自然地理野外綜合實習的改革

劉目興， 韓慧敏， 揭 毅， 杜文正

(華中師范大學 湖北省地理科學實驗教學示范中心，湖北 武漢 430079)

0 引 言

創(chuàng)新教育是新世紀高等教育的主題，《高等教育法》規(guī)定“高等教育的任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才”。近年來，在教育部支持下6所部屬師范院校相繼開展了“教師教育創(chuàng)新平臺建設”，旨在培養(yǎng)高水平的教育人才，而實踐能力培養(yǎng)是地理科學教師教育創(chuàng)新平臺建設的目標之一[1]。實踐教學是提高學生地理素養(yǎng)、鍛煉實驗動手能力、增強學生學習興趣、開拓科研創(chuàng)新能力的主要途徑，是高等師范院校人才培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)[2]。而自然地理野外實習又是高師地理和資環(huán)專業(yè)實踐教學的主要內容，國內許多高校均普遍重視[3-4]。北京師范大學在北京延慶縣和房山區(qū)，內蒙古自治區(qū)太仆寺旗、陜西省靖邊縣等地，建立了退化沙地、典型草原、小流域等自然地理野外實習基地，實習時間在第三學年后的暑假。華東師范大學在第二學年后在江蘇省南京市和蘇州市，以及浙江省普陀山-富春江-天目山一線進行地質學基礎、地貌學、水文學等部門自然地理課程實習。蘭州大學是開展自然地理野外實習較早的高校，分別于2005年、2007年和2012年舉辦了三屆全國高?！白匀坏乩韺W骨干教師培訓班”，對自然地理野外實踐教學體系建設和實踐能力培養(yǎng)進行研討。

然而，目前多數(shù)高等師范院校在野外實踐能力培養(yǎng)上仍以傳統(tǒng)的鞏固和驗證理論知識為目的，實習方式以部門自然地理課程在不同時間實習為主[5]。實習內容側重部門自然地理學內容，實習中忽略了自然地理學的綜合性，導致學生學習“重知識、輕能力，重結論、輕過程”，對創(chuàng)新思維和研究能力的培養(yǎng)不夠[6-8]。本研究從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)入手，從地理科學的綜合性和應用性出發(fā)，結合自身實踐，總結近五年內華中師范大學地理科學與資環(huán)專業(yè)在宜昌的自然地理野外實習經(jīng)驗，對比傳統(tǒng)的部門自然地理分階段課程實習，對新開展的研究性自然地理野外綜合實習進行分析。從野外實習的內容、方法、管理與績效評價等方面的改革與創(chuàng)新，探討高師地理科學專業(yè)自然地理實習的發(fā)展方向。

1 自然地理野外實習內容的改革創(chuàng)新

1.1 開拓研究性綜合野外實習

自1985年，華中師范大學開展自然地理野外實習以來，已有20多年的歷程。實習內容包括地質地貌、土壤地理、水文觀測、植物地理等，實習點分布在廬山、武漢、宜昌及江漢平原等地區(qū)，實習時間在20天以上。這種傳統(tǒng)的分階段、分課程的實習模式，實習時間在課堂教學之后，利于學生理解實習內容，且單科實習內容的安排具有較強的機動性。但是，這種沿用多年的分階段分課程實習模式也有諸多不足，如各門課程實習較為分散，課程間缺乏聯(lián)系，總耗時長、實習經(jīng)費支出多，實習路線重復，尤其無法體現(xiàn)自然地理環(huán)境的綜合性和整體性[9]。此外，傳統(tǒng)的分課程實習以定性的觀察驗證為主，與科學研究結合少，研究性不足，難以培養(yǎng)學生嚴謹客觀的定量觀測、分析和模擬能力。

