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了解生态学研究方法及其特点范文1
关键词:景观生态学 理论 思路
Analysis of landscape ecology in research ideas
LI Qi-cai
(Institute of Geographic Science and Tourism of Xinjiang Normal University,Urumqi,830054)
Abstract:Landscape ecology originated in the 1950s and 1960s in Europe, landscape ecology has developed rapidly worldwide, in the 1980s. Landscape ecology started late in China, domestic scholars have done a lot of research, but the popularity of the course at the university, many students have many questions. This paper briefly introduces the concept of landscape ecology and basic theory, put forward research ideas of landscape ecology on the basis of academic, provide some help for college students, who learning and the application of theory and method of landscape ecology.
Key words:landscape ecology; theory; thinking
1、景观生态学
1.1景观生态学的概念
“景观生态学”(Landscape Ecology)一词首先由德国著名的生物地理学家Troll于1939年在利用航片解译研究东非土地利用时提出来的,用来表示对支配一个区域单位的自然—生物综合体的相互关系的分析。之后,许多学者开始了大量的研究。Vink(1983)在讨论景观生态学在农业利用中的作用时强调,景观作为生态系统的载体,是一个控制系统。基于此,他将景观生态学定义为:把土地属性作为客体和变量进行研究,包括对人类要控制关键变量的特殊研究[3];Forman和Godron(1986)在给出确切“景观”定义的基础上,认为景观生态学是研究景观结构、功能和变迁的一门学科[4];傅伯杰(1991)把景观生态学定义为:它是以整个景观为对象,通过物质流、能量流、信息流价值流在地球表层的传输和交换,通过生物与非生物以及人类之间的相互作用与转化,运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机理、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护。
综上所述,景观生态学是一个多学科交叉的学科,它兼有生态学、地理学、环境科学、资源科学、规划科学、管理科学等许多现代大学科群系的多功能优点,适宜于组织协调跨学科多专业的区域生态综合研究,因而在现代生态学分类体系中处于应用基础生态学的地位。
1.2景观生态学的理论基础
景观生态学作为一门正在发展的综合叉学科,其理论的直接源泉是生态学与地理学,同时从许多学科的诸多相关理论中也汲取了丰富的营养。景观生态学的理论基础为开放系统的自然等级有序理论,以及综合性和组织性理论;它的自然生态系统与人类系统之间生物控制共生理论是以控制论为基础的。但对景观生态学理论体系认识却并不完全一致。一般说来,景观生态学的基本理论至少包含以下几个方面:时空尺度;等级理论;耗散结构与自组织理论;空间异质性与景观格局;缀块一廊道—基底模式;岛屿生物地理学理论;边缘效应与生态交错带;复合种群理论;景观连接度与渗透理论。
2、国际景观生态学的研究现状
2.1国外景观生态学研究现状
20世纪90年代中期以来,国际景观生态学发展迅速。景观生态学研究最为活跃的地区集中在北美、欧洲、大洋洲(澳大利亚)、东亚(中国),表明了景观生态学理论、方法和应用的广泛性以及学科的认知度越来越高。从研究内容上看,景观生态评价、规划和模拟一直占居主导地位,其次是景观生态保护与生态恢复、景观生态学的理论探讨[4]。
欧洲和北美的景观生态学研究基本上引领了国际景观生态学的发展方向。景观生态学关注的重点从土地利用规划和设计逐渐扩展到资源开发与管理、生物多样性保护等领域,在理论上强调景观的多功能性、综合整体性、景观与文化的协同,并提出了整体景观生态学的概念框架。北美的景观生态学在欧洲的影响下,从20世纪80年代初开始发展,并逐渐形成注重数量化和模型建设以及自然景观研究的特色。尽管欧洲和北美两大学派在发展过程中由于所关注的对象、解决问题的方法等方面的差异而表现出鲜明的个性,但是二者也在不断地相互影响、相互渗透,推动着景观生态学学科体系的不断发展和完善。
2.2我国景观生态学研究现状
我国景观生态学研究虽起步较晚,但发展迅速。自从20世纪80年代初介绍景观生态学的概念、理论和方法以来,我国地理学、生态学、林学、农学、植物学等领域的研究人员极大的关注着景观生态学得发展,并积极开展了景观生态学的讨论与研究,使景观生态学成为不同学科的共同研究热点。
我国学者主要关注的重点是景观生态学的理论基础、方法及应用这三个方面。首先,景观生态学的基础理论是景观生态学发展的前提和基石,它对人们了解景观生态学的产生背景与发展历程,理解景观生态学中的概念、原理与方法具有重要的指导作用。我国学者在理论基础上做出了大量的工作,并且提出了许多新的理论思路,例如:WU[5]等(1995)在总结前人缀块动态理论基础上,创立了等级缀块动态范式;俞孔坚(1999)提出了生物保护的景观生态安全格局,并给出了案例,这些无疑为我国景观生态学基础理论的拓展和创新提供新的思路。其次,在应用方面,我国真正开展景观生态学的应用研究是在20世纪90年代,其标志是肖笃宁(1990)发表的《沈阳西郊景观结构变化的研究》。从近30年的研究情况看,景观生态学的应用研究在我国景观生态学研究中已占相当大的比重。由于景观生态学具有多学科的特点,再加上我国类型丰富的生态系统,使景观生态学的应用研究呈现出百家争鸣的景象,主要的研究领域是城市与农业景观及其交错景观、森林资源的保护、土地利用、干旱区景观、湿地景观等。
3、景观生态学的研究思路
景观生态学是一门新兴的学科,经历国内外学者30多年的研究与探讨,已经初步有了自己的研究方法与思路。在学习景观生态学的过程中首先要对景观生态学的产生和理论基础经行概括性的总结,在此基础上进行研究区域的景观分类、实地的野外调研,做出该区域的景观格局图,再根据研究目的来选择适当的指数来检验,最后结合选定区域的景观特色进行景观生态的分析,讨论、评价或给出设计规划的方案。
