生态工程学教学实验
《生态工程及其原理》 教学设计
《生态工程及其原理》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。
（2）举例说出生态工程的基本原理。
2、能力目标（1）通过分析和讨论生态工程的实例，培养学生分析问题和解决问题的能力。
（2）尝试运用生态工程原理，设计简单的生态工程方案。
3、情感态度与价值观目标（1）关注生态工程建设，认同可持续发展的理念。
（2）培养学生的社会责任感，激发学生参与生态保护的热情。
二、教学重难点1、教学重点（1）生态工程的概念。
（2）生态工程的基本原理。
2、教学难点（1）生态工程的系统学和工程学原理。
（2）运用生态工程原理分析和解决实际问题。
三、教学方法讲授法、讨论法、案例分析法、小组合作学习法四、教学过程（一）导入新课通过展示一些生态破坏的图片或视频，如森林砍伐、水土流失、物种灭绝等，引导学生思考生态环境问题的严重性，从而引出生态工程的概念。
（二）新课讲授1、生态工程的概念结合实例，讲解生态工程的定义：生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
2、生态工程的基本原理（1）物质循环再生原理举例说明自然界中的物质循环，如碳循环、氮循环等，强调生态系统中物质可以通过多种途径被反复利用。
引导学生思考如何在生态工程中实现物质的循环再生，如建立沼气池、发展生态农业等。
（2）物种多样性原理通过展示生物多样性丰富的生态系统和生物多样性单一的生态系统的对比，讲解物种多样性在维持生态系统稳定性方面的重要作用。
让学生明白在生态工程建设中要注重物种的多样性，避免单一物种种植或养殖。
（3）协调与平衡原理以在某一地区引种为例，说明如果生物的数量或环境条件超出了当地生态环境的承载能力，就会引起系统的失衡和破坏。
引导学生理解在生态工程设计中要考虑生物与环境的协调与平衡。
环境生态工程专业实践教学改革初探
科教论坛环境生态工程专业实践教学改革初探李静婷，李彦娇，程立平（平顶山学院 化学与环境工程学院，河南 平顶山 467000）[摘要]根据环境生态工程专业特点和社会需求，并结合学生问卷调查的分析结果，在应用技术型大学转型背景下，重新构建了环境生态工程专业的课程体系，构建了“学科基础模块”、“专业核心模块”和“工程实践模块”的立体化的课程体系。
优化“专业核心模块”课程实践教学内容，对“专业核心模块”课程实践教学内容进行调整，构建与理论教学相协调、有明确的教学要求和考核方式、前后衔接、层次分明的环境工程类课程实践教学内容。
在教学方法上，结合现代化教育手段采用对分课堂、翻转课堂等教学方法。
探索实践教学模式，提出“课堂、学校、企业”三位一体的“立体化”实践教学模式，均取得了较好的效果。
[关键词]实践教学体系构建；实践教学内容优化；实践教学模式改革[中图分类号]G641 [文献标识码]A平顶山学院前身是一所师范类二本院校，在探索发展过程中，逐渐定位为应用技术类型本科院校。
根据学校办学特色及突出优势的原则，平顶山学院至上而下对各专业进行重新定位和转型发展，制定应用型人才培养方案。
环境生态工程专业是一个新型的工科专业，基础学科为环境工程、生态学和环境科学。
平顶山学院环境生态工程专业是在原生态学专业的基础上进行转型新建专业，在实践教学体系、实践教学内容、实践教学模式等方面还需不断探索完善。
所以，通过广泛调研总结其他高校经验，同时结合平顶山市煤炭能源化工城市特色，重新修订环境生态工程专业人才培养方案，对应用型人才培养目标的实现有着重要的意义。
1 环境生态工程专业实践教学改革对平顶山学院17和18届环境生态工程毕业生调查显示，毕业生从事的工作与专业相关度为84.4%，远高于麦可思调研报告的67%；除自主创业学生外，100%稳定就业，也高于麦可思调研报告的90%。
虽然市场有需求，毕业生去向明确，但是该专业依然存在明显的问题。
4-3 生态工程【教学设计】生物选择性必修2 生物与环境
生物选择性必修2 生物与环境【教学设计】第3节生态工程[学习目标]1.举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术,达到资源多层次和循环利用的目的,使特定区域中的人和自然环境均受益。
2.形成“环境保护需要从我做起”的意识。
3.通过对生态农业、生态修复的分析,树立物质与能量的生命观念,形成保护环境、人与环境和谐相处的社会责任感。
【课件自主预习】一、生态工程的基本原理1.生态工程(1)概念:是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
(2)目的:遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。
(3)优点:与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
2.生态工程所遵循的基本原理(1)自生①由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
②遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
一般而言,应尽量提高生物多样性程度,利用种群之间互利共存关系,构建复合的群落,这样即便某个种群消亡,其他种群也能弥补上来,从而有助于生态系统维持自生能力。
