生态学是一门综合性的交叉学科，其涉及的名词和专业术语多，内容繁杂，涉及理论生态学和应用生态学内容。在常规教学模式下，部分教师常采用填鸭式和满堂灌式的教学方法，学生被动接受知识，缺乏学习主动性和学习兴趣，师生间的互动流于形式，较难锻炼学生思考和解决问题的能力。在信息化背景下，生态学课程教学面临一定的挑战。如何提高学生的学习兴趣，寓教于乐，拓展学习空间并提高其综合创新能力，成为生态学授课教师亟待解决的问题。做好学习成果分享，增强学生荣誉感，提高学习主动性，成为课程教学效果提升不可或缺的部分[1]。超星学习通平台可以整合教学资源，教师可以借助该平台进行课程建设，突破课堂教学的时空限制，调动学生的积极性。将线上资源运用到教学中，形成线上自主学习课堂，可以将教学、分享和管理有机融合为一个整体，使课堂主体由教师向学生转变[2]，实现五育并举的培养目标。
线下教学和线上资源相结合的混合式教学模式逐渐被各高校采用。胡冰浩[3]、贺琳等[4]基于超星学习通平台，探索了线上线下混合式教学模式，发现该模式既发挥了教师的引导作用，又调动了学生的学习积极主动性。杨仕杰等[1]以学生为中心，构建了该课程线上线下混合式教学模式，重视学生的学习体验，增强了其学习责任感，极大提升了教学效果。大量实践证明，线上线下混合式教学模式能够体现学生的主体地位，充分发挥其主观能动性，学生通过了解生态学研究最新成果，掌握基本知识点；教师根据学生的学习图谱查缺补漏，因材施教，完成线上教学的全面推进[4]。
本文对生态学课程教学进行优化整合，探索基于超星学习通平台的混合式教学模式，并以物种多样性变化一节为例进行混合式教学设计，以切实培养学生的生态意识，提高其职业素养。
1 生态学课程混合式教学思路设计与实践
1.1 明确教学目标
借助超星学习通平台对生态学课程进行线上线下混合式教学改革，积极组织师生讨论，采用启发式、案例式教学，推动生态学课程的信息化建设，体现以学生为中心的理念，借助线上学习平台资源，提高学生学习效率和主观能动性。总体而言，课程目标为通过生态学课程的学习，学生具备保护生态环境、改善生态环境的意识；通过分析生态环境问题，学生能够树立生态理念；将生态学知识运用到实际生产生活中，达到学以致用的目的；掌握物种多样性的基本概念，熟悉物种多样性减少的原因，简单说明物种多样性减少导致的生态效应；能够分析当前的生态位理论、中性理论等物种多样性维持理论，进而针对不同的保护物种，提出相应的保护措施及预案。教学重点包括物种多样性减少的原因和后果、物种多样性维持理论以及物种多样性保护措施，难点包括物种多样性的维持理论。
1.2 组建教学团队
生态学涉及生物学、数学、环境科学和地理学等多个学科的内容，要求教师有较广的知识面，然而单个学科的教师知识有限，这就有必要吸纳具有不同学科背景的教师组建生态学课程教学团队。团队负责人根据各自的学科背景分配教学任务，并积极组织团队教师定期开展讨论交流活动，完善教学设计，提升团队教师的教学水平。目前，生态学课程教学团队共5人，其中4人为博士研究生，1人为硕士研究生，分别为生态学、环境科学、植物学、作物栽培与耕作学和分子生物学专业，其学科背景可以较好地支撑生态学课程教学。
1.3 挖掘线上资源
将生态学教学内容分为个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学和应用生态学5个模块，循序渐进，让学生不仅能厘清生态学的知识脉络，也有助于其具有为社会生产实践服务的意识以及掌握如何服务的能力。强调理论联系实际的重要性，形成以进化论和生态哲学思想为指导，对生态环境问题进行反思的高阶思维能力。由于教材内容和案例更新较慢，可将优秀纪录片、慕课平台资源等链接到生态学超星学习通平台，同时将植物科学前沿、农业科学微平台等优秀线上资源推送给学生，为课堂内容增色。
1.4 创新教学方法
1.5 优化教学过程
适应网络化学习趋势，课前通过超星学习通平台发布预习任务和与课程内容相关的研究成果，提出问题让学生思考；课中根据内容设计相关问题，通过选人提问、抢答和随堂测试等环节与学生进行互动交流；课后发布章节作业和测试题，检测学生对知识的掌握情况，要求其根据内容完成作业，开展问卷调查，并根据学生意见进行总结，实现持续改进。构建“课前导学、课中助学和课后促学”的混合式教学模式，提高学生分析、解决问题能力和学以致用的能力。
