陶國芳，蔣兆恒，王利群，于 瀟

綜合自然地理是高校地理科學(xué)專業(yè)的一門綜合性基礎(chǔ)理論課程，課程開設(shè)的目的是使學(xué)生能夠從自然地理要素相互聯(lián)系、相互作用的角度認識自然地理環(huán)境的整體性和區(qū)域性，使學(xué)生掌握自然地理系統(tǒng)的整體性、地域分異規(guī)律、綜合自然區(qū)劃、土地類型與土地評價、人類與自然環(huán)境的關(guān)系等方面的基本理論和方法，幫助他們樹立系統(tǒng)觀、協(xié)調(diào)觀、可持續(xù)發(fā)展觀，培養(yǎng)地理教學(xué)、科研工作中所必需的地理思維能力，提高地理專業(yè)素養(yǎng)，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和在實際工作中運用地理學(xué)方法，尤其是綜合自然地理方法去解決生產(chǎn)生活中遇到的實際問題打下良好的基礎(chǔ)［1］.其教學(xué)目標(biāo)通過理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩個方面來實現(xiàn).

然而，基于學(xué)科導(dǎo)向模式的傳統(tǒng)綜合自然地理課程教學(xué)存在重理論輕實踐的問題.特別是一些地方高校，實踐教學(xué)資金不足，課時有限，形式單一，教學(xué)內(nèi)容單薄，學(xué)生參與實踐的主動性差，學(xué)習(xí)效果不盡人意［2］.重理論輕實踐的傳統(tǒng)教學(xué)使得學(xué)生實踐能力差，畢業(yè)后擇業(yè)方向明顯受到限制，在參加工作以后，發(fā)現(xiàn)所學(xué)知識與所從事的教學(xué)科研工作聯(lián)系較少，產(chǎn)生“課程無用論”等想法.畢業(yè)生的反饋信息進一步引起教師對傳統(tǒng)的綜合自然地理課程教學(xué)的反思：單純的理論知識傳輸對學(xué)生的后續(xù)發(fā)展不僅沒有起到應(yīng)有的效果，反而產(chǎn)生了很多不良影響.為了適應(yīng)新時期社會對地理人才的需求，更好地培養(yǎng)適應(yīng)面廣、綜合能力強、具有可持續(xù)發(fā)展空間的地理專業(yè)人才，綜合自然地理課程乃至整個自然地理學(xué)亟需引進一種新的教育模式.在工程界引起普遍關(guān)注的CDIO 教育模式無疑是當(dāng)前比較好的選擇.

1 CDIO 教育模式的引入

1.1 CDIO 教育模式簡介

CDIO 是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運作（Operate）4 個英文單詞首字母的縮寫，是由麻省理工學(xué)院等四所大學(xué)從2000 年起組成跨國研究組合，通過4 年的研究、探索和實踐建立的一種先進的工程教育模式，是“做中學(xué)”原則和“基于項目的教育和學(xué)習(xí)”（Project based Education and Learning）的集中體現(xiàn).它以工程項目（包括產(chǎn)品、生產(chǎn)流程和系統(tǒng)）從研發(fā)到運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動實踐、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程.CDIO 教育模式符合工程人才培養(yǎng)的規(guī)律，代表國際上先進的教育方法，由顧佩華教授于2005 年引入中國，在汕頭大學(xué)工學(xué)院的五個專業(yè)實施CDIO 工程教育改革，已取得明顯效果.清華大學(xué)工業(yè)工程系教授顧學(xué)雍博士在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”和“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”兩門課程中創(chuàng)造性地采用CDIO 方法教學(xué)，取得突出成果［3-4］.

CDIO 工程教育模式有兩個重要文件：CDIO 大綱和CDIO 標(biāo)準(zhǔn).CDIO 大綱為課程體系和課程內(nèi)容設(shè)計提出了具體要求，是直接參照工業(yè)界的需求制定的，包括技術(shù)知識和推理能力，個人能力、職業(yè)能力和態(tài)度，人際交往能力，在企業(yè)和社會環(huán)境下構(gòu)思-設(shè)計-實現(xiàn)-運行系統(tǒng)方面的能力四個層面三級目標(biāo)體系.CDIO 標(biāo)準(zhǔn)則涵蓋了工程教育的背景環(huán)境、學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、教師的工程實踐和教學(xué)能力、學(xué)習(xí)考核等方面的12 條標(biāo)準(zhǔn)，是一個對實施CDIO 工程教育模式的指引和評價系統(tǒng)，12 條標(biāo)準(zhǔn)的名稱和內(nèi)容見表1，其中7條關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)（*號表示）體現(xiàn)了與其他教育改革的不同，另外5 條標(biāo)準(zhǔn)反映了工程教育的最佳實踐［4］.

