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生态学的研究方向范文1
[关键词]:基础生理实验课体系 生理信号分析与处理 研究性教学 考核评价体系
[中图分类号] TH79 [文献标识码] A
一、 引言
依据高等教育内外部环境的诸种变化,以及国家自主创新对于创新性人才培养的要求,在“卓越工程师”培养的教育理念指导下,通过对学生知识、能力与创新要素的综合分析研究,本文提出构建一种以学生为中心,以满足创新型人才培养的个性化需要,利于学生自主学习为目标的多模式开放型实验教学体系。该种实验教学体系对创新型人才培养的推动作用主要体现为实验教学的多模式化组织以及综合性开放式实验考核评估2个方面。
生物医学工程及相关仪器专业的学生在实验技术上应培养具备生物医学信息采集、传输、处理、分析新型生物医疗电子、信息与仪器等硬件知识、并具备较强的医学应用软件设计、开发的能力,能够将信息技术与医疗管理、医疗服务有机结合的高级医学信息技术人才。因此在课程内容安排上做到面和点的结合,既要保证知识面广,同时要重点突出。但现状是生物实验与仪器等软硬件平台的挂钩程度不够。目前生物学实验一方面主要涉及以细胞等微观生物信息为主的实验数据,主要以细胞生物学、遗传学、解剖学为代表;另一方面涉及以人体生理信息为主的宏观生理信号为主的实验数据,主要以医学仪器相关实验为代表,均以单一化实验结果作为实验考核依据,限制了学生主动性和创造性的发挥。所以生物学实验需要结合自身的教学经验,对教学中存在的问题进行逐步改进。通过调整实验内容、改革教学方法、完善考评体系等措施,对于生物实验分析不能以短期实验唯一结果论的定性认识为主,而应该强调以“长时程跟踪的过程启发式”为主的定量累积式分析,即在侧重得到实验结果的同时,鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台知识,灵活选择信号特征提取方法,加强对信号分析的能力和对结果的理性认识,发挥实验课的实践性优势,得到多样化的处理结果,最大程度地增强学生的自主性与参与性。
在以过程化为主的“一问多答”教学模式中,采用启发式的教学方法。教师根据教学内容向学生提出问题,引起学生主动思考,从而变结果灌输式的被动学习为过程启发式的主动学习,加深学生对概念、理论的理解,发现问题,敢于提出问题,渴求解决问题。而课后的各种实验数据处理结果可以直观地了解教师教学内容安排是否合理,教学效果是否明显,为教学改革提供依据,从而为创新性高素质人才的培养作出应有的贡献[1]。
二、现有模式的现状及改革途径
(一). 微观生物实验内容由于教学条件等因素的限制,多局限于显微镜使用、或细胞膜通透性等验证性实验,对于推动微观细胞生物学快速发展的新技术新方法,缺少教学资料与手段;同时,人体生理信息等宏观医疗仪器生物实验的测试侧重于对医疗仪器面板的操作和各种简单生理信息的直接获取。
(二). 实验教学模式单调,难以激发学生的积极性和主动性。现行的实验教学基本都先由学生预习实验指导书,实验仪器设备及试剂都由实验教师提前准备好,学生只要按照实验步骤按部就班地做,最后写出实验报告。这种实验教学模式难以很好地启发学生创造性思维,不利于培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。学生容易无精打采,注意力分散,反应迟滞,多数学生被动应付教师的要求,甚至投机取巧,如采用“配色”等方式快速完成生化实验;有的课堂学生随心所欲,各行其是,故意捣乱,师生处于一种对抗状况。在这样的课堂环境里,教学任务难以完成,传授知识、培养素质的目标难以实现[2]。
(三). 实验教学缺乏综合性、设计性,不利于学生综合素质的培养。由于课时安排固定、实验条件的限制,现行开设的实验项目多为验证性实验,实验过程及可能出现的问题基本固定,结果也基本已知,只要按照步骤去做,基本都能达到较好效果。这种模式限制了学生思维,难以达到学生综合素质的培养[3]。
(四). 实验课成绩评定方式需要进一步完善。实验课程由于其性质的特殊性,往往难以确定完善的考核指标和体系,从而导致学生实验报告书写的工整和完整程度决定了最终成绩,使得最终实验课成绩评定存在一定的随意性,从某种程度上影响了学生学习的动力[4]。
在此评估基础上,应实现的改革途径主要包含以下两个方面:
第一,生物学实验教学鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台,灵活选择信号特征提取方法,加强对信号分析的能力和对结果的理性认识,发挥实验课的实践性优势,得到多样化的处理结果,最大程度地增强学生的自主性与参与性,培养学生理论联系实际、独立思考、团队合作、自主创新的科学精神;
第二,通过施行开放式多结果的过程化实验教学模式,注重实验知识的延伸,创造和谐课堂、完善考核制度等改革措施,发挥实验课的实践性优势,努力营造和谐课堂,最大程度地增强学生的自主性与参与性,培养社会需要的创新型、应用型、复合型、外向型人才。
三、实验内容改革的模块化设置
(一)修改完善教学大纲,科学合理设置实验内容。
