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【關鍵詞】土壤污染與防治 教學內容 教學方法
【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】B 【文章編號】1006-9682(2011)05-0008-02
《土壤污染與防治》是一門研究土壤中污染物污染規律、遷移轉化及治理的一門專業課程,它著重于對土壤污染基礎理論和方法的研究。使學生認識土壤污染的性質、研究對象、內容和方法,完善環境科學知識結構,樹立可持續發展的戰略思想,為將來從事土壤污染與修復工作奠定知識和基礎技能。
一、課程設置的必要性
隨著我國經濟的快速發展,工農業生產的進一步提高,人們對食品質量要求的不斷提高,我國土壤環境質量狀況日益受到重視。土壤污染具有隱蔽性,從污染開始到后果顯現需要一個長時間、間接、逐步積累的過程,土壤中的污染物往往是通過農作物吸收、再通過食物鏈進入人體,進而引發人們健康的變化,最終才能被人們認識和發現。土壤污染研究工作起步較晚,直到1955年至20世紀70年代初,在日本富山市神通川流域出現了“痛痛病”后土壤污染研究才步入正軌。更重要的是進入土壤的污染物移動速度緩慢,土壤受到污染和破壞后很難恢復,同時我國在土壤污染防治方面立法不完善,污染治理的主體不明確,進一步導致了土壤污染防治的困難。在高校開設《土壤污染與防治課程》不僅能提高學生對土壤污染狀況的重視程度,而且能夠培養出一批土壤污染與防治的工作者,同時提高全民防治土壤污染的意識。
二、課程的主要內容
土壤污染與防治是介于土壤學與環境學之間的交叉學科。土壤科學的發展較早,起初僅是研究土壤圈內部的理化性狀和質能交換,隨著研究技術與手段的提高,土壤科學所涉及的范圍已擴展到自然界的各個圈層。由于土壤是人類處于鎘圈層活動的一個紐帶,同時自身又是一個復雜的自然體,聯系面寬、用途廣,因此,土壤學是一門綜合而又十分復雜的自然學科。總的來說,土壤學是研究土壤中物質和能量運動規律及其與外界環境條件和植物生長關系的學科。
從土壤學的角度看,土壤污染與防治是土壤學向環境學滲透而產生的新分支;從環境科學看,土壤污染與防治屬于環境科學的一個專業領域。我們所理解的土壤污染與防治是以“人類與土壤污染”這一對特殊矛盾體為其研究對象的科學,它的基本任務是:研究無機、有機物染污物在土壤中遷移轉化等動態規律,病原微生物的污染與防治,土壤環境背景值與土壤環境容量及質量評價,土壤污染的修復與利用技術。
從傳統土壤學與土壤污染與防治的主要任務可以看出來,兩者既有一定的聯系也有所區別。土壤污染與防治是以傳統土壤學為基礎的一門新興邊緣科學,在《土壤污染與防治》課程中,土壤學的基本知識內容是學習土壤污染與防治課程最基礎、最重要的部分,因此在講授中沒有對土壤的基本知識再行贅述。土壤污染與防治課程著重強調了土壤污染的危害、污染的規律、污染物的遷移轉化、土壤污染的修復治理及土壤污染的評價。
農業院校環境科學專業所學的環境科學專業所學的土壤污染與防治,則主要以土壤中污染物質的遷移轉化為重點,及由于人類的不恰當利用方式對土壤造成的損害及其修復。土壤污染與防治方面的教材共有四部,分別是林成谷(1989年)、楊景輝(1995年)、夏立江(2001年)、洪堅平(2005年)進行編寫的。就選用教材內容分布來看緒論占5%,土壤污染占8%,無機污染物對土壤的污染占13%,有機污染物對土壤的污染占10%,肥料對土壤環境的污染占8%,固體廢物對土壤環境的污染占12%,污水灌溉對土壤的污染與防治占8%,酸沉降對土壤生態環境的影響占6%,污染土壤的環境質量監測與評價占8%,污染土壤的修復技術占12%,工礦區污染土壤的合理利用與復墾占10%。
就整個教學內容來看,課程教授內容以土壤圈與土壤污染的關系,土壤污染與防治的發展史、現狀、危害,特別是土壤污染與農業可持續發展的關系,及土壤污染與防治的內容與任務開始,詳細講解了土壤污染物性質、種類、來源,及無機、有機污染物、肥料對土壤的影響,闡述了污染物在土壤中的遷移轉化規律,固體廢棄物、污水灌溉、酸沉降等對土壤與環境的影響、工礦區污染土壤的特點,著重闡述了對污染土壤監測評價與修復技術,具體學時分布見表1。
按照講課內容28個學時來看,土壤基礎內容的講述僅有4個學時,這對于從未接觸過土壤知識的本科生而言是遠遠不夠的。但是對于環境科學專業的學生來說,在其專業課的學習中,有專門講述土壤學、環境監測、環境質量評價、環境化學的課程,如用55%的時間來講解土壤污染與防治,如用較大篇幅講解土壤污染的現狀及危害,不僅重復,也不能使學生更好地掌握土壤學基礎知識。
三、關于《土壤污染與防治》課程的教學方法
1.采用多媒體手段提高教學成效
多媒體教學具有畫面多、信息量大、直觀性強的功能。在《土壤污染與防治》的教學過程中,筆者利用多媒體在教學中的這些特點,更加有效地展開教學活動。
通過兩位主講教師的努力,制作了精美的多媒體課件。通過將環境污染現象的真實、生動的畫面展示在屏幕上,讓學生了解現實環境污染的嚴峻形勢,使學生產生一種身臨其境、觸目驚心的感受,更真切地體會到環境保護工作的重要性。同時引征眾多研究的數據,展示了污染物在土壤中轉移的規律,參考大量文獻資料,詳細介紹了國外土壤污染治理與修復的先進技術與方法。利用多媒體教學的手段讓學生近距離接觸了現場,提高了學生對土壤污染的直觀認識,同時由于采用多媒體教學,減少了板書的時間,有利于擴大教學信息量,提高了課堂教學效率。
2.加強實驗、實習教學提高學生案例處理能力
實驗、實習教學是理工科專業實踐教學非常重要的一環。目前《土壤污染與防治》課程未設置實驗、實習學時,為了提高學生的實驗及動手能力,可將工礦、企業、農田污染地作為學生實習與實驗的基地或采樣點,必須從實習教學內容的選擇和實習教學方式的改革入手,真正解決實習過程中教師“教什么”和“怎么教”、學生“學什么”和“怎么學”這一關鍵問題。讓學生自己取樣,調研當地土壤的基本結構與情況,分析存在的污染問題,加深學生對基礎理論知識的掌握。在調查實驗數據的基礎上,對采樣點土壤給出客觀合理的評價,有針對性的提出治理該土壤污染問題治理與修復的方法,并設計出可行有效的實施方案,提高學生理論聯系實際的能力。實習結束時要求學生根據自己的專業知識、背景知識獨立完成實習報告,要求學生必須有自己的獨到見解和認識,努力克服實習報告的“克隆”現象。
3.開展研究性學習
研究性學習是指學生根據教師的指導進行主動探究的學習活動。它是一種學習的理念、策略、方法,適用于學生對所有學科的學習。在《土壤污染與防治》課程中,研究性學習指在教學過程中以問題為載體,創設一種類似科學研究的情境和途徑,讓學生通過自己收集、分析和處理土壤基本信息來實際感受和體驗知識的生產過程,判斷土壤是否有污染發生、為何種污染物、危害程度及相應的污染源情況等,進而培養學生分析問題、解決問題的能力和創造能力。這是當前環境保護工作的重要環節,也是當前農業生產上對廣大環境保護工作者提出的一個重要要求。
我國土壤環境質量調查工作即將全面結束,為了能夠更好的應對我國土壤污染日益嚴重的現狀,有效處理土壤污染的問題,需要高校培養大量的專門人才。隨著環境科學的不斷發展,《土壤污染與防治》課程的知識也將不斷更新,因此要充分注重教材的建設與改革,以不斷提高該課程的教學質量。
參考文獻
1 洪堅平.土壤污染與防治[M].北京:中國農業出版社,2005
關鍵詞:農業資源與環境;實習基地;浙江農林大學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)04-0045-02
農業資源與環境是針對農業問題、資源問題、環境問題而設的專業,原國家教委于1997年對其它幾個密切相關的本科專業進行合并而成的,隸屬于農林本科專業中的環境生態類。我校于2007年新設農業資源與環境本科專業,首屆畢業生已于2011年6月順利畢業。與其他專業相比,農業資源與環境專業的實踐教學環節顯得尤為重要,特別是對農業資源的利用和保護方面,必須通過強化實踐教學,讓學生探討通過生物、工程、農藝相結合的綜合措施來提高農業資源利用效率的途徑;通過預防、控制和治理環境污染和生態退化,著力建設具有良性物質和能量循環體系的生態系統,尋求農業資源最佳利用、人類社會與環境協調持續發展的方法、對策。近幾年我們資源與環境類課程的實習主要是以校外實習為主,經費開支大,另外還存在一定的安全隱患。而我們“兩園合一”(校園和植物園合一)的校園,本身具有的豐富資源,包括植物、水、土壤等,我們還未充分利用。如果能結合我們的課程特點,建設相應的集系統化、專業化、多功能化為一體的校內綜合實習基地,一方面可減少不必要的野外實習開支,另一方面,還可以充分發掘和拓展校園作為綜合實習基地的功能,使我們的課程實踐教學真正融會貫通到“生態大學,天人合一”的辦學理念中。
