生态学导论
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生态学导论范文第1篇
关键词 森林；生态系统；可持续；植被恢复；策略
中图分类号S4 文献标识码A 文章编号 1674—6708（2012）76—0108—02
森林生态环境是自然生态系统的基本构成要素，森林植被是维护和恢复森林生态系统平衡的重要组成部分，它是构成我们这个世界的最基本的要素[1]。近些年来，伴随着经济、社会和文化的发展，在人类生产活动与自然因素的相互作用下，森林生态系统向着截然不同的方向演变发展。森林资源的过度开发和毁林建设的活动使得自然生态系统的平衡遭到严重破坏，造成了严重的森林生态系统及其功能退化。因此，保护和恢复森林生态系统有利于促进经济和社会的可持续发展，已逐步成为社会共识[2]。
1 森林植被恢复的理论
1.1 森林植被恢复重建的基本理论
对于生态系统恢复重建的研究，最早开始于100年前的森林、草原和生物物种等自然资源的管理研究，并在20世纪80年代期间得到迅猛发展[3]。
森林生态系统恢复最基本的理论是—恢复生态学，它是森林生态恢复和建设一个最重要的理论基础。森林植被生态系统恢复研究的主要内容有以下几个方面：1）森林资源生态退化的因素，如人类的过度开发、稀有林木的不可再生；2）森林植被生态系统退化的特点，如生态系统退化的进程和发展趋势；3）森林植被生态系的可恢复性和重建作用评价，如对生态系统恢复的经济、社会和文化价值进行评估；4）生态系统功能恢复技术，如生态恢复所需土壤、水分和氧气技术；5）生态恢复系统的生态学过程研究，如生态恢复过程中物质循环与能量变化过程；6）森林资源退化的生态恢复和重建的基本理论等，如对植被恢复的生态系统重建进行研究。
大量的自然生态恢复实践证明，森林植被的生态环境随时空和环境的变化而变化，受区域环境以及研究目标的影响，恢复生态学理论仅仅适宜于建立一个与原有生态系统基本相似的自然生态系统。
1.2 森林植被恢复重建的具体理论
森林植被恢复所构建的是具有多样性物种的自然生态系统，目的在于追求恢复生态系统功能、改善恢复区的生态状况。而恢复生态学这门学科并不成熟，未具备一套关于生态恢复完善的理论体系，因而当前阶段森林植被恢复研究的具体理论大多来自普通生态学的恢复重建原理。
森林植被的存在与气候、以及气候的不断迁移耦合理论是构成森林植被恢复重建的最基本理论[4]。植被的出现、成长以及演变均是在较大的空间内形成的，它受到环境背景的影响同时又改变着环境。植被的生长和繁衍是外部多种生态因子综合作用的结果，而其中一些生态因子是植被生长和繁衍的关键性因子，植被对外界环境依赖程度决定了植被的生态范围。因此，森林植被资源的恢复和重建工作应建立在它们历史上所生长的空间上。
2 森林植被生态系统恢复的途径和方法
森林植被退化现象目前在全球蔓延，既有人为利用过程中的不合理因素，也有天气干旱等方面的因素。森林植被恢复最根本的途径是运用现代技术、科学合理地对森林植被进行恢复和重建。通过大量的生态恢复实践经验，从推动资源可持续发展利用以及恢复生态学学科发展两方面来看，在森林资源的恢复重建进程中，应当注意探讨以下几个方面的问题，并采取相应的策略。
2.1 森林植被退化的历史演变因素探讨
植被的生长离不开历史事件的演化，生态学这门学科受历史时间事件影响较深。植被的出现和生长随着时间的推移不断变化，植被过去的选择空间已形成了当前的生长结构，影响着现代生态学学科的进程和生态景观。我们必须对植被生长的过程，历史演变的进程以及植被退化机理等问题进行深入研究。以及探究人为因素、外界环境干扰对森林生态系统重建的影响，以及生态系统恢复过程中对外界干扰类型的响应规律。
2.2 森林生态系统恢复的生态学研究
植被的恢复是生态系统稳定的关键性因素，生态系统恢复的一个重要最终目的就是随着植被的恢复，系统内的动植物和生物物种也随之增多，最终形成自我维持的生态系统持续状态。以此为基础，我们对恢复过程中生态系统的生长过程进行研究，从而了解在外界环境的影响下生态系统的变化。
2.3 森林生态恢复的植被安全问题
实践证明，在生态系统恢复进程中生物病毒的入侵、动植物适宜环境的缩减通常会造成生态被恢复区域的巨大损失。因此，在森林生态恢复与重建区域应当建立生态安全风险评级机制，预留森林生态恢复的可替代植被。同时加强现有森林资源的经营管理理论与技术研究，对森林生态恢复的植被实施不间断监测和定期评价[5]。
2.4 森林生态系统恢复的植被选择空间的操作问题
我国目前对森林生态系统恢复的研究还停留在小范围的、局部区域，缺乏从大空间上对生态系统的恢复宏观研究。只有进行大范围的研究生态系统的恢复重建，森林生态系统恢复和重建的作用才有意义，研究价值才能得到具体的体现。为更好的保护和提高森林生态环境的有效恢复，社会各界都应提高自身的防范意识，从自我做起，关爱每一株植物的生存。
3 结论
实行森林植被的恢复和重建工作是实现生态系统恢复、森林资源可持续利用和发展的重要基础。本文结合我国目前森林生态系统建设现状，运用森林植被恢复理论，分别从森林植被退化的历史演变因素、森林生态系统恢复的生态学研究、森林生态恢复的植被安全问题以及森林生态系统恢复的植被选择空间的操作问题等方面着手，探讨了森林植被恢复重建的途径和方法。
参考文献
[1]张厚华，傅德志，孙谷畴.森林植被恢复重建的理论基础[J].北京林业大学学报，2004（1）.
[2]何绍顺.浅析云南森林植被恢复和保护技术[J].福建林业科技，2002（1）.
[3]任海，彭少麟.恢复生态学导论[M].北京：科学出版社，2001.