3.1景观的分类
景观生态学的研究是针对选定区域进行的,学者们进行研究时,首先是在确定自己的研究目的或需要解决的问题后,再对该区域进行景观结构的划分。在景观生态学的区域研究中,一般情况下学者们主要是在土地利用、植被、生地貌态、生态保护以及其他方面的需求几个方面的问题进行研究的。
学者在选择需要解决的问题或阐述的问题后,对目标区域景观结构的分类。景观结构基本组成要素包括斑块、廊道和基质,斑块—廊道—基质模型的提出被多数学者所接受,班一廊—基模式关系给出了一种普遍适用于各种景观分析、设计、规划的语言[6]。在景观生态研究中三者的时空配置形成的镶嵌格局即为景观结构。
3.2景观格局图的制作
景观格局图的制作是在景观分类确认的基础上,并且需要结合实际卫星航片的判读与野外工作的调研后,最终制作成一幅由各种斑块、廊道以及整个区域的基本基质的景观格局图。具体的方法是如表1。
表1 由作者整理而得
3.3景观空间格局指数
景观空间格局指数包括两本分,即景观单元特征指数和景观异质性指数。应用这些指数主要是对景观格局的定量的描述,对不同的景观进行比较,研究它们的结构、功能和过程的异同,从而对景观的空间格局进行分析,而分析的目的主要有五个方面:(1)确定产生和控制景观格局的因子及其作用机制;(2)比较不同景观相前提的特征和他们的变化;(3)探讨不同景观格局的尺度性质;(4)确定景观格局和功能与过程的相互关系;(5)为景观的合理管理提供有价值的资料。
3.4研究结果的判读
研究结果的判读主要是为了确定我们的研究是否有实际的意义,是为了达到我们的研究目的。研究结果是根据研究目的选择几部分指数,通过我们对研究区域景观格局指数的计算,得出各部分的指数。然后,根据这些指数的特征对研究区域的景观生态效应进行多方面的分析,最后找到景观生境破碎化的程度或驱动因素,进而对研究区域的景观生态效应进行定性与定量的评价,得出该区域尽管生态效应的优劣,然后讨论研究区域景观格局在近几十年内的变化趋势,从而设计研究区域景观格局的规划方案。
然而在实际的研究过程中,我们通常不必要做出这么多的研究结果,而是根据我们的研究出发点,在对区域的景观生态效应的分析、评价、变化趋势的谈论、规划方案的设计这些方面进行选择性的研究。我们对研究结果在每一个方面的判读,都具有重要意思,从而对应我们的研究意义与目的。
4、结论
景观生态学是一门新兴的、发展迅速的学科,它亦是当今生态学研究核心之一。由于景观生态学多学科交叉的学科性质,所以在学习景观生态学时,首先应该了解景观生态学的学科性质、相关概念、基础理论以及研究方法,然后再进行实地的研究与理论探讨。本文就是通过阐述景观生态学的概念与基础理论,简要的介绍国内外景观生态学的发展现状,而为学习景观生态学的大学生提出了景观生态学的研究思路,期望他们在景观生态学的学习历程中抓住景观生态学学习的关键问题,提高自身的认知能力和科研能力,为学科的发展做出一定的贡献。
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了解生态学研究方法及其特点范文2
1.1更新和优化教学内容
目前国内外仍然没有一本专业的《葡萄生态学》教材。虽然2009年以后西北农林科技大学葡萄酒学院主要参考了张光伦教授主编的《园艺生态学》教材,并结合葡萄生态学自身的特点制作了课件和讲义。但是,生态学的研究日新月异,分支也越来越多。因此在教学过程中,在讲授葡萄生态学基本理论的基础上适当拓展理论视野,密切关注葡萄生态学领域科学研究前沿和动态,将最新研究成果引入课堂教学中,保持教学内容的新颖性。过去5年的教学改革与实践发现,《园艺生态学》教材能系统地为学生提供生态学的一些基本理论和基础知识,课程组则结合最新的葡萄生态方面的研究成果不断进行补充和优化。如在葡萄气候区划方面,授课老师根据研究结果补充了我国大陆性季风气候条件下葡萄区划指标体系的构建。再如我国优质葡萄酒产区主要位于干旱缺水、生态脆弱的区域,保护生态环境一直是葡萄与葡萄酒产业发展坚守的重要目标。在葡萄生态学的讲授中不断更新了沙漠产区、戈壁滩产区、盐碱地较为严重的产区等发展葡萄酒产业的生态需求。另外,根据不同生态因子对葡萄与葡萄酒质量的影响不同,课程组采用了区别于园艺生态学、森林生态学等课程的授课架构和顺序,对涉及重要生态因子的章节加强了学时和内容。例如目前水分缺乏和低温冻害已经成为影响我国葡萄与葡萄酒产业发展的重要因素,对这两章的讲授则更为详细。最后,在教学过程中课程组注重基本概念、基本理论和基本技能的训练,以及学生独立思考能力和意识的培养。只有深刻掌握了这些基本知识,对葡萄原料质量、葡萄酒质量和风格等方面的评价才能更加客观和深入。
1.2改革与创新教学方法
1.2.1提高教学过程的师生互动过去由于没有参考教材,并受“注入式”教学思想的影响,上课时主要是老师讲解,学生忙于记笔记,强调讲授的作用。课程教学改革以来,在教学过程中经常穿插提问、增加小测验,这样既可以集中学生上课的注意力,同时又促进了学生对教学内容的温习和思考。另外,在每节课的前5分钟鼓励学生向老师提出问题,由授课老师和同学们共同思考,在下课前5~10分钟进行解答和评论。既提高了学生探究知识的热情,又能最大程度地调动全班同学共同思考,相互学习。改革实践中另一种互动的方式是提前定向生态学热点主题,如气候变化对葡萄与葡萄酒产业的影响、环境污染与葡萄生产等,让学生自己查阅文献,同学们经过准备后在课堂上进行讨论。这些教学方法的改革把过去以教为主变为教与学互动,充分发挥了学生的主观能动性,教学效果良好。
1.2.2增加学生主导的课程讨论课课堂讨论是教学过程中一个重要的辅助环节,有利于活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣和热情,提高教学效果。葡萄生态学课程教学改革以来,一直安排4个学时进行学生为主导的课堂讨论。具体做法为首先按照我国行政区划的31个省、直辖市、自治区,将每个年级全体同学分为31个小组,通过查阅文献、数据统计,并结合生态学课程讲授的内容,对每个区域进行生态评价,并结合当地葡萄与葡萄酒产业进行论述。所有讨论内容需制作成幻灯片,并上台讲解5分钟。同时,随机挑选5名学生作为评委,授课老师辅助点评,其它同学进行交流和质疑。整个课堂以学生为主导,授课老师主要进行引导和辅助点评,最大程度提高学生的积极性、主观能动性和创造性。实践证明讨论课不仅提高了同学们的团队协作意识,也锻炼了材料收集与组织能力、演讲能力等。另外,各小组通过查阅文献、上台讲解,对该产区的生态条件有了非常深刻的认识。所有小组通过集体交流,使得全年级的每一个同学对全国的生态条件都有了全面的了解和独立的思考,为以后葡萄栽培学、葡萄品种学学习,以及进入产区工作奠定了良好的基础。