1.2 引入CDIO 教育模式的重要意義

經(jīng)實地調(diào)查和筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的高校地理專業(yè)在課程教學(xué)中側(cè)重學(xué)科知識的傳授，缺少對個人能力、人際交往能力、系統(tǒng)調(diào)控能力的培養(yǎng)，所培養(yǎng)的地理專業(yè)人才從知識、技能、素質(zhì)各方面都達不到新時期人才培養(yǎng)的實際需求.許多學(xué)者和一線工作的教師已經(jīng)認識到這個問題，關(guān)于實踐教學(xué)改革的研究得到廣泛開展，但很多實踐教學(xué)改革只是停留于改變實踐教學(xué)的形式和內(nèi)容，而非系統(tǒng)深入地徹底改變實踐教學(xué)的模式，不能從根本上改變學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)的人才難以符合社會對應(yīng)用型實踐性人才的需求.

表1 CDIO 標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容解讀

綜合自然地理是一門綜合研究自然地理系統(tǒng)的學(xué)科，它從系統(tǒng)論的角度研究自然地理環(huán)境的整體性、地域分異規(guī)律等.學(xué)習(xí)綜合自然地理課程要有部門自然地理（如氣象氣候?qū)W、水文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、土壤地理學(xué)、生物地理學(xué)）的知識為基礎(chǔ)，在分析的基礎(chǔ)上進行綜合研究，課程具有多學(xué)科一體化的特點.其實踐教學(xué)的內(nèi)容依托于部門自然地理，卻又不同于部門自然地理，與國民經(jīng)濟建設(shè)的許多方面都有聯(lián)系，具體內(nèi)容見表2［5］，其主要實踐教學(xué)內(nèi)容適合CDIO“構(gòu)思-設(shè)計-實施-運行系統(tǒng)”的學(xué)習(xí)過程.傳統(tǒng)的綜合自然地理實踐教學(xué)形式主要為課堂討論和野外實踐，實踐教學(xué)開展過程中通常是以教師為主導(dǎo)，學(xué)生被動采取一些行動，缺乏主動思考和系統(tǒng)解決問題的機會.該課程一般在大學(xué)三年級開設(shè)，即將畢業(yè)的大學(xué)生不僅需要有足夠豐富的理論知識，還應(yīng)具備一定的個人能力、人際交往能力和在社會環(huán)境下的系統(tǒng)調(diào)控能力，傳統(tǒng)的教學(xué)卻忽略了這些.CDIO 模式以工程項目（包括產(chǎn)品、生產(chǎn)流程和系統(tǒng)）從研發(fā)到運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動實踐的方式獲取知識、能力和素質(zhì)，把這種教育理念引入到綜合自然地理課程實踐教學(xué)中，全面協(xié)調(diào)和加強科學(xué)知識、個人能力、人際交往能力、系統(tǒng)調(diào)控能力的培養(yǎng)，必然會彌補傳統(tǒng)綜合自然地理課程實踐教學(xué)存在的不足，提高地理專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能.

表2 綜合自然地理課程實踐教學(xué)內(nèi)容

2 基于CDIO 的綜合自然地理課程實踐教學(xué)改革目標(biāo)與評價標(biāo)準(zhǔn)

CDIO 教育模式代表國際上先進的教育理念，為工程類專業(yè)的教育改革指明了方向，但就某一門具體課程來說，CDIO 并未給出具體的培養(yǎng)目標(biāo)和落實辦法，這就需要教學(xué)設(shè)計者依據(jù)專業(yè)教學(xué)的需要來制定符合相應(yīng)課程的 CDIO 培養(yǎng)目標(biāo)及貫徹方法［6］.依據(jù) CDIO 大綱和CDIO 標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合綜合自然地理課程實踐教學(xué)的需要，制定綜合自然地理課程實踐教學(xué)大綱（見表3），明確提出實踐教學(xué)改革目標(biāo)和實踐教學(xué)改革的評價標(biāo)準(zhǔn).

2.1 綜合自然地理課程實踐教學(xué)的改革目標(biāo)

將基于CDIO 的綜合自然地理課程實踐教學(xué)大綱內(nèi)容與傳統(tǒng)綜合自然地理實踐教學(xué)內(nèi)容進行比較，針對傳統(tǒng)實踐教學(xué)的不足，提出切合實際的改革目標(biāo).

