前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇生態學相關理論范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
一、培養大學生生態文明觀的意義
目前我國正處于各項資源嚴重缺乏、生態環境被肆意破壞與污染等危機中。這些危機的產生會逐步威脅到國家發展與穩定。因此,要求我們不能以破壞生態系統為代價換取經濟的快速增長,必須遵循自然發展規律,保持生態平衡,使自然資源得到可持續供給、生態環境得到持續性改善,最終實現我國可持續發展戰略目標。黨的十報告中著重指出,大力推進生態文明建設,把建設“美麗中國”作為我國建設生態文明追求的科學目標,是解決我國目前資源環境嚴峻形勢的必要基礎,并且也是我國全面建成小康社會的前提。只有實現這一目標,才能實現中華民族的偉大“中國夢”。
對于我國高等院校來說,應從培養大學生生態文明觀出發,弘揚高校大學生民族精神,增強其生態文明意識,提升其參與生態文明建設能力,從而實現建設美麗中國中華民族永續發展的宏偉目標。
二、培養大學生生態文明觀的內容與要求
黨的十報告指出,必須把生態文明建設放在突出位置,融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程,實現中華民族永續發展。并首次提出“推進綠色發展、循環發展、低碳發展”和“建設美麗中國”。“美麗中國”成為十會后名副其實的“高頻詞匯”,深入人心。因此,為建設我們共同的家園,為迎接社會主義生態文明新時代的到來,為實現建設美麗中國的生態文明建設目標,高校大學生們必須凝聚共識,樹立正確的道德責任感和生態文明責任感,形成生態文明意識,匯聚生態文明的思想,從而使人類和自然和諧共生、持續發展。
1.生態文明和生態文明觀的內涵
生態文明是指人在“物質”和“精神”的生產中,充分發揮人的主觀能動性,將自然和社會生態系統運轉的客觀規律建立起來的人與自然、社會的良好運行機制以及協調發展的社會文明形式。生態文明是人類物質、精神和制度的成果總和,是一種新的文明形式。生態文明建設的核心內容是針對生態文明觀進行普及和教育。生態文明觀是人對其所生存環境的認知,是對自然、社會、自我三者之間關系的基本觀點和態度,是生態文明一系列思想和觀念的集合,是生態文明建設的理論體系指導。因此,我們要加強生態文明建設前提是首先做好生態文明觀的教育和普及工作,尤其是作為培養成為我國經濟發展中堅力量的高校大學生來說,其生態文明觀意識的普及和培養工作尤為重要,是保持我國經濟快速且穩定的基礎條件。
2.實現建設美麗中國的目標大學生需培養生態文明觀
眾所周知,環境保護需要發展科技與提升意識的雙重支撐,而生態文明觀的教育則是強化意識的重要組成部分。大學生是民族的希望、國家的未來,肩負著重要的歷史使命。所以,幫助大學生構建生態文明觀,重視其生態文明觀的養成,對實現建設美麗中國的目標具有深遠的意義。
首先,為建設美麗中國實現永續發展,大學生生態文明觀的培養必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明道德感。思想是行動的先導,觀念決定成敗。目前一些大學生生態、環保意識淡漠,浪費現象嚴重,不能認清人與自然之間的關系,把自然作為人認識、作用、改造,甚至征服的對象。人類中心意識嚴重,這樣很難使大學生樹立正確的生態文明觀,并實際應用到生態文明建設的工作中來。因此,目前迫切需要提升對大學生生態文明觀的培養和普及工作。
其次,建設美麗中國實現永續發展,大學生生態文明觀的培養必須強化其參與意識、提升其參與能力。大學生不僅要提升思想、更新觀念,還要參與到生態文明建設的行動中來,增強對校園周邊生態文明建設的監督力度。增強節約意識、環保意識、生態意識,形成合理消費的社會風尚,營造愛護生態環境的良好校園風氣,積極參與到生態建設的實際工作中來。
三、培養大學生生態文明觀的途徑
1.充分發揮課堂教學的主渠道作用
培養大學生生態文明觀,課堂教學作為大學生思想政治教育的主陣地,應發揮其教書育人主渠道作用。增設生態文明方面的選修課,把生態文明觀教育加入《大學生思想道德修養》課程中,作為重要的章節進行講授;把生態、環保、節約能源等方面的觀念滲透在教學的全過程,不斷提升大學生的思想道德素質、人文素質、專業素質以及能力素質,使其成為具有生態環保節約意識的一代高級人才,從而有助于建設美麗中國目標的盡早實現。
