地理學視角的資源科學類課程教學改革路徑探索*

高 翔 黃娉婷

(蘭州大學 資源環(huán)境學院,甘肅 蘭州 730000)

資源科學是社會文明發(fā)展的基石之一。人類關(guān)于自然資源的利用和保護思想經(jīng)歷了多重變化，經(jīng)歷了自然崇拜時期、人本位與技術(shù)革命時期和現(xiàn)代協(xié)調(diào)發(fā)展時期三個階段。資源科學研究始于20世紀初期，社會生產(chǎn)力快速發(fā)展帶來資源需求的膨脹，同時各學科與資源相關(guān)的知識累積促使資源科學與母體學科分野，形成一門新的綜合性科學[1]。資源科學誕生以來，發(fā)展趨勢受社會問題和科學技術(shù)發(fā)展影響，研究從定性向定量轉(zhuǎn)變，講究整體性和綜合性，尋求多領(lǐng)域關(guān)聯(lián)多學科系統(tǒng)合作。進入21世紀后，隨著遙感遙測技術(shù)、信息系統(tǒng)等普遍開展，自然資源學的理論體系也開始構(gòu)建出較為獨立、完整的框架，進入了一個新的發(fā)展階段[2]9-11。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國自然資源短缺與人口的矛盾日益突出，資源的可持續(xù)利用成為最緊迫的知識創(chuàng)新和素質(zhì)教育內(nèi)容。高校作為公民文化培養(yǎng)基地，需要把這類重大現(xiàn)實問題融入教學領(lǐng)域，培養(yǎng)符合時代需求的人才[3]。資源科學是一門前沿領(lǐng)域與國家社會經(jīng)濟發(fā)展聯(lián)系緊密的綜合性學科，研究的主要內(nèi)容包括自然資源的特征、性質(zhì)及其與人類社會的關(guān)系，以單項和整體的重要資源為對象，研究其數(shù)量、質(zhì)量、時空變化、開發(fā)利用及其后果、保護和管理等[4]。資源科學是地理學的基礎(chǔ)理論課程，同時跟社會熱點問題密切相關(guān)，教學需要與時俱進。當前已有不少學者根據(jù)教學經(jīng)驗在不同方面進行教學改革。教學模式上，徐洪文[5]從整體出發(fā)，指出目前資源科學教學應通過加強德育滲透、更新學習資源、創(chuàng)新教學方法、強化實踐教學來提高教學質(zhì)量。鄧琳等[6]則強調(diào)學生創(chuàng)造性思維的開發(fā)，希望通過研討式教學來創(chuàng)造開放與自由的教學環(huán)境。課程內(nèi)容和體系方面，耿鵬旭等[7]針對地理類資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)開設(shè)的自然資源學提出了課程改革建議。

建設(shè)一流本科教育的基礎(chǔ)之一就是要解決課堂教學問題[8]。資源科學是一門集自然科學、社會科學和工程技術(shù)于一體的綜合性科學，是在傳統(tǒng)的地理科學、生態(tài)學、經(jīng)濟學、法學和工程技術(shù)等學科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興學科，是自然科學、社會科學與工程技術(shù)科學交叉發(fā)展的產(chǎn)物，研究內(nèi)容與地理科學有很高的交叉性[9]。許多學者對于資源問題的研究不只有資源視角，更有地理學視角[10-11]。而新時期地理學視角的資源科學類課程提升教學質(zhì)量的改革路徑如何則是本文所探討的。

一、全國主要高校資源科學課程開設(shè)情況

國內(nèi)開設(shè)資源科學類課程的高校多為綜合性大學，且具體開設(shè)院系的主體學科為資源科學和與之交叉的地理學、環(huán)境科學等，如北京大學城市與環(huán)境學院、地理學與遙感科學學院、北京師范大學資源科學學院和環(huán)境學院、華東師范大學地理科學學院、南京大學地理與海洋學院、中山大學地理科學與規(guī)劃學院、蘭州大學資源環(huán)境學院、中國地質(zhì)大學資源學院、西北大學城市環(huán)境學院等。