一、校內實習基地承擔的主要教學任務
1.農業資源與環境專業相關課程:課程教學實習實踐:地質學基礎、氣象學、土壤學、土宜學、水土保持、土壤污染與修復、植物營養學、作物栽培學、生態學、環境與資源信息技術、試驗設計與統計、資源與環境分析測試(Ⅰ.土壤和水質分析、Ⅱ.農化分析)以及涉及廢棄物資源化與肥料開發、土地管理學、微生物學等課程的專業綜合實習;畢業實習。
2.全校性課程資源與環境類課程:面向環境科學、林學、園藝、植保、農學、園林、風景園林等專業開設的氣象學、地質學、土壤學、植物營養學等課程的實習、實踐教學。
二、校內實習基地建設目標
1.農業資源與環境專業相關課程的綜合實習平臺。通過調研和借鑒其他高校的經驗,將本基地建設成為農業資源與環境專業學生資源與環境類系列課程的綜合實踐教學實習基地。可有機地結合和利用校內的氣象、地質、土壤、水等資源,開設相關課程的實踐實習教學;同時,通過與農學實習基地的整合,新建溫室大棚等,可為學生提供植物營養、試驗設計與統計、資源與環境分析測試、專業綜合實習等課程的實踐教學及科研創新課題提供平臺。
2.非農業資源與環境專業學生相關課程的實踐實習教學平臺。兼顧其他專業氣象學、土壤學課程的實習、實踐教學,完善土壤學實踐教學體系,力爭通過幾年的實踐,將本基地建設成具有一定規模且相對穩定、可以長期使用的大學生實習實踐基地、畢業生實習基地;通過努力,使基地成為未來人才培養和科學研究的核心基地,建成合作關系緊密,能與“產、學、研”一體化相結合的基地,為更好地服務浙江經濟作貢獻。
三、基地建設思路和方案
通過網絡搜索、通訊交流等方式開展調研,對國內外院校特別是高校中具相同或類似專業的單位進行了咨詢,對相同或類似專業的實習實踐基地建設的基本情況進行了前期了解和分析。截止到目前,我們已經跟加拿大阿爾伯特大學、浙江大學、中國農業大學、南京農業大學、福建農林大學和中科院南京土壤研究所、浙江農科院等知名院所和高校開展了交流活動。根據整理的資料,選取有代表性的地點進行實地參觀考察,總結他們的經驗,完善我校資源與環境類課程的校內實習基地模式。
1.專業認知(科普性)型校內實習基地建設:主要是針對農業資源與環境專業學生的專業基礎課、非農業資源與環境專業的土壤學系列課程的實踐教學課程,如氣象學、地質學、基礎土壤學、巖石與土壤學等。利用校內現成的資源,進行“點”的選取和布控。通過對整個校園的調研,選取有代表性的土壤地塊和剖面觀察點,同時在這些點布置氣象學實習的觀測點,設立氣象工作站。
2.專業知識(以理論、技能水平提高為主)提高型校內實習基地:主要是針對農業資源與環境專業學生的專業必修課如土壤學、植物營養與診斷、肥料加工與制造等。“面”基地,以全校區土地包括官塘農學實驗基地為基礎,進行資源整合與利用;“點”基地,在校區內安排2000m2左右的現有空白地,(其中含溫室大棚),用于長期定點觀察、分析,安排主要內容有植物營養研究方法、主要植物營養元素缺素癥、植物對施肥的反應、不同經營方式對土壤質量的影響等。
3.專業知識應用型校內實習基地:主要針對試驗設計與統計、專業綜合實習等課程。利用建成的實習基地,讓學生自己設計方案,進行試驗小區規劃,布置試驗,進行專業綜合實習的實踐活動。
4.實習實踐基地建設質量與質量監控評估:以資源利用、環境保護為核心,以資源與環境類課程的實踐為主線,基地的選擇要有利于學生優質培養、保障實習實踐的完成,還要有利于實習實踐質量的不斷改進與管理等。實習基地要定期檢查,充分發揮實習基地的功能。根據實習基地的具體情況編制實驗實習教材,形成完整的實驗實習課程評價體系,實現我校資源與環境類課程實踐教學的規范性、科學性。
四、下一步建設思路
一個學校的辦學需要有特色,專業特色是學校辦學特色的體現,所以,我們應該也必須有自己的實習基地,應對浙江省實際及經濟發展和人才需求,建設我校有特色的實習基地。浙江大學的農業資源與環境專業,其基地建設為針對農業種植業,培養一流人才。我們學校朝著農林大學和生態大學的辦學方針發展,培養生態性創業型人才,所以,實習基地的建設應不僅有利于學生專業知識的認知、鞏固和提高,更應強調實際實用,農業、林業兼顧。考慮到目前我校實驗用地緊張,部分實習內容可與農學、林學等專業實習基地相結合來進行。考慮到基地建設的長期性和目前經費(可能)的有限性,實習基地建設需要校內基地和校外基地同時進行。我們邀請了浙江大學相關資深教授進行指導,開展野外實習實踐基地選址和基地踏勘與分析、走訪他們已有的實習單位和實習基地等;同時,我們自己還利用多種機會對實習基地進行了考察。校內實習基地是一項長期的任務,需要學校從資金、人力物力等方面給予持續的支持,這樣才能逐漸將我們的實習基地不斷完善,使之為我校農資專業以及相關專業的實踐教學發揮更大、更持久的作用。
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關鍵詞 教學改革 案例教學法 巖石與土壤教學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
隨著傳統教學模式的弊端不斷顯現,在全國范圍內正在進行著各種形式的教學改革。案例教學法作為一種成功的教學模式也在不斷地被越來越多的教育工作者所接受。隨著社會的發展各種交流平臺的不斷完善,人們的思想也不斷呈現多元化。傳統的教師講學生學的“填鴨式”的教學模式已經不再能夠適應現代的教學環境,也不利于培養現代社會所需要的人才。當前的社會要求學生進入社會以后不僅擁有強大的知識后盾,還需要他們擁有分析問題和解決問題的能力,最好是能夠在工作和生活中有不斷學習而且會學習的能力。
1 案例教學法及其注意事項
1.1 案例教學法簡介
案例教學是由美國哈佛大學法學院院長克里斯托佛·哥倫布·蘭戴爾最先引入到學校教育中來的,經過一百多年的發展被認為是代表未來教育的一種成功的教學方法,并很快地被多種學科所利用。案例教育是從上世紀八十年代進入中國,并被教育工作者所接受和應用。
1.2 案例教學法應用的注意事項
(1)教師角色的定位。由于受到教學目的的制約,教師在案例教學中應該扮演火車列車長的角色,注意課堂上的每一個環節確保課堂這趟列車駛向預期的目的地。當學生的發言沒有受到關注時要適時提出幾個問題,要促使課堂的節奏能正常地進行下去;當關鍵性問題的討論片面而膚淺時,要適當提出疑問引導學生的思維使討論更加全面而深入。若是第一次應用案例教學,教師應當主動參與到學生的討論當中去和學生一起分析案例,引導學生在碰到現實案例時應該如何思考分析。
(2)正確對待案例教學。案例教學雖然能夠非常有效地鍛煉學生的學習能力,提高學生們的學習效率,但是我們也不能過于夸大案例教學的作用。對于一些全新的知識體系的教學,就不太適合使用案例教學。因為學生沒有相關的基礎理論知識作為鋪墊,就很難對案例進行正確合理的分析和討論,這樣會對學生的積極性產生極大的影響,也不利于教師以后案例教學的開展。
(3)制定相應的獎勵措施。在進行案例教學的時候,若是分組討論,可以評選出優秀小組并給予加平時分的獎勵。在討論完成后還可以讓各個小組上交一份關于該次討論的論文,對于最優秀的論文也可以給予加平時分的獎勵。論文的內容可以是大家討論的內容和自己小組課下準備的材料重新組合一下,以文章的形式展示小組成員對案例的認識。這樣不僅能夠調動學生學習的積極性,也有利于案例教學在以后教學過程中的應用。
(4)正確認識“案例”。教師對“案例”的認識還存在偏差和錯誤。“案例”是案例教學的關鍵,案例的好壞將會直接影響到這節課的品質。但是在現實教學活動中部分教師還對案例教學中“案例”的理解存在著誤區。例如有些教師受傳統教育思想的影響往往會把“案例”當成平時教學過程中的“舉例子”,這樣就使得案例教學重新變成老師當主角的“灌輸式”教學了;這是因為案例教學在部分教師那里出現水土不服造成的,他們僅僅把案例當成課堂教學中的調劑品,而沒有真正理解案例教學的本質。
2 案例教學在巖石與土壤學教學中的應用
巖石與土壤學作為農學和地學的基礎學科和應用學科,被廣泛應用于農業可持續發展、區域治理、環境保護、資源利用與保護、生態建設等領域。在本科教育教學活動開展中,由于受到傳統教學理論的束縛,使教師的講授缺乏實際的案例對理論加以充實和反饋,使得教與學不能良好地結合起來,使學生也不能很好地把理論與具體現實聯系在一起,更加不利于對學生解決現實問題的能力的培養。因此,如何增強學生們的學習的積極性,提高學生理論聯系實踐以及解決具體問題的能力是巖石與土壤學教學中著力解決的問題。本文以案例教學在土壤學中巖石的風化課程中的應用為例,來探討高校教學方法的改革。
