杨三红,郭晋平,张芸香,白晋华,郭跃东
(山西农业大学 林学院,山西 太谷 030801)
景观生态学课程教学改革研究
杨三红,郭晋平,张芸香,白晋华,郭跃东
(山西农业大学 林学院,山西 太谷 030801)
景观生态学是近年来发展迅速的一门新兴交叉学科,其应用前景非常广泛。针对景观生态学的课程特点,阐述了景观生态学的教学现状,结合近年来全国高等院校景观生态学课程的普及和学科专业背景不同的现实,在分析山西农业大学林学院生态学、林学、园林、城市规划、风景园林、水土保持与荒漠化防治、旅游管理等专业开设景观生态学课程的基础上,从教学内容体系构建、实践教学环节调整、教学手段和方法的改进等方面提出了建议,提高了景观生态学的教学效果。
高等院校;景观生态学课程;教学;课程改革
景观生态学(Landscape Ecology)作为现代生态学体系中一个新兴的、年轻而活跃的分支,它的产生和发展来自于人们对大尺度生态环境问题的日益重视,其理论和方法主要来自现代生态学和地理学的发展及其他相关学科领域,如:系统科学、信息科学等学科的知识积累,以景观为对象,主要研究景观的空间结构、内部功能、动态变化以及科学规划和有效管理[1]。作为一门宏观的生态学学科,景观生态学的基本原理在资源管理、生态建设、城乡规划、土地利用、自然保护区建设、生物多样性保护和旅游规划与管理等方面有着重要的指导作用。
景观生态学的核心理念是“构建生态和谐”,基于景观生态学的理论和原理指导城市规划、旅游规划、资源管理、生态建设与园林规划设计等都具有科学性和整体前瞻性。党的“十七大”和“十八大”报告中明确提出“生态文明建设”的战略,“十八届三中全会”具体确定了“加快生态文明制度建设”,这给景观生态学的发展提供了更好的历史机遇。近年来,各高等院校相关专业,如:生态学、风景园林、地理学、林学、城乡规划、园林、环境科学、水土保持与荒漠化防治、景观设计、旅游管理等本科专业都将景观生态学作为必修课或选修课来开设,这也充分说明了景观生态学在社会中获得了广泛的普及和认可。
由于景观生态学中某些理论和概念比较抽象,且具有先进的研究手段和多学科交叉所形成的研究方法,因此,如何使学生在课程学习过程中全面理解并掌握景观生态学的基础知识和理论,并且能够运用相关原理解决实际中遇到的问题是教学工作中值得深入探讨的重要问题[2]。由于不同专业学生的学科背景不同以及他们所面临的实际问题不同,因此,针对不同的专业特点,在讲授景观生态学基础内容体系的基础上,针对不同的专业特点开展有针对性的教学方法、实践活动和相关研究成为景观生态学课程开设专业不断增多过程中需要探讨的课题之一。近年来,景观生态学发展迅速,研究成果层出不穷,应用领域不断拓展,而当前的景观生态学课程教学内容体系相对固定,因此探讨和解决上述问题成为景观生态学课程建设和教学改革研究迫切需要解决的问题。本文针对山西农业大学林学院在林学、生态学、园林、城市规划、风景园林、水土保持与荒漠化防治、旅游管理各专业开设景观生态学课程的基础上,对景观生态学的教学体系和教学方法等方面的改革进行了尝试。
景观生态学的相关研究和实践起源于中欧和东欧,在北美得到了蓬勃发展,并且其研究内容已经成为景观生态学相关研究的重要学术流派之一。美国、德国、英国和加拿大等国家的高等院校都广泛开设了景观生态学,但各自教学重点和方法却有较大差异。美国景观生态学的教学采用教师讲授与讨论课相结合,同时开设实践作业和练习,讨论成绩和实践成绩都会计入到课程的综合评定中[3]。德国景观生态学教学过程中充分强调学生的自学能力,除讲授基础理论和方法外,还采用练习与辅导、作业、课题研究、问题研讨、野外实习和社会实践等多种形式,以增强学生对景观生态问题理解、认识,以及独立解决实际问题的能力[4]。英国多数大学将景观生态规划作为一门专业,在教学过程中根据不同学年学习景观、土壤、生态等一系列基础课程,最后一学年参与大型项目实习并进行论文写作[5]。
我国的景观生态学教学最初在林业院校森林资源类专业中开设,随着景观生态学的迅速发展和普及,国内一些高校的生态学、风景园林、资源与环境、城乡规划、园林、旅游管理、园艺、建筑学等本科相关专业都逐步开设了景观生态学课程。由于各专业学生的学科背景不同,景观生态学具有多学科交叉的特点,使得景观生态学在各专业中的定位模糊,与同专业中的其他课程缺乏联系。同时,学生学科背景的差异使得教学过程中难以用统一的实践教学和实习内容开展实践教学活动,更多的是按照选定的教材进行课堂理论教学,导致学生缺乏学习积极性,教学效果较差。