生态学导论范文第2篇
关键词：园林景观；生态园林；生态修复
中图分类号：TU986.2文献标识码：A文章编号：16749944（2013）04009802
1引言
简单的园林绿化不能算生态修复，但以生态学理论和生态修复技术为指导的绿化可使受损城市生态系统向着良性化的方向发展，达到最终修复城市子生态系统结构和功能的目的，因此该类园林绿化则属于生态修复的范畴。在方案设计阶段，设计师需要重点考虑生态修复的可行性，使设计出的方案在符合美学原理的前提下力争达到生态修复的目标。
2生态修复的内涵与外延
生态修复是指利用生态系统的自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复原貌或向良性方向发展的技术集成。其目标是实现生态系统功能的恢复和合理结构的构建，内容包括：实现生态系统的地表基底稳定性，保证生态系统的进展演替与发展；恢复植被和土壤，保证一定的植被覆盖率和土壤肥力；增加生物多样性，提高生态系统的生产力和自我维持能力；减少或控制环境污染；增加视觉和美学享受等。生态修复属于恢复生态学应用技术的范畴，该范畴内容包括退化生态系统的修复与重建；生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控；物种与生物多样性的恢复与维持；生态工程设计与实施；环境规划与景观生态规划；典型退化生态系统恢复的优化等（彭少麟，2007）。涉及的相关概念如生态恢复、生态重建、生态改建、生态改良等，虽然在命名上有所区别，但都具有“恢复和发展”的内涵，即让受到干扰或者损害的系统恢复后能实现可持续发展。
3生态修复的基本原理
园林绿化人工再建了第二自然，需要用生态恢复的理念做设计，用生态学修复的技术去实施。恢复生态学的基本原理包括限制因子原理、生态系统的结构理论、生态适宜性原理、生态位理论、群落演替理论、生物多样性原理和斑块-廊道-基底理论等（任海等，2001），它们对园林设计及施工具有指导作用。限制因子原理要求在设计中需要找出生态系统恢复的关键因子；生态系统的结构理论要求设计的物种结构能充分利用时空资源，并具备自我维持能力或降低人工维护频度；生态适宜性原理表明多使用乡土植物，并在充分了解植物生态学特性的前提下做种植设计；生态位理论指导植物的搭配，合理安排其在生态系统中的位置与尺度；群落演替理论表明园林绿化可缩短生态恢复时间，但对极端退化的生态系统恢复时，演替理论不适用，只具有指导意义；生物多样性原理要求适当增大物种多样性可使恢复的生态系统稳定性更高；斑块-廊道-基底理论指导景观层次的规划，考虑在生境破碎化的场地中，合理利用空间。
4生态修复与风景园林
城市生态系统是个规模大、关系复杂的动态生态系统，它既有自然的组成要素，又有高度人工化的组成要素。城市绿地在改善环境质量、维护城市生态平衡、保持水土、美化景观等方面起着十分重要的作用，乔灌木藤草植物合理地配置在一个群落中，形成复合层次和优美季相景观，具有不同生态特性的植物各得其所，构成一个稳定的群落。由于城市建设造成的人工弃土、土地，改变了地表径流，导致水土流失加剧，大量泥沙及生活垃圾淤积河道，阻塞排水管道，使水土资源遭到破坏。因此，生态修复集成技术可以在方案设计时重点考虑并在园林工程中实施，最终使得城市生态系统向良性方向发展。
4.1园林种植设计
在特定的城市生态环境条件下，应将保持水土、抗污吸尘、耐贫瘠、抗病虫害、耐粗放管理、根系发达等作为植物选择的标准。植物的合理配置不但可增加城市建筑艺术效果，丰富城市景观，更能减轻暴雨冲蚀和水土流失，从而改善城市人居环境。在城市园林绿化中，应充分考虑植物的生态位特征，利用不同植物在空间、时间和营养生态位上的分异来配置植物，避免种间直接竞争，形成结构合理、种群稳定的复层群结构，以利种间互相补充，既充分利用水土资源，又能形成优美的景观。
4.2园林工程与生态修复
在土方工程、给排水工程、水景工程、园路工程中应结合种植工程，利用园林植物的防护作用实现生态修复。
园林排水：园林绿地的排水，一般主要靠地面及明渠排水，结合道路、地形可做成浅沟式排水渠，沟内生长植物，起到减缓径流速度及防止水流冲刷的作用。解决由地表冲蚀措施有：①从竖向设计角度考虑。种植采用铺地植物护坡；②使用工程措施。设置谷坊和挡水石，并与植物搭配消减冲刷力（孟兆祯，2003）。
水景护坡：园林中开辟水面要求有稳定的湖岸，在水体边缘必须建造驳岸和护坡，其中植物护坡措施包括防护林、植草和生物-工程综合措施，通常采用深根性和浅根性树种结合的乔灌木混交林。坡面植草可提高坡面抗蚀能力，减小径流速度，增加入渗，防止面蚀和细沟侵蚀，也有助于防止块体运动。生物-工程综合措施，即在工程措施间隙或表面种植植被，以增强其强度，如混凝土构件间隙空格种草，与土工材料配合植草及绿色混凝土模块等。
园路铺装：园路按路面材料不同分为：整体路面、块料路面、碎料路面、简易路面等。园路的设计在满足造园艺术要求的前提下尽量利用原地形，以保证路基的稳定，减少土方量及水土流失量；路面应有3%～8%的纵坡和1.5%～3%的横坡。采用生态铺装路面可提高水土流失防治效果，常见种类有透水沥青、透水水泥混凝土、生态透水砖和其他特殊透水材料。新建的居住区中，使用最多的铺装材料是石材，占使用频率的44%，砾石及砖的比例分别占使用频率的18%、20%（黄玲，2009）。
5园林生态修复发展趋势
城市的扩张与人口的激增致使城市居住环境面临很大压力，建设宜居城市、宜居社区势在必行。城市园林绿化属于植被恢复的范畴，而植被恢复又是生态修复的常用技术，因此，依据生态修复的理念和生态学的理论指导建设城市园林成为当下宜居城市环境建设的首选之路。国内外的生态修复多针对土壤修复、污染水体修复、防护边坡绿化、小流域水土保持修复等方面的研究，针对园林绿化的生态修复技术研究、园林生态工程设计研究等相对薄弱。以生态修复的理念和基本原理指引设计方案的形成，并以修复城市生态系统要素为导向，园林施工必将成为增加园林企业技术含量的重要砝码。未来园林生态修复技术重点发展方向有：特殊生境条件下的园林植物景观的构建、人与自然和谐相处的功能性景观的营造、植物景观设计的中远期预测与养护细则和住区小环境的尺度化营造方法等。参考文献：
[1]黄玲.城市居住区铺装艺术调查与研究[J].山东林业科技，2009（4）：67～69.
[2]彭少麟.恢复生态学[M].北京：气象出版社，2007，10.