1.2.3加强现代化教学手段的应用葡萄生态学课程教学的手段已完全实现多媒体教学,但是由于该课程涉及的知识面较广、概念较多,所以仅依靠幻灯片进行讲解有时仍显得较为枯燥和抽象。因此,授课老师在尽量制作更为优美的幻灯片的同时,根据章节内容,收集整理大量实地照片、视频进行讲解。授课老师利用科研活动、考察等机会,分别在新疆、辽宁、山东、吉林、四川等产区从生态学的角度拍摄了大量实地照片和视频,如土壤类型、植被类型、地形地貌、园地建设等,为学生提供了许多真实而直观的例子。另外,课程组还积极下载和制作各种视频,补充说明各个知识点,让学生更加容易理解和记忆。课程组在新疆北疆地区拍摄了戈壁滩产区从原地选择、葡萄园管理到酒厂生产全过程的视频,以生态学知识为切入点,为学生详细介绍了北疆产区的生态条件及其对葡萄酒质量的影响,让学生更加容易理解我国干旱地区葡萄与葡萄酒的特点及其生态学基础。
2改革考核方式,重视学生综合素质的培养
采用考试、课堂讨论以及小论文撰写等多种考核形式,可以综合评定教学效果。葡萄生态学课程教学改革以来,从以前的成绩构成仅为期末试卷考试加上平时考勤改为讨论课成绩、平时考勤成绩、实验成绩、期末成绩4大块,而且期末试卷成绩的比例由原来的80%降为65%,更加注重了对平时讨论、实验、实践能力的考核,导向性地培养学生独立思考和动手的能力。
3展望与建议
了解生态学研究方法及其特点范文3
【关键词】信息生态学;网络教育;资源库
【中图分类号】G40-57 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097 (2008) 09―0084―02
一 引言
20世纪90年代以来,随着网络技术、通信技术的发展,网络教育作为一种新的教育方式,如火如荼地开展起来。网络教育打破了传统学校围墙的樊篱,为全民教育、终身教育提供了重要的保障。资源库的建设始终是网络教育能够得以实施的基础,也是提高网络教育效率的核心因素,而资源库的建设涉及到多方面的内容,如财政、技术、人文因素等,因此不可避免地会产生许多问题,如资源缺乏,质量不高;重复率高,利用率低;分布不均衡等等[1],这些问题如果不能得到解决,就会影响网络教育的质量。信息生态学是世界范围内的一门新兴学科,它主要研究人-信息-环境之间的关系,它的理论对于网络教育资源库建设具有重要的指导意义。
二 信息生态学的基本概念
信息生态学是一门新兴学科,国内外许多学者从不同的角度对信息生态学进行了界定:“信息生态”本身是一个比喻式的概念,它产生于社会学,由美国社会心理学家Bonnie Nardi 和 Vicki O’Day在著作《Information ecologies:using technology with heart 》中首先提出:信息生态是由特定的环境中的人,实践,价值与技术共同组成的和谐系统,信息生态系统最核心的要素是人,强调的是在技术下支持的人的活动,是以人为本而不是以技术为本[2]。20世纪90年代,张新时院士在国内较早提出了信息生态学的概念,不过,其研究主要局限于生态学领域,以自然生态系统而非信息为研究对象, 强调运用信息技术对自然生态系统进行建模并加以分析;1995年,陈曙在《信息生态的失衡与平衡》一文中,对信息生态系统的失衡问题进行了探讨,这是国内首篇研究信息生态学问题的文章[3];此外,还有许多的学者从不同的角度对信息生态学进行了界定,使信息生态学在国内得到很大的发展。笔者认为信息生态学就是研究人-信息-环境之间相互关系的学科。该学科的研究内容是三者组成的信息生态系统,目的是在该系统核心价值的指导下,用生态学的观点来认识信息生态系统的产生,发展,演化;用生态学的方法解决信息生态系统中产生的问题;用生态学的思想来优化信息生态系统的组织结构,使其产生更大的效率。
作为信息生态学的研究对象,即信息生态系统,它有如下五个特点:系统性,指信息生态系统中的各个不同组成部分之间,存在着强大的相互联系和相互依赖性;多样性,是说信息生态系统中有不同类型的要素;协同演化性,指信息生态系统不断变化和发展;关键性“物种”,指某些因素会对信息生态系统起到决定性的作用;地域性,指信息生态系统总是处于一定的空间中,并且有一定的针对性[4]。比如学校就是一个信息生态系统:它由教务处,财务处,招生就业处,图书馆等机构组成,它的核心价值是满足学生的需要,促进学生的全面发展,在这一价值的引导下,校长、教师、教学行政人员、教学辅助人员组成一个有机系统共同为学生服务,并且学校还会制定一系列的政策、法规等等,以及利用网络技术、通信技术实现校园网和图书馆以及学校网络办公环境的构建,而全体老师都在学校这一综合的大环境中进行着分工不同,但目的相同的活动--为学生的发展服务。
信息生态系统和自然界的生态系统是有区别的:自然界的生态系统是自发的,是无组织的;而信息生态系统是人为的,是人主动构建的,它包括经济、人文、技术三大支柱。经济是基础,技术是保证,人文是引导。没有经济基础,就不会有系统产生的物质条件;没有技术的保证,系统不会顺利的构建;而没有政策法律的引导,系统就会杂乱无章。正是有这三种因素的支撑,信息生态系统才得以产生、发展、以及演化。
三 信息生态学对网络教育资源库建设的指导意义
网络教育资源库是一个包含人、信息、环境三要素的信息生态系统。其中人的因素主要指一线教师、技术人员、资源使用者等;信息因素主要指各种类型的多媒体资源及其使用说明、有关通知等;环境因素是指国家以及学校的法律、法规、和各种政策等等。所以,作为一门以研究信息生态系统为对象的学科,信息生态学必然对网络教育资源库的建设具有重要的指导意义。
1 注重网络教育资源建设的整体性,树立科学的系统观
信息生态学以信息生态系统为研究对象[5],而信息生态系统是由多种要素组成的一个整体,系统内各个因素之间互相影响,互相促进。网络教育资源库建设是一个复杂的、系统化工程。建设资源库要对学生特点、教学目标、教学内容进行分析;要确定资源库采用什么样的组织结构;要选择针对不同的内容开发什么样的资源类型;要选择采用什么开发工具和开发技术;要注重与开发人员与学科教师之间的沟通与交流等等。在资源库的开发过程中,必须注意各个要素间的相互影响,注意资源库的整体性,以系统化的观点统筹兼顾,实现核心价值的最大化。例如对于同一教学内容可以开发出文本资源,也可以开发出视频资源,但是开发本身不是目的,目的是分析哪种类型的资源对学生的学生具有启发性、促进性,能够对学生发展起到积极的作用。
2 要以人为本,注重学生能力的培养
信息生态学强调在信息生态系统中要以人为中心而不是以技术为中心,要让技术来服务于人。长期以来,随着教育信息化浪潮的推进,一些学校、组织好大喜功,重技术轻应用。往往是先开发出教学资源,然后让学生去使用、去适应。这种方法没有做到对具体学习者的分析,更无法做到“因材施教”,这无疑会对学生的学习产生较大的负面影响。要开发出好的学习资源,不仅要从学生的特点出发,而且还要对学生具有启发性,不仅要学生掌握学习内容,还要培养学生的探索精神,提高他们的综合能力。
3 注重资源类型的多样性,以满足不同学生的需要