2.1 案例的編選
由于在進行本次課程之前學生們已經熟悉了土壤的定義和形成,并且鑒于案例教學中選擇案例時要有目的性、典型性、知識涵蓋、客觀性等要求,所以本次的案例選用了“黃河石林”。 黃河石林大約形成于210萬年前經過黃河水百萬年的沖刷形成的,大約平均每1萬年向下沖刷出1米。將黃河石林的平均高度是80米到200米之間,最高處是210米,比云南石林要雄偉壯觀得多。黃河石林的石林奇觀用圖片的形4式展示出來更能給學生們造成強烈的視覺沖擊,其典型的地址地貌特征更能吸引學生的關注,探索形成原因。
2.2 案例的分析和討論
在課程進行之前,將案例以圖片和文字的形式向學生們介紹,并引導他們思考黃河石林形成的因素有哪些,以及這些因素是怎樣影響巖石風化的,哪種影響因素占據主導地位等問題。在問題提出后將班級的學生分成若干小組先讓學生在小組內部交流,最后可以推選出一位代表到講臺發言把自己組內討論的結果展示給大家。對于小組內部成員的分歧以及不能理解和解決的問題可以在其他小組發言的時候提問,在都不能解決的情況下再由老師做最后的總結和分析。在現代的高校學生手中,智能手機幾乎是人手一部,在組內討論時可以用手機的上網功能搜索相關的信息。當所有的小組發言完畢后可以由老師評選出最優秀的一個小組并給出加平時分的獎勵。本次課的進行過程中可以給同學們播放巖石風化的相關視頻,通過視頻中的動畫示意效果讓學生對巖石的風化過程有更加直觀的認識。
2.3 點評
教師在分析和總結的過程中首先要肯定其中正確的以及比較新穎的觀點;再指出學生在討論時的不足并給出建議或提出自己的答案,對于討論得不夠深入的方面給出適當的補充;最后明確該案例涵蓋的理論知識,并帶領學生對與本課相關的知識點進行回顧,重新對本次的課的要點及難點進行回顧,形成一個知識體系,加強學生對課程內容的理解與掌握。
黃河石林大約形成于210萬年前的新生代第四紀,由于地殼運動、風化作用、雨蝕等地質作用,形成了以黃色砂礫巖為主,造型千姿百態的石林地貌奇觀。石林景區有八個溝,是在地殼強烈的抬升之下,黃河河谷形成深切峽谷,使溝谷不斷變寬,局部輕弱層在水及重力作用下迅速下切,沿溝谷兩側形成大量的石峰、石柱,同時又受到風蝕作用的改造,在崖壁上形成了許多如窗欞的構造,在水蝕、風蝕的強烈作用下形成了現在獨特的景觀。所以巖石風化作用是指地表的巖石在大氣和水的聯合作用以及溫度變化和生物活動影響下,所發生的一系列崩解和分解作用。
在教師的引導下弄清楚了造成巖石風化的因素有哪些,可以進一步地領著學生對這些影響因素進行分類。風化作用按其性質可分為:物理風化作用、化學風化作用和生物風化作用。雖然所有的巖石都會風化,但并不是都按同一條路徑或同一個速率發生變化。經過長年累月對不同條件下風化巖石的觀察,我們知道巖石特征、氣候和地形條件是控制巖石風化的主要因素。不同的巖石具有不同的礦物組成和結構構造,不同礦物的溶解性差異很大。節理、層里和孔隙的分布狀況和礦物的粒度,又決定了巖石的易碎性和表面積。在每一個問題討論完成后教師都要針對學生的表現以及案例本身做出一個簡單而精辟的評價和總結。要對各小組做出客觀公正的有助于學生今后改進的評價。
3 總結
案例教學是一種成功的有效的教學方法。它能充分發揮學生學習的能力以及極大地調動學生學習的積極性,在培養學生思考分析、解決問題及自我學習能力等方面有著無可比擬的優勢。案例教學的引入將改變以前教師處于主體地位、學生處于被動地位的傳統教學模式。教師根據教學內容的不同選取適當的教學案例、設計相應的問題、預測學生的發問范圍、組織并引導學生分析討論案例、對學生的討論給予簡潔準確的評價和總結,學生主動發現案例中涵蓋的知識信息,在教師的引導下對案例進行討論并積極表達自己的觀點。案例教學使得教與學的過程更加和諧,學生通過自己的努力對知識的掌握也更加牢固。
資助項目:浙江省社會科學界聯合會研究課題(07B38)
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關鍵詞:生態文明;實踐教學;人才培養改革
進入新世紀以來,隨著環境問題的日益凸顯,給高等學校的教學提出了新的要求和挑戰。了解自然,探索自然,處理好人與自然的關系,加強生態文明教育是現代大學,特別是農林院校應對全球氣候變化和日益嚴重的環境問題必須承擔的的歷史使命。高校生態文明教育是實現生態文明的基礎,是大學生素質教育一個重要組成部分,西北農林科技大學以學校秦嶺火地塘教學實驗林場為平臺,以“親近自然,崇尚科學,生態文明”為理念,將生態文明教育與專業實踐教學相融合,在培養學生專業實踐能力的同時,提高了學生的生態文明素養。
一、農林高校開展生態文明教育的現狀及存在問題
1. 高校生態文明教育力度不足
目前,開設生態文明課程的高校比例不高。校園內的生態文明教育滯后于時展的需求。環境問題的日益嚴重,使人類將更多的注意力集中在解決污染和治理環境上。有些高校有環境相關專業著力于環境污染的治理等問題。但是,在對環境意識和生態理念的普及教育上卻很少涉足。有些高校,至今也沒有開設專門的生態意識相關的普及課程。在課程安排上,學校沒有對學生進行生態文明知識以及生態道德觀系統的教育和培養。在管理體制上,有各項學生管理守則,但普遍缺乏對學生生態文明行為的管理和約束。
2. 生態文明教育方式單一
從生態文明教育發展歷史可以看到,高校生態文明教育起步較晚,可以借鑒的經驗較少。目前,有生態文明教育相關內容的高校,其教育方式也僅限于課堂理論,以“單向灌輸式”的模式進行教學,忽視學生對自然的情感體驗和判斷,缺少與道德相關聯的實踐活動。并且,生態文明理論體系尚不完善,教學內容的統一性、全面性、實效性都有待加強。因此,高校大學生中普遍存在對生態文明的相關知識有一定的了解,但了解不夠全面的現象。大學生對單一的理論教育方式抱有一些偏見,甚至認為生態文明教育大都是講大道理、軟道理,不如專業知識不得更加實際,因而在心理上有一種抵制情緒,影響生態文明教育理論的學習。
3. 生態文明教育與專業人才培養相脫節
有部分高校開設了生態文明教育的課程,但還沒有把生態文明作為一種教育理念體現在人才培養過程之中,造成生態文明教育與專業教育相隔離,使學生僅能知道一些與生態文明相關的知識和概念,而自身的生態文明素養難以養成。
4. 師資隊伍參差不齊
由于生態文明教育起步較晚,很多教師原本有其所擅長的研究領域,但在生態文明意識教育和知識普及方面研究不多,所以在授課的過程中,很多教師在碰到自己所不擅長的生態文明領域時,沒能能具體的內容真正地展開和剖析,大都是避重就輕,講授流于形式,照本宣科,使學生對教育的內容沒有很好的吸收。
二、生態文明教育與實踐教學相融合,培養學生的創新實踐能力和生態文明素養
1. 創新教育教學理念,實現生態文明教育與實踐教學的有機融合
人才培養,理念先行。生態文明是當代社會的文明,是相對于原始文明、農業文明、工業文明而言的一種新型的文明形態,是當代人為消除生態危機、改變環境、可持續發展尋找和選擇的一條文明形態。高校生態文明教育的教學目標是在科學發展觀的指導下,培養具有明確的生態文明觀念和意識、豐富的生態文明建設熱情和實用的生態文明建設實踐技能和新型人才。將生態文明理念融入到實踐教學之中,培訓學生的生態文明素養和實踐創新能力,首先從學校的生物學綜合實踐教學改革入手,在對生物學實習內容、實習方法和實習基地進行綜合改革的同時,融入生態文明的教育理念,將生態文明教育與生物學綜合實踐教學有機融合,形成“親近自然,崇尚科學,生態文明”的獨特教學理念,將增強學生自主學習能力,促進團隊協作和個性發展,培養學生生態文明素養及學生創新實踐能力作為生物學綜合實踐教學的教學目標。并按照教學目標、實現條件、教學安排和評價方法四大要素,構建生物學綜合實踐教學模式。圍繞“獲取知識”“提高能力”和“文明素養”三條主線,打破課程壁壘,組織團隊授課,學生按小組合作完成實習,滿足了項目目標實現的條件。在教學安排上,依據秦嶺南坡森林植被帶隨海拔的變化,設定四條實習線路,將土壤學、植物學、氣象學和動物學的實習內容與森林生態系統特征認知有機結合,突出學生“干中學”,通過調查和觀察了解森林生態系統與環境的關系,發現問題,現場接受教師指導,小組集體討論,形成結論。在對學生實習的考核中,強調問題的提出和見識,小組考核與個人考核相結合。
2. 構建生態文明教育與實踐教學相融合的教學內容體系
