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新時(shí)代地方高校地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題解析與改革探索

2022-04-27 21:34:31朱大運(yùn)楊倩劉子琦
科學(xué)大眾·教師版 2022年5期
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)科專業(yè)

朱大運(yùn) 楊倩 劉子琦

當(dāng)前,我國高等教育已從大眾化進(jìn)入普及化階段,在人才強(qiáng)國戰(zhàn)略和國家“雙一流”建設(shè)引領(lǐng)下,積極適應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展格局,是我國高等教育面臨的時(shí)代課題。高質(zhì)量發(fā)展離不開高水平的育人模式,它落實(shí)于理論與實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是學(xué)校綜合實(shí)力與核心競爭力的關(guān)鍵組成要素,也是培養(yǎng)復(fù)合、創(chuàng)新、應(yīng)用型人才的重要途徑,依托專業(yè)的教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái),不僅可以有效檢驗(yàn)理論與探索新知,而且有利于深化高水平育人模式的構(gòu)建。

地理學(xué)作為我國師范類院校傳統(tǒng)學(xué)科,涵蓋自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、地理信息系統(tǒng)等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,學(xué)科交叉潛質(zhì)突出。內(nèi)部學(xué)科專業(yè)之間深度融合,外部學(xué)科專業(yè)與生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、地球物理、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科近距離交叉,廣泛吸收各學(xué)科新理論、新方法,培育衍生出諸多新的知識增長點(diǎn)。地理學(xué)科的交叉整合帶動(dòng)地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不斷演進(jìn),具體表現(xiàn)為教學(xué)內(nèi)容多、涉及知識面廣、獨(dú)立操作實(shí)踐能力要求高,并且貫穿于本科、碩士、博士三個(gè)學(xué)歷層次。

1.地方高校本-碩-博貫通式培養(yǎng)與地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1本-碩-博貫通式培養(yǎng)體系現(xiàn)狀

高校不僅是高等教育改革的主戰(zhàn)場,更應(yīng)成為創(chuàng)新型國家的“源”動(dòng)力。近年來,國內(nèi)高校在人才培養(yǎng)模式上進(jìn)行了不同程度的改革探索,其中本-碩-博貫通培養(yǎng)模式受到的關(guān)注度較高。對本碩博一體化的概念目前尚有不同觀點(diǎn)。一方面,基于培養(yǎng)計(jì)劃,部分學(xué)者提出本-碩-博三個(gè)學(xué)歷階段在培養(yǎng)層面銜接一體化的看法,另一方面,有學(xué)者提出以單純的本碩博連讀一體化進(jìn)行理解,而本文主要討論的則是本-碩-博培養(yǎng)銜接一體化的觀點(diǎn)。對于一些基礎(chǔ)理論知識延續(xù)性較強(qiáng)的學(xué)科,本碩博貫通式培養(yǎng)具有特殊的優(yōu)勢,不僅縮短了學(xué)生學(xué)位獲取周期、節(jié)約了辦學(xué)成本,而且有利于人才培養(yǎng)質(zhì)量、科研縱深推進(jìn)與創(chuàng)新能力的提升。然而,在本碩博貫通式培養(yǎng)的實(shí)踐過程中也有學(xué)者指出其存在選拔方式不科學(xué)、培養(yǎng)環(huán)境封閉、貫通培養(yǎng)初衷實(shí)現(xiàn)不徹底的局限性,某種程度降低了本碩博貫通式培養(yǎng)模式的科學(xué)性、公正性和透明性。

本碩博一體化課程體系是實(shí)現(xiàn)貫通式人才培養(yǎng)模式的關(guān)鍵載體。在課程設(shè)置上應(yīng)更加體系化、邏輯化、科學(xué)化,不同學(xué)歷階段學(xué)生的科研潛質(zhì)、科研興趣均應(yīng)得到激活?,F(xiàn)行的本碩博實(shí)驗(yàn)教學(xué),理論課教學(xué)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在不同高校、不同專業(yè)受到的關(guān)注度不一。理工基礎(chǔ)學(xué)科實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合素養(yǎng)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),尤其對工程應(yīng)用類專業(yè)人才的培養(yǎng)極為重要。因此,針對性的將實(shí)驗(yàn)教學(xué)納入本碩博貫通式培養(yǎng)體系,根據(jù)高等教育多元化發(fā)展趨勢和專業(yè)特點(diǎn),設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)課程比例,增強(qiáng)同一專業(yè)、不同學(xué)歷階段課程體系的延續(xù)性和銜接緊密度非常必要。

