祝云龍，王冰玉，張 弢

(湖北文理學(xué)院 地理科學(xué)系，湖北 襄陽 441053)

地理學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，其研究對象決定了其研究方法帶有鮮明的實踐性特征，主要是依據(jù)大量的野外考察（自然地理環(huán)境）和社會調(diào)查（人文地理環(huán)境）來揭示地理事物的空間特征及其變化規(guī)律[1]；地理學(xué)的實驗研究可以深入研究和揭示地球表層動態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和要素作用機理[2]. 因此，實驗實踐是綜合體現(xiàn)學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的重要環(huán)節(jié)，也是提高學(xué)生獨立思考能力和發(fā)揮創(chuàng)造能力的關(guān)鍵，同時也是有效完成教學(xué)目的，促進理論教學(xué)改革的必然途徑.

1 地理科學(xué)專業(yè)實驗存在的現(xiàn)實問題

當(dāng)前地理學(xué)科在派生出了一些新領(lǐng)域和應(yīng)用方向的同時，高等學(xué)校地理學(xué)科的野外實踐和實驗實踐環(huán)節(jié)的難度加大，導(dǎo)致一些高校對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力無法提供適當(dāng)?shù)乩韺嶒灜h(huán)境，使得學(xué)生實驗訓(xùn)練無法跟上技術(shù)的發(fā)展，大學(xué)生在就業(yè)過程中無法滿足社會的需求. 當(dāng)前高校地理科學(xué)專業(yè)實驗中存在的主要問題[3-4]如下.

1.1 實驗是理論教學(xué)的附屬課程，實驗沒有獨立的考核、評價機制

實驗與理論教學(xué)混合開設(shè)，實驗不能擺脫屬于理論教學(xué)附屬課程的地位，不能體現(xiàn)突出實驗實踐的特殊需要. 各門課程為了各自的系統(tǒng)性、完整性均自成體系，這種設(shè)置直接導(dǎo)致了實驗系統(tǒng)的不完善，具體表現(xiàn)在：地理學(xué)實驗內(nèi)容廣泛，實驗指導(dǎo)老師基本是該課程的理論教學(xué)老師，因此參與實驗指導(dǎo)的老師多，相互間缺乏交流合作，實驗內(nèi)容交叉重合，使不同實驗之間缺乏有效的聯(lián)系，相關(guān)實驗課程之間缺乏融會貫通和綜合應(yīng)用，最終制約了綜合性、設(shè)計性實驗的開出，制約了學(xué)生科研能力、創(chuàng)新意識和邏輯思維能力的培養(yǎng). 實驗沒有量化的培養(yǎng)目標(biāo)、獨立的課程體系、教學(xué)模式和考核標(biāo)準(zhǔn)，實驗發(fā)展缺乏支撐點，后續(xù)發(fā)展空間受阻，實驗實踐始終無法確立自己的重要地位.

1.2 實驗以驗證性項目為主，綜合性、設(shè)計性較少

地理學(xué)科的最大優(yōu)勢在于它的整體性和綜合性，實驗過程中碰到的問題也需要綜合多門課程的理論和方法加以解決，而現(xiàn)在的實驗項目多從屬于理論課程，主要為理論教學(xué)服務(wù)，導(dǎo)致驗證性實驗項目較多，綜合性、設(shè)計性的實驗項目較少；再加上不同的理論課程教師都側(cè)重于自己的專業(yè)方向來設(shè)計實驗內(nèi)容，人為地把本來屬于整體的實驗分割開來，破壞了它的整體性和綜合性. 同時，學(xué)生在實驗過程中一般只能依據(jù)單門課程開展實驗，使實驗設(shè)計過于簡單，無法體現(xiàn)地理學(xué)科的系統(tǒng)性和綜合性特色，學(xué)生無法進行系統(tǒng)的分析和理解，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、創(chuàng)新性和邏輯思維能力的培養(yǎng).

1.3 實驗經(jīng)費不足，實踐技能訓(xùn)練欠缺

當(dāng)前高校地理學(xué)科學(xué)生實驗設(shè)備、資金不足，實驗受到資金與環(huán)境限制，受制于實驗條件而無法進行更新. 同時野外實地考察也因?qū)嶒灲?jīng)費原因而無法完整進行或變相壓縮實驗實習(xí)時間，實習(xí)基地建設(shè)相對滯后，不能滿足當(dāng)前實驗實踐的需要. 學(xué)生在日常的理論教學(xué)中很少到中學(xué)觀摩教學(xué)、在校內(nèi)進行課堂教學(xué)鍛煉的機會較少，教育實習(xí)前的綜合達標(biāo)測試和教學(xué)技能不能勝任中學(xué)地理課堂教學(xué)任務(wù)，導(dǎo)致實習(xí)單位對學(xué)生不滿意，再加上學(xué)校撥給實習(xí)單位的實習(xí)經(jīng)費很少或根本沒有，同時在升學(xué)率的壓力下，實習(xí)生真正登上講臺的機會更少，講公開課的機會幾乎沒有. 因此，實踐技能鍛煉不能達到預(yù)期目的.

