农林院校硕士研究生景观生态学课程教学改革探讨

滕明君 王鹏程 徐永荣 周志翔

(华中农业大学园艺林学学院；湖北省林业信息工程技术中心 武汉 430071)

景观生态学(landscape ecology)是从20世纪70年代末期迅速发展起来的崭新交叉学科，以研究不同尺度上生态格局与过程空间变异为核心。景观生态学将生态学理论知识与社会因素相联系，解决可持续发展问题[1]。起源于生态学与地理学的交叉发展，将地理空间相互作用关系的空间关系与生态系统中物种、能量流动等纵向关系相结合[2]，在解决土地利用规划、自然资源管理、应对环境变化等应用实践中迅速发展。目前，景观生态学已经成为连接自然与社会，解决人类可持续发展中的重大环境、资源问题的有效途径[3,4]，并在维护生态安全、生物多样性保护、土地规划管理、应对气候变化等领域受到重视。

中国景观生态学研究与教学从1990年代末期开始[5]，由肖笃宁、傅伯杰等景观生态学研究者促进，在林学、生态学、地理学等相关专业中首先开展。目前，景观生态学教学已经成为我国资源环境可持续发展类学科的骨干课程，在众多高校中开设，尤其是在农林高校相关专业硕士研究生教学培养中受到重视。一些学者对此进行了探索，何东进等[6]介绍了景观生态学精品课程建设的思路方法，游巍斌等[7]和郭二辉等[8]探索了景观生态学课程的改革的具体思路，郑景明等[9]认为应在景观生态学教学中应引入直观性教学材料、提高学生对课程参与度、加强相关课程联系、考核方式多样化等教学方法。但由于景观生态学理论与实践联系紧密、相关知识体系发展迅速、技术方法更新较快、理论应用广泛等原因，景观生态学的教学仍面临一系列困难，如何有效提升农林院校林学相关领域硕士研究生景观生态学教学效果仍面临重要挑战。本文在总结分析景观生态学发展及课程特点的基础上，探讨了农林院校硕士研究生景观生态学教学改革的思路和方式，以期为中国农林院校景观生态学教学改革提供科学依据。

1 景观生态学课程的基本特征

1.1 景观生态学发展与研究内容

景观生态学起源于1940年代的土地管理，在揭示异质性空间中生物和非生物关系，以及生态后果的需求下，景观生态学自1980年代开始得到迅速发展[10]。随着景观生态学在过去近30年间的快速发展和广泛应用，相关理论方法不断完善和拓展，景观生态学的理论方法已经广泛应用于生态学的各个分支，极大提升了人类对与空间异质性及尺度变异性及其生态后果的理解，并影响了对自然和人类主导景观的管理。

中国景观生态学开始略晚于北美和欧洲地区，但发展迅速。1989年召开了首届景观生态学学术研讨会，1992年中国生态学会景观生态专业委员会成立，1996年国际景观生态学会中国分会成立。赵文武和王亚萍[11]认为中国景观生态学发展可以分为引进吸收阶段(1981～1987)、发展壮大阶段(1990～2006)，发展创新阶段(2007后)。当前，中国景观生态学研究已经涵盖林业、生态、农业、资源环境、地理测绘等专业领域[5]。

景观生态学继承了生态学与地理学中重要的研究方法，并形成了独立的理论方法体系，其极大地催进了生态学和地理学众多领域发展，为解决人类和生态环境可持续发展中的众多问题提供了有效途径。因此，景观生态学研究领域广泛，不同学者对此进行了阐述。Forman[1]提出景观生态学中的一些基本原则和主要研究问题。Wu & Hobbs[12]总结提出了镶嵌景观中的生态流、土地利用覆盖变化的起因过程和后果、景观复杂性的非线性动态等10个优先科学问题；Turner[13]将景观生态学核心研究问题归结为景观格局形成及变化因素、定量评估景观格局、景观异质性与干扰、异质性景观中的生态系统过程等5个方面。而国际景观生态学会(IALE)则认为景观生态学核心概念和理论与人类领域相关的自然科学密切相关，主要涵盖覆盖从自然区域到城市等广阔范围内景观空间格局与过程，景观中格局与过程的关系，人类活动与景观格局、过程和变化的关系，尺度效应和景观干扰等4个主要方面。

1.2 景观生态学课程特点

(1)景观生态学发展迅速。景观生态学起源与1940年代，但在1980年代后得到迅速发展，自1980年代早期开始，景观生态学的相关理论方法不断完善和丰富，当前已进入前沿理论探索阶段。基于Web of Science核心库的检索结果表明，以景观生态学(landscape ecology)为关键词的文献数量快速增加，尤其是在2008年前后进入了高峰阶段(图1)。随着景观生态学在不同领域的应用和拓展，景观生态学由了解静态环境特征向解决变化世界中面临的各类动态问题发展，其理论和方法迅速扩展。

