生態學研究的重點范例6篇

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生態學研究的重點

生態學研究的重點范文1

本章重點

一、名詞解釋

1.生態學(Ecology):生態學是研究生物及環境間相互關系的科學。

二、問答題

1.簡述生態學研究對象的主要層次。

答:宏觀生態學:在個體、種群、群落、生態系統、景觀生態系統、生物圈等宏觀層次上探討生物與環境之間的相互關系;微觀生態學:對其內在機理進行研究,就是在分子、細胞等微觀水平上探討生物與環境之間的相互關系。

2.生態學的研究方法主要有哪些?

思考題

一、問答題

1.簡述生態學發展的四個階段。

2.19世紀生態學的兩本標志性的書籍。

3.20世紀,生態學界出現了四大生態學派,請寫出學派的名稱及其代表人物,以及他們的研究重點

1、下列表述正確的是(C)

A.生態學是研究生物形態的一門科學

B.生態學是研究人與環境相互關系的一門科學

C.生態學是研究生物與其周圍環境之間相互關系的一門科學

D.生態學是研究自然環境因素相互關系的一門科學

2、生態學作為一個科學名詞,最早是由(A)提出并定義的

A.E.Haeckel

B.E.P.Odum

C.A.G.Tansley

D.Darwin

3、著有《生態學基礎》一書并因此獲得“泰勒”獎,被譽為“現代生態學之父”的是下列哪位生態學家?(A)

A.E.P.Odum

B.Haeckel

C.Clements

D.Tansley

4、生態學按組織水平可分為個體生態學、(種群生態學)、(群落生態學)和生態系統生態學等。

5、生態學發展大致經歷了生態學的萌芽時期,建立時期,鞏固時期和(C)

A.生物學時期B.環境科學時期C.現代生態學時期D.現代生物學時期

6、20世紀,由于各地自然條件、植物區系、植被性質及開發利用程度的差異,使植物生態學在研究方法、研究重點上各地有所不同,形成了四大學派,包括(北歐)(法瑞)、(英美)、(蘇聯)。

7、生態學的研究方法主要有(野外(田間)研究)(實驗研究和數學模型研究)(生態網絡及綜合分析等)等。

8、現代生態學一方面向區域性、全球性乃至宇宙性方面發展;另一方面是向(微觀方向)發展。

9、20世紀,生態學界出現了四大生態學派,其中法國布朗-布蘭柯,瑞士盧貝爾是法瑞)學派的代表人物。

10、目前,人們重視、最活躍的生態學研究領域是(D).

A.個體生態學

B.種群生態學

C.群落生態學

D.生態系統生態學

11、通常生態學所研究的幾個可辨別尺度的部分包括(ABCD)

A.個體

B.種群

C.群落

D.生態系統

生態學研究的重點范文2

[關鍵詞]生態學實習 研究性教學 問題性 項目驅動

[中圖分類號] G642.44 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)16-0056-03

一、生態學野外實習教學現狀

加強實踐教學建設,創新實踐教學方法,提高實踐教學質量已成為我國高校開展教學改革中的重點之一。[1] [2]生態學是我國高等院校生物、環境、農林等相關學科的核心課程。2011年生態學被增列為一級學科,由此可見其重要性。野外工作是生態學研究與應用的基礎,野外實習則是生態學教學中必不可少的基本內容,是培養學生專業技能的關鍵環節。[3]很多高校對生態學實習模式進行了研究與實踐,從實習基地建設[4]、組織與管理[5]、教學過程改革[6]等多方面均進行了有益探索。徐馳等(2012)提出了實習內容多樣化、綜合觀測、實驗與建模途徑、因地因時制宜、聯系前沿理論與具體研究工作、與社會實際需求相結合等若干生態學野外實習模式。

為了培養創新型人才,研究性教學已經成為教育教學改革的熱門課題,研究性教學的理論研究和實踐探索取得了重大的進展,但研究性野外實習教學模式仍然處于探索階段。秦鐘等(2009)建議生態學實習應適當安排綜合性、創新性實踐項目;杜照奎(2013)、龔紅梅等(2013)嘗試了研究性生態學野外實習。由于不同院校學科背景和專業課程設置存在差異,研究性野外實習體系仍有待于整體規劃和更新,研究性教學模式的實施還需要不斷地改進和完善。在教學模式方面,還存在不少問題,如教學內容的科學性與可操作性不強,實踐教學缺乏連續性和特色性,缺乏成形的、高效的實踐教學模式等。因此,有必要加強高效的生態學野外實習實踐教學模式的創新研究與探索。

二、研究性野外實習模式

中國石油大學(北京)環境科學專業充分利用北京延慶在氣候、生境、物種以及植被類型的優勢,建立了生態系統多樣的生態學實習基地:北京延慶松山和野鴨湖濕地,結合本校學科背景,實習內容確定為森林群落特征調查和濕地植被多樣性調查,以森林生態調查為重點。我們在總結多年野外實習工作的基礎上,對生態學野外實習的教學方法進行了一些嘗試和改進,進一步提高了野外實習的教學質量。

生態學野外實習分為前期、中期和后期。實習前期準備階段重點營造研究性氛圍,充分調動學生的積極性;實習過程中采用研究性教學方法和學生自主式、合作式學習方式;實習后期注重實習成果總結,開展實習報告的精心修改和學生的公開報告,從而提升學生的綜合能力。

實踐探索的研究性野外實習模式見圖1。

圖1 研究性生態學實習模式

(一)營造研究性氛圍

1.野外研究方法認知

實習前期重點進行生態學野外工作方法及原理介紹,包括植物群落調查方法、數據處理方法和實習儀器使用方法等。植物分類及野外識別是生態學野外調查的基礎,不可或缺。針對我校環境科學專業設置缺少植物學、生物學等相關課程的實際情況,我們對植物學相關知識及術語進行了補充介紹。

