基于教學科研深度融合的“環境地學”課程教學模式研究

［摘 要］ 如何將高校教師的教學與科研進行深度融合是當前教學模式的重要研究內容，以環境科學專業本科生重要必修課程“環境地學”為例，針對當前“環境地學”教學改革現狀及存在的問題，根據課程組實際授課情況，從科教融合教育理念轉變、科教互促教學方案完善、全面立體育人格局打造等方面出發，提出了“一基礎，兩團隊，三手段”的“一二三”全方位教學科研融合模式。所提方法不僅可為“環境地學”課程建設、環境科學人才培養提供重要支撐，還可為新時代背景下高等教育科研教學融合工作的開展提供一定思路。

［關鍵詞］ 科教融合；環境地學；教學模式

［基金項目］ 2022年度海南省高等學校教育教學改革研究項目“‘環境地學’課程教學與科研深度融合研究”（Hnjg2022-22）；2022年度海南大學教育教學改革研究項目“‘環境地學’課程教學與科研深度融合研究”（hdjy2224）；2021年度海南省自然科學基金項目“非線性條件下區間多目標不確定性水資源配置及規則挖掘”（421QN201）

［作者簡介］ 蔡 昊（1990—），男，湖北潛江人，博士，海南大學生態學院講師，碩士生導師，主要從事環境資源規劃與管理研究；葉長青（1982—），男，海南屯昌人，博士，海南大學生態學院教授，博士生導師（通信作者），主要從事變化環境水文水資源響應、流域生態安全與調控研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）18-0137-04 ［收稿日期］ 2023-09-24

黨的二十大報告在教育、科技、人才等方面作出重大戰略決策，提出要“實施科教興國戰略，強化現代化建設人才支撐”，“辦好人民滿意的教育”，要以科教融合為主題主線，堅持“推進大中小學思想政治教育一體化建設”，“推動創新鏈產業鏈資金鏈人才鏈深度融合”，解決“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”的教育根本問題［1］。2023年，習近平總書記在中共中央政治局第五次集體學習時強調：“建設教育強國，龍頭是高等教育。”［2］縱觀人類歷史，教育興則國家興，教育強則國家強，教育始終是強國興起的關鍵因素。大學作為高等教育的先驅力量，在全面建成社會主義現代化強國的戰略人才培養中發揮著不可或缺的作用。如何對高校教師的教學人才培養和個人科研創造進行深度融合是當前教學模式研究的重要內容。

“環境地學”是環境科學專業本科學生的必修課程，是環境科學和環境工程專業重要的專業基礎課。作為環境科學與工程的基礎性分支學科，“環境科學”課程以人-地系統為對象，全面介紹巖石圈、大氣圈、水圈等各個自然地理單元的成分、結構、形成演化機理及發展變化規律，研究其發展、組成和結構、調節和控制、改造和利用的規律；探討各自然地理單元之間在物質遷移、能量轉換等方面的相互作用關系，闡述自然地理原理在土地資源管理、地理信息等實踐中的應用［3］。“環境地學”教學目標是使學生熟悉地球環境系統的組成、結構時空分異的基本規律，掌握地球環境系統物質能量遷移轉化的基本規律，明確環境地學的學科發展趨勢及其與所學專業的關系，在拓寬學生有關環境背景與自然環境過程知識與環境地學觀察技能的基礎上，培養學生運用地球科學理論、現代科學技術方法解決區域環境問題的能力［4］。

開展“環境地學”課程教學與科研深度融合研究能夠加強課程體系建設，建設人才全鏈條培養模式。通過理論教學內容的凝練，融入科研實踐教學過程中的理論知識，使理論和科研實踐過程能夠相輔相成、融會貫通，通過理論課程與科研實踐教學環節的進一步改進提供反饋和參考，達到理論和科研實踐相互協同，形成兼顧學生專業能力與專業潛力的長效培養體系，并為人才培養途徑和人才培養體系的評價奠定基礎。

“環境地學”課程教學與科研深度融合研究對培養地方特色人才有重要意義。海南省目前正進行自由貿易港建設，迫切需要具有環境地學基礎理論知識和專業技能的人才，充分保護和利用海南熱帶自然資源，將海南的自然資源優勢轉化為經濟優勢，是海南省經濟發展和社會進步的重要前提和必由之路，也是海南建設自由貿易港的重要保證。