圍繞實踐教學目標,按生態系統認知和研究的需求,打破生態學、植物學、土壤學、氣象學和動物學等課程的壁壘,整合原有按課程設置的實踐教學內容。根據隨海拔變化生境、植被和土壤類型的變化規律,集合植物學、土壤學、動物學、氣象學的實踐教學內容,構建綜合的實踐教學內容體系。在植物學方面,實習由原來的3天延長到6天,將理論教學時數由原來的64學時壓縮為48學時,改變了過去由于無固定實習地點,造成的教師缺乏基于生態系統背景的植物學系統教學積累,教學長期局限在植物的識別和鑒定方面,學生無法系統認識植物與環境的關系等問題。實現了利用秦嶺南坡中段豐富的植物資源,多樣的植被類型,鮮明的垂直分布序列,提高植物學教學效果。在動物學方面,改變了過去由于地點不確定而進行的隨機性動物類群的觀察、捕捉和鑒定,使實踐教學根據不同的森林景觀進行動物多樣性的講解、觀察、捕捉和鑒定,增強了實踐教學的針對性。對開設課程專業的學生以動物形態結構和分類為主,實習是理論教學的補充,提高學生對動物形態結構和類群的感性認識,加深學生對理論知識的理解和運用,對未學習理論課程的學生,滿足其對自然界的探索需求,增強對動物類群習性的初步的認識,為專業學習奠定基礎。在氣象學方面,改變過去在學校校園內的模擬小氣候觀測,在火地塘選取代表性很強的下墊面性質進行梯度觀測,增加了教學的直觀性和針對性。土壤學和生態學實踐教學的融合,避免了課程教學內容的重復,同時讓學生通過森林生態系統的垂直分布及其土壤類型差異的學習,結合土壤發生發育的理論知識,深化對秦嶺山地主要土類的成土過程及剖面特性認識。
同時,結合生物學綜合實踐教學,依據課程知識、學生、社會條件三大客觀基礎,設計生態文明教育課程體系。從知識方面考量:生態文明教育具有跨學科性、綜合性的特點,并具有實踐特征,需要理論與實踐并重。因此,教學內容安排應該具有綜合性,通識性,既要有理論知識性內容,也要注重培養學生的實踐技能。從學生的能力和水平考量:教學對象是非生物大類專業的學生,學生整體呈現專業背景差異大、興趣差異大的特點。故而教學內容要注意普適性、科學性、趣味性。從學校自身教學資源考量:需要考慮農林院校有哪些可利用資源,以及師資和經費條件如何,借助本校優勢資源設計教學內容。
3. 改革教學方法和手段,培養學生的創新精神和生態文明素養
教學方法和手段的改革是提高教育教學質量的關鍵所在,也是研究型農業大學培養適應現代農業科技發展需要的高素質創新人才的需要。在生物學綜合實踐教學中,始終強調學生在實踐教學中的主體作用,通過對不同森林生態系統的體驗和調查,培養學生發現探索的技能,極大地調動了學生學習的主動性。實習分小組完成,要求每個小組按實習線路完成不同生態系統下動植物分布狀況及標本采集、土壤特征描述、小氣候觀測等內容,培養學生分析問題和解決問題的能力。同時培養學生的團隊意識和團結協作的能力。在評價學生學習效果時既考核小組的工作,同時考核每位學生的個人學習,將鼓勵個性發展與團隊協作有效統一起來。針對教學內容及火地塘教學實習林場的資源條件,采取以下教學方式。
(1)專題教學方式。教學方法對教學質量和教學效果有重要影響。多樣化的教學方式,能實現學生對自己學習目標的追求,為學生充分發展個性奠定基礎。教師在授課過程中應充分考慮到學生之間的學科差異,針對不同的專業、不同的教學內容、不同的學生, 合理選擇教學方法。秦嶺是我國重要的氣候和地理分水嶺,秦嶺作的地理位置獨特,蘊含的教學內容豐富。結合教學目標,學校圍繞“秦嶺歷史與中華文明”等五大主題,教學內容從自然、歷史、文化以及經濟社會角度多方面涉及,開設專題教學,有助于學生生態文明素養的提高。
(2)體驗性教學方式。體驗式教學是在真實的情景中教授學生學習,知行統一,讓學生身臨其境,觀察和學習。實踐教學對培養全面高素質人才,提升學生的實踐能力具有很好的作用。高農院校應對學生實踐性和應用性的養成給予重視。在教學中,應該把握理論與實踐的關系,不斷的優化我們的教學方式,通過體驗式教學,學生能更好的掌握生態文明知識,在自我觀察和感受中理解生態文明的實質。結合生物學綜合實踐教學,生態文明教育課程主要采取教學實踐點開設,教學選取了幾個教學實踐點,在真實的情景中教授知識和內容,包括秦嶺歷史與文化,生態起源與可持續發展,生物資源等等內容,在火地溝、樓觀臺、高山草甸等蘊含豐富自然和人文資源的教學點現場授課,讓學生在自然生態環境中體驗學習,更好與把握人與自然和諧相處的關系。
(3)學生自我訓練方式。美國著名教育家杜威提出“在做中學”和“知行合一”的教育理論,僅僅在生態文明教育理論教學中注重學生生態文明素養的形成是遠遠不夠的,知識的學習應是一個不間斷的過程,在課程之外,學生要積極參與各種生態環保類活動,在實踐活動中培養生態文明意識。在教學結束后,學生依然能夠把握到知識的體現,主要是在相關的活動中不斷體驗、感受、總結,最后反饋到自己的知識層面,二者不斷的作用,達到知識程度的提高。生態文明教育課程包含了幾大專題和模塊,多學科融合的形式,讓學生不僅能在自然科學中了解生態知識,同時在濃厚的歷史人文學科中感受中華文明的魅力。教學設計了適應學生需要和興趣的自我訓練與成長的項目,比如自己動手進行生物標本制作、寧陜縣周邊農村歷史文化與民俗體驗等學生自我訓練方式,增強了教學的趣味性,也增加了教學過程中的娛樂性。
4. 組建教學團隊,保障生態文明教育的有序進行
教師是教學活動的主體,在教學過程中如何發展教師的專業技能,需要擁有一定的教學專長或教學能力。出于對生態文明教學目標的考慮,生態文明教育應配備具有有一定生態專業背景和學科積累的師資隊伍,教師應具備一定課程開發能力,能圍繞生態文明教學目標設計教學內容。
結合生物學綜合實踐教學,學校在生態文明教學設計上包含五大專題課程,針對五大課程選配師資。如“秦嶺起源與環境”專題,教師需要熟知秦嶺地質地貌特征、土壤植被以及氣候變化等,能為學生解讀秦嶺起源與環境變化,帶領學生認知秦嶺自然、生態、環境發展演化規律。而“秦嶺生物資源與可持續發展”專題,教師需要在熟知秦嶺生物資源的同時,對秦嶺的人文經濟發展有所了解,能帶領學生在認知自然的基礎上,進一步了解人類如何開發、利用、保護自然,感知人與自然和諧發展中形成的文明成果。“秦嶺歷史與中華文明”專題,教師則需要具備深厚的人文歷史知識底蘊,向學生解讀秦嶺在中華文明中的地位與作用,拓展學生的文化視野。“秦嶺生態環境與生態系統”專題,教師需要熟知秦嶺生態環境,帶領學生認知生態環境與生態系統的關系和規律。“秦嶺地區經濟社會發展現狀”教師需要熟知秦巴山區的經濟發展現狀、模式,與社會發展的關聯,背靠秦嶺的地理位置所帶有的影響等,能帶領學生深入了解秦嶺文化及資源對山區經濟和社會發展的影響。
學校在長期的辦學實踐中,培養和造就了一支實力雄厚的師資和科研隊伍。在生態文明教育課程師資選配上按照課程要求,圍繞學校的學科特征和優勢,在生物學綜合實踐教學及生態文明教育中選拔了生命科學學院、理學院、林學院、資源與環境學院、植物與保護學院、動物科學學院和人文學院等學院的優秀教師,這些教師具有豐富的一線教學經驗,實踐能力強,作為生態文明教育基地師資的中流砥柱和后備力量,在課堂上能很快的引領學生進入角色,加深對知識的理解和把握,使學生更好的理解生態文明。在教學過程中,將生態學、植物學、土壤學、氣象學和動物學的教學內容有機融合,系統組織教學活動,強化了學科交流,使教師的綜合教學能力得以快速提升,改變了以往植物學、土壤學、動物學和氣象學的教師由于缺乏對生態系統的完整認識,難于獨立承擔綜合野外實踐教學任務的窘境,使教師職業發展空間得到拓展。
5. 統籌安排,加強基地建設,為提高學生創新實踐能力提供保障
學校將提高大學生創新實踐能力作為創新人才培養模式的突破口,2004年在火地塘林場召開了黨委常委會,專題研究了校外科教基地建設。學校先后制定了《本科生教學實習工作規范》(2005)和《關于加強實踐教學的指導意見》(2010)。近十年來,學校持續對火地塘林場投資3 000余萬元,新建教師、學生公寓,食堂,浴室和教室,共計4 590m2,改建了供水供電系統,完成了通訊和網絡設備建設,林場具備了一次接待400余名學生的能力,教學條件達到了現代化水平。
6. 將生態文明教育貫穿于實踐教學全過程
生物學綜合實踐教學依托火地塘林場多樣的森林生態系統平臺,將生態文明教育移出教室,利用情景陶冶,讓學生在森林生態系統中學習生物學相關知識和技能,體驗森林與環境、森林與人類的關系,發揮小組合作,啟迪個體認知和思考,構建基于生態文明理念的生物學綜合實踐教學模式。項目在總體設計上,始終貫徹了“親近自然,崇尚科學,生態文明”的理念,通過情景教學、專題講座、布設墻報、組織觀看生態文明影視片等形式,在實踐教學過程中培養學生的生態文明意識。教學活動中,教育學生有選擇的采集標本,愛護植物、保護動物,每個實習小組配備垃圾袋及時回收和清理山林中的垃圾,潛移默化地實現生態文明素養的養成。
參考文獻:
[1]周遠清. 生態文明:高等教育思想體系重要內容[N]. 中國教育報,2013-10-28(5).