③要维持系统的自生,就需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。
(2)循环循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。
(3)协调在进行生态工程建设时,需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。
处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
(4)整体①几乎每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统,这样的复杂系统建设必须以整体观为指导。
自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。
生态学实验教学大纲(环境工程专业)
生态学实验教学大纲一、制定本大纲的依据依据环境工程专业的教学计划并借鉴相关教学经验制订本实验大纲二、本实验课程的具体安排实验项目的设置及学时分配三、本实验课在该课程体系中的地位与作用生态学实验是环境工程专业的选修课实验，是该专业学生专业实验课之一，是培养基础性、应用性人才的最重要的、不可或缺的一环，担负着学生动手能力、创新能力培养的重任。
通过本实验的开设，可以让学生系统地、扎实地掌握生态学的基础理论、基本知识、基本技能与方法，培养学生综合运用知识的能力和创新能力，能够熟练使用专业常用的仪器设备，为日后的毕业论文和科学研究打下良好基础。
四、学生应达到的实验能力与标准通过本实验的开设，学生应了解生态学的一些基本方法和技能，能够熟练使用生态学中常用的仪器设备；能运用所学的专业知识分析实验过程中出现的问题。
了解实验前的准备工作，保证实验操作的规范性和准确性，能解决实验过程中有争议性的问题，同时养成边做实验边动脑筋的习惯。
通过本实验具体的操作过程，学生应达到以下要求：1.掌握室内空气微生物的检测技术；2. 掌握测算天津近海初级生产力的方法；3.掌握测定土壤可容性盐总量的方法；3.掌握黄酮含量的测定方法。
五、讲授实验的基本理论与实验技术知识实验一室内空气微生物检测基本要求：掌握培养基的配置方法及沉降法检测室内空气微生物的基本方法基本内容：配置培养基,采样,微生物培养，记数，计算。
仪器设备和耗材：灭菌锅、超净工作台、酒精灯、接种针、恒温培养箱、pH计、KH2PO4、Ca(NO3)2、KNO3、EDTA、蔗糖、琼脂、MgSO4等。
实验二初级生产力的测定基本要求：掌握分光光度计的使用方法；掌握叶绿素a的测定方法。
基本内容：采集天津沿海的天然新鲜海水；利用分光光度计测定叶绿素a含量；计算出天津近海海域的初级生产力。
仪器设备和耗材：新鲜海水、分光光度计、丙酮、冰箱、离心机、10ml离心管、碳酸镁、抽滤装置、玻棒等。
实验三滨海土壤可容性盐总量测定基本要求：掌握电导仪的使用方法、土壤盐分水提取液的制备方法和可容性盐总量的测定方法基本内容：选取某一代表性地方取土样，风干过筛，制备水提取液，用电导法测定可容性盐总量。
高中生物生态工程试讲教案
高中生物生态工程试讲教案教学目标：1. 了解生态工程的概念和作用2. 掌握几种常见的生态工程措施3. 能够分析生态工程在环境保护和生态恢复中的应用教学重点：1. 生态工程的定义和作用2. 生态工程措施的分类和应用教学难点：1. 生态工程原理和效果的复杂性2. 生态工程在实际应用中的问题和挑战教学准备：1. PowerPoint 等教学课件2. 实验用品（如土壤、植物等）3. 教学视频（关于生态工程的案例介绍等）教学过程：一、引入（5分钟）1. 展示生态工程的相关图片或视频，激发学生对生态工程的兴趣2. 提出问题：你认为生态工程是什么？它的作用是什么？二、讲解生态工程的概念和作用（10分钟）1. 生态工程是一种利用科学知识和技术手段，通过改造生态系统，提升生态系统的稳定性和生产力的工程措施2. 生态工程的作用包括环境保护、生态恢复、资源利用等方面三、介绍常见的生态工程措施（15分钟）1. 植被恢复：通过引入适合生态环境的植被种类，增加生物多样性和减少土壤侵蚀2. 水资源管理：通过建设水库、湖泊等水体，增加水资源的储备和调节水文变化3. 土地修复：通过植被覆盖、土壤改良等措施，提升土地的肥力和生产力四、实验展示和操作（20分钟）1. 展示生态工程实验的过程和结果2. 让学生参与实验操作，掌握生态工程措施的具体实施方法和效果评估五、案例分析和讨论（10分钟）1. 分析一个实际生态工程案例，探讨其中所涉及的问题和挑战2. 讨论学生对生态工程的看法和建议六、课堂总结和反思（5分钟）1. 总结生态工程的重要作用和意义2. 反思学习过程中的收获和不足，展望生态工程未来的发展前景教学评估：1. 学生实验操作的表现和结果2. 学生对生态工程的理解和应用能力3. 学生的课堂表现和参与度教学延伸：1. 组织参观生态工程项目，深入了解实际应用情况2. 进行生态工程设计和实施方案的小组项目，培养学生合作和创新能力参考资料：1. 《生态工程导论》，刘明等著2. 《环境工程导论》，李强等著3. 《生态学原理》，Peter M. Kareiva 等著。
生态工程学-实习大纲
