摘要：本文根據(jù)“新師范”背景下對學(xué)生能力的要求，研究地理科學(xué)實驗室建設(shè)與學(xué)生能力培養(yǎng)的協(xié)同問題，分析基于學(xué)生能力培養(yǎng)的實驗室困境，包括實驗條件、管理、實驗室功能發(fā)揮不到位以及重視培養(yǎng)師范技能而輕視專業(yè)實踐技能等現(xiàn)狀，探討實驗室建設(shè)與學(xué)生能力培養(yǎng)的不協(xié)同問題。研究圍繞地理實驗室建設(shè)與學(xué)生能力培養(yǎng)的協(xié)同路徑、依托學(xué)生能力導(dǎo)向開展實驗室建設(shè)、依托高標(biāo)準(zhǔn)實驗室培養(yǎng)學(xué)生能力進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：地理科學(xué)；實驗室；協(xié)同路徑

中圖分類號：G482文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

ResearchontheCollaborativePathBetweenthe

ConstructionofGeographyScienceLaboratory

andtheCultivationofStudents'AbilityinLocalNormalUniversities

XuYa

1.SchoolofCityandPlanning，YanchengNormalUniversityJiangsuYancheng224002；

2.YanchengNormalUniversitySubeiAgriculturalandRuralModernizationResearchInstitute

JiangsuYancheng224007

Abstract：Accordingtotherequirementsof"newnormal"backgroundforstudentability，thesynergyproblemofgeographysciencelaboratoryconstructionandstudentabilitytrainingisstudied.Thelaboratorydilemmabasedonstudentabilitytrainingisanalyzed，includingexperimentalconditions，management，laboratoryfunctionsarenotinplace，andthecurrentsituationofpayingattentiontothetrainingofnormalskillsandignoringprofessionalpracticalskills，andtheproblemofnonsynergybetweenlaboratoryconstructionandstudentabilitytrainingisdiscussed.Theresearchcentersonthesynergypath ofgeographylaboratoryconstructionandstudentabilitytraining，relyingonstudentabilityorientationtocarryoutlaboratoryconstruction，andrelyingonhighstandardlaboratorytocultivatestudentability.

Keywords：geography；laboratory；collaborativepath

一、“新師范”背景下學(xué)生能力要求

地方高師院校大多設(shè)有地理科學(xué)專業(yè)，該專業(yè)著重培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知和地理實踐力四大地理核心素養(yǎng)，為地理科學(xué)專業(yè)的教學(xué)及科研培養(yǎng)后備人才［1］。其中，地理實踐力是指人們在考察、實驗和調(diào)查等地理實踐活動中所具備的意志品質(zhì)和行動能力［2］。實驗作為地理學(xué)重要的研究方法，在“新師范”背景下也是地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生所要掌握的重要技能之一。

實驗中的實踐教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)過程的重要組成部分，是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的重要舉措［3］。其中，創(chuàng)新實驗教學(xué)對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及實踐能力具有特殊的作用［4］。地方高師院校對地理科學(xué)學(xué)生的培養(yǎng)歷來以課堂教育為主，對學(xué)生創(chuàng)新力與實踐力的重視不夠，導(dǎo)致學(xué)生在校所學(xué)知識和創(chuàng)新實踐能力與科研機構(gòu)等要求相差甚遠(yuǎn)，因此需要經(jīng)過一定的培訓(xùn)和再教育才能適應(yīng)就業(yè)要求［5］。

二、實驗室建設(shè)與學(xué)生能力培養(yǎng)的不協(xié)同分析

（一）基于學(xué)生能力培養(yǎng)的實驗室建設(shè)困境

1.實驗條件不足

地理高師院校地理科學(xué)實驗室中的教學(xué)儀器設(shè)備大部分陳舊老化，購置十年有余，設(shè)備過時，難以滿足當(dāng)前的教學(xué)科研需要。地理實驗室的設(shè)備儀器更新很快，種類繁多，儀器的先進(jìn)與否關(guān)系到對學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。特別是精密儀器的配套能力不足，數(shù)量不夠，分組實驗有時也無法滿足。有些精密儀器無實驗條件或無配套設(shè)備，缺少通風(fēng)櫥、操作臺等基礎(chǔ)配置，或是需要昂貴的耗材等原因，導(dǎo)致無法投入使用，難以匹配學(xué)科的教學(xué)與科研水平。受學(xué)院實驗室面積限制，實驗場所基礎(chǔ)配備不足，有些設(shè)備無法安放使用，戶外無可供放置標(biāo)準(zhǔn)氣象站的場地等。