一、“環境地學”教學改革現狀及存在的問題

“環境地學”課程具有知識面廣，基礎與前沿、理論課程與科研實踐并重的特點［5］。由于人們賴以生存的環境的日益惡化，“環境地學”等有關環境治理理論和技術的課程正逐漸被重視，已有一些學者針對“環境地學”課程做了教學改革研究，對教學效果的改善起到很好的幫助。如唐俊紅等［6］在借鑒當前教學改革趨勢的基礎上，針對多年“環境地學”科研教學實踐中發現的問題提出一些改革嘗試，如備課要精選教材、靈活運用多媒體資源，開設開放性課堂、營造主動學習的氛圍，注重野外實習、加強野外技能的培養，改進課程考核方式、提高平時成績的比重。劉飛等［7］指出“環境地學”課程部分教學內容及教學方法已與環境科學知識前沿脫節，有必要對“環境地學”課程體系進行改革，并提出“環境地學”課程改革的對策，包括教材的選擇、教學內容的安排、教學實習、多媒體技術與信息技術的利用等。陳志凡等［8］結合環境科學專業基礎課程“環境地學”的學科特點，探析了在教學過程中如何通過對教學內容和教學方法進行改進，更好地融入科研元素和探究式學習理念，有效培養學生的科研能力和創新能力。總體而言，當前專門針對“環境地學”課程教學改革的研究不多。“環境地學”課程教學尚存在一些問題：即“環境地學”課程因其涉及的理論內容多，教學內容安排缺乏側重點，學時有限，講解流于表面［5］。而且專業術語較多且概念相似，因此學生掌握該門課程有一定的難度，學習起來比較枯燥。在以往的教學中，多數教師采取以講為主、“灌輸式”的課堂教學方法，很難調動學生學習的主動性。目前國內的教學中理論教學仍占較大比重，科研實踐教學內容主要以教材內容為主，屬于驗證型教學，科研案例分析教學有限［6］。這就要求教師探索新的教學方法，培養學生的實踐能力和創新能力。2012年，教育部等部門發布的《關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》，指出實踐教學、軍事訓練、社會實踐活動是實踐育人的主要形式，要切實改變重理論輕實踐、重知識傳授輕能力培養的觀念［9］。通過強化科研實踐教學，培養學生的探索精神、實踐能力和創新能力，提高學生的綜合素質和社會競爭力。在“環境地學”科研實踐教學中增加案例分析，可以豐富實踐教學內容，也有助于培養學生的創新與實踐能力。因此，在今后的教學實施中，迫切需求探索規范的“環境地學”理論課程教學與科研實踐教學的協同優化模式，以促進“環境地學”教學改革，提高教學效果。基于這樣的教學現狀，“環境地學”課程與科研深度融合的教學改革刻不容緩。

二、“環境地學”教學科研融合模式

針對目前“環境地學”教學中的問題，本文提出了“一基礎，兩團隊，三手段”的“一二三”全方位教學科研融合模式，對環境科學專業本科生教學與相關教師科學研究進行有機、高效融合，從教學內容設計、教師隊伍整合、科學實踐融入等多方面構建全方位育人格局，充分發揮高校教師的主體引導作用，有效貫徹“教研結合、融研于教、以教促研”的教學理念，最終形成理論—科研融合協同的“環境地學”課程體系，促進學生全方位成長和教師立體式發展。該模式具體內容如下。

（一）“一基礎”——以主題思政建設為基礎，加深轉變科教融合教育理念

思想是指導行動的根源，圍繞主題思政建設不斷加強教師教學理念的轉變。高校教師一般將個人主要精力專注于學術研究，對課程的教學改革和教學方法等研究較少，在思想上存在懈怠性，沒有認識到科研與教學融合的重要性。通過課堂外的黨建活動，以課堂內專題課程思政內容為引導，從思想上提高教師對科研教學融合的認識。在課堂外的黨建活動中，以集中黨課、個人黨課等多種形式不斷加強對教育、科技、人才培養等方面的思想政治內容的學習，從根本上塑造教師隊伍對科研教學融合必要性的思想，使其能夠在教學活動中主動地開展科研教學活動。同時，在“環境地學”各章節融入與國家生態文明建設、地球科學發展等相關的課程思政內容，進一步加強教師自身的科教融合意識，以教師帶動學生了解黨和國家關于科研和人才培養方面的重大方針、戰略，引導學生樹立正確的“三觀”。

