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自然地理学论文精选(九篇)

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自然地理学论文

第1篇:自然地理学论文范文

摘 要:该文通过对国内外自然地理学内容体系及其演变过程的梳理,结合中国现实的自然地理问题,以案例和实践为导向的课程改革完善了高校自然地理学的课程内容,丰富了实践案例,使得教学效果得到了显著提高。

关键词:自然地理学;案例;实践;课程改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)11-0171-03

Curriculum Revolution Research of University Physical Geography Based on Case and Practice――Taking Anhui Science and Technology University as an Example

Zhang Zhenguo1 et al.

(College of Resources and Environment,Anhui Science and Technology University,Fengyang 233100,China)

Abstract:The curriculum revolution improved the curriculum content and increased practice cases according to carding content system of physical geography and its evolution. Teaching effect is improved significantly according to case and practice oriented curriculum revolution.

Key words:Physical geography;Case;Practice;Curriculum revolution

自然地理学是研究自然地理环境的组成、结构、功能、动态及其空间分异规律的学科,它既是地理学的重要分支,又是信息科学群的重要基础内容,是一门极具应用性和现实性的学科[1]。在地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)等信息技术飞速发展的形势下,我国自然地理学的学科建设、理论体系架构以及内容体系也需进一步改进与完善,以有效地促进自然地理学的内容体系、科学化、信息化,并推进对现实环境各类问题的认识的不断深化。

自然地理学是安徽科技学院资源与环境学院地理信息科学专业大学本科的专业基础课程。随着自然地理学理论的不断发展,新技术的不断出现,教学方法的不断改进,人才培养层次和水平不断提高,要求自然地理学教学需要承担增强学生的理论水平,同时要锻炼学生分析问题解决问题的能力和达到为社会不断输送理论水平高、工作能力强、品学兼优的“技术+管理”复合型专门人才的教学目标。因此,尝试对自然地理学课程内容体系、教学方法与手段、实践教学等方面进行改革与探索十分必要。为解决本科生学习自然地理学过程中存在的实际困难与问题,提高自然地理学课程教学效果,促进自然地理学与其专业课程的融合,笔者以满足学生需要与实现培养目标为出发点,尝试进行了以案例和实践为导向的自然地理学课程改革研究。

1 研究方法

为提高《自然地理学》课程教学质量,促进学生对自然地理学基本原理及应用自然地理学解决实际问题能力的提高,进一步完善学生的知识结构,本课题研究遵循现状分析―文献梳理―资料收集―分析问题―案例、实践的课程改革―解决问题的研究思路(图1)。本研究主要应用比较分析法、文献检索、专家咨询法、调研法等方法。“现行自然地理学内容体系及教学中存在的问题分析”部分,在构建指标体系基础上,采用调研与深度访谈方式来获取数据,采用比较分析法比较不同发展时期自然地理学的主要内容以及不同国家和地区的《自然地理学》著作内容体系。在“教学方法与教学内容的改革优化”部分,则主要以访谈与个案调查方法的研究结论为依据,采用系统分析与个案研究相结合,宏观分析与微观分析相结合,规范分析与实证分析相结合,加强自然地理学的教学研究对教学内容进行优化设计。

2 研究现状

2.1 关于自然地理学研究内容体系 自然地理学与地理信息、土地管理、区域规划等课程内容有诸多交错,在有限的教学时间内需要把握重点、合理取舍,自然地理学的主要研究内容包括研究某一区域内地质、地貌、土壤、植被、夂颉⑺文等要素的结构、功能、物质迁移、动态演变以及地域分异规律。通过与其他课程有效整合后,将“自然地理概念”、“自然地理结构”、“区域自然及地域分异规律”、“土壤污染”、“气候变化”、“植被分类”、“空间分布体系”作为自然地理学教学的重点。

2.2 自然地理学课程实践教学模式的改革研究 通过课程讨论和实地调查的方式来提高学生对自然地理研究的认识水平以及分析问题、解决问题的能力,强调学生对教学的参与性,对于提高学生的学习积极性十分重要,并具有引导作用。过去我国自然地理学研究引用国外的理论较多,但由于国情不同,经济发展阶段不同,所以内容出现理论与实践脱节的现象。在进行理论讲解的同时,增加实践教学内容,有利于提高学生分析问题、解决问题的能力。也有学者提出构筑面向本专业全体学生的“授课―模拟―调查”的实践平台[2],结合自然地理学课程的特点与讲授内容,以地统计学理论解释地域分异等问题,创新提出自己的观点和想法。

2.3 自然地理学课程教学方法与手段的改革研究 有学者提出在教学过程中利用多媒体教学手段,采用“案例式”、“启发引导式”、“讨论式”和“自助式”等教学方法,同时改变传统的考核方式,以适应新的教学改革[3]。其中,以“讨论式”教学法能够拓宽学生的知识视野,加强理论与实践的联系,增强学生的创新意识和创新能力。也有专家提出综合运用典型案例分析、课堂讨论、启发引导式提问、自助式课下学习等多种教学方式方法[4];采用传统教学与现代多媒体技术相结合的教学手段;通过以实际调查为核心的综合实习制度的实施,搭建培养优秀复合型人才的教学平台。

2.4 自然地理学课程教学内容的改革研究 有学者强调以先进性、创新性教学理念和适应性、引领性原则改革课程教学内容[5];以宽厚的地学背景和艰苦朴素、求真务实的精神为依托,重视专业理论水平和实践能力的培养,强化创新思维、创新能力的激发,造就“技术+管理”复合型人才。本着“先进性”和“创新性”的教学理念,设计与改革课程内容。

纵观自然地理学教改研究现状,从研究内容、教学方法、模式、教学内容等角度均提出了一些针对性的建议,但也存在一些不足:一是对于现阶段学习自然地理学的导向、目标没有进行清晰的界定;二是对自然地理学教学中存在的问题,往往是基于现状的定性归纳总结,缺少当前各地热点研究问题解决的鲜活案例及实践经验支持;三是研究方法大多为定性分析,定量研究较少,未能为研究结论提供良好的方法支撑;四是对实践和案例式教学多为设想及建议,没有充分试验进行验证。

3 课程改革

3.1 现行自然地理学内容体系及教学中存在的问题分析 首先,从自然地理学课程体系、学生先修课程、教学方法等几个方面制定评价教学效果的三级指标体系,对安徽科技学院已修自然地理学学生或毕业进行抽样调查,全方位了解自然地理学课程的教学效果、存在的问题及原因。其次,对国内自然地理学任课教师和教学专家采取深度访谈的方式,从学科专家和授课教师角度了解该课程教学中存在的困难分析其原因。对自然地理学课程现行教学内容及教学中存在的问题进行了归纳分析。

3.2 培养目标设定与自然地理学课程改革设计 针对调查反映的问题,结合本科教学大纲对学生培养目标等基本要求,从以下步骤对现行自然地理学课程体系进行了优化。首先,培养对象基本情况分析,主要包括培养对象专业基础、先修课程的学习及学生知识结构等多个方面,以达到明确培养对象基本情况的目的。其次,在明确学生基本情况基础上,以专业的培养要求和社会实践的应用能力为导向制定该课程的教学目标,即在保证学生掌握基本知识的同时,满足地理信息科学专业对自然地理学的现实要求,并培养提高学生对自然地理学学以致用的能力。

3.3 自然地理学课程教学内容与教学方法的改革优化 结合前期调研结果分析,以及进一步的访谈结果为依据,以课程体系的培养目的、目标为准则,确定匹配的教学内容及与之适应的教学方法。首先,建设“相关人物”档案库:由于课程内容所限,学生无法全面了解有关知识,为了使学生全面系统地了解自然地理学发展情况,在绪论教学中都增加了相关人物的详细材料。其次,建立一套详细的“文献解读”:为了让学生了解自然地理学相应领域的观点和理论,选取一些重要的参考文献,并由老师进行点评和分析,以便学生更好地理解。再次,建立一系列的“学生学习记录”:包括照片、录像、演讲及讨论记录,以便更好地总结学生对该课程学习的有效途径。最后,根据对自然地理的基本知识、基本概念、典型案例、综合应用、前沿专题、热点问题等内容更新,结合现阶段我国自然地理问题特点和解决要求,补充全国及区域地理问题案例。

3.4 实践教学改革 打造调查研究的平台,拓展发现问题视野的实践教学,在自然地理学教学中有着重要的地位与作用。为学生营造研究气氛,挖掘研究问题的潜力,发挥分析问题、解决问题的主观能动性,丰富教学内容,与课堂教学形成互补、互促的态势,学生对该课程的学习由被动转为主动,可以整体提高课程的学习水平。学生能运用课堂理论结合地理信息科学专业特点设计调查研究路径。如土壤一章中“关于地力评价的调查研究方法”,学生设计出按照“随机选点,辐射扩散”的调查研究方法,即采用空间分析的方法,满足采样点的需求,然后插值获取该地地力等级的评价(图2)。

另如,讲解地理区划章节时,可给学生提供不同的地图数据资料,鼓励学生采用地理信息科学专业知识,通过绘制地形图、专题地理图等图幅加强学生对地理事物的空间位置、形态及其分布范围、分布特征、分布规律等认识。指导学生读图、识图,然后再进一步分析该图所反映地理事物的位置、数量、大小、分布范围、分布规律、特征和地理事物间的相互关系及其影响,以培养学生对现实问题的理解、认识并探讨解决路径的能力。图3为学生所做淮河流域位置图。

3.5 分析总结 主要就上述调研结果、实践教学内容及教学方法优化、案例式教学进行了归纳总结,指出研究中存在的不足和改进方向,并根据自然地理的基本知识、基本概念、典型案例、综合应用、前沿专题、热点问题等内容更新。

4 结语

自然地理学历来都重视实践课程,翻开全国各有关高校的教学计划,无一例外地都有安排实践教学的内容,但受实验课课时及实验条件等因素的限制,尚未开设选做的具有前沿性和创新性的实验项目,因此,有必要增设一定量的创新性实验,这对培养创新人才至关重要。具体做法就是将一些验证性实验改进为综合性实验或设计性实验,增设创新性实验项目,增强学生的实践创新能力。同时,将实验和野外实习与教师纵横向课题、大学生创新课题项目及毕业论文相结合,以改变学生心目中自然地理学课程实验以观察、描述为主,技术含量不高、仪器落后的观念,提高学生开展自主创新的兴趣,使得自然地理学课程的实践教学在培养学生实践能力和创新能力方面发挥更大的作用。

参考文献

[1]刘福刚,高岩.自然地理实践教学内容和方法的改革[J].聊城大学学报,2004,17(3):98-10.

[2]张振国,简兴,邱银国,等.应用型本科院校 GIS 专业人才培养方案的研究――以安徽科技W院为例[J].测绘与空间地理信息,2014,37(10):13-16.

[3]孟万忠,刘晓峰,马义娟.加强地图在高校地理实践教学中应用的探讨[J].太原师范学院学报(社会科学版),2007,6(6):157-159.

[4]冀玉祥.英国高校地理专业课程体系的特征与意义[J].经济地理,2000(5).