2.實驗室管理不完善

地理科學(xué)實驗室管理較為混亂，管理機制不夠健全。在儀器管理上往往需要依靠個人經(jīng)驗進(jìn)行管理，有些大型精密儀器并不能得到專業(yè)的維護。精密儀器對維修專業(yè)性和技術(shù)性的要求很高，在沒有進(jìn)行過系統(tǒng)的儀器維修培訓(xùn)的情況下很難對其進(jìn)行日常維護。實驗室儀器的使用需求不一，有的儀器使用頻率很高，有的則很多年無人使用。實驗室需專設(shè)地理科學(xué)實驗室實驗員或?qū)嶒炇夜芾韱T，在實驗室儀器設(shè)備遭人為破壞或自然損壞時，需進(jìn)行定時調(diào)查、報修等工作。

3.沒有圍繞學(xué)生的實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)

學(xué)院近年來加大對實驗室及儀器設(shè)備的投入力度，但仍不能滿足學(xué)生就業(yè)的實驗?zāi)芰π枨?。主要體現(xiàn)在對實操問題的解決能力有限，難以將所學(xué)知識聯(lián)系應(yīng)用到畢業(yè)后的工作中。主要問題在于地理科學(xué)實驗教學(xué)體系還不完善，實驗內(nèi)容簡單，知識關(guān)聯(lián)度不高，綜合能力未得到鍛煉。其中創(chuàng)新性、設(shè)計性實驗內(nèi)容偏少，開放性地理實驗教學(xué)活動需要進(jìn)一步加強。

（二）實驗室功能發(fā)揮不到位

目前實驗室功能發(fā)揮不到位，沒有做到因地制宜。地理學(xué)科實驗室功能應(yīng)為實驗教學(xué)、科研、科普三者的有效結(jié)合，需不斷更新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段，因材施教。學(xué)生的實驗項目大多還是以認(rèn)識實踐為主，難以自主思考和發(fā)揮，不能滿足學(xué)生個性化的發(fā)展。實驗教學(xué)過程中，教師應(yīng)采用啟發(fā)式、討論式、探索式的教學(xué)方法指導(dǎo)學(xué)生，才能將實驗室的功能發(fā)揮到位。

由于經(jīng)費與管理等問題導(dǎo)致地理科學(xué)實驗室的開放還不到位。實驗室開放作為實驗室功能的重要體現(xiàn)之一，受到越來越多院校的關(guān)注。問題主要集中在：第一，學(xué)生的積極性不夠。部分學(xué)生并不能主動獨立完成實驗項目，有的學(xué)生只是因為看別人申請實驗室使用，自己也申請，但并不能很好得完成實驗?zāi)繕?biāo)。第二，缺少教師專業(yè)指導(dǎo)。開放實驗一般都是有一定難度的綜合性實驗項目，內(nèi)容新穎豐富，學(xué)生并不具有執(zhí)行的能力，教師的專業(yè)指導(dǎo)就必不可少。同時，開放實驗項目的難度較大，一些新的實驗技術(shù)及方法也需要教師不斷學(xué)習(xí)，與時俱進(jìn)才能完成任務(wù)。開放實驗室增加了教師的工作時間與強度，師資力量上有所不足。第三，實驗經(jīng)費的增加。隨著地理科學(xué)實驗室開放的進(jìn)行，實驗室儀器設(shè)備的利用率必然會大幅提升，實驗儀器的維護費用也將隨之增加。第四，實驗開放管理困難。開放過程中，實驗室開放的時間無法確定，儀器設(shè)備的維護管理、實驗經(jīng)費的配套問題等都需要出臺相應(yīng)的管理規(guī)章制度，并給予切實的措施保障。隨著實驗室開放項目的增加，進(jìn)出實驗室的人員將增多，可能會出現(xiàn)實驗室的安全隱患。如何保障學(xué)生安全地使用實驗室內(nèi)的儀器設(shè)備也是實驗室開放需要解決的問題。

（三）重視師范技能、輕專業(yè)實踐技能

地理科學(xué)實驗室建設(shè)總是圍繞師范技能展開，輕視地理專業(yè)實踐技能的訓(xùn)練。在本科學(xué)習(xí)過程中，地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生的師范技能培養(yǎng)受到了重視，不論是版圖版畫、說課備課、書法基礎(chǔ)等課程的開設(shè)，還是模擬授課等實驗培訓(xùn)，從課程數(shù)到開課頻次都可以看出學(xué)院的重視程度。

