基于SRTP的校園生態實踐教學的探索與實踐

王藝芳， 李 莉， 楊黎黎， 王菁菁， 李殊婷， 金理想

（重慶大學建筑城規學院山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室，重慶 400030）

0 引 言

大學生科研訓練計劃（Student research training program，SRTP），源于美國麻省理工學院1969年提出的本科生研究機會計劃（The undergraduate research opportunities program，UROP），國內由清華大學于1996年最先提出大學生研究訓練（Student research training，SRT），經過了幾十年循序漸進的發展，SRTP已成為高校提高實踐教學質量的重要環節，在培養學生對理論知識的綜合理解與運用能力、實驗實踐技術操作、探索創新能力及科學研究思維等方面起到了積極作用，為高校培養創新型、研究型、綜合型人才夯實了基礎［1-4］。

2015年中共中央、國務院出臺《關于加快推進生態文明建設的意見》，將生態文明建設作為國家發展建設的重要內容之后，對相關人才的需求更多，要求更高。風景園林作為與此緊密相關的一級學科，因其實踐性、綜合性強的特點，在理論教學已趨于完善，但實踐教學大都停留在認知及設計實踐的情況下，使得很多高校的師生都在積極推進和深化學科中實踐環節的教育探索［5-8］。本文將以校園生態實踐教學為例，論述基于SRTP的校園生態實踐教學的設計思路、實施情況及成果，旨在說明通過SRTP的校園生態實踐教學，一方面可以彌補風景園林專業生態相關教學中實踐部分的內容，使學生在實踐中反思理論知識學習過程中存在的不足，給學生提供系統的專業知識學習、充分探索實踐機會以及自主學習、創造和思考研究的空間，另一方面對學生的研究性學習能力、實驗動手能力、協同配合能力及探索創新意識的培養都起到了積極作用。

1 校園生態實踐教學現狀及存在問題

我校風景園林專業與生態相關課程的設置中，純理論課有園林植物配植理論、景觀生態學、城市綠地系統規劃與設計、風景區與自然遺產保護，理論結合實踐的課程有園林植物基礎、園林植物配植設計1、園林植物配植設計2、風景園林設計1-8，純實踐課程有園林植物與生態調研。其中實踐課時分配占15%，而這15%的實踐課時中認知實踐占30%，設計實踐占70%。

根據現狀分析，存在的主要問題有：①實踐課時分配較少，實踐學習及相關能力培養不夠；②實踐課時由認知實踐及設計實踐組成，缺乏工程實踐，而理論知識學習的轉化及相關實踐能力的培養是需要工程實踐訓練才能實現的［9-10］；③由于課程隨學期設置，使得實踐缺乏連續性，無法形成一個完整的實踐訓練，而生態實踐與植物要素密不可分，植物的生長表現需要一個較為長期的過程，此方面的實踐學習具有連續性的要求。

2 校園生態實踐教學設計思路

基于對現狀及存在問題的分析，考慮選取小尺度的校園空間環境，基于SRTP項目開展校園生態實踐教學嘗試。

基于SRTP項目開展校園生態實踐教學的原因，①SRTP項目主體包含教師及學生，且強調以“學生為本”，教師在整個過程中可以引導和指導學生通過自主意識和創新思維制定項目實施計劃，幫助學生明晰項目實施各階段的目標及任務，進行自主的研究性學習和實踐，可將理論學習內容更多轉化為自主學習，從而增加實踐內容的比例；②SRTP項目的開展時間為1～2年，這樣有充足的時間進行完整的實踐訓練，在原有的認知實踐、設計實踐基礎上增加工程實踐內容；③SRTP項目有良好的過程控制［11］，除了在申報時對項目的可行性進行審核評估外，在項目進行中還會定期進行中期檢查、經驗交流，項目快結束時進行結題答辯、總結匯報等，以確保項目順利、有效開展，保障了實踐學習連續性的要求。

選取小尺度的校園空間環境來開展生態實踐教學的原因，①2017～2019年“校園生態實踐論壇”已成功舉辦3屆，多所高校都在積極進行“校園生態實踐”的探索與實踐，并將此作為有效的實踐教學方式進行推廣［12］；②小尺度的校園空間環境中存在著豐富的生態［13］，在有限時間內選擇小尺度的校園空間環境開展生態實踐教學是可行的，期望可以對生態學習“見微知著”；③我校風景園林綜合實驗室，擁有168 m2的外部環境空間及185 m2的室內空間。外部環境空間可作為穩定的實驗基地長期開展生態實踐教學，室內空間可為學生提供交流討論的場所。

3 校園生態實踐教學實施情況

在教師指導之下，學生成功申報立項并結題了校第十屆SRTP項目，題為“小空間植物陰生生境營造的實驗性研究”。從項目申報到項目實施再到項目結題，歷時2年。

3.1 項目申報

在項目申報階段，需要幫助學生確定選題及項目申報書的撰寫。

先將選題的大范圍限定在“生境營造研究”，要求學生進行大量的文獻檢索、信息閱讀管理及實地考察，同時為學生推薦該領域的研究學者及需要參考閱讀的文獻書籍等，學生在此過程中發現問題后，與教師討論確定研究題目，梳理項目立項、研究的目的與意義。學生在進行了大量的文獻查閱及外出調研后發現并提出：重慶是全國年日照量最少的地區之一，此外，作為山城，城市發展受區域面積限制，呈立體縱向發展態勢。在氣候和地形的雙重作用下，形成的小型陰生環境空間也較為多樣，這類空間由于占地面積小，自然條件不佳等原因逐漸成為城市中的消極空間。而高校校園中同樣也存在眾多類似的消極空間。但此類空間若能通過科學合理的生境設計營建，依然可以發揮其生物多樣性活力，無論是植物群落還是動物群落，甚至可以改善人們的生活學習環境，充分發揮場地的生態效應與景觀效應。項目組期望能在不斷的實驗研究中分析總結出陰生生態環境營造的原則和方法，為高校校園環境乃至城市中類似的空間環境的改善提供借鑒。

聚焦校園中存在的眾多消極空間后，將研究樣本選定在風景園林綜合實驗室旁的陰生小空間，然后指導、幫助學生對具體的研究內容進行梳理，并針對具體的研究內容給出研究方法的建議，所建議的研究方法要求學生進行相關資料的檢索、學習并進行適合研究方法的設計。最終將主要研究內容歸結為以下3個部分：

(1)優劣診斷。陰生小空間的生境現狀調研分析。①調研分析場地的光照（周邊建筑落影、原有喬木形成的樹蔭分布、場地接受日照范圍及時長）、風、溫度、土壤（濕度、滲水率、酸堿度等）等自然條件；②調研分析現有的植被情況（生長情況、多樣性情況、種植形式、群落結構、色彩等），判斷其空間植物活力；③調研分析現有的動物情況（昆蟲種類、場地及周邊鳥類等），判斷空間的動物活力；④調研分析人群的活動情況，判斷空間的社會生活活力。總結分析影響空間活力的因子有哪些。

(2)實驗營造。陰生小空間生境營造的實驗性研究。針對現狀條件及存在的問題，研究提出相對應生境營造方案并實際進行改造實施。

(3)評價總結。小空間陰生生境營造的原則與方法研究。改造使用一段時間后，繼續觀測記錄植物生境對植物的影響（生長情況、群落演替）、增加或減少的動物種類及情況、人群社會活動情況等，通過系統、嚴格的方法評價改造后場地的生態效應與景觀效應。最后研究總結小空間陰生生境營造的原則與方法。研究內容及方案（路線）如圖1所示。

在對立項意義、國內外研究現狀、研究內容與方案（路線）等梳理完后，申報書的撰寫也就完成大部分內容了，剩下的內容，學生可自行完成。

3.2 項目實施

在項目實施階段，要求學生應嚴格按照前期制定的進度安排表有序開展，并約定進行2周1次的進度報告及問題討論會，對出現的問題及時進行研討解決或方案調整，以確保項目的順利開展與有效實施。

3.2.1 生態環境現狀調研分析

我校風景園林實驗室位于重慶市沙坪壩區學校B區東側，是建筑城規學院下屬實驗室之一（見圖2）。實驗室附屬的外環境，由于被3棵高大喬木遮擋，林下植物生長情況較差，成為一個消極的陰生空間（見圖3）。