關鍵詞:土壤肥料學;課程教學;人才培養
中圖分類號:G645 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)44-0234-02
“民以食為天,食以土為本”。農業是人類生存立足的基礎,而土壤則是農業存在發展的關鍵。土壤是鋪在地球表面的一層疏松多孔物質,雖不起眼但卻孕育出地球上的萬物眾生。一般認為,土壤肥力在綠色植物的生長中起著重要作用,土壤和肥料既是農業生產的基本資料,也是人類生存不可或缺的資源環境。
《土壤肥料學》作為一門農學類基礎課程,開設的專業有農業資源環境、煙草、茶學、農學、種子生產與經營等。通過該課程的學習,學生能夠基本掌握土壤物理、化學和生物學性質,了解土壤肥力形成的實質,分析各肥力因素之間的相互關系,同時掌握植物營養與施肥原理,主要肥料品種的成分、性質及施用,具備正確的植株營養診斷能力。《土壤肥料學》是一門與生產緊密聯系的課程,為學生日后解決農業生產實踐問題打下了良好基礎。
考慮到該課程具有起點高、內容新、應用性強等特點,教學方法并不拘泥特定模式。教學效果在很大程度上取決于任課教師的知識積累和講解技巧。有鑒于此,筆者結合在近幾年的教學實踐就土壤肥料學課程教學談幾點認識,與諸位讀者探討。
一、土壤肥料學針對性強,課程教學應時刻緊扣專業特點
筆者所在學院采用的教材是中國農業大學出版社的《土壤肥料學》(陸欣、謝英荷主編),這套教材面向專業眾多,園藝(含果樹、蔬菜、花卉)、園林、農學、農藝、茶桑、經濟、植物保護等,具有“加強基礎,淡化專業”的特點,這就要求任課教師在實際教學中根據不同專業有所側重。例如,在茶學專業的教學過程中,就土壤保肥性和供肥性這一內容而言,不能略過講解茶樹喜酸的特性。在植物肥料基礎理論可結合前述內容重點明解茶樹喜銨性、聚鋁性、低氯性和嫌鈣性,這樣可以使得學生在后續學習過程中結合茶樹特點進行思考。從土壤的田間耕作管理到合理施肥闡明茶樹的營養特性,任課教師重點講述茶樹的養分吸收特點、缺乏癥狀和利用特性等,這樣會和學生所思考的內容吻合;對于種子專業,則重點講解土壤的水肥氣熱等因素和種子萌發、籽粒形成等方面的關系,指出鉀元素在植物品質方面的重要作用。就農業資源環境專業而言,可以和土壤污染及防治結合起來,講解農業措施在土壤污染防治方面的意義以及土壤資源與改良的利用。
二、課程教學應聯系農業生產實踐,顯現應用價值強這一特點
有許多實際生產實踐問題和土壤肥料都密切相關,適時將這些問題穿插在課程教學中將關系到課堂的教學效果。例如結合目前我國某些地區施肥不平衡的現狀,可針對性地講解選擇有機肥料及微肥的施用技術等。目前,機械化旋耕帶來的耕層變淺這一問題,可著重講解旱作農業中深耕對土壤結構、利于植物根系發展等方面的優點。結合不同區域土壤質地差異,可以分類闡述不同質地土壤肥力特點和利用改良措施等。這就要求任課教師在生產建設中廣泛收集和土壤肥料相關的實際問題,這些問題一方面可以啟發學生的學習興趣,同時也可以培養學生應用課程所學解決實際問題的能力。此外,許多任課教師在教學之余往往承擔了一定的科研任務,在課堂上如果能將這些研究經歷和結果與學生分享,無疑會提高學生的興趣,“以研促教,教研結合”,對相關科研內容也是一種再總結。
三、對于較復雜的土壤物理、化學和生物過程,講解務必深入淺出,循序漸進
土壤是生態系統中重要的樞紐,內外驅動力較復雜,表現出特有的理化特性,例如有機質的構成、水鹽運動、陽離子吸附、養分元素在土壤中的含量形態和轉化,對于這些內容,如果不采用循序漸進、深入淺出的方法進行講解,直接采用概念灌輸和公式講解的方式,無疑會使學生難以接受。這就需要教師結合生動形象的例子進行講解,例如在講解土壤里腐殖質含量的多少和礦物質組成的差異,會讓土壤呈現不同的顏色這一問題時,可以舉例東北的黑土,中南地區的紅、黃壤,四川地區的紫色土。講解水分在土壤中的保持和運動時,可將之比喻為拔河賽,水分在土壤中仿佛受到不同力量的作用,它的運動可以根據受力大小來判斷,用拔河賽這一雙方力量的對抗比喻,更加生動、形象,易于學生理解。在講解植物營養時,可以舉例比利時科學家海爾蒙特的柳樹實驗。1648年,海爾蒙特把一棵柳樹苗栽種到一個木桶里,木桶里盛有事先稱過重量的土壤。用實驗的細節逐步向學生介紹植物營養理論的發展,同時培養學生實驗科學的思維。此外,國內大多數院校現在都已采用多媒體教學方式,部分青年教師的多媒體課件制作中運用的動畫技巧精湛高超,可以圖文并茂地展示土壤內部的運動轉化,也是一種行之有效的教學方法。
四、對于實驗課程,要激發學生的動手操作意愿,同時培養實驗操作步驟的規范性
農學類專業的學生有相當比例的學生家住農村,對土壤和肥料有自己的觀察和認識,可以鼓勵這些學生采集自己家鄉和關注地區的土壤作為實驗課的研究對象,對實驗課程中有關的土壤理化指標,學生可自由選定自己親手采集的土壤來測定,這會極大激發學生的實驗興趣。實驗進行過程中,任課教師應時刻關注并仔細觀察學生的操作,例如移液管的操作細節、化學滴定的操作等,既要注重最后的實驗測定結果,更要強調實驗過程的操作規范,培養學生嚴格認真的實驗態度。
五、仔細觀察授課對象,根據不同的對象因材施教
學生對課上所學的知識往往會存在一定疑問,有的學生會選擇課下時間向教師請教,這些問題有的涉及課堂理論知識點的理解,有些則涉及學生本人觀察到的關于農業生產實踐相關問題。教師除了解答這些學生的提問外,應有針對性的引導,啟發學生下一步的思考和關注方向。例如,有些學生應試心理較重,所提問題沉浸于考試重點,這時任課教師應適當鼓勵學生學會多從農業生產實踐中發現問題、思考問題,從中得到知識的積累,而不是僅僅停留在教材的框架中。有些學生過分注重技術的施用,尤其是技術細節要點等,教師除了解答這些學生的提問外,應提倡學生注意這些問題背后所隱含的理論問題,從更深的角度去理解土壤肥料在農業生產實踐發揮作用的原理和調控基礎。
六、持續積累,不斷提升,多搞教學研究
《土壤肥料學》同時包含土壤學和肥料學兩篇內容,把握土壤肥料學相關教學特點會對教學的效果有一定的提升作用。但更重要的是,需要任課教師在實踐中不斷積累,不斷提升。理論來自實踐又高于實踐,這就要求任課教師不能放棄土壤肥料的學習和實踐,帶著好奇心不斷發現農業生產實踐中出現的新問題,思考問題,解決問題,得到提升,并將這些感悟、思考和學生進行分享。
總之,教無定法。土壤用自己悠久的歷史孕育了極大的魅力,土壤肥料學的教學可以更好地展現土壤的偉大魅力。只要任課教師具有對土壤的深厚感情,懷著一顆對土壤的敬畏、利用、享受和回歸之心,扎扎實實的將教材―理論―實踐融會一體,將自己對土壤和土壤學的理解、反思和體會不斷總結和提升,最終可以將土壤肥料學這門課程的精髓不斷傳承發揚。
參考文獻:
【關鍵詞】農業氣象學 高職農業教育 課程設置
農業氣象學是研究與農業生產密切的氣象條件,并為農業生產服務的應用氣象科學,它是氣象學、農學、農業生物學和農業生態學的邊緣學科。是種植業、園林業、畜牧業等專業的專業基礎課,長期以來,在傳統的農業中專及本科院校中的農學類專業中一直作為專業基礎課開設。但隨著我國教育制度的改革,高職教育的興起,在教學模式、專業設置、培養方向等方面都強調以市場為宗旨,以就業為導向,為社會培養面向生產、建設、管理、服務一線,具有較高文化素質的適用性、應用性、綜合性、先進性的專門人才。為此,各專業的課程改革勢在必行,高職農業類專業的課程設置如何改革,本文就《農業氣象學》這一課程設置談談自己的幾點看法。
1.農業氣象學在農學教學中的地位
農業氣象學是一門實踐性很強的應用學科,是重要的農業基礎科學之一。其研究對象是與農業生產有關的氣象條件及其在這些氣象條件影響下的農業生產對象的生長發育狀況和產量,農業生產的質與量的好壞離不開農業氣象條件,通過對農業氣象學知識的學習,目的在于利用氣象科學技術為農業服務,使農業生產能夠充分利用有利的天氣和氣候條件,減少和避免災害性天氣的危害,從而使農業生產達到高產、穩產、優質、低耗。開設它除要求學生掌握扎實的基本理論和基礎知識外,還應具備熟練的農業氣象技術技能以及較強的實際操作和處理問題的能力,并掌握揭示農業生產與農業氣象條件相互關系的基本方法和必要手段,為農業提供切實有效的服務。
2.《農業氣象學》在高職農業教育教學中的開設現狀
農業氣象學一直在傳統的農業中專和本科中的農業類專業中作為的專業基礎必修課程開設。隨著我國高職教育的出現及蓬勃發展,使高職課程建設受著本本科課程和中職課程的雙重影響。雖然教材方面已有了專門的高職高專系列教材,但高職教育探索的時間不長,對如何貫徹《教育部關于加強高職高專教育人才培養工作的意見》,滿足培養高等技術應用性專門人才的要求的教材還在逐步完善中。在這種形勢下。各院校在原有的基礎上,對課程建設進行了各種嘗試與探索。
2.1 作為傳統的獨立學科繼續開設。