图1 基于web of science数据库的景观生态学文献数量年度变化

图2 基于web of science数据库的景观生态学文献数量学科分布

(2)景观生态学涉及多学科交叉。景观生态学理论来源主要为生态学和地理学。在基础理论方面，景观生态学继承了生态学一些基本方法和理论，如整体论与系统论、岛屿生物地理学理论、生物多样性理论等；同时，一些地理学的方法也成为景观生态学重要力量组成部分，如空间格局、空间过程、空间规划等理论方法等。景观生态学发展也与保护生物学、城市生态学、社会学、空间信息科学等学科交叉融合，形成了对不同领域学科支持的深入融合，这使景观生态学向可持续科学不断发展。基于Web of Science核心库的检索结果也表明，景观生态学文献的学科分布十分广泛，生态学、环境科学、地理环境学、地理科学、生物多样性、环境研究等领域文献数量较丰富，但在其他学科中文献也有广泛分布，见图2。

(3)景观生态学与现代信息技术密切联系。景观生态学关注不同尺度上的空间异质性，特别是宏观尺度空间异质性的成因、变化、影响。因此，景观生态学是一门明确的空间相关学科。自景观生态学出现和发展，其与空间信息技术、计算机技术的发展就十分密切。以遥感、地理信息系统、定位导航系统等为核心的现代信息技术的快速发展推动了人们能够从更系统的角度，快速了解宏观区域特征，由此极大推动了景观生态学从早期关注土地规划问题迅速扩展，成为了解空间异质性及其影响，解决人类可持续发展问题的学科。遥感技术在景观要素的识别与分布定量研究、景观功能遥感评估、景观动态变化、尺度效应、景观评价与规划等方面均发挥了重要作用[14]。特别是，不同分辨率的时序遥感数据为了解区域尺度或者更大尺度生态过程及其变化提供了重要数据支撑[15]。而地理信息系统的发展则为景观生态学研究和应用提供了重要分析决策工具，实现对空间过程、空间异质性、空间变化的定量分析和预测。因此，现代信息技术已经成为开展景观生态学研究和应用的重要基础，成为景观生态学的关联课程。

(4)景观生态学是密切联系生态环境与社会经济发展的课程。景观生态学是一门以应用研究为出发点和落脚点的科学[16]，因此它具有与生俱来的实践性。当前景观生态学理论继承了生态学与地理学的基本思想，并与生态环境问题治理和社会经济发展协调关系相融合[17]，围绕森林、湿地、海洋、动植物、人类等生态系统面临的关键可持续发展问题开展研究和实践，同时这些领域的知识不断融入景观生态学理论体系，极大促进了景观生态学解决实际环境问题和可持续发展文帝的理论基础。

(5)景观生态学应用范围广泛。景观生态学起源于对土地的利用规划研究，但随着景观生态学理论与方法的快速发展，其应用范围迅速扩张，景观生态学的理论方法已经广泛应用与不同学科，成为突破原有研究方法限制的重要途径，如在森林生态系统管理、应对气候变化、生物多样性保护、湿地保护与恢复、海洋景观管理、游憩规划管理、城市规划等诸多领域。

2 农林高校研究生景观生态学课程教学现状与问题

2.1 知识体系更新迅速

景观生态学是一门发展迅速的学科，在过去30年内相关理论得到极大丰富和拓展。随着知识体系的不断丰富和完善，相关理论和范式快速增加。尽管快速扩张的知识体系和应用实践有助于学生知识体系的快速更新，但这也增加了理论教学难度，在教学过程中教材及时更新成为重要问题。尽管众多教学改革中意识到这一问题的存在，但当前这一基础问题并未得到充分重视而体现在教学体系改革中。

2.2 理论方法抽象

景观生态学多涉及到宏观尺度的理论和方法，且相关理论知识跨度较大[8]，例如，景观过程既包括全球尺度的环境变化问题，也包括微观层面的景观遗传学问题，且诸多涉及到景观格局与景观过程、景观格局与生态系统服务方面的理论可能需要长期数据和实验验证，无疑增加了学生对于理论知识理解的困难。

2.3 实践课程薄弱

尽管景观生态学是一门源于实践归于实践的学科，但其涉及面较广，实践课程安排困难[6]，因此，在当前教学过程中，多数学校难以有效的安排实践课程，景观生态学应用仍停留在理论层面，缺乏落地的有效措施。

2.4 不同学科研究生背景参差

目前农林院校景观生态学研究生课程主要面向林学、生态学、园林、风景园林、旅游管理、地理学、土地资源管理等专业研究生开设[6,8]。例如以华中农业大学林学专业为例，从目前林学专业和相关专业研究生学源背景看，背景学科构成复杂，尽管林学占据了较大份额，但由于院校教育存在较大差异，其基础理论课程开设情况千差万别，一部分学生无生态学和地理学知识背景，也对宏观层面生态环境问题缺乏了解，导致教学难度难以有效把控和设计。