1.2地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀與問題

地理科學(xué)的研究主體是地球表層自然要素與人文要素相互作用,綜合性、區(qū)域性和學(xué)科交叉性是其顯著特點(diǎn),它在地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到完整體現(xiàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容越發(fā)多元,分析設(shè)備更加精密現(xiàn)代化。在地方高校尋求高質(zhì)量發(fā)展過程中,緊跟科技前沿,質(zhì)譜儀、離子色譜儀、石漠化空間大數(shù)據(jù)計(jì)算與可視化綜合管理系統(tǒng)等高精尖儀器設(shè)備也自然進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系中,成為當(dāng)前地理科學(xué)前沿研究的重要物質(zhì)載體。這在某種程度上提升了學(xué)生對專業(yè)前沿科技、前沿理論的認(rèn)知,拓展了視野和精密儀器設(shè)備操作能力,同時(shí)也凸顯出一些問題,主要表現(xiàn)在:

1.2.1本科與碩士、博士實(shí)驗(yàn)課程培養(yǎng)脫節(jié)

本科以通識教育為主,著重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí),針對自然地理專業(yè)必須掌握或需要掌握的化學(xué)、物理、生物等交叉關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)相對較少,而以地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)與人文地理專業(yè)等學(xué)科交叉探討理工類實(shí)驗(yàn)課程涉及范圍則更少。此外,由于專業(yè)精密設(shè)備自身特性和管理需要,本科生接觸昂貴前沿科研設(shè)備的機(jī)會(huì)并不多,僅少數(shù)本科生通過大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽項(xiàng)目偶有參與。高等教育普及化情形下,本科生在科研思維和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練方面,與碩博士生相比嚴(yán)重缺乏,地方高校表現(xiàn)尤為明顯。實(shí)踐教學(xué)與課堂教學(xué)之間存在偏差與脫節(jié),其直接影響的就是本科生進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)后,教師與學(xué)生均需投入時(shí)間和精力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)技能的回爐再教育、再學(xué)習(xí),提高了時(shí)間成本,延緩了工作效率。

1.2.2學(xué)生儀器設(shè)備運(yùn)行科學(xué)原理知識儲(chǔ)備不足

與設(shè)備研發(fā)能力要求較高的工科不同,精密科研儀器在地理科學(xué)中主要扮演工具角色,學(xué)生用它來分析處理采集的樣品,獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。儀器設(shè)備宛如學(xué)生科研的“眼睛”,通過它窺探自然奧秘、攻克科技難題,對科研儀器設(shè)備科學(xué)原理與操作的熟悉程度直接關(guān)系創(chuàng)新成果的實(shí)現(xiàn)。然而,設(shè)備銷售方為了節(jié)約時(shí)間和成本,開展的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)常常局限于是什么(儀器功能)、怎么做(儀器操作),鮮有為什么(儀器的運(yùn)行原理)的解析,培訓(xùn)簡單機(jī)械。學(xué)生迫于論文和科研壓力,主動(dòng)研習(xí)儀器基礎(chǔ)原理的意愿也不強(qiáng),導(dǎo)致原理知識積累不足,只知其然,而不知其所以然,實(shí)驗(yàn)的開展通常表現(xiàn)為設(shè)備功能的機(jī)械性操作,儀器開發(fā)利用不徹底。

1.2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)重操作、輕維護(hù)能力訓(xùn)練

科研儀器設(shè)備的生命周期和使用效率與日常保養(yǎng)維護(hù)的優(yōu)良程度密切關(guān)聯(lián)。當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要側(cè)重于設(shè)備操作技能和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)現(xiàn),缺少針對性、專業(yè)性的設(shè)備日常維護(hù)以及故障自主處理能力的培訓(xùn)與實(shí)踐。由于科研儀器設(shè)備的高端性、精密性、專業(yè)性,儀器設(shè)備的維護(hù)高度依賴廠家專業(yè)技術(shù)人員,周期長、費(fèi)用高。在地方高校設(shè)備運(yùn)行配套維護(hù)費(fèi)普遍缺乏的情況下,設(shè)備故障處于難以及時(shí)維修的境地,影響科學(xué)研究進(jìn)程。

2.本-碩-博貫通培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

2.1構(gòu)建地理學(xué)本-碩-博進(jìn)階式實(shí)驗(yàn)課程體系

根據(jù)各地方高校自身的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)勢特點(diǎn),系統(tǒng)梳理現(xiàn)行本碩博課程體系貫通的難點(diǎn),去掉重復(fù)和相近課程,增設(shè)與專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的交叉性選修課程,從頂層設(shè)計(jì)著眼優(yōu)化課程設(shè)置,在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)上強(qiáng)化本碩博的內(nèi)在銜接性。邏輯上本碩博實(shí)驗(yàn)課程之間的聯(lián)系應(yīng)該是清晰縝密的,深度上實(shí)驗(yàn)課程知識的演進(jìn)應(yīng)該是從易到難,由淺入深,從而形成與不同學(xué)歷層次相匹配的進(jìn)階式課程體系。