本专业实验本着充分利用现有资源和仪器设备的原则,综合考虑知识的难点和重点调整实验教学内容,以“综合课程设计”的2-3个相互衔接的短学期形式,对原有实验内容进行筛选和整合,依照学生的实验技能发展过程依次开设基本操作实验、验证性实验、综合性和创新设计性实验。以微观生物实验为例,基本操作实验包括显微镜的使用、显微测量、细胞形态观察等内容;设计验证性实验包括活体染色、细胞化学、核酸存在部位及检测方法、细胞膜的渗透压及细胞吞噬作用等内容;设计综合性实验需要在完成基本操作实验和验证性实验的基础上,指导学生查阅实验资料及设计实验方法,合理利用实验室资源,充分利用实验材料来完成实验,如动物细胞的原代及传代培养可作为设计综合性实验内容。相关生物实验进行后,应着重加强特定生物信号与相应软件处理的结合工作。可简单概况为将专业软件类课程打通,开设一门面向专业的软件设计课程,如“生物医学工程软件设计”,或“电子信息技术及仪器软件设计”课程,处理对象可定位为前期获得的实验数据。而以宏观的动物生理数据为例,离体培养的小鸡或蛙心肌细胞信号可通过相关动物实验获得,通过将测试的信号存储成dap数据格式,输入labVIEW软件进行锁相处理编程及特定滤波处理,实现对所弱信号的分析和相应数字信号处理工具的掌握,达到将感性数据上升到理性知识的目的。
(二)改革教学方法,变结果灌输式为过程启发引导式。
实验过程中,既要发掘实验背后的理论支持,又要培养技术意识,重视实验技术和方法。同时,鼓励师生交流,提倡师生间的问答,活跃课堂气氛。教学过程中,教师在讲清实验目的和原理的前提下,鼓励学生根据所学知识,自主设计实验过程并完成实验,实验报告可考虑通过建立在各种实验数据分析基础上的论文形式完成。
(三)完善考评体系,激发学生对科学的求知欲和对本课程的兴趣。
实验考评体系应以过程累积式考核为主,摈弃传统结果式考评。以细胞生物学实验为例,其考核应以考查学生运用理论重视、运用实验技术的能力为主要内容,可安排综合性实验要求学生利用所学的理论知识和实验技术进行综合分析、实际操作、做出实验结果。对于实验技术,以学生的直接操作作为考核方式,对于实验理论的考核,通过闭卷方式完成,也可以通过学生对实验数据的各信息化平台分析来进行多结果式考核。另外,对于能够自主设计完成实验,积极申报完成开放性实验的学生给予较大系数的鼓励性加分。实验具体路线图如下。
四、实验操作的关键性问题
(一)如何处理实验室的开放问题。
在改革过程中,实验设备资源的开放和教学方式的开放是该长期化衔接实验的重要保障。其主要实现途径为,结合生物学和仪器教学平台,实施“具体生物弱信号案例教学法”,采用学期末“首尾相连”的两个短学期和整个学期的“三明治”夹心时间实施整个实验课程,并由相关实验课的青年教师负责各实验室的公共开放时间和相互协调。这样能有效调动学生的主观能动性,加强课程内容的实践性,在知识的传授过程中渗透工程技术的内容,使学生掌握工程设计、工程实践的一般规律和基本方法,避免工科教学理科化、脱离实际的倾向。如图2所示针对在体心电信号的测试及信号处理方法,可安排在微观动物心肌细胞的培养及生物学方法观察的细胞生物学实验的短学期时间,同时合并进行在体式心肌细胞搏动的信号及噪声分析,加强定性实验及理性的定量分析实验的融合,提高相关理论知识与动手能力的结合(图2)。
(二)如何充分利用实验室资源,引导学生设计综合性实验
第一,以生理仪器平台为主的硬件实践动手能力。
当完成基础性生理实验及相关软硬件知识的授课后,以宏观人体生理信息为主的医学仪器实验,应该以设计开发性实验为主,鼓励学生自己设计开发医学仪器。同样以心电信号为例,如心电监测仪实验中,可要求根据在体式及离体式心电信号的特点(图3(a)(b)),结合理论知识,设计电信号检测原理图,用布线软件软件画出其原理图,并制作电路板、布线和焊接电路,在单片机应用开发环境中编写程序并调试。最后制作简单心电监测仪,通过相关的虚拟仪器平台,在示波器上显示被测者心电图。同时配合相关传感器知识,还可制作体温计、气体检测仪等医学仪器。在此基础上,还可设置网络数据平台,进行远程控制。
第二,以微弱生物信号实验数据分析为主的软硬件结合能力。
信息技术的发展对生物医学信号的检测、处理以及数字信号处理几个方面发挥着重要的作用。生物信号一般可以分成电信号和非电信号,如心电、肌电、脑电等属于电信号;其它如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于非电信号。如从处理的维数来看,可以分成一维信号和二维信号,如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于一维信号;而脑电图、心电图、肌电图、x光片、超声图片、CT图片、核磁等则属于二维信号。医学仪器实验采集到大量的以上一些宏观的人体生理信号数据,应利用学生的相关生物医学信号处理的知识,根据生物医学信号的特点,对所采集到的生物医学信号进行分析、解释、分类、显示、存贮和传输,其研究目的一是对生物体系结构与功能研究,二是协助对疾病进行诊断和治疗。