1.4 實驗人才隊伍建設(shè)滯后、實驗指導(dǎo)教師之間缺乏協(xié)調(diào)合作

實驗隊伍是實施實驗改革、實驗規(guī)劃管理和實驗室建設(shè)的主力軍. 實驗隊伍的索質(zhì)直接關(guān)系到實驗室建設(shè)、實驗教學(xué)和管理水平的高低. 多數(shù)地方高校沒有專門的實驗教師；同時受經(jīng)費限制，實驗教師的培訓(xùn)、進修和野外考察較少，大型的、先進的實驗儀器操作不規(guī)范或閑置浪費，致使實驗水平難以提高. 由于地理學(xué)研究范圍寬泛，而教師的專業(yè)研究方向較細，譬如某教師專長于地理信息系統(tǒng)的研究，但是對于水文學(xué)研究涉及較少，這位教師如果承擔(dān)了自然地理實驗，其某些實驗項目只可能照搬實驗教程，勢必影響實驗效果.

1.5 實驗管理制度陳舊、實驗室開放度低

傳統(tǒng)實驗室配置幾乎與理論課相匹配，擁有諸如土壤學(xué)、植物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地圖學(xué)、氣象與氣候?qū)W、水文與地貌學(xué)、地理信息系統(tǒng)等實驗，而現(xiàn)行的管理制度在不同專業(yè)、學(xué)科和課程之間設(shè)立“墻”，嚴(yán)重地阻礙了不同學(xué)科之間以及交叉學(xué)科實驗與科研的交流與合作. 這種實驗室配置制度使實驗資源得不到充分利用，不能充分發(fā)揮實驗室作用. 傳統(tǒng)實驗室由專人（實驗教師）或兼職實驗教師管理，這種管理可以減少儀器的耗損和破壞，延長儀器的使用壽命，但是，限制了學(xué)生的實踐實驗的有效開展，這樣不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)揮、大學(xué)生參與科研活動及探索精神的培養(yǎng)，不利于學(xué)科發(fā)展與復(fù)合型人才的培養(yǎng).

2 地理科學(xué)專業(yè)實驗的整合與優(yōu)化原則

2.1 側(cè)重綜合能力培養(yǎng)

地理學(xué)是一門系統(tǒng)的、綜合性的學(xué)科，它有一整套系統(tǒng)的理論作基礎(chǔ)，未經(jīng)地理專業(yè)訓(xùn)練者是不可能在實踐中靠自學(xué)、摸索而系統(tǒng)地掌握這種專業(yè)技能的，必須依賴地理學(xué)實驗與理論教學(xué)有機結(jié)合來實現(xiàn)其綜合能力的培養(yǎng)，實驗設(shè)置必須充分考慮地理學(xué)實驗教學(xué)的這一功能.

2.2 循序漸進中的系統(tǒng)性

循序漸進、由淺入深是一切教學(xué)活動必須遵循的原則. 地理學(xué)實驗應(yīng)該形成完整的體系，并按照循序漸進的原則，由初級實驗到高級實驗，由簡單訓(xùn)練到復(fù)雜訓(xùn)練，由野外實地考察到數(shù)據(jù)信息的獲取，到運用實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)信息分析問題、解決問題，逐步加大實驗實習(xí)難度，提高實驗技能，形成合理的實驗知識結(jié)構(gòu)，最終掌握專業(yè)操作技能，提高運用理論知識解決具體問題的能力. 實驗不僅是驗證所學(xué)的基礎(chǔ)理論，同時還肩負著對地理地物、自然景觀、人文經(jīng)濟、社會文化的發(fā)展變化的追問、考察和研究，如果實驗實踐缺乏系統(tǒng)性，違背學(xué)生認(rèn)識活動和能力的發(fā)展規(guī)律，就直接影響實驗實踐效果.

2.3 實驗與理論相融合

理論課和實驗課是課程教學(xué)的基本構(gòu)成，兩者之間并不存在明確界限，實驗是以理論為基礎(chǔ)的，實驗技術(shù)需要有理論來支撐. 實驗不是理論課的附屬，是要補充課堂教學(xué)沒有講到而在實踐中遇到的理論，以及實驗技術(shù)本身所包含的理論. 但實驗課程并非多多益善，從總體看，實驗課與理論課，基礎(chǔ)實驗與綜合實驗之間應(yīng)當(dāng)有著科學(xué)配比，從而保證學(xué)生形成合理的知識結(jié)構(gòu)并逐步提高能力，因此，實驗設(shè)置必須要考慮到地理學(xué)的學(xué)科類型以及教學(xué)要求，同時兼顧實驗層次的銜接，確保實驗形成一個有機整體.