山西农业大学林学院的林学、水土保持与荒漠化防治、生态学、园林、城乡规划、风景园林和旅游管理等本科专业均开设了景观生态学课程,同时开设有校级选修课。目前,景观生态学课程授课共计32学时,且全部为课堂理论教学,仅在生态学专业中开设了野外实习课程,因此,其他专业的学生无法在实践教学中获得景观生态学野外定位观测、遥感技术和模型模拟、景观格局分析等方法和实践的机会,使得其他专业的教学效果不太理想。
1996年,徐化成负责组织编写了中国第一部景观生态学教材。此后,肖笃宁、刘茂松、余新晓、郭晋平、周志翔、邬建国、刘惠清、傅伯杰等学者分别编写了景观生态学研究生或者本科生教材[6-14],教材和专著不断涌现充分说明当前景观生态学研究领域的蓬勃发展。但由于各学者学科背景的差异,不同学科之间的交叉,研究领域不断拓展,对最新研究成果的吸收,使教材呈现出多样化的面貌,选择何种教材来开展不同专业的本科教学是一个重要问题。目前,本科院校的景观生态学的教学教材的选择以郭晋平主编的《景观生态学》、傅伯杰主编的《景观生态学原理及应用》和邬建国主编的《景观生态学——格局、过程、尺度与等级》为主,也有学校使用外文教材,如Turner等人编写的LandscapeEcologyinTheoryandPractice[15]。这些教材的内容体系较好,但是在实际教学过程中,针对部分专业,如:园林、风景园林专业的学生来说,有的内容理论性较强,与学生的培养目标之间缺乏联系,实践性较差。目前,山西农业大学林学院各专业开设景观生态学课程,均采用郭晋平主编的《景观生态学》为授课教材,由于授课专业较多,合班授课便出现一定缺陷。因此,在各专业讲授景观生态学基本内容体系的基础上,针对不同的专业背景,结合案例教学,生态学、林学、水土保持与荒漠化防治专业侧重讲授野外观测方法、遥感、地理信息系统和景观格局分析等内容,城乡规划、园林、风景园林、旅游管理专业侧重讲授景观生态分类与评价、景观生态规划与设计等内容,相应的学时分配也作出调整。
教学大纲是规范教学活动、指导教学和落实人才培养计划的重要教学文件。认真研究教材,针对专业特点制定切实可行的教学大纲,是课程教学前的重要工作之一,教学大纲的质量直接关系到教学执行情况和教学效果。教学大纲主要包括课程性质、任务、要求、教学对象、教学目的、教学内容、学时分配、教学方式、实践教学、实习、参考书目及考核方式等[16]。山西农业大学林学院的生态学教学课程组针对林学院景观生态学的授课任务和专业特点,修订和完善教学大纲,突出景观生态学各章节的特点、重点和难点,避免与其它课程内容的重复, 强调景观生态学的系统性,明确授课对象与授课内容的匹配,充分强调不同学科背景的专业在实践教学中所应该获得的基本技能,调动了学生的学习积极性。
目前,山西农业大学林学院景观生态学课程教学采用2007年中国林业出版社出版的“十一五”国家级规划教材《景观生态学》(郭晋平等编著),依据教材的基本内容,结合山西农业大学林学院的教学特点和各专业的学科背景,以及对该教材的修订精神,课程组对本科教学的内容进行了调整和构建。
在章节层次上:教材的基本章节包括绪论、景观生态学的基本理论和基本原理、景观形成的因素、景观结构、景观生态流与景观功能、景观动态变化、景观生态分类与评价、景观生态规划及景观生态学数量化方法等共计9章的内容。课程组在保留教材基本内容的基础上,结合当前景观生态学的研究,增加了景观生态学与全球变化、遥感及地理信息系统在景观生态学研究中的应用、景观生态学的主要应用领域等授课内容。
在教学内容上:结合当前景观生态学的研究现状和发展趋势,补充更新了景观生态学的最新研究成果和研究进展、景观生态学的多个层次的研究方法、在主要应用领域中适当增加案例、景观生态设计、3S技术及在景观生态学中的应用。
针对景观生态学抽象性、理论性、系统性、实践性和多学科交叉的特点,教学过程中尝试采用多种教学方法的综合运用来加强景观生态学的教学效果。
