新時代“雙一流”背景下地理科學專業(yè)的實驗教學探討

李勇，韓靜艷，張兵

摘? 要：新時代“雙一流”背景下，地理科學教育工作者承擔著新時代的使命和任務要求。實驗教學是培養(yǎng)地理實踐力和地理科學專業(yè)人才的重要途徑。文章結合地理科學專業(yè)教學理念和實驗教學實踐，提出實驗教學存在：重視程度不夠、教學資源不足、教學手段局限和教學內容陳舊等方面的問題。建議通過：改進評價指標，重視實驗教學、突出區(qū)域特色，擴充教學資源、應用新型技術，豐富教學手段、融合教學科研，拓展教學內容等措施改進教學成效，提高學生的地理素養(yǎng)，提升學生的思政修養(yǎng)，厚植學生的家國情懷，建設一流本科專業(yè)，培養(yǎng)高質量的地理科學專業(yè)人才，達到立德樹人的根本目標。

關鍵詞：新時代;雙一流;地理科學;實驗教學;高質量

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）32-0021-04

Abstract： Under the background of "double first-rate" in the new era， geographic science educators undertake new mission and tasks of the new era. Experimental teaching is an important way to cultivate geographic practice and geographic science professionals. This article combines the teaching philosophy of geography and the practice of experimental teaching. The main problems to the current experimental teaching were insufficient attention， insufficient teaching resources， limited teaching methods， and outdated teaching content. It is recommended to improve evaluation indicators to emphasize experimental teaching， highlight regional characteristics to expand teaching resources， application of new technologies to enrich teaching methods， integration of teaching and research to expand teaching content etc. To improve teaching effectiveness， to improve students' geographic literacy， to enhance students' ideological and political accomplishment， to cultivate students' home and country feelings， to build first-rate undergraduate majors and to cultivate high-quality professional talents in geographic science in order to achieve the fundamental goal of strengthening morality education.

Keywords： new era; double first-rate; geographic science; experimental teaching; high quality

新時代賦予了地理學新的使命，提出了新的目標。當今世界正經(jīng)歷“百年未有之大變局”，世界多極化和經(jīng)濟全球化加速致使全球政治經(jīng)濟體系重構。“一帶一路”倡議和構建“人類命運共同體”的設想，為新時代全球治理變革提供“中國方案”。新時代賦予了地理學者新的重大歷史使命，要發(fā)揮地理學科的優(yōu)勢和特長，面向國家重大戰(zhàn)略需求，樹立全球眼光[1]來解決資源、環(huán)境、災害、發(fā)展等復雜問題[2-3]。為此，以建設世界一流大學和一流學科的國家戰(zhàn)略，提升高等教育綜合實力和國際競爭力，為中國的新發(fā)展提供智力支持。

一流本科教育是“雙一流”建設的重要基礎和基本特征[4]。提高學生的實踐技能和創(chuàng)新能力，是一流本科教育的必然要求，也是地理學專業(yè)培養(yǎng)的重要目標。師范院校作為地理學人才培養(yǎng)、一流本科專業(yè)建設的重要單位，在學生培養(yǎng)過程中，進行了改革理念的探討和實驗教學的嘗試，如地質學[5]、計量地理學[6]等課程教學;課程實踐[7]、專業(yè)論文寫作[8]等實踐教學，促進了地理學專業(yè)實驗教學的內涵式發(fā)展。但是，從地理學學科的角度探討實驗教學的尚少。本文以獲批2019年度國家級一流本科建設點的天津師范大學地理科學專業(yè)為例，結合地理學教學理念和實驗教學實踐，對實驗教學存在的問題進行了思考，探討提高實驗教學效果的改進措施。

一、地理科學專業(yè)實驗教學的特點

（一）實驗教學環(huán)節(jié)的重要性

地理實驗教學是培養(yǎng)地理實踐力和地理科學專業(yè)人才的重要途徑。地理科學是一門經(jīng)世致用、實踐性很強的學科，在國民經(jīng)濟建設、社會經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護等方面具有重要作用[2]。實驗教學在地理科學不同專業(yè)領域都發(fā)揮著重要作用，具有不可替代性。在美國新一代科學標準（Next Generation Science Standards）和英國新科學課程標準（National Curriculum）中都極為重視實驗教學活動[9-10]，要求設計大量的實驗，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)科學的能力。在我國中小學的課程標準和高校的專業(yè)培養(yǎng)方案中，都明確要求開展地理觀測、實驗、實訓和實操等教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)具有扎實的理論知識和地理實踐能力的高質量人才。

