摘 要:能源與社會之間的眾多因素共同塑造能源系統在地理格局中的演變,能源地理逐漸成為理解當代政治、經濟、社會、文化變遷的重要領域,但目前國內高等地理教育體系尚未開設能源地理課程。本文在檢索并分析英美院校能源地理課程教學內容與模式的基礎上,提出了適合中國高校的能源地理課程內容和教學體系,探索建立能源地理課程實踐方案,主要包括課程教學模塊和課程教學模式實踐探索兩部分,旨在為高校能源地理課程建設提供設立與發展參考,為國家能源現代化治理能力的建設提供教學方案。
關鍵詞:能源地理;地理學專業;教學改革;課程建設
中圖分類號:G642" " " "文獻標識碼:A" " " "文章編號:1005-5207(2025)03-0075-05
氣候變化背景下,全球正朝著人人享有清潔和負擔得起的能源時代邁進[1],各國設立了符合國情的“碳中和”目標[2],能源轉型成為實現碳中和目標的關鍵路徑。地理學領域理論與方法的引入,有助于深入分析能源轉型的復雜性[3]。為此,美國和英國的地理學都強調了地理因素在理解和實現碳中和目標中的重要性,他們提出地理概念是評估能源轉型影響的關鍵工具[4]。隨著研究范圍擴大和理論增長,國外研究將能源地理學的表述由“energy geography”轉為“energy geographies”[5],主要研究能源開發、運輸、市場或使用模式及其決定因素[6],揭示不同地理尺度社會空間形態與能源的關系,探討能源在塑造社會空間過程中的非均質性[7]。
能源地理學進入地理學教學領域始于20世紀80年代,美國高校將能源地理學課程納入地理系的課程教學體系,隨后英美各國陸續開展了能源地理學課程建設的相關研究。據高校官方課程介紹,美國賓夕法尼亞州立大學開設了“能源地理和政策”課程,側重使用尺度、地點、景觀等評價能源政策。英國布里斯托大學開設了“能源地理”課程,課程內容涉及對政治、經濟、文化和社會因素及復雜性的探討,關注地理區域的能源生產、獲取和使用。此外,美國德克薩斯大學奧斯汀分校為地理學院的學生開設了“能源、技術與政策”課程,授課內容圍繞能源和文化、經濟等社會要素開展。盡管在國際上已有多所高校設立了相關課程,能源地理學也逐漸成為地理學的重要研究領域之一,但在中國高校地理學教學體系中,尚未將能源地理學設置為獨立課程,地理學專業缺乏以能源社會空間形態為核心的課程。
為此,本研究基于對英美高校已有能源地理相關課程的梳理和比較研究,明確國內能源地理學教學內容、模式與方案,助推其發展為地理學本科教育階段的獨立課程。研究擬解決以下問題:①如何辨識能源轉型、能源貧困和能源公正的時代背景及其與社會空間構建的關聯性,以及如何建立具有地理學屬性的能源地理課程?②如何設計能源地理課程,并突顯地理學研究方法在能源領域的運用與實踐?
