新時(shí)期人才培養(yǎng)目標(biāo)下“計(jì)量地理學(xué)”課程改革的思考

李建國

(江蘇師范大學(xué) 地理測繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院, 江蘇 徐州 221116)

0 引言

2019年,教育部出臺了《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》(以下稱《意見》),在《意見》中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了堅(jiān)持立德樹人,圍繞讓學(xué)生忙起來、教師強(qiáng)起來、管理嚴(yán)起來、效果實(shí)起來,深化本科教育教學(xué)改革,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人等核心任務(wù)[1]。本科教育的核心是提升學(xué)生知行合一的基本素養(yǎng),加強(qiáng)課程設(shè)置的科學(xué)性和課程教學(xué)的新穎性,提升課程教學(xué)的深度、廣度,增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。這需要切實(shí)提升學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中的靈活性、科學(xué)性和實(shí)踐性,提升教學(xué)效果[2-4]。

“計(jì)量地理學(xué)”是地理學(xué)相關(guān)專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)選修課,是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用地理學(xué)理論解決實(shí)際問題能力重要課程,是提升其探索地理學(xué)學(xué)術(shù)前沿問題的重要工具,是地理學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生學(xué)習(xí)過程中為數(shù)不多的實(shí)踐類課程,是地理相關(guān)專業(yè)本科生專業(yè)能力提升的核心課程[5]。但這一課程在地方普通高校的課程教學(xué)實(shí)踐中長期重視程度不高,課程教學(xué)效果有待改善,這也導(dǎo)致學(xué)生對于該門課程的學(xué)習(xí)興趣不高、學(xué)習(xí)效果不夠理想,其直接的表現(xiàn)為畢業(yè)論文和設(shè)計(jì)中對于地理學(xué)現(xiàn)象的描述和刻畫多停留在早期的特征與現(xiàn)象闡述上,對地理學(xué)中數(shù)據(jù)的運(yùn)用和表達(dá)能力較為欠缺;對地理學(xué)相關(guān)的數(shù)據(jù)及其分析方法與算法機(jī)理理解較為模糊;對地理學(xué)相關(guān)問題的分析思路、邏輯關(guān)系、解決方向和核心科學(xué)問題把握不是很到位,最終影響學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)的質(zhì)量[6-7]。

1 問題的提出

目前“計(jì)量地理學(xué)”課程教學(xué)主要存在的問題包括:教材的適配性不夠好;相關(guān)教師資源配置不盡合理;課程教學(xué)的思政元素融入難度高;工具的更新亟須加強(qiáng);等。

1.1 教材的適配性不夠好

目前,大學(xué)地理類相關(guān)專業(yè)“計(jì)量地理學(xué)”課程主要使用的教材有:《計(jì)量地理學(xué)》(徐建華編著)[8]、《現(xiàn)代地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法(第2版)》(徐建華編著)[9]、《地理數(shù)據(jù)處理與分析——Python與ArcPy編程》(吳健平等著)[10]和《基于Matlab的地理數(shù)據(jù)分析》(陳彥光編著)[11]等等。目前出版的相關(guān)教材數(shù)量較多,其側(cè)重點(diǎn)差異也較大。部分教材側(cè)重于數(shù)學(xué)機(jī)理的探討,對數(shù)據(jù)方法的實(shí)現(xiàn)工具和途徑較為忽視。有的教材則側(cè)重于地理學(xué)中的空間數(shù)據(jù)處理部分,忽視社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析需求。另外,很多教材都忽視了學(xué)習(xí)主體知識結(jié)構(gòu)局限性。在高中階段,地理學(xué)選科考生其實(shí)大部分屬于文科考生,其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和邏輯推理能力相比于理科生有一定的差距。在大學(xué)的學(xué)科門類中地理學(xué)相關(guān)專業(yè)則屬于理學(xué)的范疇,教學(xué)中往往采取“一視同仁”的教學(xué)策略,導(dǎo)致在課程教學(xué)的起始階段學(xué)生的抵觸情緒較高,學(xué)習(xí)效果不甚理想。

