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2影响农业资源利用的因素分析
随着我国经济建设速度的加快,农业生态的环境问题也日益严峻,农业资源和已经呈退化的趋势,土地沙漠化、水土流失、农田污染等现象十分严重,很多时候,为了实现利益最大化,对耕地过度利用,破坏其原有的生存环境,工业排放的废水、废气等对农业的泥土和用水都造成严重的损害,近而影响农作物的生长,城市现代化进程的加快,人口的急剧增长,都打破了农业资源原有的生长环境,因此,要提高农业资源的利用率就要重新规划农业的发展模式。
2.1在浪费资源方面在农业生产方面,资源浪费的现象十分严重,例如:玉米的秸秆就是很好的饲料和有机肥料,但是在收割后为了方便清地,采取直接在田地焚烧秸秆的措施,不仅浪费了农业资源,燃烧产生的有害气体还会影响生态环境;在农田灌溉时,很多农民为了方便直接把水管放在田地无人看管,造成大水漫灌的现象,这样不仅破坏了田地的收成,还促使水土流失,影响土地的二次耕种。
2.2资源与环境被污染方面在农业生产的过程中,会出现很多污染浪费的现象,比如:在饲养牲畜时产生的粪便都直接投入排水池中,农业生产中化肥的大量使用使农作物的农药含量大大升高,进而对人体造成伤害,污水排放到江河湖泊中导致藻类的异常繁殖,引发水质发生恶化。这些污染现象都严重破坏了生态环境。
3合理开发资源与强化环境保护意识
农业资源的保护就是要运用法律、经济、政治等手段,协调农村经济发展与农业自然资源利用的关系,对破坏和滥用农业自然资源的行为所实行的监督管理。具体可以从以下几方面入手:
3.1要正确认识资源开发与环境保护之间的关系,促进二者协调发展。农业资源的有效利用是农业生产发展的基础,在农业生产建设中必须要遵循自然环境的规律,不要只追求利益最大化,要着眼于全局,不要以牺牲环境为代价发展经济。
3.2改善当前的发展模式,提高资源的利用效率。在农业生产过程中要尽量减少化肥的使用,用自然光的光合作用代替饲料化肥,这样可以减少对土地的伤害,增加耕种的次数,提高产量,合理规划更重的密度,采取高杆作物和低杆作物交叉种植的方式,既节省耕地又可以促进植物进行光合作用,获得更多的能量,近而提高作物产量。
3.3在浇灌农田时要节约用水,实现水资源的重复利用。随着科技的进步,在农田浇灌的方式上也发生很大变化,提高工作效率的同时也带来水资源的浪费,可以根据实际需要选择合适的浇灌方式,提高水资源的利用率。
3.4大力开发再生能源。近几年随着农业资源开发力度的加大,很多资源已经逐渐减少面临枯竭,因此,开发可再生资源显得尤为重要。在农业生产的过程中,我们可以有效利用风能、太阳能、沼气等为农业的发展提供能源,这样既起到了提高农作物产量的效果,又有效地节约了不可再生资源,进一步促进农业的可持续发展。
3.5要坚持农业资源环境保护与农业生产相统筹、外源污染防控与内源污染治理相协同、政府引导与社会参与相结合的原则,以“两个持续提高”为工作目标,重点做好农产品产地土壤重金属污染普查,抓好重金属污染治理修复工作,探索建立耕地重金属污染防治的长效机制;强化农业面源污染监测,抓好示范建设,推进农业面源污染综合防控常态化;加大秸秆机械化还田力度,全面推进秸秆循环利用,建设一批秸秆综合利用示范县,扎实推进秸秆综合利用步伐;加强地膜监管,加大推动地膜回收与资源化利用力度,启动可降解地膜示范和推广,推动农田残膜污染治理取得新成效;探索农业野生植物保护和合理利用的新机制,推进农业物种资源保护工作再提升;力争实现外来入侵生物防控管理工作制度化、监测预警信息化、防治工作长效化、防控管理分类化;实施现代生态农业重点工程,加强标准化建设,加快推进现代生态农业创新发展;树立不同地区美丽乡村典型,推动形成农业农村环境联动整治和美丽乡村建设新局面。
3.6要落实建设中国特色社会主义“五位一体”的总体布局,牢固树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,以生产力持续提高、资源永续利用和生态环境不断改善为目标,以保障国家粮食安全和主要农产品有效供给、农民持续增收为前提,以保护农业资源、减少投入品使用、治理环境污染、修复农业生态为手段,推进农业发展方式转变,建立农业资源环境保护长效机制,实现粮食和主要农产品有效供给安全、农产品质量安全和农产品产地(资源环境)安全的三个安全以及生产发展、生活提高、生态良好的三生共赢,确保资源环境对现代农业发展的可持续支撑能力,不断提升农业生态文明程度。
3.7建立健全环境监测预警体系。要想真正地实现环境保护,就要建立健全环境保护的预警机制,避免化肥农药的广泛使用造成对农作物的伤害,导致生态环境和土地资源的退化,影响土地的耕种能力,建立预警系统,就可以及时掌握农业资源的发展变化,针对出现的问题状况及时解决,避免造成更大的伤害。
我系农业资源与环境专业之前曾开设《农业环境学》课程。2009年修订的新教学计划将《农业环境学》改为《环境科学概论》。一方面是因为许多环境资源作为农业生产的物质基础和条件,直接影响农业生产;另一方面是为学生以后扩大就业面和跨专业考研打基础。本系选用的教材是环境科学出版社出版的《环境学》(陈英旭主编,2001年3月第一版),该教材的优点是所涵盖的内容非常广泛,共分为17章,包括绪论,大气污染,水污染,土壤污染,固体废物污染、噪声污染,环境规划、环境评价、环境法、环境经济和可持续发展等。但目前我校农业资源与环境专业的教学计划对于《环境科学概论》的课时设置为32学时,不可能在规定的学时中讲完所有内容,因此,要求教师必须从中选择一部分内容进行精讲。作为农业资源与环境专业的课程,既要全面选择其中与农业生产息息相关的内容,又要对环境科学基本理论部分进行详细讲解。因此,我系教师主要选择其中的绪论、大气污染,水污染,土壤污染、固体废物污染、环境评价和可持续发展等几部分内容进行精讲。目的是培养学生对农业环境保护相关知识的把握和对环境科学相关内容的理解,提高学生的环境保护意识和素养。
1.2补充新内容
由于所选用教材的出版时间距今已有十几年,书中一些内容难免跟不上当今环境科学发展的新态势,体现不出相关领域的最新研究成果,所以要把本学科的新理论、新科技成果等内容充实到教学中,做到与时俱进。这就要求教师花费大量精力和时间去备课,比如通过电视新闻、互联网、报纸、杂志等各种手段收集有关资料并整理,把国内外在本课程相关方面最新的科学知识和发展动态传授给学生。例如,本人在讲土壤农药污染这部分内容,介绍有机氯农药的特征和危害性时,补充了持久性有机污染物(Persistentorganicpollutants,POPs)的概念,并告诉学生2001年首批被列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的12种POPs中有9种为有机氯农药。这样既强调了有机氯农药的特性,又使学生了解了POPs的相关知识;既培养了学生的学习兴趣,也收到较好的教学效果。
2教学方法改革探讨
由于《环境科学概论》是针对环境科学专业的导论性课程,农业资源与环境专业的学生一方面会认为与本专业联系不大;另一方面会觉得该课程很多内容比较科普化,不重视该课程的学习。因此,教师应采用灵活的教学方法激发学生的学习兴趣,深入浅出的引导学生,使他们意识到任何破坏环境的行为都会对农业发展和社会进步造成直接或潜在的危害。比较行之有效教学方法主要包括多媒体教学与传统教学方式结合,互动式教学和理论结合实际教学。
2.1多媒体教学与传统教学方式结合
多媒体教学是现代教育技术与多媒体的结合,集文本、图形、图像等多种信息于一体,以计算机为核心,通过视听的组合为学生提供一个图文并茂的学习环境,使客观事物以视听的形式直观、形象地表现出来,富有吸引力,在现代教育中具有特殊的优势。多媒体教学能大大减少课堂板书时间,增加教学内容。例如,本人在备课过程中通常结合教材,利用互联网查阅下载相关文献资料,采用PowerPoint制作课件,将课本中的理论知识与其实际应用结合起来进行讲解,并将相关知识点的最新研究成果呈现给学生,这样既能弥补教材在这方面的缺失,也激发了学生的学习兴趣。而且,也可以利用互联网下载相关视频,课堂上结合相关章节给学生播放。例如,本人在讲到固体废物污染时,给学生播放卫生填埋法、焚烧热能回收技术和热解法处理城市垃圾的视频,使学生直观的认识这些处理技术的具体流程及其操作原理和方法。但多媒体教学也存在一些弊端,比如学生认为可以拷贝老师的教学课件,这样他们上课就不认真听讲。而且多媒体教学使教学内容呈现的时间短暂,会使学生对授课内容印象不深,甚至对一些基本概念和原理理解不透彻。所以,教师在应用多媒体授课的同时,要充分结合传统教学的优势,比如对于教材中的一些难点和重点问题,可以通过板书演算和推导,把学生的注意力吸引到教学的难点和重点上,帮助学生对知识的充分理解和领会。因此,采取多媒体与传统教学方式黑板板书相结合,能更加有效的组织课堂教学。
2.2互动式教学
互动式教学是通过营造多边互动的教学环境,在教学双方平等交流探讨的过程中,达到不同观点碰撞交融,进而激发教学双方的主动性和探索性,达成提高教学效果的一种教学方式。互动式教学能使师在共同思考探讨中掌握所学的知识,形成气氛活跃的教学氛围。互动式教学方法多种多样,最简单的可以通过课堂提问吸引学生课堂注意力,也可以利用一些经典案例,设计若干个讨论议题分组讨论,让学生表达自己的观点和看法,老师再进行点评和总结。比如,笔者在期中和期末时会分别将学生分成4个小组,每组学生针对本课程内容自由设计一个研究课题,由学生到图书馆查阅相关资料,将这些资料进行分类和总结,然后一组派一名代表以PowerPoint形式在课堂上进行汇报,老师和其他组的同学针对其汇报的内容进行提问,本组同学负责解答,可以看出学生的表现非常踊跃,课堂气氛也十分活跃,取得很好的教学效果。通过互动的教学方式,既提高了学生学习和思考的积极性,拓展了学生的知识面,又锻炼了学生的胆量和语言表达能力,可谓一举多得。
2.3理论结合实际教学
《环境科学概论》课程的内容以概述性为主,其中很多是概念和原理性的知识,如果单调的讲书本内容,就会使学生听起来很枯燥。实际上,不断出现的许多现实环境问题与书中的理论内容是相对应的,所以在讲课过程中应适当穿插实例。例如,2011年江苏无锡太湖蓝藻爆发造成无锡全城自来水污染,超市、商店里的桶装水被抢购一空,这一事件与书中水体富营养化这部分内容紧密相关;最近我国频发的雾霾天气与本课程绪论中的洛杉矶烟雾事件有很多相似之处,而且与大气环境这一章中的光化学烟雾有直接联系。在讲到书中这些内容时与实际环境事件结合起来既能激发学生的学习热情,增强学生对知识点理解,又能培养他们的环境保护意识。另外,在讲完每一部分的污染处理技术之后,可以组织学生实地参观相应的污染处理场地,比如污水处理厂、垃圾处理厂、重金属污染的修复场地等,让学生观察工艺流程和处理效果,以增强他们对相关知识理解,同时,也能激发学生的学习兴趣,使学生对相关知识从感性认识上升到正确的理性认识。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0042-04
一、引言
在环境资源可持续发展利用的倡导下,农业资源与环境专业不仅是农业科学的基础组成,还与环境、自然资源的合理利用密切相关。本专业培养具有农业资源与环境方面的基本理论、知识和技能,受到农业资源调查与规划、土壤肥力、植物营养与合理施肥、环境监测与评价、生态环境整治与效益分析、农产品品质检测、计算机技术等方面的基本训练,具备农业资源高效和可持续利用、对农业资源与环境进行信息化管理等方面的基本能力的高素质科学技术人才。通过学习培养,学生可获得基本的数理化理论知识,掌握农业资源的管理与利用、农业环境保护、土壤改良、生态农业建设等方面的基本知识;掌握农业资源调查、环境质量评价、化学及现代仪器分析、植物营养的研究方法、科学施肥、农业再生资源利用、土地资源与利用规划、资源信息管理等方面的方法与技术等。当今新兴农业的发展,农业资源的不合理利用,人为污染物的排放,都给农业的可持续发展带来了严重的问题。因此,“十二五规划”提出:全面提高高等教育质量,加快世界一流大学、高水平大学和重点学科建设,扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模的背景下,根据农业资源与环境专业现有的人才培养特点,培养跨领域综合性技术人才,应对不断发展的科学技术给农业带来的问题,解决生产实践遇到的困难就显得尤为重要。
环境评价是一门技术性较强的应用性学科,是农业资源与环境专业的本科选修课程。教学任务是使学生掌握有关环境评价的基本理论知识和专业技能。主要介绍评价标准、污染源调查与评价、环境质量现状评价及影响评价。通过课程的学习,学生要在掌握各类环境评价的基本原理和方法的同时,了解环境评价的性质、目的和方法,初步掌握和开展各类环境评价的基本技能。因此,本文结合福建农林大学资源与环境学院的农业资源与环境专业现有的本科培养模式,结合当今社会发展的需求,以《环境评价》课程为例,对农业资源与环境专业人才培养模式进行探究。
二、现有课程设置和教学存在的问题
1.培养内容单一化。农业资源与环境专业的培养目标是培养具备农业资源管理与利用、农业环境保护、土壤改良、生态农业建设等方面的基本能力的高素质农业科学技术人才,但现有的培养内容及课程设置主要还是注重对植物营养和土壤学方面的知识培养,其相关课程占专业核心课总学分的100%,对于资源管理、资源利用、环境保护等相关课程的知识涉及较少,资源管理利用相关课程只开设了土壤调查与制图一门,占专业选修课总学分的7%,环境类相关课程占专业选修课总学分的32%。学生缺少资源利用环境保护相关理论和技术,特别是对专业相关的农业资源以及土地资源管理等课程的开设更是较少,然而管理的思想又是本专业学生所应具备的知识。
2.缺少专业认识相关介绍。农业资源与环境专业的相关课程设置主要是由任课老师和相关教授在教学大纲的要求下进行设置,学生对于课程及专业认识较为浅薄,不了解课程设置的目的及各门课程的相关性,只是机械化被动地接收老师所介绍的内容,对在同一学年特别是低年级开设的课程之间的相关性和必要性缺乏认识,致使学到的知识支离破碎,互相之间没有很好地形成完整的知识体系。
3.实践动手能力弱。农业资源与环境专业学生不仅应具有较强的专业知识,还应具备良好的实践动手能力。本专业在教学过程中过于偏重基本理论知识的教授,而缺乏对学生动手实践能力的培养,虽然培养方案中专业实践教学环节也有27.5学分,但由于受到实践场所、实践经费和师资力量等多种因素的影响,实践教学的效果和质量却不尽人意,长此以往会造成学生只知道“为什么”,而不知道该“怎么做”,甚至连最基本的知识也因缺少实践而不巩固。
4.忽视学生个性培养。核心课程的开设,是培养学生基本专业技能的保证,而选修课的开设,是学生个性和情趣培养的重要手段。目前的选修课实际是必修选修课,学生没有选择权,只能被动地接受所开设的选修课程。一方面,所开设的课程有限,学生必须全部选修,失去“选修”含义;另一方面,学生没有自主选择权,不能依据自身实际需求合理选择课程。
另外,高考录取学生,只是通过单一的分数进行录取,进入大学后对于学生个人在智力和兴趣方面的差别没有足够的重视。有的学生对应用工作感兴趣,愿意服务社会,有的学生更喜欢进行学术研究。喜欢学术研究,有进一步深造打算的学生会更努力地学习,而喜欢社会工作的学生却没有实践能力评定机制,成绩也不理想。在现有的培养机制下,缺乏适应“学术型”学生和“实践应用型”学生差异性的培养。学校是给学生提供锻炼机会的场所,应该实行个性化培养方案,探究推行“学术型”和“实践应用型”相结合的培养模式。
教学改革的重要性不言而喻,通过改革,对教育资源的重新利用和分配,开发和引导学生,使其能独立运用所学到的知识探索问题,解决问题,指导学生发现自身不足,完善自己,发展自我。教育部于1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,对本科专业目录进行了调整,将原土壤与农业化学(部分)、农业环境保护(部分)、渔业资源与渔政管理(部分)以及农业气象合并为农业资源与环境(090403),隶属于环境生态类[1]。农业资源与环境专业是一个交叉性、多学科结合的学科,涉及到土壤、水分、气候、土地资源和农业资源的利用和生态环境建设的各个方面[2]。对于我校农业资源与环境专业的改革应该在教育部颁布的基本框架下,按照“宽口径、厚基础、强能力”的原则,科学、合理地进行改革[2]。首先我们不应该只是仅仅重视专业技能的培养,还应通过课程的教育让学生获得基本社会适应能力和塑造健全健康的人格。其次,农业资源与环境是一门实用型和技术型相结合的具有综合性和基本性的专业学科,作为农林类高校,我们不仅要为农林发展提供专业型人才,还要培养能满足社会发展的需要,具有学习能力、分析能力、解决问题能力的复合型人才。
三、环境评价为例的教学改革措施
本文针对前面提出的问题,以环境评价课程为案例,该课程教学改革,使学生进一步巩固和掌握了本课程所学的基本理论和技术知识,加深了学生对课堂讲授内容的理解与应用,强调实践环节,提高了学生学习主动性和兴趣,培养了其综合运用理论知识进行污染源调查评价、环境质量评价的能力,掌握环境影响报告书的基本编写技能,及环境背景调查,污染源调查的内容、方法和步骤。并对本校农业资源与环境专业63位学生进行了改革效果问卷调查(问卷发放63份,有效问卷60份),表1显示,16.7%的学生认为该课程的学习非常重要,45%的学生认为该课程对专业学习重要,只有15%和0.3%的学生认为不太重要或不重要。在对环境评价课程教学质量的调查中,其不满意率仅为1.7%,超过90.0%的学生对环境评价课程的教学质量感到非常满意或满意或比较满意。因此,环境评价课程改革效果的探析,可以为探索农业资源与环境专业教学改革提供借鉴。
1.以学生为主体,老师引导教学。学生不应该只是被动地接收知识,在教学过程中,通过课程的理论学习和实践锻炼,要养成基本的学科素养,提高认识能力,分析问题、解决问题的能力尤为重要。以学生为主体的教学,明确了教师在课堂中的地位,老师不再作为课堂的主角,满堂灌输知识,而是积极配合学生去探索知识,起到引导学生的作用。通过教师的教学,学生对所学的知识有了客观认识,提高了学生对知识的理解与运用的能力。在环境评价课程改革教学过程中,学生对于课堂互动性的总体满意度较高,18.3%的学生对课程互动性非常满意,43.3%的学生感到满意,而有6.7%和3.4%的学生对其互动性不太满意和不满意。与此同时,在对学生关于课堂内容理解的调查,只有8.3%的学生能够完全的理解,大部分理解的比例为38.3%,基本能理解的43.3%,少部分理解和不理解的占到10.1%。为了提高学生对课堂内容的理解,提高与学生的互动,教师还应加强与学生的沟通,特别是那些对课堂互动性不满意以及对课堂知识没有全部或大部分理解的学生之间的交流,积极帮助他们融入教学课堂中,提高课堂的教学质量。
2.丰富教学内容,注重实践。对于课堂知识的传授,教师首先应该让学生对课程内容有基本了解,使学生明白为什么要学习该课程,应该学什么,以及如何学。在被访的学生中,13.3%的同学能经常地从课堂教学中受到启发,75.0%的学生能在偶尔或个别时候在课堂上受到启发,11.7%的学生基本没有从教学过程中受到启发。在课堂教学中,一方面教师应该将相关课程融合在一起教学,另一方面借鉴先进的经验,特别是中西方在该学科有价值的理论,让学生能够在多元文化中清晰辨别,思考问题,为今后继续研究或社会实践提供多元思想保证和机会。同时,练习作业作为课堂教学延伸的一部分,可以提高学生理解课堂内容,提高理论知识实践运用能力,针对环境评价是一门技术性较强的应用型学科,学生们普遍认为做习题练习已经不能满足其需求,如图1所示,只有5%的学生认为通过做习题是较合理的;实物模拟(25.0%)、案例分析(33.3%)以及调研(24.2%)等综合实践能力强的练习类型更是受到学生的偏爱。因此,要针对不同学科的背景和特点,综合考虑分析适宜的作业类型,选择更能锻炼学生能力的作业。
理论教学内容与教学实践是紧密结合的,实践教学有利于学生提高和加深对理论知识的学习和理解,而且可以增强学生的感性认识,是理论联系实际的重要环节[3]。因此在教学改革过程中,要注重与社会需求的内、外在联系,以学生为基本点,以自我需求为原则,以社会需求为导向,提供多平台的实习机会,培养学生掌握利用现有相关资源分析解决问题的能力。对受访学生的了解,95.0%的学生对《环境评价》的课程实习(区域环境主要污染物调查)持肯定态度,其中,10%的同学非常满意,58.3%的同学满意,26.7%同学感觉还可以,仅有5.0%的学生对实习效果不满意。如图3,然而在对学生关于环境评价课程哪方面还需要改进的调查中,有52.0%的学生认为,其实习的条件还需要进一步的提高。因此,在课程改革实施过程,很大一方面需要加强实习实践平台的建立,为学生提供能充分发挥其想象力与创造力的机会。
通过理论知识与实践培养相结合,不断加强和培养学生的知识运用和实践动手能力,加强创新思维的培养,培养学生集中精神进行科学研究和朴质肯干的勤奋刻苦的精神。农业资源与环境专业的学生,实验操作与资源调查规划是其基本的专业技能,进行课程的改革要加强学生创新思维与实践动手能力的培养,培养学生分析和解决问题的能力。
3.教学方法和方式的改进。学习是一个循环渐进的过程,为更好地掌握知识,教师的课堂讲解首先是引导学生建立基本的逻辑结构,其次在后续的教学中应该对这个逻辑结构进行不断地知识和概念的补充,从易到难,渐进地教学,并在教学中逐步培养学生学习能力和思辨能力。在对农业资源与环境专业学生调查中,课程的教学方式的改进也是学生关心的问题(图3示),43.0%的学生认为其教学方式还有待进一步的提高,进一步调查发现学生更喜欢多元化的教学方式,除传统的教学方式的教师教授占20.0%,学生还希望通过学生讨论(22.0%)、网络教学(15.0%)、学生专题报告(16.0%)、案例教学(25.0%)、其他的方式(2.0%)等多样化的教学方式提高自己对知识的理解,从多角度获取知识。多种方式结合的教学模式,一方面有利于学生从不同渠道获取知识,培养学生获取知识的能力;另一方面,探究多种方式联合教学,可以考虑到不同学生学习方式的差异,让学生依据自己学习习惯选择适宜的学习方式。因此,通过教学方法的改进,将多样化的教学方式引入教学改革,满足不同学生对知识接受方式和程度差异。
4.考核机制的转变。从某种意义上讲,大学是培养学生分析问题、解决问题的能力。因此对于所学的知识不应以是否记得为考核标准,传统的考核方式中,对课堂上学习过程的考核不太重视,期末考试考核占有较大比例,这样的考核会让学生只注重期末临时的复习,突击复习,死记硬背,失去学习的意义。如图4,学生对于环境评价课程的考核方式各持不同意见:闭卷考试(14.3%),开卷考试(23.3%),提交论文(10.0%),案例分析(11.0%),平时成绩结合考勤(17.0%),综合考核(21.4%)等都是学生普遍接受的考核方式。因此,在立足于学生基础上,实行多元化的考核模式,期末考试可作为其课程考核成绩的一部分计入。将考核形式由书面考核转变为书面文字表达与知识在解决问题中的运用为标准,在课程结束后,通过考察学生综合利用所学知识,分析问题,解决问题的能力,使其总结所学知识,达到综合考察学生的目的。
四、结言
2l世纪是以信息技术为先导的知识经济时代,高等教育作为教育结构中的高层次教育,受到的影响更明显、更突出,呈现出国际化、现代化、个性化以及多元化的特征,这就是知识经济推动下对人才素质培养的需要,是高等教育发展的必然趋势[4]。大学教育已经由精英教育逐步发展到现在的大众化教育,如何能在普及大众化教学的过程中,摸索出一条具有农林类高校特色,适合培养农业资源与环境学生多学科意识的教育模式。因此,以上环境评价课程教学改革的探究,不仅从课程教学的方式方法,课程教学内容,加强实践、考核方式等方面进行了探索,而且更重要的是应进行学生和教师角色的转变,课堂是学生的课堂,教师作为指导者,让学生充分融入课堂,提高课堂教学质量。农业资源与环境专业课程的改革,可以在现有环境评价等课程教学改革的基础上,考虑不同学科的特点,综合考虑学生在个性培养上的差异,推进农业资源与环境专业课程改革的习进程。如何多方面地考虑学生因素,使得改革更具难度和主观性。我们无法探索符合所有学生的培养模式,只有符合绝大多数学生需要,保证培养合格的社会人才,同时也要创造让优秀学生进一步深造的机会。推进“基础+模块”的教学模式,不仅对所有学生要加强基础教育,拓宽其知识,还要依据学生今后发展的方向弹性计划,因人施教,培养复合型的创新人才[5]。只有有了体制的保障,师资的支持,才能让学生在适合自己的环境下慢慢地进行熏陶和转变,自我探索,自我认识,自我提高。
参考文献:
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[2]李旭霖,崔德杰,史衍玺,等.农业资源与环境专业学科群建设及课程体系设置[J].高等农业教育,2008,卷(10):56-58.
[3]伍钧,吴晓斌,邓仕槐,等.农业资源与环境专业(本科)实践教学体系改革的研究[J].四川农业大学学报,2000,18(增刊):35-38.
[4]张文修.适应21世纪社会发展需要培养具有创新能力的人才[J].学位与研究生教育,2001,(1):6-7.
[5]王救国,毛达如.对办好农业资源与环境专业的三点思考[J].高等农业教育,2001,(4):40-41,44.
附件1:
《环境评价》课程教学改革调查问卷
亲爱的同学,您好:
为了进一步改善《环境评价》教学质量,提高学习效率,促进师生间和睦融洽的关系,提高同学们实际学习应用能力,提高农业资源与环境专业的学术氛围,培养社会需要的专业技术人才,增强就业竞争力。您的意见对我们十分重要,希望您认真填写,忠心感谢您对教学工作的配合!
您的性别:
男?摇女
1.您认为《环境评价》课程在整个专业学习中:
A 重要?摇?摇B 比较重要 C一般 D 不太重要 E 没有用处
2.您对《环境评价》教学的质量是否满意:
A 满意 B 比较满意 C 一般 D 不太满意 E 不满意
3.您对《环境评价》课堂教学的互动性是否满意:
A 满意 B 比较满意 C 一般 D 不太满意 E 不满意
4.您是否能够理解《环境评价》课堂教学的内容:
A 完全理解 B 大部分理解?摇?摇 C 基本理解 D 少部分理解 E 都不理解
5.您在《环境评价》的课堂教学中是否受到启发:
A 经常 B 有时 C 偶尔 D 很少 E 没有
6.您认为《环境评价》课的作业布置是否合理:
A 合理 B 比较合理 C 一般 D 不太合理 E 不合理
7.您喜欢的《环境评价》课的作业类型应当是:(多选)
A 实务模拟 B 案例分析 C 做习题 D 写论文 E 调研 F 其他
8.您对《环境评价》课的考试方式是否满意:
A 满意 B 比较满意 C 一般 D 不太满意 E 不满意
9.您认为《环境评价》课的考试方式应该是:
A 闭卷考试 B 开卷考试 C 提交论文 D 案例分析 E 平时成绩结合考勤情况 F 综合考核 G 其他
10.您认为《环境评价》课教学的实习的效果如何:
A 很好 B 比较好 C 一般 D 比较差 E 很差
11.您认为《环境评价》课教学的方式包括:(多选)
A 教师讲授 B 学生讨论 C 网络教学 D 学生专题报告 E 案例教学 F 其他
12.您觉得本课程在哪方面还需要提高或改进
Current residence: Hainan National: Han
Domicile: Guangxi, height and weight: 161 cm 55 kg
Marital Status: Single Age: 26 years old
Job search intention and work experience
Talent type: general job
Position: Quality Management / Test Manager (QA / QC Manager): management, the quality of examiner / tester: control and so on goods, agriculture, forestry, fishery, animal husbandry categories: technicians, production management, etc.
Work Experience: 3 Title: No Title
Job type: Full-time arrived to date: at any time
Monthly requirements: Negotiable hope that the working area: Hainan, Hainan and Guangxi
Work experience: from May 2003 to October 2004, Sanya assistant director of Solid Waste Treatment Plant, Technical Director
From October 2004 to December 2005 Green Resources Biotechnology Co., Ltd. Hainan production deputy manager of the Department of Technology
From December 2005 to July 2006 Hainan agricultural fertilizers Limited Fengbao quality, deputy director of the Department of
Educational background
Graduate institutions: South China University of Tropical Agriculture
Highest level of education: undergraduate graduation date: 2003-06-01
Specialties: agricultural resources and the environment (soil and fertilizer direction) Second Profession: Environmental Protection Language ability
Foreign Language: English General
Mandarin level: the level of good Cantonese: proficient
The ability to work and other expertise
Professional skills
Agriculture: familiar with the principles of plant nutrition, nutrition formula, soil chemistry, principles of cultivation, fertilizers, such as learning and manufacturing processes;
Mastered the plant nutrition and soil analysis test laboratory skills;
Familiar with the plant tissue culture in vitro;
Familiar with the agricultural market conditions, understanding and mode of agricultural marketing channels.
Cultivation of green vegetables are rich experience in cultivation.
On bananas, watermelon, cucumber, such as the cultivation of rich experience.
Environmental resources: environmental and ecological understanding of agriculture, environmental resources and related knowledge;
Environmental monitoring mastered the basic skills test -----
Water Body: COD/BOD/TP/NH3-N/PH/DO ...;
Atmosphere: nitrogen oxides, SO2, PM10 ...;
Of indoor environmental pollution control has gained a better understanding (Photocatalyst technology, UV technology, the chemical treatment technology)
long loving:
Hobbies: sports (such as badminton, table tennis), playing chess, reading books;
Solid professional knowledge, analytical decision-making, management capacity and ability to accept new things;
Good at analysis and dialectical thinking, a strong organization and coordination capacity;
Detailed personal autobiography
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)17-0046-02
农业环保类专业中环境监测与评价课程群是农业与环境科学的交叉,主要研究运用环境监测技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用农业资源,防治生态退化和环境污染,以改善农业生态环境质量。下面针对我校农业资源与环境专业,对农业环保类专业中环境监测与评价课程群建设的依据、思路、框架、建设条件和存在问题进行分析和讨论。
一、课程群建设的依据
随着环境污染日益加剧,环境相关理论与实践技术不断更新。作为农业环保类专业,与环境科学、环境工程专业相比,存在很多劣势,需按照农科类环境专业在区域优势领域发展中农业生态环境监测与评价的人才需求,对《环境科学概论》、《环境监测》、《环境监测实验》、《环境监测实习》、《环境影响评价》、《环境规划与管理》课程进行内容优化,突出农业环境污染、监测、评价与管理的相关理论与技术的系统教学,培养学生成为当前农业资源利用和农业环境污染监测与治理的复合型人才。
二、课程群建设的基本思路
1.明确课程群建设目的,依据课程间知识点、方法、问题之间的内在联系为结合点,将理论和技能融合成一个面向问题和应用的知识空间,优化课程群教学内容。
课程群建设是以课程群为对象,对课程群相关内容进行整合设计,将课程设计与课程实施有效结合起来以提高教学效果。环境监测与评价课程群建设的目的是实现农业资源与环境专业培养目标,培养具有农业环境监测与评价的创新型、应用型人才,以便更好地适应社会需求。因此,课程群建设瞄准专业定位,与行业现状和发展相适应进行长远规划,以本专业生态环境领域人才能力培养为中心,以课程群优化整合为重点,以改革课程及课程间教学内容、教学方法与手段为主要内容,充分利用教学基本条件为保障,培养生态环境领域本科人才能力进行课程群建设。
2.遵循循序渐进的原则,按照由浅入深,先基础再综合的方式组织,教学内容随教学过程的推进而不断加深递进和拓展延伸,以整体、综合的科学思维方法训练学生的综合能力
以环境监测与评价综合能力培养为目标,通过环境科学概论和环境监测基础课程理论与实践教学模式夯实学生基本能力把握,利用环境影响评价专业特色课激励学生提高应用素质能力,挖掘环境规划与将管理专业教育课内涵拓宽学生理论联系实践能力体系,突出农业环境污染、监测、评价与管理体系的教学系统性,优化课程群教学模式。本课程群既有系统的理论研究内容,也有实践性强的实验内容,在教学上强调理论联系实际,打破以传授知识为中心的教学模式,转移到注重培养学生基本能力、实践能力、创新能力和促进学生个性与才能全面发展的教学模式上来,建立传授知识+培养能力+提高素质的新课程体系,突出农业环境污染、监测、评价与管理体系的教学系统性。
3.突出课程群实践定位,通过调整实验和实习教学内容,优化实践体系,强化教学过程课程群的教学目标是培养具有环境监测与评价知识和技能的专门人才,重在知识的应用与实践,故突出了课程群的实践定位,通过调整实验内容和优化实验体系,加强实践教学,在教学过程中遵循理论和实践相结合的原则,走知识理解提出问题实际操作总结分析实习应用深化学习的路子。
4.以科研带教学,积极指导与引导学生开展创新实践,完善学生创新能力培养体系
“国家中长期科学技术发展纲要(2006-2020)”中指出:防止水土流失、保护生态环境,建立合理的农林牧副渔复合生态体系。这突出了农业生态环境监测与评价在保护生态环境中的重要地位,课程组老师依据地域特色和科研基础,积极指导与引导学生开展相关研究与实践,培养学生创新能力。
三、课程群框架
农业环保类专业中环境监测与评价课程群是农业与环境科学的交叉,主要研究运用环境监测技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用农业资源,防治生态退化和环境污染,以改善农业生态环境质量。环境监测与评价课程群以宏观层面的农业环境问题为出发点,强化“农业与环境监测”、“农业环境评价与管理”等基本理论,结合农业、环境科学、环境监测技术、环境影响评价、环境规划学和环境管理学相关知识,系统地打造以保障农业环境安全为核心的环境监测与评价课程群。教学组织上,加强主干理论课与实践课之间的联结、递进与层级关系,减少重复与交叉的内容。课程群建设以增强学生的竞争能力、提高学生实践能力和创新素质、增加教学效率和农业资源与环境专业建设中的特色办学为目的,通过将相关的课程科学地整合,产生新的课程群,从而优化教学资源,实现课程建设的规模效应,强化农业资源与环境专业环境方面应用与创新能力的整体提升。环境监测与评价课程群包括环境科学概论、环境监测、环境监测实验、环境监测实习、环境影响评价和环境规划与管理6门课程。环境科学概论课程和环境检测课程是农业资源与环境专业的专业基础课,环境影响评价课程是本专业的专业综合特色课,环境规划与管理课程是本专业的专业教育课,环境监测实验和环境监测实习课程是本专业的实践基础技能培养必修课。课程整合优化后,将系统优化教学模式,强化学生实践能力培养,以基本技能为着力点,技术应用为主线,加强综合性设计性实验的实践教学,利用环境监测实验分成模块化教学,从根本上改变以知识为本位确定教学内容的做法,突出农业资源与环境专业环境理论与实践课程的系统性,建立以综合应用能力为本位确定教学内容结构的体系,为培养应用型人才提供可靠的保障。
四、本专业课程群建设条件
石河子大学于2003年开设“环境监测与评价”课程,并列为农业资源与环境本科专业必修的专业基础课。课程主要讲授大气、水体、土壤、噪声、固体废弃物、生物等主要污染物的监测分析技术方法,监测过程中的质量保证,以及环境监测技术发展趋势等内容。经过几年教学实践,已经积累形成了较完善的教学体系。2010年环境监测课程被评为校级一类课程。在该课程的推动下,教研室逐步加强和改革环境监测相关课程的建设。2011学年教研室教师所授本科生课程《生态环境科学概论》、《环境科学概论》、《环境监测》、《环境监测实验》、《环境监测实习》、《农业资源与环境专业概论》、《环境影响评价》、《环境规划与管理》、《资源环境研究法》被评为石河子大学优质课程。因此,环境监测与评价课程群建设可更好地优化教学资源,实现课程建设的规模效应,创办出颇具特色的农业环境教学。随着环境污染日益加剧,环境相关理论与实践技术不断更新。
五、本专业课程群建设中存在的问题
目前,环境监测课程体系较健全,但环境科学概论、环境影响评价、环境规划与管理课程教学内容均按照环境专业人才共性能力培养为主,农业环境污染、监测、评价与管理的相关理论还不够突出和系统,亟待课程系统整改,主要问题有:(1)教师对各课程内容及特点不够熟悉,课程之间知识点重复或脱节,教学内容与教学方法不配套,未与教学资源与条件有机结合,课程之间不能融会贯通,教学案例与实例启发性及与课程联系性不强。(2)课程组教师单打独斗,谈不上学生能力培养的系统性和综合性,学生由课程学习获得的能力系统连贯性不强,学期分散授课后教师仅强调本门课程的能力培养目标,未融合课程体系的教学目标。(3)环境监测课程实验和实习内容虽然经过多次改革优化,但对学生仅注重实验及实习结果,教学效果有待进一步优化,不能突出学生个人在实践教学过程中的综合能力提高。(4)学生创新能力仅依靠教师个人指导,没有发挥相关课程及课程组老师的指导优势,忽略了学科及教师优势的交叉性和互补性,局限了学生思维。
因此,本专业应针对环境领域共性职业能力(环境监测技术、环境评价方法)分析的课程群平台设计,课程群建设以“夯实基础―拓宽专业―创新提高”为主线,以“环境科学概论”、“环境监测”与“环境影响评价”必修课程作为课程群建设的理论支撑主体,以“环境监测实验”和“环境监测实习”为课程群建设的实践支撑主体,结合农业环境保护类专业环境监测与评价能力分析,依据专业培养目标和社会需求要求,选择相关课程,以“环境规划与管理”选修课程为专业方向拓展核心课,从而为基层培养应用型创新人才,有助于学生能力培养和就业需求,实现岗位需求和能力培养、课程内容与人才培养、就业相结合。
参考文献:
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0048-02
教育部在1997年本科专业目录调整中,将原土壤与农业化学、农业环境保护、渔业资源与渔政管理以及农业气象合并为农业资源与环境专业(以下简称农资专业)。环境监测是面向农学院农资专业学生所开设的一门专业必选课程,该课程的主要任务是使学生掌握有关环境监测的基本理论知识;了解环境监测方案制定实施的原则;同时通过实践教学,提高学生的动手能力和专业综合素质。
长江大学自2003年合并成立时设立农资专业并开设环境监测课程,根据专业特点和教学资源条件,针对该课程理论与实践并重,且对实践技能要求高的特点积极进行教学改革。经过多年的探索并学习有益的经验,在课程学时设置、教学内容、教学方法和手段以及成绩考核方面都取得了较大的进步,初步形成了一套适合于本专业特点的较完善的教学体系,教学效果良好。
一、调整优化课程授课学时分配及授课内容
1.调整课程总学时及学时分配。环境监测课程原有总学时为40学时,理论课和实验课学时均为20学时。根据该课程特点及学科发展和人才培养需要,在重新修订教学计划时,将总学时调整为48学时,增加了8学时的实验课。在实践教学环节,将课程实习由0.5周增加到1周,即新增加0.5周用于完成2个综合性的设计实验。
2.优化理论课教学内容。我校农资专业环境监测课程选用教材为奚旦立主编的《环境监测》,该教材全面涵盖了当前环境监测领域的主要内容,但对本专业的学生来说则明显偏多。因此对课程内容进行适当调整:首先,对教学内容进行整合和优化,将各章节中重复的内容提取出来详细讲解一次即可,如水体、大气、土壤等不同环境要素中相同监测项目的测定等;其次,删减一些实际应用少、行业性强的监测项目,并注意与本专业已学过的《分析化学》、《仪器分析》、《土壤农化分析》等课程教学内容的区别和有机结合,如环境监测中的相当部分监测项目的测定原理和方法,对本专业学生来说已较熟悉,可适当删减。此外,随着我国近年来有关环保政策法规和环境标准的不断出台以及环境监测技术不断发展,及时调整、更新和补充课程内容。整合优化后避免了不必要的重复,为在有限学时下顺利完成教学任务奠定了坚实基础。
3.强化实践教学内容。《环境监测》是一门实践性极强的课程,其实践教学内容是课程教学的重要组成部分。因此,合理设置该课程的实践教学环节显得非常重要。基础性实验课方面,尽可能开设了有较强的典型性、代表性和一定的综合性的实验项目。通过实验操作增强了学生对实验原理的理解和正确使用监测仪器的能力。另外,原有的基础性实验课模式是以教师详细讲解实验原理和步骤之后学生按部就班进行操作,不利于学生对完整实验操作技术的掌握,目前的实验教学中教师主要是发挥指导性作用,实验全过程尽可能由学生独立完成,包括材料准备、试剂配制等。同时,改变传统的得到检测数据即完成实验的做法,要求学生对照实验结果查找问题、分析原因并及时评价,培养学生规范、严谨的实验作风。
环境监测除实验室中的检测外,还包括监测方案的制定、采样点布设、样品采集保存、监测技术的选择、数据处理等一系列过程。为使学生掌握完整的环境监测过程,增加了综合性设计实验,主要针对大气和水两个环境要素进行。大气环境综合性实验要求完成校园空气质量监测,水环境综合性实验要求完成受学校农场稻田总排水渠影响的太湖港河的水质监测。实验开始前,召集各组学生讨论、讲解各自实验方案,经老师指导修订成可行的监测方案。在实验过程中,对出现的问题进行分析,共同提出针对性解决方案。实验结束后要求各小组总结汇报,指导教师进行针对性讲评。通过综合性实验提高了学生的主观能动性和分析解决问题的能力,同时也培养了团队协作能力。
在课程实习中还组织学生到本地的环境监测部门进行实地参观和学习,使学生对环境监测工作产生最直观的认识,从而提高了学习的兴趣和积极性。同时还邀请监测站的技术人员为学生讲解操作规范、数据处理等内容,培养学生求真务实、标准规范的工作态度。
二、完善教学手段和方法
在充分把握课程特点基础上,通过实践和总结,初步形成了《环境监测》独特的教学方法体系。首先,坚持教师讲授、学生自学与师生共同讨论总结相结合的教学方法。理论课重点讲授各章节中重要的概念、监测原理及新技术等,与其他课程重复以及非重点的内容,则在给出提纲后由学生自学讨论,最后教师作必要的概括总结;实验课重点讲授实验原理、关键性的操作技能,对出现的问题,则通过师生共同讨论来分析查找原因,最后由教师作讲评和总结。其次,坚持理论与实践相结合的教学方法。通过合理安排实验课使其与理论课教学内容紧密衔接,促进理论知识的消化吸收,而对于部分抽象和难于理解的理论,则通过边做实验边讲解,最后进行理论总结方式进行,加深对理论知识的理解和掌握。再次,采用多媒体教学手段。在课件中引入大量图表、图片、动画等,提高了授课效率,弥补了理论课时不足,又使抽象的讲授变得更加直观、生动,增加了学生的学习兴趣。由于实验室仪器设备的更新速度跟不上新型仪器的发展速度,则通过仿真实验动画等生动直观地演示其工作原理及操作技术过程,从而快捷和高效地拓展学生的环境监测知识。另外还采用了其他多样化的教学手段和方法,如典型案例分析教学法、启发式教学法等。
三、改革成绩考核体系
成绩考核评定对学生的课程学习具有导向作用,考核应着眼于学生能力的培养和综合素质提高,建立更加科学合理的课程成绩考核体系是教学改革的重要方面。首先,根据教学学时和内容的调整,相应改革了考核的指标和权重,由理论考试占60%,基础性实验占20%,参观实习占20%,调整为理论考试占40%,基础性实验占20%,综合性实验占20%,参观实习占20%,提高了实践教学部分所占的比重。其次,改革了考核内容和方式。在基础性实验成绩评定中,在原考核依据上,增加实验结果误差分析及改进建议,提高学生分析问题解决问题的能力。在综合性设计实验成绩评定中,增加了监测方案制定的小组讨论汇报和监测实验全过程的总结答辩,既考核了学生的专业综合技能和创新能力,又培养了团队协作精神。完善的成绩考核体系不仅增加了学生对成绩的认可程度,而且增强了学生的课程学习兴趣,提高了学生的综合素质。
参考文献:
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一、《农业资源与环境学》双语教学的重要性与目的
21世纪,随着全球人口数量的急剧增长,人口、资源、环境和粮食之间的矛盾日趋严重,在人口众多的我国尤为突出,农业资源与环境专业作为农业院校的传统专业,它所要解决的问题就涉及资源、环境与粮食三大问题,因而,农业资源与环境专业在新世纪就被列为了国家重点发展的学科之一。《农业资源与环境学》是农业资源与环境专业的主干课程,考虑到该课程的重要性,以及学生今后工作的需要,因此被学校列为了首批双语教学课程。教学主要目的包括以下几方面:①了解全球和我国资源的分布特征、利用现状、开发模式以及管理对策;②熟悉农业资源开发利用过程中导致的各种环境问题以及全球环境变化对农业资源利用、开发的影响;③弄清农业资源与环境学的发展趋势与未来的发展方向;④掌握农业资源与环境学的中英文对应的专业术语、专业词汇,并能熟练地查阅相应的文献资料,为了解国际发展动态和与国际接轨打下基础。WWw.133229.coM
二、《农业资源与环境学》双语教学效果的影响因素
气候、土壤、生物、土地、水和矿产等自然资源,既是农业生物生产最基本的物质和环境条件,也是人类赖以生存、社会得以安定和经济得以发展的基本保证。《农业资源与环境学》涉及的内容较广,因此影响该课程教学效果的因素很多。
1.学生前期所修课程。《农业资源与环境学》涉及的教学内容较多,既有自然资源方面的,又有环境科学领域的内容,同时还包括了两者相互影响、相互作用的部分内容,因此学生在学习本课程前所修课程对其教学效果有明显的影响。如前期已经修了《农业气象学》、《土壤学》、《生态学》、《植物学》、《土地资源学》等课程,可以明显的提高该课程的教学效果,学生对教学内容的一些术语较熟悉,再对照中英文材料就容易理解。
2.学生的英语水平。《农业资源与环境学》双语课程是以中英文配合教学为主的,学生的英语水平直接影响教学的进度和效果。抽样结果显示,学生通过大学四级英语考试的,考试成绩的优秀率达到100%;大学四级英语考试成绩在300~420分的,考试成绩的优秀率只有72.8%;而当大学四级英语考试成绩低于300分的,对课程的教学内容很多部分不能理解,跟不上教学进度,考试成绩优秀的不到20%。因此,在进行双语课程教学的过程中,对学生英语水平的要求是较高的,否则,达不到教学的目的。
3.教师队伍的配备。《农业资源与环境学》涉及了资源、环境类的内容,两个领域的内容都非常多且广博,因此,必须要要配备合理的教师队伍,包括《资源学》、《环境科学》、《土壤学》、《生态学》、《土地资源学》等学科的教师参与到教学过程中,以便各方面的教学内容有相应的教师进行讲授,保证教学内容切合学科发展的需要和讲授最新的知识点,以达到教学的目的,促进教学效果。
4.教材的选定。教材是老师教学的依据,也是学生进行预习、复习、巩固的基本条件,没有合适的双语教材,双语教学的效果只能是事倍功半,达不到预期的效果。特别是针对普通高校的双语教学课程,教材的选用既要是流行的知名教材并且是充分体现前沿技术的,又要是语言生动而内容浅显易懂的,否则对教学和学生的学习没有明显的帮助。目前我国引进的原版外文教材数量有限,因此,根据教学过程中发现的问题和学生的情况,组织教师根据教学内容自编了教材,比较适合学生的需求,教学效果有了明显的提高。
三、提高《农业资源与环境学》双语教学效果的主要途径
1.强化教师的英语水平和促进教学水平提高。双语教学是用外语(主要是英语)来讲授专业课程,用母语来辅助理解的一种教学方式。作为双语教学的基本要求,老师的英语应用水平应该达到一定的要求,最好是具有国外留学、访问(半年以上)、工作的经历,《农业资源与环境学》双语教学的教师配备中具有国外学习、访问经历的教师2名,因此,在教学过程中英语的应用和口语达到了较高的水平,得到了学生的认可,教学效果良好。教学水平是决定双语教学的关键,教学水平的提高除教师需有多年从事教学的经验外,老师还必须全身心投入教学,关注教学的每一个环节,注重和学生之间的互动,才能达到理想的双语教学效果。同时,还要针对不同的教学内容进行必要的培训,因为《农业资源与环境学》课程的教学内容多,且该学科领域的知识更新快。
2.根据教学内容以及学生实际,适时调整中英文授课的比例。双语教学的首要目的还是要以让学生掌握专业知识为主,在采用双语教学时要因材施教,应该根据教学内容的难易程度,以及不同届别学生的英语水平的差异和接受程度,适时地调整使用中英文教学的比例,如在讲述农业生产对大气环境的影响时,考虑到教学内容和学生的情况,在教学过程中就以中文为主,教学效果较好,同时还要及时与学生沟通并进行阶段性地反馈,随时修正教学方向,一切以学生能够有效地掌握专业知识为目标。
3.采取有效措施,努力提高学生的英语水平。学生的英语水平直接关系着双语教学的质量和效果,要给学生信心和鼓励,学校要结合学生英语能力的实际情况,采取激励机制和严格措施,提高学生的英语水平。要求学生借助英汉词典,学生每天抽出半个小时以上的时间,阅读相应的英文教材;要求学生的作业和试卷必须是英文表达;要求学生不断地阅读、背诵和听说,提高学生的英语能力。同时,老师在课程教学的前期,可适当的放慢进度,让学生逐渐进入到双语教学的角色,给学生一个适应阶段,随着课程的深入进行,加大英语组织课堂教学的比例,逐渐改变学生背诵和抄写教材原话的习惯,培养学生灵活的英语表达。
转贴于
4.建立科学的评价体系,促进教学互长。双语教学对教师来说是一种挑战,也是一种考验,承担双语教学工作的老师所花费的时间和精力比仅用母语教学的课程要大得多,对其要求也更严格,同时,一般也是学校优秀的骨干教师,虽然在教学过程中取得了一定的成绩,可能还是有很多不足,因此,要改进双语教学,也得改变旧有的评价手段、评价内容和评价方法,形成良好的评价机制和导向机制,激励教学双方,以引导和促进双语教学效果的改进。
参考文献:
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[3]张毅芳.《国际市场营销》双语教学改革的实践与思考[j].科技广场,2010,(4):224-226.
[4]李文丽.双语教学的效果分析与改善途径[j].辽宁教育研究,2006,(6):61-62.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)36-0192-03
教育部于1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,将原土壤与农业化学、农业环境保护、渔业资源与渔政管理以及农业气象合并为农业资源与环境,属于环境生态类[1,2]。按照专业规范的要求,农业资源与环境专业的业务培养目标是:培养具备农业资源与环境方面的基本理论、基本知识和基本技能,能在农业、土地、环保、农资等部门或单位从事农业资源管理及利用、农业环境保护、生态农业、资源遥感与信息技术的教学、科研、管理等工作的高级科学技术人才[3]。随着本科专业目录的调整,农业院校的土壤与农业化学专业更名为农业资源与环境专业,其课程设置和教学计划也有较大的变化。各学校根据自身的实际情况,对有关课程设置的调整变化很大[4]。人类80%的信息都和空间位置有关,因此地理信息系统作为资源调查和评价过程中的重要工具,在资源环境专业中得到了充分的重视,因此越来越多的资源环境专业开设了地理信息系统和地理信息系统设计与开发相关课程。
从20世纪90年代开始,地理信息系统贯穿在数据采集、存储、处理、管理、分析及决策中,为越来越多的领域提供动态模拟、统计分析、预测预报、决策支持等服务[5]。在资源与环境专业的教学过程中以培养学生的GIS软件的应用能力为基础上,更加侧重培养学生的GIS系统的设计与应用开发能力,以提高学生解决不同实际问题的能力[6]。基于此,在本科教学方案中增设“GIS设计与开发”这门课程。目前“GIS设计与开发”作为资源与环境专业一门专业基础课,具有较强实践性、跨学科和领域等特点。针对资源与环境专业发展特点,本文讨论了“GIS设计与开发”课程设置目标的教学内容、教学方式和考核形式及其特殊性,先修课程调整、综合实习内容以及学生综合能力培养上给出教学意见,提高教学质量。
一、教学目标
如何实现专题GIS应用系统,提高GIS应用水平和效益,本课程就是在这样一个环境背景下产生的。“GIS设计与开发”是资源与环境专业学生的一门应用性很强的课程。该课程是在完成地理信息系统原理、遥感导论、数字图像处理、GPS原理、地图学、C语言、Windows程序设计、数据库原理等基础课程之后,综合GIS、RS和GPS理论与计算机科学理论,以满足特定的应用要求。遵循地理信息标准,运用软件工程思想和方法,结合地理信息自身和相关应用领域的特点,设计和开发具有明确目标的信息系统。学生通过这门课的学习,掌握GIS设计与二次开发的基本原理、方法和工具,使学生具备地理信息系统二次开发的能力,熟悉空间数据库设计的基本原理和方法,了解应用项目开发中组织和管理涉及到的基本概念和策略,提高运用所学知识解决资源与环境专业方面实际问题的水平,为毕业设计和后续其它课程的学习夯实基础。
二、课程特点与基本要求
1.课程特点。(1)“GIS设计与开发”是一门具有学科交叉性特征的课程。该课程本身涉及到地理信息系统原理、地图学、遥感原理、软件工程、数据库原理、Windows程序设计、数学建模等多个学科的内容,具有较为明显的学科交叉性。就资源与环境专业而言,设计与开发更加侧重数据的分析、处理和表达,因此在课程中更加侧重数据的分析和制图表达上,但是对一些基本的功能的要求也必不可少。故此,资源与环境专业在“地理信息软件设计与开发”上应该兼顾所有的基础学科,同时对数学建模相关课程有深入了解。(2)“GIS设计与开发”是一门不断发展的课程。GIS基础软件与应用软件受到计算机软硬件技术的更新而不断发展的,这也对GIS软件设计与开发也提出了更高的要求。在教学中要不断吸收新兴技术,在教学过程中指导学生查阅与GIS软件设计和软件设计有关的新兴资料,把握GIS的前沿动态。在教学过程中,适当的提出问题,调动学生积极查阅图书文献资料,培养学生积极学习态度和自学能力。(3)“GIS设计与开发”是一门实践性很强的课程。要进行GIS软件设计必须在软件设计模式、集成开发环境的运用、软件编码等方面都较好的基础,强调理论和实际应用的结合,根据具体情况解决具体问题。要求将设计与开发的理论与方式用于具体实践工作中。在教学过程中设计了单独的“地理信息软件设计与开发”的实验课程。实验课程采用分解知识点进行训练和综合训练解决实际问题的能力。
2.基本要求。学生较好地掌握地理信息系统项目组织和管理的特殊性和相关理论,学习GIS软件设计的方法,理解其特殊性,为地理信息系统的设计与开发奠定基础。能熟练运用一种程序语言和地理信息系统基础平台进行二次开发。掌握GIS软件的二次开发的基本原理,熟悉组件式GIS软件开发的基本架构,了解目前主流组件库的基本特征,具备开发GIS基本功能的能力。能使用C#和ArcEngine进行GIS组件式二次开发。掌握如何将地理信息系统与应用模型及其他系统集成综合解决和处理问题的基本方法,达到会设计与应用的目的。
三、教学设计
1.参考书选择。由于“地理信息软件设计与开发”这方面的教材比较少。教学过程中涉及到软件设计的基本原理与方法,在教学过程中选择Ian Sommerville编写的《软件工程》部分内容为指定阅读材料;同时考虑到GIS软件设计过程中的共性和特性,理论教学选择吴信才等编写的《地理信息系统设计与实现(第二版)》为参考书;课程是实验采用ArcEngine进行二次开发,因此参考相关的二次开发教材,主要包括ArcEngine开发帮助、类图等。同时给出部分图书清单,要求学生自学完成C#程序设计和设计模式等相关知识。
2.开发环境。学生的先修课程包含C语言、数学建模及Matlab等课程。然而除了个别学生自学了VC程序设计之外,大部分不具备VC的开发能力。如果为了可视化编程选择VC,则在有限的课时内,学生将投入大量精力来学习VC及MFC的基本开发技能。Matlab软件是国际公认的最优秀的科技应用软件。考虑到资源与环境专业背景,Matlab能在GIS开发中能够很好的挖掘和分析资源环境数据。但是考虑到GIS需要管理海量的空间数据,然而常见的空间数据Matlab不能进行直接的支持。因此Matlab不能作为本课程的主要开发环境。结合学生现有的开发基础,以及.NET在界面设计和面向对象的优势,因此本课程选择C#.NET作为高级语言开发环境。Visual Studio作为一个强大的开发环境,直接对C#等.NET原生语言支持。在Visual Studio 2010中对UML进行了支持,能够创建UML类图、活动图、序列图、用例图和组建图。利用对UML的支持,能够很好的支持在课程中的设计和建模。
在二次开发控件主要选择目前主流的ArcEngine提供的基本控件和类库。利用ArcEngine来开发实现GIS相关功能,而其他关于资源与环境的信息挖掘则采用Matlab来实现,并通过Matlab Builder将Matlab代码成为.NET程序集实现Matlab和.NET之间的互操作。
3.教学课程结构。“地理信息系统设计与开发”是我校资源与环境专业一门重要专业基础课。总学时为48,其中理论课程为32学时,实验课程为16学时。考虑到培养学生对GIS的实践能力,理论课程和实验课程比例达到了2:1,课程的教学内容如下表。
全部课程安排了16课时的实验,其中C#开发4个课时,基于UML的GIS系统设计4个课时,最后还有8个课时进行ArcEngine的二次开发内容。每次实验提交实验报告及相关的源代码和对应设计文档,用以检查教学效果,及时调整教学方案。
4.教学方法。“GIS设计与开发”教学主要借助多媒体等现代教学方法,理论教学配合对应内容演示,融合其它课程内容的方式。可以针对不同的教学内容采用不同的教学方式。例如,在讲解GIS软件设计的相关理论基础时,进行启发式教学,鼓励学生提出问题,诱导学生思考并解决问题。互动式教学是课程讲授的一种有效的教学方法,通过师生之间对同一问题的分析,促进对理论理解,对问题的分析方法理解,能营造良好的课堂气氛,提高了教学效果。研究式教学方法也很重要,采用研究的方式与激励学生查阅资料,了解未来的发展方向并阐述观点。
5.考核形式。为了培养学生的创造性思维、动手能力和综合素质,侧重应用开发的角度来对学生进行综合考察。本课程主要采用平时考核、最终试卷考试和实验考查三方面相结合的方式对学生进行考核。由于没有较完整的教材,教学过程中也采用了较多的新兴资料,因此在课程学习过程中要求学生查阅指定内容的文献资料,学生提交相关的读书报告,以此作为平时成绩考核标准之一;平时的出勤率和随堂提问也作为平时成绩一部分。实验课程考核包含实验完成代码、设计文档和实验报告三个部分,能较好提高学生的实践动手能力。考试内容包含了对学生对基本知识掌握程度的考察,还增加系统分析和设计讨论题。该类题目有较大的灵活性,能够考察学生综合素质,同时能体现教学效果。学生最终的成绩由3个部分组成:平时作业和出勤率占30%,实验占30%,期末考试占40%。
四、教学建议
1.调整先修课程。任何一门专业课的开设都建立在先修课程基础之上的。资源与环境专业在先修课程中虽然学习了“地理信息系统”、“遥感导论”、“数学建模”等课程。然而在理论教学课程中发现,学生对GIS的基础知识理解不够深入。如在简介空间查询时,需要先讲解空间拓扑的相关知识,才能进一步简介基于空间的查询方式。其次,学生在实验课程中动手能力表明,通识教育的高级程序语言现在还是侧重基本语法,导致学生的应用开发能力难以满足GIS开发的基本要求。因此,在通识教育过程中改变课程教学侧重点,使之更加符合资源与环境专业的学习,便于后续课程的开展。
2.增加综合实习。“地理信息系统设计与开发”是一门应用和实践较强的课程,同时其中的软件过程管理的内容又过于抽象,学生很难同时掌握基本的开发方法和软件过程管理。因此增加2周(80课时)的课程实习。集中时间让学生完整完成从设计到开发实现的过程,让学生巩固学习的GIS软件的设计方法,理解软件过程管理,同时强化学生的开发能力。在实验课程中学生掌握了基本的设计理论知识和程序开发技能。通过综合实习,能将学过的知识综合起来加以应用,既培养学生的动手能力又加强学生的创新意识。实习将学生分为2个实习目标,每个内容约30人,其中包含5个实习小组,每个小组5~6人,每个小组围绕实习目标完成不同的任务目标,由组长控制整个开发过程协调组员之间工作,在80课时内完成小型的GIS系统的设计与原型系统的开发任务。通过实习使得学生将基本的理论与应用开发联系在一起。
3.培养综合应用能力。本校的资源与环境专业主要研究方向有土地利用规划、流域管理、土壤与环境污染评价、防治与规划,耕地肥力管理、专家系统开发等。学生在毕业后,有很大一部分就转到了相关应用领域工作,把GIS作为处理该领域的一种工具。在先修课程中主要是利用Matlab、SPSS等软件对资源环境信息进行挖掘,同时也采用ArcGIS中的ArcTool工具包进行空间分析。因此在课程培养中需要结合上述的内容,需要培养学生综合统计和空间分析知识来解决实际问题的能力,使得学生能够为今后的工作和继续深造打下坚实的基础。
五、结束语
GIS的发展为资源与环境的飞速发展注入了新鲜的血液,提供了新的契机。在资源与环境专业设置地理信息课程是顺应时展趋势的。“GIS设计与开发”是资源与环境专业的一门重要课程,具有理论抽象和实践较强的特点。因此,要改变传统教学观念,不断改进教学方法,适时的调整和更新教学内容,充分调动学习的主动性,提高学生的综合运用能力,力争培养出具有良好专业基础的地理信息应用人才。
参考文献:
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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0116-02
教学模式改革是课程教学改革中提高教学质量的关键环节。随着信息技术的快速发展和普及,信息技术在农业资源与环境领域的应用越来越广泛和深入。西北农林科技大学资源环境学院自2005年开设《农业资源环境信息系统》课程以来,作为地理信息科学专业的方向选修课,课程内容主要是应用现代信息技术,研究农业资源的优化配置和合理利用,拓展学生在土地、土壤、水资源、气候、施肥和农业环境污染等领域的专业知识,重点是学习GIS对资源环境等领域的信息化管理和研究手段,是一门以信息技术为基础、多学科综合的专业技能课。
目前社会对地理信息科学专业毕业生实践能力的要求不断提高,如何进行有效的教学模式改革,完善实践教学体系已经成为当前急需解决的问题。我们采用座谈和调查问卷结合的方式,广泛吸收师生的各种合理建议。同时收集和分析各种相关信息文献,借鉴国内外不同高校的教学实践和研究成果,并结合我校本专业的学科设置、学生知识结构等特点,基于先进性、综合性、创新性等原则,建立了新的具有我校农、林、水综合特色的《农业资源环境信息系统》课程教学模式。
一、研究型教学模式
研究、创新能力培养是研究型大学教育的重要职能之一。在教学中过程中恰当地引入科学研究的新进展和新成果不仅可以丰富教学内容,而且可以让学生接触科研前沿,对培养学生科研思维、提高学生研究能力有重要作用。《农业资源环境信息系统》课程内容的难点主要是各个农业资源与环境项目模型的建立过程、相关模型的原理及其与地理信息系统的结合方式等,本身就属于课题研究性质。教学中主要通过以下形式加以实施。一是将科研项目及其成果引入课堂,让学生体验理论知识和实践相结合的重要性。将地理信息和遥感科学系各位老师承担完成的“县域耕地地力评价”、“测土配方施肥信息系统”、“农田生态环境信息获取与作物长势监测技术研究”等研究成果作为案例,在课堂上讲述和分析,对开拓学生的视野,启发学生的创新意识,科研意识及提高学习兴趣,均有很好的效果。二是充分利用学校、学院、系不同层次的科研平台,通过组织学生参观重点实验室、大型仪器、参加学术研讨活动、鼓励学生积极参加GIS设计大赛、申报学校各类科创项目,让学生有充分机会近距离感受学术研究的氛围,学习研究、创新的技能和方法。三是建立全程学习的模式,课程学习不仅仅限于课程开课期间,还要求学生利用大三下学期刚好是毕业论文(设计)选题时间这一有利时机,根据自己的兴趣,结合课程内容,让学生参与到各位导师的科研项目中去,多查阅文献,了解最新的研究进展,极大地提高了课程学习的针对性和有效性,培养了学生的实际动手能力和创新能力。
二、一体式教学模式
《农业资源环境信息系统》这门课程的专业跨度大、综合性和实践性强,作为一门重要的专业方向课,其知识结构、内容体系以及教学方法直接影响着课程的教学效果。在教学过程中采用精讲多练,融“教、学、用”为一体、着重强化学生能力、素质培养的一体式教学模式。一是教学内容与相关专业课程的有效衔接,根据本专业的课程体系对教材内容进行合理取舍,对水资源信息系统、气候资源信息系统等内容薄弱的环节进行适度的扩展和延伸,并每年将一些最新的研究进展补充进教学内容,使其和本领域科技发展同步;二是在教学中注重基础理论与实际应用的紧密联系,注重案例式、问题式教学,基础理论的讲授结合实际问题表述概念、阐述原理,既强调内容的系统性,又注重可操作性,课程的实验内容和教材各章节内容紧密相关,并保持同步,加深了学生对理论知识的理解与掌握。例如,本课程中涉及的六大农业资源要素相关模型的基本原理和建立过程均属于各章教学内容的难点,但我们通过系统性梳理和归纳,从数学方法的角度把它们归并为关联分析类、预测类、最优化类三大类,然后逐步深入地讲述,层层展开,对比分析各种模型的特点、适用条件和模型参数的原理,从而使学生深刻领会了每一个资源要素中常见典型模型的内涵;三是突出学生在教学活动中的主体地位,从以教为主转变为以学为主,激发学生的能动性和学习兴趣。通过布置课后作业、课堂提问等环节,并采用现实中已经开发成功的信息系统作为演示,让学生自己操作,增强教学的互动性,充分体现学生在学习过程中的主体地位。实验课程只给学生提供实验数据和基本要求,实验过程和步骤则由学生独立思考和操作完成,利用GIS技术在三维显示等领域的优势,让实验结果深入、生动、有趣。把学习的主动权还给学生,将传统单一的“学完了再做”的方式,变为“边学边做”、“边做边学”等多种教学方式,为复合型、创新性人才培养模式的建立打下良好的基础。
三、网络化教学模式
《农业资源环境信息系统》课程充分利用了网络信息技术发展的成果进行网络教学。一是充实了学校引进的由清华大学教育技术研究所开发的网络教学综合平台中关于本门课程的网络内容,开设了教师介绍、课程介绍、教学材料、课程答疑讨论区、课程作业、试题试卷库、精品课程内容、教学邮箱、研究型教学、在线测试、课程通知等栏目。建立起多视角、多功能、全方位、立体化教学模式系统,提供了一个支持师生在网上进行课下教学活动的环境;二是充分利用了互联网提供的海量网上基础地理数据库和相关教学资源,通过向学生推荐国内外著名的地理相关数据库网站,让学生下载和浏览,查询和挖掘网络中各种珍贵的基础数据和学习资料,培养学生从数字(空间)的角度观察世界,研究未知领域的能力,给了他们一个全新的解决问题的思维方式;三是通过这一网络教学平台,让学生利用教学视频、多媒体教学课件进行自主学习和复习,加强了对课堂教学内容的理解和体会。利用网上的试题库对学习内容进行自主训练和自我检测,利用网上交互式学习平台与学生进行专题讨论、在线答疑、在线寻求帮助等。通过几年的不断完善与应用,学生反映效果良好,达到了网络教学预期的目的。
四、换位式辅助教学模式
在教学过程中,适当地采用换位式教学方法,引导学生作为课堂的主体,在沟通中培养兴趣,在辩论中阐明道理,能够营造良好的教学氛围,增强学生的参与意识,变被动为主动,培养他们的主动学习意识和能力,实现以学生为中心,提高学生综合素质的目的。具体做法:一是让学生自由组合建立5人左右的讨论小组,根据课程内容中土地、土壤、水资源、气候、施肥和农业环境污染六个专题信息系统选择自己感兴趣的一个主题,小组成员按照自行分工、人人参与的原则,查阅最新文献(近三年),收集资料,并制作PPT,讲授、质疑、讨论、完善,形成小组的汇报材料;二是课程授课结束后,安排专门的专题讨论会,让各小组分别汇报自己的成果,老师和其他同学进行提问,专题讨论的成绩计入课程总成绩中。学生在主动参与、合作探究、过程体验、交流展示、质疑讨论的过程中学习了知识,锻炼了能力,也打下了积极探索与科学研究的良好基础。
五、注重实践能力的教学模式
实践是创新的基础,是从理论到实践再到理论的升华过程,是实现从感性到理性的自然飞跃,也是将知识转化为能力的基本途径,在学生能力培养和综合素质提高方面具有独特的作用。《农业资源环境信息系统》这门课程从开设之初就十分重视实践课程内容的安排。一是购入所有相关硬件设施和软件平台,建立了ArcGIS软件上机实践实验基地,得到了美国环境系统研究所(ESRI)的大力支持,与ESRI西安公司协议共建ArcGIS教学实验中心,保证了实践教学环节的顺利进行;二是加大实验训练的课时量。农业资源环境信息系统理论课程时间为32课时,实验课时16课时,占总课时的三分之一,保证了本门课程实践训练环节的质量;三是实践教学的课程内容主要设置了综合性的地理分析问题和专题信息系统的设计,教师通过要点提示,向学生指出实验目标与操作之间的主要关系,然后由学生独立思考后完成;四是增加了实践内容成绩考核的分值。虽然选择闭卷考试作为该门课程的成绩评定之一,但闭卷考试成绩仅占总成绩的40%,专题讨论占20%,实验成绩则占40%,着重考查学生灵活运用地理信息技术解决实际问题的综合分析和实践能力。
总之,课程教学模式改革是实现教学效能最大化的重要环节。不同的教学模式适合于不同的课程和人才培养需求。《农业资源环境信息系统》课程采用的研究型、一体式、网络化、换位式辅助教学和注重实践能力的教学模式在教学实践中体现了我校以“农”为特色,特别注重科学研究和实践能力培养,网络信息技术综合运用的多学科交叉融合的课程特色,实现了预期的教学目标,有利于高等农业院校培养综合性、复合型人才的战略目标的实现。
参考文献:
关键词 :资源;环境;特色农业;发展
一、引言
2010 年国务院批准设立“山西国家资源型经济转型综合配套改革试验区”,成为全国第一个全省域、全方位、系统性的国家级综合配套改革试验区,促进了农业现代化的快速发展。2014年4月18日国家发改委正式批准黄河金三角区域合作规划,提出积极发展高产、优质、高效、生态农业,促进农产品生产向优势产区集中,实现专业化、规模化和基地化,培育新型农业生产经营和服务主体。依托山西综改区的优势和黄河金三角区域合作的机遇,山西南部四县特色农业发展是农业现代化发展的必然要求。
山西南部四县由于资源环境约束,现代农业发展具有一定的独特性;在现代农业发展中,需要根据区域特征、特殊的产品品质和特定的消费市场进行发展。国内专家学者从特色农业发展上研究现代农业发展,在宏观上对特色农业的作用、意义、发展模式、实践经验等方面进行分析研究。吕火明从不同角度研究分析特色农业的发展模式。伍建平从因地制宜角度分析研究特色农业发展建议。李先德认为特色农业发展是为扩大农、林、牧、副、渔业生产规模,提高其生产能力和生产水平,形成新的经济活动。罗富春对特色农业发展的必要性进行分析研究。丘陵山区县现代农业发展要立足于区位优势、资源优势、环境优势和技术优势,根据市场需要和社会需要来发展具有一定规模的高效农业。针对山西南部四县现代农业发展的实践,2014年5月至12月,我们课题组对山西省南部垣曲县、平陆县、新绛县、河津市四县特色农业进行调查。调查结果显示,山西南部四县资源环境表现具有一定的独特性,探讨资源环境与特色农业发展路径。
二、资源环境表现与特色农业发展关系
(一)资源环境表现山西省晋南四县资源环境的差异主要表现在地势
地貌有所不同,随之带来的气候条件等资源环境条件有所不同。山西省垣曲县和平陆县山区丘陵面积比重较大,而河津县和新绛县山区丘陵面积比重较小,见表1所示。山西省晋南四县资源环境的差异形成各自独特的资源环境表现。
1.山地资源环境
垣曲县历山镇及皋落乡北部一带,地势较高,独特的地理位置,良好的气候环境,使各种野生动植物相宜生长,植被种类丰富,形成过渡性、特殊的暖温带森林植被类型。平陆县北部中条南麓前沿,由东、西两部分组成,需要进行生态恢复和荒山、荒坡治理。河津市吕梁山区的下化乡和山前沿一带的僧楼镇、樊村镇、清涧办的北部区域。山区东北—西南向的园子沟、没底沟横贯下化乡全境,山前沿倾斜平原区呈条状分布于吕梁山前,全区总面积153.9平方公里。新绛县北部吕梁山区的泽掌、北张等乡镇。山地资源环境区域因受地貌限制,土地破碎、贫瘠,耕作不便。
2.丘陵浅山及黄土塬面资源环境
垣曲县西部、西南部的丘陵浅山地区,以及位于华峰乡、英言乡、蒲掌乡的两大黄土塬面,该区域土地贫瘠,受地形所限,地块分散,且大部分为旱地,耕作不便。平陆县三门镇以西的各个乡镇,介于沿山和沿河的中间地带,为黄土台塬区。自西向东塬面较大的有洪池塬、西侯塬、常乐塬、留史塬、张村塬、杜马塬、部官塬、晴岚塬、南村塬、淹底塬等,海拔700-500米,总面积26 万亩。塬面由北向南倾斜,黄土覆盖深厚,地势比较平坦。
3.汾河谷地资源环境
河津市小梁乡及柴家乡一带和赵家庄乡全部,僧楼镇、樊村镇、清涧办城区东部的一部分,属于汾河谷地南岸的三级阶地(即南塬)和汾河谷地北岸的三级阶地(即北塬),地面较平坦,微向汾河倾斜。新绛县域中部的汾河两岸农业区。这一带属于汾浍阶地,广泛分布于汾浍河南北。一级阶地区分布于樊村、南关、木赞一带。面积约90 平方公里,高出汾河3~10 米。地势开阔平坦,汾河贯穿其中。二级地区分布于南刘、龙香、南梁、赵村、符村、韩家庄、中村北一带,阶面平坦,成带状残存,高出汾河8~28 米,阶面向河谷下斜。汾北三级阶地分布于汾北的永丰庄、周庄、乐利庄一带,面积138 平方公里,高出汾河l8~48米。地势比较平坦。
4.河川资源环境
垣曲县的亳清河、允西河、西阳河三条河流形成的河川地带,土地相对平整,光热资源充足,水资源丰富。黄河绕平陆县境南部流经常乐、张村、圣人涧、三门、坡底、曹川6个乡镇,东至曹川镇老鸦石出界入夏县,过境总长度85.2 公里。沿河有70 多处滩地,面积约7 万亩左右,高程均在310 米以上,土质肥沃,是很好的农耕地。河津市黄河沿岸龙门滩至连伯滩一带,总面积73 平方公里(约合10 万亩)。北部为风沙较大,土地贫瘠;南部连伯滩,土地资源充足,水资源丰富。
(二)资源环境表现是特色农业产业发展趋向的基础
山西省晋南四县资源环境的表现,是构建山西省晋南四县县域发展定位的基础。县域发展定位决定着特色农业产业发展趋向,见表2 所示。垣曲县以山地资源环境、丘陵浅山及黄土塬面资源环境为主,其发展定位为资源节约型和环境友好型的生态县,形成特色生态化产业发展趋向;平陆县也以山地资源环境、丘陵浅山及黄土塬面资源环境为主,其发展定位为资源节约型和环境友好型的精品农产品发展示范县,形成特色精品化产业发展趋向;河津市以汾河谷地资源环境、河川资源环境为主,其发展定位为新型城镇化与现代农业同步推进展示区,形成特色服务城市化产业发展趋向;新绛县以汾河谷地资源环境为主,其发展定位为无公害蔬菜高科技生产与农产品现代物流集散中心,形成特色标准化产业发展趋向。
(三)资源环境表现是特色农业产业布局依据
资源环境表现是县域发展定位的基础;县域发展定位决定着特色产业发展的趋向;特色产业发展的趋向是特色农业产业布局依据,见表3所示。
(四)特有的产业布局决定着独特的名优产品发展特色农业产业布局是发展名优产品的基础。垣曲县依据“山地板块、丘陵板块、河川板块”布局,发展山里红果脯、中条山蜂蜜、泉鑫白厂丝、沐风香菇酱、舜皇菖蒲酒、舜土坊野生核桃油等特色名优产品发展;平陆县依据“两轴、三带、三大片区”布局,发展水化柿、红不软桃、百合、平陆屯屯枣、甜樱桃、西红柿等特色名优产品发展;河津市依据“一轴两带、四大区域、五大板块”布局,发展“农之龙”牌粉丝、粉条系列产品、特色蔬菜罐头、连伯韭菜、“汾滨”牌果汁饮料、河津芝麻糖、黄河鲤鱼等特色名优产品发展;新绛县依据“一轴两线、五大板块”布局,发展莲藕、无公害蔬菜、油桃、亿家康面食产品等特色名优产品。见表4所示。
三、特色农业发展的策略
(一)土地规模化策略
山西省晋南四县以土地适度规模化,发展优势基地和特色板块,围绕基地、板块联动,实施规模集约。垣曲县实施“山地板块、丘陵板块、河川板块”片区覆盖的特色农业发展片区和产业带,重点构建生态化产业发展片区和产业带。平陆县实施“两轴、三带、三大片区”片区覆盖的特色农业发展片区和产业带,重点构建精品化产业发展片区和产业带。河津市实施“一轴两带、四大区域、五大板块”片区覆盖的特色农业发展片区和产业带,重点构建服务城市化产业发展片区和产业带。新绛县实施“一轴两线、五大板块”片区覆盖的特色农业发展片区和产业带,重点构建标准化产业发展片区和产业带。
(二)组织化战略
围绕“五大板块”、“十大基地”,构建农业企业化经营模式,构建新型的农业经营主体,重点发展家庭农场、经营大户、农民专业合作社、农业企业的产业化运作,以产业化龙头企业和“513”工程为标准,重点培育和扶持规模以上农产品加工企业。依据独特的名优产品,延伸农业产业链,增加农产品附加值。垣曲县发展山里红果脯产业链、中条山蜂蜜产业链、泉鑫白厂丝产业链、沐风香菇酱产业链、舜皇菖蒲酒产业链、舜土坊野生核桃油产业链。平陆县发展水化柿产业链、红不软桃产业链、百合产业链、平陆屯屯枣产业链、甜樱桃产业链、西红柿产业链。河津发展“农之龙”牌粉丝产业链、粉条系列产品产业链、特色蔬菜罐头产业链、连伯韭菜产业链、“汾滨”牌果汁饮料产业链、河津芝麻糖产业链、黄河鲤鱼产业链。新绛发展莲藕产业链、无公害蔬菜产业链、油桃产业链、亿家康面食产品产业链。
(三)技术现代化策略
以现代科技为引领,坚持技术集成、技术创新与示范应用三结合,建成技术型现代农业,加快推进农业现代化实现,重点进行新品种的综合开发引进推广、新技术的推广应用、灾害性天气的预报预警、校地联合培育技术支撑体系、农业技术队伍与技术推广体系建设,培育一批具有一定市场意识,懂经营、会管理、有技术的新型职业农民,加快促进农村劳动力向产业工人转变、向技能型新型职业农民转变,使其成为推进农业现代化的主要力量。形成产业链的上中下游贯通和产前、产中及产后衔接的现代技术支撑体系,垣曲县形成特色生态化产业技术体系;平陆县形成特色精品化产业技术体系;河津市形成服务城市化产业技术体系;新绛县形成特色标准化产业技术体系。
(四)经营市场化战略
垣曲县围绕生态化产业发展片区和产业带构建市场,突出延伸农业产业链发展;平陆县精品化产业发展片区和产业带构建市场,突出延伸农业产业链发展;河津市围绕服务城市化产业发展片区和产业带构建市场,突出延伸农业产业链发展;新绛县围绕标准化产业发展片区和产业带构建市场,突出商贸物流园区建设,巩固和拓展国际市场。以市场为导向,对接市场,优化产品和产业结构,完善市场体系。建立服务体系:农产品质量安全和标准化体系、农业经营组织创新体系、现代农业投入体系、农业节水灌溉体系、土地资源保障体系、农机化服务体系、现代农业物流体系、农业信息服务体系建设。
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19世纪中叶,美国联邦政府为了鼓励西部农业开发者,除制定了灵活多样的土地开发政策外,还陆续颁发了《沙漠土地法》、《鼓励西部植树法》等法律。以法律和政策的形式明确了只要在西部地区植树、种草或修筑灌溉沟渠达到一定面积和一定时间,就可以免费或低价获得一定面积的土地。这些法律和政策的实施,促进了美国西部的土地开垦和农业的发展。从1836年到1985年,美国中西部新开垦的耕地面积为2.45亿英亩,相当于原有耕地面积(1.6亿英亩)的1.53倍。随着耕地的增加,粮食产量倍增;玉米由1934~1938年期间的平均每年1061.3万t,增加到1989年的1亿9120万t,增加了约17倍;小麦由1934~1938年期间的平均每年389.5万t,增加到1989年的5540.7万t,增加了14.2倍;大豆由1934~1938年期间的平均每年23.3万t,增加到1989年的5244万t,增加了224倍。使美国成为世界主要的粮食出口国;美国主要畜产品的平均年产量:1961~1965年期间,肉类335.28万t,牛奶1139.9万t,鸡蛋78.4万t。到了1989年,肉类(不含鸡肉)、牛奶、鸡蛋的平均年产量,分别增加到1818.9万t、6543.2万t、397.4万t,分别比1961~1965年期间增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。
但是,大规模的垦荒活动,在中、西部开发初期,一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润,对那里进行了掠夺式的开发,使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏,土地荒漠化加剧,生态失去平衡。
2 农业生产与资源、生态环境问题
在美国,由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题,如,土壤侵蚀,水资源枯竭,盐害,水质污染,生态系统失衡,等等。
下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。
2.1土壤侵蚀
美国联邦农业部的最新调查研究结果表明:引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩,约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在:长期不断地种植较单一的农作物的耕地,即不实行轮作、不实行休耕的农地,机械化大农场。此外,美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策,导致农户以垦荒的途径扩大种植面积,增加农产品产量,维持较高水平的收入。
由于对土地、水资源的不合理开发利用,由于受风和水的侵蚀,美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t;造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。
2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭
根据美国联邦农业部的统计资料:1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩,到了1978年则增加到了5000万英亩,稍后减少到了现在的4500万英亩,其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地,分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州;例如,西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区,地下水位的降低,已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查,1980-1984年,有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5~5.0英尺。
2.3盐害
美国西部的干旱地区,是“灌溉农业区”,引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐,还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重,加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区,降水极少,在那里若不进行灌溉,进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是:地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐,加州中部、南部地区的土壤也含盐,所以,用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累,农作物因受盐害而枯死,耕地也逐渐变成了荒漠。现在,对此采取的对策是:用自动撒水器撒大量的水来希释盐分,使盐分流入地下。但是,这样做并没有从根本上解决问题,因为时间一长,地下水盐分含量增高,当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时,就会导致农作物枯死;或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题,也曾采用抽水机抽取地下水的方法,来降低地下水位。但是,盐分较高的水,向何处排放?这一问题至今没有得到解决。例如,为降低地下水位,曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区,该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件,如水生动、植物生长畸形,以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形,水鸟不下蛋,或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件,排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中,这里仍禁止排放地下水,随着含盐分较高的地下水位的上升,将有100万英亩的耕作,因盐害而充耕,变为荒漠。到目前为止,含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。
2.4水质污染
由于农业开发、生产活动而引起的水质污染,是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失,这些流失的地表土沉积在湖底或河底,恶化有关动植物的生存环境;此外,美国的农民为扩大耕作面积,将湿地转化为农田,也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言,大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中,使河水及湖水产生富营养化问题,给动植物的生存带来负面影响;杀虫剂会使水生动、植物产生畸形,乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示:在美国,流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动,主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷,主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化,而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水,就会污染整个地下水水脉。地下水质污染,危及着农业生产地区人口总数的97%,占美国总人口50%的居民健康。因为,这些居民要饮用地下水,所以水污染问题的严重性是不言而喻的。
3 美国的农业土地资源和生态环境保护对策
面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响,美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护,制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划,特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”,大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕;到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入,发挥了巨大的生态效益和经济效益。
3.1农业立法与资源、生态环境保护
美国联邦政府于1985年修订了农业法,修订后的农业法的主要内容是:①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口,政府对农民支付农产品出口补助金;②为减少农产品库存积压,扩大农户对农产品市场的选择权(交易条件、方式等);③通过实施农地保护计划(CRP),贯彻对农地进行保护的方针。此外,该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款,制定这些条款的目标是:持续地提高农业生产的劳动生产率,保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标,政府制定了长期性资源和生态环境保护计划,即与该法相辅相成。
1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是:通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策,以保证农业生产力的持续提高,保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标,在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。
修订后的《农业法》,沿袭了食品安全保障法的方针,增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是:市场理论的应用;提高美国农产品在国际市场上的竞争力;资源和生态环境保护(特别是农地、水资源)。该法由9项条款组成,有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。
3.2农地保护计划
就其内容来看,可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是:针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏,在容易发生荒漠化的地区,实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕(如种植以改良土壤为目的的豆科植物等),即在美国联邦农业部的监督下,对容易发生土壤侵蚀的耕地,实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时,作为补偿,由联邦农业部每年向该计划的参加者(农户),支付一定数量的补助金(按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算,并被称为地租,下同):联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金(一次性的补助)。
农地保护计划的主要目的是,减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量,防止荒漠化蔓延。除此之外,还有以下五个较具体的目的:①通过农地保护计划的实施,长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力;②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量;③改善水资源质量;④保护野生动、植物;⑤通过减少农作物种植面积的方法,抑制农产品生产过剩,通过总量控制来保证农户增加收入(稳定和提高农产品价格)。
根据联邦政府统计,1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理,每年减少土壤侵蚀量达8亿t;到1990年,联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地,实施农地保护计划管理。
在美国,实施农地保护计划管理,也不是一帆风顺的,常常会遇到阻力。例如,是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时,农民更偏好后者。
在实施农地保护计划的区域内,如果农户不参加农地保护计划,则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。
到了1996年,最初实施农地保护计划的耕地(休耕、退耕还草、退耕还林)已经过了10年的保护期,也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格,一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是,拥有这些耕地的主人,必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则,他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地,则永久地退出农作物的生产。
3.3防止水质污染对策
1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》,根据该法的规定,各地方(州)政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”,并通过该计划的落实,管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来,全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明,上述各项法律和计划收到了良好的效果。
3.4耕作方法的资源、环境保护对策
3.4.1 可持续农业
所谓“可持续农业”,一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用,把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度,在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品(食品)的同时,保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。”
实现可持续农业的手段是:①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分;②采用病虫害综合防治方式;③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用;④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式;⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。
通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的,并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下,进行农业生产,提供安全的(卫生的)农产品。
3.4.2关于“保护性耕作方法”