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随着环境污染、生物多样性降低、自然资源短缺、人地关系矛盾突出等问题的日益涌现,人们越来越深切地感受到生态环境的重要性。当前“,生态文明”、发展“绿色产业”等已经上升为国家的发展战略,生态学这一学科也愈加受到公众的关注与重视。生态学原本作为生物学的分支学科,现在已经发展成为一门独立的学科,并形成了自己的学科体系。由于生态学专业的多学科性与跨学科性,现实生产生活中所出现的诸多环境与生物方面的问题多能从生态学的理论与实践中寻找到解决办法,生态学专业也逐渐成为热门专业,特别是硕士研究生的报考过程中,生态学经常是学生选择报考的热门研究方向。然而,在这欣欣向荣的热闹局面下,却隐藏着许多问题并逐渐暴露出来,着重反映在生态学专业的研究生培养方面。而这些问题也是作者在近年来进行生态学研究生教学培养过程中所发现的,虽然不能说具有完全的普遍性,但是却具有一定的代表性,因此希望通过提出并分析这些问题产生的原因及过程,提出相应的解决方案,并为将来生态学专业研究生甚至本科生的培养提供可供参考的方法。
二、存在的问题
(一)片面地理解生态学的学科任务
许多报考生态学专业的学生多存在对该学科认识不足的问题。大部分学生都将生态学专业与环境学专业等同,认为生态学就是治理污染、整治环境的一门学科。作者曾经就“为什么报考生态学专业”这个问题询问过多位刚刚考上生态学专业研究生的学生,半数以上的学生回答是“因为现在环境污染问题很严重,学习生态学能够治理环境”,或是“有关生态环境的问题现在都是热门问题,学好生态学以后好找工作”,等等。这样的答案充分体现出学生对生态学这门学科的错误认识,这种错误认知必然会影响该专业方向的研究生后续的学习水平,甚至是学习态度。生态学是一门研究生物与环境之间相互关系的一门学科。生物的生存、繁衍、演化都离不开环境,可以说生态学的核心研究任务是探索环境对生物的影响以及生物对环境变化的反应和影响。然而,由于受到当前整个世界范围内所出现的环境问题的影响,促使我们对生态环境产生了超乎以往的关注,长此以往就导致了社会大众普遍认为“生态学是治理环境的一门科学”或是“生态学就是环境学”。因此,帮助学生纠正这一错误理解,为他们讲解完整的生态学学科体系和正确的生态学研究任务,应该成为新生入学后的第一课。
(二)忽略或不重视生态学的基础学习及研究
基础知识和基础理论的学习是每一门学科的必要学习环节,也是生态学方向硕士研究生培养过程中需要进行重点理解和掌握的方面。生态学是一门综合性的学科,尽管具有门类众多的分支学科,但生态学兼具理论和应用、基础与创新的研究方向。因此,在针对生态学专业的研究生开设的相关课程中,需要设定符合这门学科以及社会发展需要的培养方案,开设多门有关生态学的相关课程,如理论生态学、应用生态学、基础生态学、生态系统生态学、景观生态学,另外也可以根据区域发展的特色,开设诸如流域生态学、植被生态学、农业生态学、恢复生态学等方面的科目。以上的学科是每位生态学方向的研究生在一年级阶段展开全面学习的主要内容,都需要基于对相关的基础知识和基础理论的充分理解和掌握,才能够进入到对特定科学问题进行提炼并展开深入研究的阶段。然而在实际的教学过程中,作者发现大部分学生通常忽略了对基础知识的有效累积,部分学生往往只注重应用研究,或者宁愿花费更多的时间用于学习相关的统计分析软件,而不愿意花更多的精力再深入理解生态学这门学科的基础知识和重要理论。这也导致了有相当比例的学生,虽然已经掌握了生态学方面的相关软件,并能够通过操作这些软件对一些问题进行统计分析,但是却不能针对研究结果展开合理解释,出现了只会做图而不会分析的尴尬局面,而造成这种现象的主要原因就是大部分学生都不具备扎实的基础知识和理论储备。另外,许多学生在学习过程中普遍表现出比较浮躁的学习态度,并且缺少主动思考的能力以及对科研学习的兴趣和探索精神,等等。这些问题均在一定程度上限制了学生的学习能力,大大降低了学习和教学效果,因此这迫切地需要在今后的教学过程中寻找到行之有效的方法来解决。
(三)缺乏将理论应用于实际的能力
生态学基础理论与实际应用相结合的一门学科,大部分的分支学科(如植被生态学、景观生态学、种群生态学等)都需要进行野外的实践调查研究。因此,进入生态学专业学习的研究生,一般均被要求进行室内或室外的调查和实验。例如在一年之中,研究生需要针对所要研究的不同生物类别,分春、夏、秋等不同季节依次展开野外调查。野外实验是生态学中重要的研究方法和获取第一手数据的有效手段,也是将课堂和书本中的基本理论和知识运用于实际,接受现实检验的有效途径。一方面,野外实验能够帮助我们发现现实世界中所实际存在的科学问题,另一方面通过野外调查和实验所获取的数据能够有利于研究者提出有效的解决方法,这也一直是生态学这门学科进行研究生培养的重要目标之一。然而,目前在针对生态学方向研究生的教学过程中普遍遇到的情况是,大部分的学生缺乏主动参与到野外实践调查的积极性,不能独立制订野外调查计划和具体实施事宜,甚至部分学生在野外调查工作中消极应付,这些都是造成学生无法主动发现科学问题,展开实际调查研究的本质原因。此外,许多学生通常还会将理论与实际问题相分离,只会在教师的指导下进行实验、处理数据、绘制图表,却无法解释清楚隐藏在数据背后的真实规律。这其实是缺乏将理论与实际相结合的能力,同时也是造成目前很多学生无法发表高水平学术论文的主要原因。