第2篇:自然地理学论文范文

1 两部巨著,影响世界地理发展方向

尽管李春芬教授在地理学的多个学科领域,如土地利用、自然区划、城市地理等,均作出过历史性的重要贡献。但是,贡献最大的领域还是区域地理,尤其是世界地理。

著名地理学家费尼曼(N.N.Fenneman)在其1919年的地理学分类体系图中,区域地理处在地理学的核心地位。这种观点曾为许多地理学家所接受,并在20世纪30—40年代盛行一时。受此影响,李先生在大学时代就对北美区域地理发生兴趣。赴多伦多大学留学后,他就以“加拿大西安大略格兰德河中游河谷的区域地理研究”作为博士论文选题。自此以后,区域地理就成为其毕生坚持和不懈努力的主要研究方向。在其出版的学术论著中,区域地理著作占2/3,并以世界地理为主。

上世纪50世纪中期,李春芬教授对我国世界地理研究做了反思,认为以往的研究大多为就事论事的现象描述,缺乏提纲挈领的综合构思,因而缺乏整体感。为此,在他承担各洲自然地理研究生班的南、北美洲自然地理教学任务时,锐意改革教学内容,以对立统一学说为指导,提出了“地理环境结构的整体性和差异性”理论体系。其理论内涵体现了地理环境是多样性的统一体,反映了地理学的综合性和区域性两大特点。他认为,地理学的两个特点是不能分割的,而是密切结合、相互依存的。一方面,综合性立足于地区,离开地区就不是地理学的综合;另一方面,区域性也离不开综合性,即离不开区域内部各组成要素的相互联系性。在上述辩证思维的统帅下,在出色完成教学任务基础上,精心编著了《南美洲地理环境的结构》这部独具特色的世界自然地理学术巨著。他在该书中精辟地指出:“一个洲的独特性,一方面体现了该洲的整体性,同时也是有别于其他各洲的特殊性;这有别于其他各洲的特殊性,又体现了整个地理环境的差异性。”书中还通过对厄尔尼诺现象的动态分析,揭示了地理环境中“一个要素的变化可导致其他要素的变化以致地理环境总体特征的变化,从而进一步解释地理环境内在紧密联系的整体性。

李春芬教授治学严谨,崇尚精品,倾注一生精力,出版了《南美洲地理环境的结构》(科学出版社,1962年)和《北美洲地理环境的结构》(高等教育出版社,1990年)两部精品力作,成为我国世界地理领域具有划时代意义的宏篇巨著。

两部巨著均以“地理环境的整体性和差异性”理论,作为贯穿始终的主线,对以现象描述为主的传统世界地理研究模式是一次颠覆性的历史突破,在地理界引起巨大反响。《南美洲地理环境的结构》一书出版后,《地理学报》编委会曾对此书进行专文评介,科学出版社曾打算让该书参加国际书展,英文版《中国建设》也对该书做了报导。一部区域地理著作,能如此备受重视,实在罕见。整体性和差异性的学术见解,在全国师范院校系统中的影响,更为广泛。现行的《世界自然地理》高校统编教材,就以李先生的整体性和差异性学术观点,作为全书的学术指导思想。由于两部巨著全面阐述了世界自然地理的崭新理论体系,具有很高的学术价值,1991年荣获国家教委科技进步一等奖。

2 面向问题,创新世界地理研究方法

20世纪中叶,区域地理研究者较重视知识的积累和传播,缺乏面向问题的目标导向和深入探讨的研究动力,以致学科发展的滞后性逐渐显现。

李春芬教授一贯认为,只有面向问题,有的放矢,才能振兴区域地理学科。早在1948年,李先生针对矛盾尖锐的中东问题,在上海《大公报》上发表了“地理因素看圣地纷争”一文,明确指出了巴勒斯坦问题是由其内在矛盾和外在因素造成的错综复杂的纷争,巴勒斯坦的混乱局面不仅是宗教和民族的纷争,而是其重要的战略地位和丰富的石油资源,症结在于土地和经济。半个多世纪后,针对中东现状,重读李先生的文章,就可感受到他所倡导和实践的面向问题的研究,见解是多么深刻,让读者透过现象,认清了事物本质。

20世纪70年代,复兴区域地理学的呼声十分高涨,特别强调面向问题的研究。当时,发展中国家为了捍卫国家,保护和发展民族经济,纷纷主张各国有权合理确立自己的领海和管辖范围。面对海洋权益的热点问题,李春芬教授发表了“拉丁美洲国家为保护本国海洋资源而斗争”、“秘鲁200海里海洋权的地理分析”等学术研究论文。前文因紧密配合当时行将召开的国际海洋法会议而备受重视,旋即由《北京周报》译成英文发表。后文充分彰显李先生扎实的世界地理研究功底,在自然地理和经济地理的有机结合上,分析了秘鲁深厚的鸟粪层与众多的海岛、丰富的渔业资源、近岸的洋流循环、干旱的气候之间的紧密联系,从而证实了保护海洋渔业资源对发展秘鲁民族经济的重要性,进而用秘鲁洋流的生物界限与200海里十分接近的科学数据,论证了200海里海洋权的合情合理性。

李春芬教授面向问题研究世界地理的理念、方法和实践。对当今的世界地理研究有重要指导意义。世界地理研究工作者如能针对发达国家为控制中东石油资源的纷争、发展中国家为捍卫海洋权益和斗争,以及WTO框架下的贸易保护主义等热点问题,发挥专业特长,开展深入研究,就能为国家的外交、外贸工作作出更大的贡献。

第3篇:自然地理学论文范文

关键词:探究性;自然地理学;实践教学;问题;改革途径

在高校的人才培养和学校改革发展过程中,实践教学发挥着举足轻重的作用[1-2]。随着高等教育改革的不断深化,实践教学作为一种教学体系开始受到人们的关注,对实践教学开展研究和探索,对于逐步完善实践课程的教学体系和提升人才培养质量,具有重要的现实意义。长期以来,我国的自然地理实践教学主要通过2个途径开展[3]。第1个途径是课堂实验,通过课堂实验培养学生的实践操作能力;第2个途径是野外实习,通过野外实习使学生掌握野外工作流程和研究方法,培养学生对自然地理现象的观察能力。国内学者围绕自然地理实践教学开展了一系列研究。邹君[4]对地理专业校外实习基地建设提出了建设性意见。肖海燕和陈志彪[5]认为,应该适当增加实验课时和实习时间,以确保学生掌握基础实验技能和野外观察动手的实践。艾尼瓦尔窑斯地克和瓦哈甫窑哈力克[6]将地理专业的实践教学体系划分为课程实验,气象与气候、水文实习,地质与地貌、植物与土壤实习,综合实习,实践实习和毕业实习等6种类型。也有学者对自然地理的课程建设提出了宝贵意见,申洪源[7]提出,将《地质学基础》《地貌学》《普通水文学》等基础理论课程中零散的野外实习内容集中,开设《自然地理学野外实习》课程。

1当前自然地理实践教学存在的问题

1.1教学理念缺乏创新性

传统的自然地理实践教学是一种认知验证型教学,教师在课堂上讲解,学生听课并记录。在自然地理实践教学的过程中,学生更多是在教师的引导下,完成对各种自然地理现象的观察,而对于导致某些自然地理现象的内在原因,则没有做进一步的探究。因此,传统的自然地理实践教学本质上是一种教师主导的教学,并没有充分激发学生的求知欲和创新精神。

1.2教学内容缺乏整体性

受自然因素或人为因素的影响,一个自然地理实习基地可能无法包括气候气象、地质地貌、水文、土壤、植物、动物等全部实习内容,有时可能需要2~3个实习基地才能完成全部自然地理实习任务,这会使得指导教师在一个实习基地只能讲授有限的几个实习内容,不仅会导致教师讲授的内容过于单一,还造成学生对自然地理的整体性认识不足。

1.3实践教学成绩考核方式单一

传统的自然地理实践教学环节包括课堂实验和野外实习。课堂实验是在教师指导下,学生独立完成实验,提交实验报告,教师依据实验报告给出成绩,但对于实验过程却往往缺少评价。野外实习则是在教师指导下完成实习任务,提交实习报告,教师依据实习报告给出实习成绩。与课堂实验相比,野外实习的周期较长,实习环节相对复杂,通常包括实习准备、思想作风、专业素养、实习讨论和实习效果等环节,因此只依据实习报告的撰写情况就给出实习成绩,无法真实客观地反映学生的野外实习情况。

2开展探究性自然地理实践教学的必要性

探究性教学是以学生的发展为宗旨,在探究教学理论的指导下,以探索研究为主线,通过开展探究性实践教学,培养学生的科学态度及创新精神,发展学生的探究能力,进而将教学过程中的各种因素按照模式分析的方法建构起来的一种相对稳定的教学结构和策略体系[8]。

2.1探究性教学是中学地理新课程改革的需要

《基础教育课程改革纲要(试行)》在课程改革的目标中指出:改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。然而,通过实地调查发现,当前许多高师:校的地理教学仍采用传统的教学模式,这无疑将会对教学理念、教学内容及教学方法产生深刻影响。学生毕业后走上工作岗位,同样也要面临地理新课程改革,但由于受传统教学模式的影响,造成师范生面对地理新课程改革,一时显得手足无措,使他们难以成为地理新课程改革的主力军。

2.2探究性教学是培养大学生自主创新能力的需要

创造性的学习能力是创新的首要必备能力,是发现新知识,提出或解决未来可能出现的新问题的独立的学习能力。其强调学生的主动学习,倡导个人通过与他人合作的方式开展探究活动。因此,探究性教学是以问题为中心开展教学,因为课本上没有现成的答案,需要学生运用所学的专业知识探究问题的解决方法,所以实施探究性教学是培养大学生的创新能力的现实需要。

2.3探究性教学是加快高师:校地理教师队伍成长的需要

中学地理新课程要求教师要成为课堂教学的野引导者、组织者和参与者冶,这既是对基础教育的教师提出的要求,同时也是对高师:校的教师提出的要求。高师:校的地理教师,课堂上讲授理论课程,课下开展科学研究,但二者有时并无密切联系。开展探究性教学,一定程度上能调动师生共同探究科学问题的积极性,在完成教师科研项目的同时,促进了教师成长,锻炼了学生的动手实践能力,培养了学生的科研素养和创新精神。

3探究性自然地理实践教学改革途径

3.1教学内容改革

根据自然地理实践教学的特点,将其教学内容划分为基础实验型、野外实习型和创新实践型3种类型。其中,基础实验型以验证课堂理论教学、认知自然地理科学原理为主要目标,如土壤学实验、植物学实验等。野外实习型以巩固课堂理论教学、探究自然地理科学规律为主要目标,如地质地貌学实习、水文学实习、土壤学实习、植物学实习等;同时,在自然地理实习基地的安排上应通盘考虑,尽可能地开展自然地理综合实习,将自然地理的地质地貌、气象气候、水文、土壤、植物、动物等实习集中安排在一个实习基地。创新实践型以培养大学生的科研素养、提高大学生的创新实践能力为目标,如挑战杯、假期社会实践、教师研究课题、毕业论文/设计、不同级别的课外竞赛等。

3.2教学方式改革

3.2.1教师指导型。

首先,教师根据问题或者任务,选择适宜的教学内容,创设一定的情境,设疑启发学生思考;其次,通过教师引导探究,学生进行材料举证、推理证明,而后解决问题,最终达到学生认知获取知识。该模式突出教师的指导作用,教师以问题为核心,选择适宜的教学内容,设计相应的教学情境,引导学生在学习的过程中观察、质疑、判断、推理,最后达到认知,最终获取新知识的探究过程。

3.2.2学生自主型。

一方面,学生可以通过开展自主学习,发现问题,通过查找资料进行论证探究,最后解决问题;另一方面,学生也可以先开展自主调查,收集资料,然后提出问题,带着问题开展论证探究,并最终解决问题。该模式突出学生的自主学习能力和独立发现问题的能力,通过学生的试验、调查、信息收集与处理等探究活动,解决实际问题,获取新知识,进而使其技能、情感获得发展的探究过程。