高校開設(shè)的資源科學類課程主要可以分為兩大類：綜合資源學和部門資源學。根據(jù)專業(yè)知識體系和人才培養(yǎng)需求，各專業(yè)有針對性地選擇適宜的資源科學類課程進行講授(見表1)。可見，根據(jù)人才培養(yǎng)方案，各學校開設(shè)的資源科學類課程在名稱、側(cè)重點和課程性質(zhì)上存在差異?？傮w而言，綜合資源科學類課程由于多涉及基礎(chǔ)理論、方法及一般規(guī)律內(nèi)容[12]，往往被許多專業(yè)定位為專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)方向優(yōu)先課程，在專業(yè)知識體系中起承上啟下、觸類旁通的作用；部門資源學及基于資源科學衍生的交叉課程多涉及各個部門資源富有專業(yè)特色，包含專業(yè)核心理論和技能，多被定位專業(yè)選修課或?qū)I(yè)方向課程。選修和必修課應該如何設(shè)置？教學實踐中，傳統(tǒng)學科專業(yè)，如地理科學、自然地理與資源環(huán)境專業(yè)、環(huán)境科學專業(yè)等一般側(cè)重綜合資源學的講授，培養(yǎng)學生資源科學知識的系統(tǒng)掌握；而偏應用的專業(yè)，如環(huán)境工程、資源勘查工程等則注重部門資源專門知識技能的傳授，以培養(yǎng)學生實踐運用的能力。按照培養(yǎng)過程和環(huán)節(jié)，綜合資源學課程性質(zhì)應為專業(yè)基礎(chǔ)課或必修課，且開設(shè)時間應定在大二第二學期，也即第四學期；而部門資源學則相應為專業(yè)選修課或方向課，開設(shè)時間定在大三第一學期，即第五學期為好。不論如何定位、如何設(shè)置，資源科學類課程在地理學專業(yè)教學中都是重要的課程和必要的培養(yǎng)內(nèi)容。

表1 全國主要高校開設(shè)資源科學類課程情況

二、資源科學課程教學中存在的主要問題

資源科學教學目的在于要求學生能夠掌握資源科學的概念、分類、測度、演化過程、空間格局等理論知識，關(guān)注資源開發(fā)配置對生態(tài)影響及其與社會經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系等熱點問題和解決方法，但是目前以課堂教學為主、基于教材進行授課的教學模式并不能滿足這個要求，存在不少問題。

(一)專業(yè)教材建設(shè)滯后

作為專業(yè)課教材，應該既能保證提高學生的理論知識水平，又能激發(fā)學生學習專業(yè)知識的熱情，培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)。目前大多高校地學專業(yè)采用較多的資源科學類教材特點各異，針對本科生教學都不太具有普適性。蔡運龍[2]2007年編著的第二版《自然資源學原理》的核心為揭示人與自然資源關(guān)系，系統(tǒng)闡述了一系列基本原理。除了首尾的緒論和結(jié)論外，全書分為四篇、十六章，從自然資源及其稀缺的性質(zhì)到自然資源生態(tài)學原理、經(jīng)濟學原理、管理學原理，內(nèi)容全面，但對不同專業(yè)背景的學生需要采取不同的學習模式。劉成武等[13]2014年編著的第二版《資源科學概論》，體現(xiàn)“厚理論、重實踐”的風格，吸收了國內(nèi)外最新研究成果，從構(gòu)建資源科學體系的角度組織內(nèi)容，但實踐分析下篇“中國主要資源的可持續(xù)開發(fā)利用”缺少清潔能源的內(nèi)容，不夠全面。封志明[11]332014編著的《資源科學導論》，內(nèi)容系統(tǒng)全面，分上篇總論(論述了資源科學的學科體系與研究內(nèi)容、科學思想與基本概念、理論基礎(chǔ)與方法論)、中篇分論(分門別類地討論了自然資源的開發(fā)利用及其評價問題)、下篇專論(論述了資源科學綜合研究的學科基礎(chǔ)、主要領(lǐng)域與研究內(nèi)容)，但高校資源科學類課程課時安排一般不超過54學時，無法兼顧到每部分內(nèi)容?？傊?，大而全的教材不一定具有普適性，各地高校要根據(jù)培養(yǎng)目標及辦學定位，在保證教學基礎(chǔ)內(nèi)容的前提下，增加面向區(qū)域資源問題分析與解決方面的教學內(nèi)容。

(二)教學模式比較單一

目前資源科學類課程教學模式相對單一，缺乏創(chuàng)新。很多教師在教學效果評價體制不完備、缺乏獎懲約束壓力的環(huán)境下依然愿意采取輸出型傳統(tǒng)教學模式。傳統(tǒng)的教學方法忽視了大學生課上參與性的培養(yǎng)過程，因此大多數(shù)學生感覺授課過程枯燥乏味，不利于綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。另外，教學內(nèi)容也基本以教材為主，往往教師在講臺上激情澎湃，而學生卻精神渙散，始終處于被動地接受知識的狀態(tài)。這種忽略以生為本、缺乏互動交流的教學模式，導致的必然結(jié)果是課堂沉悶、教學質(zhì)量不高、教學效果大打折扣。