信息生态系统中包含各种类型的人群,他们有着不同的需求。而资源库面向的更是广大的学生群体。每个学生的特点、兴趣爱好、认知结构变量和知识能力各不相同,所以开发的资源也要多样化,满足不同学生的不同需要。目前最主要的网络教育资源类型有文本,音频,视频,动画等。那么,在资源库中,这些资源都要存在,以满足不同学生的需求。
4 建立便利的反馈机制,促进资源库的协同演化
与自然生态系统一样,信息生态系统也在不断的演化,它也是从低级到高级,从简单到复杂。资源库的建设也应遵循同样的路线,必须注重反馈机制的建立,确保资源的开发人员、管理人员、教师、学生之间能够顺畅的交流与沟通。网络教育资源库从无到有,从小到大,从弱到强,从不完善到完善,一直向前演化。在这一演化过程中,人与人之间的交流始终是一个主导力量。因为通过交流,开发人员可以了解学生的需求,了解教师的想法,从而可以采用相应的技术开发出更有价值的学习资源。建立顺畅的反馈通道是实现交流的重要保障,也是促进资源库不断更新、不断发展的动力。
5 应用“优胜劣汰”法则,保持资源库的平衡
生态平衡是动态的。在生物进化和群落演替过程中就包含不断打破旧的平衡、建立新的平衡的过程。信息生态系统也处在平衡-不平衡-平衡的变化过程中。信息生态系统的不平衡主要表现为信息垃圾、信息污染、信息安全[6]。网络教育资源库的建设也面对同样的问题:库中的某些信息还有没有用、信息的内容是否科学、信息的存储和传输是不是安全等;如果资源库中的一些信息陈旧了、过时了,也就没有存在的必要了,必须及时清理;如果开发的资源有误差,甚至不正确、不科学,一定要予以纠正,甚至清除;或者由于技术的原因,使得资源的存储和传输不安全,容易给网络不法分子以可乘之机,那么网络资源就面临着被篡改,被删除的潜在危险,所以必须采用更先进的技术,以保障资源库的安全。经过这些处理之后,资源库系统会达到一种新的平衡状态,然后会开始以后的动态平衡的轮回。
6 促进资源库中信息的流动,提高资源的利用率
众所周知,在自然界的生态系统中,存在着能量流动与物质循环。在信息生态系统中,信息生产者、信息传递者、信息分解者、信息消费者与外界环境之间的信息交换,构成了一个信息生态循环[7]。应该注意,信息也只有在循环中才会产生价值,这是信息特有的一个特点。信息资源的流动影响着资源的价值,流动越快,价值越高;反之,流动越慢,价值越小。因此,在网络教育中,必须加快资源库中学习资源的流动速度,从而提高资源的利用率。而提高资源流动速度一方面要做好宣传,让更多的老师和学生来利用资源库;另一方面,还要采用先进的技术作为保障。
四 结束语
网络教育资源库的建设始终是网络教育有效开展的重要保证。信息生态学给我们处理信息社会产生的问题提供了新的视角,也对网络教育资源库的建设提供了十分重要的指导,对提高网络教育的质量具有十分重要的意义。我们深信,随着对信息生态学研究的深入,网络教育资源库会在这一理论的指导下建设得内容更加丰富、结构更加合理、功能更加完善,网络教育的明天会更加灿烂。
参考文献
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了解生态学研究方法及其特点范文4
关键词: 案例教学法 生态学 教学模式
一、案例教学法的起源
案例教学法有别于传统的教师讲学生听的教学方法,而是一种以案例分析为基础、让学生作为主体参与案例的分析和讨论的教学方法。
案例教学法起源于上世纪20年代,是由美国哈佛商学院提出的一种教学方法。当时哈佛商学院围绕商业管理中的现实问题,采取独特的案例教学,针对商业管理的真实情境或事件进行分析和讨论,鼓励学生主动参与案例分析和讨论。该方法在哈佛商学院实施后取得了良好的效果,广受好评。至上世纪80年代,美国卡内基小组特别推荐案例教学法,把它作为一种非常有效的教学模式推广。近年来,哈佛商学院教学中使用的案例内容非常丰富,几乎覆盖了整个商业领域,同时案例的构思与编写方式也发生了很大变化。但总体上,案例教学法最初的设计思想未发生变化,教师提炼出复杂的问题,学生借助教师提炼的经验进行推断和分析。
二、案例教学法的特点
1.学生独立思考
传统的教学是知识的讲授,只告诉学生如何去做,甚至部分教师采用满堂灌的教学方式,导致授课内容乏味,学生对授课内容根本不感兴趣。因此,传统的教学方法在很大程度上扼杀了学生的学习兴趣,挫伤了学生的积极性,学习效果较差。采用案例教学法,教师不是将知识直接告诉学生,不是告诉学生应该怎么办,而是需要根据案例,让学生自己利用已有知识进行独立思考和分析,这需要学生发挥创造力,从而使枯燥乏味的课堂变得生动有趣。
2.变注重知识为注重能力
传统的教学模式注重知识的传授,但学生是否将讲授的知识转化为个人的能力却没有受到关注。随着目前多媒体课件的广泛使用,学生在极短的时间内接受了大量信息,虽然教学内容丰富了,信息量增大了,但学生难以在短期内接受如此多的知识,接受知识都存在困难,将知识转化为能力更无从谈起。而案例教学法重实践重效益,注重将知识转化为能力,避免学生一味地死记硬背将知识学死而忽视实际能力的培养,避免阻碍学生的发展和创造力的培养。
3.变被动学习为主动学习
传统的教学方法是老师讲、学生听。特别是在大学教学中,学生到底掌握了多少知识,掌握的效果如何只有通过最终的考试才能了解;而且尽管在最后了解了学生的学习效果如何,但也没有时间进行改进了。在案例教学中,学生接触到案例后,要先了解案例的内容,然后查阅必需的理论知识,这些都是主动进行,从而可以加深了对知识的理解。在获取理论知识后,学生还要进行独立思考,提出解决问题的方案,从而将获取知识转为能力的培养。
三、生态学案例教学的原则
生态学是研究研究生物与其环境之间的相互关系的一门科学。在大学基础课的教学中,生态学的主要内容包括个体、种群、群落和生态系统生态学等,概念和原理内容较多。同时,学生在高中阶段接受一部分生态学的内容,如生态系统生态学的部分内容,学生有一定的基础,对内容比较熟悉。如果采用传统的讲授教学方法,那么学生会感觉非常乏味,进而失去对所了解内容进一步学习的兴趣。
此外,随着目前我国和世界上其他国家生态环境问题的不断涌现,给生态学采取案例教学法提供了丰富的教学案例,通过案例分析,学生可以在已有知识的基础上,独立开展新知识的调研和学习,并进行案例的分析和讨论,既可以提高培养学生的自学能力,提高创造性,又可以增强教学效果,使学生加深对知识的理解。
生态学案例教学的设计原则包括:
1.学生作为课堂的主体
传统的课堂教学中,教师是主体,学生处于被动,被动接受知识和指导。在生态学案例教学中,在提前将案例给学生后,要将课堂还给学生,使学生作为课堂的主体,以学生的主动学习为中心,让学生独立地开展针对案例的分析和讨论,教师起到引导学生讨论方向的作用,使课堂教学由“重教”转为“重学”。例如,在种内与种间关系一节中,涉及他感作用的理论,可以利用“桉树下的物种多样性减少”这一案例让学生分析和讨论,学生可能首先想到的是种间的竞争原因,此时教师可以引导学生思考,种间竞争是导致物种多样性增加而不是减少,因此这可能不是原因,那么还有什么可能原因,引导学生讨论的方向。