作為農學的專業基礎課,普遍地還是用"農業氣象學"為課程名稱。多年來,該課程的教學體系較側重于系統的、成形的農業氣象學基本理論和知識的介紹,實踐教學較薄弱。這種模式已不能適應"寬基礎、強能力",以全面素質培養為主、加強技能應用人才培養的要求。在這樣的形勢需要下,各校對課程進行了改革,加強了實踐技能環節,強化農業氣象學在農學學科中的橫向應用性。目前新出版的教科書中高深的純理論內容比以前簡單化,加強了農業設施小氣候的特點及氣象條件調控等方面內容,使學科更具生命力。這方面建設得較好的有華中農大、江西農大等高校,該課程被列為國家精品課程。吉林特產高等專科學校在教材建設方面也很有特色,由該校奚廣生主編,高等教育出版社2005年6月出版的《農業氣象》,是新世紀高職高專教改項目成果教材,該教材在保證基本理論、基本知識夠用的前提下,力求反映學科發展的新知識、新成果,增補了農業氣象在農業生產及實踐中的應用內容。
2.2 新編教材整合課程內容。
遼寧農業職業技術學院在整合專業基礎課方面做了大膽的嘗試,綜合植物(作物)的生長基礎、植物生長的基本原理和植物生長發育的基本過程、植物生長發育與環境條件(水分,肥料,土壤,空氣,溫度)的關系、如何通過生長環境的改變影響植物的生長發育進程等植物生長發育的一般規律,將植物學、植物生理學、土壤學、肥料學和農業氣象學5門專業基礎課充分整合,刪繁就簡,構建為一門全新的課程--植物生長與環境,作為農業種植類專業的專業基礎課程。該課程為2003年國家精品課程,教材為新世紀高職高專教改項目成果教材。植物生長與環境課程內容共分三部分:第一,植物生長發育的物質基礎,包括植物的結構特點和植物的生命活動規律,這部分內容是整個課程的基礎知識;第二,植物生長與環境調控,包括土壤環境、水分條件、溫度條件、養分條件和氣候條件,這部分內容是全課程的重點;第三,植物生長發育的基本規律,包括植物的生長、發育、生殖和衰老,這部分內容是全書的概括與總結。農業氣象學屬第二部分,與獨立學科比較,內容約為四分之一。
2.3 取消了農業氣象學課程的單獨設置。
少數高職院校在傳統種植類專業如園藝、農學不設置農業氣象學課程或內容,但開設農業生態學課程,從中提及氣候對生物的影響,內容極為簡略。
3.高職農業氣象學課程設置的幾點建議
如上所述,目前各高職院校農類種植專業農業氣象學教學的現狀差異很大,農業氣象學作為農學類專業基礎課,到底是作為一門具有解決實際生產問題的獨立課程設置?還是綜合在植物生長環境中作為環境要素而描述,還是根本不需要設置?究竟哪一種模式更適合高職教育的需要?國家教育部在高職教育各專業基礎課程設置上并沒有統一要求,這使各院校有了課程設置的自主空間,但也不免造成一些混亂。筆者結合自身二十多年農業氣象基層工作及教育教學管理工作經驗與體會,對高職農業氣象學的課程設置做了一些思考,并提出如下建議,以供參考。
3.1 根據專業特點進行課程設置。
3.1.1 種植類專業必須設置農業氣象學課程或內容。
農業生產無論是傳統種植或人工設施種植,都必然受到自然條件的影響和制約,尤其是氣象條件的影響更為顯著。作物的生長發育離不開光、溫、熱、水、氣和養分,其中養分雖然不是氣象因子,但養分在作物中的運輸、吸收和利用仍受制于水熱條件。掌握氣象條件的發生發展規律及其與農業生產的關系,才能更好地開展農事活動。農業氣象學在農類高職教育中,無論是以傳統農業氣象學出現,還是綜合于植物生長與環境課程中,它都是農類專業學生不可缺少的專業基礎知識,沒有對農業氣象條件的充分認識,專業知識的掌握就成了無根之本。但是作為一門獨立農業氣象學學科設立還是綜合在植物生長環境課程中可根據專業特點全面考慮。
3.1.1.1 純種植類(如農學、生態農業、種子種苗、園藝、草業等)專業應將農業氣象學作為必修課程開設。農業生產要達到高產、穩產、優質、低耗,農業氣象知識占據著舉足輕重的作用。了解大氣、光、溫、熱、水和風的變化特征,能讓農業生產順應天時變化,為育種提供依據,為栽培提供向導;了解有關天氣系統與變化的一般知識,能讓農業工作者對天氣變化增強敏感性,提前做好農事安排;了解農業氣象災害及掌握防御措施,能避免災害性天氣的影響,減少災害損失;了解氣候對農業的影響及農業氣候區劃,可科學地調整種植結構;了解小氣候的特點及改善措施,可提高農產品產量和質量,提高設施農業的經濟效益。這些知識的獲得需要系統地學習農業氣象學。忽略專業基礎知識的學習,片面強調某項專業技能的獲得會使學生不適應科技的發展與創新,影響學生綜合素質的養成。學生將來進入社會工作后就會缺乏知識的應變與應用能力。例如,當學生處于不同的地域時,由于缺乏農業氣象基礎知識的理論指導,就會在面對諸如"如何根據各地區氣候引進或推廣新品種?""如何設計種植制度?""如何改良農田小氣候以營造適宜的農業氣象條件?""采取什么樣的措施防御氣象災害?"等問題就會感到無措。
3.1.1.2 與種植相關(如城市園林設計、農業生物環境工程、農產品運輸與加工、畜牧等)專業開設植物生長環境必修課程。與種植有一定關系,又非以種植為主的專業可選用把農業氣象學、植物學、植物生理學、土壤學、肥料學組合成的植物生長與環境,該課程在農業氣象學內容上刪減較多,其中太陽輻射、溫、濕、壓、風刪減了形成及變化規律部分;災害性天氣只描述表現,沒有形成部分及防御部分;氣候部分刪除了氣候形成、中國及地方氣候、設施小氣候等部分,只保留農業小氣候中的農田小氣候的介紹。這可使這部分專業學生對專業基礎知識能"通",而非必要的"專"或"精",只要能滿足專業學習的需要就可。但在該門課程的類容取舍上,筆者認為,應減少天氣系統部分的內容,增加災害性天氣的防御及設施小氣候的特點及氣象條件調控部分,以適應現代農業生產的實踐需要。
3.1.2 在農類高職院校其他專業可開設農業氣象學為任意選修課。
目前,各院校推行的學分制,體現"加強基礎、淡化專業、擴大知識面,培養能力"的指導思想,在人才培養上有較大靈活性,能增強學生對社會的適應能力。學分制模式下的選課制要求調整課程設置,適當減少必修課,開設數量足、質量高的選修課,讓學生根據社會對人材的需求情況和自己的興趣、愛好及學習基礎,選修其它學科專業的課程。這不僅有利于調動學生學習的積極性和主動性,而且使學生的知識結構構筑在復合型基礎之上,增強了學生走向社會后的適應能力和遷移能力。在農類高職院校其他專業(如城鎮建設、農田水利工程、農業經濟管理等)開設農業氣象學任意選修課可擴大學生知識視野,對綜合素質的養成及專業課學習也有一定的幫助。
3.2 根據市場需求強化技能訓練。
農業氣象學課程的開設應以激發學生學習興趣、挖掘學生思維潛能作為目的,合理安排知識結構,在基礎理論方面力求淺顯易懂,著重突出和強化學生的基本技能訓練,通過實訓,讓學生在生產實踐中學會如何充分利用有利的天氣和氣候條件,減少和避免災害性天氣的危害,從而使達到高產、穩產、優質、低耗,更好地服務于農業生產。
參考文獻
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關鍵詞:黃土研究;地層黃土學;地質生態系統
中圖分類號:P941.74 文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)02-0248-03
一、中國黃土研究狀況
1.中國黃土研究的歷史、現狀和未來
中國黃土研究經歷了發現研究、比較研究和目的研究三個層次階段,今后需要加強目的研究。中國已有條件從黃土所保存的各種信息,以揭示新生代以來全球干旱化的機制、規律和人類活動影響為目的,從區域性走向全球性研究,提出黃土“地質生態系統”研究的概念。基礎研究方面,討論了:(1)黃土序列連續性和間斷性的間斷平衡(PLjN〔汀UATEDEQUIUBRILJM問題;(2)黃土全球分布形成機制一元論問題;(3)黃土地貌形態與地殼運動表現問題。應用研究方面,討論了:(l)健康與黃土區域地球化學與地質生理學(GEOPHYsl0LOGY)問題;(2)建設城鄉與黃土地質生態結構問題;(3)農業與黃土區域生態系統管理評價,認為在黃土研究中會遇到社會和技術發展方面的挑戰[1] 。
2.中國黃土地環境研究的進展
中國黃土氣候旋回劃分、氣候變化周期、黃土地層氣候劃分與深海沉積氧同位素曲線的對比,傳統第四紀冰期劃分與黃土地層氣候旋回差異的原因,介紹了紅褐色古土壤演積層和古土壤類型研究的新成果,黃土形成與演變的新模型,評述了黃土古植被研究的新進展和今后黃土環境研究的趨勢。
二、黃土地球化學研究進展
1.中國第四紀黃土地球化學研究進展
黃土的地球化學研究是結合每一個階段研究的中心任務逐漸發展起來的。從早期的探求黃土的物質組成和來源研究而開展的元素地球化學的研究,到探討中國黃土――古土壤序列的環境意義而開展的宇宙成因核素、氧碳同位素、鐵在表生環境下的地球化學行為,生物作用的地球化學過程等的研究,這些研究促進了我國第四紀地球化學的發展。
2.黃土的元素地球化學研究
20世紀50年代以來,劉東生等在對中國黃土進行全面調查的同時,做了較多的地球化學分析工作[2-5]。文啟忠等[5-7]對80年代以前中國黃土的化學成分研究做了總結:(1)各地黃土(包括古土壤)的主要化學成分基本一致;(2)中國黃土的平均化學成分與地殼平均化學成分相似,MgO,CaO和Na2O等稍低于地殼平均值;(3)第四紀以來黃土的化學成分具有一定程度的變化,Fe2O3,Al2O3逐漸減少,而FeO,CaO和Na2O則具有不明顯的增加趨勢;(4)古土壤中Fe2O3,Al2O3,K2O和SiO2等與黃土層中的FeO,CaO和Na2O具有相反的變化。他們還就元素的區域變化進行了比較,認為無論是主要元素、微量元素,還是稀土元素的含量均變化不大,黃河中游各地馬蘭黃土及其粘粒組分中的REE的分布特征都是富含Ce族稀土[6]體現了黃土母質――粉塵化學成分的均一性 [3]。
