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[關鍵詞]課堂教學 生態(tài)觀 教學模式 多媒體
矩陣是線性代數課程的一個重要概念,在生產活動和現實生活中,我們常常用數表示一些量或關系。司空見慣的如工廠商店中的產量銷量統計表,車船的價目表,等等。更有甚者,大量應用研究也反映為有關矩陣的某些方面的研究,甚至于有些性質完全不同的、表面上完全沒有聯系的問題,同樣最終歸結成矩陣問題。這使矩陣成為一個極其重要的應用廣泛的概念,因而也就使矩陣成為線性代數的一個主要研究對象。
矩陣內容作為一種新的概念,從運算對象看,對學生都是非常新穎的,從運算律看,也是學生首次遇到在乘法運算中不符合交換律的一種運算。它與許多數學內容有著密切的關系,解線性方程組需要,用向量研究幾何時需要,討論幾何變換同樣需要??傊?它在用數學方法解決實際問題中有很好的應用價值。
一、生態(tài)化教學的概念
生態(tài)學的精髓是普遍聯系與和諧發(fā)展。生態(tài)化課堂教學就是在課堂教學中,從生態(tài)學的觀點出發(fā),把教學看作一個整體,用生態(tài)的眼光來審視課堂教學,樹立一種和諧理念,使課堂教學走可持續(xù)發(fā)展之路。課堂教學具有生態(tài)系統中的整體性、協變性、共生性、動態(tài)平衡性和有序性。課堂生態(tài)系統是教師、學生和課堂生態(tài)環(huán)境構成,他們相互影響,相互作用。任何一方的變化都會影響另一方。數學家、哲學家和教育理論家艾爾弗雷德•諾思•懷特海認為,重視學生因素,課堂教學要張弛有度,形象生動,這樣才有利于教育質量的提高。生態(tài)課堂的構建遵循教育生態(tài)的原理和規(guī)律,依據的理念正是“以人為本”的理念,生態(tài)課堂是人-人的課堂,教師的作用即使發(fā)揮到極致,最終仍然是促進者,教師是不能取代學生而發(fā)展的。因此,生態(tài)教學強調教學要“為了學生的需要”,要因循學生的發(fā)展需要來組織和實施課堂教學。
為了學生的需要,體現在教學中就是要從學生的需要出發(fā)組織教學活動,不能完全沿用傳統模式進行知識的傳授,也就是以學生為本的重要體現。在生態(tài)教學角度看來,根本在于教學活動必須以學生需要為出發(fā)點,那么,怎樣的課堂教學才有利于以學生為中心,注重學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)呢?如何有效突破傳統教學手段,更好地把握上述課堂教學內容是我們教師要精心思慮的。
二、生態(tài)視野下多媒體教學的運用
數學傳統的黑板加粉筆這一教學模式,對與應用聯系緊密地《線性代數》課程來講,極不相稱,不僅嚴重妨礙了教學信息量,也直接影響了學生的學習興趣和學習效果。因此,我們在課堂教學中,適時地介紹概念的實際背景意義有助于幫助學生理解。
在教學中,經典的教科書一般是用幾個實例引入矩陣概念的。
例1.某居民第一季度每個月水(單位:m3
)、電(單位:KW)、天然氣(單位:m3
)的使用情況,可以用一個三行三列的數表表示為:
例2.若某種物質有m個產地,n個銷地,現將m個產地的該物質銷往n個銷地,列出一個交通運輸方案。
例3.某地區(qū)甲、乙、丙3家商場同時銷售兩種品牌的家用電器,如果用矩陣A表示各商場銷售這兩種家用電器的日平均銷售量(單位:臺),用B表示兩種家用電器的單位售價(單位:千元)和單位利潤(單位:千元):
由于概念比較抽象,例題板書需要占用時間較大,所以課程設計從實際出發(fā),要聯系實際,使用多媒體就保證了信息量及時而迅捷有效,提煉出數學概念,同時,鼓勵學生思考實際生活中還有很多類似,活躍課堂氣氛,使學生積極的參加進來,促進學生的思考和接受知識的速度。
我們知道,在數學課的理論教學中,注意引導學生分析運算的發(fā)展過程的初衷,通過對實際問題的提出,采取創(chuàng)設情境問題,可以很大程度上活躍學生的學習氣氛和提高學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的思維能力,交流能力和理論聯系實際的能力,同時會達到鍛煉同學們邏輯思維的能力,并教會同學們獨立解決問題的能力。多媒體使教學內容環(huán)環(huán)相扣,無須教師多費口舌,重點明顯突出,難點輕松解決。
教師再一次強化深化概念,從那些實際問題出發(fā),引出矩陣概念,培養(yǎng)學生的歸納和思維能力,學生順著這個思路在內心初步建立矩陣是可以運算的朦朧思想,進一步提出問題。
問題1:求某居民家前兩個季度水電煤用量;
問題2:求 2次運輸每種貨物的總量表;
問題3:求這3家商場銷售2種家用電器的每日總收入和總利潤。
根據這些問題,可以簡單地概括下矩陣的運算法則。
可以發(fā)現通過問題 1、2的提出,解決矩陣的加法運算和數乘運算,通過問題3的提出,解決矩陣乘法運算。在引進矩陣的運算之后,進一步講解有關的矩陣運算律。在講解過程中,注意與實數四則運算法則進行比較記憶。
注意到學生的矩陣概念掌握后取得初步成功后,在多媒體上及時對比問題的結果,尤其是問題3的解決過程,一定要精細分步展現出來,對比不同型的兩個矩陣的數字相乘的示意圖,便于后續(xù)歸納乘法運算法。
問題3具體答案具體由多媒體反復演示出。
用矩陣C=表示這三家商場銷售兩種家用電器的每日總收入和總利潤,那么C中的元素分別為:
其中,矩陣C中的第i行第j列的元素是矩陣A第i行元素與矩陣B第j列對應元素的乘積之和。
注意啟發(fā)學生,上述矩陣C是如何成型的,以便歸納矩陣乘法公式。要充分利用多媒體有得天獨厚的演示功能強化學生的感官刺激。
在矩陣教學中,還要理解一些深刻理會反映變換的代數形式――矩陣,矩陣作用在向量上可以得到一個新的向量。這里的矩陣就是映射,即二階矩陣把平面上的每一個點都變成唯一的點,要熟悉用矩陣來刻畫熟悉的幾個常見的幾何變換,并明白矩陣變換也具體的幾何意義(可以展示幾個多媒體下的圖片顯示上述變換)。然后,要討論矩陣和矩陣之間的關系,也就是變換和變換之間的關系,也就是在數學上表示成矩陣的乘法。即變換也可以復合,矩陣的乘法運算就能很好地表示這種變換的復合。這時,不妨用幾個例子快速幫助學生了解。
問題4在解析幾何中考慮坐標變換時,如果只考慮坐標系的轉軸(反時針方向轉軸),那么,平面直角坐標變換的公式為:
(1)
其中,θ為x軸與x′軸的夾角.顯然新舊坐標之間的關系,通過公式中系數所排成的2×2矩陣:
(2)
矩陣(2)稱為坐標變換(1)的矩陣。
請學生嘗試推廣到空間的情形,保持原點不動的仿射坐標系的變換有公式也就很容易被學生發(fā)現。此時,點擊多媒體給出答案,學生會心滿意足的微笑。
最后,從多媒體的生動演示上看到一些變換,發(fā)現有的有逆變換,這種逆變換就對應矩陣的逆矩陣,變換的逆和矩陣的逆本質上體現了一一對應的思想。這是后續(xù)章節(jié)內容的伏筆,為的是潛移默化地做好逆矩陣的順利講解。
三、生態(tài)數學教學中的多媒體使用體會
在教學的準備和實施中,多媒體課件的設計和使用并非一個簡單的事情。首先,要有對教材和學生具備很強的把握功底。其次,它涉及到教育學、心理學、教學設計等多方面的知識。多媒體課件的實用性、適應性和適時性成為設計和使用中應特別注意的問題。
學科數學作為一門邏輯性很強的學科,教師絕不能被多媒體所左右,影響了自己的教學風格和能動性發(fā)揮,制約了師生的情感交流,影響了教學效果。如果現代多媒體教學只是花里胡哨地湊熱鬧達到滿足教學手段多樣性,那這樣的多媒體教學寧可不要。多媒體輔助教學基本是為了完成教學任務而趕時間,對學生用信息化手段填鴨式教學,也不可取。課件演示速度不要太快,要結合黑板用語言解釋來升華多媒體圖片,要注意內容適量,速度適當,及時聽取反饋意見,否則極易造成學生精力不集中的情況出現。同時,我們要堅決杜絕多媒體輔助教學基本是教師的單口相聲表演。堅持靈活性教學,讓每一個學生都有思考、理解的環(huán)節(jié)并與教學能夠同步,多媒體教學不能忽視教師在教學中的主導地位,更不能忽視學生的主體地位。
總之,多媒體教學只是一種教學手段,成敗關鍵在于根據具體學科內容做到恰當應用。不同學科有不同的特點,需要使用媒體之處也不同,甚至有時不需要使用,必須依據學科特點,在生態(tài)教學理論指導下,實現課程內容與多媒體的有機整合,挖掘本學科大學生對多媒體教學接受特點,探究本學科的多媒體教學方法。無論何種形式的多媒體教學,都需要在教師的不斷探索中完善,過分崇拜和依賴多媒體教學,將削弱教師的作用與魅力,更容易直接影響學生在課堂上的學習積極性、創(chuàng)造性,非但發(fā)揮不出多媒體教學優(yōu)勢,還有可能適得其反。
參考文獻:
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2012年10月19日,筆者參加了2012年江蘇省初中生物優(yōu)質課評比。執(zhí)教了“多種多樣的生態(tài)系統(第一課時)”一課,期間嘗試了用多種探究活動助推“生態(tài)系統”這一核心概念的生成,收到了良好的教學效果,并獲得了江蘇省初中生物優(yōu)質課評比一等獎。下面就是這節(jié)課的實踐與反思。
1情景導入、引入探究
俗話說“良好的開端是成功的一半”。上課一開始筆者就創(chuàng)設了“小蕊的煩惱”這個情境引入。
師:老師今天帶來了一個朋友,她的名字叫小蕊。小蕊的同學送給她一條小金魚,可是她發(fā)現自己沒有時間照顧她,于是她想把小金魚放生,可是小金魚的家在哪里呢?現在小蕊遇到疑問了,她想弄清楚,小金魚需要怎樣一個家呢?生活中你們遇到疑問都是怎么解決的???