1.5.1 课前导学
通过超星学习通平台发布预习任务。（1）上传生物多样性纪录片《多样之境》相关视频资源；（2）根据视频任务发布“高原地区的生物何以适应相应的环境，与物种多样性有什么关系”“作为生物科学专业的大学生，大家可以从哪些方面保护物种多样性”等讨论问题。学生接受任务并根据视频资源提前预习教材内容。在构建基于MOOC的混合式教学模式自主预习环节，由教师布置线上预习作业，并通过视频观看率实时督促学生完成线上预习，以更好地在后续课堂教学中跟进学生学习情况[9]。
1.5.2 课中助学
（1）内容回顾。回顾中学生物学中的物种多样性知识，让学生思考生物群落的动态变化包括哪些方面、为什么要保护物种多样性等问题；通过超星学习通平台选择学生回答问题，并要求其他学生在回答过程中积极参与思考，梳理上节所学内容。（2）新课导入。展示不同物种多样性的图片，提出地球上到底有多少物种、实习地点鸡公山的物种多样性是否丰富等问题，并介绍当地人利用鸡公山的植物资源应对医药短缺的困境。通过图片展示，提升学生对物种多样性的形象认识，让其意识到人类对地球上物种多样性的认识有待深入。（3）问题提出。以蓝鲸濒临灭绝为案例，分析物种多样性减少的原因。通过超星学习通平台投屏提问“物种多样性是如何减少的”“物种消失对生态系统有什么影响”“物种消失对人类文明有什么影响”，培养学生的主动思考能力和自主学习能力，为其后续的知识学习奠定基础。随后进行知识点讲解，介绍物种多样性减少的具体原因及其带来的后果。引入亚马逊热带雨林物种多样性的实例，让学生按照自身对生物进化的理解，自主分析生态学理论的应用和局限，抛出具有挑战性和趣味性的问题，采用任务驱动法促使学生主动、快速寻找答案、解决问题。通过生生讨论、师生交流实现师生互动，使学生掌握物种维持理论的基本内容，理解该理论在物种保护中的作用。以著名生态学家钟扬教授团队为例，介绍该团队在青藏高原物种多样性保护工作中做出的贡献，让学生了解当前物种多样性保护的前沿理论；讲述不同物种的生存分布及相应的保护措施，让学生了解不同保护方式的意义和价值，明确就地保护和迁地保护的差异。同时，引入一篇报道“留住江豚的威胁——长江江豚迁地保护行动”，通过分析江豚的具体保护措施，让学生知道物种多样性保护中迁地保护的重要性和紧迫性。（4）课堂小结。教师总结物种多样性减少的原因及后果，通过物种多样性的维持理论，让学生从自身做起有效保护物种多样性，形成知识闭环。
1.5.3 课后促学
布置小组作业，每个小组由7名学生组成，组建1支物种多样性调查团队，对校园物种多样性进行调查，分析其种类、变化原因及应采取的保护措施；结合文献资料，完成相应的调研报告和科普视频制作，并将其上传至超星学习通平台。教师发布课后作业，根据学生的回答反馈情况全面掌控其学习情况，根据反馈情况及时调整下节课的授课方式。根据学习通平台上学生对章节内容的反馈情况、课堂讨论情况和作业完成情况，从宏观上把握学生对本节课内容的掌握情况，进而总结和思考，有针对性地设置下节课的教学过程并调整教学方法，从而促进学生的个性化和全面发展。龚淑芬等[7]在教学总结阶段，根据学生对当次授课的评分和建议及学生参与课程活动的情况，有针对性地调整教学目标，以促进学生个性化学习。
1.6 融入思政元素
生态学课程教学内容蕴含大量的思政元素，如水体富营养化、化肥农药过度施用等。因此，要坚持课内课外协同、线上线下融合，将思政元素融入课程教学。组织学生游览校园、植物园、野生动物园和校外实践教育基地，分析人工生态系统特征和影响因素并进行生态环境状况的对比，有助于学生深刻理解生态学知识在实际生活中的应用价值。引入课程思政元素，介绍近年来在物种多样性保护方面开展的重大行动，提高对生物多样性保护政策的认可度，提高科学思辨、客观理性的能力与素质，激发学生的专业学习热情和良好的从业感、紧迫感和责任感，实现对其专业、素质、能力的综合培养。此外，持续完善教学资料，凝练课程建设过程中的案例、活动、做法和成果，形成一套完整的教学素材库和资源库，如生物科学专业人才培养方案、生态学课程教学大纲、教学进度计划表、个人课程表、课程和课外视频、习题库以及课外拓展资料等。