（二）“二團隊”——以教研團隊融合為模式，持續完善科教互促教學方案

“環境地學”的課程內容涉及大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈等多個地球科學系統，存在顯著的多學科、多內容交叉特征，海南大學生態學院“環境地學”課程以融合創新體制機制，圍繞水、土、大氣等地球系統關鍵要素，匯聚教學科研精英，組建了多學科交叉課程組，以保障和支撐教學科研融合。通過課程組教師線下集體備課的形式，加強不同科研方向高校教師之間的相互交流，以前沿科學成果交流、創新科研思維碰撞為手段，不斷更新“環境地學”各章節授課內容，保障其教學方案的時效性、交叉性以及新穎性，以科研反哺教學。同時，在與不同研究方向高校教師的交流過程中，激發教師個人科研思路上的創新性，通過多學科交叉融合的方式促進教師個人科研成果創造，不斷提升教師科研素養，以教學促進科研。

通過教學團隊的融合，打造圍繞科教融合的“環境地學”教學方案，并在教學過程中不斷優化。課程開始階段，教師將教學大綱發送給學生，充分傳遞“環境地學”課程的相關教學內容、學習重點、課后任務，其目的在于加強學生對本課程關鍵知識點和工作量的掌握，讓學生自愿加入整體課程學習過程。“環境地學”課堂教學過程中，通過預留課后習題，時刻把控學生知識點的掌握程度，不斷調整預留的討論專題主題、自選研究課題主題，提高學生的學習興趣和實踐能力。

（三）“三手段”——以教學手段革新為方向，著力打造全面立體育人格局

任何一所大學都應以培養人才為主，要將體現本學科發展前沿、國家重大發展戰略的高水平科研成果與教學活動整合在一起，在這個過程中采用什么樣的手段培養學生是教學改革中的重點內容。“環境地學”課程組提出了“教師主動—師生互動—學生主動”三步對象轉變科教融合式教學新手段，教學活動的施教主體在于教師，教授對象在于學生，第一步是圍繞教師授課展開，第二步是以師生互動形式開展，第三步則轉變為學生主動學習，現分述如下。

1.教師主動模式。本模式主要在于教學內容凝練更新和采用新的多媒體教學手段。現有教材中，重點內容主要圍繞大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈、生物圈、主要環境問題介紹、環境地學研究方法等方面，然而在實際教學過程中，有些課程內容往往與其他課程存在重復，對此要圍繞核心章節或熱點環境問題，結合教師科研前沿實際情況，對相關授課內容進行適當調整，可避免授課內容過于單調和枯燥。例如，可在大氣圈中介紹我國大氣霧霾的成因、控制手段；水圈中補充水庫生態調度內容，增加地下水污染防治等符合國家重大戰略需求的內容；在主要環境問題中補充“雙碳”相關背景知識。

授課過程中，教師要善用和活用新的多媒體教學手段。“環境地學”課程組在授課過程中，充分利用信息時代網絡化教學的優勢，利用雨課堂、對分課堂、智慧樹、學習社區等多種信息化教學手段，整合豐富的教學資料，打造便利高校交流平臺，課前讓學生了解授課重點，課上通過小測驗等形式實時掌握學生對知識點的了解情況，課后借助相關平臺進一步拓展課堂內容，拓寬學生知識面，不斷激發學生的學習興趣。

2.師生研討模式。師生研討模式在于交流和互動，通過實行大班授課、小組研討的模式，打造課內課外一體化創新科研教學融合模式。在授課過程中教師要注重角色轉變，充分發揮知識引導作用，以發現問題—討論問題—自我領悟為順序，讓學生在大班授課、小組研討過程中充分思考，積極參與課堂活動，充分領悟知識。“環境地學”課程組將前沿科研問題嵌入各章授課內容，建立知識圖譜式的現代信息技術與教育教學融合討論板塊，圍繞大氣環保、水資源保護、土壤修復、“雙碳”理論等前沿科技內容設立討論主題，建立授課周期內現場和網絡答疑、討論制度，延伸課堂學習內容，以啟發式、討論式的形式實現教師主動向師生研討、學生探究等模式的平穩過渡。

