环境科学研究十篇

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  环境科学研究篇1

  【正 文】

  环境史是在战后现代环保运动推动下所产生的历史学的一个新的次分支学科,其研究对象是历史上人与自然之间的关系,以及以自然为中介的各种社会关系。由于研究对象非常复杂,环境史的兴起,就为从事跨学科研究提供了重要契机。传统上,人文社会科学以人和社会为研究对象,而自然科学则以自然为研究对象。环境史的出现,则为人文社会科学之间的融合,也为人文社会科学与自然科学之间的合作搭建了桥梁。跨学科研究方法,也就成为环境史最重要的研究方法。

  一、复杂的研究对象

  对环境史这一领域而言,跨学科研究不是一种奢侈,而是一种必需。其所以如此,主要是由于人与自然本身及其相互关系的复杂性,以及环境问题本身的复杂性。

  环境史学之所以要采用跨学科研究方法,首先是由于环境史学研究对象的两大组成部分——人与自然——都非常复杂。

  环境史学中的人,在特定时空背景下生活,具有自然和社会的双重属性。作为自然进化的产物,人的自然属性决定了他一刻也不能离开自然而生活。但人又具有社会属性,他可以通过自身的活动对自然进行改造,使自然更加符合人的需要。人对自然的干预和改造,必须遵循自然规律,而决不能恣意妄为,否则只会适得其反。既然人对自然的利用和改造,人对自然的态度,人围绕利用自然所产生的各种社会关系是环境史研究的重要内容,那么,环境史研究必然就要大量借鉴地理学、经济学、社会学、人类学、考古学、政治学、法学等研究领域的成果。免费论文

  环境史学所谓的自然,并非是指整个宇宙和银河系,也不是指包括地核和地壳在内的整个地球,而只是指对人类有意义、与人类直接发生关系的地球表面。按照詹姆斯的定义,“地球表面是指从地面向下人类能够穿透,和从地面向上人类通常能够达到的一个圈带”(注:普雷斯顿·詹姆斯:《地理学思想史》,商务印书馆1982年版,第2页。)。地球表面通常被人们划分为岩石圈、大气圈、水圈、生物圈。这几个圈层相互交接,彼此之间不断进行物质、能量和信息的交换。物质、能量的交换并不是简单的转移,在这一过程中,又会复合出大量新的物质。既然环境史学家要把自然重新写入历史,那么,他们要认识和了解自然,就应该涉猎地质学、生物学、生态学、气象科学、水文学、物理学和化学等学科的一些基本知识,尽管这对他们来说是一个不小的挑战。

  自然的复杂性就在于它是一个相互作用的有机整体,对局部的人为干预往往会牵一动百,其后果人类根本无法预料。在对待野生动物方面,美国就留下过惨痛的教训。在1870年前后,白人的猎杀使野牛在大平原基本灭绝,而狼则开始以牛羊等家畜为捕食对象,人们则采用投毒的方式毒杀狼群,甚至在国家公园里也没有了狼的踪影。只有在失去之后,人们才懂得珍惜,人们渐渐发现了狼的存在对于保持自然界生态平衡的可贵。狼只有依靠群体的力量,才能捕杀比它们大得多的草食动物,而且捕杀的往往是老幼病残的动物。对公园的研究表明,“冬季遭狼伤害的鹿中,有58%是6岁或年龄更大的鹿,而这个年龄组的鹿只占鹿的总数10%。这个事实说明了,狼所要消灭的正是应该消灭的部分。这些鹿大都已经老了,病残了,丧失繁殖能力了,它们的作用只是消耗更多的植物资源。消灭它们在客观上就是强壮了鹿的种群和保护了鹿的食物资源,对其他的草食动物也是如此”。此外,狼在食取猎物时,总会剩下骨头等残渣剩屑。而这些也都不会浪费,会成为狐狸、秃鹫、鹰、乌鸦等的食物。没有狼以后,这些动物就很难度过冬天。所以在动物学家的眼里,狼是一种智商很高,富有人情味,在整个草原和森林生态系统中不可缺少的动物。正如美国狼基金会主席阿斯金所说:“黄石公园若没有重要的肉食动物,就像一个钟表没有发条一样。”除此以外,狼的灭绝也导致野牛大量繁殖,“目前在黄石公园内的野牛,数目就约有3500头,数量已经有点过剩”,它们“经常跑出公园骚扰私人牧场,不仅破坏牧场的围篱,牧场主人更担心野牛身上带有的‘布鲁斯杆菌’影响牲畜的生长”。在这种情况下,公园管理部门于20世纪90年代以每只20多万美元的价格从加拿大引进了一批灰狼,通过自然的食物链,来达到控制野牛数量的目的(注:理查德·福特斯:《美国国家公园》,中国轻工业出版社2003年版,第77页。)。

  环境史学所以要采用跨学科的研究方法,也是由环境问题本身的复杂性所决定的。所谓环境问题,是指主要由于人类活动导致环境质量下降,从而反过来对人类的生产、生活和健康产生不利影响的那些问题。环境问题的产生,与人类对自然的了解支离破碎,对人类行为的后果缺乏整体认识有直接关系。人类在处理环境问题时,往往一叶障目,顾此失彼。美国著名环境问题专家埃克霍姆就提到,“在阅读经济学家、林学家、工程师、农学家和生态学家的分析报告时,有时很难相信他们所谈的竟是同一个国家。专家们的行动往往都体现出缺乏相互了解和一致的看法。工程师们接二连三地修建水坝,但却很少注意上游地区的耕作习惯和滥伐林木的情况,而这些会影响河流的含沙量并决定水坝的寿命。农业经济学家利用精细的计算机化的模式去设计远期的地区性粮食生产方案,却没有注意到作为根基的土壤质量的不断恶化和被毁从而频频发生水灾等问题。水源专家在沙漠边缘开凿水井而没有作出安排去控制附近的畜群规模,造成过度放牧,并产生一片片新的沙漠。那些必须在农村的家畜和打柴人中植树护林的林业管理员,只受过植物学和造林学方面的训练,而没有在农村社会学方面受到良好的训练;种上才几个星期的树苗便被牛、山羊和打柴人所破坏。”(注:E. P. 埃克霍姆:《土地在丧失——环境压力和世界粮食前景》,科学出版社1982年版,第5—6页。)

  在现实生活中,人们对自然、社会本身及其相互关系的复杂性,对环境问题的复杂性往往缺乏认识,这与条块分割的学术体系有很大关系。恩格斯指出:“把自然界分解为各个部分,把各种自然过程和自然对象分成一定的门类,对有机体的内部按其多种多样的解剖形态进行研究,这是最近400年来在认识自然界方面获得巨大进展的基本条件。但是,这种做法也给我们留下了一种习惯:把自然界中的各种事物和各种过程孤立起来,撇开宏大的总的联系去进行观察,因此,就不是从运动的状态,而是从静止的状态去考察;不是把它们看作本质上变化的东西,而是看作永恒不变的东西;不是从活的状态,而是从死的状态去考察。”(注:恩格斯:《反杜林论》,《马克思恩格斯选集》第3卷,人民出版社1995年版,第359—360页。)而100年以后,英国学者斯诺则提到,西方存在着两种对立的文化,它们分别以人文学者和自然科学家为代表,这两种文化的分裂和对立将人类置于危险的境地,社会在飞速前进,但不知会将人类带往何方。人类内心的困惑、迷茫与紧张就恰如狄更斯在《双城记》开头的一段话所言:“那是最好的年月,那是最坏的年月;那是智慧的时代,那是愚蠢的时代;那是信仰的新纪元,那是怀疑的新纪元;那是光明的季节,那是黑暗的季节;那是希望的春天,那是绝望的冬天。我们将拥有一切,我们将一无所有。我们直接上天堂,我们直接下地狱。”(注:狄更斯:《双城记》,人民文学出版社1993年版,第1页。)

  人类在战后遭遇的一大困境就是日趋严重的环境危机。环境问题“主要是由自然系统、经济系统和社会系统相互作用而产生的,具有多重性和多层性的特征”(注:金玲、肖平:《关于资源与环境问题的跨学科研究》,《科技导报》1994年第3期,第40页。)。环境危机的整体性和复杂性,使任何单一的传统学科在危机面前都捉襟见肘,力不从心,这就使跨学科研究成为必需。恰如有学者指出,“环境问题显然不属于社会科学任何学科独有的研究领域,没有哪一门学科足以为探讨人和自然的全面接触交往提供一种恰当的、独一无二的认识论;也没有哪一门学科可以宣称它专以环境问题为自己的研究对象。事实是,存在着一个无形的学院,它超出和包括多门传统的社会科学:经济学、社会学、政治学、人类学、法学、行政学和地理学。其中每一门都能为某些特点的课题提供线索,此外更有许多广泛的范围,需要跨学科和多学科的研究和对话。”(注:萨利·M. 麦吉尔:《环境问题与人文地理》,《国际社会科学杂志》第4卷,1987年第3期,第27页。)

  自战后以来,对环境问题的跨学科研究越来越受到重视,这集中体现在联合国教科文组织等机构发起的一系列跨学科、跨国界的环境研究与教育计划。国际生物学规划(IBP, International Bio Program)于1964年开始执行,它重在研究各类生物群落的结构功能与开发利用。人与生物圈计划(MAP, Man and the Biosphere Programme)是联合国教科文组织自1971年起在世界范围内开展的一项大型国际科学合作项目。它把自然科学与社会科学结合起来,着重研究人类活动对自然生态系统及生物圈的影响,为改善人与环境的相互关系提供科学依据。其目的在于通过全球性的科学研究、培训及信息交流,为生物圈自然资源的合理利用与保护提供科学依据,同时为各国自然资源的管理培养合格的专门人才。此外,大型的环境跨学科合作项目还包括国际地圈与生物圈计划(IGBP, International Geosphere-Biosphere Programme)和“全球环境变迁中的人文因素研究计划”(HDGEC, Human Dimensions of Global Environmental Change)。前者由国际科学联盟委员会(ICSU)于1984年正式提出,1991年开始执行,旨在探明全球环境变迁的物理和生化方面的原因及其后果,后者则力求了解全球环境变迁的人文原因及人文后果。

  二、相关学科的影响

  环境史既然以历史上人与自然的关系为研究对象,跨学科研究方法就不可或缺。但这也并不意味着,自然科学、社会科学的各个学科对环境史的影响就可以等量齐观。相对而言,生态学、地理学、人类学、经济学、社会学、环境科学对环境史的影响就更深刻明显。