（二）實驗教學內容的多樣性

地理學具有綜合性、交叉性和區(qū)域性的特點，實驗教學的內容豐富多樣。地理學的研究對象是地球表層的各種自然現(xiàn)象和人文現(xiàn)象，以及它們之間相互關系和區(qū)域分異規(guī)律，包括了地球各個圈層：大氣圈、巖石圈、水圈、生物圈、土壤圈和人類圈。在學科層面，地理學一級學科（0705），下設自然地理學（070501）、人文地理學（070502）和地圖學與地理信息系統(tǒng)（070503）等二級學科（專業(yè)）。而且，不同專業(yè)課程，如地質學[5]、計量地理學[7]、土壤地理學[11]等，傳授的理論知識和實踐技能不同。實驗教學作為培養(yǎng)高質量專門人才的重要途徑，不同學科、專業(yè)、課程的教學內容具有差異化和針對性。

（三）實驗教學形式的創(chuàng)新性

地理科學專業(yè)實驗教學形式是動態(tài)變化的、與時俱進的。地理學既是“俯以察于地理”的古老學科，又具有“探索自然規(guī)律，昭示人文精華”的先進理念[2]。戶外實踐與室內實驗是地理實驗教學的主要模式[11]。最早的地理實驗教學因地圖學習需要，要進行繪圖實驗和模型制作;后來因氣候、地質地貌學習的需要，田野考察成為了地理實驗教學的重要載體[12]。隨著地理學的研究方法從“看”（觀察地理現(xiàn)象）、“畫”（定性記錄）到“算”（定量計算、未來預測），以及實驗教學條件的進步，新時代地理實驗教學的類型變得更加豐富，同時對教學形式的創(chuàng)新性要求也越來越高。

二、實驗教學的現(xiàn)狀及問題

天津師范大學地理學是國內較早建立的地理學科之一，現(xiàn)為一級碩士學位授權點、天津市重點學科，是天津市地理學會掛靠單位，是天津市地理科普教育基地。地理與環(huán)境科學學院建有地理科學、人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、地理信息科學3個本科專業(yè)。現(xiàn)有校級重點實驗室1個、校級協(xié)同創(chuàng)新中心3個、校級科研機構4個、省部共建實驗室3個、專業(yè)教學實驗室11個。建有薊州區(qū)八仙山和中上遠古界野外實習基地、秦皇島柳江盆地野外實習基地。教學科研平臺和基地建設為提升人才培養(yǎng)質量提供了基礎保障。

天津師范大學重視實驗教學環(huán)節(jié)，踐行“勤奮嚴謹、自樹樹人”的校訓，培育“學思并重、知行合一”的學風、“誠實守信、勇于擔當”的校風。在培養(yǎng)方案和教學過程中，以課程教學、室內實驗、科普活動和野外綜合實習等形式，做到知識傳授和技能操作的入腦、入心。通過2周的野外綜合實習，不僅強化了課堂教學效果，還提升了學生的學科認知;而且在“高強度、高綜合”的實踐教學中，磨煉學生的意志品質，提升學生的思政修養(yǎng)，培養(yǎng)學生的家國情懷。但是，實驗教學與新時代地理學的培養(yǎng)目標、一流本科的建設要求，尚有一段距離。

（一）重視程度不夠

對高質量人才培養(yǎng)理念和培養(yǎng)方式認知不到位，對實驗地理教學的理論和實踐不夠。在地理科學專業(yè)，除野外綜合實習和部分課程（植物地理學、地質學與地貌學、生態(tài)學、地理信息系統(tǒng)等）外，大多課程的教學仍以經(jīng)驗知識傳授的課堂教學為主，實驗教學的課時比例小，學生動手實踐的機會少。當前的教學質量評價指標過于簡單，主要評估實驗室條件，對實驗室內容與成績、實驗過程與效果等沒有量化評估[13]，導致對實驗教學的重視度不高。

（二）教學資源不足

實驗教學的成效取決于教師水平、實驗條件和科研平臺等教學資源。教師是知識和技能的傳授人，是教學資源的實施者。高水平的教師隊伍是高質量實驗教學的先決條件，其他教學資源是實驗教學成效的重要支撐。教師地理素養(yǎng)受行為態(tài)度、主觀規(guī)范、知覺行為等因素的控制[14]，主觀能動性強的教師能充分調動有限的教學資源來開展實驗教學活動。但是，部分教師為本科生上課的動力不足，現(xiàn)有實驗條件不能滿足高質量地理人才培養(yǎng)的需要。

（三）教學手段局限

教學手段是人才培養(yǎng)的重要路徑。簡單的教學手段很難培養(yǎng)出高質量的人才。在以教師講授間接經(jīng)驗為主的教學中，如研究性學習、小組合作學習、活動課等，大多以學生實踐活動的方式進行，學生直接參與性不夠、體驗式學習動力不足[15]。如今，“實地考察”和“地理信息系統(tǒng)”（GIS）反映了當前地理教育中的特色教學方式和信息處理工具[16]。傳統(tǒng)的、簡單的實驗教學方式不能適應新時代一流本科教育建設的要求，應充分運用新方法、新技術豐富教學手段，多場景、高頻次提供高質量人才培養(yǎng)通道。