1.多媒体教学。根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代多媒体技术,与传统教学手段结合,共同参与教学的整个过程,同时以多种媒体信息和手段作用于学生,形成合理高效的教学过程和教学特点,达到最优教学效果的教学方式。在教学过程中,通过图像,如:城市(太原)、林区(关帝山)及城乡交错带的景观动态变化图像;视频,如:“难以忽视的真相”、“迁徙的鸟”、“美丽中国”;案例,如:各类森林公园的规划设计,加深学生对于景观生态学基本内容的掌握,提高了教学质量。
2.启发式教学。坚持学生是教学的主体,尊重学生的自主意识[17],根据景观生态学的特点,从学生的实际出发,采用提问、讨论、布置课题等多种方式,以启发学生的思维为核心,引导学生主动进行积极思考,调动学生的学习主动性和积极性。如分组讨论全球变化的主要形式以及与景观变化之间的关系,讨论如何减缓全球变化以及景观生态学在全球变化中的作用,增强了学生对全球变化的关心,激发学生的学习兴趣,完善认知结构,提高认识和解决问题的能力。
3.案例教学。通过案例教学加深学生对基本内容的理解,通过学生参与相关科研课题的方式,提高学生开展科学研究的能力和解决实际问题的能力。如在讲授景观生态规划与设计章节时,采用课程组承担的横向课题的研究案例来授课,激发了学生的学习兴趣,提高了教学效果。
4.多元互动教学。鼓励学生主动课外阅读,学习知识在先,进课堂前不再是一张白纸,使学生与教师就景观生态学的知识有一定的对话能力,与老师进行交流。激发学生自主学习的能力,通过布置作业等方式让学生从学习一本教材到查阅更多的文献,阅读相关中外文书籍、相关期刊,拓宽学生对本学科领域的了解,培养学生的学习兴趣,通过给学生布置稍微有挑战性的课题,把问题交给学生,让学生自己去解答,培养学生自主学习、合作学习,提高学生的知识水平和实践技能。
5.网络教学。设立网络教学交流平台,加强师生交流和课后的交流,使得课堂教学得以延伸。课程组将教学过程使用的课件、案例、习题、图像和视频等相关资源上传到网络上,拉近了师生间的距离,增加了师生交流的机会,提高了景观生态学的教学效果。
6.双语教学。教育部2001年制订《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中,明确要求高等学校积极开展双语教学。课程组在景观生态学教学中结合学生专业的不同特点,在介绍国外研究案例中尝试使用双语教学,充分利用省“百人计划”引进人才,作业题讲座的形式传递国外最新研究成果,促进教学内容的更新,培养学生阅读英语文献的兴趣和能力,提高教学效果和质量。
7.实践教学。针对生态学、林学、水土保持与荒漠化防治专业,开设实验和野外实习教学,加深学生对所学知识的理解,提高学生灵活运用课堂知识解决实际问题的能力。如野外观测方法、遥感影像数据的处理、景观要素的划分、景观格局分析和模型的构建等。针对城市规划、园林、风景园林、旅游管理专业开设城市和旅游区的教学实习,提高学生对于景观生态学相关原理在景观生态规划与设计中的指导作用,城市景观的动态变化及其驱动因素分析,开展森林公园和旅游区的规划设计。
在景观生态学本科课程实际教学过程中,由于学生教学资源有限、专业背景不同、课程设置不合理等因素,使得景观生态学的实践教学环节比较薄弱。在实际景观生态学教学过程中,总的学时数偏少,大多数专业的教学实践常常被忽略。山西农业大学林学院各专业开设的课时数为32学时,除了生态学专业以外的其他专业并没有安排实践课。为此,生态学课程组拟将授课学时调整为40学时,实验安排为12学时,野外实践教学安排时间为1周,针对不同的专业实验教学开设不同的内容,实践教学选择的地点以林区、城市、森林公园和自然保护区等为主。
目前,景观生态学实践教学缺乏实习指导书,各院校根据自己的专业特点和实际情况自行组织,没有统一的大纲要求和标准,实践教学内容差别较大。野外实习基地的选择与实习效果有着密切的关系。根据各专业特点和实际情况,课程组构建了景观生态学的课程实习内容:
1.林学、生态学、水土保持与荒漠化防治专业的实习。地点选择主要在关帝山林区,实习的内容包括景观要素类型的识别与勾绘、景观空间格局特征指数计算与分析、景观要素类型中景观生态流的流动过程,景观生态流与景观结构之间的生态关系。
2.园林、城市规划、风景园林、旅游管理专业的实习。实习地点选择在太原、上海、杭州等大中城市,实习主要内容包括景观生态学调查与分析、景观空间格局分析、景观生态的分类与评价、景观的健康状况和功能价值、景观生态规划与设计、综合分析。