一、英美能源地理課程內容與特征
本研究以英國和美國QS大學排名位于前200的院校作為研究范圍,根據高校課程詳細內容檢索出開設了能源地理相關課程的院校,最終篩選出英國高校8所(共12門相關課程)、美國高校15所(共20門相關課程),QS排名前三的高校課程列表如表1所示。
從課程名稱的關鍵詞頻(圖1)來看,英美高校的能源地理相關課程主要包括“energy(能源)”“environmental(環境)”“sustainable(可持續性)”等關鍵詞,其中,英國高校還包括“economics(經濟學)”“development(發展)”“society(社會)”等,美國高校側重“climate change(氣候變化)”“earth(地球)”“future(未來)”等??傮w上,英美高校的能源地理相關課程關注能源、環境、可持續性等領域,培養學生對能源與環境關系的理解,強調人類活動對地球環境的影響。
二、國外能源地理課程與其教學體系
英美高校在能源地理課程方面的設計體現出教育理念和培養模式的學科共性和個性化特征,本研究將從培養目標和要求、課程設置、學期指導性修讀學分結構和教學計劃3個方面進行分類總結。
1. 培養目標和要求
英美高校能源地理課程旨在引導學生理解能源資源空間布局對區域均衡發展的影響。其中,英國高校更加注重能源地理在社會發展中的作用,關注能源活動對環境變化的影響,培養學生批判性評估不同利益相關者解決自然資源和環境問題的能力。美國高校的能源地理課程培養目標更加綜合,不僅重視能源與自然資源的關系,還強調能源地理的多學科交叉性。在培養要求方面,英美能源地理課程側重于培養學生應對全球環境挑戰和實現可持續發展等議題的批判性思考能力。一方面,課程要求學生掌握氣候變化、資源管理和能源系統的核心理論,如哈佛大學課程強調批判性審視氣候模型及其影響預測,訓練學生結合理論與現實評估未來能源系統應對氣候變化的能力。另一方面,課程強調樹立學生的全球視野和社會責任感,如圣安德魯斯大學的“社會、人口、環境”課程,通過結合人類發展對資源消耗的影響,促使學生在全球范圍內思考如何在資源枯竭和社會不平等的背景下實現可持續發展。
2. 課程設置
英美高校能源地理的課程設置具有3個共同特點:一是多學科交叉的課程結構,涵蓋自然科學、社會科學、經濟學、政策分析等多個學科。如倫敦政治經濟學院的“可持續發展”課程不僅教授可持續發展和環境變化的系統管理理論,還結合經濟政策和社會學視角開展實踐,幫助學生學習在實際場景中如何應對全球能源資源管理的挑戰。課程尤其關注氣候變化、能源管理、資源枯竭等全球性議題,培養學生對不同區域背景下環境問題的靈活應對能力。如圣安德魯斯大學的“社會、人口、環境”課程探討在人口增長和能源匱乏背景下的可持續發展,提升學生應對全球變化的能力;二是技術驅動與數據分析并重,課程強調數據分析、建模和技術的應用。如愛丁堡大學的“全球變化專題”課程中,學生通過學習先進的數據分析技術和軟件工具,探討氣候變化的影響并評估應對措施的有效性;三是強調實踐導向與社會責任,課程在注重實踐能力培養的同時強調倫理思考和社會責任。通過政策案例分析或環境沖突評估,幫助學生將理論應用于解決實際問題中。社會責任感的培養也體現在多門課程中,學生不僅需要分析能源轉型的技術可行性,還要考慮其社會影響,如社會階層和地區的公平性。
3. 學期指導性修讀學分結構和教學計劃
英美高校大一階段提供能源地理相關的基礎課程,如圣安德魯斯大學開設“社會、人口、環境”等,介紹能源地理相關的背景知識。在大二階段,英美高校開設課程開始深入探討能源相關問題。如雷丁大學開設“能源資源”課程,探索能源資源利用的社會、環境、健康影響。在大三階段,學校設置的教學內容更加專業化。如愛丁堡大學開設“環境、沖突與政策”課程,研究與能源相關的全球挑戰及管理問題;約克大學開設“能源轉型與低碳未來”課程,研究能源與社會的關系及能源系統低碳轉型。考核方式方面,課程通過中期考試和實踐作業,評估學生對能源資源分布及其空間特征的理解,小組項目報告著重考查學生在能源基礎設施規劃中的團隊合作與分析能力,論文則要求學生對能源消費模式及其環境影響進行批判性思考。