2.邀請專家講座

在實習準備階段邀請相關專家講座,使學生了解生態學項目的設計思路、野外工作的開展過程,拓展學生的研究思維。如邀請中科院植物所專家進行《森林生態系統碳收支研究方法簡介》、《鑒賞植物,親近自然》等系列講座,并由專家帶領,對校園植物進行識別實訓,這些受到學生的熱烈歡迎,并大大激發了學生的學習興趣。

3.學術文獻分析

教師先通過典型文獻分析方式進行實習題目設計、實習報告撰寫等方面的指導,引導學生學會查文獻、閱讀文獻的方法,再要求學生根據擬設計的實習項目進行文獻總結講解,以檢驗學生對文獻的查閱程度,探討自擬項目實施的可行性,為完成實習項目及實習研究報告的寫作打好基礎。幾年的實踐證明,文獻分析是培養學生科研思維很有效的方法。

(二)認知性與研究性內容并重

為了培養學生專業技能和創新思維,將生態學實習過程劃分為認知實習階段和研究探索階段。先認知了解生態學基本的野外實習方法,再進行實習項目的自由探索。認知階段主要進行森林植物群落特征野外調查方法實踐,同時開展植物識別訓練,使學生掌握植物生態學野外工作的基本技能,此過程注重學生自主學習能力的培養,教師以引導為主。學生要學習電子采集、鑒定植物的方法;野外植物群落的觀察、植物與環境特征的調查方法和數據處理方法;學會觀察植物分布與環境的關系。研究探索階段則進行不同實習項目的調查研究。生態學實習內容見表1。

表1 中國石油大學(北京)生態學實習內容安排

(三)自擬項目驅動實踐

研究探索階段的實習內容設計思路是“以科學問題為主導”,要求各實習小組通過對實習前文獻查閱和實習地的了解,自擬實習小專題的題目,獨立設計實習方案,經過教師和學生討論后,確定實習項目。在實習過程中,學生分組進行專題調查、分析數據、撰寫實習報告。這樣,完成一個實習內容的過程就是學生接受一次科學訓練的過程,以鍛煉學生獨立思考和提出科學問題的能力,達到鍛煉學生科學思維和科學研究能力的目的。近年來的實習項目見表2。

表2 中國石油大學(北京)生態學實習自擬項目

(四)研究性教學方法主導

1.采用問題式教學

問題性教學是開啟學生創新思維的一種行之有效的手段。野外實習教學是典型的直觀教學,在野外實習中,注重觀察植物和環境的外部形態特征,盡量采用啟發式、提問互動式開展教學。如到達沿途的樣地時,提問:所處的群落類型是什么?空間結構是什么?如何描述環境因子?野外觀察植物時,進行一些啟發性的提示,如花序類型、葉排列方式、有無汁液、氣味等,指導學生親自體驗未知植物的認識過程,通過看、摸、揉、聞等步驟,通過觀察和比較,引導學生把植物的形態特征與科的識別要點聯系起來。啟發學生將自身體驗到的感覺與學過的理論知識相互銜接,引導學生學會應用生態學的理論去解釋現實中的環境問題,思考如何解決環境問題。從而調動學生學習的主動性,潛移默化地培養學生的創新精神和實踐能力。

2.開展情景教學

情境教學為研究性野外實踐教學提供了新的途徑。教師通過創造性地呈現各種各樣的活動,讓學生去觀察、感受、體悟、總結和發現,從而獲得實踐知識和實踐能力。如情境(1):在實習爬山過程中,常有戶外登山人員手里拿著山上采來的手杖,問題引導:手杖是什么植物?為何受到大家歡迎?目前的生長狀況如何?情景(2):看到海坨山山頂草甸上露營人數激增,提問:旅游露營對草甸的影響有哪些?學生探索、討論結果后教師點評。這種靈活設置的實習問題,能讓學生帶著好奇、探究的心理去開展生態學實習活動,既增加了生態學野外實習的趣味性,又能提高學生對植物多樣性及其價值與功能的認識,同時也鍛煉了學生分析問題和解決問題的能力。

3.注重小組討論

生態學實習整個過程均注重學生的團隊協作能力,實習項目選題、實習方案確定、野外工作開展、數據處理及實習報告編寫過程,均要求小組研討。由于不同學生在理論基礎、動手能力及興趣等方面都可能存在一定的差異,指導教師、學生圍繞共同的教學目標形成一個學習共同體,將有助于學生之間相互啟迪、優勢互補,提高學習參與程度,有利于學生實踐能力的提高,也有利于其創新精神和創新能力的培養,還有利于培養學生在科學研究中的團隊協作精神和邏輯思維能力。

(五)網絡課程互動補充

如何應用現代教學技術改進實習教學方法、調動學生的積極性,讓學生獨立自主學習,是提高野外實習教學效果的重要途徑。鑒于我校環境科學專業缺少生態學前置課程基礎的特點,通過制作生態學實習網絡課程系統,可以對一些生態學、植物分類學相關概念和基本原理進行展示,教師與學生進行網上答疑互動,也可開展網上作業、在線答疑、在線測評、論壇等基于網上的研究性教學新模式,這些均可引導和強化學生的知識體系,增強互動性學習與交流,為野外實習提供很好的信息平臺。