本学院的相关教研室教师结合labview、DSP等编程工具的实验教学案例,对于“虚拟仪器技术”及“数字信号处理”的综合做了以下研究及整合。“虚拟仪器技术”及“数字信号处理”是一门应用性较强的技术课程。随着信息化的发展,信息技术不断地渗透到科学研究等各个领域中,发挥着越来越大的作用。科学实验、测试信号的处理、工业生产中自动化生产线的测控等都以信号处理为基础。我校“数字信号处理”实验,以数字信号分析为基础,以数字滤波为手段,以数字信号处理为目的,突出谱分析和滤波的应用,加大与信号与系统、自动控制原理,以及后继的通信原理、计算机图像处理等课程之间的衔接,使其与其他课程实验融合为一个有机的整体。
以虚拟仪器中的相关控件调用为例,解决数字信号处理课程中的基本知识点“快速傅里叶变换(FFT) 数字滤波器”的实验设置,对本文提出的“多模式过程启发型实验教学体系”进行具体阐述。
该知识点通常的实验要求和目的为:①加强对labVIEW相关控件工具的使用及虚拟仪器技术编程能力的提高,加深对FFT基本原理和性质的理解;②学习利用FFT对连续或离散时间信号进行谱分析,了解可能出现问题及其原因,以便在实际应用中能够正确使用FFT。
按照基本的实验要求和目的,和多模式开放性原则,对该知识点的实验设置如下:
第一,验证性实验内容。主要通过调用labVIEW“信号分析模块”总的FFT函数,分析序列和其频谱的特点,设计产生相应的虚拟生理信号及噪声源,利用数字信号处理中各滤波器的特点去除噪声,分析去噪后结果,并利用相关原理解释其中的现象。实验目的是通过形象和具体的内容,加深对理论知识的理解。该层面的实验以直观、具体和形象化为主要特点,避免复杂化。学生不会因为陷入繁杂的具体过程,而影响对理论知识的理解和掌握
第二,综合、设计型实验内容。数字信号处理与所采集到的实验数据具有密切相关的联系。生物医学信号中的特点是微弱、噪声大,所以滤波和灵敏度是生物医学信号采集的关键。另外生物医学信号的随机性强,是随机的且非平稳的。正是因为生物医学信号的这些特点,以傅里叶理论为基础的小波变换方法成为生物医学信号分析的有力工具。利用小波变换能将原始心电信号分解为不同频率的信号,然后对信号进行重建,此方法能很好地消除心电信号中的基线漂移,抑制工频和肌电干扰,同时能获得QT间期的精确值,是本专业学生的重要编程思想。
所以,在实际的推进环节中,涉及一个短期的课程推导实践以及长期的过程启发式环节。其中短期内容包括将短学期等实践类课程,如“医学软件编程实习”和本门课程合并,其课时作为本门课程的实践环节;长期内容则包括:①将毕业设计环节和课程合并,增加实践课时;②将所有的硬件测试类课程和相关软件分析生理信号内容合并。如“C程序设计”,“数据库基础”,“面向对象程序设计”等。此时授课教师不再为单个教师,而是整个课程群的全体教师;③学生毕业严格按照“宽进严出”的理念操作。总结后的某“过程启发式”实验具体操作实例如下:
创设情境,提出问题。可安排在微观动物培养及生物学方法观察后,同时协调进行在体式动物信号及噪声分析,加强感性的定性实验及理性的定量分析实验的融合,提高相关理论知识与动手能力的结合:如细胞离体培养后的各种生物信号指标及各种混入的噪声和分类,在此基础上结合该案例讲解相关滤波器的工作原理和基本设计方法,然后将生理信号提取的设计任务作为设计性作业布置给学生。
分组研讨,设计方案。在布置设计任务后,教师组织学生分组研讨。根据学生自主学习能力的强弱和自身特点合理分组,方便学生间相互协作,共同提高。学生利用电子资料库检索,查阅相关资料,获取丰富的信息资源,通过对各种信息资源的分析研究,提出自己的解决方案。
成果展示,分析归纳。在各小组取得了初步的设计成果后,教师以课堂教学形式组织各小组的成果展示与评价。在课堂上通过虚拟实验室系统和数字投影仪,展示各种解决方案所取得的生理信号滤波效果,分析它们的优缺点,引导学生分析归纳出解决此类问题的思路与方法,并共同探讨最佳设计方案。
五、结语
“加强实验教学和实验环节,抓好综合性和创新性实验,大力培养学生实践能力”是我国高校推进自主创新,落实“高等学校教学质量与教学改革工程”,培养创新人才所需采取的重要措施[4]。本文总的改革目标是“遵循以学生为本,注重以互动式教学为核心的教学观念,构建有利于增强求知欲和创造力的课程教学模式”。本文提出的多模式开放性实验教学体系摈弃短期实验唯一结果论的定性实验,强调以“长时程跟踪的过程启发式”为主的定量累积式综合分析实验,在整个学年中分阶段构建以实验教与学为中心的综合型数字化实验教学环境;鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台,灵活选择信号分析方法,加强对信号分析的能力和对结果的理性认识,发挥实验课的实践性优势。通过施行开放式多结果的过程化实验教学模式,注重实验知识的延伸,完善考核制度等改革措施,最大程度地增强学生的自主性与参与性,积极响应国家“卓越工程师教育培养计划”,培养出具有专业领域特色,能够基本独立完成初级软硬件规模设计和开发工作的创新型、应用型、复合型、外向型的“卓越工程师”型储备人才。
[参考文献]
[1]张晓东.人才培养与产学研结合实践中的问题及对策[J].沈阳航空工业学院学报,2009,26:41-44.
[2]黄解军,袁艳斌。大学新生专业思想教育的思路及对策[J].教育探索与实践,2007,8:51-53.