2.4 實驗的前沿性、更新性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，古老的地理學(xué)科近年來發(fā)展迅速，牽涉到學(xué)科也越來越廣泛，需要的信息量劇增，如何用最先進的理論豐富地理學(xué)基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，如何將科學(xué)前沿的研究成果轉(zhuǎn)化成基礎(chǔ)實驗選題，推陳出新，是地理科學(xué)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中關(guān)注的一個重要問題. 只有將前沿的、最新的理論充實到實驗實踐中才能激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神，才能將實驗與科學(xué)研究工作結(jié)合起來，使科研成果不斷轉(zhuǎn)成化成實驗內(nèi)容，才能提高地理科學(xué)的實驗實踐水平，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和競爭能力.

3 地理科學(xué)專業(yè)實驗的整合與優(yōu)化思路

3.1 優(yōu)化實驗體系，減少驗證性、演示性實驗，增加綜合性、設(shè)計性實驗

地理科學(xué)實驗的優(yōu)化與調(diào)整并不是取消或削弱原有的驗證性實驗，而是對現(xiàn)有的實驗進行合理的選擇、優(yōu)化、組合，淘汰落后的實驗內(nèi)容和實驗技術(shù)、方法，將現(xiàn)代技術(shù)融入傳統(tǒng)的驗證性實驗中，賦予原實驗新的內(nèi)容，提升實驗層次性. 因此，優(yōu)化實驗就是要建立以現(xiàn)代實驗內(nèi)容為主的實驗實踐體系，設(shè)置新的獨立考試考核標(biāo)準(zhǔn)，有獨立的教學(xué)文件、教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、實驗大綱、實驗教材、實驗指導(dǎo)書和實驗報告等完整的實驗體系. 同時根據(jù)學(xué)科發(fā)展的新形勢、新成果和社會經(jīng)濟發(fā)展對專業(yè)人才的要求，及時更新、調(diào)整和拓展實驗內(nèi)容，建立相對獨立的實驗實踐體系，減少驗證性實驗，增加綜合性和設(shè)計性實驗，突出培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能. 在橫向上加強學(xué)科間知識的融合，防止重復(fù)實驗；縱向上，將實驗整合為基本技能訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練和創(chuàng)新技能訓(xùn)練三個層次模塊，使實驗實踐符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)科知識結(jié)構(gòu)，同時與學(xué)科的發(fā)展和社會需求緊密結(jié)合，使基礎(chǔ)性訓(xùn)練、綜合技能培養(yǎng)與創(chuàng)新性設(shè)計活動相互銜接，提高學(xué)生的職業(yè)技能、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，最終提高就業(yè)競爭力和終身學(xué)習(xí)能力. 驗證性實驗應(yīng)主要采取課堂實習(xí)的模式，增強理論課老師的自主權(quán). 如《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》的巖石、層理等講授內(nèi)容，可以在地質(zhì)實驗室內(nèi)進行講解，一邊對照標(biāo)本，一邊講解理論，使地層、巖石、現(xiàn)象、描述、結(jié)論都可以直觀的呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，把教材中的理論、圖片等死板的內(nèi)容活化起來，學(xué)生隨時可以向老師提出各種問題，這樣既可以促進學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課堂的講課效率、又可以活躍課堂氣氛.

綜合性、設(shè)計性實驗可以是專業(yè)內(nèi)一門或多門實驗內(nèi)容綜合，也可以是跨學(xué)科綜合. 運用多方面知識、多種實驗方法，按照要求（或自擬實驗方案）進行實驗，實驗重點放在培養(yǎng)學(xué)生的文獻調(diào)研、實驗設(shè)計、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的綜合能力與素質(zhì)方面. 如襄陽隆中植被分布面積及類型的遙感影像的判讀與解譯，就需要綜合運用地理信息系統(tǒng)、遙感概論、遙感圖像處理、ArcGIS或MapGIS軟件、植被實地調(diào)查（植物地理學(xué)）校正、植被分布面積測量（測量與地圖學(xué)）、計量地理學(xué)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等相關(guān)的理論知識和實踐能力.