一、课程实习的目的和要求目的：通过理论联系实际，使课堂的理论教学与生产实践中的生态工程学问题密切结合，让学生加深理解已学过的生态工程学基础知识；在实习中培养学生认识问题、分析问题和解决实际问题能力；使学生了解生态工程学的学科特点和生态工程问题的基本共性，掌握生态学基本思路和原理在社会生产实践中应用的途径和方法；学习生态工程设计的一般原则、技术程序及注意事项，初步掌握一些有代表性的生态保护、恢复与建设工程的设计、实施与管理方法；同时增强学生的生态设计理念。
要求：本实习要求学生在教师指导下，完成某两类典型生态工程模式的调查工作，包括相关资料的查询、方案设计、野外实地调查记录、室内分析和总结等环节，并在实地调查的基础上，总结相关生态工程模式设计的原则、理念以及技术路线，并对该生态工程模式进行评价与分析，最后完成一份相应的生态工程调研报告。
通过实习，使学生基本达到：1. 初步学会对资料的收集、整理和分析的基本方法。
2. 了解生态工程调查评价的主要内容、基本步骤，初步掌握其主要方法。
3. 在调研报告的编写等方面得到一次较为系统的训练。
4. 进一步树立生态设计理念和可持续发展观。
二、课程实习的内容和安排根据实习要求和学生的专业、兴趣等具体情况确定，可选择以下的2-3个题目作为实习内容。
学生通过对典型生态工程模式的实地参观、调查和分析，掌握该模式的设计原则、思路，并对该模式的结构和效益（经济效益、生态效益和社会效益）进行评价。
以下是供参考的部分选题和具体内容：1. 环境生态工程的调查和评价具体内容：（1）典型环境生态工程中环境生态技术调查环境生态技术是在环境技术的基础上派生出来的，它更加考虑了环境与生态的密切联系，其突出特点在于既能按照技术发展规律最佳运行，又能最适度地满足人的全面发展和社会综合需求（物质、文化和生态需求）的技术。
环境生态技术不仅涉及了一系列技术、技巧（技术、设备、操作规程）。
也涉及了一系列管理活动（产品设计、环境管理、技术选择、工程系统的设计）。
《生态工程学》课程教学改革初探
繁 杂 、 学实 践 环 节 薄 弱 、 科 知 识 更 新 迅 速 、 教 学 毕业 班 学 习积 极 性 难 以调 动 等 问 题 ， 合全 球 气 候 变 化 、 大 环 境 事 件 和科 研 成 果 ， 结 重 在课 程 内容 设 置 、 学 手 段 、 堂 互 动 、 教 课 科研 成 果 进课 堂 、 践 教 学 等 方 面 进 行 了一 些 探索 ， 得 了较 好 的 教 学 效 果 ， 对 下 一 步 改 实 ， 取 并
分 支 之 一 ， 一 门 新 兴 的 多 学 科 交 叉 渗 透 形 成 的 边 是
过 介 绍 生 态 工 程 理 论 的 基 本 内 涵 、 念 、 论 、 究 理 理 研
方法 以及 重要 的学 科 分 支 和前 沿 知 识 ， 学 生 了解 让
环境 生态 工程 在生 态恢 复 、 染治 理 、 合 农 业和城 污 复
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《 生态工程学》 课程教学改革初探
李 键， 滔， 洪 范海兰， 林勇明， 灿， 晗， 伟， 陈 林 洪 吴承祯
（ 建农林 大 学 林 学 院 ， 建 福 州 ３ ０ ０ ） 福 福 ５ ０ ２
摘 要 ： 目前 福 建 农 林 大 学 《 态 Ｔ 程 学 》 学 中 的课 程 设 置 、 时 设 置 、 论 教 学 、 践 教 学 等 方 面 进 行 ｒ探 讨 ， 对 教 学 内 容 对 生 教 学 理 实 针
人 与 自然 协 调 关 系 为 基 础 ， 效 和 谐 为 方 向 ， 空 结 高 时
镇发 展 等方 面的应 用 以及 国内外 开展相 关研 究 的进 展情 况 ； 掌握《 态工 程 学 》 生 的基 本 理论 、 本 知识 ， 基 掌握 生态 工程 设计 、 运行 、 理 的基 本 技 能 ， 管 为从 事 环境 保护 等相 关行业 打 下坚 实的 基础 。
《环境生态工程实验》实验课程教学大纲(一)
《环境生态工程实验》实验课程教学大纲(一)《环境生态工程实验》是一门综合性课程，该课程主要针对环境生态方面的实验进行教学，将工程技术和科学原理相结合，旨在帮助学生有更好的理解和认识环境生态工程相关的知识，并且增强他们的实践操作能力。
一. 课程目标通过学习《环境生态工程实验》课程，学生将达到以下目标：1.掌握环境生态工程领域的基本理论知识。
2.熟练掌握环境生态实验技能，能够在实验中完成数据收集和分析等操作。
3.提高学生对环境保护的意识，增强环保意识和责任感。
二. 教学内容《环境生态工程实验》主要涵盖以下内容：1.实验室安全及实验规范2.环境水样、土壤样品采集和处理3.污染物浓度分析与判断方法4.重金属污染废水生物处理技术5.环境生态监测三. 教学方法本门课程贯彻理论与实践相结合的教学理念，采用实验带动理论学习的方式进行。
具体方法如下：1.采用实验+讲解+互动问答等多种方式进行教学。
2.使用多媒体课件，图表展示，方便学生理解和记住重要概念。
3.鼓励学生参与课堂互动和实验操作，并且多次进行小组讨论和交流，增强合作意识。
4.对学生进行实验检验，检查其实验操作能力和实验结果分析能力。
四. 评价方式1.实验报告：根据实验要求，学生在规定时间内提交实验报告，结论明确，数据清晰，实验操作过程详细，实验结果分析准确。
2.实验检测：对学生进行实验操作和实验结果分析的检验，看学生实验操作和分析数据能力的掌握情况。
3.课堂讨论和交流：鼓励学生积极参与，加强沟通和表达能力。
五. 教学设施本门课程所需的教学设施：教室、实验室、计算机、多媒体设备、实验用品和设备等。