三、我國能源地理課程設置方案的探討
1.設置能源地理課程教學模塊
根據上述對能源地理課程進行篩選分析發現,英美高校的能源地理課程旨在培養學生對全球能源格局的全面理解,使其具備分析能源技術、政策及社會影響的能力,并關注能源公正與可持續發展議題。本研究認為,通過教學模塊的設置,課程能更好地兼顧理論與實際應用,系統地幫助學生理解能源轉型與能源政策的復雜性,探討全球能源格局中的空間不平等現象。能源地理課程可通過模塊化教學、多學科融合、實踐與案例教學、跨學科合作以及動態內容調整等方式優化,促進學生對能源與社會空間格局的深刻理解。通過全面地涵蓋能源系統的各個環節,幫助學生全面理解能源生產、轉化和消費的知識體系,并提升應對未來能源相關挑戰的能力,從而推動“雙碳”目標和可持續發展議題在學術與實踐中的結合。本研究認為,我國高校的能源地理課程可將教學內容設置為以下6個模塊(表2)。
(1)能源基礎知識與全球能源地理格局
課程將介紹能源的定義、分類和全球主要能源分布及其影響因素,討論能源的供應鏈、消費模式和空間分布。在基本概念教學的基礎上,重點闡述全球能源生產和消費格局的區域分異。該模塊旨在幫助學生了解能源的基本概念、能源類型(化石燃料、可再生能源等)及其全球分布,理解能源在全球經濟發展中的關鍵作用;了解全球能源困境的地域差異特征及其對能源地緣政治的影響,通過思辨性視角分析能源系統相關的地緣政治格局。參考英美高校的課程體系,該模塊可分為能源生產、能源消費兩個部分。其中,能源生產部分詳細講解不同能源資源的分布和開采技術,分析能源資源分布與區域發展、地緣政治之間的關系。而能源消費部分則可介紹全球不同地區的能源消費模式,結合人口、經濟結構、產業分布等地理因素的學習,探討能源消費對環境的影響及與氣候變化的關系。該模塊課程擬鼓勵學生從全球和區域角度思考如何推動可持續的能源消費轉型。
(2)化石燃料技術與環境社會影響
課程擬介紹煤炭、石油、天然氣等化石燃料的開采技術,全球主要化石燃料的生產和貿易模式。通過對全球能源供應鏈的剖析,重點分析化石燃料在國際市場中的流通路徑、價格波動的影響因素,以及資源的地緣政治與經濟戰略意義。同時,通過案例分析和數據模型,學生將了解化石燃料燃燒產生的溫室氣體,如二氧化碳和甲烷對全球氣候變暖的影響,明確“高碳”化石燃料能源系統向未來“低碳”清潔能源系統轉型的必要性。課程還可探討與化石燃料相關的空氣污染、水污染、土地破壞等環境問題,揭示其對生態系統及人類健康的負面影響。此外,本模塊要求學生學習如何從經濟學角度評估化石燃料開采和使用的成本效益,分析其在能源市場中的競爭力,同時探討其替代能源的經濟前景以及能源依賴對社會發展的制約,理解化石燃料帶來的多維度挑戰。基于上述教學內容,可讓學生理解化石燃料的開采、利用及其對環境和社會的影響。
(3)綠色能源技術與環境社會影響
課程擬討論太陽能、風能、水力發電、生物質能等綠色能源技術,在詳細介紹各類綠色能源技術的基本原理和關鍵技術后,進一步分析各類綠色能源技術的優點與局限。學生將通過對比分析,理解太陽能和風能等技術在降低溫室氣體排放方面的顯著貢獻,以及水力發電對電網穩定性的重要作用。該模塊將重點介紹綠色能源技術如何在全球范圍內逐漸取代傳統化石燃料,并闡述其環境、經濟、社會效益。通過討論全球主要國家和地區在能源轉型中的政策推動和技術進展,如德國的“能源轉型”計劃、美國的清潔能源投資、中國的太陽能和風能產業崛起等,幫助學生理解全球能源轉型的復雜性以及綠色能源技術在全球能源體系中的重要地位。該模塊還將分析全球碳排放目標與綠色能源技術發展的互動關系,探討碳中和背景下可再生能源技術的未來趨勢。此外,課程通過城市能源景觀的理論學習,明確能源景觀與城市規劃、技術革新和社會需求的耦合關系。該模塊可幫助學生更好地掌握綠色能源技術的基本原理及其在環境和社會中的應用,促進學生全面認識綠色能源在未來能源系統中應用時面臨的技術、經濟和環境挑戰。
(4)能源安全與政策、經濟、社會分析