生:問老師、問家長、上網……
師:在這個信息時代,很多人都會利用網絡解決問題。小蕊也在網上發(fā)了帖子,向大家求助。她在帖子是這樣描述的:我想給小金魚找個家,大家能給點建議嗎?很快有一個叫木子的網友給她回帖,讓它把小金魚放生到池塘里。池塘,這個家怎么樣呢?就讓我們一起來幫小金魚探究一下吧。
由“小蕊的煩惱”這個情景引出“多種多樣的生態(tài)系統”這一課題,使本課題一開始就激發(fā)了學生的學習興趣。學生以幫助者的角色進入,積極參與。在利用發(fā)帖和回帖這一貼近生活的形式巧妙地引入池塘生態(tài)系統。在教師的引導下,激發(fā)了學生對池塘生態(tài)系統的探究熱情。
2細致解剖、生成“生態(tài)系統”的概念
蘇科版初中生物教材中對生態(tài)系統概念的定義是如下:在一定區(qū)域內,所有生物與非生物環(huán)境之間所形成的統一整體,叫做生態(tài)系統。為了更有效地生成這一核心概念,筆者采用了多種探究活動細致解剖了“生態(tài)系統”這一概念,以期收到良好的教學效果。教學過程的簡介如下。
2.1引入概念
概念的引入切忌生硬。為了能讓引入的過程更加自然生動,筆者采用了讓學生在感悟后貼圖生成池塘生態(tài)系統。
師:下面請大家閉上眼睛,聽著這緩緩的流水聲,想象一下,假如你現在就是一條小金魚在池塘中游動,周圍都是藍藍的水,你置身在這水中游啊游,這時候你能看到些什么?聽到些什么?又能感受到什么呢?
生:閉上眼睛,聽著流水聲,用心感悟。
師:好,請大家睜開眼睛,請你根據剛才的體驗來找一找下列哪些是池塘生態(tài)系統中的成分?老師今天也帶來個池塘(圖片展示),請你把你找到的屬于池塘生態(tài)系統的成分貼在這個池塘中。
生:根據感悟,貼圖生成池塘生態(tài)系統。
2.2概念形成
在深入探究生態(tài)系統的成分這一環(huán)節(jié)中,筆者采用了這樣一條引導思路:學生尋找生態(tài)系統的成分——學生歸納生態(tài)系統的成分并分類——學生分析生態(tài)系統各成分的作用。通過這樣的引導過程,學生在探索中了解了生態(tài)系統的組成。
生態(tài)系統中各成分并不是簡單的組合,它們之間是有著緊密的聯系從而構成了一個統一的整體。如何讓學生真正理解生態(tài)系統各成分之間關系的實質,這也是這節(jié)課中需要解決的問題。筆者采用了角色扮演這一探究活動讓學生體驗生態(tài)系統中各成分之間的關系,從而理解它們之間的實質。
師:我們先請生產者,你覺得你和它們3者中的誰是有聯系的,就請你用這根繩子系在你和他的大拇指上。
生:自己思考并連接繩子。
師:我們采訪一下生產者,為什么你覺得你和其他三者之間是有聯系的啊?
生:生產者給消費者提供食物,有些消費者的排出物也給部分生產者提供了養(yǎng)料。生產者的遺體被分解者分解為無機物,供生產者再利用。生產者的生存需要水分、光、適宜的溫度、空氣等。
師:我們再請消費者來連一連,你覺得你和誰有聯系就用繩子連起來,并說明理由。
生:自己思考并連接繩子
師:我們采訪一下消費者,為什么你覺得你和其他三者之間是有聯系的?。?/p>
生:消費者的遺體和排出物被分解者分解。消費者的生存也需要水、光、適宜的溫度、空氣等。
師:我們再請分解者來連一連。
生:自己思考并連接繩子。
師:我們也來采訪一下分解者,你為什么這樣連呢?
生:分解者的生存也需要水、光、適宜的溫度、空氣等。
師:看來非生物跟其他3者都已經有聯系了,請四個同學給大家展示一下,生態(tài)系統各成分之間的關系。那么從這四位同學連接的繩子中,你們可以發(fā)現生態(tài)系統各個成分之間有著什么關系啊?
生:我們可以看到每種成分在生態(tài)系統中都是有作用的。每種成分都是相互作用,相互依存,缺一不可的。
師:如果我拉動其中的一者,大家發(fā)現怎么樣啊?生:牽一發(fā)而動全身。
師:說明它們是—個什么???,
生:整體。
在這個角色扮演的活動中,其他沒有上臺的學生作為評委,可以提出自己不同的觀點、點評參與角色扮演的同學的分析是否正確并說明原因。
2.3概念定義
概念定義的生成是概念教學中的重要環(huán)節(jié)。筆者采用了讓學生在不斷嘗試中總結出“生態(tài)系統”概念的定義。學生經過一個嘗試的過程。對概念的定義會有更深刻和細致的把握。
師:我想請大家完成一個比較具有挑戰(zhàn)性的任務,給我們今天探究的主題生態(tài)系統下一個完整的定義。你能把生態(tài)系統概念的定義補充完整嗎?在什么內,什么和什么之間所形成的統一整體,叫做生態(tài)系統。哪位同學愿意來試一試。
生:在一定區(qū)域內,所有生物和非生物環(huán)境之間所形成的統一整體,叫做生態(tài)系統。
2.4概念辨析
概念辨析是對學生是否真正的掌握概念的檢測,也是概念教學中必不可少的。概念辨析面向全體學生,由簡單到復雜符合學生的認知規(guī)律。
①簡單辨析。一棵草是一個生態(tài)系統嗎?一只玻璃杯是一個生態(tài)系統嗎?一條鯊魚是一個生態(tài)系統嗎?酵母菌是—個生態(tài)系統嗎?
②深入辨析。小組討論:自然狀態(tài)下草、玻璃杯、鯊魚、酵母菌組合在一起,它們是不是一個生態(tài)系統啊?
筆者按照引入概念——概念形成——概念定義——概念辨析這一思路,引導學生真正把握“生態(tài)系統”這一概念的內涵和外延。在生成“生態(tài)系統”這一概念的過程中,筆者注意引導學生進行探究性學習,通過讓學生層層遞進的探究,細致而全面地生成生態(tài)系統的概念。
3回歸情景、情感升華
概念的應用這一環(huán)節(jié)有助于幫助學生理論聯系實際,引導學生把已掌握的概念應用到生活中去。
師:如果現在讓你給小蕊回帖的話,你會給他什么建議呢?你會同意木子的建議,把金魚放生到池塘里嗎?
生:同意。
師:你有沒有別的建議???
生:河流、小溪等。
師:生態(tài)系統是多種多樣的,適合小金魚的家也是多種多樣的。小蕊的問題終于解決了?;仡櫼幌挛覀冞@節(jié)課的探究歷程,想一想我們在幫助小蕊解決問題的同時,我們自己有收獲嗎?你有沒有學到些什么呢?
生:我們了解了生態(tài)系統,知道了什么是生態(tài)系統。
師:正如這句話所說的。送人玫瑰、手留余香。我們在善意付出的同時,自己也會有收獲,對嗎?