  生态学作为环境史学的理论基础之一,其影响自不待言。而在美国以外,环境史多脱胎于地理学,尤其是人文地理学。至于环境科学对环境史的影响,则散见于一些著作和文章之中。环境史与生态学、地理学、环境科学的联系,可以参阅梅雪芹等学者的文章。梅雪芹曾经撰文指出,地理学、生态学、环境科学和环境史虽然都探讨人与自然的关系,但侧重点及研究角度则存在差异,这几个学科的关键要素分别是“空间地域”、“生态适应”、“环境质量”和“人类文明”,这种区分“可以使人们更好地把握各自所应承担的学科任务”(注:梅雪芹:《马克思主义环境史学论纲》,《阿·德芒戎的人文地理学思想与环境史学》,载梅雪芹:《环境史学与环境问题》,人民出版社2004年版;侯文蕙:《环境史和环境史研究的生态学意识》,《世界历史》2004年第3期;高国荣:《什么是环境史?》,《郑州大学学报》2005年第1期。)。笔者也比较认同上述见解。考虑到学界已有的成果,这里仅简单介绍经济学、社会学、人类学和政治学对环境史的影响。

  环境史之所以要借鉴经济学的成果,主要是因为“经济学研究的是社会如何利用稀缺的资源以生产有价值的商品,并将它们分配给不同的个人”,“经济学的双重命题就是稀缺和效率”(注:韩德强:《经济学是什么?》,《读书》2001年第2期,第34—35页。)。在现实生活中,人们主要是通过生产、交换及消费同自然发生联系,并以生产和分配为基础形成种种社会关系。围绕经济活动所形成的人与自然以及人与人之间的关系,恰恰是环境史研究的一个重要层面。这就使环境史和经济学联系起来。

  环境史和经济学之间的联系,还在于经济学和生态学有相通之处。这主要表现在:从词源上看,经济学和生态学具有共同的希腊语词根oikos,该词根都与“家”有关系,所以二者都是研究家园的科学,生态学侧重于家园内部生物之间、生物与环境之间的关系,而经济学则处理“家庭中的家务及其日常的活动和管理”(注:唐纳德·沃斯特:《自然的经济体系:生态思想史》,商务印书馆1999年版,第234页。)。从历史上看,经济学,尤其是古典经济学,一贯强调资源的稀缺和总量有限,这与生态学家的主张不谋而合。在18世纪法国的重农学派那里,“农业是财富唯一可靠的来源”(注:麦克迈克尔:《危险的地球》,江苏人民出版社2000年版,第335页。),而马尔萨斯强调人口对食品供应的无情压力;李嘉图提到土地和地租吸收剩余价值而导致的“停止状态”;杰文斯则担忧燃料耗尽,“在那个时代,经济学曾经有一个绰号,叫‘阴郁科学’”(注:戴维·S. 兰德斯:《国富国穷》,新华出版社2001年版,第731页。)。从经济学发展的新动向来看,形成于20世纪六七十年代的环境经济学,已经受到了学界越来越多的关注。环境经济学的主要代表人物赫尔曼·戴利认为,人类经济系统是自然经济的一个子系统,所以经济的规模必定要控制在一定的范围以内。恰如自然系统演化不断趋于稳定,经济的稳定状态不仅是合理的,而且是不可避免的(注:赫尔曼·E. 戴利和肯尼思·N. 汤森:《珍惜地球:经济学、生态学、伦理学》,商务印书馆2001年版,第1页。)。

  但经济学与生态学对待人类—环境系统的态度有非常明显的差异:经济学总是倾向于把“物质财富当作人类活动所要达到的目标,那么人类征服自然就是实现了人类的使命”,而生态学强调“极限而不是不断增长,强调稳定而不是不断开发”;在时间尺度上,经济学“注重资本的周转,而生态学则要考虑生态系统和有机体的演化”(注:陈静生、蔡运龙、王学军:《人类—环境系统及其可持续性》,商务印书馆2001年版,第314页。);从世界观来说,经济学家往往比较乐观,而生态学家则往往比较悲观。经济学家乐观的理由就在于他们相信市场和科技的力量,他们相信市场会自主调节资源分配,而科技能够不断发现新的可以利用的替代资源,因此增长没有极限。这方面的典型代表是美国经济学家西蒙,他曾经写过一本题为《没有极限的增长》的著作。而生态学家则立足于自然提供资源的生产能力和化解污染的自净能力的有限性,认为增长不可能无限持续下去。

  在有关科技作用的现实争论中,经济学家和生态学家的观点往往针锋相对。在《自然不可改良》一书中,“巴西环保运动之父”卢岑贝格就大量介绍了他所耳闻目睹的一些争论。他的一位朋友(物理学专家)曾在和一位经济学家谈话时说到:“如果我们科学家必须告诉你们,我们不能简单地发明出你们所要的技术时,您会怎样?”他的言下之意是指,人的能力总是有限度的,与发明并生的还可能有负面问题。但这位经济学家却认为金钱和市场万能,他说:“我会付给您双薪。”还有一次,卢岑贝格在参加有关能源危机的会议时,一位工程师批评环保主义者“对于市场巨大威力一无所知”,这位工程师同时声称,“如果可以卖得好价钱,石油是可以从我们的烟囱和汽车排气管中排出的二氧化碳中生产出来的。”(注:何塞·卢岑贝格:《自然不可改良》,三联书店1999年版,第74页。)

  迄今为止,经济学家往往在和生态学家的争论中胜出,尽管政府和公众接受了生态学家的一些建议,但前提是不能在经济上付出太大代价。经济增长依然被作为判断政府政绩的主要标准。经济学家受到更多拥护的理由还在于,“经济增长带来的利益是眼前的,而它所强加的代价则主要是未来的”(注:小约翰·B. 科布:《论经济学和生态学之间的张力》,《国外社会科学》2002年第4期。)。环保工作在未来是否能够顺利推进,与公众环境意识的有无与强弱有直接关系。在传播和弘扬环境意识方面,在说服公众自觉按照环境保护的要求来规范言行方面,环境史学能够发挥一定的积极作用。

  环境史受社会学的影响也很明显。这首先是由于历史学和社会学之间的密切联系。它们“都涉及整个社会和一切人类行为,从这一点看它们必然是知识的伙伴。我们可以视社会学为研究整个社会的科学,着重概括社会结构;历史学是研究不同时期人类社会的科学,着重探讨其间的差异以及各个时期社会的变迁。两种方法相辅相成,变迁寓于结构;结构包含变迁”(注:彼特·勃克:《社会学家和历史学家的渊源》,《国外社会科学情况》(南京)1990年第5期,第26页。)。社会学注重社会调查,较多地依靠社会调查这种手段获取大量的、第一手的研究信息,在此基础上,探寻一般规律,提出理论分析模式。这恰恰可以为历史学取长补短。

  其次,环境史与社会学的联系,还在于社会学对人与自然关系的重视。一般地讲,“社会学的目的是要通过对现实进行宏观(结构的)及微观(社会心理学的)相互作用的研究,对社会的一切体制作出综合性分析。为了对社会诸关系进行整体考察,社会学家必然要对人类取得生活资料的方式,以及社会及其赖以生存的资源之间相互关系提出许多问题”。但社会学的人类中心倾向,又使社会学家往往相信人与自然之间具有良好的调节和适应机制。社会学对这一传统观点的突破,部分体现在社会学内部衍生出的一个新分支,即环境社会学。在环境社会学家看来,至少在当前,人类与环境的关系已经趋向于失衡,经济扩张引起的生态破坏还在加剧,解决环境危机,需要人们改变对环境的传统观点(注:弗雷德里克·H. 巴特尔:《社会学与环境问题:人类生态学发展的曲折道路》,《国际社会科学杂志》(中文版)1987年第3期,第5、18页。)。

  再次,社会学对环境史的影响,还表现在城市环境问题、环境正义问题在20世纪90年代以后成为美国环境史的主要内容。社会学家更加关注现实生活中的环境问题,撰写了有关这方面的大量社会调查报告,比如“理科逊在1974年曾对100多家工厂进行抽样调查,了解已经实施污水控制法的企业对环境问题的态度;莫洛奇曾详细考察过巴巴拉纳地区官员和居民对当地石油溢出事件的反应,重点研究许多居民由此产生的‘激进化’倾向”(注:《环境社会学研究纵横谈》,《中国环境报》1988年9月15日。)。而且许多研究报告显示,“种族、民族以及经济地位总是与社区的环境质量密切相关,与白人相比,有色人种、少数族群和低收入者承受着不成比例的环境风险”(注:洪大用:《环境公平:环境问题的社会学观点》,《浙江学刊》2001年第4期,第67页。)。可以说,这些调查报告的公布与发表,对环境正义运动的兴起,起过推波助澜的作用。当城市环境、环境正义进入环境史学家的视野之后,阶级、种族、性别等分析方法在20世纪90年代以后的环境史学中得到了越来越多的采用,并带来了环境史和社会史的融合。