2.采取豐富多彩的校園文化形式
培養大學生生態文明觀,高校應把校園文化建設作為重要途徑。高校通過組織班會、團活、民主生活會等形式把十會議中有關生態文明建設方面的內容傳達給大學生,或通過舉辦生態文明教育講座、組織討論會、開展生態文明知識競賽,利用世界地球日、植樹節、世界水資源保護日等紀念日開展經常性的生態文明宣傳對大學生加強思想政治教育,并把這些教育融入到各種實踐活動中,深化大學生對環境保護和生態文明建設的認識,防止享樂主義、自由主義、拜金主義等不良風氣在校園的蔓延。
3.利用信息技術開辟教育新渠道
培養大學生生態文明觀,高校應抓住網絡陣地。高校可以利用QQ群、飛信、人人網、輔導員博客時時有關生態、環保和節能減排等方面的最新新聞,并建立有關生態文明觀教育的專題網站定期與生態文明相關的知識和理論動態。與學生溝通,不斷了解學生的相關思想動態,并及時解答學生的有關問題。
4.以大學生為載體激發他們自身的民族精神
培養大學生生態文明觀,高校應以學生為載體激發他們自身的民族精神。高校通過增設國情學以及資源節約、環境保護或有關生態環境的法律法規等相關課程,加強大學生的善惡感、良知感和正義感。增強其民族責任心和自豪感,把實現美麗中國的目標作為自身行動的方向,從而肩負起實現美麗中國的歷史使命。
5.健全制度為實現科學目標提供保障
培養大學生生態文明觀,高校還應建立、健全學校的相關規章制度,把生態文明意識、校園環境建設等方面的相關要求,寫入學生手冊。組織學生、教師認真學習,并建立起相應的監督機制,使生態文明意識、生態文明建設貫穿于大學生思想政治教育的全過程。
6.邀請專家、知名環保人士進行講座
培養大學生生態文明觀,學校團委和大學生社團組織還應定期邀請專家或知明環保人士來校做有關生態、環境等方面最新情況的講座,使同學們從更加直觀、快捷、真實的角度去認識目前中國乃至全世界的生態環境問題。增強大學生的保護環境、能源節約的緊迫感,從而強化其尊重自然、愛護自然、保護自然的責任感和使命感。
【關鍵詞】生態學 教學方法 改革
1引言
生態學是一門研究生物有機體與其生存環境相互關系的科學,其理論性和實踐性非常強,涉及自然科學、社會科學、經濟學等許多學科的內容。隨著社會經濟的發展,人們生活環境的變化使得人們對生態環境建設越來越重視。生態學課程最為一門重要的生物學課程,已經越來越受到高校的普遍重視。但是,由于生態學課程理論性和實踐性都很強,傳統的生態學教學方法已經不能滿足現代生態學的教學要求。在傳統的生態學教學課程中,課程教學過于重理論輕實踐,影響了學生的學習興趣和學習熱情。在現代社會中,科學技術飛速發展對人們獲取信息、傳承知識提供了重要的途徑和傳播渠道,并為現代教學提供了更為有效的教學手段。因此,為了改變傳統枯燥的、填鴨式的教學方式,培養學生的學習興趣,提高學生的學習能力,增強教學質量,要對高校生態學教學內容和教學手段進行改革。
2高校生態學教學方法和手段改革
2.1理論與實踐并重,密切聯系實際
生態學教學內容分為兩部分,一是理論知識部分,一是實踐應用部分。理論知識部分的教學通常占用了大部分的教學時間,而生態學實踐教學上課程卻安排的極少。生態學是一門實踐性很強的課程,其中有很多理論知識在實際生活中都能找到很好的例子。高校在開設生態學課程教學中,要意識到生態學課程的實踐性,在課程安排時應盡量多安排實踐課程,有些理論知識的學習也可以在實踐課程上進行。比如,我們剛開始學習生態學課程的時候,會學習到土地退化、環境污染、酸雨以及氣候變暖等環境問題,這些環境問題與人們的生活密切相關,教師在教學中可以通過現實的例子讓學生來理解。教師還可以帶領學生多接觸自然,比如在講植物、動物和生態鏈等知識,教師可以從人們身邊的實際來說起,學生也可以從大自然中找到相關的實例。另外,學生在學習植物的生長和動物的生長知識,教師不妨帶領學生親自栽種植物,并進行觀察,讓學生參與到實踐中,感受到實踐的快樂和學習生態學的快樂。這樣學生不但能將學習到的理論知識應用到實踐中去,學生在實踐中也能更好地應用理論知識,從而更好地理解理論知識。