(六)成果交流綜合提升

1.一對一實習報告修改

野外現場調查結束后,教師對學生寫出的實習報告初稿進行一對一修改反饋,再針對普遍存在的問題進行集中指導、討論。通過與教師一對一的討論,能拓展學生的理論知識點,增強其理論聯系實踐的能力,使學生逐漸掌握學術論文撰寫方式,有利于培養學生的科研素質。

2.多媒體報告交流

生態學實習中所有項目均進行10分鐘的PPT報告和5分鐘的答辯討論。學生準備認真,匯報風格各異,在總結成果與問題討論過程中,進一步提升了自己的綜合能力。公開報告鍛煉學生探索問題、解決問題的能力,有利于提高學生發現問題、分析問題的能力以及利用網絡資源檢索和綜合分析信息的能力、書面與口頭表述能力。

三、小結

在10多年的生態學野外實習中,我們教學觀念逐漸由單一的驗證實習轉變為將驗證實習和探索實習相結合的研究性實習,形成了以學生為主體的實習教學模式。通過提出研究性項目,極大地激發了學生的學習興趣,參與教師科研課題和申報創新性學習項目的學生明顯多于其他專業,學生撰寫實習報告的水平得到明顯提高,學生受到了較為全面的科學思維能力訓練。但仍存在一些問題,如研究性教學的連續性、研究性實習過程的組織與管理、實習項目的科學性、理論知識的應用及實習效果的評價方法等均有待于進一步完善。

[ 注 釋 ]

[1] 張宇,劉偉忠.研究性教學的深層次實施路徑思考[J].中國高等教育,2009(12):37-39.

[2] 沈顯生,尹路明,李樹美等.研究型野外實習教學的設計與實踐[J].教育與現代化,2002(3):22-25.

[3] 徐馳,劉茂松,楊雪姣等.生態學野外實習的多樣化教學模式探討[J].實驗室研究與探索,2012(5):158-161.

[4] 劉建宏,楊麗英,熊忠平等.生態學野外實習基地的數字化模型研究[J].中國科技信息,2010(17):213-215.

生態學研究的重點范文3

關鍵詞:環境生態學 農業院校 教學內容優化 教學方法 改革

中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(b)-0034-02

環境生態學是20世紀70年代隨著環境問題的逐漸發展而興起的一門綜合性較強的交叉學科,它運用生態學的理論,研究人為干擾下生態系統內在的變化機制、規律和對人類類反效應,尋求受損生態系統恢復、重建和保護對策的科學。目前我國《環境生態學》的教材有10余部,其主要內容介紹生態學基本理論,而聯系我國生態環境問題的實際內容很少,并且教材之間及教材與其它相關課程存在大量的重復。過去對環境生態學教學內容優化和教學方法的改革主要針對環境科學專業的環境生態學課程,而與農業院校生態學專業的環境生態學課程的教學大綱要求存在很大的差別。因此,本人結合多年環境生態學課程的教學實踐及學生的反饋意見,對該課程教學內容、教學方法和手段等方面進行了一些探討。

1 環境生態學課程教學內容優化措施

1.1 選擇適宜教材,自已編寫教學大綱

通過比較國內外多部環境生態學教材發現,國內教材比較簡單,但對環境生態問題闡述的不夠深入;而國外教材對環境生態闡述比較深入,但知識點太多,知識面太廣,條理不夠清楚。結合本院生態學專業的自身特點,選擇盛連喜主編的《環境生態學導論》第二版為主要教材,以盧升高主編的《環境生態學》為輔,從生態系統的破壞與恢復―― 區域環境污染―― 生物入侵生態學―― 全球性環境生態問題―― 環境質量的生態評價為主線,重新編寫教學大綱,作為環境生態學課程教學的主要內容(見表1)。

1.2 精簡壓縮或刪減與其他課程重復的內容

根據本院生態學專業培養方案大綱,二年級開設一門專業基礎課普通生態學,然而該課程與環境生態學課程教材前四章內容完全相同,必須刪減這些重復內容。三年級開設了一門專業核心課“生態環境監測”,然而該課程與環境生態學課程教材中的第六章的部分內容完全相同,這部分內容也必須刪除。三年級還開設了一門專業選修課“景觀生態學”,與本教材的第六章也有部分內容相同,也同樣精簡壓縮,以避免教學時間和資源的讓費(見表1)。因此,根據本院生態學專業的特點性,生態學專業“環境生態學”課程教學內容重點應放在生態環境的實際應用性方面,再穿插一些普通生態學重要的理論展開講授。

1.3 結合專業特點,合理增加教學內容

生物入侵是我國當前生態學研究領域的熱點問題,特別是煙粉虱和紫莖澤蘭等的生物入侵,已成為我國目前重點攻關的科研項目之一。根據本院生態學專業教學培養方案重點是農業生態學方向。因此,在講授“環境生態學”課程時必須增加一些與農業生態類相關內容(見表1),而且又必須當前生態學方向的研究熱點,同時,也更能體現出教學的時代性和前瞻性。這樣使農業院校生態學專業的本科生對生物入侵渠道、危害和控制技術有一個全面的了解和認識,也能體現農業院校生態學專業學生的特殊性。

1.4 對生態學專業課程設置進行整合優化

環境生態學課程內容優化必須建立在對農業院校生態學專業培養方案深刻了解的基礎上,制訂詳細的教學大綱和切實可行的教學計劃,課程設置要有良好的延續性和關聯性。所以,建議在大學二年級階段設置普通生態學專業基礎課;在大學三年級開設環境生態學、生態監測污染和農業生態工程等專業核心課;而在大學四年級階段開設“景觀生態學、農業生態學、污染生態學、植物生態學”等多門生態類的專業選修課程。而且必須根據專業特點確定每門課程的核心教學內容,實現生態學系列課程的無縫銜接,避免重復,提高教學資源的整體效益。