恒定最低學(xué)分門檻要求,實(shí)施本科與研究生實(shí)驗(yàn)選修課互選互認(rèn)。學(xué)分互選互認(rèn)在國外高校已經(jīng)非常普遍,它利于學(xué)生拓寬知識面、提升專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)。地理學(xué)科強(qiáng)烈的包容性、交叉性,使得學(xué)科門檻準(zhǔn)入低,研究生的學(xué)科背景非常多元,不像物理、化學(xué)對本碩專業(yè)一致性要求那么高,文理工農(nóng)背景均可尋求到交叉研究的結(jié)合點(diǎn),在課程互選互認(rèn)方面具有先天的優(yōu)勢條件。開展本碩選修學(xué)分互選互認(rèn)并非簡單的課程倒掛,而是起著“加速劑”和“補(bǔ)充劑”的作用。對于地理專業(yè)背景、基礎(chǔ)扎實(shí)、科研稟賦好的本科生而言,可以提前介入高層次課程的學(xué)習(xí),加快其成長;對于非地理專業(yè)背景、未進(jìn)行過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的研究生而言,可以重新選修本科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程和獲得學(xué)分,節(jié)約了非必要的科研時(shí)間,并彌補(bǔ)其知識的缺口。

2.2分類協(xié)同提升本-碩-博實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力

現(xiàn)階段,我國高等理科教育主要分為基礎(chǔ)理科和應(yīng)用理科兩大類,基礎(chǔ)理科偏重于對世界客觀規(guī)律的揭示,而應(yīng)用理科則是介于理科與工科之間,側(cè)重于實(shí)現(xiàn)知識探索到應(yīng)用過程的有機(jī)統(tǒng)一。地理學(xué)屬于理學(xué)門類下較為特殊的學(xué)科,分別涵蓋基礎(chǔ)理科與應(yīng)用理科的人才培養(yǎng)任務(wù),理論與實(shí)踐并重在地理學(xué)科表現(xiàn)尤為明顯。實(shí)踐內(nèi)容、側(cè)重點(diǎn)因?qū)W歷階段不同而存在差異。兼顧科學(xué)性、先進(jìn)性和適用性的應(yīng)用性教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)是應(yīng)用性理科的關(guān)注重點(diǎn),要真正地把應(yīng)用能力落實(shí)到實(shí)踐環(huán)節(jié)中。同時(shí),還需考慮不同學(xué)歷層次能力要求,在培養(yǎng)過程中區(qū)別對待、分類協(xié)同,比如博士生、碩士生,實(shí)踐的目的更多的是開展科學(xué)實(shí)驗(yàn),解決科學(xué)問題,那么實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力提升的著眼點(diǎn)應(yīng)該是獨(dú)立思考、自主創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的培養(yǎng)。

分類協(xié)同提升的基礎(chǔ)前提是遵循學(xué)生成長發(fā)展規(guī)律和教育教學(xué)規(guī)律,在保證正常教學(xué)活動(dòng)的情況下循序漸進(jìn)。課程設(shè)置分類嘗試將實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)一步細(xì)劃,分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課和進(jìn)階實(shí)驗(yàn)選修課,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的授課對象為全體地理學(xué)科學(xué)生,不分專業(yè),均要接受基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,進(jìn)階實(shí)驗(yàn)選修課的授課對象為實(shí)踐應(yīng)用要求高的專業(yè)學(xué)生和感興趣的學(xué)生,目的是實(shí)驗(yàn)技能增強(qiáng)訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置分類可以參照地理學(xué)本-碩-博學(xué)歷層次培養(yǎng)目標(biāo),本科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置以興趣培養(yǎng)為主,以理解為重要原則;碩士實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置應(yīng)讓學(xué)生達(dá)到從興趣到熟練掌握實(shí)驗(yàn)理論和技術(shù),在導(dǎo)師的指導(dǎo)下能夠解決一定科學(xué)問題;而博士實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置則應(yīng)讓學(xué)生達(dá)到從熟練應(yīng)用到精通實(shí)驗(yàn)原理、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法、開發(fā)創(chuàng)新、獨(dú)立解決科學(xué)問題的能力,實(shí)現(xiàn)“課堂-實(shí)驗(yàn)室-戶外科考(或?qū)嵱?xùn)基地)”的有機(jī)融合。

