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景观生态学(Landscape Ecology)是生态学和地理学的交叉学科,以景观为研究对象,探讨能量流、物质流、信息流和价值流在地球表层的交换规律,分析景观的空间结构、功能过程以及其在时间与空间上的相互关系。目前,景观生态学已广泛应用于生态建设规划、土地生态评价与规划、区域生态环境预警、森林规划与保护区设计、城市风景园林设计等方面,具有重要的实践指导意义。景观生态学已成为许多高校相关本科专业或研究生教育的必修课程。如何使学生比较全面地理解和掌握景观生态学的基础知识和理论,并用以指导和解决实际问题,是景观生态学教学值得深入探讨的问题。
景观学本科专业是桂林理工大学2007年新设置专业,目的是为广西培养高层次的生态规划、景观设计和旅游规划方面的人才。因而,在景观生态学教学过程中,要特别强调培养学生的基本理论、基本知识和实践技能方法,要求把生态学的理念贯穿于实践设计中去,提高综合分析和解决实际问题的能力。但是,景观生态学课程由于其理论性较强,专业术语晦涩难懂,学生往往感到吃力,兴趣不高,亟需在教学内容体系建设、教学方法的改进及考核方法的变通等方面加以改革。
一构建完善的教学内容体系
景观生态学课程是运用系统性原理、尺度性原理、生态流与空间再分配原理、镶嵌性原理、人类主导性原理及多重价值原理等对景观的结构、功能和动态进行研究。根据上述教学目的,需要构建完善的学科内容体系。
(一)景观生态学的学科地位和历史沿革
要求学生着重掌握景观的概念和特征、景观生态学的定义和内涵、景观生态学的研究对象和内容;了解景观生态学的学科地位;通晓欧洲学派、北美学派和中国大陆学派的基本景观生态学观点;了解景观生态学的历史沿革及其研究和学习的方法。
(二)景观生态学的主要教学内容
景观生态学学科内容包括4大模块,即景观结构、景观功能、景观动态和景观管理。首先要求学生深入理解景观生态学课程的基础理论,包括等级理论、生态系统理论、岛屿生物地理学理论、地域分异理论、人地相互作用理论、生物控制论、源—汇系统理论、尺度及其效应、空间镶嵌与边缘特征、景观连接度与渗透理论等,这对宏观把握景观生态学理论框架,具有重要的作用。
景观结构包括景观要素类型、景观多样性及其空间关系。景观格局则是指景观要素的空间分布和组合配置。该模块要求学生掌握包括斑块起源、大小、形状、镶嵌、斑块化、斑块动态,廊道起源、廊道结构特征、廊道分类,基质的判定、孔隙度和边界形状、景观异质性、网络等结构特征、景观构型的确定方法以及景观结构要素的影响因素。景观过程与景观功能主要包括:辨析景观过程与景观生态流的联系和区别;掌握景观过程的基本动力和媒介物、景观生态流的基本形式和运动格局,以及连接度与连通性的概念及生态学意义;分析景观结构对景观生态流、景观要素间相互作用的影响机制和生态效应;认识景观结构对生态过程的影响及景观中的文化过程,如人类文化与景观建设、农田景观、城市景观、乡村景观、城乡过渡景观的关系;了解景观要素的相互作用与依存,景观结构与功能的相互影响及其与尺度的联系。景观的结构功能和动态这部分内容需要学生掌握景观稳定性、景观变化驱动椅子、景观变化对生态环境的影响、景观的动态变化与模拟、景观变化与人类干扰的关系等知识点。
(三)景观生态规划与设计
理论研究的目的是为了更好地应用,是为指导景观生态规划与设计。因而,这部分教学内容要求学生了解景观生态规划概念、原则、目的和任务;熟悉景观生态规划与设计的内容、方法和步骤;掌握景观生态规划的要点;区分景观格局优化与景观要素规划;熟悉自然保护区、森林公园、林区景观的规划内容和设计方法,了解城市绿地、湿地、乡村景观规划的途径、内容和设计步骤;掌握区域生态旅游开发的基本模式、生态旅游区的景观格局分析内容和旅游区规划设计的途径。同时,需要及时跟踪具有科学性、前瞻性和动态性的教学内容,包括景观生态安全、土地可持续利用、生态风险评价、景观异质性研究等理论。
二加强实践观摩教学
(一)多媒体辅助计算机教学