生态学导论范文第3篇
[关键词]生态工程 实践教学 教学改革
生态工程是近年来异军突起的一门着眼于生态系统持续发展能力的整合工程和技术，它根据整体、协调、循环、自生的生态控制论原理去系统设计、规划和调控人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制机构，在系统范围内获取高的经济和生态效益。不同于传统末端治理的环境工程技术和单一部门内污染物最小化的清洁生产技术，生态工程强调资源的综合利用、技术的系统组合、学科的边缘交叉和产业的横向结合，是中国传统文化与西方现代技术有机结合的产物[1，2]。
生态工程学是生态学的一门重要分支学科，以复杂的社会－经济－自然复合生态系统为研究对象，应用生态学的基本理论和原则，结合系统工程最优化方法，以整体调控为手段，以人与自然协调关系为基础，高效和谐为方向，为人类社会与自然环境的和谐发展以及资源环境的可持续发展服务的一门新兴学科。70年代以来，我国生态工程理论和实践研究取得长足的发展，成为中国生态学领先国际前沿的少数几个领域之一[1-3]。中国生态工程正从自发走向自觉的应用。生态工程的应用领域也从起初主要是农业生态工程和污水处理与利用生态工程扩展到多种生态产业，并且快速发展，因此对于专业生态工程技术人员的需求比较旺盛[1]。《生态工程学》课程的开设在一定程度上可满足可持续性社会发展对于相关理论知识的需求，但是生态工程学是一门理论与实践结合非常紧密的学科，而目前该课程的教学大多存在重理论、轻实践，或者只有理论没有实践，导致教学质量低水平徘徊的问题。
加强实践教学训练是提高大学生创新能力的一条重要途径，也是高等学校教学的一个重要环节。长期以来，我国高等教育中一直存在有重理论、轻实践的倾向，这种倾向尽管在最近几年得到了不同程度的改善，但长期的惯性思维，外加办学资金的相对匮乏，导致教学经费尤其是实践教学经费投入的相对不足，造成使用设备更新缓慢、实习经费多年无法增长，从事实践教学和管理的教师积极性不高等问题，实践教学只能在低水平徘徊。由此，也影响了学生创新能力和动手能力的培养，出现了许多高分低能、不会或者懒于动手、毕业后无法适应实际工作要求的学生[4]。笔者认为，要提高本课程教学水平，保障教学质量，培养出适应当前环境科学发展，环境保护需求的复合型高层次生态工程技术人才，应该从加强实践环节入手，具体包括以下几个方面：
一、课堂实践环节
在教学中大力引进多媒体、情景教学、模型教具、运行演示等教学方式。由于生态工程课程具有综合性的特点，运用多媒体技术，用图文并茂的形式介绍生态工程建设常用的技术措施，生态工程建设主要模式，生态工程建设作业设计的方法、项目管理与施工管理，综合效益评价技术等，可以达到生动、形象、易于理解与接受的教学效果。通过大量的实景图片、案例分析、设计模型的演示，结合治理保护措施与开发利用措施进行讲解，能够培养学生积极主动思考的意识[5]。
比如，指导学生运用生态工程原理分析实例时，要遵循循序渐进的原则。针对“物质循环再生原理”，教师可以举例中国传统无化肥、无公害的农作物种植模式，以及南方的桑基鱼塘种植模式，结合图片展示出“原料—产品—原料—产品”的物质循环过程。教学中如呈示“北京市首个大型养殖场沼气发电并网成功”的新闻报道，使学生感受到遵循科学原理设计、建造和操作的生态工程，已经发挥巨大的社会效益、经济效益和生态效益。有的学生提出：设计沼气发电的过程中，应考虑当地气候和环境，同时兼顾资金投入、科学监管等社会性问题， 体现了“协调与平衡原理”和“整体性原理”[6]。
采用现代信息技术教学，每次课前教师提出有关问题，引导学生利用网络、书籍等途径，寻找答案，并利用课堂开展相关内容的讨论、分析，此项作为平时成绩评定的依据。网络互动平台是师生交流的重要方式，网络平台存储着大量的教学资源，便于学生开展预习、复习、答疑等，比如构建本课程网站，建立本课程讨论微博等。在互动教学中强调学生的主体性，充分调动学生学习的积极性。这种层次渐进的引导、启发性的提问方式，不仅能增强学生对本课程的兴趣，而且能够培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
二、开放实验实践环节
开放实验能给学生提供更多独立思维空间和更多实验操作机会，无疑会大大提高其实际动手能力和创新意识的发展[4]。将这样一种思路引入到生态工程学的教学当中来，是一种全新的尝试。根据本学院特色，主要是依托本学院环境工程公共实验平台以及国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心对学生开展实验室开放实验实践教学，可以采取如下做法：
（1） 定时开放或预约开放。定时开放即由公共实验平台以及工程中心固定开放时间，进行教学大纲规定必做的或自选的实验小课题。预约开放即由学生预先向公共实验平台或者工程中心提出申请，商定实验时间和内容。
（2） 学生进入开放实验室前须做好有关准备，如预先做好方案由指导老师审阅，根据实验需求学习使用相关仪器设备等。
（3） 学生完成实验项目后应向公共实验平台或者工程中心提交实验报告及小论文，实验室可推荐优秀论文到有关刊物发表，并对相关学生予以奖励。
三、社会项目实践环节
（一）社会调查
这一环节主要是为了培养学生独立自主的学习能力。针对学生的专业特点，在教学过程中有意识地引导学生自主学习，根据课程需要，教会学生一些学习方法，让他们能够在课余时间，有目的、有计划地进行自主学习[4]。教学中增加学生进行相关的生态工程项目的实地调研内容，安排学生参观已建成的城市污水处理生态工程、湖泊富营养化生态工程、农田防护林等，对其规划布局特点、造林树种、空间设计、各类生态工程体系配置和使用现状等有选择性地进行调查与对比分析，写出调查报告，并进行汇报总结。这类调查能明显促进学生学习的主动性，培养学生实地调研、资料收集、发现问题与分析问题等能力。
（二）引进项目、建立基地进行教学和实习
在教学中与本学院老师的相关生态工程项目结合，建立基地，进行实地教学和实习，使学生在教学过程中比较方便地去了解生态工程运行过程和环节，可以打破原先只能在固定时间进行有限项目实习的弊端，让学生随着课程的进展随时去参观、认识； 进行实习时，可深入基地，进行完全现场环境的实践训练，也可向工程技术人员求教，真正接触实际工作过程，体会实际工程的特点和所学理论知识在工程中的使用价值。学生在这个过程中可以学到许多书本上学不到的东西，真正达到实践教学环节的教学目的、效果。
当前，“可持续发展”已成为国内外学术界、政府部门及各行业流行的口号，以及论文、会议、报刊中出现频率很高的术语。可持续发展的实现需要扎扎实实的行动和行之有效的方法。前美国生态学会主席Judy Meyer博士曾指出生态工程是今后生态学发展重点的第一项；而美国AT＆T公司技术环境部副总裁Hentry，B.B.博士称生态工程及生态产业是第二次产业革命，是实现产业持续发展的根本出路[1]。生态工程课程教学承担着培养适应当前环境保护需求复合型高层次生态工程技术人才的艰巨任务，实践教学环节是当前高校努力提高教学质量，培养创新素质人才过程中十分重要的一环，加强实践环节在生态工程学教学当中的应用，对于培养高层次创新型生态工程人才具有重要意义。
[参考文献]
[1]钦佩，安树青，颜京松.生态工程学.南京大学出版社，2002/2008.
[2]杨京平.生态工程学导论.科学出版社，2005.
[3]李季，许艇.生态工程.化学工业出版社（第1版），2008.
[4]范海燕，王玉吉.大学生实践教学中存在的问题及解决对策.陕西教育学院学报，2004，20（2）：33-35.
[5]陈春叶，王彩霞.林业生态工程课程教学改革探讨与实践.2010，28（4）：60-62.