3.2.3师生互动型。

该模式突出教学过程中教师和学生的互动交流。教师根据具体的教学目标,设计相应的教学情境,在教师的引导下,学生通过回顾已学知识,开展自主学习,在学习的过程中独立地发现问题,教师对学生发现问题的科学性进行评价,学生对有科学价值的问题进行分析、归纳、总结和解决,最终获得知识、技能、情感发展的探究过程。

3.3成绩考核方式改革

鉴于自然地理实践教学的教学内容和教学方式发生了较大改变,因此对于自然地理实践教学的考核方式也应该做出相应的变化。与理论课程重在考察学生是否熟练掌握了教材理论知识的考试目的不同,自然地理实践课程的考试重点在于考察学生对野外调查方法、动手实践能力、数据处理与分析、论文撰写等综合能力的掌握程度。对于基础实验型实践教学的考核方式,教师宜将考察重心放在学生的实验过程上,从取样是否科学、预处理是否合理、实验过程是否规范、实验报告是否完整等角度进行综合评定。对于野外实习型实践教学,教师可以将野外实习划分为准备阶段、思想作风、专业素养、实习讨论和实习效果5个部分,每个部分赋予不同的权重,综合评价每个学生的野外实习成绩。对于创新实践型实践教学,则依据创新实践活动的档次和对学生创新能力的提高程度,量化不同的积分进行综合考核。

3.4加强教材建设

结合专业特点、学科特点和实习基地特点,编写具有针对性的野外实习指导用书,对于指导自然地理野外实践教学,培养具有创新实践能力的应用型人才具有重要的现实意义。自然地理实践教学教材建设应以学校人才培养目标为依据,根据学校实际,开设自然地理实践教学课程体系,提高自然地理实践教材编写质量,保证实用性、完整性、适用性强的自然地理实践教材进入课堂,进而提高自然地理实践教学质量。

4参考文献

[1]衣华鹏,张鹏宴.自然地理实习基地建设于实践教学模式改革初探[J].实验室研究与探索,2009,28(2):135-138.

[2]胡晓东,,天凤.高师地理专业野外实践教学与优化对策研究[J].内江师范学:学报,2011,26(10):92-95.

[3]刘长庚.浅谈新时期的自然地理实践教学改革[J].新课程,2012(11):51.

[4]邹君.高师地理专业校外实习基地建设的思考[J].衡阳师范学:学报,2007,28(3):171-173.

[5]肖海燕,陈志彪.基于地理专业特色的实验与实习课教学改革研究[J].福建师范大学学报,2011,27(3):72-75.

[6]艾尼瓦尔窑斯地克,瓦哈甫窑哈力克.地理科学专业实习模式的改革与实践[J].实验室研究与探索,2014,33(3):215-219.

[7]申洪源.高师地理专业野外实习教学的理论与实践探索[J].临沂师专学报,1997,19(6):83-84.

第4篇:自然地理学论文范文

【摘要】本文从地理科学实践教学体系的探索和改革的思路着手,提出了实践教学要以学生为主体、以学生未来工作与发展的需要为考虑,来进行实践教学的改革,并论述了具体的做法和实施的措施。文中指出了抓好实验教学环境建设是进行实践教学体系建设的基础,强调了加快实验教学队伍建设,是进行实践教学体系建设和确保实验教学质量的首要任务。

【关键词】实践教学体系建设基础

高师类高校培养的人才,毕业后的去向主要有直接走上工作岗位和继续深造两种,直接工作的多以教师岗位为主。因此,高师类学校教育的主要任务,除过加强基础理论知识的学习外,一是要重视学生就业的师范性质,加强师范技能的训练,能够胜任未来的教学工作;二是要营造鼓励学生成为批判性和创造性的思考者,在大学学习结束后,具有继续学习和深造的能力,具有较强的实验和实践技能。因此,如何针对高师学生的去向,改革和调整大学期间的实践教学环节,是关系学生能够胜任教育工作或继续深造发展的重大问题,也是我们教学成败的标志。为此,为了在我们学院地理科学专业建立探究式、师范类高校的教育教学模式,营造教学和人才培养的良好氛围,我们在强化实践教学环节、加速进行师范类高校实践教学体系的改革与创新方面做了以下的工作。

1实验教学体系的建设和改革

1.1深化教学改革,创新培养方案

以更新教育观念和人才培养理念为先导,以培养方案的创新为切入点,修订教学计划,实行根据地理专业自身的特点,进一步完善和调整指导性教学计划,重点强化实践技能与实践训练,在本专业开设的必修课中,增加实验课的比重,特别是综合实验课。

1.2提高实验课教学质量

1.2.1普遍增加基础实验课程教学内容

地理信息系统的上机时间由原来54学时增加到现在的90学时,地质学基础由原来的4个实验增加到现在的10个,自然地理学实验也由原来的10个增加到现在的24个,文献检索课程由原来的纯理论教学到现在增加6个学时的网上检索实践。更重要的是多门课程还设置了选修实验。

1.2.2使用多媒体与网络技术,提高实验教学水平

自然地理学制作了完整的网络课件一套,已全部上了学院网站,为学生提供了丰富的网上学习资源。其它重点课程的课件制作也正在进行中。

1.2.3重视和加强地理学野外综合实习,重视学生实践能力培养

对于学习地理科学,不管是自然地理学还是学习人文地理学,野外教学实习活动都是不可缺少、不可替代的重要教学环节。在野外观察和实践中使学生接触自然地理中广泛的未知领域和人文现象的多样性,从而激发学生探索大自然奥秘和人文文化的热情,学习钻研科学问题的途径和方法,对培养学生逐渐成长为有生物科学理论素养、见多识广、思路灵活、有创新能力的地理科学工作者以及陶冶情操、锻炼意志等方面,都有重要作用。我们在组织学生野外生物学综合实习时,派出教师指导组,将学生组建成若干个课题小组,将学习与课题研究结合起来,提高学生的创新能力和探索未知世界的能力。2008年开始,我们将地理科学野外综合实习地点定在人文与自然结合典型的山东泰山(自然地理实习)与曲阜(人文地理实习),这样将自然与人文景观很好的结合起来,有利于提高学生的专业学习兴趣和综合素质。

1.3加强课外实践活动的开展

提倡和鼓励学生开展课外实践活动,是一项非常不错的举措。我们从2007年3月以来,一直开展的“地理讲坛”就非常成功。

地理讲坛是我们根据师范类地理专业的特点与培养目标而发起、以学生为主体、教师参与点评的一个地理知识性课外讲坛。地理讲坛,对一个学生来说,在形式上经历了一个从选题到查阅资料、从资料整理到讲述、从讲解到接受指导的完整过程;在思想上经历一个从理论学习到联系实际问题、从思考问题到机制探讨、从发现问题到探寻解决途径的全过程。这个过程对学生是一个全方位的锻炼和提高过程,对全面提高学生的专业理论、解决实际问题的能力以及师范技能的培养等方面有着非常积极的意义。

1.4强化创新意识和科学能力训练

第一,在理论教学中,倡导教师将课本理论知识与学科前沿特点问题结合起来进行课堂教学,为学生掌握学科前沿动态提供了很好的条件。

第二,为高年级学生开设科研训练必修课程,鼓励学生进人科研实验室、参与教师的科研,特别是对于考研究生的学生。目前,学生参与教师的科研活动有:土样采样、分类与前处理,水样采取等。

第三,积极创造条件,让学生到其它大学或相关单位进行考察与学习,拓宽其视野。

2实践教学体系建设的基础建设

做好实践教学体系建设,必须重视该体系建设所必须的硬软件建设。基础建设主要包括实践教学环境建设与师资队伍建设。抓好实验教学环境建设是进行实践教学体系建设的基础,加快实验教学队伍建设,是进行实践教学体系建设和确保实验教学质量的首要任务。

2.1重视实验室建设和实践基地建设

2008年,我们在原来的基础上,新建3个野外实习基地、2个师范教育与实习和3个地理实验室。教学实验室面积有很大的增加;固定资产总值由2007年的100万发展到2008年的248万元。

2.2加强实践教学管理

我们系各实验室能够按照国家有关基础实验室、专业实验室和评估评价标准,建立健全各项管理制度,实现实验室管理的科学化、规范化和标准化。修订实验酬金分配办法,形成合理的分配机制。

2.3加强实验教学教师队伍建设,不断提高实验室队伍的整体素质

第5篇:自然地理学论文范文

关键词:资源环境与城乡规划管理;地理学;课程设置

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)04-0154-03

地理学经过长时间的学科建设和学科发展,教学课程体系早已相当成熟。随着全球性的资源环境问题、生态退化问题、城市化问题等的出现,传统的地理学已不适应当前的社会经济发展和科技水平发展。国家教育部于1999年对高等院校的专业设置进行了调整,地理学由原来以学科分化为特征的自然地理专业和人文地理专业,调整为以学科层次为基础、学科综合为特征的地理科学专业、资源环境与城乡规划管理专业和地理信息系统三大专业。资源环境与城乡规划管理专业的设置顺应了时展的要求,理论上可解决我国现阶段城乡发展过程中的资源配置和生态环境之间的矛盾。

一、资源环境与城乡规划管理专业发展介绍

资源环境与城乡规划管理专业作为地理学的二级学科,其目的在于培养具有资源、环境与城乡规划管理能力的综合性人才。该专业设立的时间短,但开设的院校数量相当多。据统计,自从1999年设立该专业开始至2006年底,开设该专业的学校已达125所。且开设的院校类型多样化,既有综合性大学、师范类院校、工程类院校,也有农林类院校和建筑类院校。该专业主要是面向如何正确处理、协调资源、环境以及城乡规划三者间的关系。已有的高校多建立在自然地理类、人文地理类、资源环境类、城市规划类、管理类等已有学科的平台上,并密切结合了地理科学、环境科学、城市规划与管理科学的核心内容,涵盖知识面很广。该专业的主要应用方向有:土地利用与规划管理、城市与区域规划、房地产开发与经营、地理信息系统原理及应用等。涉及的应用面相当广,且对学生的工程实践能力要求越来越高,包括面向管理层的应用——研究区域人口、资源、经济和环境等的协调发展;面向操作层的应用——工程化的趋势。近年来,随着城乡规划体系层次的发展需求不断深化,相关学科知识交叉性的日趋增强,资环专业相关学科的研究领域也不断拓广、拓深,可研究范围逐渐扩大、研究层面日益拓宽,具有特色的资源环境与城乡规划管理专业逐渐显示出其发展生命力。

二、资源环境与城乡规划管理专业发展存在的问题

受人才市场需求的影响,资源环境与城乡规划管理专业发展速度迅猛,设置该专业的高校数量在1999年仅有32所,2002年达到55所,2006年则增至125所。在该专业快速发展的同时,也出现了不少问题。多年的办学实践经验和日趋严峻的学生就业压力说明,资环专业的人才培养模式、专业课程体系的设置正受到多方面的挑战。尤其是逐渐增加的就业难度和近似饱和的人才需求市场对该专业造成了相当大的冲击。该专业发展中存在的问题越来越凸显:

1.资源环境与城乡规划管理专业,厚基础、宽口径。开设该专业的院校类型多样,如综合性院校、理工院校、农林院校、地矿院校。学校所依托的基础平台多元化,为了体现、突出学校特色,不少高校都基于优势学科和平台开设了一些方向模块课程,致使过早地脱离了地理科学这一专业的“母体”。但受传统的、经典的地理学专业课程体系的影响,多数院校在设立之初并无明显特色。