3.2 提高實驗教師的素質(zhì)和科研能力

實驗教學(xué)人員是高等院校教學(xué)、科研中的一支重要力量. 精干的、專業(yè)化的實驗隊伍是搞好實驗室建設(shè)和提高實驗教學(xué)質(zhì)量的根本保證，是進行實驗教學(xué)實施及實驗教學(xué)改革的關(guān)鍵因素. 實驗教學(xué)人員是實驗室工作的主體，其水平能力是影響實驗室工作開展的重要因素之一. 只有不斷加強對實驗教學(xué)人員的培訓(xùn)，更新知識、吸取當(dāng)代新技術(shù)和新方法，提高他們的綜合素質(zhì)和能力，才能發(fā)揮實驗為理論服務(wù)的目的，提高學(xué)生的科研能力、綜合素質(zhì)和競爭力，才能促進科研工作的順利實施和高水平研究成果的出現(xiàn). 鼓勵實驗教師從事實驗教學(xué)與研究工作，教學(xué)成果與科研成果等同對待；積極支持實驗室專職人員承擔(dān)科研項目，倡導(dǎo)有科研項目的教師積極帶動實驗室人員參與；支持實驗人員申請教學(xué)研究項目，并按學(xué)校相關(guān)政策建立獎勵機制. 淡化理論教學(xué)與實驗教師的界限，打破實驗技術(shù)人員與教師的界限，提倡理論與實踐教師互通，努力營造實驗教學(xué)研究氛圍，使實驗隊伍保持相對穩(wěn)定，實現(xiàn)師資結(jié)構(gòu)的動態(tài)平衡，創(chuàng)造一種和諧、穩(wěn)定、有競爭力的實驗隊伍.

3.3 加強實驗室建設(shè)與管理，整合實驗室儀器設(shè)備

我國高校與高校之間，高校內(nèi)院、系之間，都有著各自的優(yōu)勢，在實驗室儀器設(shè)備方面更是如此，因此要整合院系之間的實驗設(shè)備、提高儀器設(shè)備的使用率，建立開放實驗室或?qū)嶒炛行?，使相關(guān)學(xué)科的老師和學(xué)生都可以從事相關(guān)實驗和研究. 如在進行演示性、驗證性實驗時，實驗室要有足夠的儀器、設(shè)備，每一個學(xué)生都能獨自地開展實驗，達到加強專業(yè)技能訓(xùn)練的目的. 在進行綜合性、設(shè)計性實驗時，首先要求實驗室在空間和時間上對學(xué)生開放，制定相應(yīng)的制度加強儀器設(shè)備管理，對小型儀器設(shè)備可以采用抵押借用制度，對大型精密儀器在老師指導(dǎo)下使用，或采用傳、幫、帶制度，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力；其次，開放實驗內(nèi)容和環(huán)境，學(xué)生在實驗過程中自擬實驗方案、查閱參考資料以及提出設(shè)計思路和實驗步驟，并在獲得的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上自己概括出實驗結(jié)論. 這類實驗指導(dǎo)老師要加強對實驗方案的審查，對實驗過程主要是引導(dǎo)和啟發(fā)，對實驗結(jié)果進行檢查和要求學(xué)生匯報，使實驗活動成為一種主動探索和積極創(chuàng)新的過程. 再次，要求實驗室的儀器設(shè)備種類多樣、先進、超前，讓學(xué)生見識和使用當(dāng)前和未來學(xué)科發(fā)展中先進的儀器設(shè)備，獨自（或在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下、或組成實驗小組）開展綜合性、設(shè)計性實驗，鍛煉學(xué)生的動手、協(xié)作、邏輯思維和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力；最后要加強實驗室的日常管理，定期進行檢驗調(diào)試，及時對儀器設(shè)備進行保養(yǎng)、維修，保證儀器設(shè)備特別是大型精密儀器設(shè)備的完好率.

實驗是現(xiàn)代科學(xué)重要發(fā)展的特征與標(biāo)志，實驗地理學(xué)是地理學(xué)前瞻性發(fā)展方向. 實驗整合與優(yōu)化是國內(nèi)外大學(xué)課程改革的重要趨勢，是我國高等教學(xué)改革中最活躍的研究領(lǐng)域之一. 通過上述分析，主要有如下結(jié)論：優(yōu)化實驗內(nèi)容體系，減少驗證性、演示性實驗，增加綜合性、設(shè)計性實驗；提高實驗教師的素質(zhì)和科研能力；加強實驗室建設(shè)及管理，整合實驗室的資源，提高儀器設(shè)備的使用率.

地理學(xué)研究具有鮮明的綜合性和區(qū)域性特征，對地理問題的研究要從時間、空間、尺度等方面進行多維綜合探索與處理，因此，整合與優(yōu)化實驗是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，本文中筆者僅僅就地理實驗課的存在的問題、整合與優(yōu)化的原則、思路及課程結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面做了初步的探討，在理論認(rèn)識與實驗設(shè)計方面有待于進一步的探討、研究.

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