（1）鼓勵學(xué)生主動實踐，加深對學(xué)科理論知識的理解.傳統(tǒng)教育模式下，教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體.綜合自然地理課程以理論講授為主，學(xué)生對理論知識多為被動接受，對相關(guān)知識理解不深，缺乏主動思考.因此，需要鼓勵學(xué)生主動實踐，通過項目、實驗引導(dǎo)其探究式學(xué)習(xí)，就是最大限度發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，使其在理論聯(lián)系實際的過程中加深對理論知識的理解，認識到綜合自然地理課程的原理和方法可以用于指導(dǎo)生產(chǎn)和生活.如在教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生從綜合自然地理的角度思考當(dāng)今世界的生態(tài)環(huán)境問題產(chǎn)生的原因、過程，提出解決辦法.強調(diào)每個學(xué)生都要思考并給出答案.目標(biāo)與大綱中 1.1、1.2、2.1、2.3 匹配.

（2）通過室內(nèi)實驗和野外實踐，提高個人創(chuàng)新能力和系統(tǒng)思維能力.綜合自然地理課程不同于工程類專業(yè)的課程，實踐教學(xué)的主要形式是室內(nèi)實驗和野外實踐，在此過程中觀察、思考和驗證地理現(xiàn)象及其成因、過程，思考自然地理各要素之間的相互作用及形成的自然地理環(huán)境整體結(jié)構(gòu)和功能，培養(yǎng)系統(tǒng)思維能力.通過多次參與室內(nèi)、室外實驗和野外實踐，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)個人的創(chuàng)新能力、求知欲、終身學(xué)習(xí)能力及良好的職業(yè)態(tài)度和職業(yè)行為.目標(biāo)與大綱中1.1、1.2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5 匹配.

（3）創(chuàng)設(shè)情境，開展課堂討論，培養(yǎng)職業(yè)能力和態(tài)度.高校地理專業(yè)多為師范生，未來的主要職業(yè)取向為初高中教師，或者進一步學(xué)習(xí)進入高校和各級科研單位.在綜合自然地理實踐教學(xué)中，對于地理教師的職業(yè)能力和態(tài)度也要進行適度滲透和培養(yǎng).可結(jié)合自然生產(chǎn)潛力的研究實例，介紹黃秉維等一些大師的職業(yè)能力和態(tài)度，讓學(xué)生深切體會作為地理教師應(yīng)具備吃苦耐勞、勇于探究的職業(yè)能力和盡職盡責(zé)、為人師表的職業(yè)態(tài)度，要從內(nèi)心深處熱愛自己的工作.目標(biāo)與大綱中2.5、4.1 匹配 .

（4）加強小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作和溝通能力.學(xué)生團隊合作和溝通能力關(guān)系到其步入社會后是否能融于集體，并依靠團隊取得更大的成就.我國的大學(xué)教育對團隊合作能力的培訓(xùn)幾乎為空白.綜合自然地理實踐教學(xué)中教師把學(xué)生分成幾個小組，給出幾個不同的綜合命題，要求每個小組分別依靠團隊力量來進行構(gòu)思、設(shè)計、解決問題，并將解決方案借助書面報告或者電子演示材料形式進行展示.所給命題具有多學(xué)科綜合性，每組給出的方案可以反映其成員的特征、團隊合作的情況和成員的溝通能力.目標(biāo)與大綱中1.1、1.2、3.1、3.2 匹配.

表3 基于CDIO 的綜合自然地理課程實踐教學(xué)大綱

（5）吸引學(xué)生參與科研項目，強調(diào)系統(tǒng)調(diào)控能力的培養(yǎng).普通高校地理專業(yè)學(xué)生參與的科研項目，一是參與課程主講教師所在課題組的科研項目，二是有些學(xué)校扶持學(xué)生的立項.綜合自然地理很少有涉及企業(yè)環(huán)境的項目，故只討論在社會環(huán)境下構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行系統(tǒng).學(xué)生參與科研立項，主要是培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行的系統(tǒng)調(diào)控能力，熟悉業(yè)務(wù)流程，為以后的學(xué)習(xí)和工作積累必要的經(jīng)驗，減少用人單位的培訓(xùn)時間和成本，使其畢業(yè)后能快速融入新集體，展開新的工作.如果學(xué)校能夠創(chuàng)造有利條件，讓學(xué)生直接參與社會環(huán)境如政府部門的項目研究，取得的效果會更好.目標(biāo)與大綱中4.1、4.2、4.3、4.4匹配.

2.2 綜合自然地理課程實踐教學(xué)改革的評價標(biāo)準(zhǔn)

為了客觀評價綜合自然地理課程實踐教學(xué)改革的實施效果，依據(jù)CDIO 標(biāo)準(zhǔn)和課程特點，確定綜合自然地理課程實踐教學(xué)改革的主要評價標(biāo)準(zhǔn).