2.选择典型案例
在生态学案例教学中选取的案例要具有典型性,选择既与书本上的原理或内容相关,又不脱离书本上的理论,同时又贴近生活,学生可以在日常生活中感受得到的案例。例如,在青岛地区,近几年海水浴场都受到浒苔的进攻,由蓝色海洋变成了绿色草场,处于该地区的学生切身感受到了这一生态问题。但是,凡事都有两面性,浒苔在海洋环境保护方面会不会发挥作用呢?因此,在讲授种间竞争关系时,可以让学生分析该案例,引导学生讨论如何利用浒苔保护海洋环境。
3.注重启发性
在案例分析中要注重采用启发性原则,启发学生思考,而不是直接将答案抛给学生。只有通过启发、引导,学生才能完成独立的思考过程,从而自己找到问题的答案,因此教师要有足够的耐心和知识储备去完成案例分析的全过程。例如,在生态系统生态学中氮循环的案例教学中,可以启发学生,分析人工固氮所具有的两面性,对正面效应和负面效应分别进行评价。又如,近年来常有野生动物伤人事件发生,请学生利用生态学原理进行分析。学生可能首先想到生态环境恢复了,此时可进一步启发学生思考:如果野生动物的生存环境遭破坏则会出现什么情况,从而使学生独立思考或查阅相关资料解决这一问题。
四、生态学案例教学的步骤
1.案例分析前的准备
案例教学法需要进行的准备包括,案例的准备、教师的准备和学生的准备。首先,教师需要甄别案例是否适合生态学的教学内容或原理,要选择合适的案例提供给学生,既让学生能够利用该案例学到理论知识,又能举一反三地开展讨论,因此合适的案例最为重要。第二,教师在开展案例教学前要做好充足的准备,要预测在学生在开展案例分析和讨论时可能出现的意外或情况,要能够及时引导学生回到正确的分析上而不是超越该案例涉及的理论内容,同时,教师要有充足的知识储备,以便解答学生在分析和讨论过程中遇到的问题。第三,教师要将案例提前给学生,让学生能够做好准备,并鼓励学生扩大视野,查阅相关资料或文献,并准备好讨论的提纲,从而开展有效的分析和讨论。
2.课堂上的分组讨论和报告
在对案例开展分析和讨论时,教师可首先将学生分成小组进行讨论,形成该小组的基本意见和结果。然后,请各小组选出代表进行报告,表达本组的讨论结果,进行全班或大组的讨论。在这个过程中,要由生态学基本现象的讨论转向利用生态学理论对案例展开分析、解释和总结,并针对不同小组的讨论结果互相补充、丰富内容,集思广益,最终形成深入、丰富、全面的案例分析结果。
3.总结和评价
最后,学生和教师均可开展评价,对各小组的讨论结果进行评价和总结,分析此次案例分析中存在的错误见解、获取了哪些经验和理论知识,哪些解决方式更为有效,等等,使学生能够加深对理论知识的理解和印象。同时,教师要进行最后的总结和点评,要肯定学生在案例分析中取得的成绩和工作,使学生有热情参与下一次的案例分析,同时要找出学生的不足,提醒学生需要注意的问题等。
总之,生态学是一门理论和实践联系极为密切的一门课程,通过应案例教学法,可以大大提高学生学习的积极性和热情,并培养学生分析问题和解决问题的能力,加深对理论知识的理解和掌握,是一种效果非常好的教学方法。
参考文献:
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了解生态学研究方法及其特点范文5
关键词:生态学专业;野外课程综合实习;管理模式
中图分类号 S68 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)01-100-05
Discussion on the Management Models of Ecology Field Practical Teaching System――Taking Shanxi Agricultural University as an Example
Sun Yueyan1 et al.
(1Shanxi Agricultural University,College of Forestry,Taigu 030801,China)
Abstract:The Ecology Field Practical Teaching System is a compulsory part of ecology specialty in the agriculture and forestry universities. It is also the important ways of cultivating the high-quality talents. In this paper,taking Shanxi agricultural university,college of forestry as an example,the arrangement,organization,preparation,management,existing problem and countermeasures were discussed,and the research result can afford theoretical support for the field practical teaching system of relative majors.
Key words:Ecology;Field practical teaching system;Management models
生态学是研究生物与环境之间相互关系的一门学科,以生态系统在人类活动干预下的各种运行机制及变化规律为研究内容,以充分了解自然界系统运作的原则和预测其对变化的响应为目标,以指导人类生产活动实现人与自然和谐共处为根本目标,是一门新兴的、理论性很高、实践性很强的学科。生态学专业野外课程综合实习作为理论联系实际的重要实践教学环节,是培养创新性理论联系实际的综合性应用型人才的重要途径[1-3]。因此,山西农业大学林学院把生态学专业野外课程综合实习作为生态学专业本科学习的必修环节之一,它既克服了传统教学中“灌输式”课堂教学的单一现象,又可以让学生在实践活动中“寓学于乐”、让老师“寓教于乐”,是提高学生动手能力、培养学生相关专业素质、专业技能及团队协作精神的重要途径[4-5]。本研究以山西农业大学林学院2012年生态学专业野外综合实习为例,主要从实习的安排、组织、准备、管理及存在问题与解决措施等方面进行探讨,为完善该专业野外课程综合实习提供理论指导。
1 野外课程综合实习的安排
1.1 野外实习任务的安排 按照山西农业大学林学院生态学专业人才培养方案及教学大纲的规定和要求,生态学专业每年春季学期安排多门专业课程集中到野外进行综合实习。教学院长督促系主任按照教学计划在规定的时间内组织、安排、执行实习任务,由系主任和相关任课教师负责完成实习计划、实习指导书的制定及前期准备工作。