六. 总结《环境生态工程实验》课程教学大纲已经明确了课程目标、教学内容、教学方法、评价方式以及教学设施，为课程的教学奠定了科学的基础。
学生在学习期间将建立起一个清晰的知识结构以及相应应用技能的实践基础。
在实践中，学生将逐步理解和掌握环境生态工程相关的基本理论和操作技能。
生物：5.2《生态工程的实例和发展前景》学案
第2节生态工程的实例和发展前景【学习目标】1、评述生态工程发展前景，分析“生物圈2号”的实验及启示2、能举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。
3、与西方发达国家相比，说出我国生态工程的特点。
4、尝试设计简单的生态工程。
【学习重点】生态工程的实例。
【学习难点】应用生态工程的原理，设计简单的生态工程。
【学习过程】一、“生物圈2号”生态工程的实验及启示【基础知识梳理】(1)设计目的：制造一个人工模拟的_____________系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用_____________，仅仅依靠_____________，能否维持生存。
(2)失败原因：___________失调；__________比例与地球相差甚远，导致空气中___________的含量猛增；_____________量减少，不足以维持人及动物的生存。
(3)经验教训：使人们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了对_____________的认识，尽管科学技术已很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出_____________。
二、生态工程的实例1．农村综合发展型生态工程【基础知识梳理】(1)问题：_____________，_____________，产出不足。
(2)对策：建立农村综合发展型生态工程生态工程，实现物质的_____________________。
(3)案例：北京窦店村以__________________为中心的物质多级循环利用工程。
【思考与讨论】（1）这一生态系统需注意的问题？（2）该生态系统往往巧设、增设食物链的目的？（3）在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？2．小流域综合治理生态工程【基础知识梳理】(1)问题及危害：_____________比较严重，给下游地区带来严重_____________，流失土壤中含大量的_____________等植物所需养分。
(2)对策：通过_____________、耕作措施、林草措施等工程和_____________措施，层层设防来控制土壤侵蚀。
4.3生态工程教学设计-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2
《生态工程》教学设计教学内容来源：高二生物（人教版选择性必修2）一、教学内容分析：本节是生态模块教材的最后一节，通过学习前两节，学生认识到人类活动对生态环境造成了影响，并导致生物多样性的丧失。
如何解决人类发展与环境、资源之间的矛盾?本节介绍了可以解决上述矛盾的生态工程，并引导学生分析生态工程要遵循的基本原理并设计缙云山隔离带生态恢复工程，进一步理解科学、技术与社会的关系，认同人类必须树立人与自然和谐共生的社会主义生态文明观，走可持续发展之路，建设美丽中国是社会主现代化强国的重要目标。
二、学情分析：通过学习前两节《人类活动对生态环境的影响》《生物多样性及其保护》，学生认识到人类活动对生态环境造成了影响，并导致生物多样性的丧失。
重庆2022年8月21日-25日缙云山大火对生态环境造成了重大影响，怎样科学、合理、绿色、经济、环保的修复缙云山生态系统就成了亟待解决的问题，学生强烈的社会责任感和使命感促使着这节课的顺利进行。
三、教学目标：1、观看“821缙云山灭火行动”视频，分析4则缙云山生态修复的资料，归纳总结生态工程的概念及其基本原理。
2、讨论缙云山主隔离带的修复方案，培养学生尊重自然、顺应自然、保护自然、人与自然和谐共生的社会主义生态文明观。
3、设计并汇报缙云山主隔离带的生态恢复工程图，培养学生建设家乡、热爱家乡、关爱家乡人民生活水平的社会责任感和使命感，践行“绿水青山就是金山银山”的理念。
四、教学过程（学习活动设计）：【情境引入】●教学方式：（1）讲授：2013年12月12日习近平总书记在中央城镇化工作会议上说“要依托现有山水脉络等独特风光,让城市融入大自然,让城市居民望得见山，看得见水，记得住乡愁”。
党的十九大报告首次把美丽中国作为建设社会主现代化强国的重要目标。
（2）播放视频：人民日报2022年8月25日发布的“821重庆缙云山灭火行动”视频。
●设计意图：在十九大精神的指导下，唤起学生建设家乡的强烈社会责任感和使命感，引出本节课第一个任务。
选3-5-1生态工程的基本原理(教学设计)
专题五5.1 生态工程的基本原理教学设计一、教材分析《生态工程的基本原理》是人教版选修3专题五《生态工程》的第一节，是模块“稳态与环境”知识的延伸和应用，也是《生态工程》的核心内容。
包括关注生态工程的建设和生态工程的基本原理两部分内容。
二、教学目标1、生命观念（1）简述生态工程的概念，。
（2）简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。