生:對。
師:其實網上還有很多求助帖,希望大家利用課余時間去幫助那些正煩惱著的人們吧!
[關鍵詞]景觀生態(tài)學 園林專業(yè) 課程內容 實驗
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)02-0169-02
園林專業(yè)背景的從業(yè)者是城市規(guī)劃和設計的主要參與者,而在園林專業(yè)本科生的培養(yǎng)階段,生態(tài)學相關課程所占的分量很小,通常四年中只有一門景觀生態(tài)學或園林生態(tài)學必修課,學生對生態(tài)學知識尤其是最基礎的概念理論了解不多。因此,在針對園林專業(yè)的景觀生態(tài)學課程設計上,首先應該突出基礎概念理論知識的深度和廣度,其次應加強景觀生態(tài)學相關理論應用過程和方法的講解。通過課程結構的優(yōu)化以及教學內容和方法的改革來加強素質和能力培養(yǎng),從而增強學生對社會需求的適應性。
一、目前教學中存在的問題
(一)重視程度不足
學生對該景觀生態(tài)學課程重要程度認知不充分。園林專業(yè)本科生比較重視 “城市綠地規(guī)劃設計”、“園林工程”等與工作實踐緊密相關的課程,而對景觀生態(tài)學的重視程度不足,沒有從根本上理解景觀生態(tài)學相關概念、理論對于城市可持續(xù)發(fā)展的重要性和潛在價值。
(二)生態(tài)學基礎薄弱
在景觀生態(tài)學課程開始講授之前,學生對于生態(tài)學相關知識的了解程度較低。另外,生態(tài)學很多理論的景觀規(guī)劃設計應用過程都離不開數學知識,如果學生這部分知識的掌握沒有達到一定程度,那么在景觀生態(tài)學相關理論應用實例的講解過程當中,就會一知半解,學習效果會受到很大影響。而園林專業(yè)的大部分學生數學基礎相對都比較薄弱,對數學基礎知識的學習缺乏動力,認識不足。因此在課程設計上要充分考慮到學生的基礎。
(三)教學過程中的問題
目前景觀生態(tài)學課程選擇的教材比較單一,園林專業(yè)更多應用了園林生態(tài)學的相關教材,比如溫國勝、楊京平等主編的《園林生態(tài)學》,劉建斌等主編的《園林生態(tài)學》,劉常富、陳瑋等主編的《園林生態(tài)學》,此類教材中的主要內容更加偏向于城市生態(tài)系統和園林植物生態(tài)的基礎概念和理論,其中也有一個章節(jié)是關于城市景觀生態(tài)學的,但是涉及內容很淺,而景觀生態(tài)學最主要的內容為尺度、格局與過程,這其中包括了很多基本的概念原理和方法理念,因此只以園林生態(tài)學相關教材來備課的話,講授的內容不夠全面和深入。在實踐教學方面,目前的實驗任務設計比較偏向于傳統生態(tài)學,沒有能夠很好的體現園林專業(yè)的實踐應用性。
二、教學改革探析
(一)強調景觀生態(tài)學知識體系的重要性
一般來說,傳統的教材已經應用了很長時間,教材當中緒論部分的內容過于陳舊,不利于學生掌握最新的學科前沿和社會相關熱點。而園林生態(tài)規(guī)劃設計、景觀生態(tài)學領域相關的期刊報紙,比如《中國園林》、《城市規(guī)劃》、《城市規(guī)劃學刊》、《應用生態(tài)學報》、《生態(tài)學報》、《landscape urban planning》《landscape ecology》等相關領域的文獻內容和理念比較新穎,有大量的城市熱島、城市空氣污染、城市水污染、城市暴雨時節(jié)內澇災害等城市問題的國內外研究進展和解決途徑,可總結提升并做成多媒體課件,增加學生對于景觀生態(tài)學知識體系的重視程度,增加學習的熱情和動力。
(二)課程內容革新
本課程是園林專業(yè)本科生唯一的生態(tài)類的課程,因此在課程體系的設計上需要兼顧基礎性和應用性。與本課程相關的教材主要有三大類,一類是景觀生態(tài)學教材,比如周志翔主編的《景觀生態(tài)學基礎》、王云才主編的《景觀生態(tài)規(guī)劃原理》;第二類是園林生態(tài)類教材,比如溫國勝、楊京平等主編的《園林生態(tài)學》和劉建斌等主編的《園林生態(tài)學》;第三類是傳統生態(tài)學教材,比如宋永昌主編的《植被生態(tài)學》。本課程的內容體系是在詳細查閱了以上三類教材和相關文獻資料后形成的,總體上以景觀生態(tài)學原理和規(guī)劃應用為主線,適當融合園林生態(tài)學和傳統生態(tài)學的最重要的基礎概念理論的講解,比如對植物種群和群落的相關基礎概念原理進行了詳細的講述??傊n程體系的設置盡量考慮學生的基礎和社會的需求。
景觀生態(tài)學課程56學時的教學任務。教學計劃為16周,分講述和實驗兩個部分,考察結果以考試為主。景觀生態(tài)學課程主要內容包括:緒論、景觀生態(tài)學概念原理、種群及群落生態(tài)學基礎、城市環(huán)境與生態(tài)因子、園林植物與城市能量物質環(huán)境、園林植物與水、園林植物與大氣、土壤與園林植物、城市生態(tài)系統、景觀生態(tài)規(guī)劃設計等內容。緒論部分主要講授生態(tài)學、景觀生態(tài)學的形成與發(fā)展過程以及最新的研究進展,并強調景觀生態(tài)學等相關理論在城市規(guī)劃及景觀規(guī)劃設計中的重要性;景觀生態(tài)學概念原理部分主要包括景觀格局、過程、尺度相關的基礎概念理論,比如景觀格局、景觀功能、斑塊、廊道、基質、景觀異質性、景觀多樣性等概念及島嶼生物地理學、等級理論、復合種群理論和滲透理論等;種群及群落生態(tài)學部分主要講授種群的概念、種群的數量密度、種群性比、種群年齡結構、種群空間格局、種內關系及種間競爭和種間互利等種間關系,群落方面主要包括群落概念的形成和發(fā)展、群落的基本特征、關于群落的主要觀點、群落物種組成的定性分析、群落物種組成的定量分析、群落多樣性(α多樣性、β多樣性、γ多樣性)、種間關聯與生態(tài)位、群落外貌、水平結構、垂直結構、地下結構、年齡結構、群落的動態(tài)(群落演替、自然干擾與演替、群落的波動性、群落穩(wěn)定性與多樣性的關系)等概念理論;城市環(huán)境與生態(tài)因子部分主要從城市環(huán)境(環(huán)境的概念、尺度與類型、城市環(huán)境)和生態(tài)因子作用分析(生態(tài)因子分類、生態(tài)因子作用的一般特征、生態(tài)因子作用的基本原理)兩部分來進行講述;園林植物與城市能量環(huán)境部分主要包括光與園林植物(城市光環(huán)境、光對園林植物的生態(tài)作用、園林植物對光的生態(tài)適應)、溫度與園林植物(城市溫度環(huán)境、溫度對園林植物的生態(tài)作用、園林植物對溫度的適應、園林植物對氣溫的調節(jié)作用)等兩部分;水與園林植物部分重點講授城市水環(huán)境、水對園林植物的生態(tài)作用、園林植物對水分條件的適應、園林植物對水分的調節(jié)作用等內容;園林植物與大氣部分包括城市大氣環(huán)境、大氣污染與園林植物、園林植物對空氣的凈化作用、風與園林植物等幾個方面;土壤與園林植物部分主要包括土壤理化性質與園林植物、土壤生物與園林植物、城市土壤特點、鹽堿土與園林植物等四方面;城市生態(tài)系統部分主要包括城市生態(tài)系統的組成結構、城市生態(tài)系統的主要特點和基本功能、城市生態(tài)系統存在的問題等內容;景觀生態(tài)規(guī)劃設計部分主要通過查閱相關的文獻書籍,梳理出近10年的相關景觀生態(tài)規(guī)劃設計案例,通過案例對景觀生態(tài)相關原理的應用實踐步驟和方法進行詳細講述。由于本課程多為基礎性的知識,包括很多園林生態(tài)學、景觀生態(tài)學、傳統生態(tài)學的基本概念和理論,因此重點在于讓學生更好的理解與記憶,能夠在將來的規(guī)劃設計實踐中將景觀生態(tài)學的相關原理加以應用,增加實踐當中的理性,學會從生態(tài)學的角度思考規(guī)劃設計問題。授課過程中學生積極性較高,課堂參與度良好。
(三)實驗課程體系