三、解决方案
(一)加强基础理论课的教学,并出台相应的考核机制
基于对当前生态学专业研究生教学过程中所出现的问题,本研究认为应该首先加强对研究生的基础理论课的教学,通过对生态学及其主要分支学科中的基础理论的讲解,培养学生的学习兴趣,打下扎实的理论基础,为之后实践教学的开展奠定基础。目前我国在研究生教育过程中,大多缺少严格的考核机制,加之社会影响以及学生自身的原因,导致了研究生的教育质量一年不如一年,这在一定程度上既浪费了教学资源,也并不能成功实现科研人才的培养。因此,本研究认为,针对生态学专业的研究生教学,需要制定严格的考核机制,如可以开展不定期的随堂考,课堂上加强提问以及讨论环节,老师在课堂上随即根据学生的表现进行打分,最终按照一定的评分标准,将这部分的成绩纳入到学科成绩中。这样的考核机制一方面能够随时检验学生的课堂听课效果,同时也能督促学生的学习以及提高学习积极性。
(二)在实践教学中设置考核环节,提高学生的参与性和相互学习的积极性
关键词:环境生态学;环境类专业;教学内容;实践环节
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)38-0236-02
环境生态学是生态学和环境科学之间的交叉学科,是生态学的重要应用学科之一。环境生态学是研究在人为干扰下,生态系统内在的变化机理、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复,重建和保护对策的科学,即运用生态学理论,阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。北京建筑工程学院环境工程和环境科学专业都将《环境生态学》作为专业基础课。在近十年的《环境生态学》课程建设和教学实践中,发现其在教学内容、实践环节和教学方法上都存在一定问题。本文针对这些问题和工科院校环境类专业的特点,提出了相应的调整建议,以期为相关院校《环境生态学》课程建设提供参考。
一、教学过程中的问题
1.教学内容的选取。目前国内多数《环境生态学》教材的内容可以划分为两大部分,一是生态学原理,二是应用生态学。内容包括:环境生态学绪论、生物与环境、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、全球生态学、干扰生态学、恢复生态学、生态系统服务、环境污染的监测与评价、生态工程、生态系统管理和可持续发展等。我校《环境生态学》讲课课时为24学时,相对于教材内容来说课时严重不足。如何在有限的教学时间内兼顾生态学基础原理和应用生态学两大方面的内容,同时突出重点,让学生真正掌握课程内容,是该门课程改革创新中面临的主要问题。
2.实践内容的设置。《环境生态学》的课程特点是基础理论和知识点多,涉及的交叉学科多(如环境科学、环境工程、植物学、动物学、土壤学、经济学、管理学、土木工程、风景园林、城市规划等);研究对象的空间尺度从生物个体、生态系统到景观和生物圈。此外,许多基础理论和方法需要在实验和实际工作中才能更加深刻地理解和应用,如何结合我校建筑类大学的培养要求和实验条件,科学设计《环境生态学》的实践教学内容,巩固和提高课堂内所学知识,也是亟待解决的问题。
3.教学手段和方法的更新。目前,计算机和多媒体技术已广泛应用,以PPT为代表的多媒体技术已成为教学过程中不可缺少的工具。大多数时候,课堂上教师以PPT为线索进行讲授,学生被动地接受知识。在这种传统的单向教学方式下,学生在课堂上没有积极思考,缺少与老师的交流互动,课后也缺少相应的作业习题,导致学生很难深入理解知识点和基本原理。特别是在生态学原理部分的教学中,单纯的理论讲授较为枯燥,学生的学习兴趣不高,学习效果并不十分理想。如何改进传统的教学手段,通过更加多样化的、互动式的教学方法,提高课堂教学效果,也是教学过程中需要解决的一大难题。
4.学生成绩的评定。在教学过程中,以往对学生成绩的评定多以平时成绩(30%)+期末考试(70%)为主。这样的评价方式在实际教学过程中存在一定问题,如作业相互抄袭现象突出、课堂上不专心听讲、考前突击背书复习等。由此可见,上述成绩评定方法存在一定弊端,无法客观、全面地反映学生的学习过程、学习效果,也没有起到督促学生学习的作用。因此,迫切需要采取更有效的成绩评定方式。
二、环境生态学课程建设优化对策
1.教学内容的取舍。根据我校建筑类大学的定位、环境类专业的培养目标,在教学实践中对《环境生态学》课程的教学内容进行了适当取舍。除了重新选择更加适合短学时、环境类专业的生态学教材之外,在课堂教学别突出生态学的基础知识脉络、生态学思想在环境保护中的应用、生态恢复和生态工程等与实践紧密结合的内容。教师有效利用课堂时间,重点讲解课程要点和难点,介绍学科最新研究与工程进展,补充和穿插较多的工程案例,使得教学内容既不脱离教材,又在教材基础上有所深化和补充。此外,结合我校城市雨水管理、给水排水和资源循环利用等特色研究方向,重点展开水生态系统构成、水生态环境监测与修复、水生态恢复工程等内容,为环境类专业后续相关课程的顺利开展打下较为扎实的生态学基础。