2 環境生態學課程教學方法的改革

2.1 課堂討論與課堂講授相結合

環境生態學課程的知識面廣和多,大多是生態學理論原理。如果教師的知識面不廣,而又不采取靈活多變的教學方法,整個課堂會枯燥無味和沉悶。因此,這對教師的教學方法提出了更高的要求。本人結合多年的教學實踐,發現授課時要不斷提出問題,充分調動學生的聽課積極性,啟發生積極思維,使學生們快樂和輕松得學,從而達到良好的教學效果。特別講解一些枯燥無味和難懂的基本概念或理論時,可針對性的采用討論式、互動式、啟發式等豐富多彩的教學方法,鼓勵師生之間相互提問、相互探討,激發學生的學習熱情和興趣,同時,提高他們分析問題、發現問題、解決問題的能力。

2.2 教學與科研有的效結合

教學是基礎,科研是主導,只有將教學與科研效結合在一起,才能使講課的內容理加具有前沿性、獨創性和啟發性。教師自身的科研工作對教學也有一個很好的促進作用,可以為學生提供生動的素材。在講授“全球性環境問題及生態對策”這一章內容時,其中有一節內容是“溫室效對生態環境的影響”。內容明確指出產生溫室效應的是主要溫室氣體是CO2。而本人就將自已獲得一個基金資助的課題(高CO2升高下褐飛虱抗逆性變化的分子機制研究)的設計,思路和解決問題的方案等融入教學環節,加深學生對課程知識的認識。根據課題需要,讓部分學生利用課余時間或假期作為助手參與實驗,老師可適當的給學生發放一些科研補助,同時,也對學生實際動手操作能力、邏輯思維能力等方面有一個好的促進。通過鼓勵學生生申請和參與大學生科學創新項目等,提高其科研素質,進一步提高學生的創造力和主觀能動性,也能擴展學生的知識面,增強其團隊精神和自信心。

2.3 采用研究性教學模式,強化學生的研究性學習

在講授“環境污染的生態對策”這一章中“區域污染中的水污染”內容時,先通過實例介紹世界十大污染事件,引入水污污的危害。再由此提出問題,然后布置水污染會造成怎樣的危害?有怎樣的防治措施?對農業生產有什么樣的影響等相關教學內容。教師把班級學生分成若干組,安排每組學生在課前分別收集相關資料和制成PPT,然后每組派個學生代表在課堂上講解,講完后每組相互進行討論,最后老師進行總結與評價。采用這種研究性的教學模式,可以充分發揮學生的主觀能動性,使本來枯燥無味的理論課變的生動有趣,而且激發了學生的思維,同時也有助于培養出具有創新精神和創新能力的高素質人才。

2.4 合理利用多媒體手段輔助教學

為改善教學效果與提高教學質量,需要改變傳統課堂中的教學模式,應采用傳統式和多媒體手段相結合方式。根據教學目標和教學對象,通過多媒體手段把抽象的內容變成合適的文字、圖形、圖像等多媒體信息,將抽象內容轉變為生動形象的感性素材,再結合傳統式教學方法(板書形式)的講解,降低了教學難度。通過增強和豐富教學過程的外部刺激的方法,大激發了學生的主動學習的思維和興趣,從而達到提高教學質量的目的。

3 結語

近年來,隨著國際上生態理論的迅猛發展,以及全球各種環境問題的出現,使得“環境生態學”課程體系必須緊跟當前形式的發展需求,需要不斷補充和更新教學內容,使教學內容更具科學性、前瞻性和動態性。作為農業院校生態學專業該課程更應突出實際應用性和時代性。通過教、學、研的全方位結合,全面提高環境生態學的教學質量和效果,同時,也能提高學生分析問題和解決問題的能力。

參考文獻

[1] 楊持.生態學[M].2版.北京:高等教育出版社,2008:152-168.

[2] 盧升高,呂軍.環境生態學[M].杭州:浙江大學出版社,2010:214-243

[3] 盛連喜.環境生態學導討[M].2版.北京:高等教育出版社,2009:292-302.

[4] 雷澤湘,謝勇.環境生態學課程教學改革探索[J].科技信息,2008(2):44-45.

[5] 楊桂英,廖周瑜,曹子林,等.高等林業院校環境生態學課程教學內容優化[J].安徽農業科學,2012(12):632-633.

生態學研究的重點范文4

關鍵詞:3S技術;生態學;教學實踐

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)28-0131-03

“3S”技術,即遙感(Remote Sensing,RS)、全球定位系統(Global Positioning System,GPS)和地理信息系統(Geographical Information System,GIS)的統稱[1],是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合,多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術,是一門非常綜合的學科[2],并具有獲取信息及時、準確、宏觀等優點[3]。目前,“3S”技術已被廣泛應用于工業、農業、交通、軍事、通訊等行業和部門,成為世界各國角逐尖端技術的熱點[4]。

生態學是研究生物與環境之間相互關系的一門學科[5]。近年來,隨著人口的增加和工業、技術的進步,人類正以前所未有的規模和強度影響環境。而諸如能源消耗、資源枯竭、人口膨脹、糧食短缺、環境退化、生態失調等世界資源環境問題的出現,均有賴于生態學理論的指導[6]?!?S”技術由于具有快速、實時地采集、存儲、管理、更新、分析和應用與資源環境有關數據的能力,被越來越廣泛地應用到生態學研究領域。華南農業大學生態學本科專業自2003年招生以來,一直十分重視學生研究方法與手段的掌握,《3S技術及其應用》課程也因此作為生態學本科專業的一門必修課。為此,本文結合“3S”技術的綜合性,突出生態學的學科特點,在概述“3S”技術在生態學領域的應用與發展趨勢、分析當前課程教學中存在的相關問題基礎上,探討了在教學中重點教學內容的選擇以及今后實踐教學的方向,以期不斷提高該課程的教學質量。