生态学的研究方向范文2
关键词:教育生态学;高校英语教师;知识结构
中图分类号:G648 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2013)11-0102-01
1976年,劳伦斯·克雷明提出教育生态学理论,该理论指出教师、学生是内部生态系统的构成要件,且教师是开展教育和教学工作的前提,在教学生态环境中,具有不可替代的关键作用。高校英语教学从微观层面可以被看成是主要由教学理论、教师、学生、教学手段等各生态因素所构成的教育生态环境。教育生态环境的可持续发展依赖于各生态因子的相互作用,教师专业素质的提高是推进高校英语教育改革的关键。而教师的知识结构直接影响专业素质,关系到高校英语教学的成败。本文将基于教育生态学理论来探讨高校英语教师知识结构的构建。
1.高校英语教师的知识结构
教师的专业知识、实践能力和自身学习能力等是历来学者研究的方向。Shulman作为研究教师知识结构非常有影响力的专家,认为知识结构包括学科基本知识,基本的教学知识,学科教学知识,以及课程教学规律,教育对象的特点知识等多个方面,学科知识是重中之重,一方面影响着老师的教学过程和教学内容,一方面影响着老师教学方法的选择。Richards指出二语教师的专业能力与知识结构是:教学技能、教学理论以及专业知识、交流沟通技巧,课堂教学以及决策推理能力,强调教学环境知识以及上述各个因素之间的相互影响、相互作用。
我国教学学者更多的是对英语教师专业知识素养的专注。戴曼纯提出高校英语老师需具备三方面的能力:扎实的语言知识、娴熟的教学实践能力、超前的科研意识。隋铭才则指出,英语老师一定要具备精深的英语知识,高超的英语交际能力和熟练的教育教学技巧,必须通过专门的学习和培训,充分做好英语课堂教学的准备。
2.我国高校英语教师的知识结构现状
2.1 高校英语教师师资队伍有待提高。根据诸多学者的调查分析,我国高校英语教师知识结构存在以下问题:高校英语教师的专业知识即本体性知识过于单一,跨学科知识不够全面,没有能力对学生进行全面教育;高校英语教师的条件性知识相对薄弱,没有掌握先进的教育理念和新的教育科学理论;高校英语教师的实践性知识也存在一定的缺陷,许多年轻英语教师缺乏外语教学中所应具有的课堂情景知识,无法应对课堂所发生的种种情况。
2.2 高校英语教师的科研能力普遍偏低。通过相关调查研究显示,高等学校英语老师的科研能力不高,的总量不多,且发表的核心期刊则更少。主要原因一是由于英语老师缺乏跨学科知识和一定的科研精神、科研意识;二是由于英语老师的课时都比较多,上课、备课占用了大部分的时间和精力,没有足够的时间进行科研。
3.基于教育生态学理论优化高校英语教师知识结构
教育生态学环境是以教育教学为研究中心,研究这个生态环境中各个因素的相互作用、相互存在、相互影响以及相互发展。从可持续发展的角度以及生态平衡的角度出发,高校英语老师需使其业务能力和专业知识保持一定的生态平衡,更新外语教学理论、提高语用能力、运用现代教育技术开展英语教学,全面提高自身各方面能力。
3.1 提升专业能力,平衡英语教师的学科知识结构。从外语教学以及人才培养目标对教师知识结构的需求这一角度出发, 英语教师必须在应有的专业知识和教学知识基础上, 力求掌握相关学科或跨学科知识, 实现知识结构的多元化。教师的英语专业知识包括语言学知识和文学知识, 除语言本身外, 还含有丰富的本民族传统文化知识、人类语言本质特征和特殊使用规律的知识。作为教师的文化素养中重要组成部分的教育学和心理学知识是英语教师不可或缺的条件知识, 对有效进行教学活动产生极大的影响力。因此, 合格的英语教师必须掌握教育学、心理学等教学知识和相关学科知识, 能够在教学中注意智力因素、非智力因素和个性因素的和谐作用与发展, 正确选择教学的内容和方法, 设计出最佳教学方案, 卓有成效地进行知识的传授和能力的培养, 取得良好的教学效果。
3.2 针对ESP教学,全面创新、扩展自身知识结构。随着英语教学改革的发展,高等学校教学中英语教学的方向需要进行及时调整,教学目标需要从知识的传授转变成学生英语学习和运用等综合能力的提高;教学重点也应该从通用英语方面转变成ESP专门用途英语,特别是学术英语方向的转变。英语教师应该积极寻找机会参与有关ESP课程的培训;主动与专业教师进行合作,在专业教师的协助下,分析学生需求、选择教学内容、设计教学活动,可以缩短备课时间、避免盲目学习;还可以通过互联网、ESP 学术交流会与同行之间进行广泛的交流,及时了解专业发展的新动向。
3.3 现代化教育教学知识素养的提高。从生态教育学的观点来看,高等学校英语教学可以看作是一个微观的系统,教学方式、教学方法、管理人员、教师以及学生都是这个环境中的元素,这些元素之间相互作用、相互影响。随着多媒体教学的发展以及互联网的普及,新型的教学工具逐渐在教学中开出美丽之花。随着大学英语课堂与多媒体教学的深度整合,现在的英语教学更需要多媒体的支持。多媒体教学的发展,一方面丰富了老师的备课资料、教学内容,另一方面还促进了教学内容的更新、教学课件的发展以及学生自主学习能力的提高,因此,在新形势下,老师掌握一定的教学新技术非常重要。
参考文献