2.改革实践教学内容。理论与实践结合才能更好地发挥知识的作用。在教学改革中,不断加强实践环节的比重,丰富和改进实践教学内容。我校《环境生态学》的实践环节分为两部分内容,即生态实习和认识实习。在生态实习方面,借助大兴新校区建设的有利契机,建设了生态学专业实验室和室外实习基地。在新修订的培养计划中,给环境科学专业安排了两周的实习期,开设的实验有:重金属对种子萌发及幼苗生长发育的影响,温度对植物叶片细胞膜透性的影响,氯气污染对植物叶片澄清液pH的影响,校园环境生态因子调查和校园植物群落调查。通过生态实习周,使学生巩固了生态学的基本原理,掌握了生态学调查和实验的基本方法,提高了学生分析和解决实际问题的能力,激发了其对身边环境生态问题的关注和兴趣,教学效果良好。此外,在大一第二学期开展的认识实习中,重点对城市生态环境进行学习。为提升我校教学质量,特聘请北京大学生态学专业教师带领学生实习。实习过程中,徒步考察北京北海团城、景山公园、皇城根遗址公园、菖蒲河公园和国家大剧院等典型场地,就城市植被群落、生态环境建设、城市排水和水景营造等内容展开专题实习。在实习中,学生通过对北京乡土植被和人工植被的认知和比较,了解华北地区常见植物群落的组成和应用,对比古代和现代城市水景营造理念和技术方面的异同,使群落、生态系统、生态工程等方面的理论和知识在实践中得到提升。
3.采用多样化的教学手段。针对上文提到的传统教学手段的局限,我校在《环境生态学》教学过程中采用了多种不同的教学方法,包括课堂讲授、案例研讨、播放视频和课后资料检索等。特别是在课堂上,教师针对教学重点,设计开放式问题,积极引导学生参与课堂讨论,锻炼学生的综合思考能力和口头表达能力。对一些可以通过学生自学掌握的内容,如生态工程等,教师可以组织学生以小组汇报的形式就某类生态工程进行系统介绍,通过文献检索、资料汇总、课堂汇报、报告写作等环节,强化学生自主学习的能力,而且还能训练学生的口头表达、论文写作等综合技能。同时,教师在过程中应注意掌握全局,通过教师对学生汇报的深入分析及总结,弥补学生汇报中的不足,提高学生对相关知识点理解的深度和系统性。
4.改进成绩评定方法。我校对《环境生态学》的成绩评定方式也进行了一定改进。考核成绩由平时成绩、期末考试两方面组成,既考核学生对所学知识的掌握情况,也考核学生出勤、作业等情况。期末试题的形式力求多样化,包括名词解释、填空题、选择题、简答题和论述题。试题在考察基础知识和原理的同时,更加注重对学生综合分析能力的考察。此外,也结合教学内容的改革,将学生案例研讨、专题报告等形式纳入成绩评定。
《环境生态学》的理论性和实践性都很强。随着近年来生态学理论的迅猛发展和复杂环境问题的涌现,《环境生态学》的前沿性领域也在不断发展过程中,内容不断丰富和扩展。目前,我国《环境生态学》的教材偏重生态学基础理论,对于建筑类高校的环境专业而言,存在学时不足、重点不突出等问题。这些特点决定了《环境生态学》课程建设的难点和重点。针对以上问题,我校环境系教师通过对教学内容、实践环节、教学方法和成绩评定方式等方面的不断探索和改进,力求提高教学效果,办出特色。
参考文献:
[1]牛晓音,郑家文,刘家第.环境生态学教学改革实践中的问题与对策[J].科教文汇,2011,(4):44-45.
[2]盛连喜.环境生态学导论[M].第2版.北京:高等教育出版社,2009.
Abstract: Bilingual teaching is both the requirement which China's higher education trends internationalization, also the needs of raising the 21st century international human. This paper reviewed and summarized biological engineering and bilingual teaching work which biotechnology profession opened from the aspects of teaching contents, construction of teaching teacher team, evaluation of students for course, the function of the scientific research work promoting course, which provided reference and accumulated experience for the improvement and promotion of bilingual teaching in future.