生态学导论范文第4篇
环境科学是一门多学科多领域交叉、融合性很强的学科，在课程设置方面我们确定了以生态学为基础，以交叉科学为理论支持，以环境工程为实践手段的知识架构。课程的教学内容涉及三大模块：环境问题、环境学基本原理和环境调控。
二、教学方法的探索与实践
在教学过程中，我们重视探索性和协作性学习，采取多种教学方法，充分调动学生学习的主动性。
1.教学与实习结合。环境科学是一门实践性、应用性很强的科学，它的教学必须与实践相结合，让学生把书本的知识应用到实践中，并在实践中加深对理论知识的理解和掌握。我们固定安排3个学时的野外考察。配合课程设置中的生态恢复内容，安排学生参观自然保护区并考察河口海岸生态环境，在现场有专业人员讲解，学生在考察结束后提交调查报告。通过查阅文献和实地调查研究，增强了学生对生态环境的理解，加深了对资源保护与利用的认识。
2.讲授与讨论结合。在信息时代，学生可以通过网络、报纸、杂志等多种途径获得知识，作为教师，在传授学生知识以外，更重要的任务是培养学生的专业素养和能力。我们的课堂讲授以教师提供知识要点及经典案例为主，并围绕关键问题启发学生自由讨论。在讲授“空气污染指数”概念时，我们在课堂展示上课当天的全国主要城市的空气质量日报，除北京，上海等大城市以及具有典型污染特征的城市外，还将学生的家乡以及厦门，漳州等就学城市包含在内，并根据当天的实时污染指标指导学生计算API指数。学生反应积极，主动讨论家乡的污染水平及特征污染物并与其他城市比较，在讨论过程中对我国目前大气污染的整体情况增进了了解，也明确了我国当前污染治理的主要目标。
3、教师组织与学生策划结合。我们引导学生关注热点环境问题，安排学生做课堂专题演讲。学生以小组的形式查阅文献与资料，并形成演讲材料。汇报时，小组成员在讲台上共同完成演示、讲解并接受提问。每个学生都有一次演讲机会。学生很欢迎这种教学模式。我们还会安排一次开放性的实践作业，完全由学生自主选择题目，自行策划，并完成实践调查。
三、教学手段的选择
我们利用多媒体及网络资源，并引入Flash短片，电脑动漫，环保电影，采访录像，实物演示等方式，充分调动学生的学习兴趣。如在讲授“水污染”章节时，通过观看日本水俣病的采访短片，学生深刻体会到水体污染会给人类带来怎样的灾难，坚定了保护水环境，保护人类生存环境的决心。
生态学导论范文第5篇
关键词：多媒体；教学；课程；生命科学
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）23-0247-02
生命科学与我们的生活密切相关，其本质是研究生命现象、揭示生命活动规律和生命本质的科学。它的研究对象既可以是组成生命现象的生物大分子，也可以是生物个体本身，甚至可以是生态系统和生物圈，生命科学的飞速发展对人类的日常生活和社会的发展建设均产生了巨大的影响[1]。目前人类面临的一系列重大问题，如人口膨胀、食物短缺、能源危机、环境污染及疾病危害，等等，这些问题的解决很大程度上将依赖于生命科学和生物技术的进步与发展。因此生命科学被誉为21世纪最活跃的学科之一，自然科学的前沿学科[2]。生命科学素养也是大学生综合素质的一个重要组成部分[1，3]。目前，越来越多的高校开始为全校的各个专业的大学生开设生物类的课程，包括世界一流的大学，如麻省理工学院，就将生物导论等生物学基础课程开放给全校[2]。通过在大学课程中普及生命科学知识，增强生命科学素养是提高大学生综合科学素质的手段之一。《生命科学导论》是高等院校面向全校各类专业，尤其是非生物科学类专业学生开设的基础课程。由于生命科学涉及面广、内容丰富，而且发展十分迅速，不断增加新的内容，同时学生的专业差异均进一步加大了生命科学导论的教学难度。随着多媒体技术的日益发展和成熟，在现代教学中，多媒体技术教学手段的应用已成为教学改革和发展的热点[4]。运用多媒体技术，通过PowerPoint、动画、视频等多种多媒体形式和生命科学相关的专业知识进行结合。将原先大量复杂的知识更形象地呈现在学生面前，与传统的板书教学相比，具有图文并茂，便于讲解和记忆的优点，可以更大程度地的活跃学生的学习情绪，激发学生的学习兴趣，增强课程的教学效果，促进课程教学发展。
一、多媒体在《生命科学导论》课程中的应用
生命科学导论课程涉及了植物学、动物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、生态学及现代、生物技术等众多的学科和内容，涵盖的信息容量大、知识更新速度快、综合性强[3]。作为一门全校通识类的选修课程，《生命科学导论》所面向的是全校不同专业的学生，不同专业学生对生物学的知识具有不同的实际需求，教学过程中需要兼顾不同专业学生之间的基础差异性，因此在授课时针对不同专业的学生提供不同深度的教学内容。目前的多媒体教学的最主要方式体现在PPT教学，与传统的板书教学相比，PPT具有图文并茂，便于讲解和记忆的优点，对于生物专业知识接触较少的工科和文科专业的学生在学习非专业知识时也可以节省很多精力[5]。采用PPT进行授课，可以将学生的精力集中在听课而非记笔记上，提高了教学的效果，同时也方便学生在后期随时进行查阅和回忆之前的课程内容。对于有一定生物基础知识的农科和理科学生，具有一定生命科学相关基础的学生，应当适当地增加一些知识的深度，需要对基础的知识点进行讲解的基础上引入一些新的技术和研究，激发学生对于生命科学领域进一步进行探索和了解的欲望。然而，PPT的平面图像对于一些较为抽象和复杂的技术原理无法很好的进行展现，可能会增加学生的学习负担，丧失学习兴趣。教学动画在国外生物方面的课程中已有不错的发展，许多优秀的教材中附带有大量的与教学内容相关的动画，同时一些研究者也渐渐开始在论文中利用动画或者影像来更为直观地表述自己的结论，或是将制作的动画或影像连接到自身的主页上，帮助其他研究者进行了解[4]。在常规的平面图像中，筛选、引用和制作生命科学导论相关的教学动画可以帮助学生更好地了解和吸纳教学内容，提高教学质量。此外，目前国内外媒体制作了许多精美的纪录片，比如中央电视台制作发行的《森林之歌》系列、英国广播公司（BBC）制作的《生命》系列、美国公共电视网（PBS）制作的《自然》系列等，这些纪录片或介绍了自然生态的伟大，或展现了生命的神奇，或介绍了快速发展的新兴技术，均可以与专题内容相结合。通过观看纪录片，学生可以更直观地去了解新的研究进展，提升学生的兴趣，拓展学生的视野。
二、多媒体在教学中应用的优势