一、“3S”技術在生態學領域的應用與發展

在生態學研究領域,“3S”技術主要涉及全球變化、區域生態環境資源(大氣環境、水環境、海洋環境)監測與評價、環境污染的生態效應、城市生態環境保護與管理、生態系統健康管理、退化生態系統恢復、生物多樣性保護、生態規劃、生態工程與生態設計、區域可持續發展等[1,7]。目前,“3S”技術的結合與集成是其發展的一個重要方向。在“3S”集成系統中,RS在生態學上的應用包括收集數據信息源、大面積的生態資源調查和動態監測,間接應用包括預測預報和災害危險等級確定等。GIS在生態學上的應用主要是對各種來源的數據進行管理和處理,分析生態實體與其他生物體或環境的相關空間定位對其自身功能的影響,分析多種空間尺度下的海量數據。GPS則主要用于生態調查和定位。

二、課程教學存在的問題

(一)內容豐富,學時數有限

“3S”技術是一門內容涵蓋廣泛的學科,通常包括空間信息技術基礎、遙感系統和遙感技術的物理基礎、遙感技術系統、遙感圖像處理技術、GIS的組成和功能、空間數據的結構、空間數據分析、GPS的構成、GPS定位方法和測量以及3S技術的綜合應用等。此外,在實踐教學過程中,還需要結合專業特點,適時擴充“3S”技術的前沿知識??梢?,《3S技術及其應用》課程涉及范圍相當廣泛。但在課程教學中,為了與其他專業課程相協調,本課程僅安排了32學時(其中理論16學時,實踐16學時),學生普遍反映通過本課程的教學,較難理解與掌握相關的基礎理論知識,也難掌握相關的軟件操作。

(二)缺乏基礎,理論掌握難

“3S”技術是測繪學、攝影測量與遙感學、地圖學、地理科學、計算機科學、信息學等學科的有機集成,是一門綜合交叉學科,涉及的基礎學科多[8]。但生態學專業側重于向學生講授生態學相關的基礎理論知識,在教學計劃中較多設置體現生態學專業領域(主要為微觀和中觀生態學)的基礎理論課程,而未開設與“3S”技術相關的基礎課程,如地理學、地圖學等。因此,學生在學習過程中,對所涉及的學科術語及理論知識缺乏而較難銜接和掌握。

(三)學生畏難,動手實踐少

實踐性強不僅是《3S技術及其應用》課程教學內容的特點之一,更是“3S”技術采集、測量、分析、存儲、管理、顯示、傳播以及應用與地理、空間分布相關數據的關鍵技術手段的要求。在《3S技術及其應用》課程教學中,RS、GIS軟件操作和GPS儀器使用是掌握3S技術的必要環節,也是“3S”技術的豐富內容和廣泛應用的實現方式[4]。但目前因相關軟件均是英文版本,學生通常從傳統的中文版本軟件轉到用復雜的英文版本軟件,加之軟件的操作步驟較平常使用的Word、Excel、PowerPoint等復雜,學生需要花大量時間來適應。另一方面,由于教學課時相對較少,學生畏難而不愿在課后花時間熟悉相關軟件,最終導致動手實踐少,軟件操作能力差,難以結合專業知識進行有效應用。

三、教學內容選擇

根據“3S”技術在生態學中的應用與發展趨勢可知,《3S技術及其應用》課程涉及的教學內容較為廣泛,主要包括:(1)遙感圖像處理及生態學應用;(2)遙感解譯與應用;(3)GIS空間分析及應用;(4)GPS精確定位與導航應用等。但“3S”技術的集成或融合目前只是在個別的科學研究項目中實施,國內外均沒有相應的專業教材作為參考[9],而要在有限的學時內系統地講述“3S技術及其應用”顯然不切實際。因此,針對《3S技術及其應用》課程的操作性以及實踐的綜合性等特點,及其在該課程教學中存在的上述問題,重點提出了具體的理論教學內容與實踐操作環節(表1)。即在教學過程中,既要讓學生掌握RS、GIS和GPS的基本理論和三種技術的基本使用方法,又要選擇性地進行重點內容的講授。由表1可知,在《3S技術及其應用》課程教學中,RS和GIS理論與軟件上機操作是教學的主體內容,其中RS理論講授安排了6個學時,遙感圖像處理軟件Erdas Imaging實踐操作6學時;GIS理論講授7學時,GIS軟件ArcView實踐操作8學時;而GPS則作為輔助內容講授,理論與手持GPS的操作分別安排了3學時和2學時。

四、課程實踐教學環節改革探討

鑒于《3S技術及其應用》課程的操作性以及綜合實踐性強等特點,結合上述教學內容的選擇重點,提出了在教學實踐中還需加強的一些環節。

(一)充分利用多媒體教學

目前,多媒體計算機輔助教學已在各高校得到普遍推廣。而“3S”技術涉及遙感圖像的增強處理、裁剪與拼接、虛擬現實、計算機模擬等操作,必須運用多媒體教學才能更好地展示教學內容,活躍課堂氣氛,調動學生學習的積極性和參與課堂教學的熱情,加深學生對知識的理解和鞏固[4]。因此,在教學過程中,應充分利用好多媒體教學,提高教學質量。