2 、科学探究、科学思维尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
3 、社会责任（1）树立可持续发展的观念。
（2）关注我国在生态工程建设方面的成就。
三、教学重点和难点1、教学重点生态工程的基本原理。
2、教学难点生态工程的系统学和工程学原理。
四、学情分析必修模块中生态系统方面的知识为生态工程的基本原理的学习奠定了一定的理论基础，但是系统学和工程学原理比较抽象，需要设法找到已有知识和新知识的关系，通过类比完成由具体事例向抽象理论的转化。
五、教学方法教学中应结合多媒体教学手段，采用案例分析、小组探究等方法，让学生完成知识的自主构建，并激发他们的分析解决问题的意识。
六、课前准备1、学生的学习准备：预习《生态工程的基本原理》，了解相关案例的应对策略。
2、教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：2课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。
（二）情境导入、展示目标说出当地生态环境中存在的问题，并尝试提出解决问题的方法。
（三）合作探究、精讲点拨学生每三至四人为一组，结合教材，思考并回答学案上的问题。
探点一、关注生态工程建设1、生态工程的概念。
人类应用自然生态系统、系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计和调控技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，追求生态、经济、社会效益的统一。
2、生态工程的兴起：经济的不当发展对环境的破坏（环境污染和资源匮乏）；解决经济发展与环境污染的战略思想是坚持可持续发展；解决环境与经济发展协调的新学科是生态工程。
生态工程学教学设计方案
生态工程学教学设计方案一、课程背景生态工程学是一门跨学科领域的学科，涉及生态学、环境科学、土木工程、植物学等多个学科的知识。
生态工程学的研究领域包括生态系统恢复、环境保护、土地治理、水资源管理等，是一门旨在利用和改善自然系统来解决环境问题的学科。
随着全球环境问题日益严重，生态工程学的重要性也日益凸显。
本课程旨在系统介绍生态工程学的基本理论、技术和应用，培养学生分析和解决环境问题的能力，为学生提供环境保护和自然资源管理的知识和技能，使他们能够在环境保护、土地管理、水资源保护等领域做出贡献。
二、课程目标1.了解生态工程学的基本理论、方法和应用。
2.掌握生态系统的结构和功能，了解环境问题的成因和解决途径。
3.学会分析和评价不同环境问题，并提出相应的解决方案。
4.具备生态系统恢复、环境修复、水资源管理等方面的基本技能。
5.了解生态工程学的国内外发展状况和前沿领域。
三、教学内容1.生态工程学的基本概念和理论2.生态系统的结构和功能3.环境问题的成因和类型4.生态系统恢复与修复5.水资源管理与保护6.土地治理与保护7.生态环境监测与评价8.生态工程学的国内外发展状况和前沿领域四、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲授，系统介绍生态工程学的基本理论和知识。
2.实践操作：组织学生进行实地调研、野外实习和实验，培养学生的实践操作能力。
3.案例分析：结合具体的环境问题，进行案例分析，让学生深入了解环境问题的复杂性和解决方法。
4.讨论交流：引导学生参与课堂讨论和交流，促进学生思维能力和团队合作精神的培养。
5.课外阅读与调研：鼓励学生阅读相关学术文献，进行课外调研，扩展知识面和深化理解。
五、教学内容与方法的实施安排1.生态工程学的基本概念和理论（2周）理论讲授：介绍生态工程学的基本概念、发展历程和理论体系。
实践操作：组织学生进行生态系统调查，了解不同生态系统的特点和功能。
2.生态系统的结构和功能（3周）理论讲授：详细介绍生态系统的结构和功能，包括能量流、物质循环、生物多样性等。
人教版高中生物选择性必修第3册 第4章第3节：生态工程-教学设计
4.3生态工程一、教学目标1.归纳生态工程的概念，关注生态工程建设。
2.概述生态工程建设应遵循自生、循环、协调和整体四个基本原理。
3.通过分析和评价生态工程的实例，说出这些实例所运用的生态工程基本原理。
4.通过评述生态工程的发展前景，增强生态文明意识。
二、教学重难点教学重点生态工程的基本原理。
生态工程的实例。
教学难点生态工程的基本原理。
三、教学设计思路本节课由教材“问题探讨”中关于奥林匹克森林公园建设的情境引入，归纳出生态工程的概念。
通过对课本资料进行分析，引导学生理解生态工程的基本原理，利用课件展示我国生态工程的部分项目的发展，讲解我国现有的部分生态工程。
本节课的教学采用通过对资料的分析、归纳和总结，达成相应目标，并促进相应的学科核心素养的发展。
四、教学步骤1.新课导入教师活动：展示奥林匹克公园的图片，展示问题探讨中的资料，创设情境。
教师活动：展示相关图片，讲解奥林匹克森林公园的建设过程，并引导学生思考课本中的问题。
教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：1.对森林公园先进行整体设计利用了生态工程的基本原理，以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循生态系统自生、循环、协调和整体的基本原理，充分发挥资源的生产潜力，既防止了环境的污染，又达到了经济效益和生态效益的同步发展。