（四）教學內容陳舊

地理教學內容過分陳舊，脫離現(xiàn)實生活，與國家戰(zhàn)略和實際需求脫鉤。由于地理課程結構的缺陷[17]、教學內容不能與時俱進[18]，學生會感覺其枯燥、簡單，影響了課程的教學成效，打擊了學生的主觀能動性，導致教師和學生的實踐能力、應變能力不能緊跟時代發(fā)展的步伐，不能適應新時代、新常態(tài)，也培養(yǎng)不出高質量的學生。在“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”的理念下，以區(qū)域協(xié)同發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護、“一帶一路”倡儀等國家重大需求背景下，要緊跟時代前沿，剔除陳舊知識，更新教學內容，扎實推動一流專業(yè)建設。

三、實驗教學的改進措施

（一）改進評價指標，重視實驗教學

突出人才培養(yǎng)理念和培養(yǎng)方式，提高人才培養(yǎng)質量，首先要改進評價體系。實驗教學要以鍛煉學生實驗綜合設計能力為宗旨，以綜合性實驗為依托，以滿足學生要求和人才培養(yǎng)為目標。針對地理科學專業(yè)實驗教學的現(xiàn)狀及特點，可以建立以重要評估指標、次重要評估指標、一般評估指標和次要評估指標的實驗教學層次評價體系，其中重要評估指標是評估的關鍵，包括實驗綜合設計能力、綜合性實驗、學生評價[13]。重要評估指標滿足了“學生中心、產(chǎn)出導向”的理念，加強了實驗教學的過程管控，提高了實驗教學的重視度。

（二）突出區(qū)域特色，擴充教學資源

地理科學有區(qū)域性和交叉性，根據(jù)實際需求，充分利用現(xiàn)有條件，擴充實驗教學資源。首先要“以本為本”，突出本科教育是大學的根本，擴充教師隊伍、提升教師水平，有效利用實驗室[19]。協(xié)同校內主導師、校外副導師、班主任、輔導員、研究生以及高年級本科生，形成獨具特色的本科生導師制，促進教學與科研、教書與育人的有機融合[20]。其次，突出區(qū)域特色，營造學生愛學校、愛家鄉(xiāng)、愛祖國的濃厚氛圍。充分利用現(xiàn)有資源，以戶外實踐、野外實習等途徑，讓學生走出教室、融入校園、親近山水、體會民俗。

（三）應用新型技術，豐富教學手段

新技術和多樣化的教學手段能激發(fā)學生主動學習，提高學習效果。新型學習方式主要有：在線學習、基于問題的學習、移動學習、混合式學習和電子學習等[16]。在新時代，數(shù)字經(jīng)濟、人工智能、納米技術、量子計算機等前沿領域蓬勃發(fā)展，新型冠狀病毒肺炎疫情加速了線上教學的速度和進程?？梢酝ㄟ^虛擬仿真、線上課程等途徑，開展實驗教學環(huán)節(jié)，豐富學生的學習體驗。以團隊小組合作的方式，增強學生的集體合作意識[21];以科普基礎為依托，開展科普活動[22]，使實驗教學因材施教，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，提高地理綜合素質。

（四）融合教學科研，拓展教學內容

創(chuàng)新人才培養(yǎng)和一流學科建設要更新教學內容，促進教學科研的多維度融合。教學是基礎知識和專業(yè)技能的傳授，科研是前沿領域和實際需求的運用。通過整合教學與科研人力資源、設備設施，促進教學與科研的協(xié)同提高[23]。在參與科研項目中，學生能運用所學，提高實踐能力，訓練科研能力[24]，既能提升實驗教學質量，又能為科研提供新動力。通過以科學問題為導向的體驗式學習[25]，整合了現(xiàn)有的教學資源，更新了陳舊的教學內容，培養(yǎng)學生的科學思維能力、創(chuàng)新意識和綜合素養(yǎng)。

四、結束語

新時代“雙一流”背景下，地理科學專業(yè)實驗教學的創(chuàng)新是一個循序漸進的過程，需要教育工作者因材施教、與時俱進、久久為功，把新理念、新技術和新知識融入實驗教學中，提高人才培養(yǎng)質量?，F(xiàn)有的實驗教學改革探索，主要通過構建課程實驗教學、野外實踐教學和科研能力訓練為舉措，以本科生導師制、課程體系建設、專業(yè)技能競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、科研創(chuàng)新項目、校企合作平臺、教學團隊建設、科普基礎等方式，讓每一門課程有內涵、每一位教師有底蘊，切實增強學生的獲得感，達到立德樹人的根本目標。