3 研究生景观生态学课程教学改革的思考

针对以上景观生态学教学中面临的问题，笔者认为农林高校林学相关专业研究生景观生态学教学应注重：合理设置理论课程与实验课程比例，优化课程教学案例，提升研究生课程知识探索水平，完善实验课程体系，加强景观生态学应用实践指导等系统性改革和创新，并在笔者承担的华中农业大学林学、园林、风景园林等专业硕士研究生教学中进行了实践和探索。

3.1 合理设置理论课程与实验课程比例

当前景观生态学教学中，理论课占有大多数课时，一般要超过2/3的总课时，理论基础课程多以相关教材为基础，这些内容理论性较强，且难以囊括景观生态学新理论，因此不适宜于面向理论前沿知识获取和传递的研究生教学。建议在合理优化教学大纲的前提下，大幅压缩课堂教学中理论课教学，而增加实践课程比例，将课堂理论教学改为课堂引导教学和课下理论自学，课堂实践验证。在32学时的教学中，理论课教学不宜超过6学时，且该部分内容的教学宜结合教师知识体系引导、学生自学汇报、教师点评等形式进行。在实际教学过程中，笔者所在教学团队将理论基础知识的课堂授课压缩为“概念与理论基础专题”和“景观生态学研究现状、主要议题与研究方法”等2个专题讲座，而要求学生课下自学景观生态学基础理论内容。

3.2 优化课程教学教案

根据当前景观生态学研究和应用发展趋势，及时调整和优化课程教学大纲，同时适应课堂引导式教学和课下自学转变，增加对实践学学内容的重视。在课堂授课中将传统的章节授课体系转变为专题讲座形式，而基础理论自学部分的大纲要求则由教师转向学生，适应对硕士研究生阶段注重学生自我学习能力提升的要求，因此，结合当前幕课发展的趋势，宜适当增加景观生态学基础理论知识的幕课教学内容，提升学生课下自学的体系性。

3.3 提升研究生课程理论知识探索水平

可通过最新文献阅读和组织小型研讨会汇报的形式，促进学生对景观生态学最新研究和应用研究的掌握，并且以国际重要期刊最新研究文献阅读为主，可提升学生文献查阅与总结的能力，同时了解国际景观生态学研究领域最新进展，并通过课堂汇报的形式对相关知识进行讨论和分享。在实际教学过程中，笔者所在教学团队明确了阅读文献来源的遴选标准，对文献精读和关联性文献阅读、汇报内容和实践等均明确要求，其中文献遴选要求以Landscape ecology、Landscape and urban planning、Ecography等景观生态学核心期刊和JCR分区为1区的相关期刊中密切关联文章为主，且须为近3年发表的研究类论文。文献阅读与汇报须将密切关联文献作为一个知识点体系进行阅读和介绍。

图3 华中农业大学景观生态学研究生课程学生汇报

3.4 强调探索性实验课程体系

针对授课对象知识需求及时调整实践教学知识体系，大幅增加探索性实验课程。如通过设置生态应用需求，让学生通过自行查阅文献和总结理论知识，在此基础上完成相关探索性实验。笔者所在的教学团队在近年来的教学中对实验课程体系进行了优化，4次实验课分为基础方法实践和探索性实践两部分，基础方法实践要求学生按照明确的实验目的、方法和工具，运用给定的方法和步骤，完成当前常用研究方法和技术手段的掌握学习，在实践中了解景观生态学基础原理。而在探索性实践方面，实验课不设定固定的实验步骤，而要求学生在基础方法实践的基础上，通过文献查阅和技术方法自学等完成设定的实验目的和要求，以达到学生自我探索学习的目的，例如要求学生结合具体案例，开展景观生态评价与景观生态规划的探索性实验，在此过程中学生需要完成景观生态评价与规划基础知识体系的学习和理解、相关研究文献查阅、评价方法和指标体系的构建、数据收集与整理、模型运算、结果分析和解释等全流程。实践表明这一改革显著改变了学生被动接受实验的窘境，激发了学生自我学习和解决实际生态环境问题的能力，较好的达到了课程目的。

3.5 加强景观生态学应用实践指导

将课堂教学延伸，让学生将景观生态学理论知识与所研究课题或实践内容相结合，通过线上线下师生互动加强对景观生态学应用实践的指导。在实际教学改革中，可通过微信群、QQ群、微博等形式建立沟通和讨论渠道，及时和深入的对景观生态学学习和实践内容进行深入互动与探讨。

4 结语

研究生景观生态学教学改革同其他课程的教改类似，是一个系统工程，但也有其自身特点。本文系统分析了农林院校研究生景观生态学教学的现状和问题，并针对性的提出了合理设置理论课程与实验课程比例，优化课程教学教案，提升研究生课程知识探索水平，完善实验课程体系，加强景观生态学应用实践指导等系统性改革和创新等系统性改革思路，并介绍了在华中农业大学林学等相关学科研究生教学实践中的应用。两年的教学实践表明，以此体系为引导的教学能够显著提升研究生对于景观生态学前沿知识的了解和对相关理论实践技能的掌握能力。