2.公园建设充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统是利用了生态工程自生的原理和协调的原理，充分考虑原有生物组分布局和它们生长、发育、繁殖及形成共存互利关系等条件，通过系统的自组织、自我优化、自我调节、自我更新维持系统的稳定。
同时，利用了生物与生物、生物与环境长期作用形成的协调原理。
2.新课讲授一、关注生态工程建设教师活动：展示当今的环境问题的图片，讲解建设生态工程的重要性。
教师活动：通过以上的引导，讲解生态工程的概念。
二、生态工程所遵循的原理教师活动：通过PPT材料，了解自组织的概念和实例。
教师活动：展示古代施肥的实例以及“无废弃物农业”物质循环再生示意图，讲解循环的概念和目的。
生态工程学教学设计方案
一、教学目标1. 知识目标：使学生掌握生态工程学的基本理论、方法和技术，了解生态工程学的应用领域和发展趋势。
2. 能力目标：培养学生运用生态工程学原理解决实际问题的能力，提高学生的创新意识和实践能力。
3. 素质目标：培养学生的社会责任感、环保意识和团队协作精神。
二、教学内容1. 生态工程学基本理论：生态工程的概念、原理、类型、方法等。
2. 生态工程规划与设计：生态工程设计原则、流程、案例分析等。
3. 生态工程实施与管理：生态工程实施过程中的技术要点、环境监测、效益评估等。
4. 生态工程案例分析：国内外典型生态工程案例介绍与分析。
5. 生态工程发展动态：生态工程新技术、新方法、新应用等。
三、教学方法1. 讲授法：系统讲解生态工程学基本理论、方法和应用。
2. 案例分析法：通过分析典型案例，使学生深入了解生态工程的实际应用。
3. 讨论法：组织学生就生态工程学相关话题进行讨论，提高学生的思维能力和表达能力。
4. 实践教学：组织学生参与生态工程实践项目，提高学生的实践能力和创新能力。
5. 信息化教学：利用多媒体技术、网络资源等，丰富教学手段，提高教学效果。
四、教学进度安排1. 第1-2周：生态工程学基本理论介绍。
2. 第3-4周：生态工程设计原则与流程。
3. 第5-6周：生态工程实施与管理。
4. 第7-8周：生态工程案例分析。
5. 第9-10周：生态工程发展动态。
6. 第11-12周：生态工程实践项目。
五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业完成情况、讨论参与度等。
2. 期末考试：考查学生对生态工程学基本理论、方法、应用等方面的掌握程度。
3. 实践项目：考查学生的实践能力和创新能力。
4. 课堂反馈：收集学生对教学内容的意见和建议，不断改进教学方法。
六、教学资源1. 教材：选择权威、实用的生态工程学教材。
2. 教学课件：制作图文并茂、易于理解的课件。
3. 案例资料：收集国内外典型生态工程案例，供学生分析、讨论。
生态工程学实验指导书
生命科学学院《环境生态工程》实验指导书王震洪编写适用专业：生态学、环境科学、草业科学贵州大学二OO 七年八月《环境生态工程》是针对生态破坏和环境污染使生态系统结构和功能失调，利用生态学原理，设计和建造自然和人类协调，能控制环境污染和生态退化的工程技术科学。
由于全球变化的加剧，人类面临着前所未有的环境挑战。
人们在解决各种环境污染和生态破坏问题时，最先利用土木工程、环境工程方法去解决，结果是投入高，产出低，工程系统运行可持续性差。
利用生态系统原理建立的具有“近自然”特性的工程系统能显著弥补这一不足，提高系统运行效率。
该实验指导书针对《环境生态工程》教学大纲中设置的教学目标、教学内容设置了5个实验项目。
通过这5个实验项目的教学过程，使学生加深《环境生态工程》知识的掌握，深化环境生态工程建造的生态学基本原理的认识，完成生态学本科专业教学计划规定的内容。
实验一阴性植物与阳性植物叶片形态结构比较 .............................. 错误!未定义书签。
实验二低温对植物叶片细胞膜透性的影响 ...................................... 错误!未定义书签。
实验三生物污泥的活性测定------脱氢酶的测定 .............................. 错误!未定义书签。
实验四叶面积指数的测定（LAI-2000植物冠层仪） ..................... 错误!未定义书签。
实验五叶面积测定（CI-203激光叶面积仪）.................................. 错误!未定义书签。
实验报告的基本内容及要求.................................................................... 错误!未定义书签。
贵州大学实验报告.................................................................................... 错误!未定义书签。
生物实践活动实例——“生态工程的基本原理”教学案例
３ － ４ 统计 实验 结 果及分析 ， 得 出实验 结论 多 数 学 生通 过 实 验测 得 洋 葱鳞 片 叶外 表 皮 细 胞 在 质量 分数 为 ２ ％的 Ｋ Ｎ Ｏ ， 介 质 中约一 半 细胞 不 发 生 质 壁分离 ， 少 数学 生结 果有 差异 。 学 生 的 自主探 究 活动终 结 于得 出结 论 ， 不 同学 生