  环境史与文化人类学的关系也异常密切。这一点已经为沃斯特、怀特等许多环境史学者所指出(注:唐纳德·沃斯特:《作为自然史的历史:理论与方法》(Donald Worster, " History as Natural History: An Essay on Theory and Method" ),《太平洋历史评论》(Pacific Historical Review)第53卷,第1期(1984年2月);理查德·怀特:《土著印第安人与环境》(Richard White, " Native Americans and the Environment" ),载W. R. 斯瓦格蒂:《学者与印第安人的经历》(W. R. Swagerty, ed. , Scholars and the Indian Experience),印第安纳大学出版社1984年版;理查德·怀特:《环境保护主义和印第安人》(Richard White, " Environmentalism and Indian Peoples" ),载康韦、凯尼斯顿、马克斯:《土地、空气、火和水:对环境的人文研究》(Jill Ker Conway, Kenneth Keniston, and Leo Marx, eds. , Earth, Air, Fire, and Water: Humanistic Studies of the Environment),马萨诸塞大学出版社1999年版;克雷希、麦克尼尔、麦茜特:《世界环境史百科全书》(Shepard Krech Ⅲ, J. R. McNeill, Carolyn Merchant, eds. , Encyclopedia of World Environmental History),纽约2003年版,引言,第xiv页。)。人类学是一门研究“人类自身的起源和发展,以及人类所创造的物质文化和精神文化的起源和发展规律的科学”(注:梁钊韬:《人类学的研究内容与作用》,中国人类学学会编:《人类学研究》,中国社会科学出版社1984年版,第11页。),依照这两部分研究内容,它又可以分为体质人类学和文化人类学两支。其中,文化人类学又衍生出考古学、民族学、生态人类学等次分支学科。“人类学从其形成到现在,经历了以研究进化为主到以研究行为及习俗为主的重心转移”(注:周大鸣:《现代人类学》,重庆出版社1991年版,第7页。)。在19世纪人类学的形成时期,许多人类学家特别关注人与自然的关系,尤其是地理、环境和气候对人类社会和文化的决定性和限制性的作用。受进化论的影响,人类学长期研究人对不同环境的适应,其研究主要集中在原始社会。到20世纪40年代以后,“人类学逐渐对较复杂的乡民社会产生兴趣”,到20世纪60年代以后,“人类学的视野也开始转向对都市的研究”(注:周大鸣:《我们从历史走来》,周大鸣编:《二十一世纪人类学》,民族出版社2003年版,第17页。)。在人类学发展的过程中,环境决定论逐渐被或然论所取代,后者强调人类与环境的稳定的或动态的关系。这一观点被斯图尔特表达得最为充分。在他看来,环境和文化不是分离的,而是包含着“辩证的相互作用……或谓反馈或互为因果性”,“环境和文化皆非‘既定的’,而是互相界定的”,“环境在人类事物中的作用是积极的,而不仅仅是限制或选择”,同时,“在反馈关系中环境和文化的相对影响是不同等的”,“有时文化起着积极的作用,有时环境又占上风”(注:唐纳德·L. 哈迪斯蒂:《生态人类学》,文物出版社2002年版,第8页。)。对环境和文化关系的一贯重视,及其或然论主张,使人类学与环境史结下了不解之缘。

  人类学对美国环境史的发展功不可没。首先,在20世纪三四十年代之后,环境与文化的研究,主要是由人类学家推动的。尽管美国西部史学家韦布和马林已经开始从环境、生态角度分析历史问题,但这一传统没有能够在美国历史学家中继续下去。沃斯特曾著文指出,美国人类学家克拉克·维塞勒(Clark Wissler)、朱利安·斯图尔特(Julian Steward)、罗伊·拉帕波特(Roy Rappaport)和马文·哈里斯(Marvin Harris)在发展和完善从生态角度解释文化进化的理论方面做出了积极贡献,认为环境史学家应该向人类学家学习。其次,人类学流派众多,其宽广的研究视野对环境史学也有较多的启发。文化生态学强调环境与技术的相互作用,着重研究技术、人口、能源和社会之间错综复杂的关系。生态人类学家则将生态系统、生境、栖息地、适应等生态学概念应用于人类社会的分析。历史生态学则通过景观变化来重建过去的生态。而人类考古学则非常有益于了解世界范围内人对古代环境的影响,对火的使用、动植物的驯化、城市化、集约化生产、传染病、气候波动和火山爆发的影响等许多问题都进行了有益的探索。而社会和文化生态学对环境史的贡献则在于人种学和历史分析,它研究的问题包括土著的自然观、自然的文化建构、人类影响的第二自然、长期适应和持续发展的可能性,环境政治和环境正义等许多方面(注:克雷希、麦克尼尔、麦茜特:《世界环境史百科全书》,引言,第xiii-xiv页。)。最后,人类学对扩展美国环境史的研究领域也很有帮助。尽管环境史以历史上人与自然之间的互动关系为研究对象,但在20世纪90年代以前,美国环境史一直局限于对资源保护和荒野保护的研究,这与真正的环境史还距离遥远。从这个意义上说,人类学著作,对环境史学家开阔思路而言,应该有很多帮助。另外,在印第安人与环境这一研究领域,尤以人类学家的贡献最多。

  政治学与环境史也有比较密切的联系,它们二者之间的联系可以通过环境政治史得以充分体现。美国几乎所有的环境史学家都认为,环境政治史是美国环境史最重要的研究层面之一。在美国环境史发展的过程中,环境政治史、环境思想史、自然生态史一直是环境史研究的重要内容。环境政治史之所以受到特别的关注,首先是由于,环境史是在现代环保运动的推动下直接产生的,所以环保运动本身,以及环保运动的前身,包括自然保护和资源保护运动,一直是美国环境史研究的重要内容。环保运动对环境史的影响,还表现在环境保护主义使环境史具有比较强烈的政治与伦理诉求,使环境史具有比较明显的文化批判意识。其次,环境政治史受到重视,还在于自然环境与政治之间存在密切联系。一个政权要得以稳定,就必须依赖一定的环境基础。如果一个国家自然资源长期急剧恶化,人民衣食无着,那么就很难维系政局的稳定。在这种情况下,公众的民主自由也恐怕很难实现。在历史上,因为自然环境急剧恶化而导致政权和文明毁灭的事例,是屡见不鲜的。环境关乎一个国家的安危,对国际局势的稳定也能够产生一定的影响。所以,在近年来,环境安全受到了越来越多的关注。再次,环境政治史受到重视,还因为国家在环境保护方面发挥的重大作用。自19世纪后半叶以来,西方资本主义国家逐渐不再固守自由放任政策,国家职能发生了很大的转变,其中一个方面就是国家服务职能的强化。在环境保护领域,国家通过颁布各种政策法令,协调经济发展和环境保护之间的冲突,以缓解错综复杂的社会矛盾。在环境问题已经成为国际暴力冲突新根源的形势面前,在环境外交领域,民族国家在捍卫自身环境权益方面将发挥主要作用。因此,环境运动、环境政策、环境法令、环境外交都特别容易受到环境史学家的关注。

  在研究人与自然的关系方面,相对于其他学科而言,环境史具有独特的优势,这种优势一方面是由于历史学的包容性,另一方面就是因为历史学是一种历时性研究。环境史研究历史上的人类生态系统,这一系统内部因素或主要部分的变化,“可能进行得极其缓慢,甚至难以察觉,但有时又相当突然,会在几年、几个月、几小时或几分钟内发生”。这种突然变化往往很少出自单个的事件,在更多的情况下它是长期累积的结果。因此,环境问题研究如果不借助于历史,就不可能深入。正如有学者指出:“求助历史研究才可能作出贡献……因为各个系统都处于演变之中,人们对它们的观察便不能只从时间的某一点上着眼,哪怕关于某一系统的演变的大量数据只能在某一特定时刻收集到。只有联系过去的情况,才能对变化进行研究;对于缓慢的演变过程,或其生态系统中的后果要在几个月到几个世纪以后才能充分显示出来,要想认识到其影响,就必须从历史着手……研究人与生物圈的关系,可能是一个全新的科学领域,但是如果要获得成果,就不能不用最古老的方法之一,即研究历史。”(注:哈罗德·布鲁克菲尔德:《论人与生态系统》,《国际社会科学杂志》(中文版)1984年第4期,第12—13页。)

  三、史料利用范围

  环境史的跨学科研究特点也可以从它所利用的各种各样的史料反映出来。所谓史料,是指“人类在自己的社会实践活动中残留或保存下来的各种痕迹、实物和文字资料”(注:李良玉:《史料学片论》,《福建论坛》2000年第5期,第55页。)。依据其表现形式,史料主要可以分为文字与实物两大类。此外,口传史料也是史料的组成部分,它主要是指在民间流传的口头传说和史诗。在美国环境史研究中,利用较多的是文字与实物两类史料。这些史料大大拓宽了传统史料的范畴,反映了环境史跨学科研究的特点。

  美国环境史学家纳什在20世纪70年代率先讲授环境史时,他就认为,景观是一部历史文献,它包含了大量的历史信息。所以他鼓励学生到野外进行考察(注:纳什:《环境史概况》(Roderick Nash, " The State of Environmental History" ),载赫伯特·巴斯:《美国史研究概况》(Herbert Bass, ed. , The State of American History),芝加哥1970年版,第249页。)。沃斯特提到:要理解“在历史上发挥最根本作用的那些力量”,“我们必须经常走出议院、育婴室和工厂,出门在田野、森林和开阔地带漫步”(注:唐纳德·沃斯特:《研究环境史》(Donald Worster, " Doing Environmental History" ),载唐纳德·沃斯特:《地球的终结:关于现代环境史的一些看法》(Donald Worster, ed. , The Ends of the Earth: Perspectives on Modern Environmental History),剑桥大学出版社1989年版,第289页。)。沃斯特最近还提到:“我总是告诉我的研究生去选择一块地方……然后发掘它的环境历史……去认识它的地质、植被、土壤、气候的类型以及人类到来后的影响。”(注:沃斯特:《为什么我们需要环境史?》,《世界历史》2004年第3期,第11页。)这两位权威学者都意识到,田野调查、实地考察对环境史研究的重要性,中国有一句谚语,所谓“行万里路,破万卷书”,讲的也是这个道理。

  每一个地方,每一处景观,都或多或少地保留着过去的信息,这些信息在一定程度上可以反映该地的环境变迁史。在环境变迁研究中,“断代是十分重要的,对于各种环境变化过程和环境事件,只有将其置于时间标尺之上才有确切意义,也才能从中找到规律性的东西”(注:黄春长:《环境变迁》,科学出版社1998年版,第31页。)。在实际工作中,树木年轮、孢子花粉是环境史学家从事断代分析最常用的一些史料。

  树木年轮学创立于20世纪上半叶,通过树木年轮的宽窄来观察较长时期内影响树木生长的外界因子的变化。年轮是树木生长的“年谱”,“它不只记录了树木自身的年龄,还记载下环境和气候等综合外界因子对树木生长的影响,如光照、水分、温度、土壤条件及生物之间的作用等。现在研究还表明,树木年轮可记录环境污染及大气成分变化、地震、火山爆发等”(注:刘宏颀:《树木年轮——环境气候的档案》,《植物杂志》1993年第4期,第38页。)。因此,树木年轮通常被人们称为过去环境变化的“记录器”(注:马利荣、卜春林:《树木的历史“档案”——年轮》,《科学世界》1994年第7期,第23页。)。