景观生态学是一门理论性和应用性都较强的学科,存在着理论上抽象、应用上具体的情况。为有效地培养学生的实践和创新能力,提高教学质量,必须采用多媒体辅助计算机教学方法。从景观学专业的培养目标出发,在教学方法和手段上,应尽可能选择多种教学传媒,将图片、图表、录像、报刊杂志、光盘或科研过程形象地介绍给学生,全方位地传递各种知识、信息,激发学生的学习兴趣。目前,最经济实惠的网络空间资源是Google公司开发的Google Earth软件,它把卫星影像、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上,有效分辨率至少为30 m,对大城市、著名风景区、建筑物区域、部分公众关注区域,有效分辨率为1 m或更小,能够获取高精度影像。操作Google Earth可以查阅地球上任何地方近期的地图、地形、田园、森林、荒地、建筑物等地表覆盖,内容十分丰富,展示生动,对提高学生学习兴趣具有重要作用。
在采用图文并茂的多媒体课堂教学方式进行讲授的同时,还可以以课堂讨论、辩论、启发谈话等多种方式,带动学生积极思考、开拓思路。如讲授景观生态学中有关基本概念如“斑块、廊道、基质”时,其概念相当抽象。这时就应以野外实拍的图片资料进行讲解、分析,使学生对这些概念有更客观、具体的认识。
(二)加强实践性教学环节,注重能力培养
实践教学是培养学生动手能力、观察能力、分析和解决问题能力的教学过程。只有经过实践性教学,才能使学生对课本上的抽象概念产生直观的、感性的了解。实践教学内容主要包括景观结构单元的调查与分析、景观空间格局的辨识、景观功能的测定和景观的分类评价等。要求学生结合实地调查区分斑块、廊道和基质三种景观要素,并在专业图上加以勾绘,分析计算主要景观格局的特征指数,如斑块数量、周长、面积、形状指数、分维数、分离度指数、多样性指数、均匀度指数、优势度指数;结合景观要素识别、判断实习地区景观要素的构型,并计算网状景观的连通性;区别不同类型的森林群落,实测景观种子流、热量流、水分和土壤流的强度和方向,说明景观生态流与景观结构间的生态关系;基于地貌类型和植物群落类型,采用聚类分析等方法,进行景观分类,综合分析景观的健康状况和功能价值。
此外,可以利用科研项目配合实践性教学,让学生参与相关科研项目的各个环节,有利于培养学生的素质,提高他们分析和解决生产实际问题的能力。还可以结合大学生毕业论文和大学生训练计划设立有关大地景观的立题,培养学生的科研素质,提高他们分析和解决生产实际问题的能力。
三变通教学考核方法
变通考核方式,科学评价学生。现行教学考核方式往往以考试作为评价的主要手段,不能够全面考核一个学生的真实水平,因而必须改革现行考试方法。要求以考核技能与能力水平为主,平时的成绩考核与期末的总结性、鉴定性考试并重,确立全面的考试模式,建立试卷库,实行教考分离,不断完善考试考核内容及办法;适当增加平时考核比重,加强对学生的出勤、课堂表现及作业的分值。
景观生态学课程通过一系列教学改革,可以丰富课堂内容,活跃本专业学生的思维,提高教学水平,使教学效果明显提高。在连续三年的教学考核中,关于景观生态学课程教学方法及效果的学生满意度达到95%以上。课程考试通过率由先前的81%,提高到90%。学生对该课程的认同由原来的75%达到如今的96%。从近两年的本科毕业设计来看,大多数学生的生态理念和生态设计水平有了显著的提高,得到了专业老师的一致认可。但是,教学改革是一个动态的课题,教学内容与实践课程体系不断变化,其教学方法与教学手段也应及时改革与调整,必须大胆地改革,不断充实与完善,才能不断提高教学质量,培养适合社会发展的专业技术人才。
参考文献
[1]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.
[2]黄义雄.地理理科基地班景观生态学课程教学工作的探讨[J].福建地理,2002,17(2):25-26.
[3]陶波兰,郁书君,齐家祥,等.景观设计类专业景观生态学教学探讨[J].教书育人,2010,10(6):86-87.