2.资环专业开设时间较短,各高校专业人才不足,师资短缺现象较普遍。开设的基础课程和专业课程杂乱无章,专业培养方向不够明确,课程教学体系结构不尽合理,实践性教学环节相对薄弱。课程体系构建较盲目和随意,大多院校基本上采用类似的专业培养定位、人才培养目标、人才培养模式、专业课程设置,将地理科学、环境科学、管理科学作为专业主干课程,片面的追求专业主干课程的细而全。有些高校的特色方向与依托的平台近似,并没有形成分流培养的课程体系和教学机制。实践性课程设置也大都依赖原有专业条件,缺乏实践创新体系。

3.现行课程体系培养的毕业生就业去向不明确,学生就业形势严峻。从专业的培养目标上看,资环专业的宽口径,可使该专业的毕业生能在城市建设、国土资源、环境保护以及相关教学研究机构等企事业单位就业。但由于该专业与其他专业有较大的专业课程重叠,致使该专业的毕业生与城市规划等老牌专业的毕业生相比,专业基础和实践能力较为薄弱,竞争力不强。虽然不少学校设置了几个特色专业方向,力图将学生送往对口的部门工作,但效果不明显,结果不尽如意,导致学生就业并没有固定的行业领域。此外,随着该专业就业对口单位对用人的学历门槛、综合素质能力要求的不断提高,社会对高校毕业生的需求存在很多不确定性因素,这更使得资环专业的毕业生就业问题愈加突显。

据调查,全国该专业毕业生就业去向多样化,去除考上研究生要继续深造的人数占较高比重外,其余的就业类型比例分布较均匀,分布在各类机关、企事业、科研设计单位、工程单位及部队等,毕业生就业方向呈现出“满天星”式的局面[3]。

三、当前地理学新技术介绍

近年来,地理学受到大量新技术的冲击,并逐渐与之相渗透、融合,逐步形成了有特色的专业方向[4]。新技术主要有:①地理信息系统(GIS)。地理信息系统以空间数据库为平台,可对地理空间数据进行实时采集、数据更新、数据处理、空间分析及为各种与空间位置有关的实际应用提供咨询和辅助决策,是空间信息技术的主要部分。它以空间分析和地学应用模型为支撑,实现各种信息的模拟与综合分析。GIS使得地理学家更加便利的分析、挖掘已拥有的地理资源和信息,为进一步的地理研究应用提供强有力的辅助决策支持。②遥感。遥感技术是指在远距离不接触目标物体前提下,可根据接收到的物体所反射、发射的电磁波来判定、测量并分析探测目标物体的性质。从资源信息获取、传输、处理,到实验室分析,遥感都为地理学家提供了主要的数据信息来源。随着遥感向“三高”(高空间分辨率、高时间分辨率、高辐射分辨率)的发展,大量复杂的地理问题都可直接或者间接地借助于遥感得以解决。③测量与地图学。测量和地图学提高了地理工作者对地理数据的获取、分析和结果输出等工作的效率,并对地理空间数据的深入分析和对数字制图的标准化、规范化等都产生了深远影响。④时间分析和空间分析。通过对长期积累的地理资料进行时间序列的分析,可以获得具有规律性的地理知识。空间分析是地理信息系统的核心功能,是GIS区别于其他类型系统的一个主要标志,可为地理知识的空间表达提供重要的依据。⑤计量地理学。该学科运用多种数学统计的方法,从更高层次上来分析、理解、解释地理现象,侧重于用多种经典数学模型来对地理学进行定量表达。

四、资源环境与城乡规划管理专业课程体系设置与优化

当前,关于资环专业课程体系设置与优化的研究并不多。要对资环专业课程体系的改革,必须认真分析社会人才需求、客观分析专业定位,要突出专业方向,体现学科特色。按照“厚基础、宽口径、适应面广”的原则培养具备资源环境与城乡规划管理基本理论、基本知识和基本技能的专门人才,结合现在通用的“平台+模块”的课程体系结构,在上述地理学科新技术支撑下,采取了相关优化措施。

1.调整课程结构。开设了该专业的高等院校,普遍存在选修课数量偏少、范围偏窄,在教学计划中占分值比重偏小的现状。应考虑适当压缩专业必修课的比重,加强专业选修课的比重,提高选修课在教学计划中所占的比重。经综合考虑,各类课程的学分结构可调整为:必修课(基础课、专业基础课)占60%~65%,选修课占35%~40%。选修课在专业培养中地位十分重要。

2.基础课模块。基础层次课程主要是让学生对专业有明了、宏观的认识。基础课程可为其他课程的开设提供铺垫,基础课程的开设对专业的建设方向意义重大。基础课主要有自然地理学、地图学、管理科学、环境科学、生态学、地球信息科学、测量学等。

3.专业必修课模块。资源环境与城乡规划管理综合性很强,其主干学科为地理学、环境科学、地球信息科学。为了明确专业定位,反映学科特点,突出专业特色,专业必修课模块应包含自然地理学、地理信息系统原理与方法、遥感技术与应用、地图学、经济地理学、人文地理学、区域分析与规划、生态学、管理学、GPS原理与应用、计量地理学等课程。突出地理科学和生态科学及相关科学的地位,培养学生基于人地关系和区域规划视角下对资源、环境等全面观察、深刻思考的能力。在信息技术时代,更应充分利用信息科学技术和地理信息系统、遥感、全球定位系统等“3S”技术,培养综合能力型人才,以适应社会快速发展的需要。

4.专业选修课模块。高校可根据已有的基础条件、学生对课程的多种客观需求以及社会对毕业生不断变化的需求状况,灵活开设“课程超市”,让学生有更多的课程选择范围。课程应多样化,明确方向性和灵活性,以拓宽学生的选择空间,让学生进行“自助式”的课程消费。

5.教学实践环节。教学实践环节是专业教学过程中非常重要的环节。实践环节主要包括分散性实习、集中性实习、教学实习、野外实习、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业论文。其中社会实习、生产实习和毕业实习均在企事业和政府部门中进行。学生通过在不同阶段的实习,将城乡规划与管理理论知识应用于实践,提高其综合运用知识的能力;通过各项实习环节培养学生的敬业精神、分析能力、沟通交流能力、团结协作能力和表达能力等。还可以酌情对兴趣浓厚、独立能力较强的学生增设具有高难度训练和科研双重性质的第二课堂,经过多层次多角度的全方位训练,培养和提高学生综合素养,增长见识,拓展视野。

资源环境与城乡规划管理专业,在专业培养、课程设置、技能培养等环节都大量的借助于地理信息系统、遥感、测量与地图学、计量地理学等地理学新技术的支撑。以社会市场对人才需求为导向,按照现代社会综合素质人才质量观,以“3S”技术应用和物质层面上的城乡规划管理为重点,将多专业学科交叉渗透、互相支撑、协调发展。为了培养既拥有扎实的地理学专业思想内核,又能掌握城乡规划管理基本知识、基本技能和应用能力的综合素质较高的复合型高级技术人才,在专业课程设置时,可以基于突出地理学科新技术,优化课程设置,建立多学科融合、分层次、多模块的教学体系,探索人才培养与生产实践、工程项目相结合的培养模式。

参考文献:

[1]吴云清,张莉.资源环境与城乡规划管理专业创新立体化模式的思考[J].地理教育,2006,(6):73-74.

[2]邹家红,袁开国,刘艳.资源环境与城乡规划管理专业课程体系构建与优化[J].湘潭师范学院学报(自然科学版),2006,28(1):110-113.

第6篇:自然地理学论文范文

关键词: 结构; 过程; 集成; 地理学; 生态学

人类活动的强烈干预推动着地球系统演化进入了“人类世”(Anthropocene Era) 的新纪元[1]。人类活动对地球系统运行的影响赶上甚至超过了自然变化, 地球系统正在以前所未有的速率发生变化并进入一个未知的演化方向和轨道[2]。在这种背景下, 传统地理过程、生态过程研究正经历着深刻的变革, 地理过程、生态过程及其与相关学科的交叉与融合正在成为现代地理学和生态学发展的重要方向。本文在概述地理—生态过程研究进展的基础上, 探讨地理—生态过程研究的主要科学问题和未来发展的重要领域, 以期为我国地理学、生态学等相关领域研究与发展服务。

1 地理—生态过程研究进展概况

地理过程是指地表环境(要素、综合体) 随时空变化的历程, 按要素可分为自然过程和人文过程, 按机制可以分为物理过程、化学过程和生物过程等[3]。在传统地理过程的研究中, 地貌过程和水文过程是其研究的主题和核心内容, 各种营力作用下形成的地貌形态和地形单元以及流域水循环的过程与机理是其研究的主要方向。生态过程作为生态学研究的重要内容, 主要涉及生态系统中的元素循环、种群动态、种子或生物体的传播、捕食者和猎物的相互作用、群落演替和干扰等方面[4]。

20 世纪后期以来, 人类活动及其所导致的全球环境变化成为了全球生态系统格局、结构和过程变化的主要驱动力[5, 6]。在这个过程中, 土地利用改变了全球生态系统格局与结构, 人工直接管理的生态系统达到陆地总面积的40%以上[7]。1970~2000 年间土地利用扩展使物种灭绝速率比自然背景值提高2~3 个数量级, 全球物种多样性降低40%[8]。同时, 人类活动深刻地改变了水资源与水循环[9, 10], 1960 年以来, 水资源利用每10 年增加20%, 15%~35%地区出现水资源过度利用; 此外, 人为因素诱导的土壤侵蚀、土地退化等也成为全球面临的突出生态与环境问题[11], 全球约有40%的农业土地存在不同程度的土壤退化现象[12]。在21 世纪, 人口和经济持续增长以及全球环境快速变化将给全球生态系统带来前所未有的压力[8]。

在人类活动深刻影响和全球环境变化的背景下, 早期地理与生态过程的相关研究表现出明显不足。在地理过程的描述中, 由于自然地理和人文地理研究内容的分化[13], 自然地理过程往往只考虑自然变化机理, 而忽视人文因素的作用和动态过程。如早期的水文过程研究, 虽然可以分析径流和输沙的动态变化, 但是却往往难以揭示人类活动的影响效应。同时, 在构建的地理过程模型中, 也存在许多相互割裂的现象。如土壤侵蚀模型,其经验模型往往难以揭示土地利用空间分布格局对土壤侵蚀过程的影响; 而物理模型虽然能够反映出土壤流失的过程, 模拟不同土地利用情景下土壤侵蚀的变化; 但在实际应用中, 却由于野外和实验获取的数据难以满足模型参数设置的要求、误差累积和不确定性增加等原因, 而影响模型精度, 限制土壤侵蚀模型的应用[14]。

在生态过程研究中, 也多以自然生态变化的机理而展开。如植被空间格局变化研究仍然以顶级群落概念、群落格局演替Gap 理论和生命区划分体系为理论基础, 难以解释由人类主导的生态系统的动态过程。如在生态系统结构和过程变化的动态描述中常以Odum 的生态系统演变规则(Strategy of Ecosystem Development)[15]为理论框架, 在此框架下生态系统应向热力学稳定态(Homeostasis) 演化; 然而, 生态系统很少达到稳定态, 也不一定呈现向稳定态演替的趋势。生态系统对环境长期变化的适应性研究经常以Tilman的资源竞争平衡理论为依据, 但以此为基础的模型并不能现实地模拟生态系统结构和过程的动态变化[16]。同时, 由于大多数生态学理论是基于单个生境中小尺度上的研究发展起来的, 而目前的环境问题具有大尺度的性质[17], 所以, 尺度问题业已成为现代生态过程研究的需求。