2.2應用現代教學方法進行教學改革
隨著計算機技術和網絡技術在教學中應用,改變了以往教學課堂的教學方式。在高校生態學教學課堂上,采用新的教學技術可以增強教學的效果。在高校生態學的課堂上,理論知識的講解可能會比較抽象難懂,在教學中適當應用多媒體教學,可以讓學生更直觀地了解課程內容,讓課堂更加有趣,提高學生的學習興趣。為了讓學生更直觀的感受到生態學的知識和內容,可以在教學中尋找互聯網上大量的生態學相關的視頻內容,比如,在高校生態學教學課堂上,在講解動植物生態系統時,可以在網絡上尋找到大量講解植物、動物的視頻,這些視頻不僅聲情并茂,而且集知識性和娛樂性為一體,用這些視頻輔助生態學教學,不僅可以增強課堂的有趣性,還能讓學生直觀的感受到動物、植物的生長,提高學生的學習興趣。另外,幻燈片教學方法也是現代教學有效的教學方法之一,教師可以利用多媒體的教學方法,用幻燈片的形式豐富課堂教學,將生態學的知識在幻燈片中呈現出來,強烈的感官刺激和視聽教學不僅可以豐富課堂內容,提高學生的學習興趣,還能更好的可以提高教學的質量和課堂教學的效果。
2.3完善生態學教學考核體系
在高校生態學教學考核中,大多數的高校比較注重學生理論知識的學習,通常采用理論筆試考試的形式對學生的學習效果進行考核。但是,生態學是一門應用性很強的學科,實踐能力與理論知識學習要相互結合。在高校的生態學教學考核中,要完善生態學教學考核體系,制定合適的考核標準,理論知識的考核和學生實踐水平考核相結合。另外,在生態學的教學考核中,要制定綜合的評價標準,學生的實際能力水平和理論知識掌握水平同等重要,在考核中將學生的理論知識學習、動手實踐能力學習和論文研究水平相互結合,進行綜合考核,促進學生的全面發展。
3結語
長期以來,高校的生態學教學存在著重理論輕實踐、課程內容設置狹窄等問題。生態學的內容關乎人們身邊的生存環境和生存狀態,和人們的生活密切相關。在高校生態學教學中,進行教育手段改革是迫在眉睫的事情。學校不僅要引進新的教學手段和教學方法,還要改變目前生態學教學重理論輕實踐、注重理論考核的教學現狀,給學生更多的時間去親自接觸自然生物,加強學生的實踐水平,讓學生體會到學習生態學的真正意義。
【參考文獻】
[1]張春娜,李良玉.生態學教學改革的幾點思考[J].空中英語教室(社會科學版),2010(9).
[2]楊慧玲,魏東偉,袁志良,葉永忠.對生態學課程教學改革的探索[J].科教文匯,2011(11).
關鍵詞 葡萄生態學 混合式教學 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.08.056
Abstract In order to strengthen the teaching research, deepen the reform of teaching methods, improve teaching quality, the study according to the characteristics of grape and wine engineering, according to the modern wine industry on the professional knowledge structure of demand changes, from the meaning and basic thought of blended teaching. In view of the problems existing in the teaching practice of "grape ecology", in the "grape ecology course implementation of blended teaching pattern play the student's subjective initiative and independent thinking ability, and further develop the ecological consciousness of the students, good teaching effect is achieved.