實驗課程主要分為兩部分,一部分為外業(yè)調查,此部分實驗的開展需要與教學團隊的科研項目和工程實踐項目相結合??蒲许椖恐饕顷P于城市景觀異質性與城市環(huán)境氣候因子耦合關系的研究,在研究的前期階段可以將班里學生分組,在研究區(qū)域布點或者設置樣方進行生態(tài)環(huán)境因子數據的獲取,通過這個過程加深學生對理論知識的理解并增強學生參與景觀生態(tài)學研究的實踐經驗。工程實踐方面,引導學生參與大尺度項目的前期調研分析,例如鄭州市、洛陽市、南陽市的綠地系統規(guī)劃項目。另一部分為計算機實踐,景觀生態(tài)學與傳統生態(tài)學的主要區(qū)別之一就是研究對象的尺度差異,景觀生態(tài)學側重于大尺度對象的研究,而3S技術越來越多的應用在景觀生態(tài)學領域,那么一些最基本的3S技術也是園林專業(yè)學生需要掌握的內容,比如遙感影像的幾何校正、波段融合、柵格圖裁切、景觀解譯等一些技術的操作步驟對于景觀生態(tài)學的研究或者大尺度的景觀生態(tài)規(guī)劃有著重要的意義,而通過計算機實踐部分的講授和訓練,可以使學生掌握該部分知識。
三、小結
基于目前景觀生態(tài)教學過程中存在的問題,本文對課程內容和實踐環(huán)節(jié)的改革方式進行了闡述,著重突出基礎性和應用性,希望能為景觀生態(tài)學課程體系進一步改革完善提出新的視角。中國正處在城市化進程的關鍵階段,如何協調城市化與生態(tài)文明的關系,是當今城市化發(fā)展過程中的重要問題,而園林專業(yè)培養(yǎng)的學生絕大部分都會投身于城市規(guī)劃、園林規(guī)劃設計等相關領域,因此景觀生態(tài)學課程對于城市的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。
[ 參 考 文 獻 ]
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關鍵詞 體育教育生態(tài)學 理論體系 構建
一、體育教育生態(tài)學
(一)教育生態(tài)學。
教育生態(tài)學指的是對教育以及教育周圍的生態(tài)環(huán)境兩者間關系和作用進行研究的一門學科,其最重要的理論基礎便是教育學與生態(tài)學,它將教育和其周圍的生態(tài)環(huán)境有機的結合起來,其研究的對象便是兩者間的關系及其作用產生的影響和效應。教育生態(tài)學橫跨教育學和生態(tài)學兩門學科,因而其具有一定的邊緣性質,且可以運用兩門學科的方法進行研究工作,是一門剛剛開始起步的新型學科。教育生態(tài)學,顧名思義就是把教育與自然、社會以及規(guī)范的環(huán)境相結合,對其中人的狀況、變化以及人與環(huán)境間的關系進行研究。教育生態(tài)學在內容上以及研究方法上與教育學和生態(tài)學的其它分支學科有著的交叉和聯系,相互影響、相互促進。
(二)體育教育生態(tài)學。
通過對教育生態(tài)學的分析,聯系體育學的理論,可以得出:所謂體育教育生態(tài)學,即對體育教育以及教育周圍的生態(tài)環(huán)境兩者間關系和作用進行研究的一門學科,其研究的對象是體育教育與生態(tài)學兩者間的關系及其作用,其研究的目的在于實現體育、文化和經濟的發(fā)展和進步。其基本含義包括有:第一,人在自然的生態(tài)系統中通過運用科學的體育方法進行活動;第二,在體育活動中存在的生態(tài)學方面的問題;第三,基于自然生態(tài)環(huán)境的體育活動,人們不但要考慮環(huán)境負荷活動的能力,更要考慮到生態(tài)環(huán)境是否能有效的發(fā)展下去;最后一項是通過體育的生態(tài)行為,可以實現身心健康、最終達到體育、文化與生態(tài)都能發(fā)展且相互促進這一目的。
二、體育教育生態(tài)學理論體系
(一)構成原理。
體育教育生態(tài)學主要是對體育生態(tài)進行研究,所謂體育生態(tài)是指人們進行與周圍生態(tài)環(huán)境相符合的體育活動的一個生態(tài)系統。系統的構成主要運用了能量的多級運用原理與物質的循環(huán)再生原理;結構與功能相統一的原理;生態(tài)系統的整體性原理與區(qū)域分異原理;生物與環(huán)境協同發(fā)展的原理;生物之間互相制約的原理;最后,最終的便是生態(tài)與社會、經濟三者間的效益統一的原理,這也是現在以及將來體育生態(tài)學中最重要的原則之一。以上這些原理,是構成體育教育生態(tài)學理論體系的基礎。
(二)理論體系的內容。
體育教育生態(tài)學理論體系的內容包括有:體育生態(tài)學的理論:即體育生態(tài)學的概念和原理;體育生態(tài)的運動本質與規(guī)律;體育生態(tài)系統對人體運動的機制、功效;體育活動與生態(tài)系統兩者間的相互作用以及相互發(fā)展的理論等;體育活動中如何對生態(tài)系統進行開發(fā)、利用與保護等生態(tài)學問題;體育生態(tài)學的方法、手段;體育生態(tài)學對人文社會科學的研究,包括有對法規(guī)、行為、文化、經濟和民俗等以及體育生態(tài)學的評價研究。
轉貼于
三、體育教育生態(tài)學理論體系構建的生態(tài)意義和發(fā)展趨勢(一)生態(tài)意義。
隨著現代社會的快速發(fā)展,社會生活中的消耗也越來越大,節(jié)約資源,實現可持續(xù)的發(fā)展已成為全球發(fā)展的重中之重。體育作為社會生活的一個部分,也應當發(fā)揮其作用,貢獻自己的價值。不管是平日的體育鍛煉或者是那種大型的類似奧運會這樣的全球大賽事,最離不開的就是運動場地。人類進行體育活動其最根本的目的就是為了加強身體素質,保持健康的生活。而這些僅僅依靠簡單的體育鍛煉是不夠的,人類生活在地球上,環(huán)境的好壞十分重要,與我們的生活息息相關。好的自然環(huán)境是身體健康的基本條件。只有體育活動與良好的自然環(huán)境相結合,才會有健康的身體。因而,體育生態(tài)化在國際上越來越受認同。以2008年北京奧運會為例,其打出的“綠色奧運、綠色北京”的口號,為其形象增添了不少光彩,獲得了國際的認可。理論體系的構建,將體育教育與生態(tài)學有機的結合在一起,符合了體育教育的發(fā)展趨勢,順應了社會的潮流,有著十分積極的意義。
(二)發(fā)展趨勢。
體育教育在自身體育活動的教育過程中,同樣需要場地。這些場地的建設就完全可以實現與生態(tài)的完美結合。學校環(huán)境、體育設施場地建設必須做到符合生態(tài)環(huán)保的標準,加強學校綠色建設。而在學校教育的教育目標、課程設計以及教育評價方面也應當做到符合生態(tài)學標準和環(huán)境要求。在體育教育的過程中,應當向學生灌輸環(huán)保生態(tài)的意識,開設生態(tài)學的課程,將體育與生態(tài)的知識結合起來,作為一門課程教授。在體育教育實踐鍛煉的課程中,使學生們能夠在良好的環(huán)境中進行鍛煉與學習,感受生態(tài)環(huán)境對體育鍛煉的重要性。在日常生活中,也可以積極的參與環(huán)保類公益活動,做到身心雙重學習。
景觀生態(tài)學是一門交叉學科,是自然地理學與生態(tài)學發(fā)展的自然結合。景觀(Landscape)是景觀生態(tài)學研究的對象和核心概念。景觀一詞最早出現在《贊美詩》中,用于描述基督圣地耶路撒冷的美麗景象,作為視覺審美的對象,在空間上與人物我分離,景觀所指表達了人與自然的關系、人對土地、人對城市的態(tài)度,也反映了人的理想和欲望。
在德語中,Landschaft一詞是景觀的同意語,但包含了更多的地理空間的含義,被解釋為整體空間環(huán)境中可視性的空間整體。19世紀初,德國著名地理學家Von Ilumboldt把景觀一詞引入地理和植被科學中,地理學家限制了概念的內涵,用于表示地殼的地理外貌和形態(tài)特征。
俄國地理學家拓寬了景觀一詞的含義,使之同時包含非有機體和有機體的現象,第一次使景觀有了生物學的含義。貝爾格1931年把它定義為:“地理景觀是物體現象的總體組合,在這個組合中,地形、氣候、水文、土壤、植物、動物和人的活動是同意的,協調的整體,典型的重復在地球的一定地域內的。
1971年,德國地理學家Troll將它定義為:“綜合了地理圈、生物圈和智慧圈的人和事物在人類生活空間的可見實體”,從而使人成為景觀的主體。