1.2 时间安排 生态学专业野外课程综合实习安排在第6学期,此时主要专业课(植物学、普通生态学、森林生态学、土壤学、自然地理学、动物学、景观生态学等)的理论教学已经完成,恰好是安排野外实习的最佳时间,能帮助学生综合运用多学科理论知识,解决实际问题,巩固专业知识,培养专业技能[6]。2012年生态学专业的实习地安排在山西省蟒河自然保护区,该区春季5月份的降水比较少,天气晴朗,气候舒适,植被生长状况也比较好,野生动物出没较少,从实习环境需求、安全的角度考虑,5月中、下旬安排实习比较适宜。
1.3 制定实习计划 野外实习是生态学专业实践教学的重要组成部分,为保证实习的顺利开展,制订完善的实习计划是重要前提。主管教学的院长安排系主任根据人才培养方案、课程大纲、实习目的和要求、实习内容、实习地点和路线来制定详细的实习计划。
1.4 实习学分 按照山西农业大学林学院生态学专业人才培养方案的要求,野外综合实习共3周,共计3个学分。
1.5 实习形式 生态学专业野外综合实习由院系统一组织,集体进行,具体可视当时综合实习地的条件和实习内容灵活确定。根据参加实习的学生人数进行实习分组,由院系辅导员和学院实习管理人员选择组织能力强、责任心强的学生为小组组长(负责人),综合考虑组员男女比例、学习认真程度和平时活动参与表现等各方面内容进行组员分配,一般情况下每组人数控制在8~10人,并将分组情况及学生联系电话上报院综合实习管理办公室。各组组长协助课程实习教师组织好所有实习活动,及时传达教师布置的任务给组员,并将实习中学生的实际问题反馈给实习指导教师;实习前通知组员携带相关的实习仪器、生活用品等;实习过程中负责整队、清点人数、组织乘车和安全工作;每门课程实习结束后,组织小组组员编写实结和心得体会。参加实习的教师包括各门实习课程的指导教师(负责相关课程的实习)、生活后勤教师(负责学生的食宿及相关生活要求)及辅导员(负责学生的安全、了解学生的生活、实习情况),由学院统一指派,学院教务办公室通知相关教师具体实习时间和行程安排。实习指导教师要服从学院领导和实习负责人的具体安排,协助管理学生生活起居、安全和实习情况。
1.6 制定实习纪律 生态学野外综合实习作为一项野外综合实践教学活动,由于时间短,任务重,人员分散,组织管理难度大,要求参加实习的全体师生必须要服从领导,团结互助。山西农业大学林学院生态学专业野外课程综合实习的纪律主要有以下几个方面:
(1)野外要注意安全,包括交通、饮食、爬山涉水、野外采样等方面的安全,实习实习半军事化管理,要求师生按时作息,按时就餐,进入林中严禁烟火,出外必须集体活动,不得私自行动,并要以良好心态和饱满的热情投入综合实习。
(2)指导教师应于实习前一天到达实习地点,做好实习准备工作;实习期间要发扬尊师爱生,团结互助的精神,师生之间、同学之间要互相关心,互相帮助。同时还要注意与实习基地周围群众的关系,谦虚谨慎,诚恳待人,时时处处体现当代大学生的良好精神风貌。
(3)学生要遵守实习纪律,不迟到、不早退、无故不能出勤者,应提前向实习指导教师和总负责人请假。学生因病、因事请假须经指导教师同意,总负责人批准方可离队,并将请假期间行程安排、行程联系人、联系方式和归队时间以书面形式告知实习负责人。
(4)实习过程中,在实习指导教师的指导下,学生应按要求完成实习内容,做好实习记录,独立完成实习报告和内业工作,能参考相关资料,在规定的时间内完成实结,提交实习报告。
(5)学生未参加实习或成绩不及格者,均不准毕业,按《山西农业大学学生学藉管理实施细》有关规定处理。
(6)制定实习成绩评定准则。实习结束后,实习学生按照实习指导老师的要求,完成各门课程的实习报告,按照实习计划安排的顺序装订成册,交学院教务办公室。系主任安排课程实习指导教师对学生实习综合表现予以评价,并在学生实习报告上评定成绩。课程实习指导教师应依据实习过程中的表现、实习作业和实习报告的完成情况,提出所负责课程的建议成绩。后由院部综合实习领导小组(教学院长、系主任和实习指导教师代表组成)考核确定每位实习学生的综合成绩(部分实习工作在校内完成的,应结合校内外情况综合评定)。综合实习成绩按优秀(90~100分)、良好(80~90分)、中等(70~80)、及格(60~70)、不及格(0~60分)5级评分制评定。
2 野外课程综合实习的准备
2.1 野外实习地点考察 院部安排生态学专业野外实习负责人提前到实习地点,预先进行实地考察,并按照课程实习内容、目的和要求,统筹实习行程安排和实习时间安排,确定实习路线,同时联系食宿、交通工具等。
2.2 实习经费预算 按照野外实习计划的日程安排和食宿条件,科学合理进行经费预算,以不让学生多花一分钱,又能学到相关专业知识为原则。各班班长收齐实习费用后交生活后勤服务老师妥善保管。
2.3 实习内容的制定和实习指导书发放 系主任安排各门课程的实习指导教师撰写各门课程的实习指导书,交由系主任整理并装订成册,下发给实习班级班长,由班长下发给各位参加实习的学生。
2.4 实习动员及实习仪器发放 野外实习之前,学院领导组织所有参与实习的师生召开实习动员大会,由教学院长和系主任传达实习计划,讲述野外实习的目的意义、实习地点及时间安排,重点讲述实习注意事项、组织纪律和安全事项,尤其要强调实习纪律、安全制度、实习期间的请消假制度等,并告知学生携带雨具、太阳帽、背包、手电筒、个人洗漱用品及日常医药用品,比如藿香正气水、创可贴、消炎药等。课程实习指导教师重点介绍实习区概况、实习路线和实习内容安排,让学生明白实习时应该做什么、该怎么做、如何才能做好,内业实习需要做什么、实习报告如何编写等,并简要介绍课程实习成绩考核办法。会后,实习负责人根据各门课程实习计划及具体的分组情况,准备相应的实习仪器及用品,并组织发放,明确责任到学生。例如生态学专业野外实习常用的仪器有GPS仪、钢卷尺、标本盒、样品袋等,用具有标签、记录本、小刀、铁铲、标本夹、标本纸。
2.5 联系交通工具 由院办公室负责联系交通工具,通知实习教师和学生按时到指定地点上车,放置实习相关仪器设备和生活用品。
3 野外课程综合实习的组织与管理
野外综合实习的关键环节在于实习的有效组织与合理管理,应重点把握以下5个方面内容:
3.1 实习计划的执行管理 到达实习地点后,按照日程安排,指导教师带领学生按照实习目的、要求及实习内容开始调查、记录及标本采集。在实际操作过程中结合课程实习教师的讲解,让学生学会野外调查、记录和整理调查资料的方法,学会动物、植物、微生物标本的采集、保存及压制方法,帮助学生将课堂上所学理论知识与专业技能实践相结合,培养学生野外工作的能力。具体课程实习内容和要求见表1。
表1 生态学专业野外课程综合实习内容及要求
[实习课程\&内容\&要求\&植物学
(树木学)\&1.见习野外实习的预备工作、组织管理方法;2.学习植物标本的采集、野外观察记录、标本的制作保存方法,标本的野外鉴定方法;3.认识实习地常见植物150种,掌握重点科、属、种的鉴别特征;4.植物区系特征分析及植被类型考察;5.学习植物群落调查的方法。\&1.掌握重点科的特征,认识常见植物100种以上,独立运用检索表鉴定5种以上不认识的植物;2.了解有关植物分布的规律性、经济用途、植物与环境的相互关系;3.掌握标本的采集、记录及制作方法,每组压制一套标本;4.完成20种该地主要植物的分类和特征描述报告。\&微生物学\&1.野外采集真菌标本,通过图册和资料鉴定真菌种类,分析不同菌类生长环境及其危害状况;2.参观常见食用菌菇房。\&1.了解各种大型真菌的生活环境;2.掌握真菌标本的采集、制作及保存的基本知识和技能;3.熟悉常见真菌种类、为害及特征;4.掌握常见食用菌培育流程。\&自然