(二)注重軟件的上機實踐操作

RS、GIS和GPS儀器的使用以及軟件操作是掌握“3S”技術的重要環節。因此,上機操作應重點練習遙感圖像的增強處理、裁剪與拼接和幾何校正、計算機自動分類、GIS的數字化及數據庫構建、空間疊加分析以及專題圖制作、GPS定位及野外數據采集與導航。此外,由于上機實踐學時數有限,還需要學生課后自行安裝相關軟件,加強軟件操作練習,最終達到熟練操作軟件的目的。

(三)突出案例教學

在“3S技術及其應用”課程教學中,教師應結合專業特色,結合案例進行分析講解。為突出“3S”技術的綜合性,任課教師可結合相關研究課題,選擇能反映本專業特色的典型案例,以更好地把研究中的細節問題講透。例如,“生態學景觀格局及其動態分析的綜合應用”較適合用于生態學專業的教學案例,通過此案例教學,學生可以了解并掌握GPS的坐標定位、RS的遙感圖像處理與解譯、GIS的景觀專題圖生成與景觀格局動態變化分析等。

五、課程教學改革建議

針對當前《3S技術及其應用》課程在生態學專業教學中存在的一些問題和實際情況,特提出以下教學改革建議。

(一)在專業教學計劃中增加相關基礎課程的設置和學時數

由于“3S”技術涉及的基礎課程較多,故建議在今后的人才培養計劃修訂中,增加一門與“3S”技術聯系緊密的基礎課程,如地理學或地圖學,讓生態學專業學生在學習完地理學或地圖學課程后,再學習《3S技術及其應用》課程,將會更加輕松且易掌握。此外,“3S”技術內容豐富、范圍廣泛,為讓學生更好地掌握“3S”的基礎理論知識與相關軟件操作,建議在人才培養計劃修訂中,可將總學時數增加到48學時。

(二)與其他專業課程的實踐教學環節相結合

目前,在本校生態學專業人才培養計劃中,實踐操作性較強的課程,除《3S技術及其應用》外,還有《生態規劃學》和《生態學野外綜合實習》等課程,這些課程均與《3S技術及其應用》課程存在著較為密切的關系。因此,在教學計劃設置中,可考慮在《生態規劃學》課程實踐和《生態學野外綜合實習》中增設“3S”技術的相應實踐環節,以培養學生解決生態學相關問題的能力。如可在“生態規劃學”課程教學實踐中,把“3S”技術實踐融合進去:確定生態規劃項目和規劃區域學生收集RS數據(可從Google Earth下載)野外現場調查時用GPS對特定點進行坐標定位室內對RS數據進行幾何糾正等處理提取基本信息和用地分類擬定規劃初步方案方案討論確定方案利用GIS進行專題圖制作。但需注意的是,相關課程實踐的結合必須在課時上進行統籌安排。

(三)與校院各級大學生科技創新課題研究相結合

為了建立研究性學習、探究性學習和協作性學習的良好氛圍,學校和學院設立了不同類型的大學生科技創新課題,如華南農業大學科技創新計劃、農學院金穗計劃等,以鼓勵本科生結合課程學習內容,申請課題,開展課外科研活動。而對于學習《3S技術及其應用》課程的生態學專業學生而言,可以鼓勵他們走出課堂,積極申請與“3S”技術相關的科技創新課題,以科研實踐方式,激發和鼓勵學生的研究興趣,使學生在科研實踐中了解和熟悉“3S”技術及其具體應用,以提升學生的專業技能,培養學生發現問題、解決問題和進行科技創新的能力[10]。

參考文獻:

[1]湯潔.3S技術在環境科學中的應用[M].北京:高等教育出版社,2009:1-50.

[2]曹月娥.3S技術綜合應用的教學與實習方法研究[J].中國教師,2013,(S1):224.

[3]任德智,潘剛.高校“3S”技術課程教學現狀與對策[J].中國農業教育,2011,(1):71-74.

[4]劉健,余坤勇,賴日文,等.“3S技術”課程案例教學的研究[J].中國林業教育,2010,28(3):72-76.

[5]駱世明.普通生態學[M].第二版.北京:中國農業出版社,2011:1-10.

[6]明素華.3S技術在生態學研究中的應用[J].科技信息,2010,(2):224-225.

[7]聶呈榮,李明輝,崔志新,等.3S技術及其在生態學上的應用[J].佛山科學技術學院學報(自然科學版),2003,21(1):70-73.

[8]余坤勇,劉健,賴日文,等.《3S技術》課程引進科研成果的教學分析探討[J].內蒙古農業大學學報(社會科學版),2009,11(4):131-133.

生態學研究的重點范文5

關鍵詞:景觀生態學;教學;課程改革;大學教育

作者簡介:喬衛芳(1980-),女,河南開封人,河南理工大學測繪與國土信息工程學院,講師;聶小軍(1977-),男,山西曲沃人,河南理工大學測繪與國土信息工程學院,副教授。(河南 焦作 454000)

基金項目:本文系國家自然科學基金項目(41001157)、河南理工大學博士基金(B2010-47)的研究成果。

中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)32-0070-02

景觀生態學(Landscape Ecology)是源自地理學和生態學的一門新興學科,其交叉性和融合性很強,涉及多個自然和人文科學領域。[1]景觀生態學的基本理論和基本原理在資源開發、土地利用、區域規劃、城鄉規劃、生物多樣性保護和旅游開發等方面具有重要的指導意義和發展前景,同時,景觀生態學還與“3S”技術結合緊密,使得該課程已成為解決當前人類面臨的諸多資源、環境、社會問題的有效途徑。因此,許多高等院校的生態學、地理學、林學、園林及城市規劃設計、水土保持、環境科學、資源和土地開發利用等相關本科專業都把景觀生態學作為其必修課或專業選修課。由于景觀生態學具有抽象的理論概念和較大的研究尺度以及先進的研究手段,所以如何使學生在課程的學習中能全面地理解和掌握景觀生態學的基礎知識和理論,并能運用有關原理解決一些實際問題是教學工作中值得探討的問題。但由于近年來景觀生態學的發展日新月異,科研成果層出不窮,應用領域不斷拓展,給當前相對固定的景觀生態學課程教學模式提出挑戰,無論在課程建設還是教學改革方面都存在不少亟待解決的問題。筆者根據近幾年對河南理工大學資源環境與城鄉規劃管理專業景觀生態學這門課程的教學經歷對該課程的教學內容、教學方法等方面的改革進行了嘗試。

一、景觀生態學的課程特點

作為一門新興學科,景觀生態學是現代生態學中內容最豐富、發展最快、影響最廣泛的學科之一。它將生態學中結構和功能的關系研究與地理學中人地相互作用的研究融為一體,把區域和生態系統研究連接起來,運用地學和生態學的基本方法,并結合現代信息技術,以景觀為研究對象,探討物質流、物種流、能量流和信息流在地球表層的遷移與轉換,研究景觀空間格局與生態過程之間的相互關系。景觀生態學充分體現了當前環境保護與人類可持續發展的時代主旋律,是認識和解決人類面臨的資源、環境等重大問題的有效途徑,在環境和自然資源保護、城鄉規劃與設計、生物多樣性保護、土地利用、景觀生態建設等方面具有廣闊前景。從目前景觀生態學的發展水平和研究現狀來看,景觀生態學課程具有整體觀和宏觀性強、交叉性和融合性強、實用性和實踐性強等特點。

1.整體觀和宏觀性強

景觀生態學重點研究宏觀尺度問題,更多通過分析景觀要素之間的空間關系和功能關系來研究景觀的整體屬性,在研究和解決宏觀綜合問題方面具有明顯的優勢。在景觀水平上可以將資源、環境、經濟和社會問題進行綜合,以可持續的景觀空間格局研究為中心,探討人地關系及人類活動方式的調整,研究可持續的、宜人的、生態安全的景觀格局及其建設途徑,可為區域可持續發展規劃提供理論和技術支持。[2]

2.交叉性和融合性強

景觀生態學作為一門正在發展中的綜合叉學科,在形成和發展的過程中汲取了地理學、生態學及其他學科的現有理論,兼有生態學、地理學、環境科學、資源科學、規劃管理科學等許多現代大學科群系的多功能特點,同時還與遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)等現代地學信息技術緊密結合,交叉性和融合性非常強,適宜于組織和協調跨學科、多專業的區域生態綜合研究,[3]用以解決人們日益關注的人居環境與可持續發展的實際問題。

3.實用性和實踐性強

景觀生態學強調多尺度上空間格局和生態學過程相互作用以及斑塊動態的觀點,為解決實際的生態環境問題提供了一個更合理、更有效的概念構架,具有很強的實用性。[4]同時,景觀生態學的研究關注現實問題,如優化景觀效果、規范人類活動、改善生存環境等,使景觀生態學成為解決當前諸多人們日益關注的社會、環境等問題的重要手段。[5]

二、景觀生態學的教學現狀

生態學研究的重點范文6

“生態學”理論觀點最早見之于20世紀40年代出版的霍克海默爾與阿多諾合著的《啟蒙的辯證法》一書(1947年)。由啟蒙精神所產生的認識論意味著我們是在對自然有支配權的范圍內認識自然的,認識自然的目的就是為了控制自然,奴役自然?!坝捎谧匀槐黄茐牧?,每一種想要取消對自然奴役的企圖都更加深人地陷入被奴役之中,由此產生了歐洲文明的過程。”

“生態學”首次提出和使用這一概念的是加拿大學者本·阿格爾。阿格爾在《西方概論》一書中,將"TheEcologicalMarxism"理解為“生態學”?!吧鷳B學”的典型代表人物主要有安德烈·高茲、詹姆斯·奧康納、威廉·萊斯、本·阿格爾、約翰·貝拉米·福斯特、大衛·佩珀。他們認為,首先,生態問題已成為當代資本主義世界最為突出的問題,應強調生態環境在社會發展中的作用。生態危機已取代經濟危機而成為資本主義的主要危機。其次,資本主義條件下的“異化消費”是人性的扭曲,是生態危機的根源,他們主張應予批判。再次,擺脫生態危機的根本出路是建立一種“穩態”的社會主義經濟模式。最后,提出發達資本主義國家爭取社會主義道路的設想。

20世紀90年代以前“生態學”生態危機觀主要表現在以下三個方面:馬爾庫塞對“科學技術的資本主義使用”的批判;威廉·萊斯重新定位自然與社會的關系;本·阿格爾的生態危機理論的建立。

(一)關于對生態危機原因的分析

本·阿格爾在《西方概論》中提到,關于工業資本主義生產領域的危機理論已失去效用,今天危機的趨勢已轉移到消費領域,即生態危機取代了經濟危機,對西方的階級意識和危機理論給予高度重視,認為今天資本主義社會的主要危機就是生態危機。

詹姆斯·奧康納在《自然的理由——生態學》中提到,用自然改造文化觀念,用自然和文化改造傳統的生產力和生產關系理論。

威廉·萊斯在《自然的控制》中指出,資本主義倡導的生產和消費模式雖延緩了經濟危機但卻加劇了生態危機,他鮮明地提出“控制自然的觀念”才是生態問題最深刻的根源。此外,萊斯還對“控制自然的觀念”有著重要影響的培根的思想和馬克思的自然觀進行了分析。

大衛·佩珀在《生態社會主義——從深層生態學到社會主義》中指出,生態危機的原因不在于生產力和人的需求的增長,而在于資本主義獲利本性,資本主義生產方式的內在矛盾是造成生態危機的根本原因。

貝拉米·福斯特在《馬克思的生態學:唯物主義與自然》中認為,生態危機與技術的資本主義使用方式有關,技術的資本主義使用方式使得環境持續性地惡化。

(二)關于對資本主義的批判

詹姆斯·奧康納在《自然的理由——生態學研究》中深刻、尖銳地指出,資本主義社會除存在歷史唯物主義所講的生產力和生產關系的矛盾外,還存在資本主義生產力和生產關系與資本主義生產條件之間的矛盾,即資本主義的雙重危機理論。兩種矛盾相互作用,加深、加劇了資本主義制度框架內的經濟危機和生態危機。

安德烈·高茲在《經濟理性批判》中認為,資本主義的利潤動機必然破壞生態環境、資本主義的危機本質上是生態危機。資本家不愿意在環境保護上投資,即便投資,腦子里想的也是賺錢。在《勞動分工的批判》一書中一針見血的指出:“資本主義的勞動分工是一切異化的根源”。

貝拉米·福斯特《馬克思的生態學:唯物主義與自然》指出,以經濟增長為目的的當代資本主義是不可能克服日趨嚴重的生態危機的。福斯特指出,部分廠主在環境保護上或許作過一些努力,但這種努力是為了獲取更大的利潤。二、國內文獻研究現狀

王雨辰、郭劍仁對以貝拉米·福斯特、詹姆斯·奧康納為代表的北美生態學進行了全面地考察,指出“貝拉米·福斯特理論的特點是力圖通過對馬克思理論文本的解讀,挖掘其中的生態哲學思想,從而建構出他自己的生態唯物主義哲學和物質變換裂縫理論”。在此基礎上,貝拉米·福斯特分析了資本主義制度同生態危機的關聯,其理論側重點是環境社會學研究。詹姆斯·奧康納則是通過建構歷史唯物主義的文化和自然緯度,揭示資本主義二重矛盾同生態危機的關系,提出生態社會主義構想,其理論側重點在于生態政治學。

曾文婷在《“生態學”研究》一書的第二章,從意識形態和資本主義制度的層面對“生態學”的生態危機理論進行了深刻的剖析。她分析了科學技術的錯誤利用方式與生態危機的關系;生態危機不在科學本身,而是在于意識形態,控制自然的觀念才是生態危機的最深刻的根源;生態危機不是一個純粹自然的和科學的問題,它實際上是資本主義的政治危機、經經濟危機和人的本能結構危機的集中表現,其主要的根源在于資本主義制度。

郭劍仁在《生態地批判》第三章研究和探討了北美生態學者貝拉米·福斯特的生態危機思想。他指出,福斯特通過分析資本主義生態危機的不可改變性和資本主義發展的不可持續性,揭示了生態危機的根源、生態和資本主義的對立關系及解決生態危機的出路,即社會正義運動和環境運動的聯合是解決之道。

葛恒云的《“生態學”及其啟示》認為,生態學理論存在著一些問題,這些問題或在于其認識上的問題,或在于其理論自身的局限性。首先,作為理論核心的異化消費概念,是從異化勞動概念中派生出來的,沒有以對人的物質需求的深入分析為理論前提,影響了對壟斷資本主義生產方式變革分析的邏輯力量。其次,是對科學技術的片面評價。

曾文婷在《“生態學”評析》一文中,對生態學理論的評價總體偏重于其可借鑒性。她在文中指出,“生態學”努力運用的觀點和方法,去分析當代生態環境及其危機問題,致力于生態理論與的結合,豐富和發展了的生態思想,為在當代的發展與完善注入了新的元素。

劉光明的《生態社會主義產生的科學文化背景探源》認為,“生態學”作為有影響的一種社會思潮是特定的科學研究發展和文化環境的產物。生命與環境科學的發展是它的自然科學前提:關于自然——人——社會未來的論述和西方對進一步探索中的有關生態、環境問題的認識為它的產生和發展客觀上起了指導、借鑒作用。

解寶軍《對“控制自然”觀念的重新理解》一文中論述了20世紀中期以來,由于科學技術在運用不當和失控狀態下造成了一系列極其復雜的社會問題,引發了資本主義國家資源浪費嚴重,環境惡性污染,破壞生態平衡的生態危機。

陳紅兵《奧康納生態學與生態文化建設》一文分析了奧康納繼承和發展了歷史唯物主義方法論,立足于生產勞動范疇,將生態問題作為時代主題,把自然生態因素與政治、經濟、文化因素相聯系研究生態危機的根源及其現實解決途徑。

三、研究現狀評析

總體而言,盡管國內外學術界對“生態學”理論的研究已經取得了一定的成績,但研究現狀還有不盡人意之處,存在一定的缺陷。主要表現在:國外學者對“生態學”的研究主要集中在對資本主義的批判和生態危機的產生根源上,并對這兩個問題進行了深入的挖掘和發展,而對“生態學”的綠色社會主義構想及其實現手段研究較少。國內學者的研究雖較系統和完善地評析了“生態學”各學派的思想,但僅停留在介紹其思想的階段,缺乏把“生態學”與對中國社會主義現代化建設聯系起來研究,提出具體的方案;缺乏從經濟發展和生態文明建設的關系的角度出發把“生態學”生態危機與中國的生態文明建設聯系起來的可實施的措施。

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