  树木年轮分析的成果在环境史研究中得到了大量的利用。比如,美国学者通过对巨松的年轮进行分析,发现了美国大平原地区干旱周期和雨季周期每隔一段时间就会循环交替,每隔35.7年,这里就会出现持续时间不少于5年的干旱;大约每隔55.6年,就会再次发生持续时间不少于10年的大旱(注:道格拉斯·赫特:《尘暴:农业和社会史》(Douglas Hurt, The Dust Bowl: An Agricultural and Social History),芝加哥1984年版,第3页。)。又比如通过分析树木的年轮和过火后树木上疤痕的位置,就有可能知晓历史上该地发生林火的具体年份。另外,树木的形态也能反映一些很有价值的信息,树冠特别巨大的古树,它所在之处以前应该是草原或比较开阔的地方;而分布在林区的树木,一般树冠较小,而且集中在树的顶部;那些长出丛丛新枝的树木,就表明它周期性地被人采伐(注:戈登·惠特尼:《1500年以来北美中部的环境变迁史》(Gordon G. Whitney, From Coastal Wilderness to Fruited Plain: A History of Environmental Change in Temperate North America from 1500 to the Present),剑桥大学出版社1996年版,第33页。)。

  孢粉分析是研究保存在地层中的化石孢粉。孢粉与植物的繁殖有关,每一种植物的孢粉都不一样。由于孢粉外壁坚固,能耐高温高压和强酸强碱,因而孢粉在地层中能完好地保存亿万年之久。同时它体轻量大,在几乎所有地层中都有保存,因此,通过孢粉分析,就可能恢复各个地质历史时期的古气候、古地理和古生态(注:王宪曾:《孢粉学的应用纵横谈》,《地球》1985年第6期,第16页。),重现自然的沧桑巨变。孢粉分析已经在考古学中被广泛应用,用于“确定考古遗址各文化层及地层的年代;了解古人类生活的自然环境及其变迁历史,人类社会发展与其周围自然环境的关系;了解古代社会的文化发展状况,如农作物起源及其扩散”(注:姜钦华:《花粉分析与植硅石分析的结合在考古学中的应用》,《考古》1994年第4期,第372页。)。

  迄今为止,运用孢粉分析已经取得许多成果。孢粉学为板块构造学说提供了新的证据,并表明“在侏罗纪以前美洲大陆和非洲大陆仍然一体相连……两大陆块自侏罗纪以后才开始开裂和漂移”,“而印度和欧亚大陆在地质历史上长期分离,直到早第三纪印度板块才与欧亚板块相碰在一起”(注:王宪曾:《孢粉学的应用纵横谈》,《地球》1985年第6期,第17页。)。此外,在发掘美国贝科斯河(Pecos)新墨西哥萨勒堡垒南约24公里处遗址时,考古学家通过花粉分析,断定该遗址的“年代是公元900—1250年。花粉分析结果发现,以藜科和苋属花粉占优势,禾本科花粉在文化层上部显著增加,并在几个层位中发现很多玉米花粉,证明在公元1200年后当地居民由原来的狩猎生活逐步转变为栽培种植的经济”(注:周昆叔、严富华、叶永英:《花粉分析法及其在考古学中的运用》,《考古》1975年第1期,第67页。)。

  除实物史料外,环境史学家利用更多的还是文字史料。文字史料之卷帙浩繁,足令研究者望洋兴叹。美国学者惠特尼将历史生态学的史料分为文献资料、图表资料、统计数据系列、手稿四大类,他列举的资料对环境史学者说来也具有非常重要的参考价值(注:戈登·惠特尼:《1500年以来北美中部的环境变迁史》,第10页。)。

  关于美国自然、地理、生态环境的记载大量散见于有关的探险日记、移民自述、移民指南、地区手册等文献资料。由于这些资料比较分散,不容易收集,利用起来有一定的困难。从战后以来,美国学者开始对这些资料进行整理和编目(注:罗伯特·唐斯:《美国印象:新大陆的海外来客》(Robert B. Downs, Images of America: Travelers from Abroad in the New World),伊利洛伊大学出版社1987年版;加罗德·科尔:《美国漫游:从航海发现到现在,报刊游记文章汇编》(Garold Cole, Travels in America: From the Voyages of Discovery to the Present, An Annotated Bibliography of Travel Articles in Periodicals),俄克拉何马大学出版社1984年版;约翰·杰克勒:《俄亥俄山谷观感:1740—1860》(John A. Jakle, Images of the Ohio Valley: A Historical Geography of Travel, 1740 to 1860),牛津大学出版社1977年版;弗兰克·弗赖德尔:《哈佛美国历史指南》(Frank Freidel, Harvard Guide to American History),哈佛大学出版社1974年版;奥拉尔·科德:《游记里的新泽西:1524—1971》(Oral Summer Coad, New Jersey in Travelers' Accounts, 1524-1971, A Descriptive Bibliography),新泽西州梅塔钦1972年版;罗伯特·休巴赫:《早期游客叙说美国中西部》(Robert Hubach, Early Midwestern Travel Narratives, An Annotated Bibliography, 1634-1850),底特律1961年版;R. 韦尔:《来自旧边疆的声音》(R. W. G. Vail, The Voice of the Old Frontier),费城1949年版。),为使用者提供了按图索骥的便利。

  探险日记、旅行自述非常有益于我们了解过去的景观,但在利用时,却不能不仔细甄别。因为这些文献有一些缺点:许多叙述相互矛盾,掺杂着大量对自然的偏见。许多新大陆的宣传手册渲染北美大陆的富饶,以吸引移民前来开发北美大陆。许多西去的移民是沿着已经开辟的路线前进,他们沿途所写并不能准确地反映途经地区的全貌。一些来自欧洲开阔地带的移民则夸大了森林的面积。另外,一些人提到草原野火和森林飓风,但他们究竟是有感于难得一见或是触目皆是,现在则不得而知。

  在美国开发西部的过程中,博物学者和生态学家留下了许多科学考察报告。早期的博物学者如德雷克(Daniel Drake)、希尔德雷斯(Samuel Hildreth)、柯特兰(Jared Kirtland)、拉帕姆(Increase Lapham)已经意识并记录了拓殖带来的生态变化。在19世纪末生态学出现以后,许多生态学家力争在开发之前将保存尚好的景观记录下来。这些资料对从事美国环境史研究的学者具有不可替代的重要价值(注:要了解早期的科学考察报告,可以参阅马克斯·迈泽尔:《美国自然史书目:开拓世纪,1769—1865》(Max Meisel, Bibliography of American Natural History: The Pioneer Century, 1769-1865),纽约1967年版。有关美国各区域和部分州的早期生态,则可参考埃玛·布朗:《美国东部的落叶林》(Emma L. Braun, Deciduous Forests of Eastern North America),费城1950年版;埃塞尔·米勒:《俄亥俄湾植物生态学书目指南》(Ethel M. Miller, Bibliography of Ohio Botany),俄亥俄州立大学出版社1932年版;霍默·豪斯:《纽约州植物生态学书目指南》(Homer D. House, Bibliography of the Botany of New York State, 1751-1940),奥尔巴尼1941-1942年版;C. 达林顿:《栽培植物染色体图册》(C. D. Darlington, Chromosome Atlas of Cultivated Plants),伦敦1945年版;H. 格林、J. 柯蒂斯:《威斯康星植被:书目指南》(H. C. Greene and J. T. Curtis, Bibliography of Wisconsin Vegetation),纽约1955年版;保罗·里泽:《伊利洛伊植被:书目指南》(Paul G. Risser, Bibliography of Illinois Vegetation),伊利洛伊州尚佩恩1984年版;马文·罗伯特、罗纳德·斯塔基:《俄亥俄高校有关该州植被的研究生论文题录》(Marvin L. Roberts and Ronald L. Stuckey, Bibliography of Theses and Dissertations on Ohio Floristic and Vegetation in Ohio Colleges and Universities),俄亥俄州立大学出版社1974年版。)。

  在统计数据系列中,《美国联邦人口统计》是美国环境史研究常用的资料。美国人口普查始于1790年,此后每隔10年进行一次。1840年美国第6次人口普查还对各地方县的农林产品输出进行了统计。而从1850年起,人口普查表格还统计了单个农场的熟田、荒地、庄稼和家畜的数量。这些资料大都由各州图书馆、档案馆和历史协会保存。从1925年开始,人口普查的间隔由10年缩减至5年,由此就能够提供更加详细丰富的信息。此外,从1928年开始,美国林业局周期性地对美国林业资源进行统计,并不断更新。这些数据已经被用来绘制以县为基础的全国树种分布图。

  还应该提及的是,美国还保存了比较完整的气象资料。19世纪早期,美国军队军医处就开始记录许多军事据点的气象情况,此后,美国军队管理局开始建立气象站。自1891年以来,美国气象局及后来取代它的联邦海洋与大气监测局,负责搜集全国的气象资料,并逐月发表《气象数据》(Climatological Data)。这些信息为环境史学家重新审视过去提供了参考(注:戈登·惠特尼:《1500年以来北美中部的环境变迁史》,第16页。)。

  环境科学研究篇2

  【关键词】信息化 探究式教学 研究

  1 探究式教学的概念

  所谓探究,就其探究式本意来说是探讨和研究。探讨就是探求学问,探求真理、探本求源;研究就是研讨问题,追根求源和多方寻求答案,解决疑问[1]。在探究式教学开展过程中,教师提出问题为教学活动中心,学生在教师指导下通过发现问题,通过开展讨论、查阅资料等活动提出解决问题的方法。探究式教学模式通过激发学生学习的内驱力,将传授知识的过程转变为学生主动探究知识的过程;探究式教学重视探究能力的培养,在探究中获得科学的结论,形成良好的认知结构。教师创设情境,学生运用创造性思维去获得亲身实证的知识,培养学生善于发现问题、分析和解决问题的能力;让学生养成探究的态度和习惯,逐步形成探究的技巧。

  探究式教学可以总结为: 学生在学习概念和原理时,教师只是给他们一些事例和问题,让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究,自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。

  2 信息化环境下探究式教学的特点

  2.1 新颖的教育手段,更利于教师引导学生从事探究性活动

  在信息化环境下,教育技术手段不断发展,以计算机为核心的现代信息技术为探究式教学提供了更易于实现和操作的物质基础。[2]