多媒体的应用在《生命科学导论》的教学中具有很大的优势。随着科技的发展，越来越多的课堂脱离了原先的板书模式，授课模式逐渐由文字化走向图像化，而图像化也开始脱离原先静态的模式，走向动态。例如，在进行动物免疫系统的介绍时，仅用文字配合图片的讲解的时候，对于有一定生物学基础的学生来说或许较易于接受，但是对于一些文科类的学生，较多专业信息的涌入和单一的过程示意图很容易使他们失去学习的兴趣，而如果将各类免疫细胞，如T细胞、白细胞、巨噬细胞等免疫细胞用卡通的形象描述出来，表述成为人体内的士兵，将免疫细胞对病原体进行防御的过程用动画表述出来。短短的几分钟的动画就可以将原先枯燥乏味的原理化虚为实，帮助学生对于人体的免疫系统有了一个简单的了解。鲁迅先生曾说：“用活动电影来教学生，一定比教员的讲义好，将来恐怕要变成这样的。”在《生命科学导论》的教学中，纪录片的应用也是如此，特别是在生态环境方面的介绍中，由于课堂的局限性，许多学生对于生态环境的接触仅仅限制在了书本上的介绍，在对“生命多样性”一章进行讲解之时，文字和数据大段地标示出了目前生物多样性所面临的严重威胁，对于不少学生来说，因为没有切身的体会，很难感受到这些数据的冲击性。由于生态环境问题的日益严重，许多国家都制作了精美的纪录片向公众展示保护环境的重要性，对于学生来说，在进行教学的时候适当地引入这些纪录片比单纯的罗列数字更能够让他们理解环境保护的意义。例如《最孤独的动物》这部纪录片，表述了包括孤独乔治在内的若干种已灭绝或濒临灭绝的生物的困境，这些生物的日常生活、生存环境以及那些为保护他们而努力的生物学家的工作都通过摄像机直观地展现在了学生面前。引发他们的思考和对环境保护的意识。此外，生命科学作为21世纪的领军学科之一，其发展日新月异，通过书本进行知识传播的更新频率有限，学生无法通过书本的学习了解到新兴研究的发展。多媒体则不同，新的信息影响可以通过网络和电视平台进行传播，将其适当地引入到课堂中，不仅丰富了学生的知识储备，也扩展了教学内容。
三、多媒体在教学应用中的弊端
虽然多媒体在教学中的应用优势明显，但是仍然存在一些不足。首先是幻灯片、动画等影像的使用，其原始目的是使学生能够将精力集中在听课而非记笔记上面，但是也会导致部分学生上课不认真，在课堂上不去记录笔记和听课，下课后直接拷贝课件，这反而失去了学习的积极性。其次，过多地引入动画和视频有可能分散学生的注意力，让学生有一种走马观花的感觉，相较于文字，影像固然更能够吸引学生的注意力，然而学生会存在抓不住重点，难以对影片中的专业知识点进行归纳总结的状况。导致无法达到教学目的，教学质量反而下降的情况[4]。同时，引入影像进行教学有可能会使学生忽视了教师的主导地位[6]。在课堂上，教师的主要工作是引导学生去理解和吸纳新的知识信息，多媒体作为一个辅助工具，应该起到帮助学生理解、掌握知识的目的，但是并不应该取代教师的作用。若是教师过于依赖于多媒体的帮助，反而会丧失了其在课堂中的主导地位，导致无法正常地与学生进行交流，从而致使无法完成教学目标。
四、结论
综上所述，在进行《生命科学导论》的教学中，适当地引入多媒体形式的教学更有助于学生学习和理解生命科学知识以及熟悉生命科学技术。相较于传统的板书模式，多媒体的应用可以帮助学生更好地理解所需接受的知识，调动学生的学习积极性，提升教学质量。然而，凡事有利则有弊，过多地引入多媒体动画、影像等资源则容易使学生失掉重点，在学习理解上存在偏差。而教师如果过度地依赖于多媒体，则会导致无法进行正常的教学活动，丧失其在课堂上原有的主导地位，多媒体的应用反而会带来负面的效果。因此在使用多媒体教学的时候应该遵循适度原则，教师应当及时地帮助学生进行归纳总结，从而保证教学质量，提高教学效率。
参考文献：
[1]李娜，毛永强.“生命科学导论”公选课的教学改革初探[J].长春理工大学学报，2011，（10）：120-1.
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生态学导论范文第6篇
关键词：环境科学导论；教学内容；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）28-0189-02
环境科学是一种多学科到跨学科的科学体系所组合成的新兴学科，也是介于自然科学、社会科学和技术科学之间的综合性学科。在当今世界，环境保护教育受到了各国高等教育的普遍重视，环境类专业也得到了空前发展。《环境科学导论》是高校环境科学和其相关专业的一门基础性课程，也是环境专业本科生所接触到的首门专业性课程，在整个人才培养过程中起着理论铺垫和知识储备的作用，所承担的教学使命远远超出了介绍环境基础知识本身。然而，随着环境理论与技术的不断进步，一些教学内容和教学方式已不能满足当代专业人才培训的需要。因此，开展此课程教学内容和方法的改革与探索有十分重要的意义。
一、课程设置现状与问题
通过调查发现：大多数环境类专业的学生认为本专业的发展前景良好，并希望毕业后能够继续深造以及从事与环境保护相关的工作岗位。但也存在许多问题：比如部分学生对环境类专业缺乏深入的了解，甚至是认识极其模糊；随着年级增长，学习兴趣大打折扣；对就业前景不乐观，丧失奋斗目标等。《环境科学导论》作为面向环境专业开设的首门专业必修课程，其教学目的是为加强学生对专业的整体性了解，使学生掌握和了解到环境保护的基础性知识，以及环境防治方面的基本原理和方法，同时拓宽学生的知识面，为学生打开探索环境保护领域的兴趣之门。
目前，大部分高校将这门课程开设在第三或第四学期，而第一、第二学期则以基础课程为主，完全不开设环境专业课程，这种教学模式固然符合教学规律，但也存在一些弊端。比如：许多学生在大一、大二时对环境科学专业了解甚少，对专业学习内容、学习方法与目标、专业特点、前景及专业发展方向等感到困惑。因此，建议将《环境科学导论》这门课程开设在新生入学后的第一学期，便于学生培养专业兴趣，增加专业认识，对后续专业课程的学习更好地起到“引”和“导”的作用。此外，由于该课程属于导论性课程，讲的内容不能过于简单笼统，也不能过于复杂深入，避免重复后面课程的学习，这使得在学时安排等方面也存在一些值得商榷的问题。为解决上述的困惑，本人认为对此课程进行深入和全方位的教学探索和改革非常有必要。
二、课程的内容
《环境科学导论》课程所使用的教材种类很多，其中大部分汲取了国内外很多教材的优点。当前，各高等院校选用的参考教材中，由北京师范大学的刘培桐教授主编的《环境学概论》理论体系最为完整，知识体系脉络清晰，简明易懂。此书获得了1987年国家教委颁发的优秀教材奖，在实际教学中也取得了很好的效果。
1.注重基础，突出重点。该课程所涉及的专业领域广、内容多。在实际教学中，对于基础的理论和知识要进行详细讲解，从条件、建模入手，逐步推出结果。在内容的系统性上要比较完备，能涵盖如今环境科学领域的水体、大气、土壤等方面，并兼顾有害、放射和环评等小的方面；在结构上要循序渐进和由浅入深，注重术语概念、基本理论和方法技术等基础知识的阐述；在深度上要掌握适中，毕竟《环境科学导论》会起到一个“概”或“导”的作用，因此更应该注重把握难易的程度，注重打好专业基础。
由于授课学时所限，不可能全部内容面面俱到，而且相关专业知识和技术在后续的专业课中会系统讲解，也不宜做过多介绍，因此要求教师进行详略选择，突出重点。例如：在大气环境部分，大气污染类型、污染物在大气中的化学转化等是本章节重点；水体的环境部分，重点内容是水体的主要污染物、污染类型和常见的污染指标等相关专业术语，此外还包括污染物在水体中的扩散规律等；土壤部分中，土壤的组成和性质，不同污染物在土壤体系中的化学行为是讲授的重点。