1.2 相關(guān)教師資源配置不盡合理

大學(xué)地理學(xué)教師往往對數(shù)理知識要求甚高的“計(jì)量地理學(xué)”教學(xué)存在較大的畏難情緒。雖然大學(xué)地理學(xué)教師對于地理學(xué)的基本規(guī)律、基本原理、基本科學(xué)問題與邏輯范式較為了解,但對特定數(shù)學(xué)方法在地理學(xué)問題中的適用性以及其數(shù)理計(jì)算的算法基礎(chǔ)往往不甚了解。因此,在教學(xué)中往往存在點(diǎn)到為止的現(xiàn)象。這也在一定程度上影響了課程的趣味性、科學(xué)性和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。部分高校會請數(shù)學(xué)學(xué)科的相關(guān)教師進(jìn)行“計(jì)量地理學(xué)”課程的講授。但是這也會出現(xiàn)一系列的問題。首先,數(shù)學(xué)學(xué)科的教師上課時(shí)往往將一大堆的計(jì)算公式和復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式符號寫滿整個(gè)黑板,讓地理學(xué)科背景的學(xué)生的接受程度大大降低;其次,數(shù)學(xué)學(xué)科的教師主要承擔(dān)整個(gè)學(xué)校公共課程的上課任務(wù),其工作強(qiáng)度很大。部分學(xué)校為了提高其上課的積極性,多采取提高課時(shí)費(fèi)的方法來增強(qiáng)其到有需求的學(xué)院進(jìn)行授課。而不同學(xué)科之間的差異導(dǎo)致課時(shí)費(fèi)差異很大,這也會降低其上課的積極性。

1.3 思政元素融入難度高

“計(jì)量地理學(xué)”是將地理學(xué)與數(shù)學(xué)結(jié)合較為緊密的交叉類課程,其上課的主要難點(diǎn)在于將復(fù)雜、難懂的數(shù)學(xué)數(shù)理方法與地理學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行結(jié)合,以達(dá)到解決地理學(xué)現(xiàn)實(shí)問題與前沿探索方面的方法論需求的目的。新時(shí)期,課程思政是引領(lǐng)社會主義大學(xué)教學(xué)的重要手段,是為國育才的核心指導(dǎo)方針。將佶屈聱牙的數(shù)學(xué)公式與思政元素進(jìn)行融合是非常困難的。如若進(jìn)行簡單粗暴的融合,會導(dǎo)致課程教學(xué)的不連貫,學(xué)生會有較為突兀感,導(dǎo)致教學(xué)的效果難以保證。

1.4 工具的更新亟須加強(qiáng)

地理學(xué)的綜合性決定了“計(jì)量地理學(xué)”課程需要涉及地理學(xué)相關(guān)的多種數(shù)據(jù)類型和分析方法。比如,地理學(xué)涉及社會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)常見的excel格式、遙感觀測的img、tig、hdf等衛(wèi)星影像格式、長時(shí)間序列觀測的氣候與生態(tài)數(shù)據(jù)常見的txt格式[12]。格式的多樣化對處理數(shù)據(jù)的工具與平臺提出了更高的要求。另外,不同的數(shù)據(jù)來源也涉及不同的數(shù)據(jù)處理平臺,常見的有Excel、SPSS、SAS、ArcGIS、ENVI等多種數(shù)據(jù)處理和分析工具[13]。這些數(shù)據(jù)處理平臺和軟件的學(xué)習(xí)本來就需要大量的時(shí)間,這也給“計(jì)量地理學(xué)”的教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)效果提出了巨大的挑戰(zhàn)。亟須將不同的平臺進(jìn)行整合以降低學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教授該門課程的軟件門檻,提升教學(xué)的效率。

2 主要措施

針對以上突出的問題,本文提出如下對策:

2.1 提升相關(guān)教材的地理學(xué)色彩

在教材更新和編撰的過程中,應(yīng)從地理學(xué)學(xué)科本身的特點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行教材相關(guān)內(nèi)容和底層邏輯關(guān)系的梳理。尤其需要照顧到地理學(xué)本科生相關(guān)知識結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和數(shù)理知識基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)难诱?以提升相關(guān)教材地理學(xué)的學(xué)科特性。同時(shí),相關(guān)教材也需要提升其綜合性,將地理學(xué)中主要的學(xué)科門類及其涉及的所有數(shù)據(jù)類型以及邏輯范式進(jìn)行闡述,包括自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、大氣科學(xué)、資源科學(xué)等學(xué)科,以提升地理學(xué)綜合性的學(xué)科特點(diǎn)。另外,需要提升“計(jì)量地理學(xué)”課程教學(xué)的針對性,根據(jù)學(xué)生的興趣愛好進(jìn)行小班化教學(xué),無需將書中所有的數(shù)學(xué)方法都講完,針對班級學(xué)生的興趣點(diǎn)和方向,重點(diǎn)講授其興趣方向的方法和內(nèi)容。