(三)教學設(shè)計不盡合理

我國現(xiàn)行的教育課程體系，是在學科為本的思想指導下構(gòu)建的。地理學專業(yè)學生文理科兼招，前期地理學知識基礎(chǔ)差別很大，授課過程中普遍以傳統(tǒng)的理論教學為主，更多圍繞資源相關(guān)概念等理論基礎(chǔ)知識展開，缺乏互動研討式教學和實踐性教學，學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、解決現(xiàn)實資源問題的能力培養(yǎng)目標就很難實現(xiàn)。

三、地理科學類專業(yè)人才培養(yǎng)目標

地理學作為一門理論與應用兼?zhèn)涞膶W科，對人才培養(yǎng)的重心主要在于知識和能力，其人才培養(yǎng)目標包括：掌握自然地理學、人文地理學和地理信息科學與技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本理論、分析方法和應用技能。具備通過野外綜合考察、社會 調(diào)查、實驗分析等獲取第一手科學資料和地理數(shù)據(jù)的能力；能夠分析、歸納、整理相關(guān)數(shù)據(jù)，掌握一定的數(shù)理統(tǒng)計分析和計算機技術(shù)，具有定量分析研究地理問題的能力；具有遙感、衛(wèi)星定位導航、地理信息系統(tǒng)的應用或開發(fā)能力，掌握資料調(diào)查與收集、文獻檢索及運用現(xiàn)代技術(shù)獲得相關(guān)信息的基本方法；具備一定的自主設(shè)計實驗和開展野外調(diào)查的能力；具有較強的科學探求精神和接受新知識、新理論和新技術(shù)的能力，以及良好的合作精神和團隊意識。培養(yǎng)能夠在教學科研單位、政府相關(guān)部門、企事業(yè)單位從事全球變化、環(huán)境保護、資源開發(fā)與利用、災害監(jiān)測與管理、國土資源調(diào)查與管理、旅游規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、區(qū)域發(fā)展、地理信息技術(shù)開發(fā)與應用、國防建設(shè)等與地理科學有關(guān)的基礎(chǔ)教育、科學研究、應用及管理的專門人才。

可以看出，地理科學類專業(yè)注重培養(yǎng)學生資源過程分析、資源開發(fā)與利用評價及資源管理方面的能力。

四、地理學視角下資源科學課程教學改革路徑

(一)教學拓展

第一，資源系統(tǒng)的拓展。資源科學的研究對象是資源系統(tǒng)，這是個廣義上的系統(tǒng)，一般包括自然資源系統(tǒng)、社會資源、經(jīng)濟資源與知識資源[13-14]。既包括全球性資源，也包括特定國家或地區(qū)的自然資源；既包括現(xiàn)實資源，也包括歷史資源。而地理學是研究地球表層自然現(xiàn)象和人文現(xiàn)象的空間分布、相互關(guān)系及發(fā)展變化的學科。地理學研究的地球表層空間不但包含了自然資源系統(tǒng)，也包含了與其開發(fā)利用密切相關(guān)的人力、資本、科技與教育等社會資源系統(tǒng)，這兩大資源系統(tǒng)相互依存、相互制約，構(gòu)成了資源地域綜合體。此外，自然資源系統(tǒng)從屬于地理要素系統(tǒng)，即資源系統(tǒng)只是地理要素系統(tǒng)的一部分。地理空間范疇內(nèi)的許多地理要素通常以潛在資源存在，有望在將來發(fā)現(xiàn)其功用，并加以開發(fā)利用，從而成為現(xiàn)實的自然資源。教學過程中把主體資源系統(tǒng)進一步擴充，將資源問題放到地理環(huán)境系統(tǒng)中進行探討，使學生的認知獲得進一步拓展。

