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生态学研究的重点范文1
本章重点
一、名词解释
1.生态学(Ecology):生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。
二、问答题
1.简述生态学研究对象的主要层次。
答:宏观生态学:在个体、种群、群落、生态系统、景观生态系统、生物圈等宏观层次上探讨生物与环境之间的相互关系;微观生态学:对其内在机理进行研究,就是在分子、细胞等微观水平上探讨生物与环境之间的相互关系。
2.生态学的研究方法主要有哪些?
思考题
一、问答题
1.简述生态学发展的四个阶段。
2.19世纪生态学的两本标志性的书籍。
3.20世纪,生态学界出现了四大生态学派,请写出学派的名称及其代表人物,以及他们的研究重点。
1、下列表述正确的是(C)
A.生态学是研究生物形态的一门科学
B.生态学是研究人与环境相互关系的一门科学
C.生态学是研究生物与其周围环境之间相互关系的一门科学
D.生态学是研究自然环境因素相互关系的一门科学
2、生态学作为一个科学名词,最早是由(A)提出并定义的
A.E.Haeckel
B.E.P.Odum
C.A.G.Tansley
D.Darwin
3、著有《生态学基础》一书并因此获得“泰勒”奖,被誉为“现代生态学之父”的是下列哪位生态学家?(A)
A.E.P.Odum
B.Haeckel
C.Clements
D.Tansley
4、生态学按组织水平可分为个体生态学、(种群生态学)、(群落生态学)和生态系统生态学等。
5、生态学发展大致经历了生态学的萌芽时期,建立时期,巩固时期和(C)
A.生物学时期B.环境科学时期C.现代生态学时期D.现代生物学时期
6、20世纪,由于各地自然条件、植物区系、植被性质及开发利用程度的差异,使植物生态学在研究方法、研究重点上各地有所不同,形成了四大学派,包括(北欧)(法瑞)、(英美)、(苏联)。
7、生态学的研究方法主要有(野外(田间)研究)(实验研究和数学模型研究)(生态网络及综合分析等)等。
8、现代生态学一方面向区域性、全球性乃至宇宙性方面发展;另一方面是向(微观方向)发展。
9、20世纪,生态学界出现了四大生态学派,其中法国布朗-布兰柯,瑞士卢贝尔是法瑞)学派的代表人物。
10、目前,人们重视、最活跃的生态学研究领域是(D).
A.个体生态学
B.种群生态学
C.群落生态学
D.生态系统生态学
11、通常生态学所研究的几个可辨别尺度的部分包括(ABCD)
A.个体
B.种群
C.群落
D.生态系统
生态学研究的重点范文2
[关键词]生态学实习 研究性教学 问题性 项目驱动
[中图分类号] G642.44 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)16-0056-03
一、生态学野外实习教学现状
加强实践教学建设,创新实践教学方法,提高实践教学质量已成为我国高校开展教学改革中的重点之一。[1] [2]生态学是我国高等院校生物、环境、农林等相关学科的核心课程。2011年生态学被增列为一级学科,由此可见其重要性。野外工作是生态学研究与应用的基础,野外实习则是生态学教学中必不可少的基本内容,是培养学生专业技能的关键环节。[3]很多高校对生态学实习模式进行了研究与实践,从实习基地建设[4]、组织与管理[5]、教学过程改革[6]等多方面均进行了有益探索。徐驰等(2012)提出了实习内容多样化、综合观测、实验与建模途径、因地因时制宜、联系前沿理论与具体研究工作、与社会实际需求相结合等若干生态学野外实习模式。
为了培养创新型人才,研究性教学已经成为教育教学改革的热门课题,研究性教学的理论研究和实践探索取得了重大的进展,但研究性野外实习教学模式仍然处于探索阶段。秦钟等(2009)建议生态学实习应适当安排综合性、创新性实践项目;杜照奎(2013)、龚红梅等(2013)尝试了研究性生态学野外实习。由于不同院校学科背景和专业课程设置存在差异,研究性野外实习体系仍有待于整体规划和更新,研究性教学模式的实施还需要不断地改进和完善。在教学模式方面,还存在不少问题,如教学内容的科学性与可操作性不强,实践教学缺乏连续性和特色性,缺乏成形的、高效的实践教学模式等。因此,有必要加强高效的生态学野外实习实践教学模式的创新研究与探索。
二、研究性野外实习模式
中国石油大学(北京)环境科学专业充分利用北京延庆在气候、生境、物种以及植被类型的优势,建立了生态系统多样的生态学实习基地:北京延庆松山和野鸭湖湿地,结合本校学科背景,实习内容确定为森林群落特征调查和湿地植被多样性调查,以森林生态调查为重点。我们在总结多年野外实习工作的基础上,对生态学野外实习的教学方法进行了一些尝试和改进,进一步提高了野外实习的教学质量。