目前,景观生态学的本科教学相关环节的研究仍然处于探讨阶段,基于课程组在山西农业大学林学院本科专业开设景观生态学的教学改革与实践,提出以下建议:
1.调整课时数和增加实践教学环节。增加课程的总学时数,增加理论教学时间、增加实验教学环节,同时增设教学实习环节。景观生态学的理论教学调整为40学时,实验教学开设12学时,安排景观生态学教学实习,对森林景观、城市景观、自然保护区等进行调查分析,使学生了解并掌握如何分析景观结构、功能与变化,如何进行景观规划与设计,能应用景观生态学基本原理解决实际问题。
2.调整完善教学内容。因材施教,针对不同专业,对教学体系、教学难度、教学方法及教学进度做出适当调整:对生态学知识掌握比较全面的专业,如生态学和林学专业,可以多安排课堂讨论,增加景观生态实验,有利培养他们的动手能力和科研能力;而对生态学基础相对薄弱的专业,如水土保持与荒漠化防治、旅游管理、园林等专业,则应在补充生态学基础理论的基础上,在授课过程中结合多种案例开展教学。
3.教学方法多元化。在采用多媒体课件的基础上,综合应用启发式教学、案例教学、多元互动教学、开放式教学、网络教学、参与式教学和双语教学等多种教学方法,共同提高教学质量和教学效果。
4.优化课程教学实习内容。根据不同专业特点和学科背景构建适合本专业特点的实习内容,使学生通过实习进一步加深课堂所学知识,提高解决实际问题的能力。
综上所述,景观生态学的迅速发展和应用的不断拓宽使得该课程充满了挑战和吸引力,这一特点增加了本科教学的难度,教师要面对的是具有不同专业背景的学生,而景观生态研究则具有综合整体性、宏观区域性以及研究手段先进性的特点。因此,关于本科景观生态学的教学内容的研究,是一个需要不断改进、深入探讨的课题。
[ 1 ] 郭晋平.森林景观生态研究[M].北京:北京大学出版社,2001.10-11.
[ 2 ] 乔卫芳,聂小军.高等院校本科阶段景观生态学课程教学改革研究[J].中国电力教育,2012(32):37-38.
[ 3 ] 黄一绥.美国大学“环境生态学”课程体系及其借鉴[J].高等理科教育,2008(4):44-46.
[ 4 ] 陈芳,冯革群.德国大学的景观生态教学[J].世界地理研究,2005,14(3):103-108.
[ 5 ] 彭奎,李远,李宏.景观生态学双语教学探索[J].中国冶金教育,2011(4):66-69.
[ 6 ] 傅伯杰,陈利顶,马克明,等.景观生态学原理及应用(第2版)[M].北京:科学出版社,2011.
[ 7 ] 徐化成.景观生态学[M].北京:中国林业出版社,1996.
[ 8 ] 肖笃宁,李秀珍,高峻,等.景观生态学[M].北京:科学出版社,2004.
[ 9 ] 余新晓,牛健植,关文彬,等.景观生态学[M].北京:高等教育出版社,2006.
[10] 郭晋平,周志翔.景观生态学[M].北京:中国林业出版社,2007.
[11] 邬建国.景观生态学——格局、过程、尺度与等级(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2007.
[12] 刘惠清.景观生态学[M].哈尔滨:东北师范大学出版社,2008.
[13] 刘茂松,张明娟.景观生态学:原理与方法[M].北京:化学工业出版社,2004.
[14] 周志翔.景观生态学基础[M].北京:中国农业出版社,2007.
[15] 卢杰,郑维列.景观生态学课程教学方法探讨[J].西藏科技,2008(3):52-54.
[16] 何东进,洪伟,吴承祯,等.景观生态学精品课程建设与教学改革研究[J].高等农业教育,2011(8):51-55.
[17] 王春华.开展启发式教学培养学生创新思维能力[J].河南工业大学学报(社会科学版),2007(3):103-104.
(编辑:王 佳)
2014-09-15
山西农业大学教改项目(编号:PY-201311)。
杨三红(1978-),男,山西汾西人,讲师,在读博士,主要从事景观生态学和地理信息系统等方面的教学和科研工作。
郭晋平(1963-),男,山西原平人,教授,博导,主要从事景观生态学和森林生态学的教学和科研工作。
G642
A
1008-6927(2015)01-0011-05
DOI号:10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0004