关键词: 环境生态学;双语教学;教育国际化
Key words: environmental ecology; bilingual teaching; education internationalization
中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)35-0266-02
0引言
随着中国高等教育的国际化,国外高等院校的有益经验和优秀教学资源不断地引入我国,教师与学生的国际交流日益频繁,单纯采用中文进行教学已经无法满足新世纪人才的培养的需求,双语教学已经成为国内高校各专业教学的发展趋势。双语教学是指除汉语外,用一门外语作为课堂主要用语进行专业知识传授。由于英语是世界性的强势语言,绝大多数国际性科学期刊、学术专著均采用英文进行编辑,绝大多数国际性学术会议的工作语言也采用英语,因此目前各高校开展的双语教学基本上均采用英语。当然,双语教学并不是“纯英语教学”,要求用正确流利的英语进行专业知识讲解,但并不排除适当使用汉语,以免因语言滞后给学生造成思维障碍。国家教育部于2007年起启动了双语教学示范课程建设项目,从2007年至2010年共支持建设500门双语教学示范课程,其中每年确定有关学科领域进行重点建设,4年来,中南大学已有系统解剖学等6门课程获得了该建设项目资助。
中南大学生物工程学科点是围绕矿产资源加工利用领域的国家重大需求,将传统的矿物加工与现代生物工程技术结合发展而来,生物冶金工程和环境微生物技术已经成为本学科的研究特色。学科点所属的生物工程专业于2000年开始招生, 是湖南省最早招生的生物工程本科专业, 2006年又被中南大学确定为校重点专业;生物技术专业于2004年开始招生,实行理工结合、以理为主的办学方案,也是学校扶持发展的新专业之一。在理论课教学方面, 我校生物工程学科积极鼓励任课教师开展多种形式的教学改革尝试, 推动教学水平的提高。特别是双语教学方面,在生物化学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、环境生态学、生物分析测试技术、应用真菌和藻类等多门专业课程中开展了“双语教学”的探索和实践。这些教学改革尝试不仅得到学校领导的支持、学校和学院教学专家的肯定,也得到了大多数学生的认可,有4门课程还获得学校教改项目资助,环境生态学就是其中之一。
1环境生态学课程的教学内容改革
环境生态学是指以生态学的基本原理为理论基础,结合系统科学、物理学、化学、仪器分析、环境科学等学科的研究成果,研究生物与受人干预的环境相互之间的关系及其规律性的一门科学。目前,人类正面临全球变暖、森林资源减少、人口膨胀、淡水和粮食供给不足、臭氧层破坏、生物物种加速灭绝等诸多全球性生态问题,从长远来看,发展环境生态教育是解决环境问题和实施可持续发展战略的根本,因此环境生态学是当今世界发展最为迅速的学科之一, 也是生物工程和生物技术专业最重要的专业基础课之一。2007年以前,我们采用的主讲教材是由高等教育出版社出版的《生态学概论》,主编为曹凑贵教授,该书被列为“面向21世纪课程教材”。2007年后,在学校教改项目的支持下,我们修订了课程教学大纲,同时根据课程学时数的情况,经过反复比较,从多本国内引进的生态学英文教材中确定了科学出版社出版的精要速览系列先锋版《Ecology生态学》(第二版)影印本作为本课程的新的主讲教材,同时将原主讲教材《生态学概论》保留并作为辅助教材。
经过几年的实践与探索,该课程的双语教学模式已基本形成。在课件的准备方面,由于教学内容多、信息量大,因此采用多媒体课件进行教学。我们充分利用现代网络信息资源和音像资源完成备课工作,从收集到的众多英文专业图片、动画资料中挑选出合适的素材,添加到课件当中,帮助学生理解专业知识及概念。同时,考虑到多媒体课件演示往往一晃而过,不便于学生形成长期记忆,因此对于课程的知识重点,我们将加以适当板书,并且在每个章节结束时进行回顾和小结,以加深学生对重点内容的记忆和理解。除此之外,我们还精心挑选出几部生态学相关的英文原版视频录像,利用部分课时进行放映,学生们反映效果很好,对教学效果有一定的促进作用。此外,在过去的几年当中,我们先后邀请了台湾东吴大学赵维良教授、美国科学院院士、美国微生物学会主席James Tiedje教授和美国能源部橡树岭国家实验室环境基因组学研究中心主任周集中教授等国际知名学者来校为生物工程和生物技术专业本科生介绍生态学,特别是微生物生态学领域的最新研究进展,也极大激发了学生们学好生态学的专业知识的积极性和自觉性。