為適應地理學的綜合性特征和專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，2006年華中師范大學把不同學期進行的地質學、地貌學、水文與水資源、土壤地理學等課程的野外實習綜合化，在實習區(qū)和實習內容上進行整合，變分階段、分課程的專業(yè)實習為綜合性的野外專業(yè)實踐。實習區(qū)由廬山、宜昌、武漢和江漢平原等地區(qū)，統(tǒng)一到地質構造典型，水文記載豐富，地貌、土壤、植被類型多樣的宜昌地區(qū)。2006年6月，實習指導教師對宜昌地區(qū)的地質構造、地貌類型、土壤類型、植被型和水文觀測點進行了踏勘考察，確定了遠安縣金家灣—鹿溪河—鳴鳳山為丹霞地貌、河流水文觀測和遠安地塹斷裂構造的實習區(qū)，小溪塔—黃柏河—白馬洞為棕紅壤剖面、湖泊水文和巖溶地貌實習區(qū)，太平溪—鄧村—大老嶺為黃陵背斜、山地暖性針葉林黃壤和山地溫性落葉闊葉林棕壤實習區(qū)，三峽大壩—六眼沖水庫—宜昌水文站為水利工程、水庫建設和水文觀測實習點，宜昌盆地—黃陵廟—黃花鄉(xiāng)為紫色土和黃壤剖面、洪痕調查、中華震旦紀角石和寒武系沉積構造實習點。7月2日～21日實習過程中，在上述實習區(qū)進行了地質地貌、水文土壤的野外專業(yè)實習，實現(xiàn)了地質基礎與地貌類型相統(tǒng)一，水文過程和土壤發(fā)生共結合的綜合實習過程。野外實習的綜合化，既體現(xiàn)了自然地理學科的綜合性，又便于學生對自然地理要素、現(xiàn)象的發(fā)生機制與演變過程的理解，有利于增強實習內容的連貫性和邏輯性，提高實習效率[9]。另外，宜昌地區(qū)的自然地理特征與人類活動的綜合調查，為相關科學研究的開展奠定基礎。這種研究性綜合野外實習以地球表層過程研究特色，突破傳統(tǒng)的野外教學模式，向培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的轉變。教學內容涵蓋了地質基礎、水文過程、生態(tài)群落及土壤性狀等自然地理知識，教學模式上采取教師輔導與學生分組獨立實踐相結合，更有利于加深學生對地球表層系統(tǒng)的認識和思考。

1.2 編寫自然地理綜合野外實習教材

野外實習教材的編著是實踐教學體系建設的標志性成果，是教師指導實習與學生預習的主要參考資料。2006年以前，華中師范大學自然地理的分課程實習的教材是指導教師根據(jù)實習內容和各實習區(qū)特點，借鑒地質大學、農業(yè)大學、水利學院等專業(yè)院校的實習教材，編寫的地質學基礎與地貌學、土壤地理學和水文水資源等課程實習手冊。由于各課程的實習區(qū)不同，實習內容分散，無法實現(xiàn)實習過程的綜合。2006年將實習區(qū)統(tǒng)一到宜昌后，在對實習區(qū)的地質構造、地貌類型、水文現(xiàn)象、土壤類型、植被覆蓋等自然要素進行詳細的調查與整理的基礎上，實習組指導教師共同編寫了《宜昌自然地理野外綜合實習教材》(以下簡稱“教材”)。教材分地質基礎、地貌類型、水文觀測、土壤調查等4個章節(jié)，對宜昌地區(qū)的自然地理環(huán)境進行了綜合敘述，對遠安、小溪塔、鄧村、大老嶺、三峽大壩、猇亭水庫、黃花鄉(xiāng)、大小天坑等實習路線和實習地點進行了詳細介紹，分別對實習內容、實習目的、實習方法、儀器設備及其使用方法等進行了詳細說明。另外，每個實習章節(jié)后設有思考題，供實習后學生進行總結思考。目前，《宜昌自然地理野外綜合實習教材》已作為實習教材使用6年，將在植物地理實習部分完善后出版。野外綜合實習教材的編寫和使用也是地理科學野外實習走向綜合性、研究型和規(guī)范化的標志。