第二，教學方法模式的交叉拓展。交叉性是資源科學研究課題的來源體現(xiàn)，是學科形成的根源，是資源科學的立世之基[15]。資源科學作為一門交叉學科，具有綜合性和前沿性特點，要對教學方法進行相應的改進，更加有彈性、包容性和適用性。教學方法及模式拓展包括：(1)引入地理學技術(shù)方法。地理計量方法及遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)運用到資源科學領(lǐng)域，可實現(xiàn)資源現(xiàn)象、格局及過程從傳統(tǒng)考察到定位實時觀測、衛(wèi)星遙感，從定性描述發(fā)展到定量表達，并通過實驗和數(shù)學模擬方法對資源過程進行預測，從而激發(fā)了資源科學的活力。(2)引入研討式教學模式。教學過程中，為突出學生的主體地位，轉(zhuǎn)變以教師和課本為中心的傳統(tǒng)教學方法，應當引入研討式教學模式。通過研討式教學，增加師生的互動，提升學生學習興趣，讓學生的目標不只滿足于掌握基礎(chǔ)知識，而是圍繞課堂的主題主動搜索、選擇、加工處理信息并應用所學知識解決問題，達到開闊視野和培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的目的?；谥匾碚摵蛯嵺`主題重構(gòu)的探究式教學方式，有利于學生加深對概念的理解，進而鍛煉其歸納總結(jié)的技能，培養(yǎng)其創(chuàng)造性研究的能力[16]。(3)引入?yún)⑴c式教學模式。參與式教學法因具有良好的教學效果而被廣為推崇，可包括傳授知識的參與式教學法、傳播思想的參與式教學法以及傳遞關(guān)懷的參與式教學法等[17]。資源科學課程參與式教學模式具體包括案例分析、專題討論、自薦PPT講述等，一方面加深了對資源科學基本原理理解的廣度與深度，另一方面可實現(xiàn)教學信息的大容量與針對性兼顧，強化學生對知識的掌握和應用。其中自薦PPT講述每學期可根據(jù)課程大綱進度安排3～5次。每次單人或小組完成，包括基于教學大綱自選主題、PPT版式，準備講述內(nèi)容和組織素材，教師就內(nèi)容結(jié)構(gòu)、規(guī)范性及展示形式給予一定指導。這種鍛煉不僅是梳理、消化專業(yè)知識的過程，也為學生未來撰寫創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等項目申報、為未來考研方向選擇奠定了基礎(chǔ)。

第三，教學內(nèi)容拓展。教學內(nèi)容的復合是資源科學教學體系構(gòu)建重點，教學內(nèi)容要體現(xiàn)系統(tǒng)性、要體現(xiàn)學科交叉與融合，讓學生認識到資源科學關(guān)聯(lián)域的豐富性和復雜性和學習與時俱進的現(xiàn)實意義。將相互之間緊密關(guān)聯(lián)的知識匯集在一起可以構(gòu)建知識群，將知識以知識群的方式去傳達有利于幫助學生深化對所學內(nèi)容的理解與認知[18]。理論基礎(chǔ)拓展方面，資源科學研究遵循的理論或規(guī)律一般包括地域分異規(guī)律、因地制宜理論、自然節(jié)律原理、生態(tài)平衡原理、林德曼定律、等級與層次原理、價值規(guī)律等，這反映出資源科學的理論基礎(chǔ)與其他地理學、生態(tài)學、經(jīng)濟學等具有共享性。其中地域分異規(guī)律是地理學的經(jīng)典理論和基礎(chǔ)理論，可將此基礎(chǔ)理論進一步按尺度分為大、中、小尺度地域分異規(guī)律，并運用于資源科學領(lǐng)域加以解讀和實踐指導分析。就教學內(nèi)容而言，一方面資源科學課程教學內(nèi)容要服務于各地高校地理學專業(yè)人才培養(yǎng)目標和高校發(fā)展定位，也要與地方發(fā)展需求對接；另一方面科研與教學要實現(xiàn)結(jié)合，或科研服務于教學，這就要求把資源科學領(lǐng)域最新的科研成果引入課堂教學，特別是引入學校所在區(qū)域的資源熱點問題的分析研究成果。如蘭州大學自然地理與資源環(huán)境專業(yè)開設(shè)的自然資源學課程就可基于西北干旱區(qū)半干旱區(qū)水資源稀缺的現(xiàn)實，講授西北地區(qū)水資源稟賦差異、內(nèi)陸河水資源空間配置及調(diào)水工程、水資源開發(fā)利用生態(tài)影響評價、水約束下的西北地區(qū)發(fā)展問題等，提高學生對區(qū)域現(xiàn)實資源問題的研判和實踐分析能力。

(二)強化地理空間和尺度視角的教學

空間性是地理學的特征之一，資源科學研究的資源時空格局、過程、空間結(jié)構(gòu)、區(qū)域配置、評價、遙感信息的獲取等都具有明顯的空間性，因此教學過程中應強化地理空間視角，把資源問題放在特定空間內(nèi)解讀，而且這個空間是開放的，自然資源過程與人類干預下的資源過程的影響即具地域性，也具有全局性。