2授课教师团队建设
一般认为,教师在教学活动中处于主导地位,开展双语教学工作的教师既承担着专业知识讲授任务,又承担着外语教学的任务,因此对于从事双语教学的教师素质要求要明显高于普通专业授课教师。首先,开展双语教学的课程是专业课,因此其教学重点是学科内容,授课教师必须具备深厚的专业知识背景,才能很好地将学科知识通过言传身教,传递给学生;其次,英语是双语课堂教学的主要工作语言,作为双语教师,还必须能够用英语来对专业知识加以正确表述,让学生不仅能够听懂,而且能够学到新的知识。我们从事环境生态学双语教学的教师均为在生物/生命科学领域取得博士学位的骨干教师,其中主讲教师均具有欧美国家的留学经历,虽然没有接受过专门的、系统的双语教学培训,但是通过组建课程教学小组,相互听课,定期交流讨论等方式,几年来环境生态学的双语教学水平已经有了很大的提高,并且得到了学校教学专家组的好评。
3学生对环境生态学双语教学的评价
教学活动是由教师和学生共同参与完成,教师是教学信息传递过程中的信源,学生则是教学信息传递过程的信宿。教师在从事双语教学过程中不能忽视学生的认识主体地位,教学目的是否能够得以实现关键在于学生。因此,我们在教学过程中以本科生公共英语的整体水平为重要参考,合理控制课堂内英语口语教学的比率,力求稳妥地推进环境生态学的双语教学工作。在授课过程中,不将学生当成被动受体,在教学方法方面开展了启发式和讨论式互动教学尝试,例如,我们曾经将学生分成几组,要求每组课后查阅并汇总某一环境生态学专题的英文资料,然后安排一定的课堂教学时间由学生上台用英语进行讲解,完毕后进行提问和回答。通过这些教学方式的探索,不仅能活跃课堂气氛,而且能使学生的英语口语也得到锻炼。每次环境生态学课程临近结束时,我们都向学生发放无记名调查表,结果显示85%以上的学生对环境生态学的教学工作表示满意。
4科研工作对环境生态学双语教学的促进作用
科技是第一生产力,高等院校人才济济,除了为国家建设培养和输送人才,而且本身也在科技兴国的大业中充当排头兵。中南大学是一所典型的研究型重点大学,作为其中的一份子,我们每一位承担环境生态学课程教学任务的教师同时也在开展着包括生物冶金国家重大基础研究973项目等在内的多个国家级和省部级科研项目的研究工作,并且已经取得了一些阶段性的研究进展,在国际核心学术刊物上发表了一些研究论文。在环境生态学课程教学当中,我们将生物冶金领域微生物生态学研究的一些科研成果,特别是发表的一些英文文章作为例子向学生介绍,同时引导和鼓励学生课后进一步阅读这些英文文章的细节,将学生们的视野从书本拓展到更为广阔、日新月异的环境生态学科学研究前沿,极大地激发了学生开展自主创新型课题研究,07年以来生物工程和生物技术专业本科生先后获得创新资助项目12项,其中国家级5项、省级1项、校级6项,其中有3项与环境生态学研究有关。
5存在的问题及未来展望
从07年到现在,环境生态学双语教学进行了3年的探索和尝试,除了上面所提到一些积极的方面以外,通过无记名学生问卷调查、师生座谈、教师相互听课等形式,我们也发现了一些在未来工作中需要加以解决的问题,例如:有些教师的语速较快或者口语不太标准,这些给学生理解掌握知识内容大量一些负面影响;一些英语基础不扎实的学生感到学习吃力,比较难适应以英语为主的教学方式;学校图书馆的环境生态学英文教学资源相对缺乏,较难满足学生们借阅的要求等等。当然话说回来,经过4年的努力探索,双语教学在环境生态学教学工作中所取得的成绩是显而易见的,大多数学生感觉通过上双语课程,英语和专业知识水平都有很大提高。通过对生物工程和生物技术专业学生的环境生态学课程成绩进行分析,我们发现学生成绩基本呈正态分布,与以往采用中文教学没有太大差别,说明双语教学没有给学生掌握专业课程知识造成障碍。
21世纪的中国高等教育正在沿着国际化道路高速发展,这就要求我们教育工作者在教学工作中一定要与时俱进,通过各种途径不断提高自身素质,采用包括双语教学在内的多种方式不断提高教学质量。我们将在未来的工作中,继续深化包括环境生态学在内的多门生物类专业课程的双语教学改革,为更多课程的双语教学积累经验,为国家建设与民族振兴培养更多更好的具有国际竞争能力的人才。
参考文献:
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[2]杨宇,柳建设,周洪波等.生物工程新专业建设的思考与实践[J].考试周刊,2007,14:8-9.
[3]辛琨.高校生态学双语教学课程建设研究与实践[J].高等教育研究,2008,25(3):73-74.