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[2] 柴春丽,辛春雷.教育生态学视角下的大学英语课堂教学[J]. 太原城市职业技术学院学报. 2011(07)
[3] 徐晓梅 李娅琳.高校英语教师多元化知识结构的构建与复合型英语人才的培养[J].教育与教学研究. 2010(07)
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生态学的研究方向范文3
【关键词】教育生态学 课堂生态环境 师生互动 英语写作
从20世纪70年代开始,中国教育研究的"生态潮"现象有增无减,近几年更为兴盛,但从总体上看,我国的教育生态学研究还刚刚起步。因此,本文试图从课堂生态环境的角度论述并证明:教师与学生这两类主要的生态因子对英语写作的积极作用。
1.教育生态学的含义及研究现状
教育生态学是教育学与生态学相互渗透而形成的一门边缘学科。教育生态学(Educational Ecology)这一术语最早是由美国哥伦比亚师范学院院长劳伦斯·克雷明(Lawrence Cremin)于1976年在《公共教育》一书中提出来的。教育生态学依据生态学原理,特别是生态系统、生态平衡以及协同进化等原理与机制,研究各种教育现象及其成因,进而掌握教育发展规律,揭示教育发展的趋势和方向。简言之,教育生态学是研究教育与周围生态环境之间的相互作用的规律和机理的。
国外正在从两个角度进行研究:一种是以教育为主体,研究教育与生态环境的关系。如L.克雷明著的《公共教育》,史密斯和康脑立著的《学龄前儿童行为生态》都体现了这一角度;另一种是以生态环境因子为主,研究各种生态环境因素与教育的关系及对教育的影响。台湾学者方炳林撰著的《生态环境与教育》,就体现了这一研究方向。
国内从20 世纪70 年代开始,教育研究的"生态潮"现象有增无减,近几年更为兴盛。目前,已出版关于教育生态的专著7部,发表关于教育生态的研究论文2878篇。这些论著涉及到教育的宏观研究(教育理念、教育环境、学校制度等) 和微观研究(大学学术、课堂教学、课程和教学环境等)。
2.从教育生态学的角度看课堂生态环境与师生互动
对于教育生态学的研究最终要体现在教育的"终端"--课堂这一微小生态环境中。从教育生态学的视角出发,我们可以看出在"课堂生态环境"中,课堂教学活动不再是传统单调的教学关系,而是包含了各类个体、群体(教师、学生)与多维生态因子(影响课堂教学的因素)的动态组合和互动,能量(教与学的情绪和兴趣等)和物质(知识和技能等)的传递与循环等等。而作为这一生态系统中的两个主要有机体--教师和学生,他们之间的互动与协作直接能影响到课堂生态系统的存活状况,如果他们能积极配合,调节各种限制因子,那么课堂生态系统就能很好地运行,课堂教学就能有序发展,反之,则会阻碍课堂教学的发展。
2.1 师生必须利用"限制因子定律",营造和谐的课堂生态环境
生态学上所谓的"限制因子"是指达到或超过生物耐受限度的因子。教育生态学中的"限制因子定律"源于李比希(Liebig)的研究: 1840 年李比希在研究矿质营养与植物的生长关系时发现,当植物所需的营养供应量降低到该植物最小需求量以下时,该种矿质营养就会限制这种植物的生长,即使其它矿质营养供应再充足,也不会提高作物的产量。这一原理运用到教育领域,就成了教育生态学中的"限制因子定律"。在课堂生态环境中,物理环境、规范环境等各种生态因子都可以成为限制因子,比如教材、教学方法、教学设备、教学环境、教师的教学理念、学生的学习态度等如果处理不好都可能成为限制因子。所幸,教师与学生可以尽量控制这一切,让这些限制因子为我所用,最终服务于教学。
2.2 师生互动与英语写作
基于"限制因子定律",课堂环境的生态因子中最主要的是教师和学生两类生态因子,师生互动也就是教师和学生这两类生态因子相互作用和影响的过程,而且师生互动是一种交互作用和相互影响的过程。任何教育都是在交往中实现的,教师和学生总是处于一定的交往和互动关系中,没有交往和互动,也就没有教育的发生。因此,本文将集中探讨通过师生互动这种方法来调节限制因子,并通过其在英语写作中的实证研究来说明师生互动确实可以使课堂生态环境良性发展,促进教学顺利进行。
本文中的师生互动是指,教师不能再固守落后的传统教学理念,变完全掌控的"一言堂"为"平等对话"。正如被压迫者教育学的
领军人物弗莱雷所说:"没有了对话,就没有了交流,没有了交流,也就没有了真正的教育。""对话不可能发生在想要对世界进行命名与不希望这种命名的人之间,即不可能发生在否认人具有说出他们的词语的权利的人与说话权利被否认的人之间"。因此,本文把这种写作中的师生讨论定义为师生互动的主要方式。
3.师生互动对英语写作的积极作用
生态学的研究方向范文4
Friedrich-Schiller-University, Germany
E. Siemann, Department of Ecology and
Evolutionary Biology-MS 170,
Rice University, USA (Eds.)
Insects and Ecosystem
Function
2004,415pp.