生态学野外实习分为前期、中期和后期。实习前期准备阶段重点营造研究性氛围,充分调动学生的积极性;实习过程中采用研究性教学方法和学生自主式、合作式学习方式;实习后期注重实习成果总结,开展实习报告的精心修改和学生的公开报告,从而提升学生的综合能力。
实践探索的研究性野外实习模式见图1。
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图1 研究性生态学实习模式
(一)营造研究性氛围
1.野外研究方法认知
实习前期重点进行生态学野外工作方法及原理介绍,包括植物群落调查方法、数据处理方法和实习仪器使用方法等。植物分类及野外识别是生态学野外调查的基础,不可或缺。针对我校环境科学专业设置缺少植物学、生物学等相关课程的实际情况,我们对植物学相关知识及术语进行了补充介绍。
2.邀请专家讲座
在实习准备阶段邀请相关专家讲座,使学生了解生态学项目的设计思路、野外工作的开展过程,拓展学生的研究思维。如邀请中科院植物所专家进行《森林生态系统碳收支研究方法简介》、《鉴赏植物,亲近自然》等系列讲座,并由专家带领,对校园植物进行识别实训,这些受到学生的热烈欢迎,并大大激发了学生的学习兴趣。
3.学术文献分析
教师先通过典型文献分析方式进行实习题目设计、实习报告撰写等方面的指导,引导学生学会查文献、阅读文献的方法,再要求学生根据拟设计的实习项目进行文献总结讲解,以检验学生对文献的查阅程度,探讨自拟项目实施的可行性,为完成实习项目及实习研究报告的写作打好基础。几年的实践证明,文献分析是培养学生科研思维很有效的方法。
(二)认知性与研究性内容并重
为了培养学生专业技能和创新思维,将生态学实习过程划分为认知实习阶段和研究探索阶段。先认知了解生态学基本的野外实习方法,再进行实习项目的自由探索。认知阶段主要进行森林植物群落特征野外调查方法实践,同时开展植物识别训练,使学生掌握植物生态学野外工作的基本技能,此过程注重学生自主学习能力的培养,教师以引导为主。学生要学习电子采集、鉴定植物的方法;野外植物群落的观察、植物与环境特征的调查方法和数据处理方法;学会观察植物分布与环境的关系。研究探索阶段则进行不同实习项目的调查研究。生态学实习内容见表1。
表1 中国石油大学(北京)生态学实习内容安排
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(三)自拟项目驱动实践
研究探索阶段的实习内容设计思路是“以科学问题为主导”,要求各实习小组通过对实习前文献查阅和实习地的了解,自拟实习小专题的题目,独立设计实习方案,经过教师和学生讨论后,确定实习项目。在实习过程中,学生分组进行专题调查、分析数据、撰写实习报告。这样,完成一个实习内容的过程就是学生接受一次科学训练的过程,以锻炼学生独立思考和提出科学问题的能力,达到锻炼学生科学思维和科学研究能力的目的。近年来的实习项目见表2。
表2 中国石油大学(北京)生态学实习自拟项目
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(四)研究性教学方法主导
1.采用问题式教学
问题性教学是开启学生创新思维的一种行之有效的手段。野外实习教学是典型的直观教学,在野外实习中,注重观察植物和环境的外部形态特征,尽量采用启发式、提问互动式开展教学。如到达沿途的样地时,提问:所处的群落类型是什么?空间结构是什么?如何描述环境因子?野外观察植物时,进行一些启发性的提示,如花序类型、叶排列方式、有无汁液、气味等,指导学生亲自体验未知植物的认识过程,通过看、摸、揉、闻等步骤,通过观察和比较,引导学生把植物的形态特征与科的识别要点联系起来。启发学生将自身体验到的感觉与学过的理论知识相互衔接,引导学生学会应用生态学的理论去解释现实中的环境问题,思考如何解决环境问题。从而调动学生学习的主动性,潜移默化地培养学生的创新精神和实践能力。
2.开展情景教学
情境教学为研究性野外实践教学提供了新的途径。教师通过创造性地呈现各种各样的活动,让学生去观察、感受、体悟、总结和发现,从而获得实践知识和实践能力。如情境(1):在实习爬山过程中,常有户外登山人员手里拿着山上采来的手杖,问题引导:手杖是什么植物?为何受到大家欢迎?目前的生长状况如何?情景(2):看到海坨山山顶草甸上露营人数激增,提问:旅游露营对草甸的影响有哪些?学生探索、讨论结果后教师点评。这种灵活设置的实习问题,能让学生带着好奇、探究的心理去开展生态学实习活动,既增加了生态学野外实习的趣味性,又能提高学生对植物多样性及其价值与功能的认识,同时也锻炼了学生分析问题和解决问题的能力。
3.注重小组讨论
生态学实习整个过程均注重学生的团队协作能力,实习项目选题、实习方案确定、野外工作开展、数据处理及实习报告编写过程,均要求小组研讨。由于不同学生在理论基础、动手能力及兴趣等方面都可能存在一定的差异,指导教师、学生围绕共同的教学目标形成一个学习共同体,将有助于学生之间相互启迪、优势互补,提高学习参与程度,有利于学生实践能力的提高,也有利于其创新精神和创新能力的培养,还有利于培养学生在科学研究中的团队协作精神和逻辑思维能力。
(五)网络课程互动补充
如何应用现代教学技术改进实习教学方法、调动学生的积极性,让学生独立自主学习,是提高野外实习教学效果的重要途径。鉴于我校环境科学专业缺少生态学前置课程基础的特点,通过制作生态学实习网络课程系统,可以对一些生态学、植物分类学相关概念和基本原理进行展示,教师与学生进行网上答疑互动,也可开展网上作业、在线答疑、在线测评、论坛等基于网上的研究性教学新模式,这些均可引导和强化学生的知识体系,增强互动性学习与交流,为野外实习提供很好的信息平台。
(六)成果交流综合提升
1.一对一实习报告修改
野外现场调查结束后,教师对学生写出的实习报告初稿进行一对一修改反馈,再针对普遍存在的问题进行集中指导、讨论。通过与教师一对一的讨论,能拓展学生的理论知识点,增强其理论联系实践的能力,使学生逐渐掌握学术论文撰写方式,有利于培养学生的科研素质。
2.多媒体报告交流
生态学实习中所有项目均进行10分钟的PPT报告和5分钟的答辩讨论。学生准备认真,汇报风格各异,在总结成果与问题讨论过程中,进一步提升了自己的综合能力。公开报告锻炼学生探索问题、解决问题的能力,有利于提高学生发现问题、分析问题的能力以及利用网络资源检索和综合分析信息的能力、书面与口头表述能力。
三、小结
在10多年的生态学野外实习中,我们教学观念逐渐由单一的验证实习转变为将验证实习和探索实习相结合的研究性实习,形成了以学生为主体的实习教学模式。通过提出研究性项目,极大地激发了学生的学习兴趣,参与教师科研课题和申报创新性学习项目的学生明显多于其他专业,学生撰写实习报告的水平得到明显提高,学生受到了较为全面的科学思维能力训练。但仍存在一些问题,如研究性教学的连续性、研究性实习过程的组织与管理、实习项目的科学性、理论知识的应用及实习效果的评价方法等均有待于进一步完善。
[ 注 释 ]
[1] 张宇,刘伟忠.研究性教学的深层次实施路径思考[J].中国高等教育,2009(12):37-39.
[2] 沈显生,尹路明,李树美等.研究型野外实习教学的设计与实践[J].教育与现代化,2002(3):22-25.
[3] 徐驰,刘茂松,杨雪姣等.生态学野外实习的多样化教学模式探讨[J].实验室研究与探索,2012(5):158-161.
[4] 刘建宏,杨丽英,熊忠平等.生态学野外实习基地的数字化模型研究[J].中国科技信息,2010(17):213-215.
生态学研究的重点范文3
关键词:环境生态学 农业院校 教学内容优化 教学方法 改革
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)08(b)-0034-02
环境生态学是20世纪70年代随着环境问题的逐渐发展而兴起的一门综合性较强的交叉学科,它运用生态学的理论,研究人为干扰下生态系统内在的变化机制、规律和对人类类反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。目前我国《环境生态学》的教材有10余部,其主要内容介绍生态学基本理论,而联系我国生态环境问题的实际内容很少,并且教材之间及教材与其它相关课程存在大量的重复。过去对环境生态学教学内容优化和教学方法的改革主要针对环境科学专业的环境生态学课程,而与农业院校生态学专业的环境生态学课程的教学大纲要求存在很大的差别。因此,本人结合多年环境生态学课程的教学实践及学生的反馈意见,对该课程教学内容、教学方法和手段等方面进行了一些探讨。
1 环境生态学课程教学内容优化措施
1.1 选择适宜教材,自已编写教学大纲
通过比较国内外多部环境生态学教材发现,国内教材比较简单,但对环境生态问题阐述的不够深入;而国外教材对环境生态阐述比较深入,但知识点太多,知识面太广,条理不够清楚。结合本院生态学专业的自身特点,选择盛连喜主编的《环境生态学导论》第二版为主要教材,以卢升高主编的《环境生态学》为辅,从生态系统的破坏与恢复―― 区域环境污染―― 生物入侵生态学―― 全球性环境生态问题―― 环境质量的生态评价为主线,重新编写教学大纲,作为环境生态学课程教学的主要内容(见表1)。
1.2 精简压缩或删减与其他课程重复的内容
根据本院生态学专业培养方案大纲,二年级开设一门专业基础课普通生态学,然而该课程与环境生态学课程教材前四章内容完全相同,必须删减这些重复内容。三年级开设了一门专业核心课“生态环境监测”,然而该课程与环境生态学课程教材中的第六章的部分内容完全相同,这部分内容也必须删除。三年级还开设了一门专业选修课“景观生态学”,与本教材的第六章也有部分内容相同,也同样精简压缩,以避免教学时间和资源的让费(见表1)。因此,根据本院生态学专业的特点性,生态学专业“环境生态学”课程教学内容重点应放在生态环境的实际应用性方面,再穿插一些普通生态学重要的理论展开讲授。
1.3 结合专业特点,合理增加教学内容
生物入侵是我国当前生态学研究领域的热点问题,特别是烟粉虱和紫茎泽兰等的生物入侵,已成为我国目前重点攻关的科研项目之一。根据本院生态学专业教学培养方案重点是农业生态学方向。因此,在讲授“环境生态学”课程时必须增加一些与农业生态类相关内容(见表1),而且又必须当前生态学方向的研究热点,同时,也更能体现出教学的时代性和前瞻性。这样使农业院校生态学专业的本科生对生物入侵渠道、危害和控制技术有一个全面的了解和认识,也能体现农业院校生态学专业学生的特殊性。
1.4 对生态学专业课程设置进行整合优化
环境生态学课程内容优化必须建立在对农业院校生态学专业培养方案深刻了解的基础上,制订详细的教学大纲和切实可行的教学计划,课程设置要有良好的延续性和关联性。所以,建议在大学二年级阶段设置普通生态学专业基础课;在大学三年级开设环境生态学、生态监测污染和农业生态工程等专业核心课;而在大学四年级阶段开设“景观生态学、农业生态学、污染生态学、植物生态学”等多门生态类的专业选修课程。而且必须根据专业特点确定每门课程的核心教学内容,实现生态学系列课程的无缝衔接,避免重复,提高教学资源的整体效益。
2 环境生态学课程教学方法的改革
2.1 课堂讨论与课堂讲授相结合
环境生态学课程的知识面广和多,大多是生态学理论原理。如果教师的知识面不广,而又不采取灵活多变的教学方法,整个课堂会枯燥无味和沉闷。因此,这对教师的教学方法提出了更高的要求。本人结合多年的教学实践,发现授课时要不断提出问题,充分调动学生的听课积极性,启发生积极思维,使学生们快乐和轻松得学,从而达到良好的教学效果。特别讲解一些枯燥无味和难懂的基本概念或理论时,可针对性的采用讨论式、互动式、启发式等丰富多彩的教学方法,鼓励师生之间相互提问、相互探讨,激发学生的学习热情和兴趣,同时,提高他们分析问题、发现问题、解决问题的能力。
2.2 教学与科研有的效结合
教学是基础,科研是主导,只有将教学与科研效结合在一起,才能使讲课的内容理加具有前沿性、独创性和启发性。教师自身的科研工作对教学也有一个很好的促进作用,可以为学生提供生动的素材。在讲授“全球性环境问题及生态对策”这一章内容时,其中有一节内容是“温室效对生态环境的影响”。内容明确指出产生温室效应的是主要温室气体是CO2。而本人就将自已获得一个基金资助的课题(高CO2升高下褐飞虱抗逆性变化的分子机制研究)的设计,思路和解决问题的方案等融入教学环节,加深学生对课程知识的认识。根据课题需要,让部分学生利用课余时间或假期作为助手参与实验,老师可适当的给学生发放一些科研补助,同时,也对学生实际动手操作能力、逻辑思维能力等方面有一个好的促进。通过鼓励学生生申请和参与大学生科学创新项目等,提高其科研素质,进一步提高学生的创造力和主观能动性,也能扩展学生的知识面,增强其团队精神和自信心。
2.3 采用研究性教学模式,强化学生的研究性学习
在讲授“环境污染的生态对策”这一章中“区域污染中的水污染”内容时,先通过实例介绍世界十大污染事件,引入水污污的危害。再由此提出问题,然后布置水污染会造成怎样的危害?有怎样的防治措施?对农业生产有什么样的影响等相关教学内容。教师把班级学生分成若干组,安排每组学生在课前分别收集相关资料和制成PPT,然后每组派个学生代表在课堂上讲解,讲完后每组相互进行讨论,最后老师进行总结与评价。采用这种研究性的教学模式,可以充分发挥学生的主观能动性,使本来枯燥无味的理论课变的生动有趣,而且激发了学生的思维,同时也有助于培养出具有创新精神和创新能力的高素质人才。
2.4 合理利用多媒体手段辅助教学
为改善教学效果与提高教学质量,需要改变传统课堂中的教学模式,应采用传统式和多媒体手段相结合方式。根据教学目标和教学对象,通过多媒体手段把抽象的内容变成合适的文字、图形、图像等多媒体信息,将抽象内容转变为生动形象的感性素材,再结合传统式教学方法(板书形式)的讲解,降低了教学难度。通过增强和丰富教学过程的外部刺激的方法,大激发了学生的主动学习的思维和兴趣,从而达到提高教学质量的目的。
3 结语
近年来,随着国际上生态理论的迅猛发展,以及全球各种环境问题的出现,使得“环境生态学”课程体系必须紧跟当前形式的发展需求,需要不断补充和更新教学内容,使教学内容更具科学性、前瞻性和动态性。作为农业院校生态学专业该课程更应突出实际应用性和时代性。通过教、学、研的全方位结合,全面提高环境生态学的教学质量和效果,同时,也能提高学生分析问题和解决问题的能力。
参考文献
[1] 杨持.生态学[M].2版.北京:高等教育出版社,2008:152-168.
[2] 卢升高,吕军.环境生态学[M].杭州:浙江大学出版社,2010:214-243
[3] 盛连喜.环境生态学导讨[M].2版.北京:高等教育出版社,2009:292-302.
[4] 雷泽湘,谢勇.环境生态学课程教学改革探索[J].科技信息,2008(2):44-45.
[5] 杨桂英,廖周瑜,曹子林,等.高等林业院校环境生态学课程教学内容优化[J].安徽农业科学,2012(12):632-633.