（1）教育理念的變革.基于CDIO 的綜合自然地理課程實踐教學(xué)改革，必須從課程教學(xué)大綱上體現(xiàn)CDIO 理念，把產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的生命周期作為教育的背景環(huán)境，通過課堂討論、實驗、野外實踐、參與科研項目等實踐教學(xué)形式，內(nèi)化課程理論知識，加強部門自然地理和綜合自然地理理論、方法的綜合運用，培養(yǎng)學(xué)生的個人能力、人際交往能力和系統(tǒng)調(diào)控能力.

（2）提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性.綜合自然地理課程實踐教學(xué)改革是否成功有效，很重要的一方面是看學(xué)生主動參與實踐教學(xué)的積極性是否有所提高，可采取問卷調(diào)查的方式，從學(xué)生對課程的滿意度、教師的認可度等方面進行評價.好的實踐教學(xué)，學(xué)生必然樂于參與，在教師引導(dǎo)、學(xué)生主動參與之下也會取得較好的學(xué)習(xí)效果.

（3）一體化學(xué)習(xí)效果.綜合自然地理課程實踐教學(xué)的一體化效果應(yīng)從學(xué)科知識、個人能力、人際交往能力和系統(tǒng)調(diào)控能力多方面進行綜合考核，主要考查理論知識掌握情況、綜合分析和解決問題的能力、主動學(xué)習(xí)能力、團隊意識和溝通能力、職業(yè)能力和態(tài)度.理論知識掌握情況、綜合分析和解決問題的能力通過口試或筆試的形式進行考核，主動學(xué)習(xí)能力、團隊意識和溝通能力通過自我評價、小組其他成員打分、教師定性定量評價來考核，職業(yè)能力和態(tài)度采取自評的辦法考核.

（4）提升教師的實踐能力和教學(xué)能力.教師是課程實踐教學(xué)的主導(dǎo)力量，教師的實踐能力和教學(xué)能力決定開展實踐教學(xué)的廣度和深度以及教學(xué)效果.一些教師不具備較高的綜合自然地理實踐能力，沒有辦法指導(dǎo)學(xué)生開展實踐教學(xué)；還有一些教師雖然具備較高的實踐能力，但教學(xué)能力差，也不能把自身的知識和經(jīng)驗有效傳輸給學(xué)生，實踐教學(xué)也難以取得應(yīng)有的效果.因此，學(xué)校要提供實踐進修的平臺和相應(yīng)的資源保障，通過學(xué)習(xí)不斷提高教師的實踐能力和教學(xué)能力.

（5）實踐教學(xué)的反饋.教師對實踐教學(xué)效果的考核并非實踐教學(xué)的終點，實踐教學(xué)改革的成功，受益的是社會用人單位和培養(yǎng)單位.實踐教學(xué)改革的對象進入后續(xù)學(xué)習(xí)或參加工作以后，應(yīng)對其進行跟蹤調(diào)查，通過學(xué)生本人和用人單位的反饋進行課程評估，反映基于CDIO 教育模式的綜合自然地理課程實踐教學(xué)改革取得的真實效果，基于反饋結(jié)果可建立一個課程改革的改善機制.

3 引入CDIO 教育模式預(yù)期的成效與挑戰(zhàn)

3.1 預(yù)期成效

基于CDIO 教育模式的綜合自然地理課程實踐教學(xué)改革，相對于傳統(tǒng)教學(xué)模式，讓學(xué)生以主動實踐、課程之間有機聯(lián)系的一體化學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)課程，對提高學(xué)生個人能力和人際交往能力、系統(tǒng)調(diào)控能力必然有很好的促進作用.經(jīng)過筆者7 年（2012—2019 年）的教學(xué)實踐證明：綜合自然地理課程教學(xué)改革培養(yǎng)了針對性強、適應(yīng)面廣的地理人才，符合我國應(yīng)用型實踐性人才培養(yǎng)的需求.

3.2 面臨挑戰(zhàn)

CDIO 教育模式是一種先進的教育理念，對傳統(tǒng)的教學(xué)模式是一種徹底的改革，培養(yǎng)了學(xué)生的個人實踐能力、團隊合作能力和系統(tǒng)調(diào)控能力.但在教育模式實施過程中，教師和學(xué)生的負擔(dān)加重，投入的時間和精力更多，對教師自身實踐和教學(xué)水平有了更高的要求.教師增加的工作量和學(xué)生多種能力的綜合考核能否被理解和接受，對學(xué)生實踐平臺、教師進修平臺的需求要得到所在學(xué)校的保障，這些都是綜合自然地理課程實踐教學(xué)改革面臨的挑戰(zhàn).