  探究式教学开展的第一步,就是所探究问题的提出。这关键的一步直接影响探究式教学的顺利进行,决定探究教学能否达到预期效果。在信息技术环境下丰富的教育资源,教师可以根据不同的探究内容,选择不同的信息媒体,如电视、电影或者网络等,提出有针对性的问题来设定探究任务、引导探究方向。如在课堂上,教师就可以采用开放的、互动的导航网页形式呈现某一问题的相关内容,引起学生兴趣,从而提出正待探究的问题。

  2.2 丰富的信息资源,有利于学生方便独立地获取知识

  信息技术发展最大的代表之一就是互联网络的蓬勃发展,各类资源网站、教学网站、专家主页、电子期刊奖、网络教室等等,涵盖文史法商工等各个学科,学生在收集数据的探究过程极为方便。

  2.3 多样化的信息呈现方式在探究过程中充满了自主性、趣味性和效率

  探究式教学是以学生为主体的,相互促动、积极的、有意义的学习过程。在网络中海量的信息以生动直观的信息呈现方,多样化资源情境、案例情境、问题情境和活动情境,有利于激发学生的学习动机,积极参与和主动探究。学生思维活跃,主动性强,提高了对问题的兴趣,探究过程的效率也得到了极大的提高。

  2.4 虚拟化的教学环境,探究教学的开展超越时空并具有开放性

  网上远程教学、在线学习、网络课程、虚拟学校等基于网络的教学手段,使得学生可以在不同的地方围绕同一探究的问题进行探究、交流、讨论,更广域的学习探究群体,有助于促进学生对问题的理解和认识,激发更获得思想碰撞,有利于引发新的有价值的问题。

  3 信息化环境下探究教学基本模式

  建构主义学习理论提出,学生的学习活动必须与具体的学习任务或问题相结合;应该相互协作交流中进行意义建构。应该以探索问题来引动和维持学习者学习的兴趣和动机;应该创建真实的教学环境,让学生在“现实”的情境中进行学习;要让学生必须拥有学习的主动权、拥有自我评价和反思的机会等。[3]信息技术环境下的探究式教学模式主要以下几种:

  3.1 有助于培养学生的创新能力和独立解决问题的能力“任务驱动”模式

  实施“任务驱动”教学活动,是为了激发起求知欲望,培养独立探索、开拓进取的自学能力。需要对教学环节进行精心的设计。

  “任务驱动”中将教学内容隐藏在任务中,通过分析任务,学生提出分析问题并解决问题。任务的设计要根据学生知识能力、具体教学内容的详细设计。学生在完成任务的过程中培养创新意识、创新能力,培养自主学习能力,具备独立发现问题、思考问题、解决问题的能力。学生通过分析任务,用旧知识去完成任务,并发现不能独立解决的问题,这个问题也就是新的知识,此时学生就有了极强的求知欲,此时老师将新知识传授给将起到事半功倍的效果。

  在教学中,“任务驱动”是比较重要的探究式教学模式。通过提供任务目标、基础条件,由学生通过数字化教学资源库完成任务,开展自主学习。

  3.2 有助于培养团队配合能力的协作式教学模式

  以计算机网络为载体,多媒体等技术支撑,学生针对同一个学习任务合作交流互助完成,促使学习者对学习内容更加深刻的理解与掌握,具有自发性、合作性、多样性、高效性的特点,一般以团队合作为主要学习方式,开展探究教学。

  一般分为五个步骤设计教学过程:

  (1)根据学习内容创设合适的情境,激发学习兴趣。网络环境下信息内容巨大,学习者容易扰,必须学习明确目的。明确的学习目标决定了学习的内容,有利于对学习效果开展评价。

  (2)根据学生的个人特点从知识结构、认知能力等方面制定学习计划,选择适合的学习策略;根据学习者自身特点分配学习小组,互帮互助,展开合作与探索。

  (3)小组成员在明确学习任务获得信息之后,要注重与其它小组成员进行讨论交流。在学习中独立学习、合作互助,实行优势互补,与同伴密切沟通与积极协作过程中理解对学习内容。教师根据学生的学习进程,对学生遗漏问题、总结有误等情况进行引导矫正。学生通过网络教室、在线教学平台、远程视频会商系统开展协作学习。

  (4)小组内学生就某一问题做出答案达成共识后,通过网络教室、视频会议系统向全班汇报学习成果,由教师和其它组的学生进行评价,提出意见和建议。

  (5)学生要及时总结协作过程的心得,获取的新知识和方法如何在以后的学习里运用。

  3.3 有助于学生知识主动构建的问题探究式教学模式

  问题探究式教学以“问题解决”为中心,以主体教育和建构主义教育理论为基础,以学生的学为主体,通过学生主动探索问题的科学真相,学生在学习中理解并开展科学研究。主要工具有网络教学平台、在线课堂、教学博客、数字化资源库、移动学习等。

  (1)创设与要解决的问题相关的情境,提供生活实例或相关资料,可以激发学生的学习兴趣,建立良好的学习心理倾向。

  (2)学生通过分析问题,查找有助解决问题的知识点,确定解决问题的办法。

  (3)小组成员通过相互合作,共享有关信息,共同分析问题得出结论,有助于培养自主思维能力,认识到交流与合作对解决问题的有益帮助。

  (4)教师在学生总结的基础上开展强化练习,巩固学习成果。

  3.3 有助于学生学会学习的“自主型”教学模式

  该教学模式依托信息技术,尊重学生独立人格,发展学生个性,发挥学生在学习过程中的积极性和主动性,以学生更好地学会学习为目标的一种学习思想和学习形式。高校教学尤其研究生教学,以教为辅,自学为主,强调学生在教师的指导辅助下,以自主学习作为获取知识的主要途径。

  (1)教师从不同角度、类型和观点设计不同的与主题相关的问题情境。该问题情境真实、适应性强,有利于学习的网络化学习环境。

  (2)与主题相关的知识构成呈现在学生的学习网页,有利于学生获取。

  (3)学习网页具有学生交流、讨论、展示等功能,学生可以开展协作学习。教师要引导、启发学生,引导学生达成共识,促进学生理解和深化学习内容,激发学生的自主创造思维和合作学习能力。

  (4)网上教学评价时效性高,达到调控、反馈、矫正的功能。主要分为学生自评、小组评价、学生互评等形式。

  (5)教师要及时分析学生的汇报、总结,提出合适的建议,引导学生回忆、反思学习过程,比如同伴值得自己学习的地方,如何发现规律,学到了哪些新的知识、技能、方法,如何应用到后面的学习中,怎样才能有效的提取知识的要素,怎样有效快速的查找信息。

  3.5 有助于培养独立思考能力的“主题探究式”教学模式

  大学教育以培养学生“学会学习”为目标,主题探究式教学模式最大的特点是学生不仅在“做中学”,更要在“研究中学”。培养学生独立思考与解决问题的能力,学生不仅仅简单的解决问题,还要学会推敲问题的性质,达到意义构建的目的。通过信息技术,为学生提供教育技术手段,开展主题探究学习,培养探究能力。

  (1)导入情境激发学生研究的兴趣,向学生明确主题学习的要求和重点。

  (2)引导学生分析任务,总结已知条件、目标,鼓励学生开展猜想,大胆提出解决问题的方案。

  (3)学生分组后,向小组成员分配任务,提供信息资源,力求学生能够独立操作,最后进行协作学习。

  (4)小组间交流信息以及解决问题的思路想法,提出解决方案再加以验证。

  (5)对研究结果进行讨论、评价,整合分析,撰写学习报告,确定最佳方案。

  (6)要求学生对研究的过程加以回忆和思考,总结主题学习收获,及解决问题的基本思想与方法等。

  参考文献:

  [1] 冯克诚.田晓娜.最新教学模式全书.国际文化出版公司.

  [2] 钱小莉.关于信息技术环境下探究式教学模式的研究.时代教育(教育教学版), 2009年08期.

  环境科学研究篇3

  一、教学内容的改革

  环境科学研究方法的教学内容分为理论教学和实践教学两个部分。理论教学内容主要包括实验设计、数理统计、假设检验、方差分析、相关回归等数据分析方法。结合本校环境科学的专业特色,本科毕业生多从事农业环境监测与评价方面的工作。从而要求该课程的教学内容与农业环境监测的特点相结合,在数据统计分析例题方面主要强调监测类数据的总结和分析,建立实用性较强的教学体系。目前,这门课程还没有适合的教材,以往教材理论部分过于强调数理统计的原理和方法,深奥难懂,与环境科学专业的结合性较差。因此该课程需从以下几方面进行教学内容改革:

  1.强调基本理论的应用性

  我们采用盖均镒编著的《试验设计与数据分析》,改革传统的教学内容,根据农业院校环境科学专业特色,听取专家建议和学生反馈意见,自编讲义,引用环境科学类实验数据进行整理分析,提高对数据分析的实际应用性。另外对课本上面繁杂的数理统计公式进行简化式教学,主要强调公式的实际应用性,忽略复杂的推导过程。

  2.课程内容紧密结合学生的毕业方向

  根据专业特色,明确学生就业和考研这两个毕业方向。课程学习以毕业方向为指导,就业学生主要侧重学习环境类监测数据的获取和分析。考研学生则更侧重环境类实验的设计与实验数据的整理与分析。学生认识到学习该门课程与自己毕业紧密联系,会激发学习热情,主动获取更多的知识为就业或考研做好准备。

  3.课程内容与时俱进

  利用信息网络,强调课程内容的新颖性,把握环境科学研究方法的发展动向,在理论学习的同时,介绍全新研究方法的进展和前沿领域。并适当结合科研文献,分析新颖的环境类实验设计方法和数据分析方式,给课程学习注入活力。

  二、实践教学的改革

  实践教学是环境科学研究方法课程学习的重要环节,实践学习培养学生设计实验、全程参与,带着问题主动学习,从而实现对应用型创新人才的培养。我院该课程实践教学改革主要从课堂实验、参与教师科研课题和分析企业监测数据三部分实现。

  1.课堂实验改革

  实验课采用自主编制实验教材,学习SPSS软件对实验数据进行整理、归纳、分析和推导。适量增加环境科学实验设计性和综合性实验,让学生全程参与实验设计、实验布置、实验管理和实验数据分析各环节,提高综合性实验的效果。其次,以环境实验数据为实例进行分析,实现数据的整理和深层次挖掘。还利用多媒体课件和FLASH动画仿真技术展示实际生产工艺以及环境类监测数据的获取过程,使得课堂讲解生动清晰,有效提升授课质量。