生态学研究的重点范文4
关键词:3S技术;生态学;教学实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)28-0131-03
“3S”技术,即遥感(Remote Sensing,RS)、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)和地理信息系统(Geographical Information System,GIS)的统称[1],是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术,是一门非常综合的学科[2],并具有获取信息及时、准确、宏观等优点[3]。目前,“3S”技术已被广泛应用于工业、农业、交通、军事、通讯等行业和部门,成为世界各国角逐尖端技术的热点[4]。
生态学是研究生物与环境之间相互关系的一门学科[5]。近年来,随着人口的增加和工业、技术的进步,人类正以前所未有的规模和强度影响环境。而诸如能源消耗、资源枯竭、人口膨胀、粮食短缺、环境退化、生态失调等世界资源环境问题的出现,均有赖于生态学理论的指导[6]。“3S”技术由于具有快速、实时地采集、存储、管理、更新、分析和应用与资源环境有关数据的能力,被越来越广泛地应用到生态学研究领域。华南农业大学生态学本科专业自2003年招生以来,一直十分重视学生研究方法与手段的掌握,《3S技术及其应用》课程也因此作为生态学本科专业的一门必修课。为此,本文结合“3S”技术的综合性,突出生态学的学科特点,在概述“3S”技术在生态学领域的应用与发展趋势、分析当前课程教学中存在的相关问题基础上,探讨了在教学中重点教学内容的选择以及今后实践教学的方向,以期不断提高该课程的教学质量。
一、“3S”技术在生态学领域的应用与发展
在生态学研究领域,“3S”技术主要涉及全球变化、区域生态环境资源(大气环境、水环境、海洋环境)监测与评价、环境污染的生态效应、城市生态环境保护与管理、生态系统健康管理、退化生态系统恢复、生物多样性保护、生态规划、生态工程与生态设计、区域可持续发展等[1,7]。目前,“3S”技术的结合与集成是其发展的一个重要方向。在“3S”集成系统中,RS在生态学上的应用包括收集数据信息源、大面积的生态资源调查和动态监测,间接应用包括预测预报和灾害危险等级确定等。GIS在生态学上的应用主要是对各种来源的数据进行管理和处理,分析生态实体与其他生物体或环境的相关空间定位对其自身功能的影响,分析多种空间尺度下的海量数据。GPS则主要用于生态调查和定位。
二、课程教学存在的问题
(一)内容丰富,学时数有限
“3S”技术是一门内容涵盖广泛的学科,通常包括空间信息技术基础、遥感系统和遥感技术的物理基础、遥感技术系统、遥感图像处理技术、GIS的组成和功能、空间数据的结构、空间数据分析、GPS的构成、GPS定位方法和测量以及3S技术的综合应用等。此外,在实践教学过程中,还需要结合专业特点,适时扩充“3S”技术的前沿知识。可见,《3S技术及其应用》课程涉及范围相当广泛。但在课程教学中,为了与其他专业课程相协调,本课程仅安排了32学时(其中理论16学时,实践16学时),学生普遍反映通过本课程的教学,较难理解与掌握相关的基础理论知识,也难掌握相关的软件操作。
(二)缺乏基础,理论掌握难
“3S”技术是测绘学、摄影测量与遥感学、地图学、地理科学、计算机科学、信息学等学科的有机集成,是一门综合交叉学科,涉及的基础学科多[8]。但生态学专业侧重于向学生讲授生态学相关的基础理论知识,在教学计划中较多设置体现生态学专业领域(主要为微观和中观生态学)的基础理论课程,而未开设与“3S”技术相关的基础课程,如地理学、地图学等。因此,学生在学习过程中,对所涉及的学科术语及理论知识缺乏而较难衔接和掌握。
(三)学生畏难,动手实践少
实践性强不仅是《3S技术及其应用》课程教学内容的特点之一,更是“3S”技术采集、测量、分析、存储、管理、显示、传播以及应用与地理、空间分布相关数据的关键技术手段的要求。在《3S技术及其应用》课程教学中,RS、GIS软件操作和GPS仪器使用是掌握3S技术的必要环节,也是“3S”技术的丰富内容和广泛应用的实现方式[4]。但目前因相关软件均是英文版本,学生通常从传统的中文版本软件转到用复杂的英文版本软件,加之软件的操作步骤较平常使用的Word、Excel、PowerPoint等复杂,学生需要花大量时间来适应。另一方面,由于教学课时相对较少,学生畏难而不愿在课后花时间熟悉相关软件,最终导致动手实践少,软件操作能力差,难以结合专业知识进行有效应用。
三、教学内容选择