1.3 實習地點基地化

野外綜合實習是地域性強，實驗實踐內容多的專業(yè)實習，自然地理實習是地理科學與資源環(huán)境專業(yè)的必修課程，實地實踐對本科專業(yè)人才培養(yǎng)具有重要的意義。傳統(tǒng)的自然地理野外實習以沿路線見習或流動實習為主，往往沒有固定的實習地點和實習路線，不利于實習過程的延續(xù)和實習資料的積累[10]。在華中師范大學、城市與環(huán)境科學學院和宜昌市猇亭區(qū)、夷陵區(qū)政府的支持下，經(jīng)過5年多的自然地理野外實習實踐探索和經(jīng)驗總結2011年自然地理野外綜合實習正逐步從分散的點線實習向固定基地實習轉變，其中大老嶺森林公園、滴水巖等實習點率先實現(xiàn)了野外實習的基地化。依托宜昌市大老嶺林區(qū)管委會，在大老嶺林區(qū)建設了華中師范大學自然地理土壤地理—植物地理實習基地。依托宜昌市三峽開發(fā)旅游公司，在宜昌市曉峰鄉(xiāng)滴水巖風景區(qū)建立了華中師范大學自然地理流水地貌-河流水文觀測實習基地。實習地點基地化的建設不僅節(jié)約了實習成本，而且有利于實習內容的綜合化與區(qū)域化，體現(xiàn)了自然地理學的特點。

2 自然地理野外實習方法的改革創(chuàng)新

2.1 課程復習、野外實踐與消化鞏固相結合

為了能在掌握各部門課程理論知識的基礎上，更利于培養(yǎng)學生對地球表層系統(tǒng)的綜合認識和分析能力，華中師范大學自然地理野外綜合實習安排在本科第4學期末的暑期進行。目前，宜昌自然地理綜合野外實習包括地質學、地貌學、水文學、土壤地理、植物地理等課程的實習內容。而這些課程的課堂教學均在第1～4學期，尤其是地質學基礎在第1學期開設，課程知識點多，相對難度大。與野外實習間隔的時間較長，如不復習回顧，學生對實習內容較生疏，難以調動其積極性，實習效果也會大打折扣。因此，在野外實習開始前，各科指導老師根據(jù)自然地理實習大綱和宜昌市自然地理概況，進行針對性的課程知識回顧，明確課程實習的具體要求和內容，并由指導老師抽查復習結果。宜昌自然地理野外綜合實習時間為2～3周，安排緊湊，每天進行的實習內容多，對實際操作和綜合分析的能力要求高。實習過程中，我們堅持每天晚上開實習總結會，總結當日實習中內容，解答遇到的疑難問題。會后各實習小組召開組內成員討論會，對當天實習內容消化鞏固。同時，對次日計劃實習的內容進行預習，以達到更好的實習效果。實習中期，我們對宜昌市自然地理實習的地質地貌、水文土壤、植被生態(tài)等進行了階段性小結，及時把握實習成效，并在后續(xù)實習中相應作出調整，以提高實習效果。

2.2 教師引導與學生探索相結合

綜合分析能力和實踐動手能力是地理學專業(yè)學生必備的專業(yè)素養(yǎng)。傳統(tǒng)的自然地理學野外實習多是教師為主、學生為輔的“游覽式”的實習模式，在一定程度上束縛學生思維的積極性，不利于學生野外實踐能力的提高。為了調動學生的積極性、培養(yǎng)學生野外實踐能力，實習過程中強調學生對實習內容和實踐方法的主動探究學習，同時輔以教師引導和答疑。具體做法是，在教師介紹實習線路(點)區(qū)域背景、觀測內容、需解決問題和野外觀察方法的前提下，學生分組調查，采挖剖面、巖石樣品、水樣等，測量性狀，并相互間展開討論，最后教師歸納總結。例如，太平溪-鄧村-大老嶺的土壤地理實習中，采取PBL模式(問題導向式教學法)，教師首先提出要解決的問題為土壤分布的垂直地帶性、山地土壤生成與侵蝕的關鍵因素、如何因地制宜的保護山區(qū)土壤資源和優(yōu)化生態(tài)環(huán)境？根據(jù)參考資料和掌握的調查方法，學生分組對各實習地點的土壤性狀、發(fā)生因子和人類活動強度等進行實驗調查，最后討論辨析，提出小組結論，教師輔助引導并就調查結果進行總結評價。