圖1 研究內容與方案（路線）圖

圖2 風景園林實驗室區位圖

圖3 場地實景照片

(1)自然條件。指導學生運用儀器設備分別對場地預先選定的4處測試點進行光照強度、溫度及土壤含水量、酸堿度和溫度的測量。測量結果為：場地光照強度差異大，場地內部受高大喬木的遮陰影響，光照條件較差，場地外部的自然坡地光照情況較好；場地內部氣溫稍低于場地外部；場地土壤整體偏堿性，土壤含水量16%～25%，見表1，表2。

表1 場地光照強度及氣溫測試情況（7月11日）

(2)植物生長情況。場地以喬木為主，灌木、地被層種類少，且生長雜亂稀疏，見表3。場地中以常綠植物為主，色彩單一，見表4。

喬木層中廣玉蘭由于與建筑及各株之間距離過近，導致其生長發育不良，存在不正常落葉現象；灌木層中珊瑚樹由于營養不良，出現葉片褪色，光澤黯淡的現象；地被層中麥冬由于位于破損水管道之上，導致草色發黃，長勢稀疏。

(3)動物棲息情況。場地內部以小昆蟲居多，目前發現有蛞蝓、螞蟻、蝸牛、蜘蛛、蚊子、水蚯蚓等，見圖4。

表2 改造前土壤信息記錄表

圖4 改造前動物照片

圖5 設計概念邏輯圖

表3 改造前植物生長狀況調查表

3.2.2 生態環境營造方案設計及實地營建

3.2.2.1 生態環境營造方案設計

在對場地現狀進行詳細分析之后，根據場地的特點：①作為風景園林實驗室附屬綠地，②場地因光照條件差導致植物生長不佳，③場地活力不足，提出設計概念（見圖5）。以實驗性作為主題，以科普教育作為功能目的，進行實驗性非陰生植物種植嘗試與陰生觀葉植物景觀營造的種植設計，以期為學生提供植物實驗學習場所，為行人提供良好景觀及相關科普教育。

表4 場地現有植物季相表

場地分為前后兩個區塊，前區設計為專類蕨類園，后區設計為耐陰植物花境，見圖6。

3.2.2.2 兩區塊的營建內容

(1)前區：專類蕨類園。場地位于風景園林實驗室入口，內部立有實驗室標牌。為了加強入口的可讀性與高級感，選擇了簡潔的專類蕨類景觀，以多種綠色觀葉植物制造出層次感，見圖7。

圖6 設計分區圖

圖7 前區植物配置平面圖

在植物的選擇上選取0～5、10～20、30～50 cm共3個層次的觀葉植物，分別為翠云草、狼尾蕨、夏雪銀線蕨、傅氏鳳尾蕨、密葉波士頓蕨、腎蕨、袖珍椰子、佛甲草、香冠柏，其中多數為陰生植物，并能不同程度上的耐陰耐濕，見表5。在季相上能做到全年常綠，并有深綠、褐綠、淺綠的層次感，見表6。

表5 前區植物生長習性表

在種植方式上以叢植為主，形成錯落有致的斑塊。斑塊本身在結構上形成富有層次的配置。

(2)后區：耐陰植物花境。場地的后區位于行道樹的樹陰下，是一塊東北高西南低的坡地，因此，植物的選擇以陰生觀葉植物和耐陰花卉為主，同時搭配少量試驗性的草花植物，具有一定的試驗意義，見圖8、表7、8。而在回應地形方面，本案采用了木樁分臺的方式，自東北向西南依次分成4臺，并將植物按高度有序排列，使人行道一側的景觀面最大化，也滿足了場地內部使用者的觀賞需求。

表6 前區植物季相圖

圖8 后區植物配置平面圖（1∶50）

學生此前從未有過類似的工程實踐及勞動體驗，在實地營建過程中遭遇了重重阻礙，見圖9。如工具的有效使用、天氣的變幻無常、身心的疲累等，但學生們都一一克服，最終完成的效果達到了預期的目標，見圖10。學生在進行地形改造過程中發現非常耗時耗力，很難達到設計圖上的效果，從而由此反思，在設計過程中進行地形設計時必須要順勢而為，慎重進行大的地形調整，否則會對施工帶來很大的困難，增加不必要的人力、物力、財力的投入，這種實踐結合理論的反思學習在傳統的認知及設計實踐中是很難真正體會到的。實踐表明，這種以學生的認知水平為基礎，以實踐中的問題為中心開展的教學，其探究性、互動性、自主性的特點是非常鮮明的［14］。