根据“3S”技术在生态学中的应用与发展趋势可知,《3S技术及其应用》课程涉及的教学内容较为广泛,主要包括:(1)遥感图像处理及生态学应用;(2)遥感解译与应用;(3)GIS空间分析及应用;(4)GPS精确定位与导航应用等。但“3S”技术的集成或融合目前只是在个别的科学研究项目中实施,国内外均没有相应的专业教材作为参考[9],而要在有限的学时内系统地讲述“3S技术及其应用”显然不切实际。因此,针对《3S技术及其应用》课程的操作性以及实践的综合性等特点,及其在该课程教学中存在的上述问题,重点提出了具体的理论教学内容与实践操作环节(表1)。即在教学过程中,既要让学生掌握RS、GIS和GPS的基本理论和三种技术的基本使用方法,又要选择性地进行重点内容的讲授。由表1可知,在《3S技术及其应用》课程教学中,RS和GIS理论与软件上机操作是教学的主体内容,其中RS理论讲授安排了6个学时,遥感图像处理软件Erdas Imaging实践操作6学时;GIS理论讲授7学时,GIS软件ArcView实践操作8学时;而GPS则作为辅助内容讲授,理论与手持GPS的操作分别安排了3学时和2学时。
四、课程实践教学环节改革探讨
鉴于《3S技术及其应用》课程的操作性以及综合实践性强等特点,结合上述教学内容的选择重点,提出了在教学实践中还需加强的一些环节。
(一)充分利用多媒体教学
目前,多媒体计算机辅助教学已在各高校得到普遍推广。而“3S”技术涉及遥感图像的增强处理、裁剪与拼接、虚拟现实、计算机模拟等操作,必须运用多媒体教学才能更好地展示教学内容,活跃课堂气氛,调动学生学习的积极性和参与课堂教学的热情,加深学生对知识的理解和巩固[4]。因此,在教学过程中,应充分利用好多媒体教学,提高教学质量。
(二)注重软件的上机实践操作
RS、GIS和GPS仪器的使用以及软件操作是掌握“3S”技术的重要环节。因此,上机操作应重点练习遥感图像的增强处理、裁剪与拼接和几何校正、计算机自动分类、GIS的数字化及数据库构建、空间叠加分析以及专题图制作、GPS定位及野外数据采集与导航。此外,由于上机实践学时数有限,还需要学生课后自行安装相关软件,加强软件操作练习,最终达到熟练操作软件的目的。
(三)突出案例教学
在“3S技术及其应用”课程教学中,教师应结合专业特色,结合案例进行分析讲解。为突出“3S”技术的综合性,任课教师可结合相关研究课题,选择能反映本专业特色的典型案例,以更好地把研究中的细节问题讲透。例如,“生态学景观格局及其动态分析的综合应用”较适合用于生态学专业的教学案例,通过此案例教学,学生可以了解并掌握GPS的坐标定位、RS的遥感图像处理与解译、GIS的景观专题图生成与景观格局动态变化分析等。
五、课程教学改革建议
针对当前《3S技术及其应用》课程在生态学专业教学中存在的一些问题和实际情况,特提出以下教学改革建议。
(一)在专业教学计划中增加相关基础课程的设置和学时数
由于“3S”技术涉及的基础课程较多,故建议在今后的人才培养计划修订中,增加一门与“3S”技术联系紧密的基础课程,如地理学或地图学,让生态学专业学生在学习完地理学或地图学课程后,再学习《3S技术及其应用》课程,将会更加轻松且易掌握。此外,“3S”技术内容丰富、范围广泛,为让学生更好地掌握“3S”的基础理论知识与相关软件操作,建议在人才培养计划修订中,可将总学时数增加到48学时。
(二)与其他专业课程的实践教学环节相结合
目前,在本校生态学专业人才培养计划中,实践操作性较强的课程,除《3S技术及其应用》外,还有《生态规划学》和《生态学野外综合实习》等课程,这些课程均与《3S技术及其应用》课程存在着较为密切的关系。因此,在教学计划设置中,可考虑在《生态规划学》课程实践和《生态学野外综合实习》中增设“3S”技术的相应实践环节,以培养学生解决生态学相关问题的能力。如可在“生态规划学”课程教学实践中,把“3S”技术实践融合进去:确定生态规划项目和规划区域学生收集RS数据(可从Google Earth下载)野外现场调查时用GPS对特定点进行坐标定位室内对RS数据进行几何纠正等处理提取基本信息和用地分类拟定规划初步方案方案讨论确定方案利用GIS进行专题图制作。但需注意的是,相关课程实践的结合必须在课时上进行统筹安排。
(三)与校院各级大学生科技创新课题研究相结合
为了建立研究性学习、探究性学习和协作性学习的良好氛围,学校和学院设立了不同类型的大学生科技创新课题,如华南农业大学科技创新计划、农学院金穗计划等,以鼓励本科生结合课程学习内容,申请课题,开展课外科研活动。而对于学习《3S技术及其应用》课程的生态学专业学生而言,可以鼓励他们走出课堂,积极申请与“3S”技术相关的科技创新课题,以科研实践方式,激发和鼓励学生的研究兴趣,使学生在科研实践中了解和熟悉“3S”技术及其具体应用,以提升学生的专业技能,培养学生发现问题、解决问题和进行科技创新的能力[10]。
参考文献:
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生态学研究的重点范文5
关键词:景观生态学;教学;课程改革;大学教育
作者简介:乔卫芳(1980-),女,河南开封人,河南理工大学测绘与国土信息工程学院,讲师;聂小军(1977-),男,山西曲沃人,河南理工大学测绘与国土信息工程学院,副教授。(河南 焦作 454000)
基金项目:本文系国家自然科学基金项目(41001157)、河南理工大学博士基金(B2010-47)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)32-0070-02