最近黃土元素地球化學的研究主要集中在化學風化、氣候和環境指標的元素地球化學分析以及對黃土來源物質的進一步調查。陳駿等對黃土化學風化過程的實驗分析發現,黃土中僅Ca,Sr,P,Mg和Na元素在化學風化過程中為主要活動元素,這些元素相對于Al在古土壤中都虧損。顧兆炎等運用10Be作為示蹤劑對粉塵沉積物的淋濾常數進行了計算,并對黃土中古土壤的風化淋濾程度進行估計,獲得了硅酸鹽中Ca,Na,Mg,U,K和Si在當地風化過程平均淋溶損失分別為43%,25%,18%,17%,約2% 和約4%的結論。這兩項研究從不同途徑得到了相同的黃土化學風化特征,即黃土的化學風化為去除易溶堿性元素的過程。
氣候、環境指標的元素地球化學分析為提取黃土――古土壤序列中蘊藏的古氣候和古環境信息提供了新的途徑。劉東生等根據Ti在風化過程中不移動性及抗化學風化的石英礦物在粉塵粗粒級富集的特征,首次將SiO2/TiO2值作為指示冬季風強度的大氣粉塵粒度的替代指標,用來解釋0.15Ma以來黃土高原冬季風變化。陳駿等在考察若干微量元素的基礎上,通過與廣泛運用的氣候替代指標磁化率的對比認為,Rb/Sr值具有明顯的氣候意義,在黃土――古土壤風化序列中,Rb/Sr值可以作為衡量東亞夏季風強度的替代指標。通過對2.6Ma以來洛川黃土――古土壤序列的Rb/Sr值測量,獲得了比磁化率更具有明確氣候意義的Rb/Sr值的黃土高原古夏季風記錄[7]。
三、黃土地層土壤學研究
黃土是風力作用的產物,發育在土壤化的環境中,所以其中發育了40余層紅褐色古土壤。黃土中紅褐色古土壤的研究始于20世紀50年代末,早期的研究認為黃土中的紅褐色古土壤為堿性褐色土,發育在半干旱的森林草原條件下,根據古土壤微形態和淀積層分布等的研究認為,黃土中不僅有堿性褐土發育,還有棕壤、淋溶褐土及亞熱黃棕壤發育。
四、黃土地層古植被研究
在黃土地層植被研究方面取得的進展也是比較大的,主要表現在以下幾個方面。通過用強酸溶解等特殊處理方法,已在黃土層分離出很豐富的孢粉,為較全面地恢復黃土地層古植被打下了基礎。黃土區現代土孢粉組合研究取得重要成果,獲得了該地區不同的棟林地表中棟樹花粉含量為2.7%―35.7%的認識,為恢復古植被類型提供了新的依據。黃土地層古植被研究精度大大提高,物別是對晚更新世以來的被演變劃分理為詳細。在上述植被類型中,今后黃土地層古植被研究的重要問題是通過表土孢粉分析,判定森林中優勢喬木的種類組成,使古植被研究的水平進一步顯著提高[8]。
五、黃土的地質生態系統
黃土地質生態系統把地質學和生態學結合起來作為自己的研究方向。它強調把人作為一種地質營力,把人作為生態系統中的一員。這是一個新的嘗試,從我們現在對黃土高原了解的程度來看,作為一種地質體,黃土是探索人類生產環境可持續發展并需要深人研究的對象;黃土是記錄新生代晚期以來全球自然環境和氣候變化的最好載體。與深邃的海洋或寒冷的極地相比,黃土保存環境信息的數量和內容都比前兩者好,而且陸地是我們人類自己生存的環境,它所提供的氣候、生物和化學以及物理變化的信息遠比深海和極地對人類生存更為直接和重要。
劉東生曾在1998年蘭州的黃土與古土壤國際討論會上將其稱作紅色黃土,以示區別于黃色黃土。即使暫時把7.2MaB.P.的風成沉積不算在內,從第四紀黃土算起也有2.6MaB.P.的較連續的記錄。它記錄了氣候、生物和構造運動的活動和事件,其中包括了人類自己本身的化石記錄以及幾千年來有記載的文化歷史。
1.黃土序列的連續性和間斷性的間斷平衡問題
把黃土與古土壤在一個剖面上的連續出現看成是一種現象與另一種現象連續的轉換,另外也可以看作是地質意義上的連續間斷。在黃土剖面上,黃色與紅色是用肉眼都可以分辨的界限。OscarBaker用“間斷平衡”的理論解釋大冰期時地質現象。這是一種無機界的發展演化的關系。在今后工作中建立起黃土高原、黃土――古土壤序列的自己的劃分系統,MIS一樣有一套可以適用于干旱環境、大氣沉積、季風影響的黃土與古土壤序列,它所揭示的地球系統科學意義,較南極、格陵蘭冰芯和大洋鉆探所揭示的意義更為深刻。
近年對黃土與沙漠的關系的工作已經取得了很好的進展。此外,我們還應繼續關注粉塵的搬運、傳輸和堆積問題。黃土形成的全過程,包括了粉塵物質在其來源區,被不同高度的風力的搬運過程和在下風方向上合適地貌部位的堆積過程。近一段時期以來,在黃土的研究者之間一直“流行”一種提法,即將黃土視作冬季風的產物。我國的氣象觀測已經表明,我國的冬季風主要與來自北半球高緯地區的冷空氣爆發有關,但并不是每次的冷空氣爆發都能導致沙塵暴的發生。只有那些產生強烈的蒙古氣旋及活躍的鋒面系統的冷空氣爆發才有可能產生強烈的沙塵暴。而且,揚起后的粉塵也并非由冬季風獨一搬運。冬季風所搬運的只是那些近地面和低空的粉塵物質,主要沉降在中國的黃土高原或近海地區,而對流層中上層的粉塵物質是由西風帶所搬運的,并可以遠距離輸送到北太平洋、夏威夷、甚至美國的太平洋西海岸。
2.黃土全球分布形成機制的一元論問題
從黃土來說,作為一種大氣沉積的地質體,關于它的成因是一元論的說法,從地質干旱事件統一解釋它的成因和所帶來的影響,還是有二元或多元的說法,像奧布魯契夫那樣對不同地區的黃土有不同成因的解釋,能更圓滿地說明分布于全球的黃土成因呢? 黃土――橫亙亞洲大陸和歐洲大陸,從晚新生代以來就是環境干旱與半干旱化的見證人。這對于我們從一元論進一步進行對全球黃土的干旱環境的研究是一個值得探索的問題。與此有關的是黃土高原作為一個干旱、半干旱環境,物質成分與結構的均一性導致的生態環境的脆弱性,再加上長期的人類農業和牧業等活動的影響,使這個地區的生物地球化學環境形成為一個“出納庫”的作用,對于大氣圈中的氣體和化學元素有一個是源,是匯(sink)的變換機制。
3.黃土地貌形態與地殼運動表現
中國的黃土地貌研究經朱顯漠、羅來興等先生提倡。因為黃土高原本身是一個巨地貌單元,這一巨大的、連續的、由統一地質營力所沉積而形成的地貌是一種沉積建造地貌,而它的一個特點是具有繼承性。在黃土的侵蝕地貌方面除羅來興曾做過很多的研究工作之外,近年有些新的工作,如張宗枯領導的關于黃土高原侵蝕、水土流失圖的編制和中國科學院兩次黃河中游黃土考察隊的工作都作過黃土侵蝕地貌研究。黃土地貌的形態序列應當和黃土沉積序列一樣有一個時間的排列。
在談到黃土的地貌性質時,很自然使人想起在黃土高原的新構造運動和新構造,這對黃土高原的研究也是一個挑戰。我國學者較早就注意到比較強烈的年輕的地殼活動的特點。如果把第三紀的紅色盆地包括在內,黃土高原的構成的歷史則向前延伸到6―7MaB.P.或更早。這些盆地,山前廣大的洪積平原和許多裂谷的形成和活動歷史的研究將是與黃土研究不可分的一個新的內容,這是過去研究中常忽略的一些問題。對新構造的研究,這些年來隨著地震地質研究開展已有了很好的成績,而從河流階地上發育的黃土地層來研究黃河的發育歷史也取得很好的成績。
六、結語
黃土―古土壤序列所包含的古氣候信息,可以與深海氧同位素資料進行較好的對比,為探索中亞干旱化的歷史和進程、亞洲季風―沙漠系統的形成和演化以及青藏高原的隆升等提供了重要依據,是全球變化研究的支柱之一。在未來的一段時間里,古黃土高原的土地利用、碳循環、干旱區的形成和發展、古人類對河谷和塬面的占據以及文明的起源和演化等問題都將是人們討論的熱點[9]。
參考文獻:
[1] 劉東生,孫繼敏.中國黃土研究的歷史、現狀和未來──一次事實與故事相結合的討論[J].第四紀研究,2001,21(3):185-206.
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[6] 文啟忠,余素華,顧雄飛,等.黃土中稀土元素的初步探討[J].地球化學,1981,(2): 151-157.
[7] 顧兆炎,劉東生.中國第四紀黃土地球化學研究進展[J].第四紀研究,2000,(2): 41-45.
關鍵詞:鄉村景觀;景觀;要素;
Abstract:Rural landscape including the vast space of natural ecosystems and human settlements environment, it is the world's earliest and most widely distributed type of a landscape. On the basis of the landscape design elements, this paper analyzed the elements of the rural landscape, made specific description for the six elements.