2.更新知识，关注热点。现代教育的发展要求在教学中保留传统经典的内容，剔除陈旧过时的内容，补充更新现有的教学知识和科技成果。授课时，结合具体的环境问题来阐述环境科学的相关理论，通过有关部门的权威数据让学生了解我国当前存在的一些环保问题，同时给学生适当补充国内外环境保护的最新发展动态，指出一些参与环境保护的途径。这样既可增加课堂教学的信息量，提高趣味性和知识性，又可激发学生的学习兴趣。
同时，在教学过程中还可引用当今全球范围内出现的热点环境问题。比如近年来国内外广泛关注的新型有机污染物：内分泌干扰物、溴代阻燃剂、医药品和个人护理用品等，还有新兴的环境功能材料、污染控制技术等，都可从最新的国外学术杂志或者国际标准上摘录相关内容提供给学生作为参考。这些热点问题的引入，既可拓宽学生的知识面，又可引发他们结合实际情况进行思考，为将来学习专业课程和进一步深造奠定坚实的基础。
三、教学方法
课堂教学是提高教学质量的重要环节，而正确的教学方法是取得良好教学效果的关键环节。在教学过程中，我们应当重视探索性和协作性学习；在教学手段上，以课堂讲授和多媒体技术教学相结合；在授课模式上，采用互动式和研究性的教学方法，以案例分析作为理论教学的辅助手段。通过教学方法的变革，充分调动学生学习的主动性和积极性，提高课堂教育教学的质量。
1.重视案例教学。由于《环境科学导论》的理论性较强，如果单纯的讲述概念、原理，学生听起来势必会觉得枯燥乏味。在教学过程中适时地引入典型实证案例，是有效改进的方法之一。在案例教学法中，学生是主体角色，教师是策划者的角色，负责提出案例话题并且掌控具体实施结构，经过讨论和分析，达成一些共识，最后由教师做出总结性评价。在这一阶段，学生尚不具备较多的专业知识，案例的应用有利于增强学生对环境问题的感性认识，引导其通过学习、构思和考虑可能运用哪些方法去解决这些实际问题，并为通过后续专业课的学习上升到理性认识打下良好的基础。当然，这就要求授课教师平时注意素材的搜集和筛选，使所选案例生动、典型、真实，能带给学生以震撼，激发其进行思考。如在讲授“环境问题的产生与发展”时，可借助于现代多媒体教学手段，收集诸如介绍古巴比伦文明、三北防护林和三江源保护工程；在讲解“空气污染指数”概念时，可以展示当日我国一些主要城市的空气质量日报，指导学生计算API的指数，讨论自己家乡的污染水平和特征污染物，并与其他城市比较；又如对“水体富营养化过程”的讨论，可使学生了解我国及国外主要湖泊富营养化的状况、特点及治理手段，促进学生理解湖泊富营养化产生的生态学原因和生物化学和生态演化过程等。同时，还可以向同学们介绍国家近年来大力投资建设的大型化生态工程，国家环境保护“十二五”规划等政策性文件，从而有利于学生了解我国环境污染的整体情况，明确我国当前污染治理的目标。此外，可以利用案例与就业的紧密联系，帮助学生了解专业的就业前景，增强其专业学习的信心和规划自身专业主攻发展的方向。
2.加强实践教学。环境科学的实践性和应用性非常强，这就要求它的教学过程必须与实际相结合。通过实践性教学活动的开展，增强学生的环境责任感，真正做到理论联系实际。大气环境部分，可以带学生实地参观工厂的除尘装置，掌握四大类型除尘装置的构造原理、运行参数、设计规格等；水体环境部分，组织学生参观城市污水处理厂，指导他们了解各级净化装置和具体污染指标的测定方法；配合课程设置中的生态恢复内容，安排学生参观自然保护区及人工湿地，加深对资源环境知识的理解；此外，可以组织各类环保活动，比如成立环保社团、设环保论坛等形式。各种不同的实践形式，使学生丰富、巩固了专业知识，扩展了学生的思路，激发了其参与意识与创新能力。以上教学环节均要求学生独立完成实践总结或调查报告。
3.引入双语教学。实行双语教学是当前高校教育教学改革的必然趋势，也是培养新世纪复合型人才的重要方式之一。环境科学专业发展迅速，国际通用性和可比性较强。《环境科学导论》作为环境科学最重要的专业基础课之一，采用英汉双语教学对跟踪国际环境科学发展前沿，同国际接轨具有重要意义。我们可以从教材的选择、表达能力的培养、教学方式以及考核评价方式等方面入手对其改进提出一些探索性的思路和意见。双语教学毕竟是新生事物，还有待于更多的教学研究与实践，以期获得更加丰富系统的经验理论。
四、结论
环境科学是一门讲究可持续发展的学科，其教育理念也在不断地变化、更新和完善。对其教学内容和方法进行变革探究，有利于培养适应市场经济需要的专业人才，提高学生的专业精神和学习热情，使其在环境保护的相关岗位和社会建设中发挥更大的作用与价值。上好这门课，要求教师们具有充足的知识储备、丰富的实践经验和多样的教学方法，及对课程体系的总体把控能力，了解学科发展的前沿动态，同时在教学过程中注重与学生的沟通，理论联系实际，完成教学任务和优化教学的效果。当然，随着教学改革的不断深入，《环境科学导论》课程的教学研究会进一步加强，其教学内容和方法也会日益完善。
参考文献：
[1]杨燕舞，王晓，乔启成.“环境科学导论”教学理念与实践[J].煤炭高等教育，2006，24（6）.
生态学导论范文第7篇
关键词可持续发展科技创新生态化系统
可持续发展是人们对传统发展模式和工业文明进行深刻反思的基础上形成的新发展观和新发展模式，是关于人与自然和谐发展的一种主张，是人类走出生态危机的一种理性选择。科技创新能力作为可持续发展的智力支持系统，是可持续发展能力的核心因素。在知识经济时代，科技创新是经济增长的发动机。在人类面临生存危机的今天，科技创新生态化是国家、企业、科技创新本身可持续发展及人类社会全面可持续发展的有力保障。
1科技创新是经济持续增长的保障
科学技术的发展及其对人类的贡献是以技术创新为桥梁而实现的，技术创新既能将科学发现和技术发明商品化，又能通过技术创新扩散使其产业化，从而推动社会进步。对科技创新作用的研究可以溯源到20世纪初的美国，1912年，美籍奥地利经济学家熊彼特首次明确地提出了“创新是现代经济增长的核心力量”。在知识经济占主导地位的今天，以发达国家为中心的科技创新活动更是势头不减、方兴未艾，许多国家都纷纷建立了国家创新体系，作为国家创新体系核心的科技创新被提到了前所未有的高度。
科技创新是一个国家或企业可持续发展的有力翅膀。技术创新能使名不见经传的企业成为行业巨头，甚至能使濒临破产的企业起死回生。如果忽视科技创新，即使是原本有较强竞争力的企业也会坐失良机。这样的案例比比皆是：王安电脑公司的失败原因就在于将计算机的使用定位于办公室，而首创个人化电脑的微软公司后来居上，成为计算机行业巨头；研制出世界第一只石英电子表的“钟表王国”瑞士，因其工业决策部门偏爱机械手表而痛失良机，以至于钟表市场终于被积极创新的日本企业所抢占。科技创新是企业的生命，对于一个国家来说同样如此。众所周知，二战后在经济上曾是一片废墟的日本之所以获得了奇迹般的经济高速发展，就是因为该国在引进技术的基础上重视了科技创新。
科技创新是经济结构调整的推动力。因为科技创新可以推动主导产业的更新换代，从而使经济结构的关键要素产业结构得到发展。纵观工业经济时代，历次产业结构的重大调整、历次先导产业的出现及其更换，都是科技创新的成果。
科学革命———技术革命———产业革命的循环螺旋发展，构成了科技创新推动经济结构发展的历史逻辑。也就是说，产业革命是科技革命（科技创新）来推动的。我国作为发展中国家，经济结构的主体仍属于工业经济，更需要通过科技创新来优化经济结构、实现经济增长，为可持续发展打下坚实的经济基础。