[4]吴兆录.景观生态学教学的短期户外观摩———云南大学的实践[J].云南地理环境研究,2011,23(1):1-4.
[5]张明如,温国胜,侯平,等.景观生态学教学内容体系构建的若干思考[J].中国林业教育,2008,5:60-63.
[6]楚光明,宋于洋,李明艳,等.林学专业景观生态学课程教学探讨[J].安徽农学通报,2009,15(8):221-222.
[7]杨矫,赵炜.在高校双语教学中探索针对学科特色的教学方法———以景观生态学双语课为例[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,S2:297-298.
景观学本科专业是桂林理工大学2007年新设置专业,目的是为广西培养高层次的生态规划、景观设计和旅游规划方面的人才。因而,在景观生态学教学过程中,要特别强调培养学生的基本理论、基本知识和实践技能方法,要求把生态学的理念贯穿于实践设计中去,提高综合分析和解决实际问题的能力。但是,景观生态学课程由于其理论性较强,专业术语晦涩难懂,学生往往感到吃力,兴趣不高,亟需在教学内容体系建设、教学方法的改进及考核方法的变通等方面加以改革。
一构建完善的教学内容体系
景观生态学课程是运用系统性原理、尺度性原理、生态流与空间再分配原理、镶嵌性原理、人类主导性原理及多重价值原理等对景观的结构、功能和动态进行研究。根据上述教学目的,需要构建完善的学科内容体系。
(一)景观生态学的学科地位和历史沿革
要求学生着重掌握景观的概念和特征、景观生态学的定义和内涵、景观生态学的研究对象和内容;了解景观生态学的学科地位;通晓欧洲学派、北美学派和中国大陆学派的基本景观生态学观点;了解景观生态学的历史沿革及其研究和学习的方法。
(二)景观生态学的主要教学内容
景观生态学学科内容包括4大模块,即景观结构、景观功能、景观动态和景观管理。首先要求学生深入理解景观生态学课程的基础理论,包括等级理论、生态系统理论、岛屿生物地理学理论、地域分异理论、人地相互作用理论、生物控制论、源—汇系统理论、尺度及其效应、空间镶嵌与边缘特征、景观连接度与渗透理论等,这对宏观把握景观生态学理论框架,具有重要的作用。
景观结构包括景观要素类型、景观多样性及其空间关系。景观格局则是指景观要素的空间分布和组合配置。该模块要求学生掌握包括斑块起源、大小、形状、镶嵌、斑块化、斑块动态,廊道起源、廊道结构特征、廊道分类,基质的判定、孔隙度和边界形状、景观异质性、网络等结构特征、景观构型的确定方法以及景观结构要素的影响因素。景观过程与景观功能主要包括:辨析景观过程与景观生态流的联系和区别;掌握景观过程的基本动力和媒介物、景观生态流的基本形式和运动格局,以及连接度与连通性的概念及生态学意义;分析景观结构对景观生态流、景观要素间相互作用的影响机制和生态效应;认识景观结构对生态过程的影响及景观中的文化过程,如人类文化与景观建设、农田景观、城市景观、乡村景观、城乡过渡景观的关系;了解景观要素的相互作用与依存,景观结构与功能的相互影响及其与尺度的联系。景观的结构功能和动态这部分内容需要学生掌握景观稳定性、景观变化驱动椅子、景观变化对生态环境的影响、景观的动态变化与模拟、景观变化与人类干扰的关系等知识点。
(三)景观生态规划与设计
理论研究的目的是为了更好地应用,是为指导景观生态规划与设计。因而,这部分教学内容要求学生了解景观生态规划概念、原则、目的和任务;熟悉景观生态规划与设计的内容、方法和步骤;掌握景观生态规划的要点;区分景观格局优化与景观要素规划;熟悉自然保护区、森林公园、林区景观的规划内容和设计方法,了解城市绿地、湿地、乡村景观规划的途径、内容和设计步骤;掌握区域生态旅游开发的基本模式、生态旅游区的景观格局分析内容和旅游区规划设计的途径。同时,需要及时跟踪具有科学性、前瞻性和动态性的教学内容,包括景观生态安全、土地可持续利用、生态风险评价、景观异质性研究等理论。
二加强实践观摩教学
(一)多媒体辅助计算机教学