目前全国多数农林类院校的景观设计类专业都开设了景观生态学课程,而且大多是专业必修课,但是与其他专业课相比,学生对景观生态学不够重视,学习兴趣不高,修完该课程后在做设计时,更多从美学和功能方面考虑,生态意识体现不明显,教学效果不太理想,究其原因有以下几方面。
1教学内容急需整合
对不同的专业,景观生态学的本科教材在内容取舍和深度确定上差异较大,目前还没有一本完全针对景观设计类专业的景观生态学教材。徐化成先生1996年率先编写了我国第一本景观生态学教材,书中的很多应用实例都是从林学专业的角度谈的,比较适合于传统林学专业的学生学习。[1]郭晋平教授和周志翔教授于2007年领衔主编了景观生态学教材,与以往的教材相比,虽然在内容上更加全面系统,但主要是针对森林资源类本科专业教学编写的。[2]对于景观设计类专业的同学来说,由于专业背景不同,完全采用该教材学习也不太合适。适用于景观设计类专业的景观生态学教学内容体系急待完善。
2与其他专业课的学习结合较少
据了解,由于没有完全适合于景观设计类专业的教材,授课教师也多数只是具有林学或生态学的专业背景,讲课及安排实验时与其他专业课程如景观规划设计、景观工程等结合较少,因而学生认为该课程的学习与景观规划设计的联系不大,不愿意花时间学。
3教学方法有待改进
多数教学以理论内容为主,实践教学环节较少,没有充分利用现代教学技术手段,教学过程过于理论化、抽象化,影响学生学习的积极性,降低了课堂教学效果。
二对景观设计类专业景观生态学教学的建议
1建立和完善教学内容体系,增强学生学习兴趣
合理的教学内容体系,既不能完全偏离于以往景观生态学教材的一般内容(景观结构、景观功能、景观变化、景观规划管理),同时又要具有景观设计专业的特色,基于此,结合目前国内主要的景观生态学教材和相关专著内容,可以制定以下教学内容体系。
(1)绪论。要求掌握景观和景观要素的概念和特征、景观生态学的定义和内涵、景观生态学的研究对象和内容;理解景观生态学的基本原理;比较欧洲、北美和中国大陆景观生态学学派的基本观点;了解景观生态学的研究热点和发展方向。[3]绪论部分是该课程的首堂讲课内容,绪论课讲得成功往往能激发学生的学习兴趣。除了讲述景观生态学的相关绪论知识外,最好能简单介绍当前景观规划设计的现状与发展趋势,点明景观生态学的发展使当代景观规划设计更为理性和科学,景观规划设计需要景观生态学思想来指导。
(2)景观要素基本类型。要求掌握斑块、走廊、本底的概念,理解斑块大小、形状的生态学意义,了解走廊的作用及类型。[4]本部分内容的重点或难点可与景观规划设计的内容结合起来阐述,如边缘效应与人类聚居地的选择、河流走廊与滨河风光带的设计、网络本底与城市绿地系统网络规划等。[5]
(3)景观的总体结构。要求掌握生物多样性的概念,了解生物多样性丧失的主要原因;掌握景观多样性的类型,理解景观异质性与生物多样性的关系。本部分内容与景观规划设计联系较紧密的一个重要知识点是“格局多样性在景观规划设计和物种多样性保护方面的重要意义”,讲课时可重点阐述。如通过景观空间格局对生态过程的影响研究,寻求合理的景观配置,在景观规划和管理时考虑物质流的利用率以及营养元素的循环;通过景观连接度和连通性的研究,正确地理解景观规划与管理的原理,其目的不仅仅是提高景观中各单元之间的连通性,更重要的是增强景观单元之间的连接度;在修建道路时,为了降低道路对生物迁移的阻隔作用,可以通过建立桥梁、隧道、增加廊道,达到保护生境的目的等等。[6]另外,在讲到森林景观的异质性时,可补充古树名木的有关知识。
(4)景观形成因素。景观是由相互作用和相互影响的生态系统组成的,是特定的自然地理条件及其生态学过程、地域文化特征以及它们之间的相互关系等多种因素共同作用的结果,主要有地质地貌、气候、土壤、植被、干扰五方面的因素。前四方面的知识学生在中学的地理课上已学过,讲解时不必太详细,以图片展示为主,稍加复习就行了,而该章的重点应放在干扰因子这一内容上,应掌握常见干扰的类型及其生态效应。
(5)全球环境问题。修过该课程的学生除了应具备较系统的景观生态学知识外,还应具有较高的生态素养,与其他没修过生态类课程的学生相比,要有更强的生态环保意识和高度的社会责任感,因而了解全球化的生态环境问题,激发学生形成节约能源、保护生态环境、节俭资源消费和节制发展的生态意识,促使学生自觉地运用景观生态学有关知识去分析和处理社会经济发展中所面临的具体问题显得尤为重要。