Hardcover EUR 144.95
ISBN 3-540-21672-3
W.W. 威瑟,E. 西曼编
本书是德国Springer出版社出版的重要的生态学方面的丛书《生态学研究》的第173卷,这套丛书1970年开始出版,几乎覆盖生态学的各个领域。本书第一次概括了昆虫的作用,特别是植食性昆虫在生态系统功能中的作用。书中综述了植物与昆虫相互关系的理论基础,收录了该领域有声望科学家的一些工作案例,详细讨论了昆虫植食作用各种技术的优缺点,提出了进一步研究生态多样性-生态系统功能控制的实践性建议。
全书共18章,分五个部分。第一部分(即第1章)引论,介绍了昆虫在生态系统功能中的作用。第二部分回顾了昆虫与地下群落之间相互关系的一些最新研究进展(包括第2~5章):第2章植食性昆虫、养分循环和植物生产力;第3章无脊椎草食动物对分解体子系统的间接影响;第4章根际的生物相互作用:对植物和植食性昆虫生长发育的影响;第5章地下的植食性昆虫和生态系统过程。第三部分提供了一些对生态系统功能有直接或间接影响的植物和昆虫之间相互作用的例子(包括第6~11章):第6章实验草地群落的上行效应;第7章植食性昆虫在重建入侵生态系统中的潜力:以杂草的生物防治为例;第8章植物―昆虫―病原菌在地域性尺度上的相互作用;第9章食物网交互作用和生态系统过程;第10章预报昆虫何时对植物群落有强下行效应的标准:昆虫爆发和寄主浓度之间的关系;第11章驱动森林中营养流动的生态学。第四部分综述了已有的和最新的植物与植食性昆虫之间相互作用的研究方法,特别强调了不同方法在模拟植食作用对植物群落影响上的优缺点(包括第12~17章):第12章模拟植食作用:问题和可能性;第13章在植物和植食性昆虫研究中人工模拟植食的应用;第14章从生态试验箱到田间:笼子试验在理解对生态系统下行效应中的作用;第15章用杀虫剂减少植食;第16章植食性昆虫在外来种入侵中的角色:用联合的方法来增加或减少植食;第17章植食性昆虫特有的转录反应和它们在生态系统研究中的潜力。第五部分(即第18章)总结,指出了这一领域未来的研究方向。
本书可供研究昆虫生态学,特别是从事植物与昆虫相互作用的研究人员、大学教师和研究生阅读参考。
周秋菊,馆员
(中国科学院国家科学图书馆)
生态学的研究方向范文5
关键词:昆虫;生态学;研究进展
生态学是一门多学科的自然科学,主要研究生命系统与环境系统之间的相互作用机理及规律。尽管其作为一门独立学科只有50 a历史,但却是近年来最活跃的前沿学科之一,充满生机和活力。昆虫生态学作为生态学的一个部分,其发展进程与整个生态学的发展是完全一致的。早期的生态学研究多为行为观察,之后研究对象从个体迈向群体以至生态系统,随后又在20世纪70年代提出了生物与环境协同进化的理论,大大推动了生态学的发展。近年来,各学科交叉渗透发展,为生态学提供了崭新的理论和研究手段,生态学的观点逐渐渗透到各个领域,其研究水平再次得到提高。丁岩钦等[1]指出,昆虫生态学将在昆虫分子生态学、昆虫化学生态学、昆虫行为生态学、昆虫信息生态学以及昆虫种群生态学这5个方面有较大的发展,下面从这几个方面进行综述。
1 昆虫分子生态学
昆虫分子生态学是应用分子生物学方法深入研究昆虫抗寒耐热、滞育、迁飞、抗药性产生的分子机理,及昆虫种群生物型、生活型、翅型分化的遗传机制,阐明昆虫自身调节与适应的内在机制。
美国白蛾(Hyphantria cunea)作为一种重要的检疫害虫,受到植保工作人员的广泛关注。高宝嘉等[2]采用微卫星分子标记等技术对美国白蛾种群的遗传多样性与遗传分化及其入侵定殖的关系进行了研究,认为入侵物种的经纬度、平原比率、年降水量、入侵时间、入侵来源是导致种群变异的主要原因。这一研究在一定程度上对美国白蛾的生物防治起到了积极的指导作用。Kang等[3]研究表明,温度胁迫耐受性的研究在预测害虫发生分布区、建立物候学模型、模拟种群动态、检疫处理、引进天敌、改进害虫控制策略和评估其地理扩散能力等方面具有重要的指导意义。王海鸿等[4]通过基因克隆研究了B型烟粉虱(Bemisia tabaci)和温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum)2种入侵粉虱的热激基因Hsp70在温度胁迫下的种间表达差异,在一定程度上解释了自然界中这2种粉虱种群地理分布和发生季节差异的原因,并反映了昆虫生态学与分子生物学结合运用的益处,说明昆虫分子生态学具有广阔的应用前景,其发展将有利于促进整个昆虫生态学甚至整个生态学的发展。
2 昆虫化学生态学
昆虫化学生态学主要是利用生理学、生物化学等方法来研究生物之间相互作用的机制,探寻植物-害虫-天敌的互作关系,是昆虫生态学的一个重要发展方向。Kang等[3]通过植物-斑潜蝇-寄生蜂三者之间的互作,发现寄生蜂是通过受害叶片释放的化合物定位害虫的;另外通过植物顶空取样法和气相色谱与质谱(GC-MS)技术,证明了绿叶化合物(GLVs)几种萜烯类化合物(Terpenoids)和肟类化合物(Oximes)是引起寄生蜂触角电生理反应的主要物质,而寄生蜂对含有己醇(Z-3-hexen-1-ol)的气味表现出明显的趋性现象,表明其他化合物在寄生蜂精确定位寄主中也起到一定的作用。该项研究结合分子生物学手段,在一定程度上剖析了植物-斑潜蝇-寄生蜂相互作用的关系,为生物防治工作的开展提供了依据,一定程度上推动了生态学的发展。