  2.参与教师的科研课题

  把本科学生进行分组,根据环境科学专业的师资情况,分组参与教师的科研课题。结合大学生创新立项项目,培养学生的自主科研思维。学生在教师的指导下查阅文献,根据实验目的设计实验内容,并安排实验进度开展具体实验工作并分析整理实验数据,培养其创新和科研能力。

  3.分析企业监测数据

  让学生利用现有的理论知识整理和分析企业监测数据,提高学生解决实际问题的能力,实现课本知识与解决实际问题巧妙的结合。学生自主完成数据分析报告并组织报告展示,真正做到学以致用。

  三、考核评价体系的改革

  环境科学研究篇4

  一、科研及规划工作

  ①根据年初工作安排,现已将《哈尔滨市环境质量全面达标规划》修改完毕,可以正式上报;

  ②在五月底完成了《哈尔滨市十一五环境保护和生态建设规划》,并根据局各业务处室的反馈意见对《规划》进行了反复的修改和完善,现修改稿已报总工办审查;

  ③开展了《大顶子山水利工程运行后对松花江水环境的影响及对策》科研课题,并回答了关于此项课题的政协提案,目前该课题报告书主体已经完成,并上报了科技处;

  ④开展了《哈尔滨市城市循环经济发展规划》,《规划》的大纲已完成,并上报科技处;

  ⑤我院还自主开展了《低闪点烃醇类燃料在饮食行业的应用研究及相关灶具》以及《无冲击、低噪声振动铁轨》的研究,目前科研主体已基本完成,已经申请了国家专利;

  ⑥完成了《举办“大冬会”对哈尔滨市环境质量影响分析》以及《哈尔滨市东、西部地区总体规划环境保护意见》的报告,为政府决策提供了科学依据;

  ⑦申请了《含硝基苯的活性炭(淤泥)治理研究》、《硝基苯对沿江饮用水井污染的监测与防治研究》、《硝基苯对哈市冰雪节松花江采冰场冰污染风险评估研究与对策》、《硝基苯对冰融期江水及水生物污染的对策研究》等四项课题,并在短短一周的时间内对哈尔滨冰雪节松花江采冰场进行了采样监测,通过科学的分析、数学模型预测和知名专家的论证,给出了硝基苯对哈尔滨冰雪节松花江采冰场污染的风险评估结论与对策,为政府决策提供了科学依据,使全市人民消除了对冰雪节活动安全的疑虑,对我市冰雪经济的发展起到了积极的推动作用;

  ⑧根据局工作安排,开展了《哈尔滨市创建国家环保模范城市规划》工作,目前该规划正在积极地编写中。

  在上述科研及规划工作开展的同时,我院还全面展了清洁生产工艺研究工作,完成了《30000吨/年调味品易地技术改造工程清洁生产工艺研究》、《哈尔滨石化废弃物综合利用项目清洁生产工艺研究》等2项清洁生产工艺研究课题。上述科研工作的开展,不仅可以为政府环境管理、决策提供准确的科学依据,同时也为相关企业提供了有效的环保技术支持。

  二、环评工作

  截止到12月上旬,我院共承担环评工作任务40余项,现已全部完成。其中国家、省、市重点工程项目12项,包括《哈尔滨松江铜业(集团)有限公司钼金属深加工项目》、《哈尔滨哈飞机电产品制造有限公司新建冶金机械厂房技术改造项目》、《哈尔滨市三环路江北段及连接线工程》、《太阳岛西区防洪大堤项目》、《哈尔滨华瑞生化药业有限责任公司厂房建设项目》、《黑龙江金秋旅游开发有限公司玉泉万福龙滑雪旅游区建设项目》、《绥芬河世茂开发建设有限公司五星级酒店(一号)工程、中俄绥-波贸易综合体集中供热站工程》、《哈尔滨公路主枢纽道外客运站工程》、《哈市中医医院扩建项目》等项目环评。

  三、队伍建设

  在队伍建设方面,我院突出了思想建设和业务建设两大主题。全年,结合保持共产党员先进性教育、创建市级文明单位活动以及提高干部、职工服务作风等活动,全面加强了思想建设工作力度,开展了以提高工作效率和服务质量为主题的思想整顿工作。经过努力,全院党员的党员意识、宗旨意识、服务意识和执政意识得到了明显加强,干部、职工对工作中存在的问题有了深刻的认识,思想素质和工作作风也有了明显好转,工作效率也有了明显提高。

  在抓业务素质提高方面,全面落实“科学发展观”,突出了“与时俱进、创新发展”的思想。教育及培训也始终把视线投向于当今时代的前沿。全年,我院斥资6万多元,组织院科研技术骨干十余名参加了国家注册环评工程师培训、国家注册安全工程师培训、安全评价工程师培训、实验室认可及内审员培训。通过学习培训,既提高了专业素质,更拓宽了视野,开阔了思路,在思想上形成紧跟时代、追逐前沿的意识。

  四、其它工作

  ⑴我院科研及环评工作通过了ISO9001:20__国际标准体系认证后的第二次监督审核。

  ⑵继续深入开展了文明单位创建工作。通过文明单位建设,职工的政治思想素质和专业知识水平不断得到提高,

  单位管理水平、业务工作能力及工作质量、工作效率也得到明显提升,基本实现依法、廉洁、优质、高效、创新和以人为本的工作标准,并树立了我院良好的社会公众形象。目前,我院正在积极争创市级文明单位标兵和省环保系统文明单位标兵工作。⑶继续深入开展了规范化党支部建设工作。通过[!]规范化党支部建设工作,我院全体党员的党员意识和组织纪律观念得到了明显增强,学理论的自觉性也有了明显提高,党员民主生活会大家都能畅所欲言,党支部的凝聚力、创造力和战斗力得到明显加强。更值得欣慰的是通过领导与普通党员之间,党员与党员之间,党员与群众之间相互交流和相互了解,党群互动的频率明显加强,干群关系、党群关系也得到了进一步改善。

  ⑷完成了对中心实验室的重新修缮,使科研、实验的环境明显改善。

  五、20__年工作思路

  ㈠环境规划

  ⑴继续完成《哈尔滨市环境质量全面达标规划》的上报工作;⑵继续完成《哈尔滨市十一五环境保护和生态建设规划》的修改完善和上报工作;⑶继续推进《哈尔滨市创建国家环保模范城市规划》的编制工作。⑷把《哈尔滨市循环经济规划》列为我院20__年重点规划工作。

  ㈡科研工作

  继续向市科技局申报《含硝基苯的活性炭(淤泥)治理研究》、《含硝基苯颗粒活性炭再生利用研究》、《硝基苯对沿江饮用水井污染的监测与防治研究》等三项环保科研课题;继续推进《低闪点烃醇类燃料在饮食行业的应用及相关灶具研究》以及《无冲击、低噪声振动铁轨》的技术研究和产品推广工作。

  ㈢环评工作

  全力加强政府下达的区域规划项目环境影响评价工作,努力为政府制定规划以及进行相关的环境管理决策提供科学准确的依据;同时继续完成建设项目环评工作,为企业提供有效的环境治理措施,为环境管理部门提供科学依据。

  ㈣其他主要工作

  ⑴开展清洁生产审核工作。指导企业减污、治污,创造效益,减少成本,从而增强企业竞争力;

  ⑵开展ISO14000环境管理体系的咨询和认证工作。

  ⑶继续抓好队伍建设,不断提高思想水平及业务工作能力。继续组织专业人员参加清洁生产审核员、国家注册环境影响评价工程师、注册咨询工程师(可研)、安全评价工程师、ISO14000外审员、有机食品检查员、环评上岗证等培训。

  环境科学研究篇5

  关键词:环境微生物学;研究型教学;环境科学专业

  《环境微生物学》课程作为环境科学专业的基础课程,在学科专业建设中具有举足轻重的地位[1]。《环境微生物学》的教学内容以微生物的应用为核心,它将环境理论知识与应用技术密切联系起来,在环境科学专业的课程建设起到了重要的承接作用。该课程的主要特点是兼具理论与应用性;微生物与环境作用的复杂性;与环境工程应用的密切性。正是由于这种理论复杂性与应用性共存的特点,使《环境微生物学》课程在教学过程中理应更具有培养学生创新性思维与实践能力的潜力。环境科学专业的课程建设中较少开设生物类课程,由于课程上述方面的特点使环境科学专业的学生在学习过程中普遍具有排挤性,特别是当教学方式仍然以传统单向传授式教学为主的情况,学生普遍表现出对该课程的兴趣不强,因此迫切要求新的教学方法来激发学生学习的动力。

  目前,研究型教学模式越来越被接受为一种有效的、全新的教学模式,这主要是由于研究型教学将科研思维引入到教学中,摒弃了传统的单向传授的模式,以学生为教学主体,教师不再单纯地讲授书本内容而是主动参与学生的研究实验中[2,3]。研究型教学以培养学生的创新能力与实践能力为目标,强调学生的主动性、自学能力与组织能力,注重发挥学生的个人潜力,使学生能够积极主动地进行以解决科学问题为目的研究与学习活动。

  一、《环境微生物学》课程教学改革的研究现状

  《环境微生物学》在许多专业中均作为专业基础课程,主要是考虑到它对整个专业课程体系的支撑与衔接作用,但是由于它本身所具有的学科交叉性,使得在专业课程体系建设过程中并没有把它放在教学的重要地位[1],教师在教学过程中对该课程的重要性认识不足,学生相应地就没有对其学习的兴趣,这一现象在环境科学专业的教学中尤为明显。在教学过程中教师只围绕专业的大背景进行教学启发,例如主要围绕污染处理、环境评估等领域的内容进行教学,而少有涉及污染处理的微生物作用机理,以及环境评估中生物主体特别是微生物在环境中的作用等。学生长期受这种导向的影响,几乎没有对环境的污染实质以及微生物主体对环境作用力进行过深入的理解,更没有进行相应的研究性的创新与实践活动。