地理学\&1.掌握实习地地貌形态;2.对实习地的岩石进行辨认;3.掌握实习地构岩矿物的特征及性质;4.学会罗盘的使用方法,运用罗盘仪测岩层的产状。\&1.掌握地貌形态、岩矿物的特征及性质;2.掌握岩石的辨别方法;3.掌握罗盘的使用方法。\&动物学\&1.主要掌握常见昆虫标本的采集与制作方法、扩展动物类群的知识;2.白天昆虫采集和晚上制作昆虫标本。\&1.认识常见的动物;2.了解所实习的环境、动物区系的基本特点;3.掌握昆虫标本制作、浸制标本制作、剥制标本制作方法;4.熟练使用《检索表》等工具书。\&气象学
与气候学\&1.熟悉主要生态因子光、温、土、风的测定方法;
2.分析主要生态因子的变化规律。\&1.掌握生态因子测定方法;2.了解生态系统定位监测指标及技术;3.分析生态因子时空变化规律及成因。\&土壤学\&1.掌握土壤剖面形态特征、挖掘方法和自然条件的观察、描述、记载方法,学会土壤类型的识别;2.熟悉主要成土岩石的性质;3.学会野外母质类型的鉴别和地形地势的观察。\&1.掌握土壤调查工作的基本方法;2.学会分析土壤样本理化性质测定和土壤肥力等级评定;3.分析土壤特性与其地形的关系。\&森林
生态学\&1.森林群落梯度格局分析,沿海拔梯度林分特征变化;2.观察林下光照、群落结构特点、植物区系组成特点和群落生态结构单元划分、林下更新情况;3.掌握不同建群种生态特性和群落功能群划分方法;4.分析不同森林群落植物区系组成特点、群落结构特点和自然演替规律,确定森林演替序列。\&1.学会生物群落野外调查方法。
2.掌握主要生物群落分布梯度规律;
3.森林群落生物量分层测定,编制优势种群生命表,评估典型森林群落碳汇功能。
4.通过实地调绘和航片卫片解译及小尺度的斑块特征分析,在GIS相应软件上绘制局部土地利用现状图,并做出现状评价、功能区划、管理规划。\&普通
生态学\&1.典型森林群落物种组成、群落个体数量和群体数量指标调查、生物多样性调查,植物种群分布格局调查,而后进行群落成员型组成分析、生物多样性计算、格局判定以及种间关系、生态位等的计算;2.森林生态系统生产力测定、生物量测定,森林群落立地质量的分析评价等;3.森林景观格局遥感判定识别和实地踏查分析,地形图调绘,提出生态系统管理措施、该区发展森林旅游的景观资源评价和保护区功能区划和景点规划等。\&生态学
实验技术\&1.重要值计算:乔木层、灌木层、草本层分别调查计算各物种重要值;2.生物多样性指数计算:丰富度指数,均匀度指数,香农威尔指数及辛普森指数;3.群落的最小面积调查;4.主要物种的分布格局分析计算。\&1.根据群落特征,构建典型群落物种重要值计算公式;2.熟悉常见多样性指数计算方法和计算软件;3.掌握群落最小面积调查方法;4.选取典型物种分析不同群落成员型物种的分布格局与其生态特性的关系。\&景观
生态学\&1.了解实习区域景观整体特征,识别斑块―廊道―本底的基本模式;2.根据具体情况描述斑块的相对性和尺度性,描述廊道的基本结构特征,描述在实际景观生态学研究中斑块、廊道、本底之间的关系;3.了解流域高地景观格局的变化将如何影响下游水文效应,流域上游的森林经营活动如何影响景观空间格局。\&1.使学生理解景观生态学的基本理论、基本原理和景观结构、功能及动态变化,理解不同的时间和空间尺度对景观要素的影响;2.了解斑块-廊道-本底的基本模式及斑块、廊道的基本特征,3.了解流域尺度上流域上游景观格局及其变化与下游的关系,从而提高从景观尺度上解决实际问题的能力。\&遥感技术
与应用\&1.识别高分辨率遥感影像的图像特征,根据实地情况初步判断遥感影像拍摄区域的整体特征,描述野外实地踏查过程;3.建立目视判读标志:通过对遥感影像的观察和实地对比,描述图像中包括的地物类型,在色调、大小、形状、纹理、阴影等方面的特点及分布的空间位置;4.对实习区域进行解译分类,划分出具体的地物类型。\&1.了解航空像片或者卫星影像的基本特征;2.掌握航空像片判读中判读解译标志的建立方法,掌握航空像片目视判读的方法和步骤;3.掌握不同植被类型、岩石、耕地、居民地、道路等地理要素的特征和目视分析的一般方法;4.能够进行遥感图像的解译和分类。\&城市
生态学\&1.调查分析城市生态系统的结构及各生态要素间的相互影响;2.进行城市植被类型调查;3.调查分析城市环境与树种多样性的关系。\&1.理解城市生态系统的结构要素及功能特性,分析城市生态系统与其他自然生态系统的差别;2.掌握植被群落调查方法,分析城市植被环境特点及其与城市环境建设的关系。\&]
3.2 日常生活管理 生活后勤负责教师在学生到达实习地点之前,做好学生的食宿安排,做到安全、方便、卫生、价格低廉。野外实习不仅要培养学生野外调查工作的能力、团队协作精神,还要培养学生的组织纪律观念、自我管理能力和战胜困难的能力。良好的学生思想动态,有利于更好地激发学生的实习热情和克服困难的勇气,并能有效培养学生应用专业知识解决问题的能力。实习过程中师生同吃同住,实现与学生的有效交流,及时掌握学生思想状态,有效开展思想教育,使实习取得良好的效果。
3.3 实验仪器管理 实习期间各小组负责保管各组的实验仪器,不得故意破坏、丢失相关仪器和调查记录,并能正确应用实验仪器。实习结束后各小组清还仪器用具,对于丢失和损坏的仪器要按照仪器管理制度进行赔偿。
3.4 实结报告的管理 返校后,各小组对采集到的动物、植物、微生物标本进行整理归类,制作标本,对在野外调查的气象因子、土壤、种群、群落数据和地质地貌、自然地理景观、森林景观图片等进行整理分析,在此基础上撰写各门课程的实结报告,并结合野外实习过程中的所见所闻所感总结心得体会。学生完成实习报告后,统一装订成册,交学院教务办公室存放管理。
3.5 实习成绩评定管理 交齐实结后,实习负责人安排各门课程的实习指导教师既要依据实习作业、实习报告的完成情况,又要参考实习过程中学生的表现(遵守纪律情况、团队协作精神、动手能力、发现并解决问题的能力),进行全面考核[7-8],提出各门课程的建议成绩,由院部综合实习领导小组考核确定最终成绩(部分实习工作在校内完成的,应结合校内外情况综合评定)。综合实习成绩按优、良、中等、及格、不及格5级评分制评定。成绩评定结束,系主任组织各门课程的实习教师组织教研活动,认真总结分析野外实习过程中的经验和不足,并提出相应的改进建议和措施。
3.6 实习经费管理 生活后勤服务老师负责管理实习经费,实习完成后与保护区负责人整理、结算实习师生食宿费。实习结束后将实习中产生的经费账目报学院领导审核签字,并到学校财务主管部门报销、存档。
4 存在的问题及对策建议
