U-M協同育人模式的建構與實踐

朱大運 李九彬 楊倩

教書與育人是“教”與“學”深度融合的產物，當前在教學體制改革縱深化推進過程中，對促進教師專業化發展提出了更高要求。2010年出臺的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》，明確指出改革人才培養體制，樹立系統培養觀念，推進大學、中學、小學的有機銜接，教學、科研、實踐緊密結合，形成機制靈活、渠道互通的人才培養體制。2017年教育部印發的《普通高等學校師范類專業認證實施辦法（暫行）》，進一步將協同育人，與地方教育行政部門和中學建立權責明晰、穩定協調、合作共贏的“三位一體”協同培養機制，基本形成教師培養、培訓、研究和服務一體化的合作共同體納入中學教育專業認證標準。大學與中學的合作既是世界各國教師教育改革的主要趨勢，也是現階段地理學科核心素養在高中地理教學與大學地理專業教育有效銜接的重要方式。

但在現實層面，中學教師在教育教學行動中注重地理結論的傳授，而輕地理過程的剖析;大學在人才培養過程中注重學科與社會發展的需要，而缺乏對中學地理教學模式和育人模式的深入了解。伴隨中學新課程改革以及生涯規劃教育的興起，為二者協同育人，實現人才培養的一體化奠定了基礎。但如何能更好地促進中學地理過程教學與大學專業教育的高效銜接，縮短中學生進入大學專業理論知識學習的適應期，打造有效的U-M合作協同育人模式非常值得探究。

一、U-M協同育人的基本內涵與構建

1.概念界定

U-M協同育人，即大學（University）與中學（Middle School）通過彼此協商，為了更好地實現大學與高中地理教育的有效銜接，避免脫節，聯合教研、共同培養人才，雙方目標一致、利益共享的聯合行動。

由于人們認識客觀世界是一個循序漸進、逐步深入的過程，同一事物在不同的時期，不同研究層次上會有不同的理解和認識，現行的教育系統是分成小學、中學、大學三個教育階段，每個階段具有獨特性，卻又相互影響，相互銜接，構成一個完整的系統。

如今，大部分師范院校對于地理專業招生限于理科生，與高中地理屬于文科范疇相悖，而大學地理教學是建立在已有的中學知識基礎上，進行知識的拔高與拓展，這樣使得理科生在學習地理時，出現力不從心的感受，因此需要有效解決高中與大學地理教育內容與方法的有效銜接，達到協同育人的目的，使高中生盡快適應大學學習方法，更好掌握地理專業知識，為將來的地理教育服務。

2.U-M協同育人模式的構建

針對中學教育與大學人才培養銜接不夠，中學生社會實踐資源相對匱乏等問題，基于協同理論和合作理論，構建U-M一體化協同育人模式，形成中學教育與大學人才培養緊密連接的利益共同體。

在U-M協同育人模式中，兩個群體之間建立起相輔相成的利益相關關系，確定課程主題后，共建課程體系與培養模式、共享時間資源與理論優勢，優勢互補、互相促進（圖1）。大學在基礎理論、科教平臺和實踐基地等方面擁有獨特的優勢，可以支撐彌補中學地理過程教學中的理論需求，加深學生對未來大學就讀專業的清晰認知。中學教育擔負對接大學的最后一根接力棒，其體系教育直接關系大學輸入人才質量和培養模式，通過共建人才培養模式和課程體系，促進中學生思考能力、實踐能力和基礎科研素養獲得全方位成長和提高，為下一步快速融入大學學習和研究生涯墊定基礎。

二、U-M協同育人模式的實踐

地理學研究的案例是生動展示地理學基本原理和過程的主要載體。生動具體的案例可以幫助學生從地理要素綜合的角度認識地理事物的整體性，地理要素相互作用、相互影響的關系，深入理解地理事物和現象在空間和時間尺度上的發生、發展和演化過程，這也是培育學生地理學科核心素養的內在要求。中國西南地區是世界三大喀斯特集中連片分布區之一，面積達55萬平方千米，喀斯特地貌極具典型性和代表性，為開展U-M協同育人教學提供了豐富且理想的載體。

1.喀斯特地貌的生態：洞穴生物菌蚊之奇

1.1教學契機

菌蚊廣泛分布在各大動物地理區，構成了陸地雙翅目區系的一個相當重要的部分，全世界已知3000余種，我國到1988年僅記載10屬24種。世界自然遺產“中國南方喀斯特”——重慶金佛山國家級自然保護區位于重慶南部南川市境內，屬大婁山山脈，是中國為數不多的集生物多樣性豐富、自然景觀奇特為一體的自然保護區，在保護、科研和合理利用等方面都有很高的價值。筆者之一李九彬和西南大學重慶市三峽庫區生態環境與生物資源國家重點實驗室培育基地導師一起帶領三個高中學生，對金佛山進行生物多樣性快速調查時，只在倒洞采集到了菌蚊，而其他洞穴（如燕子洞、靈官洞等）中均未發現。在倒洞中，種群也明顯呈現出不均衡分布特點，即洞口處較少，中間和最里面較多。究竟是什么因素制約了洞穴菌蚊的種群數量？引導學生們對此進行了初步研究分析。