(6)景观生态流与景观功能。要求掌握景观生态流的基本观点、基本机制及五种基本形式(空气流、水流、养分流、植物流和动物流),分析景观要素类型对景观生态流、景观要素间相互作用的影响机制和生态效应;理解景观的一般功能(生产功能、生态功能、美学功能、文化功能)的内涵。教学中发现学生对本章比较感兴趣,因为他们觉得有很多知识点都比较实用,如山谷风与露营地的选择,城市热岛效应等。
(7)景观动态变化。掌握景观稳定性的概念及影响景观变化的作用力类型,不同强度干扰对景观变化的影响;理解景观稳定性的特性。本章理论较多,需要补充一些应用性的内容,否则讲课时枯燥乏味,学生没兴趣听。例如结合多样性导致稳定性的原理及植物群落生态学的有关知识,补充“演替顶极理论在园林植物配置中的应用”这一内容,教学效果就很好,学生非常感兴趣。
(8)景观生态分类与评价。景观生态系统分类是研究景观结构和功能的基础,同时也是景观规划与管理的前提。本章教学要求学生了解景观分类的原则,掌握景观评价的基本内涵、评价内容、指标体系、工作步骤和基本方法等。结合典型案例讲解,效果较好。
(9)景观生态规划设计。要求了解景观生态规划与设计的起源与发展,理解景观生态规划与设计的内容与原则,掌握景观生态设计的原理与类型。本章内容与其他景观设计类专业课程结合最紧密,学生学习兴趣很高。讲课时,有针对性地讲解一些国内外生态规划设计的经典案例,如德国杜伊斯保北区公园规划设计,中山歧江公园规划设计等。
2课程实验多与其他专业课程知识结合
就景观设计专业而言,景观生态学是专业基础课,课程实验若能与其他专业课程知识(如景观规划设计、景观工程)结合起来,不仅能有效巩固该课程内容,还能培养学生综合运用所学专业知识分析问题、解决问题的能力。华南农业大学园艺学院04级花卉与景观设计方向的学生做过这样一个实验“广州火炉山森林公园景观生态改造建议”,实验要求运用所学景观生态学、景观规划设计、景观工程、园林树木学等学科的知识对火炉山的景观进行分析评议,提出景观生态改造建议。实验先由任课老师带队组织学生去现场实地勘察,并邀请景观规划设计、景观工程、园林树木学的老师一同现场指导,然后学生以小组的形式分析讨论现状情况,提出改造建议,撰写实验报告。结果实验很成功,大部分同学的实验报告除了文本外,还附加了规划设计图纸,把改造建议图文并茂地表达出来。
3教学实习尽量与其他课程一起组成专业综合性实习
与其他专业课程一起组成综合实习,不仅能节省实习经费,而且增加不同专业课程的指导老师数量,使学生学到的知识更全面。当然,要使相关的专业课程实习集中一起进行,需要在教学计划里统一安排好实习时间,否则因为时间冲突而引起的调课问题很麻烦。
4完善考核内容与形式
根据教学内容和教学要求,灵活选择多种考核形式,打破一张试卷定成绩的传统。成绩评定时加大课程论文的比例,可考查学生的文献资料查阅、调查研究、应用写作等综合能力;加大平时作业的比例,可促使学生认真对待平时作业,增强其动手实践能力。
5改进教学手段和方法,提高教学质量
采用多媒体教学,利用大量优真和清晰动感的画面、图表和视频等形式,使得抽象的概念和理论具体化、教学内容情景化,不仅可以激发学生的学习兴趣,还有助于学生的理解与接受,提高讲课的效率。但是单纯采用多媒体教学,完全摒弃传统教学方法,教师的教学创造力被束缚,教学风格被抹杀,教师成为多媒体课件与学生之间的解说员,使得教师的主导作用不能得到充分发挥。因此,讲课时采用多媒体与传统教学相结合的方法,教学效果会更好。
三结语
景观生态学是生态学的分支学科,该课程的先修课程是普通生态学,因此在讲课中要有针对性地补充相关生态学基础知识,特别是生态学中的一些基本概念和原理。另外,为景观设计类专业的学生授课的景观生态学教师除了要求具有扎实的生态学知识外,还需要具备一定的景观规划设计专业知识,这样讲课时才能将生态学的知识和景观规划设计的相关内容结合起来,理论联系实际,学生才会有较高的学习积极性。总之,有责任心的教师,合理的教学内容,优良的教学方法是良好教学效果的重要保证。
参 考 文 献
[1]徐化成.景观生态学[M].北京:中国林业出版社,1996.
[2]郭晋平,周志翔.景观生态学[M].北京:中国林业出版社,2007.
[3]肖笃宁,李秀珍,高峻等.景观生态学[M].北京:科学出版社,2003.
[4]李建新.景观生态学实践与评述[M].北京:中国环境科学出版社,2007.