景观生态学(Landscape Ecology)是源自地理学和生态学的一门新兴学科,其交叉性和融合性很强,涉及多个自然和人文科学领域。[1]景观生态学的基本理论和基本原理在资源开发、土地利用、区域规划、城乡规划、生物多样性保护和旅游开发等方面具有重要的指导意义和发展前景,同时,景观生态学还与“3S”技术结合紧密,使得该课程已成为解决当前人类面临的诸多资源、环境、社会问题的有效途径。因此,许多高等院校的生态学、地理学、林学、园林及城市规划设计、水土保持、环境科学、资源和土地开发利用等相关本科专业都把景观生态学作为其必修课或专业选修课。由于景观生态学具有抽象的理论概念和较大的研究尺度以及先进的研究手段,所以如何使学生在课程的学习中能全面地理解和掌握景观生态学的基础知识和理论,并能运用有关原理解决一些实际问题是教学工作中值得探讨的问题。但由于近年来景观生态学的发展日新月异,科研成果层出不穷,应用领域不断拓展,给当前相对固定的景观生态学课程教学模式提出挑战,无论在课程建设还是教学改革方面都存在不少亟待解决的问题。笔者根据近几年对河南理工大学资源环境与城乡规划管理专业景观生态学这门课程的教学经历对该课程的教学内容、教学方法等方面的改革进行了尝试。
一、景观生态学的课程特点
作为一门新兴学科,景观生态学是现代生态学中内容最丰富、发展最快、影响最广泛的学科之一。它将生态学中结构和功能的关系研究与地理学中人地相互作用的研究融为一体,把区域和生态系统研究连接起来,运用地学和生态学的基本方法,并结合现代信息技术,以景观为研究对象,探讨物质流、物种流、能量流和信息流在地球表层的迁移与转换,研究景观空间格局与生态过程之间的相互关系。景观生态学充分体现了当前环境保护与人类可持续发展的时代主旋律,是认识和解决人类面临的资源、环境等重大问题的有效途径,在环境和自然资源保护、城乡规划与设计、生物多样性保护、土地利用、景观生态建设等方面具有广阔前景。从目前景观生态学的发展水平和研究现状来看,景观生态学课程具有整体观和宏观性强、交叉性和融合性强、实用性和实践性强等特点。
1.整体观和宏观性强
景观生态学重点研究宏观尺度问题,更多通过分析景观要素之间的空间关系和功能关系来研究景观的整体属性,在研究和解决宏观综合问题方面具有明显的优势。在景观水平上可以将资源、环境、经济和社会问题进行综合,以可持续的景观空间格局研究为中心,探讨人地关系及人类活动方式的调整,研究可持续的、宜人的、生态安全的景观格局及其建设途径,可为区域可持续发展规划提供理论和技术支持。[2]
2.交叉性和融合性强
景观生态学作为一门正在发展中的综合叉学科,在形成和发展的过程中汲取了地理学、生态学及其他学科的现有理论,兼有生态学、地理学、环境科学、资源科学、规划管理科学等许多现代大学科群系的多功能特点,同时还与遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)等现代地学信息技术紧密结合,交叉性和融合性非常强,适宜于组织和协调跨学科、多专业的区域生态综合研究,[3]用以解决人们日益关注的人居环境与可持续发展的实际问题。
3.实用性和实践性强
景观生态学强调多尺度上空间格局和生态学过程相互作用以及斑块动态的观点,为解决实际的生态环境问题提供了一个更合理、更有效的概念构架,具有很强的实用性。[4]同时,景观生态学的研究关注现实问题,如优化景观效果、规范人类活动、改善生存环境等,使景观生态学成为解决当前诸多人们日益关注的社会、环境等问题的重要手段。[5]
二、景观生态学的教学现状
生态学研究的重点范文6
“生态学”理论观点最早见之于20世纪40年代出版的霍克海默尔与阿多诺合著的《启蒙的辩证法》一书(1947年)。由启蒙精神所产生的认识论意味着我们是在对自然有支配权的范围内认识自然的,认识自然的目的就是为了控制自然,奴役自然。“由于自然被破坏了,每一种想要取消对自然奴役的企图都更加深人地陷入被奴役之中,由此产生了欧洲文明的过程。”
“生态学”首次提出和使用这一概念的是加拿大学者本·阿格尔。阿格尔在《西方概论》一书中,将"TheEcologicalMarxism"理解为“生态学”。“生态学”的典型代表人物主要有安德烈·高兹、詹姆斯·奥康纳、威廉·莱斯、本·阿格尔、约翰·贝拉米·福斯特、大卫·佩珀。他们认为,首先,生态问题已成为当代资本主义世界最为突出的问题,应强调生态环境在社会发展中的作用。生态危机已取代经济危机而成为资本主义的主要危机。其次,资本主义条件下的“异化消费”是人性的扭曲,是生态危机的根源,他们主张应予批判。再次,摆脱生态危机的根本出路是建立一种“稳态”的社会主义经济模式。最后,提出发达资本主义国家争取社会主义道路的设想。
20世纪90年代以前“生态学”生态危机观主要表现在以下三个方面:马尔库塞对“科学技术的资本主义使用”的批判;威廉·莱斯重新定位自然与社会的关系;本·阿格尔的生态危机理论的建立。
(一)关于对生态危机原因的分析
本·阿格尔在《西方概论》中提到,关于工业资本主义生产领域的危机理论已失去效用,今天危机的趋势已转移到消费领域,即生态危机取代了经济危机,对西方的阶级意识和危机理论给予高度重视,认为今天资本主义社会的主要危机就是生态危机。