  当然,为了适应教学改革的需求,许多教学工作者也对《环境微生物学》课程进行了一定程度的教学改革探索,如从教学内容、教学方法与手段、实验教学以及考核方式等方面,提出了讨论式、互动式、启发式等教学方法[4-6],但这些措施均没有真正脱离传统的“传教式”教学,这离学生创新能力与实践能力的培养目标相差较大。《环境微生物学》课程本身具有很强的实验性,教学过程理应以实验的探索为主,为解决实际问题而进行教学设计。但是目前的教学对实验研究重视不足,表现在课堂教学上以概念、理论、工艺的介绍为主,很少有对实际案例的分析,更没有以培养学生实践能力与创新能力为主的研究实验设计,即使在课程实验课上,也都是以传统的验证性的基础实验为主,这大大降低了《环境微生物学》课程在专业建设中的作用,也极大地削弱了该课程对学生创新思维培养的作用。

  二、《环境微生物学》课程引入研究型教学模式的必要性

  《环境微生物学》课程的应用性内在特征需要进行研究型教学,以适应课程教学的最终目标,即使学生学会应用微生物手段进行环境污染的控制。课程内容主要包括两大部分:第一部分主要讲述微生物学的基础理论知识,第二部分主要讲述微生物在环境工程中的应用。第一部分是第二部分的基础,它涉及到微生物的培养、繁殖、接种体的制备等具体的实验过程,由于环境科学专业的学生对生物学了解较少,且微生物需要借助于显微手段才能进行感知,学生在学习过程中感觉难度较大。但是学生只有对这些微生物的基础知识有了深入的理解,并掌握了相关的微生物操作技能,才能在第二部分微生物的应用中进行相应的工程设计与应用,以实现对环境污染的控制。因此教学过程中应以实验教学为主,特别是应进行一些带有研究性质的探索性实验,这正是研究型教学所要体现的形式。

  创新型人才的培养是当代大学教育人才培养的目标,专业创新人才的培养也要求教学改革应该向研究型教学模式进行转变,以适应这一目标的要求。在环境科学专业的诸多课程中《环境微生物学》具有明显的交叉学科性质,而创新性的知识容易产生于交叉的学科,它同时又兼具理论性与应用性的特点,使其在创新性研究中具有明显的优势。因此,要充分利用该课程的这一学科优势,在教学过程中不断激发学生对这一新学科的兴趣,引入研究型教学的理念,引导学生进行以科研实验为主体的研究与学习活动,将科研与教学融为一体,不断培养学生的创新意识与实践能力。

  三、研究型教学模式的探索

  (一)课程教学与教师科研结合

  高校教师普遍教学与科研“双肩挑”,是联系教学与科研的重要纽带。研究型教学的目标是培养创新型的人才,以培养学生的创新能力与实践能力为目的。研究型教学与教师科研相结合,使得教师科研成为创新人才培养的天然平台,这主要体现在两个方面:一方面教师科研始终跟踪学科前沿信息,始终保持创新性思维,给教学带来了新的思维模式,特别是将探索性的实验研究带给了学生;另一方面学生可以直接参与教师的科研,学生在参与教师科研项目的过程中,不仅减轻了教师的负担,而且也在科研过程中受到了训练,不仅学习到了严谨的科研思维,而且也熟悉了科学研究的基础技能,极大地增强了自身的科研素质与专业技能,为以后科研与就业打下了坚实的基础。

  (二)课程教学与大学生创新性实验项目结合

  各级大学生创新性实验项目是高等教育“质量工程”的重要内容之一,项目的主要目的是培养大学生的创新能力与实践能力,注重创新性实验项目的实验过程,强调实施过程中创新思维的培养,重点培养学生的学习主动性、探索能力、协作能力以及实践能力,这与研究型教学培养的目标是非常一致的。因此,将研究型教学与大学生创新性实验项目结合,将《环境微生物学》课程研究型学习与项目的实施内容融合起来,不仅有利于项目的顺利实施,也有利于教学质量的提高。

  (三)课程教学与生产实际结合

  产学结合模式是高校教学改革的重要措施之一,《环境微生物学》课程的应用性特点决定了教学必然要建立与生产的密切联系。利用微生物处理环境污染物的生产,如利用活性污泥法处理生活污水、利用微生物处理生活垃圾等,均利用了天然或人工分离的菌种对污染物进行处理变成低毒或无毒的产品。课程在应用部分的主要内容是与这些生产过程一致的,并且在教学过程中也开展了一些小型的污染物处理的生产,使研究型教学与实际生产相符合,有利于激发学生学习的兴趣。在研究型教学实验设计过程中,最好以项目的形式开展实验,先期的菌种筛选、组合匹配等工作可以在实验室内完成,然后利用教学用的小型处理车间进行小试,如果顺利可以将其应用于工厂进行中试。这一系列过程须以学生为主体,在指导教师的指导下,由学生自己以课题小组的形式来完成。

  (四)课程教学与学科专业平台建设结合

  学科专业平台建设是高校教学软硬件建设的重要组成部分,学科专业建设的程度直接关系到专业教学起点的高低,也关系到教学质量的水平。但是大多数学科专业平台建设在实施过程中往往只注重专业整体的考虑,却没有照顾到具体课程对教学软硬件的需求,这主要是由于课程教学的教师缺乏与学科专业建设管理者的沟通,而且在传统的单向传授式的教学模式下,课程教师根本就没必要关心课程以外专业平台的建设,这使得学科专业平台对课程教学的直接效果不大。事实上,课程教学是教学质量的直接体现方式,教学质量的高低、教学手段实施的效果如何不仅与教师个人的教学水平相关,而且也极大地受到教学条件的影响,这就需要学科专业平台建设在实施过程中重视教学条件的改善,而这些教学条件正是课程教学中直接使用的。因此,课程教学应积极与学科专业平台建设结合,以获取课程教学所需要的直接条件。

  (五)课程教学与社团科技活动结合

  为适应“两型社会”的需求,高校教育也开始加强对学生的环境保护教育,特别是高校社团科技活动对环保的宣传力度在加大,但是社团活动却很少有专业教师参与,使环保宣传仅仅局限于一种科普活动,而对于专业的环境科学专业的学生来讲这是远远不够的,只有“知其然”,且“知其所以然”,探索环境污染的机理、提出治理的方法,才是专业大学生人才培养的目的,也就能培养出创新型的人才。而社团科技活动与课程教学相结合,目的性就很强,可以针对区域环境中存在的问题,利用课程教学的知识与技能进行实训,既丰富了高校社团活动,又提高了课程教学质量,对于学生个体来讲使课程知识直接走向了社会应用,有利于整体提高环境科学专业大学生的科研素质与实践能力。

  四、结语

  《环境微生物学》课程在环境科学专业中占有重要的地位,它是生物与环境之间的一门交叉学科,具有明显的应用性特点,这决定了课程教学不能单纯地依靠传授式教学。研究型教学是将科研理念引入到教学中,以学生为主体,以实验课题研究的形式进行教学,着重培养学生的创新能力与实践能力,这正好适应了《环境微生物学》的课程特点。这一课程采用研究型教学,不仅适应了创新人才培养的大学教学目标,而且也使学生能将课程知识学以致用,为以后考研或就业打下了坚实的基础。

  参考文献:

  [1]刘玉香.环境微生物学教学改革的探索与实践[J].太原理工大学学报(社会科学版),2006,(24):107-109.

  [2]高文庚,李平兰.研究型教学模式在食品微生物学教学中的应用与实践[J].微生物学通报,2012,39(1):111-116.

  [3]陆凤玲.高等数学研究型教学与学生创新能力的培养[J].高等函授学报(自然科学版),2012,25(1):43-45.

  [4]梁国斌,蒋莉,刘维平.《环境微生物学》课程教学方法改革初探[J].江苏技术师范学院学报(自然科学版),2009,15(3):72-75.

  [5]童英林,袁永平,陶雪琴.《环境微生物学》课程教学改革的思考[J].中国科技信息,2011,(15):176-177.

  [6]邹小明,周群燕,肖春玲.环境微生物学教学过程中学生创新能力的培养—以井冈山大学为例[J].河北农业科学,2011,15(4):109-110.

  环境科学研究篇6

  1教学内容的选取

  1.1教材和目标定位

  要使教学内容合理,首先要选取一本合适的教材。[3,4]不同的教材各有特色,侧重点亦有所差异,有的注重理论方法,有的偏重实际应用。环境科学专业的遥感课程注重培养学生利用遥感技术对环境问题进行监测、分析和管理的能力,因此本课程适宜选取侧重于应用的教材,如参编教材为陈述彭的《遥感地学分析》和赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》等。同时在专业软件选取上考虑到界面易用,开发灵活性等特点,可选取ENVI遥感图像处理软件进行实例教学。遥感课程本身内容较多,针对环境科学专业的本科学生,在学时有限的条件下,需缩短遥感基础理论的讲授,同时适当扩大遥感实验和应用的教学环节。在教学过程中侧重理论联系实际,将教学内容划分为理论部分和实践部分:其中理论部分主要包括电磁波、传感器及成像原理、遥感图像的存储等内容,实践教学内容以“影像获取-预处理-分类及后处理-应用”为主线,重点讲授常用遥感数据(TM,MODIS,ALOS和SPOT)的获取方式,预处理方法(辐射校正、地形校正和几何校正)、分类方法(监督和非监督分类、面向对象分类、决策树分类和神经网络分类)以及精度评价和重编码等后处理过程,最后则以江苏沿海开发为背景,围绕土地利用变化分析、滩涂生态环境评价、水环境和大气监测等主题进行应用实例教学,重在提高学生利用遥感技术解决实际环境问题的兴趣和能力。

  1.2教学内容更新

  遥感技术的发展使得知识更新速度很快,新理论、新方法和新的研究领域不断出现,用人单位对学生的实践能力的需求也不断增强。[5,6]因此在整个教学过程中还需不断对现有教材内容更新,让学生掌握遥感技术的最新动态,尤其是遥感技术在环境科学中的最新应用领域,以弥补现有教材内容的滞后性。在教学过程中可依托现有科研项目对教学内容进行整合和优化,将自己从事科研项目过程中了解的国内外研究现状以及存在的问题进行补充讲授,比如笔者曾从事过遥感技术在区域蒸散发估算、土地利用覆盖变化以及水环境监测等应用相关的科研项目,在教学过程中就可以结合该项目进行典型案例分析,同时将本学科的发展趋势与学生一起讨论,从而激发学生的学习兴趣。教学内容完善上还需整合对本学科技术形成和发展具有重要意义的期刊资料(如环境科学、生态学报、地理学报和"RemoteSensingofEnvironment"等杂志),渗透到课程建设之中,不断充实教学内容,使教学内容具有前瞻性。考虑到环境科学专业的学生由于缺少地理学、地图学和程序设计等知识结构,往往会反感复杂的遥感理论知识,缺少主观能动性,可围绕遥感技术开展课程群建设,加强本课程与环境信息系统、环境影响评价等课程之间的联系,从而增强学生利用跨学科技术手段解决实际问题的能力。