一、尤金?奥德姆及其着作
尤金?奥德姆(EugeneP?Odum,1913-2002),当代着名的生态学家,伊利诺伊大学博士,曾任职于佐治亚大学,美国生态学会主席。因其对生态学研究做出的杰出贡献,荣获泰勒生态学奖,这是美国生态学的最高荣誉奖。
奥德姆在学业上走向成熟正是在环境保护主义刚刚兴起之时,他自己也变成了活跃的环境保护主义者。环境问题是广泛而复杂的,如此重要的问题需要宏伟的蓝图规划。生态学家必须向人们表明,地球的各个部分是怎样共同组成一个整体的,并分清是哪些东西决定这个整体是健康的或有病的,尤金?奥德姆及其兄弟霍华德?奥德姆,站出来提供了这种统一的理论。从某种程度来说,奥德姆兄弟从其父亲着名的区域社会学家霍华德?w.奥德姆那里继承了一系列影响深远的思想习惯和个人价值观,他们相信能够获得一种关于世界的整体认识,而不是陷于过分狭隘的零碎分析,他们希望能看到和谐广泛存在,在人类与自然界之间出现和谐,而不是到处充斥着痛苦的、不相容的争斗。奥德姆最早认识到把能流应用于生态学原理的重要性,并使生态学与经济学结合起来,发展了人类生态学,同时向生态学家提供了一本治理这个地球的综合科学手册。特别是尤金?奥德姆编写的《生态学基础》,为该领域指明了方向,其第五版是奥德姆直到去世之前仍在修订的着作,某种意义上应该看做是他思想的最后定论[2]。这本着作取得了巨大成功,其逻辑性、概念、综合性和把数学当做世界通用语言加以运用均对教学与科研的发展产生巨大影响,是世界各国公认的最有影响的生态学教科书。
二、尤金?奥德姆生态平衡论思想的基本观点
奥德姆把生态学看做是研究自然界的结构和功能整体性的科学,把生态系统各种因素相互联系、相互作用作为生态学第一定理,也即研究生态系统生态学。奥德姆认为生态学研究必须形成统一的生态系统理论,并用数学、统计学术语精确描述,这样的研究才具有实践应用价值。这种理论必须是整体性的,而不是简化的。奥德姆认为生态系统包含了研究层次和研究尺度两重含义,必须拓展研究层次和尺度,重视对整体特性的研究,作为一个整体,不能完全还原为部分特性,对各个部分的加和研究也不能得出整体特性[3]。通过集中精力研究生态系统,奥德姆相信该领域马上就能从分歧中达成统一,并能提出一致的理论说明。他解释说,生态系统是生态学中的基本机能单元,涉及一个既定区域内的任何一个包括一切有机体(例如“群落”)在内的单位,它与自然环境相互作用,从而便于能量的流动能在这个系统内达到具有非常明确特点的营养结构、生物的多样性和物质循环的目的。换句话说,生态系统对奥德姆以及这个词的发明者坦斯利来说,涉及的不仅仅是生物,它包括着生物和非生物两方面。奥德姆的教材第一部分,也是最长的一部分,预见性地论及了生态系统及其所属各个组成部分,包括能量转换、生物地理化学的循环、人类群落、物种群体等。这部书写道,所有的自然万物都组成一种等级结构,位居顶端的是生态系统。只有理解了这最高一级结构,才能以最好的方法去理解地球是如何组成的。
奥德姆认为,所有的生态系统都有一个共同点,就是具有“发展战略”———能够给整个自然界及各个单独的组成部分以总体方向的发展规划。当然,“战略”一词意味着生态系统也是能够为自己确定目标并能努力达到目标的有意识的存在,尽管奥德姆并不是很想突出这种结论,他只是认为生态系统跟有机物一样是自我调节发展的实体。它们的战略就是“在有效的能量供给和占优势的自然条件所决定的界限内,尽可能达到大而多样化的有机结构”[4]。他认为每一个单独的生态系统要么是正在向目标发展,要么就是已经达到了目标。这一战略是十分明白清楚、极易观测的,目标就是达到健康有序的状态,即他所说的“体内平衡”。
这种状态与18世纪的自然学家发现的永恒的自然界秩序不同,体内平衡就像人体的健康平衡,不断被各种感染打乱并导致各种疾病,但同时身体也通过组织抵抗驱逐入侵。同样,生态系统经常被扰乱,但始终围绕着一个稳定点进行波动。一种健康的正常状态总是处于无穷无尽但很成功的斗争中以保持着这一稳定点。同时,奥德姆认为,生态系统的健康还要求系统内各种有机物之间达到互惠共引与协同合作状态。它们从起初紧张的互相竞争向更协同共生的关系方向发展,就像珊瑚礁一样。可以说,它们知道,要共同努力合作来控制自己所处的周边环境,并使之成为越来越舒适的栖息地,这样最终才有足够的力量来保护自己免受干旱水涝、严冬酷暑、寒冷炎热的轮流重袭,才能最大限度地吸收到所需营养。换句话说,自然界的统一原则就是有机物明白要协同合作才能控制周边的自然界,以求最大的效率和互惠互利[5]。奥德姆把生态平衡定义为:“生态系统内物质和能量的输入和输出两者间的平衡”。这类定义指出了评价生态系统平衡的基本因素,而且人们可以无需详细分析生态系统内众多组分之间的关系,只根据输入和输出就能判定系统是否处于平衡状态,即所谓的“黑箱理论”。