1.2學生探究

倒洞與燕子洞均位于金佛山山王坪鎮。倒洞為單出口，洞口經度為107°19′12.86″E，緯度為29°06′54.12″N，洞口海拔1233m，洞長約50m。燕子洞為雙出口，洞口經度為107°12′13.72″E，緯度為29°00′07.71″N，海拔2057m，洞長1279m。

課題組探查金佛山洞穴時，在倒洞發現了一種奇怪的現象。在倒洞洞穴內壁及洞頂發現了很多白色的絲狀物，像門簾一樣垂下，絲長6-7cm，仔細探索，發現細絲為一體色，為一灰黑色的蟲所發出，幼蟲蟲體長約1-2cm。一只蟲所垂絲狀物4-6根，經過后期對此蟲浸制標本進行分析，確認此灰黑色蟲是雙翅目菌蚊的幼蟲。

為更好地探究影響菌蚊生活的因素，再次攜帶專業的儀器設備，對南川金佛山山王坪上的倒洞和燕子洞考察。測量了海拔、洞內CO2的濃度、氣溫、水溫、水的pH值和電導率。課題組設置了4個樣方點位，在二氧化碳含量和空氣溫度稍低，空氣濕度稍低的燕子洞里并無菌蚊存在，而在二氧化碳和空氣濕度相對較高，空氣溫度相對較低的2、3兩個點，菌蚊的種群密度較高。幼蟲種群在洞穴中呈現典型的空間聚集分布，影響幼蟲種群大小與分布的關鍵控制因子是相對濕度和洞穴水流的pH值。

此次考察，在離倒洞洞口十幾米左右處的洞頂上課題組發現大量結絲的菌蚊幼蟲并且在洞壁上發現了螽斯，在靠近水源的巖石上發現了中國特有珍稀物種紅點齒蟾并將其帶回。隨著深度的增加，課題組在洞穴頂部以及洞壁較上方處發現大量菌蚊幼體，并在洞穴中的一處泥地上發現了貓科動物、食蟲動物的足跡，洞內還有蝙蝠分布，此處高度約為2m，地面較滑。在返回的路上，課題組發現水源中有少量紅點齒蟾蝌蚪，并且發現一個白色菌蚊蛹，將其同少量菌蚊幼體制成浸潤標本帶回，此次并未發現菌蚊成蟲，但在同一洞穴發現了同為雙翅目的大蚊成蟲。

經過分析發現，菌蚊適宜的生境具有海拔較低、氣溫較高、CO2濃度較高、空氣濕度較低、洞長較短且封閉的特點。課題組查閱資料后發現，在新西蘭的蒂安娜螢火蟲洞以及貴州、江西曾發現過菌蚊新種。中國生態環境和地質地貌多樣，包括重慶、湖北、湖南、貴州、廣西及四川等的中國南方喀斯特地區，是世界三大喀斯特地區之一，應該蘊藏著世界上最為豐富的洞穴菌蚊資源，有待進一步深入的調查和研究。

1.3案例解讀

由于特殊的地理位置和氣候條件，金佛山天然溶洞星羅棋布，大小不同，長短不一，明暗程度也各不相同，為對比研究洞穴生物的生存環境提供了絕佳的研究場所。通過兩次實地考察，學生從發現問題到分析問題，通過定量檢測環境數據，建立了生物分布與地理環境之間的關系，研究意識和能力得以提升。

2.喀斯特地貌的環境：巖溶地下水質之憂

2.1教學契機

巖溶地下水是干旱缺水的西南巖溶區社會經濟發展的重要支撐。然而污染物的隨意排放使巖溶地下河面臨變成“下水道”的威脅。碳酸鹽巖在CO2和H2O的作用下易溶蝕，因此成土緩慢，土壤層薄甚至缺失。溶蝕作用使巖溶管道、裂隙發育，地表和地下直接相通，污染物易進入地下河。降水特別是暴雨是污染物向下遷移的主要載體和驅動力。三氮（氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮）等污染物隨降水一部分經土壤、孔隙、裂隙、溶隙，以擴散流形式運移進入地下河;一部分經落水洞或豎井隨管道流直接進入地下河。擴散流中污染物將經歷長期的儲存、運移過程;相反，管道流中污染物快速運移，幾乎沒有機會發生化學變化和生物降解作用，自凈能力有限。重慶市南山老龍洞地下水渾濁呈黃綠色有臭味，明顯受到污染。為弄清流域三氮來源，組織學生對流域基本情況和污染源調查。