葱细胞液浓度测得值为 ０ ． １ ５ ｇ ／ ｍ Ｌ （ １ ５ ％） 蔗糖浓度 ， 测 得值与质量分数为 ２ ％的 Ｋ Ｎ Ｏ 溶液 。这两个数值含 义是 否相 同 ， 细胞液 浓度 的含 义是 什 么 。
题的教师设计者 、 探究时的参 与者 、 结论的共 同形成 者。教学 中要充分尊重学生的主体作用 ， 培养学生的 科学精神。
一
２５ —
课前准备 ： 组织学生社会调查生态问题 ， 了解生
态工程的兴起 。
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ｉ 原 因
本节课 以 Ｋ Ｎ Ｏ ， 溶液为介质 ， 通过合理设置问题 情景 ， 激发学生探究的动力 ， 提出并较好的完成了“ 测 定细胞液浓度 ” 的实验课题 ， 并通过实验分析让学生 理解 了细胞液浓度的真正含义。 加强探究性实验教学 的实践和研究是未来生命科学教学 的必然方向， 教学 中教师要摆正 自己的位置 ， 教师在教学过程 中只是问
工 程 兴起 的原 因 、 生 态 工 程 的基 本 原 理 、 应用 现状 和
前景展望 ， 开阔学生视野 ， 进一步树立可持续发展 的 观念 。 其 中第一 节生 态工 程 的基 本 原理 是本 专题 的基 础与重点 ，也是培养学生实践活动能力很好的载体 ， 贴合课程标准要求 ， 可 以开阔学生视野 ， 增强环其保 意识 。 本节内容丰富， 有很多内容以“ 资料分析” 的形式 呈现 ， 适 宜用 案例教 学法 ， 引导学 生讨 论 分析 ， 有 助 于 培养学生综合分析的能力。 ２ 学情 分析
“生态工程的基本原理”教学再设计
“生态工程的基本原理”教学再设计作者：周小建来源：《中学教学参考·理科版》2016年第05期[摘要]结合生态系统的基本知识，构建“创设情境导入→引导自主探究→指导生态实践”的案例探究教学模式，引导学生归纳总结出“生态工程的基本原理”，并应用于解决实际的问题。
[关键词]生态工程基本原理教学过程教学反思[中图分类号] G633.91[文献标识码] A[文章编号] 16746058（2016）140114一、教学过程1. 巧用道歉视频，创设情境导入播放冯小刚导演，葛优、李小璐、郑恺、白百何主演的2014年贺岁片《私人订制》最后一段“向大自然道歉”视频。
学生观看视频，教师依次提出下列问题，引发学生思考分析：（1）四位主角为什么要向大自然道歉？（学生：雾霾天气频发、森林乱砍滥伐、煤炭过度开采、生态环境污染等问题都与人类的不当活动有关）（2）这些问题的背后又折射出怎样的问题？（学生：人口快速增长的压力、生产生活及经济发展所需等导致人类对资源的不合理开发与利用，由此引起的生态恶化和环境污染，充分暴露出传统经济发展模式的弊端，难以可持续发展。
）（3）解决上述问题的有效途径是什么？（教师：建设生态工程，就是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，达到经济效益和生态效益的同步发展，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展，进而实现可持续发展。
与一般的传统工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。
）2.运用模型构建，引导学生自主探究[案例1]出示“石油农业”模式图。
教师：“石油农业”模式是以美国为代表的西方经济发达国家的高投入、高产出的农业现代化模式，由于需要大量使用石油作为原料或动力而得名。
该农业模式对解决粮食需求和提高粮食产量起到重要作用，但同时由于其高能耗、高污染，使粮食品质和安全不断下降，难以可持续发展。
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工业生态学
综合性、设计性实验
北京科技大学冶金与生态工程学院生态系
2006年11月
工业生态学实验教学计划
实验学时：9学时
相关课程：普通生态学，生态工程学，环境生态学
适于专业：工业生态，生态工程
课程性质：非独立设课
课程负责人：李素芹
专业负责人：苍大强
1．实验教学目的与基本要求
本试验目的是使学生更深入地了解所学的工业生态学，工业水处理与回用等专业理论知识，掌握相关的实验研究技能，让学生能够把工业生态学的思想贯穿到未来的实际工作中去，培养学生分析、解决实际问题的能力及科学实验研究的能力，全面提高生态学等理工科学生的专业素质。
2．实验项目及教学安排
3．实验成绩考核方法
主要考察学生对所学理论知识的理解深度，学生实际操作与动手能力。
实验成绩按10分计入学生考试成绩中，其评定方法依据以下四个方面：（1）实验态度：实验态度是否积极，踏实认真，是否具有团队协作精神等；
（2）实验方案的制定：实验方案是否科学、合理并且可行；
（3）实际操作能力：包括实验的准备、设备操作、数据采集及数据的处理；
（4）实验报告的撰写：实验报告书写是否规范，对试验结果的分析讨论是否有理有据，让人信服，产生的误差及对误差分析是否切合实际，所得结论的准确性。
4．参考资料
（1）李军，王淑莹编著. 水科学与工程实验技术，化学工业出版社，2002 （2）实验方法与技术，自编
超临界水氧化技术工业废水处理试验指导书
【实验性质】
综合性实验，9学时。
【实验目的】
使学生更深入地了解所学的工业生态学、生态工程学等专业理论知识，掌握超临界水氧化技术实验研究技能及分析方法，学会对试验结果进行检验、综合分析与讨论。