能源供應安全的擔憂處于媒體關注和政策辯論的前沿,能源安全受到的政策關注反映了當代全球經濟及其所依賴的能源系統性質。課程將介紹各國的能源政策及其實施背景,重點分析國際能源市場的動態、能源價格波動的因素,以及能源政策如何影響能源轉型。學生將通過學習經濟模型評估能源政策的有效性,并理解政策背后的社會議題。此外,除了國家和地方政府的行動之外,家庭、社區、城鎮和區域也可能受到能源供應與成本的長期和短期影響,該模塊可嘗試與經濟地理結合,有效分析能源生產、分配與消費的經濟和社會影響,幫助學生從經濟學角度理解能源如何影響不同地區的社會發展、貿易和能源政策。由此,課程可更好地培養學生分析和評估不同國家和地區能源政策的能力,探討能源資源的可用性、可負擔性、可獲得性和可接受性,理解能源政策在經濟和社會領域的廣泛影響,探索個人、社區和國家實現能源安全的戰略。
(5)能源公正與可持續發展
能源系統轉型的一個主要挑戰是獲得這些能源服務的機會非常不平等。課程擬討論全球不同地區能源獲取的差異及其對社會發展的影響,分析能源公正與可持續發展目標的聯系,探討如何通過合理的政策分配資源,減少全球能源貧困現象。上述內容的學習能讓學生理解能源獲取不平等現象及其原因,掌握全球能源貧困的概念,能應用地理學思維分析國家、城市、地區的能源脆弱性,并思考如何通過政策實現能源公正。該模塊可嘗試將社會學融入能源地理,可通過案例分析研究能源轉型對社會公平、區域能源獲取不平等等問題的影響,特別是能源貧困與社會公正的關系,幫助學生理解能源問題背后的社會效應。
(6)能源轉型的未來趨勢
能源系統隨著時間的推移發生了不同經濟部門、不同尺度和不同時間的多重變化,能源轉型是一個緩慢的過程,轉變的速度因地而異。能源轉型將重新分配與能源生產和能源消費服務相關的環境與社會風險。課程擬介紹能源轉型的歷史和現狀,探討如何通過風能、太陽能和氫能等綠色技術的突破創新,推動清潔能源的廣泛應用,重點展望未來能源結構的變化以及全球為實現“碳中和”采取的措施。當前,室內過熱是發達國家和發展中國家面臨的一個主要問題,室內過熱問題與區域高度相關。由此,該模塊能基于全球能源合作框架,幫助學生理解能源轉型的過程和未來可能轉型的方向,特別是在“雙碳”目標背景下的全球趨勢,從地理學視角探究能源基礎設施、社會和經濟服務的關系。該模塊還應考慮到與環境科學的結合,從而探討能源生產與消費對環境影響的新視角,使學生掌握能源相關的環境問題,能夠根據不同地區的適宜性分析其能源轉型路徑,探索如何通過能源轉型推動生態與環境可持續。
2.能源地理教學模式實踐探索
能源地理學是實踐性強的學科,但現有的課程內容側重于理論知識,暫未形成實際案例研究和實地調研相結合的教學模式。學生缺乏親身體驗能源地理現象和問題的機會,可能導致理論知識無法與實際應用相結合[8],且學生對能源地理學在實踐中的應用和意義的理解有限。為此,本研究提出了一種集互動型學習、項目驅動型學習、跨學科交流、啟發式討論與反思為一體的創新教學模式。
(1)能源基地調研
互動型學習通過線上與線下相結合的教學模式,如利用虛擬現實(VR)技術模擬能源系統的空間分布與運行,增強學生對能源地理概念的直觀理解。同時,學生可走進能源基地,近距離觀察和體驗陸上、海上風電等新能源設施的建設和運行過程,了解設備的工作原理、發電效率以及環境影響等。通過親身參與的方式,加深學生對能源地理學理論知識的理解和記憶,幫助學生在實踐中構建能源地理學的理論知識框架。
(2)能源項目驅動
項目驅動型學習通過實際能源項目,如設計低碳社區、分析區域能源規劃等讓學生應用所學技術和理論,通過數據分析、政策評估和提出解決方案等方式,探索能源系統的實際運行機制。這種實踐教學能有效促進學生自主探索能力和問題解決能力的發展,并鍛煉對能源地理學知識和技能的應用能力。
(3)跨學科探討