2.3 路線概查與典型樣地調研相結合

結合實習區(qū)實際自然地理概況，設計路線概查與典型樣地相結合的實習方法，傳授學生區(qū)域自然地理調查的開展途徑“由面到線，有由線到點”，面線上粗略的概查，典型樣點進行詳細調查。最后，把調查點的資料逐步擴展到線、面，實現(xiàn)自然地理調查的尺度擴展。以太平溪小流域的土壤地理實習為例，山區(qū)土壤地理實習注重其垂直地帶性分布，首先在地形圖上根據(jù)海拔高度、坡度、坡向等選擇實習路線，調查路線既能涵蓋多數(shù)土壤類型又相對集中，節(jié)約時間和路程。實習中我們選擇了太平溪—古村坪—王家埡—鄧村—竹林灣—白水頭—大老嶺一線，海拔150～2 000 m，土壤類型包括紅壤—黃壤—山地黃壤—山地黃棕壤—山地棕壤等類型。線路確定后在太平溪、王家埡、鄧村、竹林灣、白水頭和大老嶺等地選擇坡度、坡向適宜的典型樣點，挖掘土壤剖面進行不同垂直地帶典型土壤類型的調查與實習。

2.4 專業(yè)綜合實習與科學研究相結合

為了更好、更專業(yè)地進行宜昌自然地理野外實習，教師們結合自身的專業(yè)研究特點，分別對宜昌市的地質地貌、水文土壤、植被覆蓋等進行了深入的科學研究，尤其對實習主要區(qū)域夷陵區(qū)、大老嶺林區(qū)的自然地理要素進行了詳細的調查，同時結合實習中積累的資料和素材，申報各級政府部門的課題研究。2007～2012年，實習指導組教師以三峽庫首太平溪流域為研究區(qū)，申請并獲批國家自然科學基金和湖北省自然科學基金。在課題資助下，對太平溪流域夷陵區(qū)太平溪鎮(zhèn)、鄧村鄉(xiāng)、大老嶺林區(qū)的自然地理要素特征和地域分異規(guī)律進行詳細的調查和分析，發(fā)表了有關研究區(qū)土壤、水文、植被及自然地理綜合特征的研究成果，為自然地理綜合實習積累資料，提升專業(yè)實習的研究性。自然地理專業(yè)野外實習與教師科學研究的結合，不僅豐富了實習內容的科學性、研究性和綜合性，而且使教學與科研相輔相成，科研服務教學，教學孕育科研選題[11]。

3 自然地理野外綜合實習改革成效與建議

3.1 宜昌自然地理實習的改革成效

(1) 野外實習資料的積累。2006年至今，每年暑期實習結束后，學院安排專人制作實習光盤，作為資料備份，記錄當年實習的專業(yè)內容、實習管理、實習經(jīng)驗與實習過程。目前，學院已儲備有較為豐富的實習資料，且實習過程曾于2009年7月被地方媒體《三峽日報》報道。

(2) 野外實習教材編寫。自2006年始，我們對實習區(qū)的地質構造、地貌類型、水文現(xiàn)象、土壤類型、植被覆蓋等自然要素進行了詳細的調查、踏勘、整理與分析，匯總編制了《宜昌自然地理野外綜合實習教材》。教材共分地質、地貌、水文、土壤等四大部分，對宜昌市的自然地理環(huán)境進行了綜合敘述，是指導宜昌自然地理野外綜合實習的實踐教學用書，也是高師地理專業(yè)教師教育人才實踐能力培養(yǎng)體系的系列教材之一[12]。

(3) 野外實驗基地建設。通過近5年的宜昌野外實習工作的積累，在學校、學院及地方政府、地方旅游負責單位的大力支持下，華中師范大學在宜昌市大老林區(qū)建立了亞熱帶亞高山土壤-植被實習站，在夷陵區(qū)曉峰鄉(xiāng)滴水巖景點建立了亞熱帶碳酸鹽丘陵地貌-水文實習站。兩個實習站點的建立，為未來專業(yè)實習的進行提供了較大便利，也為更多固定站點的建設提供了經(jīng)驗。