景觀作為符號,是人類歷史與理想,人與自然、人與人相互作用與關系在大地上的烙印。它是一個有機的系統,是一個自然生態(tài)系統和人類生態(tài)系統相疊加的復合生態(tài)系統。任何一種景觀:一片森林,一片沼澤地,一個城市里面都是有物質、能量及物種在流動的,是“活”的,是有功能和結構的。
在生態(tài)學中,景觀的定義有廣義和狹義兩種。在廣義上,景觀是指現在從微觀到宏觀不同尺度上的,具有異質性或斑塊性的空間。狹義景觀則是指幾十平方千米至幾百平方千米范圍內,有不同生態(tài)系統類型所組成的,具有重復性格局的異質性地理單元。
二、景觀生態(tài)學的概念
景觀生態(tài)學是地理學與生物學之間的交叉學科,或者更具體的說是景觀學與生態(tài)學之間的交叉學科。它以景觀為研究對象,通過能量流、物質流、物種流及信息流在地球表層的交換,研究景觀的空間結構、內部功能、時間與空間的相互關系及時空模型的建立。景觀生態(tài)學把地理學研究空間相互作用的水平方法與生態(tài)學研究功能相互作用的垂直方法結合起來,探討空間異質性的發(fā)展和動態(tài)及其對生物和非生物過程的影響,以及空間異質性管理。
在1981年,當國際景觀生態(tài)學聯合會在荷蘭舉行第一次會議時,會議的組織委員會主席萘沃德在報告中說:“在時間空間中所有組成成分相互關系的研究稱為景觀生態(tài)學。但是那些利用景觀生物分部學與景觀分類結合,描述圖例、編制景觀圖的工作,不是景觀生態(tài)學。”C.Troll在1968年把景觀生態(tài)學定義為:“對景觀某一地段上生物群落與環(huán)境間的主要的、綜合的、因果關系的研究,這些相互關系可以從明確的分布組合(景觀鑲嵌、景觀組合)和各種大小不同等級的自然區(qū)劃表現出來?!庇纱丝梢?,景觀生態(tài)學是一個綜合性的學科,它包含的內容相當廣闊。
三、景觀生態(tài)學的基本原理
1、景觀的系統整體性原理
景觀是由景觀要素有機聯系組成的復雜系統,含有等級結構,具有獨立的、完整的結構,且有相應的生態(tài)學、經濟學和社會學功能,具有明顯的視覺特征和美學價值。景觀是具有明確邊界,在空間上可辨識的地理實體,一個健康的景觀具有結構上的完整性,功能上的整體性和連續(xù)性,以及動態(tài)上的相對穩(wěn)定性。
景觀的系統整體性不僅表現在景觀總是由異質的景觀要素所組成,景觀要素的空間結構關系和生態(tài)過程中的功能關系等水平方向上,而且還表現在景觀等級系統結構中垂直方向上不同等級水平之間的關系。景觀的系統整體性明確了景觀生態(tài)學研究方向和方法論特點。
2、景觀生態(tài)研究的尺度性原理
景觀生態(tài)的研究一般都有特定的時間和空間尺度,在更小的尺度上分析其成因機制,在更大的尺度上綜述變化過程。
3、景觀結構鑲嵌性原理
鑲嵌性是研究對象聚集或分散的特征,在景觀中形成明確的邊界,使連續(xù)的空間實體出現中斷和空間突變。Forman所提出的斑塊-廊道-基質模型就是對景觀鑲嵌性的一種理論表述。
4、景觀演化的人類主導性原理
景觀演化的動力機制有自然干擾與人為活動兩個方面,由于人類活動對景觀影響的普遍性與深刻性,更有人為型、經濟型景觀。
四、景觀生態(tài)學的發(fā)展
“景觀生態(tài)”一詞最早是由德國著名地植物學家Troll于1939年,在利用航空相片研究東非土地利用問題時首先提出的。大致經歷了四個時期:19世紀初到20世紀30年代的學科綜合思想的萌芽期;30年代后期到60年代中期的學科思想鞏固階段;60年代后期到80年代初的學科初創(chuàng)期;從80年代初開始的國際景觀生態(tài)聯合會成立之后的全面發(fā)展時期。
直到這時景觀生態(tài)學才真正在把土地鑲嵌體(land mosaic)作為對象的研究中逐步總結出自己獨特的一般性規(guī)律,使景觀生態(tài)學成為一門有別于系統生態(tài)學和地理學的科學。以研究水平過程與景觀結構(格局)的關系和變化為特色。這些過程包括物種和人的空間運動,物質(水、土、營養(yǎng))和能量的流動,干擾過程(如火災、蟲害)的空間擴散等。
參考文獻
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目前全國多數農林類院校的景觀設計類專業(yè)都開設了景觀生態(tài)學課程,而且大多是專業(yè)必修課,但是與其他專業(yè)課相比,學生對景觀生態(tài)學不夠重視,學習興趣不高,修完該課程后在做設計時,更多從美學和功能方面考慮,生態(tài)意識體現不明顯,教學效果不太理想,究其原因有以下幾方面。
1教學內容急需整合
對不同的專業(yè),景觀生態(tài)學的本科教材在內容取舍和深度確定上差異較大,目前還沒有一本完全針對景觀設計類專業(yè)的景觀生態(tài)學教材。徐化成先生1996年率先編寫了我國第一本景觀生態(tài)學教材,書中的很多應用實例都是從林學專業(yè)的角度談的,比較適合于傳統林學專業(yè)的學生學習。[1]郭晉平教授和周志翔教授于2007年領銜主編了景觀生態(tài)學教材,與以往的教材相比,雖然在內容上更加全面系統,但主要是針對森林資源類本科專業(yè)教學編寫的。[2]對于景觀設計類專業(yè)的同學來說,由于專業(yè)背景不同,完全采用該教材學習也不太合適。適用于景觀設計類專業(yè)的景觀生態(tài)學教學內容體系急待完善。
2與其他專業(yè)課的學習結合較少
據了解,由于沒有完全適合于景觀設計類專業(yè)的教材,授課教師也多數只是具有林學或生態(tài)學的專業(yè)背景,講課及安排實驗時與其他專業(yè)課程如景觀規(guī)劃設計、景觀工程等結合較少,因而學生認為該課程的學習與景觀規(guī)劃設計的聯系不大,不愿意花時間學。
3教學方法有待改進
多數教學以理論內容為主,實踐教學環(huán)節(jié)較少,沒有充分利用現代教學技術手段,教學過程過于理論化、抽象化,影響學生學習的積極性,降低了課堂教學效果。
二對景觀設計類專業(yè)景觀生態(tài)學教學的建議
1建立和完善教學內容體系,增強學生學習興趣
合理的教學內容體系,既不能完全偏離于以往景觀生態(tài)學教材的一般內容(景觀結構、景觀功能、景觀變化、景觀規(guī)劃管理),同時又要具有景觀設計專業(yè)的特色,基于此,結合目前國內主要的景觀生態(tài)學教材和相關專著內容,可以制定以下教學內容體系。
(1)緒論。要求掌握景觀和景觀要素的概念和特征、景觀生態(tài)學的定義和內涵、景觀生態(tài)學的研究對象和內容;理解景觀生態(tài)學的基本原理;比較歐洲、北美和中國大陸景觀生態(tài)學學派的基本觀點;了解景觀生態(tài)學的研究熱點和發(fā)展方向。[3]緒論部分是該課程的首堂講課內容,緒論課講得成功往往能激發(fā)學生的學習興趣。除了講述景觀生態(tài)學的相關緒論知識外,最好能簡單介紹當前景觀規(guī)劃設計的現狀與發(fā)展趨勢,點明景觀生態(tài)學的發(fā)展使當代景觀規(guī)劃設計更為理性和科學,景觀規(guī)劃設計需要景觀生態(tài)學思想來指導。
(2)景觀要素基本類型。要求掌握斑塊、走廊、本底的概念,理解斑塊大小、形狀的生態(tài)學意義,了解走廊的作用及類型。[4]本部分內容的重點或難點可與景觀規(guī)劃設計的內容結合起來闡述,如邊緣效應與人類聚居地的選擇、河流走廊與濱河風光帶的設計、網絡本底與城市綠地系統網絡規(guī)劃等。[5]
(3)景觀的總體結構。要求掌握生物多樣性的概念,了解生物多樣性喪失的主要原因;掌握景觀多樣性的類型,理解景觀異質性與生物多樣性的關系。本部分內容與景觀規(guī)劃設計聯系較緊密的一個重要知識點是“格局多樣性在景觀規(guī)劃設計和物種多樣性保護方面的重要意義”,講課時可重點闡述。如通過景觀空間格局對生態(tài)過程的影響研究,尋求合理的景觀配置,在景觀規(guī)劃和管理時考慮物質流的利用率以及營養(yǎng)元素的循環(huán);通過景觀連接度和連通性的研究,正確地理解景觀規(guī)劃與管理的原理,其目的不僅僅是提高景觀中各單元之間的連通性,更重要的是增強景觀單元之間的連接度;在修建道路時,為了降低道路對生物遷移的阻隔作用,可以通過建立橋梁、隧道、增加廊道,達到保護生境的目的等等。[6]另外,在講到森林景觀的異質性時,可補充古樹名木的有關知識。