2科技创新生态化是可持续发展的核心
2.1科技创新在人类———自然生态系统中的作用
对于人类活动对自然生态系统的作用和机理，国内有几位学者曾有过探索。在总结前人观点的基础上，结合系统科学的一般原理，本文对科技创新在人类———自然生态系统中的作用机制进行了初步研究。根据胡皓、楼慧心两位学者概括的“基础系统思维”范式，当环境变化较小时，主要运用负反馈机制，对涨落加以衰减，以保持系统既有有序结构的稳定性，或在保持既有有序结构稳定性的前提下，使其结构———功能得到优化（亚范式Ⅰ）；当环境变化较大时，主要利用正反馈机制，将某种涨落放大到宏观整体范围，实现不同宏观稳定态之间的转换，使系统适应或更好地适应环境的较大变化（亚范式Ⅱ）。科技创新在人类———自然生态系统中的作用运行机制如附图所示：
附图中，路线①和路线②分别代表科技创新活动对自然生态系统的两种不同作用机理。在路线①中，科技创新活动在与自然生态系统进行物质能量信息的传递与交换过程中，对自然生态系统的干扰尚在生态承载力所能承受的范围之内，以有利于推动系统结构不断达到新的稳定有序结构的正向涨落为主。根据亚范式Ⅰ，自然生态系统运用负反馈机制对涨落加以衰减，保持系统既有结构的稳定性，此时如果科技创新充分注重了其生态价值，则会在保证巨系统稳定的前提下，使其结构———功能达到优化。显然，在路线①的情形下，人类有着可持续发展的光明前景。路线②所表示的是,科技创新活动对自然生态系统的干扰以负涨落为主，其干扰或破坏程度超过了自然生态承载力的阈值，根据亚范式Ⅱ，自然生态系统为适应这种变化，将运用正反馈机制把这种负涨落放大到宏观整体范围，实现向不同宏观稳定态的转换，如果人类不及时调控自身的行为，任其继续放大，这种转换最终会导致巨系统既有有序结构的崩溃瓦解，使其实现宏观稳定态的转换，那么，作为巨系统的人类子系统要想生存和发展，将是一个幻想。
由此可见，注重研究和开发科学技术的生态功能，发展具有较高生态价值的高新技术，在协调人与自然的关系上显得尤为重要。
另外，可持续发展经济学家洪银兴认为，“从可持续发展角度分析，技术进步的意义是实现资源代换。……随着科技进步，人类赖以生存的自然生态系统受到的压力将会大大减轻”。技术进步对科技创新的要求就是科技创新生态化，这是预防和控制生态失衡与环境污染的有效途径，其发展有助于人们自觉形成可持续生产方式、生活方式和社会发展模式。
2.2传统技术创新观的生态学缺陷
关于“技术创新”的概念众说纷纭，继熊彼特的“创新是一个过程”之后，索罗提出了两步论———“新思想来源和随后阶段的实现发展”，缪尔塞在整理几十年来前人研究成果的基础之上认为,“技术创新是以其构思新颖性和成功实现为特征的有意义的非连续性事件”,这些观点的共同之处在于指出技术创新是指科技成果的商品化实现过程。也就是说，能否首次实现商业价值是衡量技术创新成败的关键。它所侧重的是经济学意义，忽视了科技创新的生态学意义，存在着一种明显的生态学缺陷。
传统科技创新观的这种生态学缺陷与机械论世界观和传统的经济增长发展观是一致的，它局限于单向度的经济价值取向，以向自然索取资源能量和排放大量废弃物为特征，其技术原则和组织原则是线性的、非循环的，违反了生态系统的循环原理，在实践中必然引起生态环境的恶化，使技术异化为统治人、剥夺人自由的异己力量，同时使经济增长的空间越来越有限，最终弱化了科技创新的能力。在传统科技创新观的指导下，技术沦为人类征服自然、控制自然的工具和手段，成为制造生态危机的“元凶”。
例如，臭氧空洞、城市“热岛效应”等生态环境恶化现象，与钢筋、水泥、含氟冰箱、空调、飞机、去污剂、杀虫剂等技术产品的大量使用是分不开的。
在高科技领域，存在着许多潜在的生态威胁，我们更不能熟视无睹。例如，航天技术拓展了人类的视野与生存空间，但它带来的废弃物给太空留下了安全隐患；基因工程技术在给人类的医学、新能源开发等领域带来光明的同时，也孕育了不利于生态平衡的因素等等，如不加限制地发展，只能“导致3D（deadly，dangerousanddirty），即有害的、危险的和肮脏的生物生态后果”。科技创新需要一种生态化转向。
2.3以生态化实现技术范式的转换
“技术范式”是库恩的“科学范式”在经济学中的推广，它被公认为是技术发展的一种模式。技术史经历了从农业技术范式到工业技术范式的转换，而现代技术问题的日益彰显已经使人类开始为技术的未来发展圈定生态学框架。
在古代农业社会，由于生产力水平低下，原始技术对自然生态系统的影响基本上是浅层和局部的。而经过近代欧洲自然科学革命和技术革命以后，人类加工制造的技术能力飞速提高，技术存在方式发生了根本变化。一方面人工生态系统迅速扩张，自然资源开发利用程度和范围也远较农业社会高；另一方面，大量废弃物输入环境，对环境要素的时空分布和动态范围发生影响，造成生态系统演进过程中的偏差，对人类生存造成威胁。总之，现代技术与大量制作人工物的生产方式结合，通过环境因素对生物要素产生影响，干预了生态过程，成为人类征服自然、控制自然的工具和手段。
我们认为，科技出现异化现象的真正根源并不在于科学技术本身，而在于作为科技共同体的人们忽视了人工自然的生态价值，从而破坏了天然自然的平衡，而天然自然大系统平衡的破坏反过来作用于人工自然，使人工自然异化为恶劣环境的根源。因此，我们在“自然的人化”过程中，要大力进行生态技术创新，促使“实践的人化自然”系统不断进化，与天然大自然融为一体，推动人———社会———自然系统的平衡和进化。
简而言之，以生态化实现技术范式的转变，应在如下几个层面上努力：一是要进行科技创新，大力发展高科技；二是要充分注重科技的生态价值，开发高科技的生态保护和环境改善功能；三是高科技产业在自身的发展过程中，要合理、高效、综合地利用现有资源，开发尚未利用的自然资源。
3科技创新生态化的内涵特征
综上所述，科技创新生态化就是运用生态学或系统科学的整体论原则来看待科技创新在人类———自然生态系统中的作用，运用生态学思维于科技创新全过程之中，对科技创新的构思、设计、开发、成果转化、技术扩散等一系列环节提出生态保护和生态建设的目标，在保证获得经济效益的同时，注重开发科学技术的生态效益，坚持技术创新的可持续发展与经济可持续发展、生态可持续发展相衔接，以人与自然的协调发展作为根本目标，从而为人类社会的可持续发展提供绿色技术支撑。
科技创新生态化是人类在经济领域对可持续发展观的一种有效的现实回应，是循环经济的表现形式。它意味着把生态学观点引入科技创新领域，要求我们对科技创新的评价不仅要看经济指标，还要考虑到人文指标、资源指标和环境指标，这与可持续发展指标（ISD）概念是一致的。科技创新生态化并不是一味追求生态平衡而放弃真正意义上的发展，而是通过经济与生态的协调发展来实现人自身全面的发展。