但地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生也應(yīng)受到測量測繪、城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計、地質(zhì)構(gòu)造、海洋等應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的實驗技能訓(xùn)練。著眼于培養(yǎng)學(xué)生的地理科學(xué)核心素養(yǎng)，首先，需要熟練掌握運用地理信息系統(tǒng)、遙感與計算機輔助制圖等基本技能，并具有初步的教學(xué)、應(yīng)用及研究等能力。其次，還要注重學(xué)生獨立獲取空間信息能力、空間分析能力、數(shù)字圖像處理能力、運用所學(xué)解決相應(yīng)實際問題的能力。地理科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的是一專多能的復(fù)合型應(yīng)用人才，必須結(jié)合較多的實驗室地理基礎(chǔ)項目才能實現(xiàn)。

三、實驗室建設(shè)與學(xué)生能力培養(yǎng)的協(xié)同路徑

根據(jù)“新師范”背景下對學(xué)生能力的要求，分析地理科學(xué)實驗室建設(shè)與學(xué)生能力培養(yǎng)之間的不協(xié)同問題。實驗室建設(shè)與學(xué)生能力培養(yǎng)的協(xié)同路徑需圍繞兩個方面展開：首先是依托學(xué)生能力導(dǎo)向開展實驗室建設(shè)；其次是依托高標(biāo)準(zhǔn)實驗室培養(yǎng)學(xué)生能力。

（一）依托學(xué)生能力導(dǎo)向開展實驗室建設(shè)

依托學(xué)生能力導(dǎo)向開展實驗室教學(xué)體系建設(shè)，以自然地理實驗項目為例。從教師的主動教學(xué)，學(xué)生的被動觀察和被動做，到教師引導(dǎo)，學(xué)生主動去看和做，教師在引導(dǎo)性問題之后，不規(guī)定具體所需觀察的地理要素，而是允許學(xué)生根據(jù)問題選擇相應(yīng)的自然地理元素和現(xiàn)象進(jìn)行觀察，運用已有的知識對相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行講解，讓學(xué)生復(fù)習(xí)和重構(gòu)所學(xué)的一些自然地理知識，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和主導(dǎo)性。運用綜合思維，從不同自然地理要素的維度理解地理區(qū)域的差異和成因，了解自然地理復(fù)合體的形成和發(fā)展過程，對學(xué)生能力的培養(yǎng)大有裨益。逐漸形成以學(xué)生能力為導(dǎo)向的實踐能力培養(yǎng)模式，利用實驗室開展實踐活動，構(gòu)建多層次實驗教學(xué)體系，提升學(xué)生實驗綜合能力。第一層次為基本實驗教學(xué)，以基本操作型實驗為主，熟悉常規(guī)儀器設(shè)備的使用，培養(yǎng)學(xué)生基本實驗、野外工作技能以及觀察能力。第二層次為專業(yè)實踐教學(xué)，以驗證型實驗為主，讓學(xué)生將書本的內(nèi)容應(yīng)用到實踐活動中，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。第三層次為綜合實踐，以綜合、設(shè)計性實踐為主，結(jié)合科創(chuàng)項目，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，淡化教師的主導(dǎo)作用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。第四層次為第二課堂活動，以社團活動、參與競賽為主，讓學(xué)生參與到教師的科研項目中，以團隊形式完成學(xué)習(xí)研究，培養(yǎng)學(xué)生的溝通與交流能力以及社會競爭力。

（二）依托高標(biāo)準(zhǔn)實驗室培養(yǎng)學(xué)生能力

1.引入虛擬仿真實驗教學(xué)手段

實驗室目前面臨學(xué)生人數(shù)眾多，但貴重儀器稀缺的困境。實驗室部分精密儀器由于設(shè)備購置成本高，維護代價也很大，但是學(xué)生在實驗項目中又必須使用到，或者需要熟練掌握這些儀器的使用過程。因此，高標(biāo)準(zhǔn)實驗室的發(fā)展需要引入虛擬仿真實驗教學(xué)手段，這樣不僅能突破儀器設(shè)備的成本和數(shù)量瓶頸，還能滿足學(xué)生可以在任意時間、任意地點，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實驗。學(xué)生可以通過預(yù)先使用虛擬儀器進(jìn)行訓(xùn)練，熟練后再進(jìn)行實際操作，從而大幅提升實驗教學(xué)效率，降低儀器設(shè)備的損耗，降低儀器的維護的成本。