Key words grape ecology; blended teaching; teaching reform
“葡萄生態學”是河北科技師范學院釀酒工程專業(葡萄酒方向)開設的一門重要的專業基礎課,對后續課程的學習起著基礎奠定的作用。目前“葡萄生態學”作為一門限定選修課來供學生學習,旨在通過該門學科的開設,讓學生了解到與葡萄學有關的生態科學,掌握葡萄與葡萄酒生產的生態技巧,從而為后續的學習打下堅實的基礎。
1 教學方式:混合式教學
狹義地說,混合式學習是一種網絡學習與面授教學相結合的學習方式,具體又可劃分為以面授為主、網絡學習為輔的模式,以及網絡學習為主、面授為輔的模式。廣義地說,混合式學習是教師在授課過程中通過以學習目標為中心點,繼而在加之以不同的學習策略和授課方式來取得更理想的教學效果,從而達到最終的學習目標。總而言之,混合式教學模式是在混合式學習方式興起的基礎上逐步發展起來的一種模式。①正因如此,它具備著傳統課堂教學模式和網絡教學模式的綜合優勢,比如傳統課堂上突出知識的傳授和遷移、重點強化課堂中“教”的模式,不僅使教師在教學過程中的主導作用得以充分發揮,而且使學生的主動性、積極性和創造性得到了充分發揮。混合式教學模式結合了網絡自主學習與傳統課堂講授,實現了優勢互補,為教育教學改革提供了新的思路。②③
2 “葡萄生態學”教學環節的問題
2.1 教學時間不充足
作為一門以培養學生綜合運用生態學和系統論的知識和方法理論為教學目標的學科,它還研究葡萄與其自然社會環境之間的相互關系。④根據教學安排,該院“葡萄生態學”課程36個學時,考慮到該課程涉及面之廣,涉及的理論知識之多,如果單單依靠學校規定的學時,則不能達到預期的教學效果,因此,應在現有的基礎上適當地增加課時數,以此來彌補不足。
2.2 缺乏相關專業教材
目前國內外并沒有可供教師和學生直接參考的“葡萄生態學”方面的教材,這在一定程度上就影響了教學效果,比如影響了學生對生態學基本概念、基本理論和基本技能的更直觀的理解和掌握。目前教師授課主要參考《土壤學》、《農業氣象學》、《果樹生態學》等教材,并將這些資料重新編排制作講義,以供教學使用。國外一些葡萄酒科研與教學較為發達的院校也開設了相關課程,注重葡萄生態學相關的基礎知識的講授。
2.3 涉及面廣,學生缺乏其他與之有關的學科知識
“葡萄生態學”涉及的知識與其他諸多學科密切聯系,比如土壤、氣象等學科所涉及的內容。目前本院的專業培養方案比較偏重工科,相對而言也就忽略了與農學相關課程的開設與教授。比如本學科涉及到土壤學、植物學、氣象學等相關課程,而學生之前并未對相關知識有過較為系統、清晰的理解與掌握,從而給教學帶來了很多困難,毋庸置疑,這也就要求教師在教授該門學科知識的基礎上,額外補充大量的其他相關基礎知識,來幫助學生們理解、記憶與掌握。同時,葡萄生態學難度中等、涉及范圍廣,這也給教師和學生帶來一定的困難。⑤某些知識對于葡萄和葡萄酒的品質具有重要意義,比如土壤形成及各種土壤類型特點以及氣候學,但通過簡單的講解,學生只能獲得淺顯的認識,并不能深刻理解與掌握。
2.4 缺乏實踐機會
由于“葡萄生態學”缺少實踐環節,若想取得良好的教學效果,讓學生更好、更深入地理解與掌握課程理論知識,那就必須在課堂授課的基礎之上加強學生課后的實踐與動手操作,通過親身實踐,從而透徹掌握所學專業知識,也就能更靈活地運用這些知識。我們現階段所采用的傳統課堂教學模式,上課時間短,再加上知識內容較寬泛,這無疑又給學生進行實踐增加了難度。即使教師會經常鼓勵學生參與課外實踐,或者有時候會布置相關的課外學習任務,但學生由于缺乏組織、監督和自制力,該項工作往往難以順利開展,這也造成了教學上的一大缺憾。
3 “葡萄生態學”混合教學設計方案
3.1 課程前期分析
課程對象:“葡萄生態學”課程為我院釀酒工程本科專業所設置的重要課程,教學時間安排在二年級下半學期,具體時間為第一周到第九周,總計9個教學周期,并有4個學時安排在每個教學周期。
課程現狀:該院“葡萄生態學”課程教學模式以課堂教學為主,并結合作業、課堂隨機提問、課上師生互動淺顯的討論以及小論文等方式完成相應的教學任務。在平常的課堂教學中,教師往往采取講授、PPT演講、隨機提問、課上小組討論等教學方法,讓學生真真切切地理解和掌握基本概念和原理。