培养学生科学实验研究的技能，提高学生的专业素质。
【实验内容】
（1）充分了解超临界水氧化设备的操作方法及规程；
（2）试样的制备；
（3）不同影响因素下超临界水氧化技术处理效果；
（4）实验前后COD、NH3-N含量测定；
（5）结果计算与分析。
【实验原理】
超临界水氧化技术( Super Critical Water Oxidation，简称SCWO)是湿式空气氧化技术的强化和改进，其原理是在超临界水的状态下将废水中所含的有机物用氧气分解成水、二氧化碳等简单无害的小分子化合物。
它同样是以水为液相主体，以空气中的氧为氧化剂，在高温高压下反应，但其改进之处在于利用水在超临界状态下( t > 374℃，p > 22.05 MPa)的性质，当水的介电常数减少至近似于有机物与气体，从而使气体和有机物能完全溶于水中，相界面消失，形成均相氧化体系，消除了在湿式氧化过程中存在的相间传递阻力，提高了反应速率。
另外，由于在均相体系中氧化态自由基的独立活性更高，氧化程度也随之提高，有机物在富氧超临界水中进行均相氧化，其反应速度很快，在400～600 ℃下，在极短时间内就能将有机物的结构破坏，且反应完全、彻底，使有机碳、氢完全转化为CO2 和H2O。
【仪器及试剂】
超临界水氧化设备；烧杯；滴定管等COD、NH3-N分析相关仪器。
【实验步骤】
1.打开阀门11和阀门5(见附图2)，向高压釜内打入试验介质。
应注意：装拆
时要小心，不要碰伤各部件；拧紧螺栓时，要对称上紧，以保证螺栓及密封面受力均匀。
2.加热炉的安全检查；通电前必须检查是否有可靠的接地，在确认后，方可
进行下面步骤。
3.打开总电源开关，然后再打开加热开关。
4.为安全起见，在打开加热开关接通加热管后，最好用万用表测量一下釜体
及加热炉外壳上有无漏电电压。
5.加热所需温度由控制箱上的温控仪设定并控制，具体操作请看温控仪说明
书。
加压应缓慢进行，操作时随时观察压力表的数值，严禁在超温超压情况下用釜。
6.压力设定：压力通过仪器面板上的电极点压力表进行设定，上下限（不可
超过设计压力），当压力达到或超过所设压力上限时时，仪器发声报警，同时切断加热电源，当仪器再次加热时，必须要等压力到达压力表下限方可加热，如报警声噪声太大，可按一下报警开关，这时报警声停止。
7.冷却水接头用于冷却磁铁，冷却最好在加热停止2小时后停止，以防高温
对磁铁造成失磁。
8.清洗：釜用完要及时清洗，减少腐蚀。
【结果计算】
η
COD =（C
COD
-C
0COD
）/C
0COD
η
NH3-N
=（C
NH3-N
-C
0NH3-N
）/C
0NH3-N
式中：
ηCOD,ηNH3-N——COD,NH3-N 去除率，%；C COD,C NH3-N——原水中COD, NH3-N 含量，mg/L；
C0COD,C0NH3-N——处理后水样中COD, NH3-N含量，mg/L。
【注意事项】
（1）本装置工作时高温高压，应防止烫伤。
（2）当温度和压力很高回压时应慢慢释放，切勿急聚降压。
（3）实验完成后应确保冷切循环水保持在4个小时以上，延长回压阀和磁铁的使用寿命。
起草人: 李素芹王丽华
北京科技大学冶金与生态工程学院生态系
2006.11.20
超临界水氧化装置
安全操作规程(1)
1.打开阀门11和阀门5(见附图)，向高压釜内打入试验介质。
应注意：装拆时
要小心，不要碰伤各部件；拧紧螺栓时，要对称上紧，以保证螺栓及密封面受力均匀。
2.加热炉的安全检查；通电前必须检查是否有可靠的接地，在确认后，方可进
行下面步骤。
3.打开总电源开关，然后再打开加热开关。
4.为安全起见，在打开加热开关接通加热管后，最好用万用表测量一下釜体及
加热炉外壳上有无漏电电压。
5.加热所需温度由控制箱上的温控仪设定并控制，具体操作请看温控仪说明
书。
加压应缓慢进行，操作时随时观察压力表的数值，严禁在超温超压情况下用釜。
6.压力设定：压力通过仪器面板上的电极点压力表进行设定，上下限（不可超
过设计压力），当压力达到或超过所设压力上限时时，仪器发声报警，同时切断加热电源，当仪器再次加热时，必须要等压力到达压力表下限方可加热，如报警声噪声太大，可按一下报警开关，这时报警声停止。
7.冷却水接头用于冷却磁铁，冷却最好在加热停止2小时后停止，以防高温对
磁铁造成失磁。
8.清洗：釜用完要及时清洗，减少腐蚀。
SCWO实验装置
安全操作规程(2)
1. 储液罐装液
打开储液罐上盖，将有机废水或双氧水分别加入各自的釜内，再将釜盖拧上。
2. 通过电极点压力设定上限，可控制泵压过载。
3. 预热器、反应器加热炉
设定预热器加热炉的温度，温控仪自动控温，恒温至设定温度。
温度设定详见温控仪说明书。
4. 冷却器
将冷却器接到有阀门控制的自来水源上，调节进水量，确保T5测量温度低于100℃。
5. 反应压力的控制
反应压力通过顶部加载式回压阀来控制，顶部控制压力可由手动泵加压实现，为保证控制精度，可预先在缓冲容器内加一定压力的气体，然后用手动泵打水增压气，到控制压力。
6. 注意事项
（1）本装置工作时高温高压，应防止烫伤。
（2）当温度和压力很高回压时应慢慢释放，切勿急聚降压。
（3）实验完成后应确保冷切循环水保持在4个小时以上，延长回压阀和磁铁的使用寿命。
起草人: 李素芹陈睿
北京科技大学冶金与生态工程学院生态系
海安华安石油科研仪器有限公司
2006.11.20
附件: 超临界水氧化实验装置图。