2.建立實驗室開放模式

地方高師院校地理科學(xué)實驗室根據(jù)學(xué)生創(chuàng)新實驗需求和實驗教學(xué)改革的要求，建立多元化實驗室教學(xué)體系，面向所有學(xué)生，以生為本，教師以啟發(fā)、指導(dǎo)為輔的實驗教學(xué)模式，從而提高學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力等綜合素質(zhì)。通過實驗室開放，讓參與者找到日常實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中的問題，優(yōu)化實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和手段。開放過程中，根據(jù)參與者各類項目的需求，進(jìn)一步完善實驗室的儀器設(shè)備，從而促進(jìn)地理科學(xué)實驗教學(xué)改革和實驗室建設(shè)的協(xié)同發(fā)展。開放實驗室資源，挖掘儀器潛力，實現(xiàn)資源共享，提升實驗室資源的利用。

根據(jù)地理學(xué)科特點，結(jié)合學(xué)院已有的8個實驗室：地理科學(xué)實訓(xùn)實驗室、資源環(huán)境實驗室、城鄉(xiāng)規(guī)劃與設(shè)計實驗室、海洋與海岸帶實驗室、測量與測繪工程實驗室、地理信息系統(tǒng)實驗室、天文天象與空間觀測實驗室、地質(zhì)標(biāo)本與地質(zhì)構(gòu)造實驗室，確定相應(yīng)的開放模式。以天文天象與空間觀測實驗室為例，該實驗室配備天象儀與天文望遠(yuǎn)鏡，以科普性質(zhì)的開放項目為主。學(xué)院也有相應(yīng)的社團經(jīng)常在天象館進(jìn)行活動，如天文愛好者協(xié)會，活動一般以學(xué)生團體為主，面向全校發(fā)布活動。學(xué)院也會承接校外中小學(xué)的一些參觀活動，需學(xué)生向參觀者講解實驗室、天象館等相關(guān)地理知識，不僅為學(xué)校以及社會提供科普平臺，也提升學(xué)生口語表達(dá)能力與地理知識綜合能力的運用。實驗室開放模式分為四個層次：第一是基礎(chǔ)實驗開放，主要是實驗教學(xué)中涉及的實驗，學(xué)生還需額外加強練習(xí)操作的；第二是科研實驗開放，實驗教學(xué)中很少出現(xiàn)或者未涉及的實驗，在參與教師項目時，實驗室提供相應(yīng)的指導(dǎo)；第三是科普實驗開放，主要是天象館還有天文臺的開放，面向校內(nèi)外，實現(xiàn)服務(wù)社會的職能；第四是創(chuàng)新特色實驗開放，以學(xué)生申請的創(chuàng)新項目或者競賽活動為主，需要學(xué)生預(yù)約開放。

3.提高實驗室信息化水平

實驗室應(yīng)建立獨立的實驗教學(xué)中心網(wǎng)站，集教學(xué)信息、實驗室預(yù)約、實驗室管理、儀器設(shè)備管理和服務(wù)平臺于一體，實現(xiàn)各類實驗室信息的整合共享，提高實驗室教學(xué)管理的效率和水平。教師和學(xué)生均可通過學(xué)院網(wǎng)站進(jìn)入實驗中心網(wǎng)站，利用教師工號和學(xué)號登錄網(wǎng)站中的管理系統(tǒng)。實驗中心管理人員可以通過管理系統(tǒng)實時監(jiān)管實驗室使用情況，以及實驗儀器的借出等情況。在網(wǎng)站上，可以找到各個實驗室、實驗教材、實驗設(shè)備等情況介紹。實驗教師將實驗的過程步驟錄制成教學(xué)視頻或微課，上傳至中心網(wǎng)站，方便學(xué)生更直觀地了解實驗步驟，掌握實驗操作與技巧。所有實驗教學(xué)微課的開頭都將播放實驗室安全教育警示視頻，以此提高學(xué)生的安全意識，保證學(xué)生實驗操作時的人身安全。管理系統(tǒng)采用在線互動平臺，設(shè)置學(xué)生評價與教師互評內(nèi)容，實現(xiàn)教師互相學(xué)習(xí)，提高教師的專業(yè)水平與教學(xué)質(zhì)量，也方便接收學(xué)生提出的意見和建議。實驗中心也可以建立微信公眾號，在儀器設(shè)備上貼上專屬二維碼，掃描即可查看設(shè)備的介紹，以及操作注意事項，形成良性教學(xué)互動。

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基金項目：江蘇省高校哲學(xué)社會科學(xué)研究項目（2021SJA1892）；鹽城師范學(xué)院教育教學(xué)改革課題（2023YCTCJGY37）

作者簡介：徐雅（1988—），女，江蘇鹽城人，碩士，實驗師，從事地理信息系統(tǒng)研究。