在全球环境变化驱动下, 传统地理过程与生态过程的研究发生了深刻变化, 与地理—生态过程相关的国际重大科学计划相继启动。如从国际生物圈计划(IBP) 到人与生物圈计划(MAB), 再到千年生态系统评估(MA); 从国际地圈—生物圈计划(IGBP) 到全球变化的人文影响计划(IHDP)等。纵观这些研究计划和相关学科的发展, 可以发现地理过程从任何角度看都不再是单纯的自然过程, 生态过程的研究也不再仅仅局限于生态系统内的动态与发展, 注重人类活动影响, 注重多学科的交叉融合, 正在成为现代地理—生态过程研究的重要特点。

目前, 地理过程的研究正经历着从自然向自然与人文结合方向发展, 从无机向无机与有机结合方向发展, 从单要素、单个过程的研究向多要素、多过程耦合与综合研究方向发展, 从宏观到宏观与微观结合方向发展[3]。生态过程的研究也伴随着生态学的发展,表现出生态过程研究与人口、资源与环境问题相结合, 其研究对象从自然生态系统向自然社会经济复合生态系统方向发展。研究方法从局部的、孤立的研究向整体的网络化研究发展, 生态过程研究的时空尺度不断拓展, 研究手段不断更新。在地理—生态过程的研究中, 新的科学问题和研究领域正悄然凸现。

2 地理—生态过程研究的主要科学问题

现代地理—生态过程强调人为因素在各种过程中的作用, 强调人为因素作用下的地理—生态过程对自然资源和环境的影响, 强调地理—生态过程与全球变化之间的耦合作用以及可能引发的后果, 强调地理—生态过程在土地退化过程中的关键作用, 强调利用现代手段进行定量化研究和过程模拟。在地理—生态过程研究中, 所涉及的基本科学问题包括结构与过程、综合与集成两大方面, 其研究重点则集中在尺度—结构—过程相互作用、自然—经济—社会相互联系、地貌—水文—生态过程相互耦合、地理—生态过程与资源环境效应相结合等领域。

2.1 基本科学问题

2.1.1 结构与过程在地理—生态过程的研究中, 结构往往是指不同生态系统和景观单元的空间关系, 如生态系统与景观单元的大小、形状、数量、类型及空间组合等。所涉及的过程包括自然过程(元素和水分的分布与迁移、物种的分布与迁徙、径流与侵蚀、能量的交换与转化等) 和社会文化过程(交通、人口、文化的传播等)。目前, 结构与过程研究的科学问题主要集中在结构、功能、动态、驱动力、过程、机制等几个方面。

(1) 结构关于结构的研究, 是重点探讨地表系统的要素组成和空间分布特征, 如土地利用/ 土地覆被的组成和分布格局、生态系统的空间异质性等。其中, 如何有效刻画生态系统和景观单元的结构特征, 构建具有生态学意义的格局指数是目前地理—生态过程研究中富有挑战性的研究课题。现代信息技术为获取生态系统和景观类型空间分布的基础信息提供了强大技术支撑, 深入分析遥感、地理信息系统和相关学科的发展趋势对于全面提升结构分析的研究水平具有重要的意义。

(2) 功能系统的要素组成决定系统功能的发挥, 功能是不同系统要素与结构的外在体现。功能的研究主要分析陆地表层系统的结构演变与过程动态所表现出的生态、经济和社会功能。不同类型生态系统服务功能研究、结构变迁与过程耦合下的资源环境效应等是目前功能研究的热点问题。

(3) 动态动态变化是在结构分析的基础上, 研究生态系统和景观单元等的变化规律和特征, 解释结构发生怎样的变化、变化的地点以及变化的速度等问题。在动态变化的分析中, 包含两个层面的含义: 对现状的分析; 对未来变化的模拟。其中, 采取何种方法或技术刻画动态变化的特征, 是学者们共同关注的话题。此外, 在动态分析的研究中, 对不同时期数据精度、分类系统等一致性的处理, 往往是进行动态分析的先决条件。

(4) 驱动力驱动力分析是在结构变化分析的基础上, 揭示生态系统和景观单元变化的原因和驱动机制, 以期为预测结构变化方向和制定相应管理对策等服务。驱动力包括自然驱动因子和人为驱动因子两个方面, 其中, 自然驱动因子主要指对特定结构的形成与演变起作用的自然因素, 包括气候、地貌、水文、土壤和自然干扰等; 人文驱动因子主要涉及到人口变化、技术进步、政治经济体制变革、文化价值观念改变等。在驱动力的分析中, 重点探讨: 驱动因子选择与关键因子甄别、驱动力分析方法确定、不同驱动因子在不同时空尺度上的功能和效应等。

(5) 过程陆地表层系统过程的研究内容涉及物理过程、化学过程、生物过程和人文过程等方面, 其研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展, 其关键在于系统中界面过程的综合研究[18], 同时注重过程的格局分析[19]。目前, 地理—生态过程的研究内容主要包括水文循环过程与水量转化、流域系统中物质迁移过程、土壤侵蚀过程、土地系统演变过程、土壤—植物—大气连续系统过程、环境生物地球化学过程、生物多样性变化过程、人文与文化过程等方面。

(6) 机制旨在揭示结构与过程的相互作用关系。在机制的研究中, 注重地理—生态过程与环境变化和人类活动的关系, 重视非线性科学和复杂性科学在揭示机制研究中的应用。模型作为地理—生态过程的定量表达, 是探讨机制的重要途径, 需要通过模型的手段开展机制的分析和情景预测研究。

2.1.2 综合与集成综合是地理学的本质和存在依据, 集成是综合的演进与升华[20]。在地理学研究中, 需要综合多学科的理论和知识, 选择典型区域, 针对主要问题开展综合

与集成研究。在地理—生态过程的研究中, 也需要综合多种实验观测手段和研究方法开展综合研究。在此基础上实现地理—生态过程研究中的要素集成、过程集成和区域集成。

(1) 要素集成现代地理—生态过程受自然、生态、经济、社会等多种因素的影响,

将人类活动纳入地理—生态过程, 对多种要素进行集成分析, 对于揭示结构与过程的演

变规律与特征具有重要意义。在要素集成的研究中, 要考虑自然社会经济要素的集成和

相互作用, 也需要考虑要素的尺度效应。

(2) 过程集成黄秉维先生早在20 世纪50~60 年代就提出了综合研究地表物理过程、化学过程与生物过程的学术思想[21]。过程集成强调地球表层系统各个过程之间的相互关联, 注重自然过程与人文过程的耦合研究, 强调人类活动影响下的地理—生态过程的综合研究, 突出自然地理过程与生态过程的耦合研究等。在过程集成中, 基于过程模型的模拟与预测研究是过程集成方法研究的重要内容。

(3) 区域集成地球表层系统不仅具有显著的区域差异和地域分异规律, 同时也是

一个多层等级系统, 既有坡面—小流域—流域—区域—全球的不同尺度, 也存在种群—群落—生态系统—景观—区域—全球的多个层次。在地理—生态过程的区域集成研究中,不仅需要针对不同尺度地球表层过程的发生机理展开研究, 更需要通过尺度效应分析和尺度转换(尺度上推与尺度下推), 获知其他尺度的信息, 开展多尺度研究, 从而体现研究对象的整体性。在尺度效应分析与尺度转换中, 需要注意特征尺度选择与尺度域划分、转换方法与模型构建、时间尺度与空间尺度的合理匹配、尺度转换结果的不确定性分析等问题。

此外, 在综合与集成的研究中, 也需要加强集成方法的拓展, 发挥计算机技术、应用数学方法、空间信息科学与技术在地理—生态过程研究中的作用, 开展基于对过程理解和定量阐述的模型研究, 如建立区域综合模型、多尺度地理—生态过程模型等。

2.2 重点研究领域

2.2.1 尺度—结构—过程相互作用“尺度—结构—过程”是地理—生态过程研究的核心理念, 结构影响过程, 过程改变结构, 尺度不同, 结构与过程的关系也将有很大的差异。其中, 结构是不同地理—生态过程与自然背景综合作用的结果, 地理—生态过程的变化与发展影响和改变着陆地表层系统结构的形成, 从某种意义上说结构是各种地理—生态演变过程的瞬间表现。同时, 结构能够从多个方面影响过程, 如生态系统的空间分布能够影响局域地表温度、养分丰缺、生物种群或其他物质在空间上的分布状况, 景观要素的变化可以影响景观中的物质流和能量流等[22, 23]。

结构、过程及其相互关系的研究离不开其所依赖的尺度。地理—生态过程不同, 其相应的尺度也会有很大的变化。就研究粒度而言, 富营养化的研究往往在30 m 或更小粒度上展开, 而森林砍伐的粒度则多在100 m 以上; 就研究的幅度上, 叶片的生理过程一般发生在平方毫米/ 平方厘米的空间尺度和秒/ 分钟的时间尺度上, 而景观动态过程的研究则需要考察几百/ 几千平方公里的空间尺度和十年/ 百年的时间尺度[24]。结构与过程的关系会因研究尺度的不同而发生明显的变化, 如在不同尺度上, 土地利用结构与土壤养分、土壤水分、水土流失的影响机制并不相同[4], 中小尺度上的研究成果并不能满足大规模综合治理与开发的需求。

尺度—结构—过程的相互作用研究是现代地理—生态过程研究的重点领域, 其主要研究内容包括如下几个方面:

(1) 针对单一尺度分析结构与过程的作用机理;

(2) 探讨不同尺度之间结构或过程变化的规律和特征, 并分析其尺度效应;

(3) 基于不同尺度结构与过程的作用关系和尺度效应分析结果, 进行多尺度综合研究和尺度转换研究;

(4) 探讨不同尺度划分体系(如时间尺度、空间尺度、过程尺度、观测尺度、模型尺度等) 对结构、过程、结构与过程作用关系的影响效应;

(5) 其他研究, 如多尺度模型研究、尺度转换不确定性分析研究等。

2.2.2 自然—经济—社会要素相互联系当代地理学作为一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用与关系及其时空规律的科学, 其研究内容主要面向当前世界性的人口、资源、环境与可持续发展问题[25]。现代地理—生态过程的研究, 必然注重自然、经济、社会等多因素的综合研究, 注重人类活动与环境变化的关系[19]。

在自然—经济—社会要素相互联系的研究中, 地理—生态过程重点探讨以下几个方面的内容:

(1) 自然、经济、社会单一系统内部的要素、过程时空变化规律与特征;

(2) 自然、经济、社会不同类型的要素、过程之间的相互影响与作用机理;

(3) 自然、经济、社会不同系统之间多要素或过程之间的综合与集成;

(4) 地表系统在自然、经济、社会共同作用下的变化规律与发展趋势;

(5) 其他研究, 如复合系统基础理论创新等。

2.2.3 地貌—水文—生态过程相互耦合地貌过程、水文过程和生态过程是地理学、生态学研究的传统优势领域。在早期的研究中, 往往关注单一过程的研究, 而对两两过程或多种过程的综合研究不够。然而, 多种过程的耦合作用机理往往是识别系统动态演变的关键所在。在全球环境变化的背景下, 地貌过程—水文过程—生态过程的耦合研究显得尤为重要。

目前, 地貌过程—水文过程—生态过程的耦合研究重点关注地形发育、径流形成、污染物迁移、土地退化、生态系统调控等领域, 其重点研究内容有:

(1) 人类活动影响下的生态—水文过程;

(2) 生物地球化学循环过程;

(3) 流域水、沙及化学物质迁移过程;

(4) 其他研究, 如耦合模型开发等。

2.2.4 地理—生态过程与资源环境效应研究资源、环境与发展的关系并寻求解决其中关键问题的途径, 为区域整治提供理论基础和决策依据, 是当代地理学和生态学服务社会的重要方面。目前急需解决的资源环境问题包括水资源供应危机、土地质量急剧下降、环境污染和生态破坏日益严重、灾害频发等问题, 这些资源环境问题的解决往往和地理—生态过程的调控密切相关。探讨地理—生态过程与资源环境效应的关系是目前地理—生态过程研究的重要方面。