Key word:rural landscape;landscape;element
中圖分類號:TU982文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)04-0020-02
鄉村景觀是相對于城市景觀而言的,兩者的區別在于地域劃分和景觀主體的不同。風貌作為物質環境的名詞,“風”表示為隱性的社會人文范疇,“貌”表示為顯性的體型表現特征,一個完整的風貌是由物質環境要素和非物質環境要素以一定的空間關系共同組成的,綜合起來共同起作用。在特定的自然環境條件和歷史文脈發展的逐漸影響之下,漸漸形成了鄉村景觀風貌。正是這些豐富的環境要素才形成了鄉村景觀風貌的獨特景象。
地形地貌
地形地貌作為鄉村景觀風貌構成的基本要素之一,是形成鄉村地域景觀的宏觀面貌。按照自然形態可以把地形地貌劃分為五大類型:山體、平原、丘陵、盆地、高原。由于地形地貌的不同,才會形成不同的鄉村景觀風貌,并且海拔高度的不同也影響了自然景觀風貌、農業景觀風貌和村莊聚落景觀風貌。
另外,鄉村景觀風貌中,土壤是最為基本、最主要的組成要素。著名土壤學家道庫恰耶夫說過,土壤剖面是景觀的一面鏡子。任何形式的景觀變化動態都或多或少地反映在土壤的形成過程及其性質上。[ 李,鄉土化景觀研究――以江南地區為例.南京林業大學,2007
]不同類型的土壤適合不同植被的生長,對于鄉村自然景觀風貌和農業景觀風貌而言,土壤顯得尤為重要。
任何規模大小的景觀的律動和美學特征都受地形地貌的直接影響。展示了由于地形地貌的差異而產生的不同風格的鄉村景觀。雖然鄉村景觀也同樣受氣候、植被以及文化等其他因素的影響,但地形地貌卻始終是最明顯的視覺特征之一。
2.水體
水資源對于鄉村來說既是農業發展的經濟命脈,因為水資源自身的觀賞價值,同時又是鄉村景觀風貌構成中最有生動和活力的要素,更是人類賴以生存和發展的必備條件。由于水資源的多樣性特征,決定了它在不同的水體中都有著各自不同的水文條件及特征,并且決定了各種的生態特征,例如:冰川、沼澤、河流、湖泊等等。
對于鄉村來說水資源最基本的作用就是供灌溉用:水常具有的實用功能是用來灌溉稻田、花園草地、綠地以及類似地方。對于比較干旱的鄉村,如果沒有灌溉,植物就無法生長。此外也可將肥料溶于水中,憑借灌溉系統來施肥,這種方法既方便又可節省時間和費用。有灌溉系統的草地能經受得起超量的使用,因為草坪生長在水源充足的條件下,生長健壯繁茂。另外水資源的作用還表現在對氣候的控制:水可以用來調節室外環境空氣和地面濕度。大面積的水域能影響其周圍環境的空氣溫度和濕度。在夏天的時候,氣候炎熱,水面吹來的微風使人感覺涼爽宜人;而在冬天的時候,氣候寒冷,水面的熱風又能夠保持附近區域的溫度,使人感覺溫暖。處在同一地區,有水面和沒有水面存在著溫差的原因。
人類為了生存和發展需要水資源,人類對水的需求就像對空氣、食物、棲息地的需求一樣。所以在日常生活中,人們有效的利用水資源、觀賞水資源都是源于人類的本能。而在現代社會,水不僅僅只是起到了維持人類生存的作用,更為人類帶來了食物、運輸以及休閑娛樂的作用。由于水資源自身具有靈動性,色彩又是五光十色,發出的聲音悅耳,人類在情感上也較喜歡親水和做具有親水性質的活動。在沒有被污染的情況下,水體現了大自然的生機,具有特殊的魅力,吸引著人類的注意。
3.植物
植物區別于其他要素,最大的特點就是其自身具有生命力,能生長。植物的其他特性都來源于具有生命。首先,植物隨著季節的不同和生長的快慢變化而不斷變化,這些變化體現在植物的色彩、質地、葉叢的疏密程度以及全部特征。植物是具有生命的設計要素。由于植物的生長受到土壤的肥力、土壤的排水、光照、風力、氣候、溫度等自然條件所影響,因此需要一系列特定的環境條件,供植物生存并能健康、茁壯的生長,這是植物第二個明顯的特點。
因為植被與氣候、地形地貌、土壤等互相具有促進作用。依據植物群落的性質及結構,植被可以劃分為:森林、熱帶稀樹草原、草原、荒漠和凍原五大類。動物作為自然界的物種之一,對于生態的平衡和環境保護方面也有相當重要的意義。動物作為自然生態系統的重要組成部分,其存在對于鄉村景觀風貌的形成有一定的作用。
4.建筑物
建筑物可以構成空間并且起到限制空間的作用。建筑物又能影響視線、改善小氣候、以及能影響周圍景觀的功能結構。建筑物不同于其他的構成要素,這是因為所有建筑物都有自己的內部功能,這些就體現在它們的墻壁所圍成的區域內,或體現在鄰近的基地內。從地域上講,鄉土建筑是在鄉村的,處于穩定的農業或牧業區,有別于城市建筑是與生產生活相關的見者;其次,從時間上講,它形成于封建家長制社會時代及手工業農牧業時代,即傳統的。
5.構筑物
構筑物屬于有形的設計要素。所謂園林構筑物是指景觀中那些具有三維空間的構筑要素,這些構筑物能在有地形、植物以及建筑物等共同構成的較大空間范圍內,完成特殊的功能。園林構筑物在外部環境中一般具有堅硬性、穩定性、以及相對長久性。園林中的構筑物,主要包括:臺階、坡道、墻、柵欄以及座椅等公共休息設施。此外也有一些小型的建筑物也屬于構筑物范圍。
隨著社會的不斷進步,人類文明的發展,人類已經逐漸開始改造自然景觀,從而形成了半自然半人工景觀。但是人類為了不斷滿足自身發展的需要,對自然界實行了更進一步的改造,在自然景觀和半自然半人工景觀的基礎上,建造出了人工景觀。鄉村中常見的人工景觀主要包括鄉村工農業生產、農田基本建設和灌溉水利設施、鄉村居民的娛樂生活設施等等。人工景觀的出現及其類型和機構,充分的反映了人類對自然景觀的改造方式和改造程度。能夠協調好自然景觀與人工景觀之間的關系對于鄉村的持續發展起到了非常重要的作用。
鋪裝
在空間的構成中,鋪地材料在地面上的使用和組織,使在完善和限制空間的感受上,以及在滿足其他所需的實用和美學的功能方面,無疑也是一重要因素。所謂鋪裝材料,是指具有任何硬質的自然或人工的鋪地材料。設計師們按照一定的形式將其鋪于室外空間的地面上,一方面建成永久的地表,另一方面也滿足設計的目的。主要的鋪裝材料包括:沙石、磚、瓷磚、條石、水泥、瀝青,以及在某些場合中所使用的木材。
參考文獻:
眾所周知,環境工程是一門理論性、實踐性很強的專業,隨著全社會對環境問題關注程度的普遍提高,對環境工程專業人才素質的要求也越來越高,急需一大批具有基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、有創新意識的環境工程應用型人才。專業實驗教學是高等院校提高人才質量的一個重要教學環節,特別是對大學生的工程實踐能力與創新能力的提高起著至關重要的作用。本文結合近年來在環境工程專業實驗教學改革與創新中的經驗與體會,旨在使學生在實驗教學中得到更好的綜合能力的訓練,為農業院校環境工程專業實驗教學體系的完善和發展提供參考。
一、注重專業特色
農業院校的環境工程專業因辦學條件的限制,難以達到象清華大學、同濟大學等國家重點工科院校辦環境工程專業的要求。農業院校的環境工程專業應有自己的辦學方向和專業特色,發揮自己的特點。高等農業院校和農村、農民聯系比較緊密,比較熟悉農村的生產、生活和生態問題,并在土壤學、植保學、生態學及環境生物學學術研究領域有較強的優勢,這些正是高等農業院校培養人才的優勢。因此,我們開設了"環境生物修復工程、環境微生物工程、農業生態工程及其設計"這樣一些比較適應農村生態建設的課程。在開設水、大氣環境污染物和噪聲監測等環境工程專業常規實驗項目的基礎上,增設土壤污染物、農產品污染物、畜產品污染物、水產品污染物的監測分析實驗,拓寬實驗面,以突出高等農業院校環境工程專業的特色。
二、變實驗室為模擬生產現場
環境工程是實踐性很強的專業本文由收集整理,培養學生從事工程設計與實踐的能力至關重要,為此,我們購進一批大氣、水相關實驗的模型設備,模擬工業生產過程。模型設備均用有機玻璃制成,有園型曝氣池、氣浮池、絮凝沉降池、活性碳吸附、生物塔式濾池、生物膜轉盤、鈄板沉淀池、普通快濾池、xt型高效填料氣體凈化塔、yqj型(旋流板式)氣體凈化器、旋風除塵器等模型,使學生非常直觀清楚地了解相關大氣、水處理設備的內部構造,在生產實地這些內部構件如果不是停產檢修也難以看清。模擬生產過程,進行實驗操作,測得相關的實驗數據,這樣的實驗非常接近工業生產實際,通過實驗學生能充分體驗到專業基礎和專業課理論與生產相結合的典型事例,縮短學生對生產工程的距離感、生疏感。學生對這些實際處理工藝的運行操作,對整個工藝以及設備有了一個更完整的認識和掌握,有效地提高了學生的專業操作技能。三、實施開放式實驗
環境監測是我校環境工程專業主要專業課之一,而環境監測教學實習是培養學生獨立開展監測工作的重要措施。為了使學生能真正掌握大氣、水、土壤、噪聲等常規監測項目的實施方案和監測方法,我校進行了環境監測教學實習改革,即"開放式"教學實習。任課老師和實驗員根據現有的儀器設備、藥品等擬定監測項目和監測對象,將全班學生分為若干個實習小組(一般每組3-5人),每組分別制定實習計劃,確定本實習小組的監測項目、監測對象、采樣地點、分析方法和時間進度;以小組為單位領取試劑、玻璃儀器,配制實驗試劑,實習期間實驗室和儀器室全天開放,1周內每個小組要獨立完成對水質、大氣,土壤、噪聲等10個以上項目的監測。實習結束后,每小組將所領取的藥品試劑、玻璃器皿等洗凈歸還,并且最后各小組進行交流討論實習的收獲和存在的問題,每人交一份實習報告。
試行"開放式"實驗,使學生具有獨立思考、自由發揮、自主學習的時間和空間。通過這種"開放式"教學實習,學生的動手操作能力有了很大提高,對整個環境監測過程有了清楚的認識,同時通過對校園周邊環境的監測,更清楚地了解到環境的質量現狀。
四、對環境工程專業實驗教學的建議
1.增加工程實驗課。
環境工程實驗教學改革和創新的目的在于培養較強動手能力和創新精神,善于理論聯系實際的環境工程專業畢業生。為此,對傳統的實驗課體系與模式應加大力度調整,增加工程實驗題,要求學生根據社會上某一具體的生產或工程單位的實際生產活動為背景。這些工程單位包括學生在生產實習、社會實踐和外出頂崗中接觸的單位,可由學生自己聯系,也可由學校幫助聯系,以提交實驗報告或工藝設計、工藝流程的形式完成。
2.實驗與畢業(設計)論文掛鉤。
環境工程專業畢業生的畢業(設計)論文必須具有工程背景,必須以綜合實驗或工程實驗為基礎來撰寫。取消目前大量存在的綜述性的畢業論文課題。學生的畢業論文應以自己親手做的研究性實驗,或親身參與的工程項目為基礎進行撰寫,沒有研究項目的老師不能做論文指導老師。聘請一批長期在生產第一線的工程技術人員擔任畢業(設計)論文指導老師,通過把實驗與畢業(設計)論文掛鉤,使學生們在做實驗的時候更投入、更有針對性,同時也可使畢業(設計)論文的質量得到提高。
3.引用最新的科研成果,體現學科前沿。
作為肩負高素質人才培養使命的教師,應積極參與科研,時刻關注、跟蹤環境工程學科的前沿,關注了解最新研究方法與手段,并盡快將其引入實驗教學,不斷更新實驗手段。要積極為學生開展第二課堂活動,讓學生利用課外時間盡早參與教師的科研活動,使他們在科研活動中學到書本上學不到的知識,以培養其實驗動手能力、組織實驗能力和科研能力。