2.2學生探究

研究區位于重慶市南岸區、巴南區境內，東經106°34′44"～106°36′48"，北緯29°28′35"～29°33′13"。屬亞熱帶濕潤氣候，年均降水1100mm，主要集中在4～10月，年均溫18.7℃。流域面積13.09km2，石灰巖區約11.3km2。發育著NNE向SSW流動的地下河，串珠狀分布的落水洞與地下河有較好水力聯系。地下河總長約6km，流量變化大（0.6L·s-1～13000L·s-1），常流量約50～80L·s-1。

調查發現，生活污水、工業污水、人畜糞便、化肥、垃圾是研究區三氮的主要來源。在地下河出口處每2～4小時監測并采集水樣。使用多參數水質分析儀測定地下河出口處地下水pH值、水溫（T）、電導率、溶解氧（DO）。用水質分析儀現場測定NH4+、NO2-質量濃度。采集的水樣經0.45μm微孔濾膜過濾后，置入潔凈的500mL聚乙烯瓶中，立即密封保存于便攜式冰袋中，12h內運至室內放入4℃冰箱中。采用紫外分光光度法測試NO3-質量濃度。

經過對監測數據進行分析發現，暴雨條件下，地下河流量迅速增加，NO3-為DIN（可溶性無機氮）的主要賦存形式，其濃度短暫下降后迅速升高，并長期遠高于降水前。NH4+和NO2-均出現高于降水前的濃度，并超過Ⅴ類水2～4倍。根據降水量、流量、DO和三氮變化特征可將暴雨期間三氮在巖溶地下水系統運移轉化過程分為大管道流運移、小管道流運移、擴散流活塞效應、“新老混合”擴散流運移轉化、恢復共五個階段。DIN輸出量達到3089.65kg，是不下暴雨情況下的11.17倍，并主要集中在第三、四階段的擴散流運移中。

可見暴雨驅動下流域內氮素大量流失，造成地下河氮污染加重。這與巖溶地區土層薄、地表地下聯系緊密等特殊水文地質條件密切相關。為保護巖溶區重要的地下水資源，特提出以下建議：

第一，完善生活污水處理系統。完善黃桷埡街道排污管道，防止管道泄漏。更新老廠社區排污系統，將污水引入污水處理廠集中處理。農村生活污水和灌溉排水統一收集處理后排出。

第二，遷出養殖場并妥善處理家畜排泄物。雖然政府已經要求養豬場搬遷，但仍然有大量養豬場在經營，同時還有雞、鴨、兔等養殖場隱蔽在山林中。應加大政策執行力度，徹底將大型養殖場遷出。少量家禽家畜糞便也應該妥善處理，防止暴雨條件下滲漏和外泄。

第三，嚴禁廢水直接排入落水洞。《中國水污染防治法》第41、42條明文規定嚴禁向落水洞排污，但在巖溶洼地堆積污染物、向落水洞排污的現象仍然十分普遍。應要求中小企業按國家規定先治理后排放，禁止將落水洞變成排污渠。垃圾集中處理，禁止填入洼地。

第四，暴雨前盡量減少化肥糞肥的使用。暴雨前施肥不僅因施肥無效給農民帶來不必要的損失，還會將三氮大量帶入地下河造成污染。

第五，做好保護巖溶地下水的宣傳。采樣各種渠道宣傳巖溶地下水的重要性和污染后果，讓群眾周知巖溶含水層地表地下相通的特殊性和脆弱性。

2.3案例解讀

由于特殊的地貌特征，喀斯特地貌區的地下水污染情況非常隱蔽，對居民的生產生活影響很大。通過進行實地監測和數據分析，中學生在高校教師的指導下，深入理解了污染發生、擴散的過程，并提出了針對性的建議，不僅掌握了科學知識，還提升了社會責任感，達到學以致用的效果。

三、實施建議

實施U-M協同育人模式下，要充分把握地理學科的核心特征，結合典型案例去引導學生學習，堅持主題導向與問題導向。在課題研究中，發揮高校和中學各自的優勢，引導學生思考和探析地理問題的本源，超越知識本位，追求能力提升。高質量地理教學的核心要點是構建科學有效的教學方案體系，形成教學活動開展——教學效果評價——學生認知水平提升的全鏈條、閉合式互饋機制，促進師生地理學科核心素養培育的全面實現。

（朱大運，1984年出生，漢族，河南潢川人，博士，副教授，碩士生導師，從事教育教學、喀斯特生態治理研究。）

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