(4)景觀形成因素。景觀是由相互作用和相互影響的生態(tài)系統組成的,是特定的自然地理條件及其生態(tài)學過程、地域文化特征以及它們之間的相互關系等多種因素共同作用的結果,主要有地質地貌、氣候、土壤、植被、干擾五方面的因素。前四方面的知識學生在中學的地理課上已學過,講解時不必太詳細,以圖片展示為主,稍加復習就行了,而該章的重點應放在干擾因子這一內容上,應掌握常見干擾的類型及其生態(tài)效應。
(5)全球環(huán)境問題。修過該課程的學生除了應具備較系統的景觀生態(tài)學知識外,還應具有較高的生態(tài)素養(yǎng),與其他沒修過生態(tài)類課程的學生相比,要有更強的生態(tài)環(huán)保意識和高度的社會責任感,因而了解全球化的生態(tài)環(huán)境問題,激發(fā)學生形成節(jié)約能源、保護生態(tài)環(huán)境、節(jié)儉資源消費和節(jié)制發(fā)展的生態(tài)意識,促使學生自覺地運用景觀生態(tài)學有關知識去分析和處理社會經濟發(fā)展中所面臨的具體問題顯得尤為重要。
(6)景觀生態(tài)流與景觀功能。要求掌握景觀生態(tài)流的基本觀點、基本機制及五種基本形式(空氣流、水流、養(yǎng)分流、植物流和動物流),分析景觀要素類型對景觀生態(tài)流、景觀要素間相互作用的影響機制和生態(tài)效應;理解景觀的一般功能(生產功能、生態(tài)功能、美學功能、文化功能)的內涵。教學中發(fā)現學生對本章比較感興趣,因為他們覺得有很多知識點都比較實用,如山谷風與露營地的選擇,城市熱島效應等。
(7)景觀動態(tài)變化。掌握景觀穩(wěn)定性的概念及影響景觀變化的作用力類型,不同強度干擾對景觀變化的影響;理解景觀穩(wěn)定性的特性。本章理論較多,需要補充一些應用性的內容,否則講課時枯燥乏味,學生沒興趣聽。例如結合多樣性導致穩(wěn)定性的原理及植物群落生態(tài)學的有關知識,補充“演替頂極理論在園林植物配置中的應用”這一內容,教學效果就很好,學生非常感興趣。
(8)景觀生態(tài)分類與評價。景觀生態(tài)系統分類是研究景觀結構和功能的基礎,同時也是景觀規(guī)劃與管理的前提。本章教學要求學生了解景觀分類的原則,掌握景觀評價的基本內涵、評價內容、指標體系、工作步驟和基本方法等。結合典型案例講解,效果較好。
(9)景觀生態(tài)規(guī)劃設計。要求了解景觀生態(tài)規(guī)劃與設計的起源與發(fā)展,理解景觀生態(tài)規(guī)劃與設計的內容與原則,掌握景觀生態(tài)設計的原理與類型。本章內容與其他景觀設計類專業(yè)課程結合最緊密,學生學習興趣很高。講課時,有針對性地講解一些國內外生態(tài)規(guī)劃設計的經典案例,如德國杜伊斯保北區(qū)公園規(guī)劃設計,中山歧江公園規(guī)劃設計等。
2課程實驗多與其他專業(yè)課程知識結合
就景觀設計專業(yè)而言,景觀生態(tài)學是專業(yè)基礎課,課程實驗若能與其他專業(yè)課程知識(如景觀規(guī)劃設計、景觀工程)結合起來,不僅能有效鞏固該課程內容,還能培養(yǎng)學生綜合運用所學專業(yè)知識分析問題、解決問題的能力。華南農業(yè)大學園藝學院04級花卉與景觀設計方向的學生做過這樣一個實驗“廣州火爐山森林公園景觀生態(tài)改造建議”,實驗要求運用所學景觀生態(tài)學、景觀規(guī)劃設計、景觀工程、園林樹木學等學科的知識對火爐山的景觀進行分析評議,提出景觀生態(tài)改造建議。實驗先由任課老師帶隊組織學生去現場實地勘察,并邀請景觀規(guī)劃設計、景觀工程、園林樹木學的老師一同現場指導,然后學生以小組的形式分析討論現狀情況,提出改造建議,撰寫實驗報告。結果實驗很成功,大部分同學的實驗報告除了文本外,還附加了規(guī)劃設計圖紙,把改造建議圖文并茂地表達出來。
3教學實習盡量與其他課程一起組成專業(yè)綜合性實習
與其他專業(yè)課程一起組成綜合實習,不僅能節(jié)省實習經費,而且增加不同專業(yè)課程的指導老師數量,使學生學到的知識更全面。當然,要使相關的專業(yè)課程實習集中一起進行,需要在教學計劃里統一安排好實習時間,否則因為時間沖突而引起的調課問題很麻煩。
4完善考核內容與形式
根據教學內容和教學要求,靈活選擇多種考核形式,打破一張試卷定成績的傳統。成績評定時加大課程論文的比例,可考查學生的文獻資料查閱、調查研究、應用寫作等綜合能力;加大平時作業(yè)的比例,可促使學生認真對待平時作業(yè),增強其動手實踐能力。
5改進教學手段和方法,提高教學質量
采用多媒體教學,利用大量優(yōu)真和清晰動感的畫面、圖表和視頻等形式,使得抽象的概念和理論具體化、教學內容情景化,不僅可以激發(fā)學生的學習興趣,還有助于學生的理解與接受,提高講課的效率。但是單純采用多媒體教學,完全摒棄傳統教學方法,教師的教學創(chuàng)造力被束縛,教學風格被抹殺,教師成為多媒體課件與學生之間的解說員,使得教師的主導作用不能得到充分發(fā)揮。因此,講課時采用多媒體與傳統教學相結合的方法,教學效果會更好。
三結語
景觀生態(tài)學是生態(tài)學的分支學科,該課程的先修課程是普通生態(tài)學,因此在講課中要有針對性地補充相關生態(tài)學基礎知識,特別是生態(tài)學中的一些基本概念和原理。另外,為景觀設計類專業(yè)的學生授課的景觀生態(tài)學教師除了要求具有扎實的生態(tài)學知識外,還需要具備一定的景觀規(guī)劃設計專業(yè)知識,這樣講課時才能將生態(tài)學的知識和景觀規(guī)劃設計的相關內容結合起來,理論聯系實際,學生才會有較高的學習積極性??傊?有責任心的教師,合理的教學內容,優(yōu)良的教學方法是良好教學效果的重要保證。
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全球范圍內生態(tài)旅游事業(yè)的出現就像生態(tài)學一樣,是和當代的環(huán)境運動發(fā)展和生態(tài)思潮涌現緊密相關的。
生態(tài)學作為一門學科,出現在科學舞臺上的一個半世紀經歷了漫長而曲折的發(fā)展道路。生態(tài)學通過調查和定位研究,積累了大量的基礎性資料,為農學、林學、畜牧、水產等的發(fā)展和自然資源的開發(fā)利用提供了基礎。
但是生態(tài)學在發(fā)展初期相當長的時間里,由于本身在理論體系和研究方法手段方面存在著缺陷,因此是生物科學中不受人們關注的一門學科。上世紀60年代以后,世界上的人口、經濟與自然環(huán)境的不協調發(fā)展,造成了全球性的環(huán)境問題日益激化,面對著這些沒有辦法用傳統的線形思維和單學科來解決的問題,生態(tài)學以它固有的非線性的思維模式等特點為探索出解決危機的途徑提供了框架。生態(tài)學工作者最早指出了環(huán)境生態(tài)發(fā)展中存在的不協調問題,并且提出了解決的辦法。
在上世紀中期以后,生態(tài)學得到了中興,整個生態(tài)學由過去比較封閉的僅在自然科學方面的研究,變成了自然社會經濟的廣泛的研究。人們的研究角度從生物圈之外進入到生物圈之內,并且將自身視為整個生物圈里重要的組成部分。生態(tài)學研究的范本開始擴大,這使它能夠和各個學科交融,產生了很多的共鳴,特別是在可持續(xù)發(fā)展方面,為21世紀環(huán)境發(fā)展提供了很有利的理論支持。
隨著生態(tài)學的蓬勃興起,生態(tài)學的思想也逐漸應用到傳統旅游的發(fā)展過程中。過去人們普遍認為旅游是無煙的產業(yè),但當深入分析的時候,就會發(fā)現這里面存在著不少的問題,很多的經濟收益是以環(huán)境為代價,而且許多地區(qū)旅游收益的分配是不平衡,甚至不公平的。為促進自然旅游可持續(xù)發(fā)展,同時保護生態(tài)系統的完整性并改善當地居民的福祉,逐步提出了生態(tài)旅游的概念。1965年,美國學者賀茲特(Hetzer)在Links雜志中首次建議通過“生態(tài)性旅游”(Ecological tourism)來減緩旅游對自然生態(tài)系統的破壞。進入20世紀80年代,由于人類生存環(huán)境惡化,人們對生態(tài)旅游更加關注。1983年,世界自然保護聯盟(IUCN)特別顧問、墨西哥生態(tài)保育專家H.cebalIos Lascarain首次創(chuàng)造使用“Ecotourism”(生態(tài)旅游)一詞。