地理—生态过程与资源环境效应研究的重点内容有:

(1) 生态系统物质循环与全球变化;

(2) 流域物理、化学和生物过程及其资源、环境和灾害效应;

(3) 土地利用/ 土地覆被变化过程及生态环境效应;

(4) 城市化过程对区域生态环境的影响与效应;

(5) 生态系统过程与生态系统服务功能;

(6) 地貌过程与灾害效应等。

3 地理—生态过程研究的发展趋势与方向

3.1 地理—生态过程研究的发展趋势

现代地理—生态过程研究正跨越不同时空尺度, 开展多学科的交叉和融合, 从近期发展看, 地理—生态过程研究具有以下明显的动态和趋势。

(1) 系统化系统化是地理—生态过程研究的重要方向。地理—生态过程是以系统论为基础, 以陆地表层系统、环境系统、人地系统等为对象开展研究。在系统化研究中,需要探讨系统的内部要素与结构组成、系统层次与相互关联、系统动态与外部环境的相互关系, 揭示全球变化背景下地理—生态过程与地表系统演变的作用关系, 探求系统协调发展的机制与途径。

(2) 综合性综合性是地理—生态过程研究的重要特色。在地理—生态过程的综合研究中, 不仅要在分析要素与要素关系、要素与过程关系、过程与过程关系的基础上开展要素综合和过程综合, 也要在尺度效应分析和尺度转换的基础上开展区域综合研究。在区域综合研究中, 不仅需要聚焦危机区、脆弱区或热点地区, 针对独特区域开展独特问题的综合研究[26]; 同时也应具有全球化视角, 开展跨国或全球尺度的研究。此外, 也应注重总结性的综合研究[27], 基于重要地理区域科学数据构建国家级的地理科学基础平台,为进一步创新研究提供基础。

(3) 交叉性地理—生态过程研究本身就属于学科交叉的范畴。随着人口、资源、环境、发展等全球性问题重要性的日益突现, 地理—生态过程研究的交叉性特点将愈加明显, 自然与人文的交叉、科学与技术的交叉、多学科交叉成为地理—生态过程研究不可逆转的趋势, 地理学、生态学、资源科学、环境科学、大气科学、社会学、经济学等不同学科对于地球表层系统的共同关注, 在服务于国家战略需求的同时, 也为地理—生态过程研究的深入发展提供了机遇。

(4) 应用性地理—生态过程的未来研究, 将积极拓展科学研究的应用领域与范围,在环境与灾害管理、生态系统管理、国土综合整治、全球环境变化、土地退化防治和区域可持续发展等领域开展应用研究, 以满足国家需求, 为实施可持续发展战略服务。

3.2 地理—生态过程的重大研究论题

地理—生态过程作为当代地理学、生态学及相关学科研究的热点问题和前沿领域,在未来的研究中, 需要整合科技资源, 针对以下领域和内容开展工作。

(1) 地表系统中的物质、能量和生物流过程研究其中重点加强生态水文过程、生物地球化学循环、人地相互作用过程、全球碳氮循环等研究; 注重界面过程和不同类型过程的耦合; 注重野外观测、试验分析、空间信息技术、数学模型等研究方法的综合应用。

(2) 地表环境变化的驱动力、过程和效应研究主要分析陆地表层系统、环境系统和人地系统演变的自然和社会经济驱动, 分析不同结构和过程的时空变换特征, 探讨不同变化情景下的资源、环境、生态和灾害效应。

(3) 区域综合和区域内异质性研究区域综合研究有待于加强区域综合实验研究、区域综合的方法与模型应用; 同时针对区域内的时空变异, 开展区域内景观多样性与异质性、景观格局与生态过程研究。

(4) 尺度推绎与转换尺度问题是地理—生态过程研究中极富有挑战性的课题。针对不同的尺度划分体系(种群、群落、生态系统、景观、区域、全球; 坡面、集水区、流域、区域、全球), 开展尺度推绎与转换的理论基础研究和区域实验研究, 发展尺度推绎与尺度转换的方法和模型。

(5) 地理学的整体性研究整体性是地理学的特色, 在当前环境变化研究中, 基于系统分析的整体性研究愈加重要[19]。目前, 地理学的整体性研究亟需加强自然地理学与人文地理学的融合, 注重环境变化与规划、土地利用变化与规划、区域可持续发展等领域的研究, 突出人类活动对环境和过程的影响, 探讨模型模拟研究在地表系统整体性中的作用。

(6) 方法论创新方法论创新是推动地理—生态过程研究的重要途径。需要加强非线性科学和复杂性科学在地理系统研究中的应用, 开发研制或发展地理过程模型、多尺度综合模型等, 加强模型的有效性检验与验证。

(7) 地理—生态过程研究的应用在地理—生态过程的理论与创新的基础上, 积极加强应用研究, 其中重点加强的领域有: 水循环与水资源、地貌过程与工程和灾害防治、气候变化及其效应、生态过程与生态系统恢复和保护、土地退化过程与治理、人地相互作用过程和人与自然和谐发展、全球变化的区域适应研究等。

3.3 地理—生态过程研究的几点建议

我国在地理—生态过程这一领域已经开展了大量研究工作, 并取得许多重要的研究进展。但是, 与国际相关研究的发展相比, 我们还有明显差距。为了更好地开展地理—生态过程的研究, 服务于学科发展与国家需求, 在未来研究中需要注意以下几方面的问题。

(1) 加强观测、实验、调查与模拟获取数据是开展地理—生态过程研究的前提和基础。目前, 我国已经建立了长期野外观测与研究台站网络, 为监测我国资源环境动态、推动地理学与生态学的发展、服务于国家需求和政府决策提供丰富的数据基础。然而,很多研究还缺少第一手的观察与监测数据。因而, 在未来的研究中, 要加强观测、实验和野外调查, 注重数据监测的长期性、监测手段与方法的一致性。同时, 加强地理—生态过程的模拟研究, 发展基于观测的过程模拟模型。

(2) 加强遥感与野外观测的结合遥感手段是目前快速获取地表信息, 开展地理—生态过程研究的重要手段。然而, 由于时间分辨率与空间分辨率的限制, 遥感数据的解译结果往往具有不确定性。因而, 在基于遥感手段开展野外调研和数据分析的过程中,需要加强野外的同步观测, 将遥感调查结果和野外观测数据相结合, 提高地理—生态过程研究的准确性。

(3) 加强区域综合和全球研究在我国目前地理—生态过程的研究中, 区域的综合研究已有较多的案例, 但是缺乏基础理论创新, 多尺度综合研究的内容也并不多见; 同时, 在地理—生态过程领域, 我国具有全球性视野的研究非常匮乏。在今后的研究中,我国学者要关注全球的问题, 积极开展跨国或全球尺度的研究。

(4) 加强学科交叉, 特别是一级学科的交叉学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿, 这里最有可能产生重大的科学突破, 使科学发生革命性的变化[28]。然而,从目前国家自然科学基金的申报情况可以看出地理学者有意开展交叉研究的项目比例较低[29], 地理学家们对于自然与人文的综合研究相对薄弱, 难以满足日益增长的国家需求。因而, 在今后的研究中, 亟需加强学科交叉, 将其他学科, 如生物学、物理学、化学、数学、信息科学等学科的理论与方法应用到地理—生态过程的研究中, 以期取得突破与创新。

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第7篇:自然地理学论文范文

关键词 教学组织 教学手段 教学风格与技巧

中图分类号:G420 文献标识码:A

提高高等教育质量是国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)中提出的重要目标之一,①也是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求,是实现建设人力资源强国和创新型国家战略目标的关键。②而深化教学改革,优化人才培养过程是加强本科教学质量的重要内容之一。③其中,教学内容、教学方法和手段的进一步改革是深化高等教育教学改革、提高本科教学质量、优化人才培养模式的重要基础。因此,高等学校的教师,作为第一线工作者应在每门课程的教学过程中,积极改革教学方法和手段,以强化本科教学质量,提高人才培养水平。

人类社会发展至20世纪后半叶,不仅出现人口膨胀、城市化进程加速、工业增长、区域发展不平衡等一系列人文社会问题,而且环境污染、生态平衡破坏、资源匮乏等重大环境问题也开始显现,成为各界关注的主要问题。“如何去和谐自然环境和人类文化生活的关系,已成为国际地理学界所面临的主要研究任务。”④这种背景下,高等院校作为重点建设重点学科、专业点,培养高级专门人才的阵地,⑤在地理类、资源环境类课程中极其重视以“人地关系地域系统”为研究对象的《人文地理学》课程的教学改革与建设。《人文地理学》是高校地理专业课程中,与自然地理学相对应的最主要两个基础类课程之一,是以人地关系的理论为基础,探讨各种人文现象的地理分布、扩散和变化,以及人类社会活动的地域结构的形成和发展规律的一门学科。⑥该课程涉及各种社会、政治、经济和文化现象,其内容丰富多彩,具有社会性、综合性、地域性、动态性的特点。其所重点讲授的复杂多样的人地关系表现形式往往是学生较难掌握和理解的难点内容之一。笔者在近几年的教学实践中,围绕着如何提高教学质量问题,开展人文地理学课程教学方法几个重要环节的改革,作了一些有益的尝试和探索。

1 教学方法改革探索

1.1 教学组织形式

(1)重视实践环节。加强实践是本科生能力培养的重要措施之一。人文地理学是一门理论性较强的课程,但其部分内容很抽象,如非物质形式的文化景观是一种摸不着看不见的客观存在,属于只有当事人在其中仔细观察和体会才能理解的内容,诸如此类的内容较多。因此,该课程也需要进行一定量的实践,以强化教学效果。在不破坏学科的整体性,要保持知识体系的系统性、完整性和连贯性,打好必备的理论基础前提下压缩部分较深的理论,增加实践环节,加强能力培养。我们在总学时不变,56学时的情况下,适当增加课外观察的实践内容,由原来未设实践教学改为4~6学时,以观察学校周围各种人地关系表现形式或参与各类课题的完成。

(2)解决好进度与效果的矛盾。人文地理学是一门多学科交叉的综合性课程,所涉及到的基础知识、基本理论较多,同时它所运用的研究方法、手段也多种,所需要的技术、技能方面的内容也不少。所以在实际教学过程中往往出现讲好、讲透基础知识性内容则实践环节的授课时间被大大缩短,无法达到培养能力的教学目的问题。如果加强实践,压缩讲授内容则达不到培养厚基础人才的教学目的而教学进度与教学效果之间发生冲突。为协调两者之间关系,分析学生的知识基础与绝大部分学生的去向,根据以相关学科知识理论为依托,培养实用型、应用型人才的教学理念和本校人才培养目标,重新调整教学大纲,理论课的讲授时间比原来减少的情况下重新分析讲授内容的重点。保证基础知识完整、连贯的前提下,压缩和简化人文地理学其他分支学科的一些内容,加强基础理论、基本研究方法、技能的同时适当地增加该学科最新发展动态、研究成果的简介。

(3)开展研究型教学形式。研究型教学是采用类似于科学研究的方法指导学生从自然、社会或现实生活中获取知识、应用知识的一种教学过程。⑦研究型教学强调将教学与研究的结合作为大学教学的基本思路,注重提高学生分析问题、解决问题的能力,对培养创造性人才具有重要意义⑧。在空间信息迅速发展并在人们生活中越来越显得不可缺少的信息社会,培养具有创新精神和实践能力的地理专业人才是时代的要求,也是学科发展的要求。因此通过研究型教学,可以培养学生的发现问题意识、主动参与意识和信息处理能力。