跨學科交流將地理學與能源政策、環境科學、經濟學等學科結合,使學生從多角度理解能源問題。具體方式如,邀請能源領域內不同學科背景的專家、研究人員到課堂進行專題講座,或在課堂中引入實際案例并邀請相關從業人員(如能源公司高管、環保政策制定者)參與討論。該模式能夠讓學生與環境科學、工程學等其他學科的專家或從業人員進行互動,直接獲取不同的學科見解,從而應用不同學科的知識和方法,形成地理學綜合思維和提升解決問題的能力。
(4)啟發性討論與反思
在教學過程中,可圍繞能源系統的復雜性從能源的分布、開發、利用、運輸等環節展開啟發性討論。例如,模擬跨國能源案例(如跨境石油管道、風能發電廠的建設),學生扮演不同的角色討論項目的可行性、環境影響、社會影響等,幫助學生深入理解能源供應鏈、政策影響、技術進步對能源布局的作用。鼓勵學生進行啟發性討論,幫助學生從不同維度思考能源問題,從而更好地理解能源地理的復雜性,進行深度反思并提出具有創造性和批判性的見解。
四、結語
本研究在對比英美高校能源地理課程建設的過程中,梳理了能源地理學培養目標、培養要求、課程設置、學分修讀分布、教學計劃等國外已有的能源地理學課程教學模式。結合中國高校地理學教育體系的特點,通過對高校能源地理學課程教學體系的探索,期望在地理學本科教學過程中融入能源地理學教育內容,培養具備地理學綜合分析和創新能力的人才。具體而言,中國高校能源地理課程需著眼于能源與地理相結合的學科特性,培養學生綜合利用多學科知識分析能源問題的能力。同時,應注重增強學生的可持續發展意識,理解全球和區域能源治理的復雜性,幫助學生掌握新能源技術和政策的最新動態。綜上,能源地理學課程教學模式的實踐探索,不僅可助推地理學專業本科教學體系的改革與發展,還可為國家和社會培養具有國際視野、創新思維和責任感的能源治理人才,推動我國能源治理能力的現代化。
參考文獻:
[1] 加文·布里吉, 斯圖爾特·巴爾, 斯特凡·布扎洛夫斯基,等. 能源與社會思辨性透視[M]. 楊宇, 郭越, 譯. 北京: 社會科學文獻出版社, 2024.
[2] Blondeel M, Bradshaw M J, Bridge G, et al. The geopolitics of energy system transformation: A review [J]. Geography Compass, 2021, 15(7), e12580.
[3] Baka J, Vaishnava S. The evolving borderland of energy geographies [J]. Geography Compass, 2020, 14(7), e12493.
[4] Naumann M, Rudolph D. Conceptualizing rural energy transitions: Energizing rural studies, ruralizing energy research [J]. Journal of" Rural Studies, 2020(73):97-104.
[5] Tornel C. Decolonizing energy justice from the ground up: Political ecology, ontology, and energy landscapes [J]. Progress in Human Geography, 2023, 47(1):43-65.
[6] Calvert K. From ‘energy geography’ to ‘energy geographies’ Perspectives on a fertile academic borderland [J]. Progress in Human Geography, 2016, 40(1):105-125.
[7] Huber M. Theorizing energy geographies [J]. Geography Compass, 2015, 9(6):327-338.
[8] 胡凡根, 車彥軍, 黃偉. “金課”背景下地方院校地理科學專業野外實習教學探索[J]. 地理教育,2022(1):75-78.