隨著人們認識的提高和學科的發(fā)展,生態(tài)學和旅游相互促進、相互融匯,生態(tài)旅游學和旅游生態(tài)學也隨之應運而生。生態(tài)學能夠提供許多有關自然方面的知識,可以豐富旅游的內涵:通過生態(tài)旅游也會豐富人們生態(tài)學的知識,為生態(tài)學的發(fā)展提供營養(yǎng)。
總體來說,生態(tài)旅游還處在發(fā)展初期,其要成為一門成熟的學科,還有很長的路要走。盡管很多學者都認為生態(tài)旅游研究目前已經從描述性的研究走向更加嚴格和具備理論基礎的研究,已形成了基本明確的框架和方法。但關于生態(tài)旅游的概念還需要明確和加強宣傳。有人把生態(tài)旅游的概念比作是畫在沙灘上的一條線,這條線的邊界是模糊的,而且不斷的被沖刷、修改。就像世界生態(tài)旅游學會指出的那樣:盡管生態(tài)旅游帶來了旅游的潛力,但是將和大眾旅游一樣,具有破壞性。
【關鍵詞】生態(tài);景觀;水景生態(tài)化;植物配置
1.揚州沙頭鎮(zhèn)生態(tài)農業(yè)觀光園玲瓏水街南區(qū)基地分析
基地位于揚州市沙頭鎮(zhèn),地處揚州南郊,南臨長江,與鎮(zhèn)江市隔江相望,境內長江支流夾江環(huán)繞,施港公路和在建的沿江高等級公路穿越而過,水運、鐵路、陸路交通十分便利。該園區(qū)以沙壤土為主,肥力中上,地勢平坦;溫、光、水3要素協調,極適宜蔬菜生產;排灌條件較好,灌溉水源直接來自長江,水質優(yōu)良。園區(qū)雨水充沛,光照條件優(yōu)越,附近無污染性工業(yè)企業(yè)、無三廢排放、無城市垃圾。據監(jiān)測,大氣、農田灌溉水、土壤環(huán)境質量分析與評估均為一級。園區(qū)內將路、溝、河、渠、堤、坡等進行合理的綠化,田林路綜合配套,排灌設施齊全,可以有效地改善生態(tài)環(huán)境,具有顯著的生態(tài)效益。其將現代農業(yè)與旅游業(yè)相結合,辦成休閑觀光旅游的一個景點,一個亮點,充分突顯現代農業(yè)休閑旅游業(yè)發(fā)展中的特色和內涵。
2.生態(tài)農業(yè)觀光園的概念
生態(tài)農業(yè)觀光園是生態(tài)觀光農業(yè)的具體形式之一。起源于第二次世界大戰(zhàn)后的歐美國家,最初多為小規(guī)模的觀光果園和休閑農莊,逐漸演變至今成為將生態(tài)農業(yè)與觀光旅游有機結合的新型農業(yè)形式。因此生態(tài)農業(yè)觀光園可初步定義為以景觀生態(tài)學、循環(huán)經濟學、系統科學和環(huán)境美學為指導,因地制宜地設計出集農業(yè)生產與示范、觀光旅游和環(huán)境保護為一體,并且具有一定的文化性、地域性和參與性的交叉型農業(yè)產業(yè)園區(qū)。
2.1“生態(tài)”的概念
“生態(tài)”與“生態(tài)學”在英語中屬于同一個詞語,而最早的“生態(tài)”一詞是來源于古希臘文中的,它的原意是“居住的地方”和“家”。1869年,德國科學家??藸朳1]首先將生態(tài)一詞用于科學研究,并生態(tài)學的概念定義為“研究有機體與其周圍環(huán)境(包括非生物環(huán)境和生物環(huán)境)之間相互關系的科學”[2]。
2.2景觀的概念
在歐洲,“景觀”一詞最早出現在希伯來文的《圣經》(舊約全書)中,用來描繪具有所羅門王國教堂、城堡和宮殿的耶路撒冷城美麗的景色。美國景觀生態(tài)學家福爾曼和法國地理學家戈德倫認為,景觀是指由一組以類似方式重復出現的相互作用的生態(tài)系統所組成的異質性陸地區(qū)域,其空間尺度在數公里到數十公里范圍。[3]
2.3景觀生態(tài)學的概念
景觀生態(tài)學的概念是德國地植物學家Troll1939年在利用航片解譯研究東非土地利用時提出來的,用來表示對支配一個區(qū)域單位的自然—生物綜合體的相互關系的分析。他當時認為景觀生態(tài)學并不是一門新的科學或者是科學的新分支,而是綜合研究的特殊觀點。德國漢諾威工業(yè)大學景觀管理和自然保護研究所的將景觀生態(tài)學定義為:研究相關景觀系統的相互作用、空間組織和相互關系的一門學科。[4]
3.規(guī)劃設計手法
以“生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳、三產綜合”為發(fā)展理念,以原生態(tài)鄉(xiāng)村風貌為基底,以高效農業(yè)產業(yè)為基礎,以高品質都市鄉(xiāng)村休閑度假產業(yè)為引領,融鄉(xiāng)村休閑、鄉(xiāng)村度假、文化體驗、情景社交、產業(yè)示范、生態(tài)涵養(yǎng)等多功能復合,引領都市人群回歸返璞歸真的鄉(xiāng)村自由生活。這是該方案欲打造的主題,因此在規(guī)劃設計中最大限度尊重現狀,充分尊重現狀地形、水系、現有村莊、道路盡量保留。設計的風格繼承江南水鄉(xiāng)的古樸清幽,構景方式隨意自然但不失韻味。盡量保留本土文化和植物的原生態(tài)。
4.水景生態(tài)化
水景生態(tài)化是指用生態(tài)學的觀點來處理水體的造景,水體景觀不但要在景觀上富于水的情趣,而且要求水體潔凈、水生植物和水生動物共生,并且水體景觀有可持續(xù)性,在較少,甚至沒有人工干涉的情況下,水景能得到保持,并且能隨水體生態(tài)系統的發(fā)展而發(fā)展變化。[5]在駁岸的設計中較少地加入人工因素,保持自然,這樣在其水體駁岸之間形成一個隨季節(jié)變化而變化的濕地帶,在濕地上隨水體的深淺不同,栽種不同的水生和半水生的植物,形成生態(tài)型的濕地景觀,水面上自然式點綴一些浮生植物和其他水生植物,游人可以在水中蕩舟探幽。
5.植物配置的生態(tài)性原則
在生態(tài)農業(yè)觀光園的植物配置上,不僅要考慮其觀賞性更重要的是能創(chuàng)造出適合人類生存的生態(tài)環(huán)境。景觀植物不僅有喬、灌、草、藤本等形態(tài)特征方面的差異,其是否喜光,干、濕耐性,酸、堿性適應能力等生理、生態(tài)特性也各不相同。因此,在構建生態(tài)功能強大的復層植物群落時必須尊重植物自身的生長規(guī)律及生態(tài)特性,這樣才能保證植物正常生長,達到生態(tài)效益最大化;此外,植物固有的生態(tài)習性決定其有明顯的自然地理條件特征,每個區(qū)域的地帶性植物都有各自的生長氣候和地理條件背景,經過長期的自然選擇與周圍的生態(tài)系統達成了良好的共生關系。因此,在進行植物景觀設計時應大力開發(fā)運用鄉(xiāng)土樹種,豐富綠化樹種的多樣性。[6]在此設計方案中植物配置的種類上遵循生態(tài)性原則,采用大量鄉(xiāng)土樹種,常綠與落葉、喬木與灌木、觀葉樹與觀花樹相互搭配,在滿足植物生態(tài)條件下創(chuàng)造復層綠化。
6.結語
隨著人們物質生活水平的不斷提高以及創(chuàng)建生態(tài)型社會理念的加強,我國生態(tài)農業(yè)觀光園規(guī)劃設計已進入了新的發(fā)展時期。該方案將秉承“可持續(xù)發(fā)展”的生態(tài)性原則,提倡自然循環(huán)和自然生態(tài),保護好生態(tài)環(huán)境,把資源開發(fā)和經濟社會協調發(fā)展有機地結合起來,把可持續(xù)發(fā)展農業(yè)與鄉(xiāng)村發(fā)展有機結合起米,實現產業(yè)化發(fā)展和生態(tài)環(huán)境相互促進的良性循環(huán)。通過該農業(yè)觀光園區(qū)的建設,可以更加合理、有效地利用農業(yè)資源,協調人口、資源環(huán)境與發(fā)展的矛盾。
參考文獻