3 昆虫行为生态学
昆虫行为生态学的主要任务是探讨昆虫行为的进化稳定对策和最优化理论,明确昆虫行为机制及其适应进化过程。
彭露等[5]研究表明,植食性昆虫可通过其快速进化的寄主选择适应性,改变取食策略,调节生长发育的节律,以及规避自然天敌等进行防御,并且能够适应植物蛋白酶抑制剂、逃避植物防御信号、解毒植物次生物质,以及抑制植物阻塞反应来对植物防御进行反防御。这一研究有助于提高对昆虫-植物间协同进化关系的认识,并为害虫治理和抗虫植物的培育提供新的思路。如若能通过鉴定植物中抑制植食性昆虫反防御物质活性的次生物质,分离或人工合成具有昆虫拒食功能的生物源农药,或是在分子水平上进一步对其进行研究,鉴定出植物中何种引发子或是哪些引发子的协同作用参与了抑制昆虫对植物的反防御,将大大促进害虫防治技术的发展。此外程彬等[6]从嗅觉、视觉和触觉等方面对叶甲科昆虫的定殖机制进行了大量研究,为野外监测和防治叶甲提供了理论基础和实践经验。另外,在前述Kang等的试验中,不但证实了植物-斑潜蝇-寄生蜂的作用机制,同时也阐明了斑潜蝇与植物的协同进化机理,可见行为生态学、化学生态学、分子生态学三者间存在密切的关系。
4 昆虫信息生态学
昆虫信息生态学作为昆虫生态学的另一个分支,在害虫的预测预报中占有重要地位。其应用各种有效手段来揭示害虫种群区域性成灾规律,建立害虫大尺度长期预警系统,是生防工作中必不可少的一部分。
白雪峰等[7]通过调查2007-2009年灰飞虱(Laodelphgax striatellus)发生情况,结合气象因素分析了黄淮夏玉米区域灰飞虱发生特点,证明了该区域灰飞虱主要来源和迁飞性,为制定科学的防控方法提供了理论依据。
张云慧等[8]研究了越冬代旋幽夜蛾(Scotogramma trifolii)在北京地区的灯下消长动态和迁飞虫源,结果表明,越冬代旋幽夜蛾具有明显的迁飞现象,根据其迁飞行为进行早期监测预警具有重要意义。害虫的预测预报对各地区植保站来说都是一项重要工作,其准确性关系到广大农民的直接利益,具有十分重要的经济意义。
5 昆虫种群生态学
昆虫种群生态学是昆虫生态学研究的基础与核心,目前已开展大量相关研究。徐玉蕊等[9]利用逐步回归分析方法、灰色系统分析方法、生态位分析方法和空间格局聚集强度等,从数量、发生时间、空间格局3个方面进行初步探索,再用综合排序的方法确定梨网蝽(Stephanitis nashi)主要天敌的位次,为梨网蝽天敌的保护和利用提供了一定的指导意义。徐玉蕊等[9]所采用的综合排序方法虽然存在一些不足,但对后期的天敌评价工作仍具有较高的参考价值。昆虫种群生态学着重于研究昆虫种群数量调节机理,昆虫异质种群及其动态;群落中昆虫之间的相互联系、相互制约的内在机制,农田昆虫群落“源”与“库”的关系,结构与功能的关系,以及它们的演替规律,为有效开展害虫生态调控提供了理论依据。陈钦华等[10]研究表明,温湿度、食物充足程度、自残习性以及农药使用等方面都会对异色瓢虫(Harmonia axyridis)的种群数量产生影响。由于异色瓢虫是一类很有利用前景的天敌种群,该研究为其在生物防治中的应用提供了一定的参考。
6 小结
随着分子生物学的发展,生态学研究也逐渐与分子生物学技术相结合,这充分说明各学科之间紧密相联、相互渗透、相互促进,是一个整体。昆虫生态学的发展符合有害生物综合治理的观点,无论是昆虫分子生态学、昆虫化学生态学、昆虫行为生态学、昆虫信息生态学还是昆虫种群生态学,都具有较强的可行性和较高的应用价值,若能综合利用,有利于不断地开拓新的局面。
参考文献
[1] 丁岩钦,戈峰.中国昆虫生态学五十年(1949-1999) [J].昆虫知识2000,37(1):18-23.
[2] 高宝嘉,杜娟,高素红,等.美国白蛾种群的遗传多样性与遗传分化[J].林业科学,2010,46(8):120-124.
[3] Kang L, Chen B, Wei J N, et al. Roles of thermal adaptation and chemical ecology in Liriomyza distribution and control [J]. Annual Review Entomology, 2009, 54: 127-145.
[4] 王海鸿,雷仲仁.两种入侵粉虱热激基因Hsp70的克隆及温度胁迫下的种间差异表达[J].生态学杂志,2010,29(4):693-701.
[5] 彭露,严盈,刘万学,等.植食性昆虫对植物的反防御机制[J].昆虫学报,2010,53(5):572-580.
[6] 程彬,孙晓玲,孔祥波,等.叶甲科昆虫的定殖机制[J].生态学报,2010,30(14):3 901-3 911.
[7] 白雪峰,王延玲,王鹏,等.黄淮夏玉米区灰飞虱发生规律的研究[J].山东农业科学,2010,48(3):70-72.
[8] 张云慧,程登发,姜玉英,等.北京地区越冬代旋幽夜蛾迁飞的虫源分析[J].中国农业科学,2010,43(9):1 815-1 822.
[9] 徐玉蕊,王晓翠,林雪飞,等.砀山酥梨梨网蝽与其天敌关系动态分析[J].南京农业大学学报,2010,33(3):71-76.
[10] 陈钦华,冯文,黄荣雁.异色瓢虫生活史及种群数量影响因子的研究[J].防护林科技,2010,28(3):37-39.