3.學生探究模式。學生探究模式源于“真正的學習產生于學生的自我建構”理念，通過讓學生參與教師科研課題、實踐教學，有助于學生在自我實踐環節中加深對知識的領悟，增強學生發現問題和解決問題的能力。“環境地學”課程組鼓勵學生參與教師前沿科研課題，通過參與科研項目數據搜集、國內外前沿文獻追索、研究方法學習等過程，充分調動學生積極性，拓寬學生眼界和知識面。在實踐教學過程中，教師根據個人科研項目，圍繞土壤與地下水污染控制、污染場地調查評估與修復、生態工程等實際問題設立研究課題，鼓勵學生以此參與大學生創新創業項目，將教學內容深度融入科研、生產一線。

結語

2023年，習近平總書記在中共中央政治局第五次集體學習時強調，建設教育強國，是全面建成社會主義現代化強國的戰略先導，是實現高水平科技自立自強的重要支撐［10］。高等教育在我國建設教育強國過程中扮演著重要角色，教學、科研則是高等教育中的核心點和支撐點。然而，當前我國不少高校高等教育普遍面臨教學、科研“兩張皮”的共性問題。事實上，教學與科研之間存在密切的互饋聯動關系，二者之間相輔相成，這種聯系對于高等教育中學生知識領悟、教師科研發展有著重要作用。本文以環境科學專業的重要必修課“環境地學”為對象，結合團隊在教學、科研中遇到的問題，針對實際情況，探討了如何將教師的科學研究活動與教學授課活動有機融合、互饋聯動的問題，以期優化“環境地學”課程教學。

參考文獻

［1］習近平：高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設社會主義現代化國家而團結奮斗：在中國共產黨第二十次全國代表大會上的報告［EB/OL］.（2022-10-25）［2023-08-15］.http：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.

［2］習近平主持中央政治局第五次集體學習并發表重要講話［EB/OL］.（2023-05-29）［2023-08-15］.https：//www.gov.cn/yaowen/liebiao/202305/content_6883632.htm.

［3］趙燁.環境地學［M］.北京：高等教育出版社，2015：1-5.

［4］鄭度，譚見安，王五一.環境地學導論［M］.北京：高等教育出版社，2007：2-8.

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［6］唐俊紅，章巧秋.環境地學教學改革的研究與實踐［J］.杭州電子科技大學學報（社會科學版），2012，8（1）：51-54.

［7］劉飛，孫崇玉，孫立強，等.環境地學課程教學改革的探索［J］.安徽農學通報，2016，22（14）：160-161.

［8］陳志凡，趙燁.基于研究型教學的“環境地學”課程教學模式探析［J］.中國地質教育，2012，21（2）：70-72.

［9］教育部等部門.關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見：教思政〔2012〕1號［A/OL］.（2012-02-03）［2023-08-15］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A12/moe_1407/s6870/201201/t20120110_142870.html.

［10］習近平在中共中央政治局第五次集體學習時強調 加快建設教育強國 為中華民族偉大復興提供有力支撐［N］.人民日報，2023-05-30（1）.

Research on the Integration of Teaching and Research in the Environmental Geography Course

CAI Hao， YE Chang-qing

（School of Ecology， Hainan University， Haikou， Hainan 570228， China）

Abstract： The deep integration of teaching and research among college educators stands as a crucial focus within contemporary research on teaching methods. This paper examines this issue within the context of “Environmental Geosciences”， a mandatory course for undergraduate students majoring in environmental sciences. By addressing the current status and challenges in the reform of Environmental Geosciences education， this paper presents the “one-two-three” framework： “one foundation” “two teams” and “three means”. This framework is developed in response to the evolving educational paradigm that emphasizes the integration of science and education. This approach not only offers essential support for the development of the “Environmental Geoscience” course and the nurturing of environmental science professionals but also provides valuable insights for advancing the integration of research and teaching in higher education during the new era.

Key words： integration of teaching and research; Environmental Geography; teaching mode