尺度是地理學的重要概念，一般包括空間尺度和時間尺度。不同空間尺度上資源問題的界定與解析是不同的，如不同空間尺度土地資源利用研究與不同問題對應：地點—土地適宜性、地方—景觀格局、區(qū)域—土地承載力、區(qū)際—上游土地利用對下游的影響、全球—土地利用與土地利用覆蓋變化。時間尺度上，地理學比較重視借助3S技術(shù)揭示幾十至百年來的資源變化過程，也注重區(qū)分資源開發(fā)利用未來近、中、遠期的不同任務。

(三)強化綜合性視角的教學

資源科學與地理科學、環(huán)境科學、經(jīng)濟學、生態(tài)學等緊密關(guān)聯(lián)，具有明顯的綜合性，而地理學又是以綜合性見長的，因此日常教學過程中要培養(yǎng)學生的綜合分析能力：(1)各部門資源之間是相互依存相互關(guān)聯(lián)的，一個區(qū)域的生物資源、水資源、土地資源、礦產(chǎn)資源等都是共生共存的，某一類資源的空間分布、空間結(jié)構(gòu)和其他要素之間的聯(lián)系都有一定的規(guī)律和成因上的聯(lián)系。(2)資源的功用是多元的，要充分利用現(xiàn)有的技術(shù)和方法實現(xiàn)資源的多功能發(fā)揮，更好地服務于經(jīng)濟發(fā)展和人類福祉。(3)資源問題的關(guān)聯(lián)域很復雜。資源問題是很多因素交織在一起形成的復雜綜合體。資源問題復雜性有多種多樣的表現(xiàn)，如一種資源的擾動會引起一系列資源的響應，也會對資源整體產(chǎn)生影響；人口的分布影響資源問題；科學技術(shù)發(fā)展會發(fā)現(xiàn)新資源或加劇已有的資源問題，也會有助于資源問題的解決；經(jīng)濟、政治、倫理等因素也與資源問題相關(guān)等等。

(四)強化室外實踐教學

地理科學是實踐性很強的學科，野外實踐能力也是地理類專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)目標。資源科學類課程的特點是理論與實踐兼重，教學過程中應根據(jù)教學進度、章節(jié)主題和季節(jié)適宜性，適度安排一定時間的室外實踐課。課程改革提倡學習方式的轉(zhuǎn)變，倡導學生開展合作學習、發(fā)現(xiàn)學習、自主學習。布魯諾[19]將認知發(fā)展理論與課堂教學聯(lián)系起來，提出的“發(fā)現(xiàn)學習法”(discovery learning)是最佳的學習方式。要積極弘揚“發(fā)現(xiàn)學習”這一著名教育學理論，即“通過發(fā)現(xiàn)而學習，學習中發(fā)現(xiàn)”(learning by discovering，and learning to discover)，激發(fā)學生的學習興趣和動力，讓學生通過觀察去發(fā)現(xiàn)規(guī)則、原理，從而培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決問題的能力。以蘭州大學資源環(huán)境學院自然地理與資源環(huán)境專業(yè)開設(shè)的自然資源學課程為例，根據(jù)本科生所在榆中校區(qū)和周邊環(huán)境，可圍繞“榆中校區(qū)節(jié)水型校園建設(shè)”“榆中夏官營商品菜田光能利用”主題，進行系統(tǒng)的室外實踐課的時間安排、材料準備、數(shù)據(jù)收集、實踐內(nèi)容、實施方案等的設(shè)計，最后將實踐結(jié)果和思考形成個人書面報告。學生經(jīng)歷全程式各環(huán)節(jié)實踐鍛煉，相信對他們的動手能力、科研素養(yǎng)乃至未來發(fā)展規(guī)劃方面都有所裨益。

資源科學類課程是大多數(shù)高校地理科學專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，長期開設(shè)既是現(xiàn)實綜合性人才培養(yǎng)需求，也為長遠國家資源節(jié)約型、環(huán)境友好型發(fā)展目標實現(xiàn)進行了智力儲備。從地理學視角，可通過拓展資源系統(tǒng)、教學方法與模式、理論基礎(chǔ)及教學內(nèi)容、突出地理學的空間視角和綜合性視角教學、加強室外實踐環(huán)節(jié)對資源科學類課程的教學進行改革與完善，以提升教學質(zhì)量，真正激發(fā)資源課程的活力與吸引力。