詹姆斯·奥康纳在《自然的理由——生态学》中提到,用自然改造文化观念,用自然和文化改造传统的生产力和生产关系理论。
威廉·莱斯在《自然的控制》中指出,资本主义倡导的生产和消费模式虽延缓了经济危机但却加剧了生态危机,他鲜明地提出“控制自然的观念”才是生态问题最深刻的根源。此外,莱斯还对“控制自然的观念”有着重要影响的培根的思想和马克思的自然观进行了分析。
大卫·佩珀在《生态社会主义——从深层生态学到社会主义》中指出,生态危机的原因不在于生产力和人的需求的增长,而在于资本主义获利本性,资本主义生产方式的内在矛盾是造成生态危机的根本原因。
贝拉米·福斯特在《马克思的生态学:唯物主义与自然》中认为,生态危机与技术的资本主义使用方式有关,技术的资本主义使用方式使得环境持续性地恶化。
(二)关于对资本主义的批判
詹姆斯·奥康纳在《自然的理由——生态学研究》中深刻、尖锐地指出,资本主义社会除存在历史唯物主义所讲的生产力和生产关系的矛盾外,还存在资本主义生产力和生产关系与资本主义生产条件之间的矛盾,即资本主义的双重危机理论。两种矛盾相互作用,加深、加剧了资本主义制度框架内的经济危机和生态危机。
安德烈·高兹在《经济理性批判》中认为,资本主义的利润动机必然破坏生态环境、资本主义的危机本质上是生态危机。资本家不愿意在环境保护上投资,即便投资,脑子里想的也是赚钱。在《劳动分工的批判》一书中一针见血的指出:“资本主义的劳动分工是一切异化的根源”。
贝拉米·福斯特《马克思的生态学:唯物主义与自然》指出,以经济增长为目的的当代资本主义是不可能克服日趋严重的生态危机的。福斯特指出,部分厂主在环境保护上或许作过一些努力,但这种努力是为了获取更大的利润。二、国内文献研究现状
王雨辰、郭剑仁对以贝拉米·福斯特、詹姆斯·奥康纳为代表的北美生态学进行了全面地考察,指出“贝拉米·福斯特理论的特点是力图通过对马克思理论文本的解读,挖掘其中的生态哲学思想,从而建构出他自己的生态唯物主义哲学和物质变换裂缝理论”。在此基础上,贝拉米·福斯特分析了资本主义制度同生态危机的关联,其理论侧重点是环境社会学研究。詹姆斯·奥康纳则是通过建构历史唯物主义的文化和自然纬度,揭示资本主义二重矛盾同生态危机的关系,提出生态社会主义构想,其理论侧重点在于生态政治学。
曾文婷在《“生态学”研究》一书的第二章,从意识形态和资本主义制度的层面对“生态学”的生态危机理论进行了深刻的剖析。她分析了科学技术的错误利用方式与生态危机的关系;生态危机不在科学本身,而是在于意识形态,控制自然的观念才是生态危机的最深刻的根源;生态危机不是一个纯粹自然的和科学的问题,它实际上是资本主义的政治危机、经经济危机和人的本能结构危机的集中表现,其主要的根源在于资本主义制度。
郭剑仁在《生态地批判》第三章研究和探讨了北美生态学者贝拉米·福斯特的生态危机思想。他指出,福斯特通过分析资本主义生态危机的不可改变性和资本主义发展的不可持续性,揭示了生态危机的根源、生态和资本主义的对立关系及解决生态危机的出路,即社会正义运动和环境运动的联合是解决之道。
葛恒云的《“生态学”及其启示》认为,生态学理论存在着一些问题,这些问题或在于其认识上的问题,或在于其理论自身的局限性。首先,作为理论核心的异化消费概念,是从异化劳动概念中派生出来的,没有以对人的物质需求的深入分析为理论前提,影响了对垄断资本主义生产方式变革分析的逻辑力量。其次,是对科学技术的片面评价。
曾文婷在《“生态学”评析》一文中,对生态学理论的评价总体偏重于其可借鉴性。她在文中指出,“生态学”努力运用的观点和方法,去分析当代生态环境及其危机问题,致力于生态理论与的结合,丰富和发展了的生态思想,为在当代的发展与完善注入了新的元素。
刘光明的《生态社会主义产生的科学文化背景探源》认为,“生态学”作为有影响的一种社会思潮是特定的科学研究发展和文化环境的产物。生命与环境科学的发展是它的自然科学前提:关于自然——人——社会未来的论述和西方对进一步探索中的有关生态、环境问题的认识为它的产生和发展客观上起了指导、借鉴作用。
解宝军《对“控制自然”观念的重新理解》一文中论述了20世纪中期以来,由于科学技术在运用不当和失控状态下造成了一系列极其复杂的社会问题,引发了资本主义国家资源浪费严重,环境恶性污染,破坏生态平衡的生态危机。
陈红兵《奥康纳生态学与生态文化建设》一文分析了奥康纳继承和发展了历史唯物主义方法论,立足于生产劳动范畴,将生态问题作为时代主题,把自然生态因素与政治、经济、文化因素相联系研究生态危机的根源及其现实解决途径。
三、研究现状评析
总体而言,尽管国内外学术界对“生态学”理论的研究已经取得了一定的成绩,但研究现状还有不尽人意之处,存在一定的缺陷。主要表现在:国外学者对“生态学”的研究主要集中在对资本主义的批判和生态危机的产生根源上,并对这两个问题进行了深入的挖掘和发展,而对“生态学”的绿色社会主义构想及其实现手段研究较少。国内学者的研究虽较系统和完善地评析了“生态学”各学派的思想,但仅停留在介绍其思想的阶段,缺乏把“生态学”与对中国社会主义现代化建设联系起来研究,提出具体的方案;缺乏从经济发展和生态文明建设的关系的角度出发把“生态学”生态危机与中国的生态文明建设联系起来的可实施的措施。