隨著全面建成小康社會和國家重大戰(zhàn)略的需求，地理學知識不但為專業(yè)人員所需，而且已成為規(guī)劃和決策工作者的必備條件。地理學教育是國民素質教育的重要組成部分。地理科學教育工作者承擔著更高的時代使命和任務要求，不僅傳授學生專業(yè)知識和技能，更讓學生樹立正確的世界觀，增強愛國意識、環(huán)境意識、海洋意識等。由于作者研究視野局限、教學經(jīng)驗不足，僅以管窺豹的角度，拋磚引玉地提出實驗教學的一些思考和改進措施。

參考文獻：

[1]秦大河，張國友，宋長青，等.今天的中國為什么比任何時候都需要世界地理學[J].世界地理研究，2020，29（1）：1-7.

[2]傅伯杰.新時代的地理學與地理人[J].中學地理教學參考，2019（5）：16-18.

[3]MEADOWS M E. Geography Education for Sustainable Development[J]. Geography and Sustainability， 2020，1（1）：88-92.

[4]鐘秉林，方芳.一流本科教育是“雙一流”建設的重要內涵[J].中國大學教學，2016（4）：4-8.

[5]張靜.對地質學教學改革的思考與探究——以伊犁師范大學為例[J].伊犁師范學院學報（自然科學版），2019，13（1）：84-87.

[6]劉宇峰，郭玲霞，原志華，等.面向應用型人才培養(yǎng)的計量地理學課程教學改革[J].高師理科學刊，2020，40（9）：98-101.

[7]鄧小菲，韓劍萍，趙龍，等.地理科學專業(yè)“計量地理學”實踐教學改革思考[J].綿陽師范學院學報，2019，38（5）：112-115.

[8]荊平，楊靜.師范院校地理科學專業(yè)論文寫作教學問題與對策[J].教書育人（高教論壇），2020（30）：108-109.

[9]WYSESSION M E. Teaching the “Geo” in Geography with the next Generation Science Standards[J]. The Geography Teacher， 2016， 13（1）：17-22.

[10]LAMBERT D， HOPKIN J. A possibilist analysis of the geography national curriculum in England[J]. International Research in Geographical and Environmental Education， 2014，23（1）：64-78.

[11]游玉華，陸曉輝.有效戶外實踐與室內實驗相結合的教學模式探討——以土壤地理學實驗教學為例[J].高教學刊，2020（2）：94-96.

[12]張海，馬建寧，牛科強.我國地理實驗教學研究綜述[J].地理教學，2015（8）：16-20.

[13]祝云龍，李權國，孫小舟，等.AHP在地理科學專業(yè)實驗教學評價指標體系的應用[J].湖北文理學院學報，2014，35（5）：79-82.

[14]羅茜，謝淑敏，方雪琦，等.教師地理實踐力教學傾向的形成及其對教學行為的影響[J].地理教育，2020（10）：4-7.

[15]林培英.地理實踐活動教學的意義與發(fā)展[J].課程.教材.教法，2002（11）：46-50.

[16]張鵬韜，王民.近十年（2009-2018）國際地理教育研究熱點分析與啟示[J].外國中小學教育，2019（6）：65-74.

[17]張海.地理實驗教學的困境與實現(xiàn)路徑[J].地理教學，2019（9）：13-16.

[18]趙芳，劉俊杰，于海芳.高校地理教學改革的探索與實踐[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（64）：73-74.

[19]張海峰.“雙一流”背景下的一流實驗室建設研究[J].實驗技術與管理，2017，34（12）：6-10.

[20]夏元平，聶運菊，程朋根.導師制下地方高校地理信息科學專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探究與實踐[J].大學教育，2020（11）：34-38.

[21]BREEN R L. A Practical Guide to Focus-Group Research[J]. Journal of Geography in Higher Education，2006，30（3）：463-475.

[22]中國科學院地學部地學教育咨詢組.中國地學教育的未來[J].地球科學進展，2003，18（2）：172-174.

[23]HEALEY M. Linking Research and Teaching to Benefit Student Learning[J]. Journal of Geography in Higher Education，2005，29（2）：183-201.

[24]高翔，高超，王臘春.在自然地理實踐教學中實施通識教育[J].中國大學教學，2014（1）：81-83.

[25]PAWSON E， FOURNIER E， HAIGH M， et al. Problem-Based Learning in Geography： Towards a Critical Assessment of Its Purposes， Benefits and Risks[J]. Journal of Geography in Higher Education， 2006，30（1）：103-116.