Research and Progress of Insect Ecology
HUANG Yanjun, PU Guanqin
( Department of Horticulture, Soochow University, Suzhou Jiangsu 215123 )
生态学的研究方向范文6
【关键词】技能大赛;职业教育可持续发展;教育生态学
【中图分类号】G710 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2017)20-0067-03
【作者简介】1.袁玲玲,江苏无锡旅游商贸高等职业技术学校(江苏无锡,214045)旅游管理教研室主任,副教授,主要研究方向为旅游管理教学;2.李龙江,江苏无锡旅游商贸高等职业技术学校(江苏无锡,214045)教师,副教授,主要研究方向为职业教育教学。
1976年,美国著名教育学家劳伦斯・克雷明在所著《公共教育》一书中提出了“教育生态学”的概念。劳伦斯・克雷明指出,教育生态学的方法就是把各种教育机构与结构置于彼此联系中,以及与维持它们并受它们影响的更广泛社会之间的联系中加以审视。
职业教育本身是一个完整开放的生态系统,是在职业教育环境内,以教师、学生、管理人员、教学软硬件条件为依托,与环境进行能量转换与信息传递的功能统一体。[1]职业院校技能大赛是职业教育生态系统中的子系统,系统中同样也包含主体、环境与各生态因子。在技能大赛生态系统中,竞赛主体包括教师、学生等管理服务人员;环境由宏观的社会环境、中观的院校环境及微观的技能大赛内部环境构成;生态因子包括教育资源等。根据生态系统的物质循环原理,宏观的社会系统环境制约着院校的发展规模与定位等,同时院校以输送人才的方式作用于社发展。职业院校技能大赛作为职业教育生态系统中的一个子系统,它与内外部因子、与环境之间进行物质循环、能量流动和信息传递。对于技能大赛系统环境而言,内部环境是否稳定与协调一致,决定了技能大赛的发展现状与趋势,对整个职业教育的系统环境建设也起着关键作用。因此,要使职业院校的发展始终处于系统环境平衡状态,必须加强职业技能大赛内、外部环境建设,形成从微观到宏观良性发展的生态结构,从而推进职业教育生态系统的可持续发展。
一、技能大赛与职业教育发展的生态困境现状分析
(一)技能大赛生态位的偏离
在传统生态学中,生态位原理主要指在生物群落或生态系统中,每一个物种都拥有自己的角色和地位,即占据一定的空间,发挥一定的功能,生态位现象对所有生命现象都具有普适性。教育部提出的大赛目标导向是很明确的,总体要求是学校举办比赛,师生都能参与,建立从学校至全国的大赛选拔机制。国家主管部门举办职业院校技能大赛的初衷是好的,但是在实施过程中,一些地方教育主管部门、院校领导、大赛指导教师把夺取奖牌作为大赛的唯一目标,有些地方甚至只以学校取得的金牌数作为考核学校办学质量的主要指标,重奖金牌选手,对取得银、铜牌的选手都不以为然。这些院校为了能够完成上级的考核要求,不得不把宝压在种子选手身上,对教育普及性与人才培养的过程则难以顾及。这种本末倒置的功利思想,偏离了以人为本的职业技能大赛观。
(二)技能大赛的资源配置耐度失衡
教育生态学中的耐度定律认为,教育发展的数量、规模和速度要在国民经济的承受范围之内,否则即使发展了,最终还会衰退下来。目前,全国职业院校技能大赛进行得如火如荼,技能大赛的成绩在一定程度上能够反映院校的办学质量。所以一些院校将拿金牌作为竞赛的目的就不足为奇了,大赛的成绩就是学校的展示窗口,将学校的财力、物力、人力集中在技能大赛上,调用院校最优秀的教师,选拔最优秀的学生脱离正常教学,集中进行封闭式训练,这种为竞赛而竞赛的参赛方式严重干扰了正常的教学秩序。此外,有些项目的大赛要求与日常教学要求相关性不大,而院校为大赛可以不惜成本购买参赛设备,大赛结束后有些材料、设备就束之高阁,造成资源浪费。
(三)竞赛内容与课程体系存在花盆效应
教育生态学中的花盆效应对技能大赛内容与专业课程体系的融合有很大的借鉴意义。技能大赛的目的是通过各级比赛推动全体师生加强技能学习,在比赛过程中大家相互观摩、学习,共同提高师生专业水平。技能大赛是对平时教学效果的检验,竞赛的内容应与日常的教学紧密结合,院校通过竞赛找出课程体系中存在的问题,弥补平时教学的不足。而实际情况并非如此。以旅游服务类学生组导游项目为例,比赛的内容分别是导游讲解、理论考试、才艺展示三个部分。才艺展示虽然只占总分的10%,却是对人才培养的创新性和对选手关键能力的考查,但这无论是在中职还是在高职的“旅游服务与管理”专业中都没有对应的课程。在实际的比赛中,因为参赛选手均具有导游专业基本功,所以在导游讲解、理论考试部分差距不是很大,但由于个人所具备的才艺基本功不一致,成绩往往在这里拉开差距。所以院校选拔参赛选手时,为了在才艺展示部分取得优异的成绩,会优先选择曾专门受过才艺专业训练的学生,且大部分的参赛选手被送至专业演艺培训机构进行才艺节目的量身定制,这已是一些院校对参赛选手进行包装的普遍做法。这种专人、专职、专业参加竞赛的做法不能体现职业技术教育发展的主流,也偏离了竞赛组织的初衷。
二、技能大赛与职业教育发展的生态平衡对策