大力推行生态技术创新是发展科技创新生态化的关键。目前国内学者普遍认为，针对于环境目的的管理创新和技术创新统称为生态技术创新或绿色技术创新。技术层面的生态技术创新是指所有节约资源、避免或减少环境污染的技术创新，包括绿色工艺创新和绿色产品创新；管理层的生态技术创新是保证绿色工艺创新和绿色产品创新顺利进行的“软技术创新”。因此，在研究开发、产业化和商品化过程中，企业应建立“资源———生产———产品———消费———废弃物再资源化”的密闭型循环模式，从而把清洁生产、资源综合利用、可再生能源开发、产品的生态设计和生态消费等融为一体；同时，为保证生产出在使用过程中及使用后不危害人体健康和易于被环境吸收或可再生的产品，对于某些在短时间内无法辨明生态作用的新型技术产品，在传统的技术创新链中，应加入技术预见和生态实验两个环节，形成构思———设计———技术预见———开发———生态实验———成果转化———技术扩散的良性循环。
参考文献
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生态学导论范文第8篇
地理信息系统（Geographic information system），简称GIS，是20世纪60年展起来的一门新兴交叉边缘学科，它通过采集、管理、处理、分析、建模和显示空间数据以解决空间位置的相关问题[1，2]。经过50多年的发展，GIS已经成为当今信息社会的重要组成部分，其应用已经涉及各个学科和各个领域，因此本科教学中，除了地理信息科学专业外，很多相关专业，如生态学、环境学、资源环境与城乡规划管理、测绘工程、城市规划等也都开设了GIS的相关课程，且数量在逐渐增多[3-5]。而GIS课程实验教学在非地理信息系统专业的GIS教育中往往具有重要作用，是实现非GIS专业培养GIS应用人才的重要载体。本文在对非GIS课程实验教学特点分析的基础上，探讨了翻转课堂教学方法在非GIS专业GIS课程实验教学中的适用性，并进行了初步的实践，取得了良好效果。
一、非GIS专业GIS课程实验教学特点
在大多数高校中，非GIS专业的GIS教育所开设的GIS相关课程较少，往往只开设一门GIS导论课程[6-12]，而且学生普遍不具备GIS课程学习的前期课程，如地图学、数据库、计算机技术等预备知识，因此学生的“学”和教师的“教”都有着不同于GIS专业GIS课程的特点。GIS导论课程本身继承了GIS既是一个交叉学科又是一个技术系统的特点，既包含知识点繁多的基本原理，又有着非常强的实践性的技术课，因此在教学中GIS课程历来强调理论与实践并重。但对于不具备前期课程基础的非GIS专业学生而言，要理解GIS课程抽象的基础理论和基本原理，GIS实验课就显得尤为重要了。因为GIS课程中的许多基本知识只有通过实践才能有相应的感性认识，通过反复实践才能加深对GIS基本理论的理解和掌握。例如空间数据库这一GIS课程中的重要章节，非GIS专业学生只有在实验课上亲自建立数据库并采集输入数据才会真正理解和掌握其内在的理论和原理。但是与课程本身强调实践的特点不符的是，长期以来，非GIS专业GIS课程教学一直有着重理论、轻实践，实验学时短，实验内容与本专业相关性低，等等问题[9，13，14]。大部分非GIS专业开设GIS课程的学时在32―48之间，而理论课时与实验课时比一般为2∶1。实验课时少，教学质量很难得到保障。实验课内容往往是教师精心准备的为每个主题适用的实验数据，与学生本专业相关度不大，因此学生学习起来动力不足，而且由于没有前期课程的知识储备，非GIS专业学生在学习GIS导论这门知识点多且涉及学科多的边缘学科时，会遇到很多困难，学生往往会表现出一定的畏难情绪。在上实验课时往往出现按部就班地照教师演示或实验指导书操作，一旦与预期不符，也很少积极主动思考，而是依赖教师来解决问题。为了改变这样的教学局面，提高GIS实验课的教学质量，有必要进行实验课教学理论与方法的研究，以达到调动学生学习的积极性，有效地保证非GIS专业GIS课程教学质量，达到培养应用人才的目的。
二、翻转课堂在非GIS专业GIS实验教学中的适用性
翻转课堂这种教学方法自2007年美国林地公园中学的两位化学教师的创新实践和2011年可汗学院创始人在TED大会上的演讲《用视频重新创造教育》以?恚?已被全球教育工作者所关注[15，16]。翻转课堂重塑了传统教学方法的时空，改变了以往传统课堂教学的固有模式，使知识传递在课前完成，课堂时间成为教师为学生答疑解惑、学生与学生讨论实现知识内化的时间。翻转课堂这种教学方法的实施一般是教师预先精心录制教学视频，通过现今愈来愈便利的信息技术提供给学生；学生在课前主动自学，课堂教学真正转化为师生交流、讨论、提出问题、解决问题的高效教学时间。翻转课堂翻转的不仅仅是教学时间和空间配置，通过提前录制视频和观看视频把教学时间延伸到课外，而是教学过程中教师和学生的地位转换。通过观看教学视频，并在解决教师精心准备提出的问题的过程中，学生的角色从原来听讲时的被动接受转换成真正意义上的主动学习。这种角色的转变刚好是非GIS专业地理信息系统导论课程实验教学中所需要的。翻转课堂注重学生自主性学习的理念与非GIS专业GIS课程强调实践能力培养的目标不谋而合。正如前文所述，在以往的传统教学方法的过程中，学生在实验课上处于被动接受地位，教师演示一遍，学生按照教师的演示或者指导书的步骤，照猫画虎，没有主动思考的动力，只知其然而不知其所以然，而且在实验过程中出现问题时，出现畏难沮丧的情绪导致学生学习兴趣低下，进而严重影响学习效果和教学质量。利用翻转课堂这种教学方法，积极调动学生的学习积极性，将学生GIS导论实验课上的被动接受转变为课前的主动学习和积极思考解决问题，进而课上内化知识，享受学习乐趣，体验解决问题的成就感，从而达到良好的教学效果。
三、翻转课堂在非GIS专业GIS实验教学中的实践
作为非地理信息系统专业的GIS普及教育课程，笔者所在学院的生态学专业开设的《地理信息系统导论》共计48学时，其中理论课24学时，实验课24学时。实验内容包括验证实验、设计实验共计9个实验，具体内容涉及GIS数据采集、处理、分析、制图等GIS数据处理与分析的全部流程。实验平台为当今主流的GIS软件平台，即ESRI公司的ArcGIS软件，具体实验课程内容及学时安排见表1。经过认真比较研究，根据学生的学习情况，在2017年教学中初步选择第四个实验数据处理的空间内插部分和较为综合的第八个实验叠加分析作为本次翻转课堂的实践试点内容，图1为翻转课堂教学时提供给学生的课前学习视频的两幅截图。选择这两个实验进行翻转课堂教学法实践的主要原因是空间内插的相关实验有多次比，如趋势面插值、核密度插值等刚好可以进行比较。而后一个叠加分析实验相对于其他验证实验来说比较综合，可以综合考察学生的学习效果。图2是翻转课堂教学方法和其他传统教学方法学生实验报告平均成绩比较。从图2可以看出，翻转课堂教学法实验报告的成绩显著高于其他传统教学方法的平均成绩。除了实验报告成绩显著提高外，实验报告按时完成率也有了很大的提高，其他几次实验报告在提交时，总有学生因为兴趣不高、动力不足，而拖延很久才提交。翻转课堂实验提供了学生可反复观看参考的视频资料，极大地增强了学生完成学习任务的信心，有效增强了学生的学习兴趣，切实提高了地理信息系统导论实验课的教学效果。在此次翻转课堂教学法实践过程中，笔者能够清楚地感受到学生从被动听讲到主动学习、积极思考解决问题的转变。