[1][美]摩特洛克著,李靜宇,李碩,武秀偉譯.景觀設計理論與技法.大連:大連理工出版社2007—1—1
[2][日]河川治理中心編著.濱水地區(qū)親水設施規(guī)劃設計,北京:中國建筑工業(yè)出版社2005—8—1
[3]宇振榮主編.景觀生態(tài)學.北京:化學工業(yè)出版社.2008.03
[4]傅伯杰,陳利頂,馬克明,王仰麟等編著.景觀生態(tài)學原理及應用.科學出版社2009.06
[5]王浩主編.城市生態(tài)園林與綠地系統規(guī)劃.中國林業(yè)出版社
關鍵詞:生態(tài)修復 生態(tài)恢復 生態(tài)演替 生態(tài)工程
在人與自然和諧相處,人口、資源和環(huán)境協調發(fā)展戰(zhàn)略思指導下,水利部提出了“加強封育保護,充分發(fā)揮生態(tài)自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生態(tài)修復試點啟動后,各地因地制宜,采取措施,加配套,積極開展封山禁牧、輪封輪牧,努力探索和總結生態(tài)修的技術和經驗。生態(tài)修復已為水土保持工作者所熟知,但其學涵義及有關問題尚待明確和研究?,F對生態(tài)修復的若干關概念、理論及有關問題作一討論,以期達到拋磚引玉之目的。
1 生態(tài)修復相關的重要概念和理論
1.1 環(huán)境與生態(tài)
廣義上講,環(huán)境是人以外的一切事物的總和,如現代人居環(huán)境即為廣義的環(huán)境概念;狹義上講,環(huán)境是影響有機體生長、發(fā)展和生存的外界物理條件的總和。生態(tài)系統簡稱生態(tài),是有生命的主體(包括人類)與無生命的客體的總和。研究有機生命體與無機環(huán)境關系的科學稱為生態(tài)學,研究生命體以外的無機環(huán)境的科學稱為環(huán)境學。生態(tài)修復的研究與實踐離不開環(huán)境學和生態(tài)學,而后者尤為重要。
1.2 生態(tài)環(huán)境與環(huán)境生態(tài)
生態(tài)包括環(huán)境,“生態(tài)環(huán)境”的說法是不科學和難以理解的,可以牽強地理解為與生命體最密切相關的環(huán)境。我國所謂的生態(tài)環(huán)境實際就是生態(tài),準確地講“生態(tài)環(huán)境建設”應為“生態(tài)建設”[1]。生態(tài)修復是對生態(tài)系統的修復,故不能稱為生態(tài)環(huán)境修復。
環(huán)境雖然是無機的,但完全從無機角度理解環(huán)境是不完整的。特別是自然環(huán)境,本身是生物體或生物群體周圍的整體狀況,只有應用生態(tài)學原理研究、認識和理解環(huán)境,才能更有效地解決環(huán)境問題,這就是環(huán)境生態(tài)學。環(huán)境生態(tài)作為概念不易理解,但環(huán)境生態(tài)學無疑是科學的,他對生態(tài)修復理論和技術的形成起到了直接的推動作用。
1.3 干擾與生態(tài)演替
自然界發(fā)生的大大小小的事件,如火災、水災、泥石流、蟲害、大風、人類活動等,改變著生態(tài)系統的結構與功能,這些事件稱之為干擾。干擾可分自然干擾和人為干擾。干擾促使某一相對穩(wěn)定的生態(tài)系統發(fā)生變化,舊的環(huán)境和物種破壞了,新的環(huán)境和物種又會產生,并在一定時間內維持其相對穩(wěn)定。在沒有嚴重干擾的情況下,自然生態(tài)系統會定向地、有秩序地由一個階段發(fā)展到另一個階段,這稱為生態(tài)內因演替。演替的結果,最終會出現一個相當穩(wěn)定的生態(tài)系統狀態(tài),這稱為頂極穩(wěn)定狀態(tài)。每一演替階段有其特定生物群落特征,頂極穩(wěn)定狀態(tài)的群落稱為頂極群落。干擾常使生態(tài)系統受損并改變,稱為外因演替。生態(tài)系統正常演替總是從低級向高級發(fā)展,而干擾使演替進程發(fā)生變化,嚴重時,如人類大規(guī)?;顒?則使生態(tài)系統向相反方向演替,這稱為逆序演替。生態(tài)修復就是使擾生態(tài)系統的逆序演替轉向正常演替[2]。
1.4 生態(tài)穩(wěn)態(tài)與生態(tài)閾值
生態(tài)系統不是絕對平衡的,而是永恒地發(fā)生著演替,舊的平衡打破了,新的平衡就會產生,當演替到頂極狀態(tài)時,在很長時間內將處于相對穩(wěn)定狀態(tài),即穩(wěn)態(tài)。生態(tài)系統動態(tài)平衡中的穩(wěn)定狀態(tài),稱為生態(tài)穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)生態(tài)有相當強的自我調控能力,在干擾作用下雖不斷地振蕩和變化,但只是量變;當干擾嚴重并超過其調控能力時,系統將發(fā)生質變、崩潰,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。穩(wěn)態(tài)生態(tài)抵抗干擾的自我調節(jié)能力的限度稱為生態(tài)閾值[2]。只有研究生態(tài)穩(wěn)態(tài)和生態(tài)閾值,才能確定修復生態(tài)系統的類型、區(qū)域、難易程度、時間周期,并確定合理的修復指標。
1.5 人與自然共生理論
人與自然共生和和諧相處,是人類對“自然改造論”深刻反思后產生的新認識。人是自然生態(tài)系統的組成部分,不是其對立面,脫離生態(tài)規(guī)律的自然改造,損害了自然生態(tài)系統,必然損害人自身。人與生物、生物與生物之間存在著互利互惠的共生現象。任何形式的自然改造必須建立在人與自然共生的基礎之上。F.Vester基于共生現象的研究,總結了人類系統與生物系統之間生物控制的8條規(guī)律。據此研究,生態(tài)學家提出了以最小能量輸入和最小物質消耗以保證生態(tài)系統自我調節(jié)和恢復能力的生態(tài)設計原則。這也是生態(tài)修復規(guī)劃設計的指導思想。
2 國外的環(huán)境生態(tài)修復與生態(tài)恢復
修復的本意是對錯誤和缺陷進行糾正的作用或過程,修復最早從污染環(huán)境治理角度被定義為:借助外界作用力使某個受損的特定對象部分或全部恢復到原初狀態(tài)的過程。環(huán)境生態(tài)修復起源于環(huán)境修復,生態(tài)恢復又受環(huán)境生態(tài)修復的影響。
2.1 環(huán)境修復與環(huán)境生物修復
環(huán)境修復是對被污染的環(huán)境采取措施使污染物濃度降低到未污染前的狀態(tài)。早期的環(huán)境修復主要采用工程技術手段,以后采用物理和化學手段。1972年美國嘗試采用微生物生命代謝活動降解管線泄漏造成的汽油污染,1989年對Exxon Val-dez油輪泄油造成污染的阿拉斯加海海面進行修復(阿拉斯加研究計劃),從而出現了環(huán)境微生物修復技術,后來出現了環(huán)境植物修復技術,最終形成了環(huán)境生物修復技術。環(huán)境生物修復被定義為利用生物生命代謝活動降解被污染環(huán)境的污染物,并使之無毒化和無害化。
2.2 環(huán)境生態(tài)修復
20世紀60年代,美國生態(tài)學家H.T.Odum提出生態(tài)工程概念,受此啟發(fā),歐洲一些國家嘗試應用研究,并形成所謂“生態(tài)工程工藝技術”,實際屬于清潔生產的范疇。隨著生態(tài)學與環(huán)境生態(tài)學的發(fā)展,90年代美、德等國家提出通過生態(tài)系統自組織和自調節(jié)能力來修復污染環(huán)境的概念,并通過選擇特殊植物和微生物,人工輔助建造生態(tài)系統來降解污染物,這一技術被稱為環(huán)境生態(tài)修復技術。由于生態(tài)系統的復雜性,該技術至今還不成熟,國外的環(huán)境生態(tài)修復也只是對輕度污染陸地的環(huán)境修復,最典型的事例就是通過濕地自調節(jié)能力防治污染。這與我國的生態(tài)自我修復有很大差別。
2.3 生態(tài)恢復