2.2 持續(xù)改進(jìn)相關(guān)師資配置的制度保障

從以往大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,“計(jì)量地理學(xué)”的教學(xué)還是要立足于地理學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的教師來完成。應(yīng)加強(qiáng)地理學(xué)相關(guān)教師數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的訓(xùn)練和培養(yǎng),可以將數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好的地理學(xué)教師選派到計(jì)量地理學(xué)發(fā)展較好的單位進(jìn)行培訓(xùn),提升其專業(yè)水平;也可以選派數(shù)學(xué)科學(xué)中有濃厚地理學(xué)興趣和愛好的教師到地理學(xué)相關(guān)學(xué)院進(jìn)行交流和研討,提升其地理學(xué)思維邏輯基礎(chǔ),進(jìn)而起到提升內(nèi)部資源利用效率的效果。在課時(shí)費(fèi)上,可以從學(xué)校的層面進(jìn)行協(xié)調(diào),對差額的課時(shí)費(fèi)等其他費(fèi)用進(jìn)行補(bǔ)貼和調(diào)整,提升該門課程教學(xué)的積極性。

2.3 加強(qiáng)“計(jì)量地理學(xué)”統(tǒng)一平臺工具的開發(fā)與普及

目前針對不同地理數(shù)據(jù)格式與獲取方式而采取的多平臺實(shí)現(xiàn)方法,其教學(xué)的難度很大。需要借助于目前較為流行的編程工具實(shí)現(xiàn)多數(shù)據(jù)格式支持和多平臺數(shù)據(jù)處理接口聯(lián)通的目標(biāo)。目前,主流的編程工具有R語言、Python、Matlab、C相關(guān)語言以及NCL和Fortran等[14]。而最為流行、更新速度最快、使用范圍最廣、專業(yè)領(lǐng)域適配性最好的軟件平臺是R語言和Python。這兩種編程語言具有免費(fèi)(OA)、學(xué)習(xí)資料豐富、功能包更新速度快、使用者和貢獻(xiàn)者眾多等特點(diǎn),借助以上兩個(gè)語言編程平臺可以將地理學(xué)中不同的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行整合,進(jìn)而提升“計(jì)量地理學(xué)”教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效果。

2.4 以地方情懷為抓手培養(yǎng)課程教學(xué)的思政元素

“計(jì)量地理學(xué)”的課程內(nèi)容中大量的數(shù)學(xué)方法講解使其思政元素的融入難度倍增。但如果從地理學(xué)的角度切入可以起到意想不到的效果。比如,從徐州的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)分析角度入手,借助偏離-份額分析方法解析徐州地區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)及其形成特點(diǎn),可以加深學(xué)生對于徐州產(chǎn)業(yè)狀況的了解;再比如,可以使用徐州地區(qū)的統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)結(jié)合趨勢分析、相關(guān)分析等手段分析近50年來徐州地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與老齡人口結(jié)構(gòu)演變的內(nèi)在協(xié)同與拮抗關(guān)系。通過將地方的實(shí)際案例融入“計(jì)量地理學(xué)”的實(shí)際教學(xué)過程,既可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的熱情,也可在學(xué)習(xí)的過程中培養(yǎng)學(xué)生的地方情懷,加深其對地方風(fēng)土人情的理解,也增強(qiáng)其在畢業(yè)后扎根徐州、服務(wù)淮海的信心和熱情。

3 結(jié)論

本文通過總結(jié)和梳理地方師范類高校地理學(xué)相關(guān)專業(yè)“計(jì)量地理學(xué)”課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的系列問題,諸如:教材的適配性不夠好、相關(guān)教師資源配置不盡合理、課程教學(xué)的思政元素融入難度高、工具的更新亟須加強(qiáng)以及課程內(nèi)容與地方情感的建立存在差距等等問題,提出了:提升相關(guān)教材的地理學(xué)色彩;持續(xù)改進(jìn)相關(guān)師資配置的制度保障;加強(qiáng)“計(jì)量地理學(xué)”統(tǒng)一平臺工具的開發(fā)與普及和以地方情懷為抓手培養(yǎng)課程教學(xué)的思政元素,以期為該門課程教學(xué)的改革提供可供借鑒的參考。