4.1 实习经费不足 近年来,随着社会经济的发展,物价上涨,各项野外实习开销(车费、住宿费、伙食费)呈现出直线增长趋势,但各高校的实习经费却几乎没有变化。因此,野外实习经费很难满足需求,每次进行综合实习时,都需要组织动员学生自筹经费。对于实习经费不足的问题,要向相关管理部门说明生态学专业野外实习对于完善专业教学环节、提高教学质量、促进学生全面发展的必要性和重要性,并着重说明目前实习经费不足的现状,使相关管理部门意识到增大实习经费投入的紧迫性,从而实现实习经费投入的实质增加[9]。当前的实习时间安排一般比较紧张,实习地点多选在自然条件良好的自然保护区和森林公园,这无形中增加了实习经费的投入。因此,为节约实习经费[3],可以考虑与旅行社合作开展实习,科学安排实习路线和合理确定实习地点,同时根据实习课程性质将实习任务分为综合实习和单科课程实习2种,减少综合实习的实习投入,多途径收集资金采取单科课程实习。
4.2 实践教学模式有待进一步完善 由于生态学学科的强理论性和高度综合性,只有通过对生物多样性与生态系统多样性的丰富体验,才能达到感性认识与理性思维相结合、理论内容阐释与实际现象分析相结合的目的,有效激发学生学习热情。但目前传统的实践教学是学生多,教师少,教师边走边讲,学生边走边记[10],以致无暇顾及周围景观多样性及其与环境之间的关系,致使学生从野外获得的实践知识和技能偏少,无法形成系统思维和整合分析,教学实习效果相对较差。笔者认为,扭转这种局面的途径是进一步完善实践教学模式,增加互动式教学和引导式教学,即采取启发、提问等互动方式开展实践教学,野外实习出发前先采用多媒体教学模式播放具体实习地点生态现象,然后通过实习地点讲解,最后在撰写实习报告时形成科学思维,真正实现“让学生有所见、有所问、有所悟”,引导学生应用专业知识解释现实环境问题。
4.3 实践教学环节需要进一步增强 在科学规划实习出行路线和合理确定实习地点的基础上,其他课程体系由于侧重点不同,也需要优化选择特色实习地点,如污染生态学可开展在学校污水处理场参观实习,环境质量评价可在太岳山森林经营管理局灵空山林场森林生态系统定位监测站参观学习等。综合课程实习地点也应在经费允许的基础上,增加实习地点,如通过蟒河自然保护区和庞泉沟自然保护区的对比分析,可增加学生对温带落叶阔叶林和寒温带针叶林的直观印象,通过增强学生“三练”(练腿、练眼和练闹)的能力和水平,增强对生态学理论和中性学科的认识,同时通过与院相关学科(林学、水保)的同步实习,丰富学生对生态规划、生态建设、生态管理及生态技术等的认识,完善生态学专业学生“分向培育模式”(科研型人才、技术型人才和管理型人才)的教学和实习体系,培育学生生态整合的思维理念,完善生态经济的思维视角,提高生态规划的应用范畴,健全生态管理的管理体系,形成因材施教、准确定位、分向培育、铸就人才的专业人才培育思路。
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了解生态学研究方法及其特点范文6
关键词:森林残落物生态学;森林更新;采伐迹地清理
中图分类号:S754 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-08-0179-1
0 引言
森林残落物生态学是2010年形成的最新学科(中国科学院首先提出),是森林生态学的一个分支。它标志人类认识自然又一次闪耀出科学的光芒,必将在近年对林业生产、天然林保护等有关技术工作进行颠覆性修改并付诸于实际应用。
森林残落物生态学的成熟性在于从国内外长期的研究积累中得出众多坚实的生态科学机理。其贡献体现之一是,匡正了林业几十年来以至千年来直至今日的很多常规生产技术,将使生产建设、生态建设的很多方面技术转向科学发展而又顺从自然的轨道。此正是本项目要完成的与世界接轨的内容。
从20世纪30年代以来,西方学者就开始研究凋落物(forest litter)分解过程。我国从建国以后特别是近50年来,开始对森林残落物(forest detritus)在森林生态系统养分循环、能量流动、生物多样性以及生产力等功能方面进行了系统的研究。森林残落物包括地上部分枯枝落叶(经典凋落物)、地下部分死细根残体(fine root litter)、天然林中的倒木和枯立木等粗木质残体(coarse wood debris)、自然和人为干扰产生的植物残体、采伐更新过程中产生的剩余物(包括根桩)。这些都是森林生态系统可持续经营管理的重要结构组分,在森林生态系统演替或管理的不同阶段扮演各自不同的重要角色,发挥重要功能。了解这些功能并加以人为利用,在人工造林、幼林抚育、森林经营、天然林保护、天然林演替等许多需要付出人类劳动的工作中,不仅能够减少工作量,而且能够借助自然力,起到增强森林生态功能、提高人工林生产力的事半功倍效果。所以它至少体现在人类对生态建设方面的伟大跨越。森林残落物生态学之所以能够产生为世界所惊愕的成果,来源于长期不间断的定位研究数据的积累,“长期”产生了质的飞跃,否定了依靠短期阶段性科技成果支撑的诸多生产行为,足够长期的科学数据积累正是林业生产周期长的特点所需要的。
1 在森林更新上如何应用
我国大部分地区特别是南方集体林区多采用火烧方式来清理采伐迹地上有机残余物(当地称之为炼山),这种方式已有千年历史,且目前仍在广泛应用。北方山区的做法是就地堆成带状,半山区的做法是捡净运出山用作烧柴,近些年,半山区农村不再缺烧柴则堆积到就近位置。以上做法最好的是就地堆成带状,然后在带间造林;其次是炼山;不好的做法是捡净运出山;更不好的做法是随意堆积到就近位置。
以往认为最好的方法是炼山,并且写入大学教材中。其理论依据是土壤养分含量测定表明,火烧后土壤肥力明显增强,且造林成活率显著高、幼树生长快。现在残落物生态学通过长期的研究表明,火烧后8年土壤有机质、全氮、全磷和全钾是未火烧林地流失量的5倍,而其中60%是在前二年流失的。实际火烧后大量的营养元素以气态、飞灰等各种形式输出林外而损失,造林的第七年,火烧林地与未火烧而将残落散置在林地的两种造林地幼树个体平均大小开始相等,以后未火烧林地的幼树开始超过火烧地,并且差距逐年加大。所以上面各方法比较起来,就地堆成带状是最好的,这被写入吉林省采伐迹地更新(更新就是再重新造林)技术标准的迹地清理章节中。
而更正确的方法是,将采伐残余物随意散乱丢在地面,然后在其间穴垦整地造林最好。而且散乱的树枝树桠等翘起在地表比规整平铺在地表效果还好。这就等于说,采伐迹地不需要清理,而采伐迹地更新技术标准中的迹地清理章节也要删掉。以往的有关科学技术一度出现了南辕北辙的相反性错误。
2 结论
这是一项既减少工序、降低成本,又能提高木材产量的技术,而且应用范围最大,遍及全国林业栽培区。仅在吉林省四平地区每年就可减少劳动成本200万元,省时省力又提高产量。而应用范围不局限于林业,还可扩大到农业,农作物栽培亦如此。
参考文献
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