2.3引入新媒體新技術(shù),線上與線下、虛擬與現(xiàn)實(shí)相互增益

伴隨科技的進(jìn)步和高校信息化發(fā)展趨勢,以多媒體教學(xué)為代表的現(xiàn)代化教育技術(shù)已進(jìn)入校園、融入課堂,傳統(tǒng)的教學(xué)方式與學(xué)生生活方式正發(fā)生快速改變,教學(xué)過程不再僅局限于課堂之上。然而,新媒體新技術(shù)日新月異,層出不窮,需要辯證地看待和引入,不能盲目跟風(fēng),引入的技術(shù)不一定最前沿,但一定要與實(shí)驗(yàn)課程最相宜,達(dá)到最優(yōu)教學(xué)效果。以無線移動(dòng)智能終端(如手機(jī)、平板電腦等)與WIFI網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合支撐起的“泛在學(xué)習(xí)模式”,構(gòu)筑了獲取新知的一種新途徑,使得時(shí)間與地點(diǎn)對學(xué)習(xí)行為的約束逐漸降低。抓住大學(xué)生對新事物的好奇心理,引導(dǎo)學(xué)生建立泛在學(xué)習(xí)意識,通過教師自制短視頻、在線課堂、手機(jī)推送等方式,線上與線下結(jié)合,實(shí)現(xiàn)新媒體在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的高效介入。

本科生、研究生的規(guī)模不斷擴(kuò)大,實(shí)驗(yàn)實(shí)踐資源日益緊張,學(xué)生接受實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的平均時(shí)長相應(yīng)地被壓縮。不僅如此,像地理學(xué)中對地表空間要素進(jìn)行觀測和分析所涉及的精密儀器,如同位素質(zhì)譜儀等高精尖專業(yè)儀器設(shè)備,因其價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗材與維護(hù)費(fèi)用高等原因,處于相對封閉的運(yùn)行和管理狀態(tài),無法向所有學(xué)生開放提供實(shí)驗(yàn)操作鍛煉機(jī)會(huì),所謂實(shí)踐出真知,這不僅阻礙了學(xué)生對本學(xué)科學(xué)術(shù)前沿的認(rèn)知,而且影響了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)揮。引入虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)技術(shù),推動(dòng)虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合,以虛擬技術(shù)的多感知性、交互性、可重復(fù)性來彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)資源的不足,以更加多元的方式增進(jìn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的認(rèn)知和理解。

2.4優(yōu)化完善實(shí)驗(yàn)課程考核評價(jià)指標(biāo)體系

完善的實(shí)驗(yàn)室管理制度與本-碩-博貫通培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革密切關(guān)聯(lián),制度是改革的前提,保障實(shí)驗(yàn)室從設(shè)備采購、安裝調(diào)試、申請使用、實(shí)驗(yàn)教學(xué),到運(yùn)行維護(hù),處處有規(guī)可循、有規(guī)可依。健全實(shí)驗(yàn)室對內(nèi)、對外開放共享機(jī)制,設(shè)置科研設(shè)備獨(dú)立操作資格準(zhǔn)入考核,不再受本碩博學(xué)歷層次的限制,貫通儀器實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用,對所有經(jīng)過系統(tǒng)訓(xùn)練并通過考核的學(xué)生開放,鼓勵(lì)稟賦優(yōu)良的學(xué)生在地理學(xué)專業(yè)儀器設(shè)備創(chuàng)新應(yīng)用與研發(fā)上進(jìn)行探索,從而形成本-碩-博良性實(shí)體互動(dòng)模式,以碩士生帶動(dòng)本科生,激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣,博士生帶動(dòng)碩士生,提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

課程考核方式可以幫助實(shí)現(xiàn)對實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的衡量和優(yōu)化調(diào)控,將學(xué)生與教師雙向主體納入考核評價(jià)體系,建立健全互評機(jī)制。本碩博不同層次的學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況,從多個(gè)層面對教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效進(jìn)行評價(jià),使得教師能夠從學(xué)生的視角審視自我教學(xué)過程,有的放矢改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法。同樣,教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的考核也應(yīng)更加多元,注重實(shí)踐動(dòng)手能力的考核,在考核指標(biāo)權(quán)重設(shè)置上本碩博區(qū)別對待,通過權(quán)重來體現(xiàn)和調(diào)控貫通培養(yǎng)過程中對本科生、研究生的不同課程要求。

3.結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論教學(xué)的拓展延伸,是驗(yàn)證科學(xué)理論與實(shí)踐創(chuàng)新的重要途徑,歷來也是教學(xué)改革的重要組成要素。結(jié)合地理學(xué)科的特點(diǎn)及地理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析,從課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、組織管理等方面深入分析探討本-碩-博實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫通式培養(yǎng)的實(shí)操性,提出具體改革措施,學(xué)科特色得到凸顯、學(xué)科能力得到提升,在推動(dòng)新時(shí)期兼具扎實(shí)理論基礎(chǔ)與較強(qiáng)實(shí)踐能力的復(fù)合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中發(fā)揮了積極作用。我們后續(xù)將持續(xù)關(guān)注新問題,改進(jìn)教學(xué)策略,完善地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式體系。

(朱大運(yùn),博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,從事教育教學(xué)、喀斯特生態(tài)治理研究。)

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