(4)健全教学效果评价机制。对教学效果的评价是整个教学设计中不可缺少的环节,是检验教学目标能否实现的重要手段。评价教学效果的形式有多种,每一种方式的考核各有特点,各有其适用的范围。⑨为保证课程教学效果,必须加强对课堂教学、平时的复习与巩固、课后思考等多个环节的监控,建立全面的教学效果评价机制。为了教学各环节的顺利进行和保证效率,开学第一节课就必须向学生讲清楚教学全过程各环节的目的与要求、最终成绩评定的方法与比例,引起学生的重视和注意。可采用如下考核方式:最终成绩=课堂成绩?.75+实践成绩?.25;其中,课堂成绩=平时成绩?.3+期末考试?.7;实践成绩=实践过程?.3+实践报告或论文成绩?.7。平时成绩又由出勤率、作业成绩构成。期末考试主要测试学生掌握基本概念、基础知识的程度;实践过程主要评价学生对野外观察与实践的态度、掌握基本内容的程度和完成任务的进度;报告或论文是指将实践的目的、过程、结果、结论等以报告形式或论文形式概括、分析提交的成果,反映学生对项目目的、过程的认识和分析问题、处理问题的综合能力。

1.2 教学手段

教学手段是师生在教学过程中相互传递信息的工具、载体或设备,⑩教学过程中不可缺少的基本要素之一,没有一定的教学手段,教学就无法进行,就不能存在。我们要深入发掘和发挥不同时期、不同场合、不同类型教学手段各自的功能与优势,深刻地理解其对教学实践的影响,按针对性、效率性和可行性的原则,正确、恰当地选用教学手段,真正提高教学效果。《人文地理学》课程内容丰富而抽象,有的内容甚至无法直观可视,且具有动态性、交叉性、综合性等特点。而多媒体技术具有信息容量大、表现形式多种多样、图文并茂、声响并举、动静结合、直观明了的优势, 符合此门课程的教学要求。因此,可采用多媒体教学手段吸引学生的注意力,加快内容的更新,提高教学效率。

1.3 教学风格与技巧

教学风格是一个教师在长期的教学实践中形成的技能、技巧的合理组合和运用,体现着教师的教学思想、教学技巧、教学风度和特色,是教学活动个体化的重要表现,标志着教师教学艺术的成熟。理想、成熟的教学风格是提高教学质量措施、方法中不可缺少的组成部分。

(1)从实际需求出发,创造问题,启发学生:无论哪一门课程、哪一部教材的哪一部分内容,在教材编写、教学设计时都有特定的作用,为特定的目标而设置的。讲授新内容时能够抓住其整个知识体系中的作用,从实际需求出发,创造问题,激发学生的兴趣,启发学生的思维,导入主题,从而明确学习目标,则学生会主动参与,有兴趣、有目的地掌握知识。如在讲授文化景观内容之前,给学生演示不同风格的建筑图片后可提问“这些建筑物分别是哪个国家哪个地方的?”“它们各自的特点是什么?”“它们所反映的地理环境是什么样的?”等等问题来做导语,激发学生兴趣,开始进入正式内容。

(2)提高查阅文献能力:一个人的生活领域、知识领域扩大到什么程度,取决于其查阅文献能力。学生的知识也是一样,只靠教材和教师的讲授,永远都是有限的死水。只有查阅大量相关的信息才能独立获取知识,处理信息,才能科学地运用相关知识,提高学生的学习研究方法,逐步地实现由学生向独立工作者的转变。在本课程教学过程中,交代实践部分的布置分析、研究工作内容后,采用查阅文献指导法,给学生列出典型的几篇学术论文的同时,要求学生按关键词自己检索10篇论文,列出各论文的提纲、主要分析的内容、研究方法来了解和掌握人地关系基础理论、研究方法、技术与手段和学术论文的写作方法,为完成自己的实践报告、论文直接服务。这也是培养学生总结归纳、分析问题能力的重要环节。

(3)教态的完善:教师教态是在教学过程中的形体动作——站态、坐态、行态等,以及教师的语言、语调、面部表情的综合体现。教师的教态不仅影响到学生的学习兴趣,也影响到教者本身的讲课兴趣。因此,在课堂教学别注重教师的教态,充分利用现代多媒体教学设备的同时,也要生动形象地调动全身各种器官,积极运用眼神、表情、语调、动作等教态语言,继承和发扬传统教学方法中的以表情感染、以姿态影响、以手势吸引学生的优良教风,必将最大限度的调动学生的学习积极性,师生互动配合默契,课堂气氛生气勃勃,春意盎然,学生学得轻松,教师教得愉快。

2 教学方法改革的实践效果

近几年的《人文地理学》课程教学实践证明教学方法改革取得了一定的成效。跟踪调查2003、2004、2005、2006四个年级5个班学生通过《人文地理学》课程掌握和提高基础知识、实践能力和综合素质方面的实践效果体现在以下几个方面:在期末闭卷考试上体现的理论基础知识掌握程度良好,平均83分以上;实践方面在课外观察学校附近的各种人地关系表现形式、对其进行整理与归纳,以强化基础理论知识方面掌握的良好,绝大部分同学已达到实习目的;提高综合能力方面,通过撰写小论文不仅掌握了一些基本信息采集法,还提高了文献查阅、引用能力,更是培养了学生分析问题、思考研究问题的能力。学生将自己采集的数据信息,经分析、研究后以小论文形式提交,按实践成绩折算到最终成绩中。分析四届学生的成绩来看,学生综合能力提高显著。而且60%的学生将本课程的小论文修改后当做学年论文来提交;此外统计毕业论文题目结果发现,绝大多数同学选择家乡或感兴趣地区的人地关系,如城市化、土地利用变化、草场退化、畜群结构变化、湖泊面积变化等等为论文题目,并采用计量地理方法、统计方法和遥感技术手段等完成了毕业论文。还有部分同学扩充内容,精心修改后在学术期刊或国际会议论文集上发表了论文, 最终达到研究型教学的目的。学生评价方面,学校每学期进行的教师课堂教学质量评估结果表明课堂教学质量优良,得到了学生普遍认同和支持。

项目名称:“地理科学专业”国家级综合专业改革试点

注释

① 国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年).第七章高等教育:10.

② 教育部.财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见.教高[2011]6号文件.

③ 教育部.关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见,教高[2005]1号令.

④ 赵荣,王恩涌,张小林等.人文地理学[M].北京:高等教育出版社,2006.

⑤ 林兆其.高等教育学[M].贵阳:贵州教育出版社,1995.

⑥ 赵荣,王恩涌,张小林等.人文地理学[M].北京:高等教育出版社,2006.

⑦ 陆红燕.研究型合作学习理念与少数民族预科班英语教学[J].科学创新导报,2008(23).

⑧⑨马晓旭.现实可行的研究性教学模式的新构建[J].教育与现代化,2009.2.

⑩ 李成良,顾美玲.大学教学理论与方法[M].贵州教育出版社,1995.

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第8篇:自然地理学论文范文

关键词:地理科学 教学改革 专业建设

1、专业建设研究

1.1加强师资队伍建设

高素质的师资队伍是办好一个专业的关键。好的师资队伍建设:从学历结构上博士、硕士、学士按一定比例;从职称结构上教授、副教授、讲师、助教也是按一定比例;从年龄结构上教师队伍应该年轻化;从学科组成上应该是地理科学、测绘科学、计算机科学技术、地理信息系统、环境科学、生物科学、遥感科学技术等多学科的组成,这样可以充分发挥知识交叉和学术背景交叉的优势,从而促进地理科学专业的发展与建设。不断地为教师创造在国内外进修和参加学术交流机会,扩大教师自身知识的深度和广度;努力提高教师参加相关领域的科学研究水平,以科研促教学。

1.2加强实践管理

在整个教学过程中,实践教学具有理论教学不可替代的作用。作为以培养教师型和应用型人才为主的地理科学专业,要适应社会需求,不断深化实践教学改革,提高人才培养质量。特别是该专业野外实习和室内实验(实习)较多,加强实践管理尤其重要,只有管理好才能真正提高学生动手实践的能力。结合专业实践教学特点,教学管理部门要鼓励、支持实践教学改革,完善实践教学体系的管理工作,要加强实践教学过程管理和质量监控,建立实践教学网站,实践教学工作动态,交流实践教学的经验和成果,形成有效的实践教学管理机制。

1.3改革培养模式

目前地理科学专业人才培养模式比较单一,主要是办学单位为各级用人单位培养。应该大胆地尝试对人才培养模式进行改革,例如可以中外联合培养、校企联合培养、学校与用人单位联合培养、学校与学校联合培养复合型、应用性人才等。高等教育大众化、高等教育职业化是21世纪高等教育发展的大趋势,而且21世纪中国高等教育将从精英型向大众型转变。因此,高校应抓住机遇,改革办学模式,即改传统的单一的“统招”办学模式为“统招+成人教育+高等职业技术教育”的复合型人才培养模式,以满足目前社会各界对地理科学专业人才的需求。

2、构建实践教学体系的探索

我系在实践教学的基础上,随着高等教育教学深化改革和发展的需要,根据市场对本科学生的就业需求和职业要求,建立了一套较完整的实践教学体系,并在教学实践中不断地完善。实践教学体系包括管理体系、内容体系、条件体系、评价体系和教材体系。它们之间互相联系、互相依存、互相促进。

2.1建立实践教学管理体制

良好的教学管理体制是构建实践教学体系的基本保证,是确立实践管理运行机制、推行实践教学内容和方法改革的基础。要制定实践教学管理规范、实验教学人员考核办法、实验室及实验设备管理规范等文件建立实践教学管理制度体系。地理科学专业的实践教学环节应以校内的实验室和校外的实习基地为依托,以课程教学为主线,不断建立健全实践教学体系中的各个环节,制定并实施相应的管理政策和办法,为实践教学体系的实施提供有力保障。

2.2修订教学计划,调整实践教学内容

地理科学专业是对实践能力有较高要求的专业,其教学计划的内容应在增加实践教学课时的同时,对理论教学内容进行精选。地理科学专业的实践教学内容具体体现为土壤学、环境学课中的实验室教学实验,水文学、地貌学、植物地理、地质学的野外实习,地球概论、气象气候学的校外实习,人文地理学、经济地理学的区域地理实习,GIS、遥感概论的软件实习,以及体现学生综合能力的校内校外教育实习和毕业论文设计等。这些实习内容的安排要兼顾到系统性和阶段性,由简单到复杂,方式上由开始以老师指导为主到最后以学生亲自动手操作为主等。现代社会的地理教师需要具备强硬的业务能力,因此在校期间在安排实践教学内容时,应在每个年级根据学生的接受能力和不同阶段的教学计划,有针对性地、循序渐进地开展。此外,还可以通过假期的社会实践活动和社团活动增强师范生的交往沟通能力、活动能力、组织能力。

2.3采用先进的教学方法和教学手段

教育既要求学生掌握扎实的基础知识,又要求学生掌握获取知识、发现问题、解决问题的思路和方法。教学过程中,教师的职能不仅在于传道、授业、解惑,更在于教师是教学的组织者、参与者、吸收新知识和新技能的指导者,是知识创新的探索者和实践者。对教学手段和方法进行调整改革,应紧跟新的教学理念的发展要求,从根本上改进教学方法和手段,着实提高人才培养质量。对于地理科学(师范)专业,还应瞄准中学教育新动态,学习和掌握符合新课程标准的内容。在教学中紧密联系中学地理课程标准,把新课标中的最新教学理念渗透到地理教育学的教学中,让学生深刻理解新课标的内涵。

2.4建立校外实践基地

在学校周边地区和国内具有典型自然地理特征的地区建立校外实践教学基地。 实践基地的建立要体现互惠互利的原则, 既能使学生将理论与实际相结合,培养学生的野外实践能力,又能给实习基地单位带来经济效益。 高校可充分利用周边地区的自然条件,开展自然地理学野外实习。例如,沿海高校可在海边设立海岸地貌和边缘海水文特征考察基地等。

2.5改革实践教学内容考核制度

实践教学考核是实践教学体系的反馈,在整个实践教学体系中起着监控作用。教育实习和野外实习涉及面都非常广,实习成绩的评定与一般理论课的笔试有较大差异,考核内容应该包括整个实习过程,主要有学生的实习态度、野外工作能力、专业技能、教学大赛和实习报告等方面。实习指导教师要科学制定实习指导书,在实习过程中要对学生实习情况进行记录,并采取野外提问等方式进行相关方面的考核。各项考核内容可根据实际情况赋于权重,构建出一套科学、完整的实习成绩评定指标体系,最后得出实习的综合成绩。

3、结束语

地理科学专业的教学改革与发展是一项长期而复杂的工作,教学改革虽然势在必行,但必须注意方法和策略,且必须兼顾形势的快速发展与经验的长期积累。新理念、新内容、新方法都要建立在传统教学精髓基础之上。本文只是对地理科学专业的教学改革与发展作了一些初步探究,还需要同仁大力合作开展全面而深入的研究。

参考文献:

[1]何琼.专业·专业目标·专业特色与专业建设[J].赣南师范学院学报,2006(5).