面授學習環境:該院“葡萄生態學”課程理論部分教學設立在多媒體教室,當然,這些教室都配備投影儀、投影幕等相關教學設備。
3.2 課程整體設計
3.2.1學習單元劃分
教學內容按章、節、知識單元等學習板塊進行設計安排。例如在講解第八章《葡萄產地評價與區劃》這節內容時,將本節內容分為以下兩個小節:第一節,葡萄與葡萄酒種氣候規劃的概念和意義;第二節,中國主要葡萄產區的生態評價。在每一個小節里按知識點進行歸類劃分,并且也相應地引入了教學資源中的文字、音視頻等相關資源,以便學生們對知識有更加詳細的理解,盡量加深學生的理解記憶,提高課堂效率。
3.2.2學習內容設計
目前國內外仍然沒有專業的“葡萄生態學”課程教材,并且在生態學方面的研究更是日新月異,隨著內容的不斷更新,與其相關聯的分支也愈來愈多。⑥因此在教學過程中,要想克服這方面的困難,授課教師應以講授葡萄生態學基本理論為基礎,適當拓展學生們的理論視野,及時更新教學內容,保持教學內容的新穎性,為學生提供更優質的學習資源。同時抓住學生對新事物的好奇心理與積極探索心理,結合相關知識內容,也在課件制作方面采用一些吸引眼球的設計。
3.2.3教學活動設計
在授課方式上,采取了平常授課與互動問答、小測驗和討論穿行的形式,既吸引了學生的注意力,又達到了促進學生對教學內容的溫習和思考的目的,一舉兩得,使每位學生都能真正投入到課堂教學中來。這樣,在學習效率大大提高的同時,也激發了學生探究知識的熱情,加深了對知識的理解程度。比如期末測驗環節,授課教師首先安排好所需完成的任務,然后按照我國的葡萄酒產區,將每個年級全體同學分為十多個小組,每組3人,要求學生們課下通過查閱文獻統計相關數據,結合生態學課程講授的內容和當地葡萄與葡萄酒產業狀況,對每個區域進行客觀細致的生態評價。并以幻燈片模式展現所查閱內容,分組上臺講解5分鐘。同時,采取評委評分制度對學生們的作業進行客觀公正的評價,并給予相應的分數,以此作為期末測評的一大組成部分。在此過程中,實現了整個課堂以學生為主,授課教師為輔的模式,而且也鍛煉了學生的語言表達能力和思維能力,每一個學生都能積極參與其中,也因此對全國的生態條件有了全面了解,對葡萄生態學的相關專業知識有了獨特的見解。
3.2.4教學評價設計
課程評價包括課堂考勤、課前預習、課堂表現、討論、課程作業、論文及期末測驗等,更加注重對學習過程的考察。“葡萄生態學”的教學評價包含討論課成績、平時考勤成績、課堂積極性、小論文成績、期末成績等五大塊。其中,考勤占10%,討論課成績與小論文成績各占15%,課堂積極性占20%,期末試卷成績的比例由原來的60%降為40%。并且現階段,正在嘗試在考評方式中加入幻燈片制作、小組演講等環節,以此來調動學生們的積極性。這樣,各個環節、各種形式相輔相成,相互交叉,相互滲透,更加注重了對平時學習過程的考核,實現了對學生的過程性評價。
4 結語
混合式教學中,師生角色發生了轉變,教師成為了課程教學中的主導者,而學生也真正成為了課程教學活動中的主體,這種角色轉變,對學生的自主學習和創新能力的培養特別有利。但是,就本學科而言,還需要從多方面入手,發現不足并進行改革。第一,增加課時數,尤其是實踐教學環節的課時數。作為研究葡萄與環境關系的學科,“葡萄生態學”更加要求學生應多動手實踐,多做,多學,多看,深入葡萄產區和基地,進行試驗、實踐,這樣才能提高學生的解決實際問題的能力;第二,針對專業特點,對培養方案進行相應的改革。葡萄與葡萄酒工程專業作為集工科知識與農科知識為一體的綜合性學科,對授課要求也會較高。學校和教師都應采取相對合理有效的措施和方法,對培養方案進行調整和優化,使學生在學習前期能先接觸、理解、掌握相關基礎學科的相關知識,從而降低課程的教學難度,提高學生對所學課程的興趣,為“葡萄生態學”課程的學習奠定良好的基礎。
注釋
① 鄭春芳.混合式教學中網絡資源與課堂教學有效結合的途徑探析――以《宏觀經濟學》課程為例[J]教育理論與實踐,2012.33(32):52-54.