  2教学手段和方法的创新

  2.1专业软件辅助多媒体教学

  遥感课程包含大量的遥感图像信息,因此目前普遍使用PPT教学方式。为了增加学生对遥感理论方法的掌握,有必要在课堂上增加以实验数据为主的遥感软件演示教学。通过遥感软件可以将理论及方法用图形和图像的形式直观再现,激发学生学习兴趣,提高应用先进的遥感技术的能力。同时在教学过程还需设计一些综合软件训练科目。比如笔者在实际教学过程中设计了类似《滩涂资源与环境监测》的综合实验,拓展了遥感技术与地理信息系统(Arcgis)和计算机辅助制图(AutoCAD)等地学处理软件之间的数据共享操作,在增强学生环境数据处理方面的综合实践能力方面取得了较好的反响。

  2.2网络和启发式教学手段

  遥感课程理论抽象,应用性比较强,在教学过程中,宜采用启发式教学方式,让学生独立思考,引导学生去发现和解决实际的问题。比如在讲解植被的光谱特征时,可以基于全色图像、多光谱等各种常用的卫星遥感数据,形象和直观呈现不同的植被类型、不同的植被生长阶段和状况在遥感样片上的差异,增强学生对“同物异谱”和“同谱异物”规律等遥感知识的理解和掌握,充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。同时还可利用GoogleEarth软件,USGS和地理空间云数据等平台免费浏览全球各地分辨率相对较高卫星图片,作为遥感教学影像资料,或用作科研数据。建立和完善实验数据库,依托现有的科研项目和实验平台,购置SPOT,MODIS和TM等多类型遥感数据和行政矢量地图。通过Internet网络,师生共同交流和关注遥感最新事件和日益严重环境问题,如高分卫星的发射、城市雾霾和水污染事件,引导学生利用现有环境问题解决实际的环境问题。

  3实践创新能力的培养

  实践教学环节对培养学生的创新思维和科研能力具有重要的作用,环境科学专业作为非遥感专业开设遥感课程,其技能要求为应用型,理论联系实践显得尤为重要。在实践教学上可以以基础理论、基本方法和基本操作为基础,构建分层次的能力训练模式,初期可以安排一些主流遥感数据搜集与处理基础方法的介绍;中期安排一些专业软件应用课题;后期通过科研项目培养创新能力。实践能力培养还需改革传统以卷面成绩为主的考试制度,注重多元化的考核方法,增加理论环节课堂提问、讨论等考核,以及实践环节的软件操作和科研能力考核,以考试促教学,切实提高学生实践创新的主动性。

  3.1增强课堂练习和野外实习环节

  通过课堂练习和野外实习,使学生更好地理解和掌握遥感的基本概念,基本原理和基本方法,熟悉遥感专业软件的基本操作,增强对不同地物的光谱差异的正确认识。课堂练习环节主要以示范性和验证性为主,学生可通过操作实例增强对理论知识的理解。例如在讲授遥感影像的几何配准过程中,结合试验指导书和软件操作,以图形的方式呈现控制点数目和位置变化对图像纠正效果的影响,增强对几何校正影响因素的理解。野外实习设计主要包括遥感影像数据的准备和预处理、解译标志的建立和野外考察路线的设计等环节。通过野外实习,加深对图像目视和计算机自动分类原理和过程等教学内容的认识。野外实习适宜以学校周边的多光谱影像为例,也可结合区域特色,如在盐城工学院的教学实践过程中,考虑到沿海大开发形势下,采用了沿海滩涂资源开发和保护为实践背景材料,通过实验区的实地考察,使学生掌握假彩色合成图像和地物的识别特征等遥感基础理论知识,同时通过野外实习教学也可进一步引导学生利用遥感技术对滩涂生态环境问题进行检测和分析。

  3.2专业软件开发能力培养

  在遥感教学中,专业软件开发能力也是实践创新教学的重要内容。ENVI是由遥感领域的科学家采用IDL(InterfaceDescriptionLanguage)开发的一套功能强大的、完整的遥感图像处理软件[7],因此在利用ENVI软件进行实验教学过程中,可以增加利用IDL演示实例丰富教学内容,例如进行遥感影像融合效果评价的过程中,可让学生掌握IDL的学习方法,并学会编写IDL命令调用ENVI函数,进行数据的读取,熵值的计算和融合效果的评价。既可以提高学生的编程能力,又可更好的理解操作的本质,提高学生的专业软件开发能力。

  3.3鼓励学生从事科研活动

  课堂练习通常是严格按照实验指导操作,相对缺少创新性,因此还需要通过科研项目的锻炼,进一步强化学生运用专业知识和遥感技术解决实际问题的能力。科研活动主要以遥感兴趣小组、大学生创新项目和导师科研项目为主要形式。遥感兴趣小组依据应用领域的不同进行组建,如组建滩涂植被组、水体污染检测组以及大气污染检测组等,考核任务下达后,各小组之间共同完成数据资料的查找、分析和结果输出等工作,最后以小组为单位进行评分和总结。学生在完成专题任务中不仅增强综合分析问题和表达能力,同时也熟悉了基本的科研方法和过程,激发了学生自主探索的热情。此外,在遥感应用小组的基础上,鼓励学生申报大学生创新项目(SRT)和撰写学术论文,同时吸引学生参与老师的科研活动,鼓励学生发表高质量遥感教学论文将学生的毕业论文尽可能与科研课题相结合,通过毕业论文团队建设提高学生毕业论文的深度和广度。

  4结束语

  环境科学研究篇7

  幼儿园是学前教育开展的重要场所,它基于幼儿的健康成长、智力启蒙和性格塑造等为主要目的,而不在于具体掌握了多少书本知识或学习技能,确保幼儿的童年生活丰富多彩,为今后的学习奠定良好基础。本文从幼儿园科学教育环境创设入手展开研究,提出环境创设的具体方法和途径,以供广大学前教育人员参考借鉴。

  关键词:

  幼儿教育;科学教育;环境创设;兴趣培养

  《幼儿园教育指导纲要(试行)》(简称《纲要》)中明确提出,幼儿园的科学教育要满足两个方面条件,其一是科学启蒙,重点在于激发幼儿学习兴趣和探索欲望,其二是教育工作密切联系生活实际,以幼儿身边的事物、现象为载体引导其科学探索精神。结合教育的影响因素分析,环境是后天教育中最重要的干预因素,基于幼儿科学教育、科学活动、科学探索等需要,必然要求在幼儿教育有限的空间内进行科学教育的环境创设。

  一环境创设在幼儿园科学教育中的重要性

  《纲要》中对幼儿园科学教育目标提出的5个要求中,全部依赖于环境完成,如“对周围事物、现象感兴趣”,“动手动脑、探究问题”、“用合适的方法交流、表达探索的过程和结果”、“从生活和游戏中感受事物”以及“关心周围环境、亲近大自然”。环境是引导幼儿向科学发展的重要载体,也是促进幼儿科学探索精神的“催化剂”,要实现这些科学教育目标,前提是在幼儿园有限的教育空间内提供科学的环境创设。环境是影响人性格、习惯和兴趣的重要因素,对于心智尚未完全开发的幼儿更是如此。每个幼儿在没有充分融入社会环境之前都如同一张“白纸”,幼儿园教育过程中提供的环境,对他们的思想意识、智力开发和兴趣培养等有重要促进作用。因此,在进行幼儿园所需要的科学教育环境创设过程中,不能仅仅狭隘的理解“科学”,片面的强调硬件投入,更应该注重反璞归真、有效引导。

  二幼儿园科学教育中环境创设的开展策略

  (一)有效利用自然环境开展科学教育

  自然环境是幼儿园科学教育中环境创设的主导型内容,同时也是美化空间的重要手段。“花园式”幼儿园的构建可以为幼儿营造一个有利于身心健康成长的环境,一方面要尽量丰富树木花卉植被的品种,为后期的科学教育探索奠定基础,如木本植物中的垂柳、石榴、月季、桃李树等观赏性植物,草本中的兰花、、牡丹花等,同时可以引入一部分瓜果蔬菜等作物,用来作为幼儿科学实践教育。另一方面,要合理安排不同植物的类型、比例和规模,保障在不同季节内都有代表性的植物出现,尽可能地确保自然环境的“连续性”。自然环境中幼儿的心情可以得到释放,在老师的带领下可以开展各种游戏活动、探索活动,这一过程正是与幼儿交流的良好时机,也是科学教育开展的有效过程。需要说明的是,自然环境下的科学教育方式应该与幼儿教育目的保持一致,教师应该多用鼓励、赞赏的语言来引导幼儿表达自己的想法和观点,与优美的自然环境形成良好的互动。结合笔者的实践经验来说,景色优美的自然环境下幼儿会在不知觉下开放自己的心扉,提问变得更加积极,对于植物种类、名称、颜色等都有浓厚的兴趣,教师应该不厌其烦的进行回答,这样能够增强孩子的探索兴趣。正确的引导是自然环境创设下展开科学教育的主要途径,一般来说,在开放式的自然环境下展开幼儿教学工作很难按照事先的教学规划内容展开,教师可以提高科学教育的灵活性,秉承一个主旨开展。例如,在一节“自然探索课”中,设定一个“红色的花有几种?”这样的教学目的,带领孩子在游戏中观察,在观察中辨别,辨别中总结,通过一系列的提问来引导他们探索的主动性,最后再做一次科学的“汇总”来结束课程。自然环境的创设过程本身也是良好的科学探索教育途径,例如在花卉种植的过程中,可以让幼儿积极参与其中,提供小铲子、小水壶等工具,在传授种植技巧的过程中,引导幼儿探索更加有效的实践方式。比如说究竟是应该先挖洞还是先浇水?是先浇水还是先播种?这样突如其来并且亟待解决的问题,可以提高幼儿的应急思考能力。

  (二)创设合理操作环境开展科学教育

  很显然,自然环境是幼儿园科学教育环境创设的“大背景”,虽然它具有重要的基础,但教师缺乏对幼儿的约束力,不能过度依赖这一形式。从开展科学教育的有效性层面判断,创设合理的操作

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