3.2.3 建成后評價總結

(1)自然條件情況。2019年5月，學生分別對改造后場地溫度、土壤的含水量、酸堿度和溫度進行了再次測量。場地內外光照強度依舊差異大，場內溫度略低于場外，但土壤酸堿度改變，在中性波動，其含水量在19%～27%范圍，見表9。

圖9 現場營建圖

圖10 建成實景圖

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(2)植物生長情況。種植前區黃葛樹大量落葉，低矮的蕨類如翠云草，被落葉覆蓋，在潮濕無光環境下出現局部腐爛的情況。腎蕨由于選購時選擇的單根種植，難以成叢，長勢較差。大量的佛甲草和場地唯有的3棵香冠柏被盜走。

表8 后區植物生長習性表

表9 改造后土壤信息記錄表

種植后區部分草花植物在暴雨后，土壤積水植株變黑死亡，如白晶菊、金魚草、金雀兒。在缺乏陽光照射情況下，金雀兒出現葉色黯淡情況，部分雛菊也出現花色減淡和植株倒伏現象。受楝樹果實砸落的影響，雛菊、蓍草被大量砸傷。藿香薊在種植第3天就開始枯萎，其主要原因是土層基質薄，厚度不夠。大量的楓葉天竺葵和蓍草被踩踏入花田的人盜走，見表10。

表10 改造后植物生長狀況調查表

(3)動物棲息情況。受草花類植物的吸引，出現采蜜類昆蟲，如蜜蜂、蝴蝶。植物的增多，也出現了蚜蟲類的害蟲。同時，土壤里首次也發現了新的軟體蟲。但場地后區頻繁出現野貓踩踏花草，見圖11。

圖11 改造后動物照片

(4)行為評價。改造前，很少有人會注意到場地內部的景觀或駐足停留。而改造之后，場地周邊的活力得到了很大的提升。有人停留觀賞，有人以此為背景拍照，還有家長帶著小孩在這里識別植物……除此以外，有的周邊居民到場地來挖走了一些植物，破壞了此處的景觀。這樣的結果值得深思。

4 成果及評價

項目開展順利并良好結題，風景園林實驗室外場地得到了更新與優化，學生表示在這持續兩年的項目開展過程中，收獲很多，豐富了專業理論知識，提高了實踐動手能力。

在項目申報階段，申報書中包含研究內容、立項意義、國內外研究現狀、研究方案（路線）、創新點、預期研究目標、成果及經費預算等多個方面，在指導學生撰寫、梳理申報書的過程中，著重對學生文獻檢索與信息管理方面的能力進行實踐訓練，這是學生進行研究性學習、自主學習非常重要的能力之一［15］，學生不僅掌握了文獻檢索及信息管理的基本方法，還自主學習到了更多專業理論知識，在對信息的收集、篩選、提煉、總結等方面的能力也得到了訓練和提升。

在項目實施階段，學生對田野調查法及社會調查法都有了一定的學習與實踐，掌握了多種儀器設備的使用方法；在進入方案設計與實驗營造環節后，是一個研究型綜合實驗過程，學生需要進行綜合知識的運用，包括營建方案設計，信息、物料準備，實地施工營建，營建過程記錄，營建后總結等多個方面，這個過程對學生的動手能力，自主探索、創新能力，解決實際工程問題的能力等相關綜合能力的鍛煉提高是顯而易見的；在建成后的評價總結過程中，學生對前后采集的數據、信息進行對比、分析、總結，系統地整合理論所學的知識及實踐所獲的技能，全面提高了學生的綜合素養。

在項目結題階段，學生對項目開展期間的所有內容進行歸納總結反思，進行結題答辯及結題報告的撰寫，這個過程對學生的文字寫作能力、口頭表達能力的鍛煉及提升都起到了積極作用。

5 結 語

基于SRTP的校園生態實踐教學是由師生共同討論完成命題的研究型綜合實踐教學的嘗試。這種方式具有傳統課堂教學無法比擬的優勢，不僅彌補了傳統教學中存在的實踐教學學時分配少，內容有限，缺乏連續性等問題，還對學生綜合知識的運用，實踐動手能力的提高，自主研究、探索創新思維的培養等方面都產生了積極影響。

·名人名言·

雄心壯志或單純的責任感不會產生任何真正有價值的東西，只有對于人類和對于客觀事物的熱愛與獻身精神，才能產生真正有價值的東西。

——愛因斯坦