② 王其亮,王愛春.基于翻轉課堂的新型混合教學模式的研究[J].現代教育技術,2014(4):27-32.
③ 余勝泉,路秋麗,陳聲健.網絡環境下的混合教學―― 一種新的教學模式[J].中國大學教學,2005(10):50-56.
④ 劉旭,惠竹梅,房玉林,張振文.《葡萄生態學》課程教學改革的探索與實踐[J].中國西部科技,2014.12(13):48-49.
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]。“3S”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。可見,《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.
關鍵詞:污染生態學;理論與實踐;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)50-0115-02
《污染生態學》是一門以生態系統理論為基礎的邊緣交叉學科,該課程的教學目的是使學生掌握污染生態學的基本理論、基本知識,了解污染物在生態系統中的遷移、轉化規律及解決方法,培養學生分析和解決問題的能力,為繼續讀研深造或從事污染生態研究、環境保護等相關工作打下基礎。筆者根據在教學實踐過程中發現的一些問題,對《污染生態學》的教學內容和實踐環節改革進行了若干探索。
一、優化教學內容
1.課程特點與知識體系。污染生態學是生態學和環境科學相融合、相交叉的產物,其課程內容涉及廣泛,包括化學、土壤學、物理化學、植物學等。在學習本課程前,學生應該具備一定的相關課程基礎,因此本課程安排在大三下學期。但是,教師在授課過程仍應注意回顧與補充相關概念,以幫助學生更好地理解與把握本課程知識。
污染生態學的課程知識體系如圖1所示,大體可分為基礎篇和應用篇兩部分,基礎篇主要介紹生物系統與被污染的環境系統之間相互作用的機理和規律,即污染物在生物體內的生物過程。具體包括生物體對污染物的吸收與遷移、生物富集、污染物對生物體的危害、生物體對污染物的抗性及生物在長期污染條件下的生態效應與適應進化。這幾個部分分章節講述,但相互聯系緊密,并且可在生物生命過程中同時發生,應從整體把握。應用篇主要是基于生態學原理和方法對污染環境進行控制和修復,重點是大氣、水和土壤污染的生物修復技術。此外,污染環境的生物監測與評價也是污染生態學中不可分割的一部分。在講授過程中,要注意將基礎篇和應用篇有機結合起來,使理論聯系實際,兩者互相印證,形成完整的知識體系。
2.結合學科特色,突出教學重點。污染生態學是生態學中實踐意義較強的一個分支,將該課程與學科優勢和特色結合起來,有利于生態學綜合人才的培養。南京林業大學生態學科于1989年成為首批教育部國家級重點學科,經過多年的建設,已形成自己獨特的研究方向與特色。主要是以森林、濕地等生態系統為研究對象,以生物與環境之間的關系及其相互作用機制、生物地球化學循環等生態學理論為基礎,重點探討退化生態系統植被恢復機理與技術,土壤生態學過程及其對全球氣候變化的響應,濕地瀕危物種生境恢復與生物多樣性保護,環湖植被緩沖帶與水生植物的生態功能,湖泊富營養化治理技術等。因此,結合該課程的教學目標與學科特征,該課程的教學重點主要有:污染物的生態過程的基本理論、水體富營養化的概念、危害、評價及修復對策、水污染的土地處理系統修復原理、土壤污染的植物修復技術。而且,在授課過程中,可將本學科教師的研究成果與案例融入理論知識中,激發學生的興趣,培養學生解決實際問題的能力。
二、實驗實踐的設計與實施
本課程在原教學大綱中理論講授學時數為48學時,并未設置實踐學時。針對本課程的現實性、綜合性和研究性特點,將學時調整為理論講授32學時,實踐教學16學時。實踐教學與理論課同步開設,使理論與實踐結合,加深學生對理論知識的理解,并學以致用,提高學生的綜合分析能力和實際動手能力,培養創新能力。本課程擬開設的實驗實踐內容具體如下:
1.重金屬對植物種子發芽和根伸長的影響(4學時):將上課學生分成若干組,分別進行不同重金屬(Cd、Cr、Pb)對不同植物(小麥、白菜)種子發芽和根伸長的影響,考察不同重金屬對不同植物種子的毒性效應,加深對效應濃度、安全濃度等概念的理解。通過不同組的實驗結果比較,還可了解不同重金屬的毒性大小和不同植物對重金屬脅迫的敏感性。
2.人工濕地對城市尾水的處理效果研究(6學時):參觀人工濕地尾水處理廠,調查人工濕地的植物種類配置和運行參數,采集人工濕地的進水和出水,了解人工濕地對主要污染物,如有機物、N和P的去除效果。在對實驗結果進行分析的過程中,要求學生查閱資料,了解不同濕地植物如蘆葦、香蒲等對污染物的吸收去除能力,綜合分析理解人工濕地去除污染物的原理。
3.采用觀賞植物修復土壤重金屬污染的實驗研究(6學時):分組查閱資料,選擇合適的觀賞植物,研究觀賞植物對土壤重金屬的吸收和富集量,評價觀賞植物修復土壤重金屬污染的性能。該實驗一方面可讓學生深入了解植物對重金屬的吸收和生物富集的概念,掌握生物富集系數和轉移系數的計算,另一方面也可幫助學生理解重金屬污染土壤的植物修復技術原理,掌握超積累植物的篩選方法。
三、教學方式的應用
1.多媒體與板書相結合的講授方式。講授法是教學中最基本、最常用的方法,特別是對于理論基礎概念、專業性基礎知識點的講解。多媒體技術是指將文字、圖像、聲音等承載信息的載體結合在一起,并通過計算機進行綜合處理和控制的技術。利用多媒體教學可以將抽象的知識形象化,給學生以視、聽新感覺,調動聯想思維,提高學生的學習興趣,如在講污染物對植物超微細胞結構的損傷時,可以通過直觀的照片展示不同濃度的污染物脅迫下,植物細胞的細胞核、葉綠體、線粒體等細胞器的損傷情況,能夠激發學生的學習興趣,更利于學生對相關知識點的掌握。但是多媒體技術也存在一些弊端,如播放速度快,信息量大,不利于學生對知識的接受,缺乏足夠的時間消化和記筆記,因此,應根據具體知識內容,將多媒體教學和板書有機結合起來,特別是重點概念,通過板書的形式,放慢講授速度,加深學生對相關知識點的理解。
2.案例教學與學生演講相結合的方法。污染生態學的課程內容是以生態學原理為基礎,通過大量的案例分析污染生態過程中植物、動物和微生物等有機體的生態響應機制和其毒害表現,探討污染控制和污染修復生態工程的學科。但是環境中污染物種類眾多且對生物具有不同的毒性效應,課堂學時有限,僅能挑選比較經典的案例進行講解。另一方面,傳統的“教師講、學生聽”的授課方式作為主要的教學方式在調動學生積極性方面效果欠佳。因此,對于比較重要的知識點,可指定閱讀材料或要求學生自己查閱最新資料與案例,做成PPT在課堂上進行講解,教師給予針對性點評并引導學生討論。如生物對污染物的吸收和遷移章節中,比較經典的案例是鉛和鎘在玉米根系中的吸收和遷移,可以引導學生查閱鉛鎘等在其他植物或土壤-植物體系中的遷移規律,并在課堂上講解、討論植物吸收重金屬的途徑。該方法不僅能夠調動學生學習積極性、提高學生的表達能力,活躍課堂氣氛,也能使學生了解學科最近的研究進展,加深對相關知識的理解,拓展知識面。
3.專題講座。污染生態學具有現實性、綜合性和研究性,是一門發展中的學科。隨著學科之間不斷交叉滲透,其學科內涵更加豐富。而且,隨著研究的深入,對于污染生態學中出現的新污染物、新問題的認識也不斷深入。因此,有必要開展污染生態學的研究前沿與展望的專題講座。專題講座主要介紹目前污染生態學和環境科學領域一些熱點問題的研究進展,如藥品與個人護理用品、內分泌干擾物、生態風險等。這些新興污染物和人類生活息息相關,通過專題講座,可以使學生了解環境中的新興污染物對人類身體健康的影響,培養學生的環保意識,同時激發學生對科研的興趣,吸引一批學生投身于科研事業中。
四、結語
《污染生態學》是生態學專業的重要專業課程,具有現實性、綜合性和研究性的特點。在教學過程中,應結合本課程的特點與學科優勢特色,優化教學內容,并合理設置實驗實踐環節,使理論與實踐有機結合起來,激發學生的學習興趣,提高學生的動手能力和發現問題解決問題的能力,培養學生的創新意識、科研能力和綜合素質。
參考文獻: