利用社会性科学议题在生物学课程中促进学生的品格和价值观教育

基于国外包含生态观、道德和社会责任的品格和价值观理论及相关研究,提出了在社会性科学议题情境中促进学生品格和价值观的教学活动框架,并以转基因社会性科学议题为例呈现教学活动的设计,拓展我国品格和价值观教育的理论和实践,为生态教育、道德教育及社会责任感的培养提供新的思路和启示。     

以材料“创造”土地？——中国城市化进程的一个重要特征

中国快速城市化进程的一个重要特征是以土地为载体,通过大量投入钢铁、水泥等建材大规模修建城市建筑和基础设施,创造出大量的城市生产和生活空间。利用1985—2010年中国省级行政单元城市建成区总面积、城市居住用地总面积、城市住宅总面积和城市住宅建筑材料总使用量等数据,识别城市扩张模式,揭示中国城市化进程中土地、建筑面积及其构筑材料三者间的关系。研究表明2000年是中国城市扩张的重要分界点,2000年之前中国各省份的城市建成区总面积、城市住宅总面积和城市住宅建筑材料总使用量均较小且省份间差异不大,2000年之后三者迅速增长且省份间差异逐渐扩大。在地区尺度上,三者均呈现东部地区最高、中部次之、西部最低的特点,地区内部差异则表现为东部地区最大、西部次之、中部最小的特征。大多数省份的城市住宅总面积及其构筑材料总量随着城市建成区的扩张而增长,表明城市在发展初期以扩大建成区和水平扩张为主。随着城市化水平的不断提高,城市内部空间重组和用地置换导致高层建筑逐步替代了原有的单层或低矮建筑,城市扩张的方向由依赖土地的水平扩张转向以大量使用建筑材料为基础的垂直扩张,使得许多省份的城市住宅总面积逐渐超过辖区内居住用地总面积。这种以建筑材料"创造"出更多"土地"的城市垂直扩张在满足人们对城市生产和生活空间需求的同时,有利于节约土地资源和保护生态空间,但需要以消耗更多的建筑材料并承担建筑材料在开采、制造、运输、使用和废弃过程中所造成的环境影响为代价。     

福州市旅游生态足迹动态

基于生态足迹的理论,分析了城市旅游生态足迹的概念内涵、测算依据和计算方法。从旅游者消费结构特征出发,将城市旅游生态足迹模型分为旅游交通、餐饮、住宿、购物、游览、娱乐等6个子模型,并对1996年、2001年和2006年福建省福州市的旅游生态足迹分别进行了测评,计算出1996年、2001年和2006年福州市的人均均衡旅游生态足迹分别为0.053550、0.039537hm2和0.042167hm2。实证分析结果表明:(1)人均旅游生态足迹与游客量并不一定呈正相关关系;(2)影响城市旅游生态足迹总体变化的关键因子主要有旅游流的数量与方式、旅游者的消费水平和结构、旅游者的空间行为和旅游目的地(景区)的利用与经营发展水平等因素;(3)旅游饭店的能源生态消费实际上比建筑生态消费大,但随着旅游业的发展和游客需求的变化,特别是对高星级饭店需求的增加,这种规律有弱化的趋势;(4)旅游交通生态足迹一直是各年旅游生态占用中最大的部分,并且有逐步增大的趋势,倡导交通工具的合理选择与安排,是减少旅游生态占用,实现城市旅游可持续发展的最有效途径;(5)2006年福州市旅游者人均均衡旅游生态足迹是当地人均生态足迹的10.59倍,超过当地生态承载力的26.41倍,城市旅游活动是一种对自然资源需求和消耗较高的生活方式。     

风景园林与绿色基础设施在城市流域水资源规划中的重要作用

通过绿色基础设施途径,处理美国波士顿北部的马萨诸塞州城市流域的水资源规划问题。从多个尺度为风景园林师提供水资源规划的经验与启发,探究公众对新型绿色基础设施解决方案的态度与偏好,以及公众偏好对于整体规划设计的重要作用。     

城市建筑屋顶光伏发电潜力评估方法和模型

建筑屋顶作为闲置的土地资源已成为光伏发电重要的潜在空间,屋顶光伏发电是脱碳电力供应的主要方式,将在实现城市碳中和进程中发挥重要作用。对建筑屋顶光伏发电潜力进行精确评估将有助于分布式光伏的科学规划和合理布局,提升土地利用效率。旨在对建筑屋顶光伏发电潜力影响因素和评估方法,以及光伏发电潜力主要评估模型进行系统性阐述,比较分析不同评估方法的优缺点,总结未来研究的重点方向。现有研究表明,建筑屋顶光伏发电潜力评估已从经验取值发展为定量空间分析,评估尺度、评估精度和评估成本已经成为不同评估方法综合权衡的重点。现有三种评估方法中,采样法计算成本和数据成本较低,但评估结果不确定性较大、精度较低;全面评估法评估精度较高,但数据获取成本和计算成本较高;机器学习法能够高效挖掘大数据潜力,且算法性能显著提升,因而相较于其他方法更适宜大尺度建筑屋顶光伏发电潜力评估。当前建筑屋顶光伏发电潜力评估仍然存在大尺度精细评估缺乏、评估结果不确定性大以及评估模型计算量大等问题。未来研究重点应关注三个方面：1)建立适宜不同区域的高精度简化模型并完善技术潜力评估模型;2)阐明建筑屋顶光伏发电潜力的影响因素,为代表性建筑分类体系...     

应对暴雨洪涝灾害的平原城市生态水文调节服务供需评估——以天津市为例

生态水文调节服务是生态系统服务的重要组成,能够有效调节地表径流,缓解暴雨洪涝灾害。但由于城市建设扩张、生态环境退化、极端降雨频发等因素,导致生态水文调节服务出现供需失衡。平原城市中地形水动力较弱及城市发展需求高的特征更是加剧了这种现象。基于生态系统供需视角,以生态水文调节率表征城市生态水文调节服务的生态供给,以暴雨洪涝风险表征城市生态水文调节服务的社会需求,构建应对暴雨洪涝灾害的平原城市生态水文调节服务供需研究框架。以典型平原城市天津市为例,应用SWAT模型、随机森林模型和ArcGIS定量测度城市生态水文调节服务供需水平,划分四种供需空间匹配类型,识别供需失衡关键区域,并进行五级规划干预等级分区。结果表明：(1)供给能力呈现“东南沿海高,西北近山低”的空间分布;需求水平表现出“多中心聚集,圈层向外递减”的分布规律。(2)供需空间分布呈现正相关关系,低供-低需在四种供需匹配类型中占据主导,同时空间聚集性最明显。(3)规划干预分区存在明显的空间差异,优先干预区占比5.41%,整体与建成区分布一致,大部分集中在市内六区,其次分布在滨海新区核心区,是未来规划治理的重点。研究结果为城市规划管理从...     

高中生物探究式实验教学设计研究及案例分析

“探究式学习”促使学生的学习方式和教师的教学方式发生深刻的变革.阐述了探究式学习、实验操作技能和探究式实验教学模式这三个概念的内涵.同时,对高中生物一个重要的验证性实验“叶绿体中色素的提取和分离”进行了改进,实施了探究式实验教学设计并进行了教学实践以及分析,旨在探讨如何培养学生的实验操作技能.由此可得出结论:开展探究式实验教学,既能通过规范的实验操作,培养学生的实验操作技能,又能培养学生的综合探究能力并树立实事求是的科学态度;利用随堂式的实验教学评价,能很好发挥探究式学习的成效.     

"光合作用的发现"一节的教学设计及教后反思

“光合作用的发现”是“光合作用”这一节第1课时的授课内容,该部分内容主要是介绍光合作用的科学发现史以及科学家的一些发现实验,根据新课标的要求——夯实基础的同时更加侧重学生能力的培养,在实际的教学中,笔者采用了以探究性教学为主,过程启发式教学为辅的教学方法,收到了很好的教学效     

PBL (Problem-based learning)教学模式在微生物 制药设计性实验教学中的应用

微生物制药设计性实验是提高学生专业技能和培养创新能力的一种重要途径.为提高教学质量,我们在设计性实验教学中开展了基于问题的学习(PBL)教学模式.PBL教学模式的引入显著地提高了学生的学习积极性,锻炼了学生分析和解决问题的能力,增强了沟通和交流能力.本文报道PBL教学模式在微生物制药设计性实验中的实施情况,并对实施过程中出现的一些问题进行分析和探讨.     

3种假单胞菌CaCl2法感受态细胞制备及转化条件

假单胞菌因其生境和代谢类型的多样性,在污染环境修复、生物转化、生物防治等领域具有广阔的应用潜力;外源基因的导入是假单胞菌遗传改造的重要环节,而感受态细胞的制备和转化方法的建立是导入外源基因的重要方法学基础.本研究以从石油污染土壤中分离筛选的假单胞菌属的3个菌株Pseudomonas putida TS11、P.stutzeri DNB、P.mendocina JJ12为对象,通过3因素4水平正交实验设计,研究了不同CaCl2浓度、热激时间及复苏时间对不同假单胞菌感受态细胞制备及转化效率的影响.结果表明:CaCl2浓度是影响假单胞菌转化效率的最主要因素(P＜0.05),且在制备感受态细胞之前用无菌蒸馏水多次洗涤菌体细胞,转化率明显提高.3种假单胞菌的CaCl2转化优化条件分别为:100 mmol·L-1 CaCl2,热激3 min,复苏1.5 h;50 mmol·L-1 CaCl2,热激6 min,复苏1.5 h;75 mmol·L-1 CaCl2,热激4.5 min,复苏0.5h.在上述转化条件下,3种假单胞菌的外源质粒转化效率均达到105个转化子·μg-1DNA水平.