1.7 强化过程性评价
强化过程性评价，将考核环节细化为课堂表现（考勤10%+讨论5%+网课参与度5%）、网络测验（10%）、读书报告（10%）、科普视频制作（10%）和期末成绩（50%）5个部分。其中，课堂表现、网络测验、读书报告和科普视频制作成绩作为平时成绩（50%），期末成绩为闭卷考试成绩（50%）。这种评价方式打破了以期末考试成绩作为单一评定依据的壁垒，考核更为科学合理、更加系统化。
2 基于超星学习通平台的线上线下混合式教学模式实践效果分析
借助超星学习通平台，生态学课程授课教师在该线上教学平台（https://mooc1.chaoxing.com/course-ans/ps/213550502）上传授课PPT和作业题，面向2018级生物科学专业学生，但并未真正开始混合式教学。2021年开始尝试生态学课程混合式教学，面向2019级生物科学专业学生。目前超星学习通平台生态学课程已包含视频资源47个，课程资源300项左右（包括教学大纲、教学课件、电子书和习题等）；习题558题（其中生态学试卷5套、习题库433题），已累计发放作业38次，平台累积访问次数723 589次，累计互动次数2 987次。
（1）学生养成良好的学习习惯并具备较强的自主学习能力。以2021级生物科学专业学生为研究对象，评估其平时作业完成情况、课堂表现和线上资源学习次数，发现学生课后作业完成率达100%，且能在规定时间内提交作业，表明其具备较好的自主学习习惯；积极参与文献资料查阅并制作PPT完成课堂汇报，体现了较好的团队协作精神和积极主动的学习态度；积极参与课堂讨论、随堂练习，通过超星学习通平台积极发表观点；主动发问，体现了积极好学、主动学习的意识和积极参与的习惯；利用线上资源开展学习，2021级生物科学1班学生章节学习次数达到3 861次，2021级生物科学2班学生章节学习次数达3 246次，表明部分学生已形成了良好的学习习惯，可以自主利用线上资源进行学习。朱涛等[10]将课前、课中和课后三大教学环节有机结合，发现该模式下学生的学习热情饱满，课堂气氛活跃，效果较好。
（2）学生分析问题和解决复杂问题的能力提高。在学习种群增长方程时，教师通过超星学习通平台发布小组任务“设在0.5 mL培养液中放5只草履虫，每天计数培养液中的草履虫数量，其后第2、3、4、5、6和7 d的结果分别是20、137、319、369、370和371，请用逻辑斯谛曲线拟合，求出种群增长方程。提示：计算K值时采用3点法计算，同时采用逻辑斯谛增长方程的积分形式N=K/(1+ea - rt )进行拟合。”该问题是对教材内容的延伸，分析该问题时需先计算出草履虫的K值，同时注意区分逻辑斯谛增长方程的不同表达形式。该问题综合了生态学和高等数学的知识，其解题过程体现了学生分析、解决问题的能力。
学生在课余时间根据生态学相关内容开展探究实验，撰写科研论文，参与学科竞赛和项目申报。近两年学生以第一作者发表中文核心论文3篇，作为负责人获批河南省大学生创新训练项目1项、校级大学生创新基金项目2项，获河南省“挑战杯”大学生课外学术作品二等奖1项、三等奖4项，获全国大学生生命科学竞赛（科学探究类）国家一等奖、河南省特等奖、全国大学生生命科学竞赛（创新创业类）国家三等奖。由此可知，学生具有较强的分析和解决问题的能力。朱玉磊等[8]通过将科研融入课程教学，极大提升了学生的科研能力和创新思维，提高了其利用作物生理生态学知识解决实际问题的能力。
目前生态学课程获批校级线上线下混合式一流课程、课程思政样板课。教学团队成员获得省级教学比赛二等奖、校级教学比赛三等奖等。
综上，本文基于超星学习通平台开展线上线下混合式教学，将线下课堂讲授和线上资源相结合，使生态学教学摆脱时空限制，在此过程中构建了“课前导学、课中助学和课后促学”的混合式教学模式。实践证明，该模式的运用可以激发学生的学习兴趣，提高了其分析和解决问题的能力，有效提高了教学质量。