景观生态学是一门理论性和应用性都较强的学科,存在着理论上抽象、应用上具体的情况。为有效地培养学生的实践和创新能力,提高教学质量,必须采用多媒体辅助计算机教学方法。从景观学专业的培养目标出发,在教学方法和手段上,应尽可能选择多种教学传媒,将图片、图表、录像、报刊杂志、光盘或科研过程形象地介绍给学生,全方位地传递各种知识、信息,激发学生的学习兴趣。目前,最经济实惠的网络空间资源是Google公司开发的Google Earth软件,它把卫星影像、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上,有效分辨率至少为30 m,对大城市、著名风景区、建筑物区域、部分公众关注区域,有效分辨率为1 m或更小,能够获取高精度影像。操作Google Earth可以查阅地球上任何地方近期的地图、地形、田园、森林、荒地、建筑物等地表覆盖,内容十分丰富,展示生动,对提高学生学习兴趣具有重要作用。
在采用图文并茂的多媒体课堂教学方式进行讲授的同时,还可以以课堂讨论、辩论、启发谈话等多种方式,带动学生积极思考、开拓思路。如讲授景观生态学中有关基本概念如“斑块、廊道、基质”时,其概念相当抽象。这时就应以野外实拍的图片资料进行讲解、分析,使学生对这些概念有更客观、具体的认识。
(二)加强实践性教学环节,注重能力培养
实践教学是培养学生动手能力、观察能力、分析和解决问题能力的教学过程。只有经过实践性教学,才能使学生对课本上的抽象概念产生直观的、感性的了解。实践教学内容主要包括景观结构单元的调查与分析、景观空间格局的辨识、景观功能的测定和景观的分类评价等。要求学生结合实地调查区分斑块、廊道和基质三种景观要素,并在专业图上加以勾绘,分析计算主要景观格局的特征指数,如斑块数量、周长、面积、形状指数、分维数、分离度指数、多样性指数、均匀度指数、优势度指数;结合景观要素识别、判断实习地区景观要素的构型,并计算网状景观的连通性;区别不同类型的森林群落,实测景观种子流、热量流、水分和土壤流的强度和方向,说明景观生态流与景观结构间的生态关系;基于地貌类型和植物群落类型,采用聚类分析等方法,进行景观分类,综合分析景观的健康状况和功能价值。
此外,可以利用科研项目配合实践性教学,让学生参与相关科研项目的各个环节,有利于培养学生的素质,提高他们分析和解决生产实际问题的能力。还可以结合大学生毕业论文和大学生训练计划设立有关大地景观的立题,培养学生的科研素质,提高他们分析和解决生产实际问题的能力。
三变通教学考核方法
变通考核方式,科学评价学生。现行教学考核方式往往以考试作为评价的主要手段,不能够全面考核一个学生的真实水平,因而必须改革现行考试方法。要求以考核技能与能力水平为主,平时的成绩考核与期末的总结性、鉴定性考试并重,确立全面的考试模式,建立试卷库,实行教考分离,不断完善考试考核内容及办法;适当增加平时考核比重,加强对学生的出勤、课堂表现及作业的分值。
景观生态学课程通过一系列教学改革,可以丰富课堂内容,活跃本专业学生的思维,提高教学水平,使教学效果明显提高。在连续三年的教学考核中,关于景观生态学课程教学方法及效果的学生满意度达到95%以上。课程考试通过率由先前的81%,提高到90%。学生对该课程的认同由原来的75%达到如今的96%。从近两年的本科毕业设计来看,大多数学生的生态理念和生态设计水平有了显著的提高,得到了专业老师的一致认可。但是,教学改革是一个动态的课题,教学内容与实践课程体系不断变化,其教学方法与教学手段也应及时改革与调整,必须大胆地改革,不断充实与完善,才能不断提高教学质量,培养适合社会发展的专业技术人才。
参考文献
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[5]张明如,温国胜,侯平,等.景观生态学教学内容体系构建的若干思考[J].中国林业教育,2008,5:60-63.
[6]楚光明,宋于洋,李明艳,等.林学专业景观生态学课程教学探讨[J].安徽农学通报,2009,15(8):221-222.
[7]杨矫,赵炜.在高校双语教学中探索针对学科特色的教学方法———以景观生态学双语课为例[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,S2:297-298.