(4) 野外實習成績的評定。實習成績評定是提高學生參與積極性和實習效果的必要環(huán)節(jié)[13-14]。野外綜合實習改進了過去以撰寫實習報告為主的評價方法，采取實習過程與實習總結并重、教師評價與學生自評結合的評價方法。重過程表現(xiàn)在指導教師在實習期間關注學生的態(tài)度是否積極，是否有探究精神，是否獲取知識和掌握技能，更強調指導教師與學生在實習中的交流與互動。重視學生實習技術成果、采集標本數(shù)量的同時，更重視學生的表現(xiàn)和創(chuàng)造性。同時，重視學生在實習后的心得體會，鼓勵學生自我評價，與教師評價相結合，實現(xiàn)自我反思、自我發(fā)展。這樣做不僅及時了解野外實習的教學成果，而且對學生的能力做成較為準確的評價，達到促進學生重視實習，樂于實習的作用。

3.2 促進野外綜合實習的建議

(1) 加強實習教師隊伍建設。野外實習指導教師的力量配備、專業(yè)知識素養(yǎng)對自然地理野外實習的質量有著關鍵影響。近年來，由于高校擴招政策的實施，大學生數(shù)量不斷增加，原有的教師人數(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的學生野外實習要求。自然地理研究方法的更新，對教師知識結構提出了更高更細的要求。因此，培養(yǎng)鍛煉自然地理專業(yè)青年教師，充實指導教師隊伍，加強野外實習指導教師知識的更新是野外自然地理綜合實習的基本保障。近年來，我院連續(xù)引進一批獲得土壤、植物、水文等專業(yè)博士學位的青年教師，充實了指導自然地理實習的教師隊伍。學院出臺相關規(guī)定，鼓勵青年教師參加野外實習，實習組經(jīng)驗豐富的教師實行“老帶新，一對一”模式，傳授青年教師野外實習經(jīng)驗。同時，華中師范大學在宜昌地區(qū)自然地理野外實習基地的建設也使青年教師獲得更好的實地勘察和研究綜合自然基地的機會，便于青年教師積累實踐經(jīng)驗和實習教材，促進了野外實習教學質量的提高。

(2) 應用新技術豐富實習手段。傳統(tǒng)的自然地理野外實習手段以野外觀察、調查、勘探與測量為主，實習的空間尺度以微域或中小區(qū)域為主，難以與大尺度的地質地貌、土地利用、植被覆蓋等圖件結合使用。遙感、地理信息與全球定位等“3S”技術的快速發(fā)展為地理空間信息獲取與處理提供了便利的條件，已在地學各領域得到廣泛的應用，也為自然地理野外實習中點、線、面的結合成為可能。而且，新技術可以通過數(shù)字化、視頻制作和網(wǎng)絡集成，將實地調查實習成果發(fā)布到網(wǎng)絡平臺上，實現(xiàn)虛擬實習。在GIS技術的基礎上建立野外實習的平臺系統(tǒng)已經(jīng)成為自然地理綜合實習未來發(fā)展的方向[15]。在野外實習前，教師將實習要求、實習內容和實習路線發(fā)布到平臺系統(tǒng)，學生可查閱準備并且可以進行網(wǎng)上模擬實習。實習中，舍棄傳統(tǒng)的教師帶隊的實習模式，教師進行遠程操控，增強學生的自主性和積極性，學生攜帶的智能終端將實時地記錄學生的具體位置，并在網(wǎng)上給學生交流，答疑解惑。實習后，學生可登實習的平臺系統(tǒng)討論交流心得體會，也可查閱實習點歷年的數(shù)據(jù)資料，深入對比分析，完成實驗報告。

4 結 語

自然地理野外綜合實習的改革與實施是一項復雜而艱難的工作，從實習教材的編寫、基地建設、實習內容和地點的綜合、教學計劃的修訂，到教師隊伍培養(yǎng)和學生成績評定，均要投入人員和資金，需要高校和地方政府的支持。目前，國內高校采用循序漸進的方式，逐步實現(xiàn)課程實習向綜合實習的轉變，而每年暑期舉辦的國家理科基地跨區(qū)域聯(lián)合實習為校際間的交流提供了平臺，對推進自然地理實踐教學的改革有重要作用。

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