第9篇:自然地理学论文范文

2003年美国地理学家协会年会专门成立了一个分会讨论TFL,围绕着TFL尤其是地理学中的定律问题的讨论形成了两种对立的观点,否定论者主要是特雷弗•巴恩斯(TrevorBarnes),他集中于地理世界的多样性和TFL提出的个人背景两个角度来分析TFL[14]。隋殿志的总结说,巴恩斯从科学哲学角度分析地理世界的复杂性和多样性,从而否认作为普遍性的TFL的存在[12],但实际上,巴恩斯的分析还有科学社会学的视角。在科学哲学角度上,巴恩斯认为人类行为充满着不确定性、异质性和偶然性,并不能用定律去描述;因此,TFL既不是真理也不是定律,只是地理学的一句箴言,因为定律必然是普遍性的、逻辑性的和必然性的,而TFL是这样一种命题:前半部分是形而上学的,后半部分是相对性的[14]。在中国也有类似以上从科学哲学角度论证地理学定律的情况。1988年,楚义芳提出地理学的四个基本公理:集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理和序动公理[15]。时隔两年,王铮等逐条批驳了以上公理,认为其建立有悖常识,集群公理显然可以在常识中找到例外,如“逆城市化”是普遍现象,因而尽管集群现象存在,“集群公理”也不能作为公理;而“势能扩散公理”中的“势能”要完全不同于物理势能,不然“势能扩散”有悖于物理事实等。这样,不仅个别公理不成立,公理体系就更不能成立了[16]。而且,王铮等主张公理体系不适合于地理学,而经验假设则是绝对必要的。可见他们否认地理学定律或公理的理由与巴恩斯同出一辙。在科学社会学角度上,巴恩斯引用了托马斯•库恩(ThomasKuhn)、罗伯特•默顿(RobertKMerton)等科学社会学名家的观点,认为科学研究中的理论、模型、定律都是一种地方性结构、地方性知识。不仅如此,巴恩斯还将TFL的提出与科学社会学家夏平(StevenShapin)1994年对波义尔(RobertBoyle)及其定律的社会背景考察①作对比,认为TFL的提出是托布勒在华盛顿大学期间受计量革命和理论革命的影响,尤其是GIS的发展使他能够运用统计分析和计算机制图模拟底特律人口增长,而TFL的传播则是通过对其他地方(地理学机构)的再造,尤其是将其他地理学机构改造成华盛顿大学地理系一样[14]。巴恩斯的分析不无道理,但却误解了科学社会学和地方性知识的本意。自20世纪70年代以来,国内外学者都注意到科学社会学取代科学哲学成为元科学研究的主流[17]。在地理学领域,约翰斯顿(RJJohnston)1978年在《地理学与地理学家》一书中就明显地从社会的角度来理解地理学[18],并在序言中强调该书写作目的之一是关注地理学研究是如何组织的[19]。但“主流”并不是“完全的取代”,而是一种新的视角,或者是对原有哲学维度的扩展[20],就目前来看,科学哲学和科学社会学共同构筑了对科学的多维理解:作为知识、作为研究活动、作为社会建制和作为社会之一部分[21]。科学哲学与科学社会学二者可以并行不悖,科学哲学注重考察知识的内部结构,包括知识体系的概念、命题、定律、公理、推论结构等理论体系,而科学社会学则注重考察知识的生产、传播、接受等与各社会结构要素的关系,二者对科学的理解是互补的②。所以,假如TFL在地理学知识内部结构上是成立的,则TFL能作为定律而存在,这是支持论者的任务。而在地方性知识上,巴恩斯显然接受以约瑟夫•劳斯(JohnsphRouse)为代表的科学实践哲学强调知识生成与辩护中的地方性———诸如特定文化、价值观、利益和由此而造成的立场和视域等,所谓的普遍性知识实际上是“祛地方性”①的结果[22]。但基于这种解释,则地方性知识是对普遍性知识的否定是一种误解———以地方性认同为基础可以获得知识的普遍性[23],也就意味着TFL的传播尤其是地方性改造只是一种形式而不危害实质,TFL仍然是可以成立的。支持论者与TFL的修正和发展比较而言,支持TFL的人较多,包括TFL讨论小组组长隋殿志、乔纳森•菲利普森(JonathanPhillips)、哈维•米勒(HarveyMiller)、古德柴尔德、托布勒本人、李小文和吕韬等。他们都试图证明TFL的合理性并给予TFL极高的评价,如隋殿志认为TFL是托布勒最关键性的贡献,菲利普森则认为科学家更愿接受灵活性的普遍性定律,TFL即是此类定律。同时,他们均对TFL作了不同程度的修正和发展。隋殿志和菲利普森均对TFL的合理性进行辩护,菲利普森还进行了大刀阔斧的修正。巴恩斯应用其所了解的新近发展的科学社会学理论(如前所述某种程度上是误解)对TFL进行否认性分析,隋殿志则采用回溯性方法,应用已存在的理论或观点对TFL进行辩护。首先,隋殿志认为TFL并不是托布勒的独创,帕蒂森(WilliamPattison)将地理学研究归纳为:空间、区域、人地关系、地球科学四种传统,且四种传统之间存在互补和统一[24]。其次,隋殿志接受康德(ImmanuelKant)和波普尔的观点,认为概念和定律是知识创造的探明灯,而TFL显然含蓄地或直接地、有意地或无意地扮演着地理学家探索过程中探明灯的角色。再次,隋殿志认为TFL是否应被作为地理学第一定律需要在本体论、认识论、方法论甚至伦理的层面上来深刻分析,“任何事物都是与其他事物相联系的”不仅存在于科学理论和实践中,甚至出现在宗教领域,是近现代许多学科始终如一的主题。显然,隋殿志通过承认科学研究中“任何事物都是与其他事物相联系的”这一基本哲学信念来为TFL辩护,这样一来,TFL的合理性就不再是形而上学的问题,而是科学研究中基本的意识问题,至少是科学家研究过程中潜意识地承认的事实。菲利普森对TFL进行了修正。他将TFL分为两个命题———TFL1(iseverythingisrelatedtoeverythingelse?)和TFL2(thecloserthingsare,themorerelated)。在TFL1上,菲利普森持存疑的态度但给出了明确的答案(注意他的表述与托布勒的表述是不同的)。他认为并不是任何两种物体、过程及其他现象都是联系的,但TFL1确实是成立的:其一,我们的世界是通过地图、网络、模型等多样的功能系统来表述、感知和分析的,地方和区域就是这种复杂的相互影响和控制的历史性结果;其二,地理学家处理事物总是置于同样的地表系统中,人类行为通过碳、氧循环而与其他过程、物体、有机界和无机界相联系。他同时承认,地理系统中的相互联系具有多样性,直接的或间接的、强烈的或微弱的、清晰的或模糊的,但“蝴蝶效应”证明了地理系统中相互联系的存在。应当注意到,菲利普森在此已将TFL转化为认识论问题而不是本体论问题了。在TFL2上,菲利普森与托布勒的表述同样差距很大,他明确地提出地理学中的空间依赖和距离衰减两个问题,表征着聚集和分散两种地理现象。据此,他提出了地理学第二定律:Allotherthingsareneverequal(这里的“equal”应理解为“均质的”)[25],这一观点与米勒的观点相似,且为古德柴尔德所推崇。比较而言,米勒的论述切中了TFL反对论者的要害。传统上,空间问题基本上被线性地分析,但在地理系统中,空间异质性是最为核心的,米勒抓住了这一核心问题来论述TFL。他的思想来源于盖特瑞,盖特瑞认为空间并不是地理学家的特权,地理学家仅对地理空间———地球表层空间感兴趣,但米勒批判盖特瑞将地理学中的相互联系视为典型的欧几里德平直空间,主张地理空间的自相似性和异质性[26]。一方面,米勒认为TFL中的“相关”是空间自相关,而空间自相关并不排除空间异质性,空间异质性所产生的相互作用和空间自相关作用都影响着空间组合,他的这一观点超越了安瑟林(LucAnselin),因为安瑟林仅将TFL限定在地理数据的空间依赖性上,而地理数据的空间异质性则不属于TFL的内容[27]。另一方面,米勒非常重视现代空间变化的核心特征———时空收缩。实质上,现代时空不仅仅是收缩的问题,还有时空收缩所带来的“混乱”问题。时空收缩问题在1969年就被贾内尔(DonaldJanelle)所注意,他发现随着时间运动和现代交通的发展,地表地方间的联系更为邻近了[28]。时空“混乱”问题为托布勒注意到,他在1999年美国遥感应用会议上论述了现代时空不仅是收缩的,而且是“混乱”的———虽然飞机和手机费用在不同区域和不同人群中都在增加,但只有在能够支付的条件下时空收缩才成立,人口增长和城市化加剧所带来的“城市病”已消弱了(线性的)地理空间的相互作用。米勒认为,时空收缩和“混乱”并不妨碍TFL的成立,当合作更为自由时,人们对工作地的选择更为自由。实际上,米勒的观点具有重要的现代地理学认识论转向基础,这种认识论转向即从寻求因果关系的解释到寻求相关性解释[29],区域的差异性和相互依赖性不仅是相关性解释的客观基础,也是地理学研究对象的重要表述之一[30]。古德柴尔德的主要工作是GISscience,这是他支持TFL的主要出发点,但也以此对TFL提出修正。他首先以假设的方法论证了TFL的合理性:假设我们的世界是没有噪声的、无法感知的、无法描述的空间世界,则我们的生活无疑必须依靠TFL。这就意味着,空间异质性是TFL成立的基础,正是异质性导致地理事物的集聚,“邻近”表征了这种集聚的空间远近关联程度,这与米勒的意见是一致的。也是基于这一观点,他认为地理空间与宇宙空间、人类体验空间、人类思维空间都是不同的,地理空间是TFL成立的空间类型[31]。接着,他以GISscience为主对TFL进行了修正,认为空间异质性对地理相互作用和自相似是首要的影响,所以TFL是第二定律而不是第一定律,这是他和马克(DavidMark)1987年就已提出过的[32]。年会TFL讨论小组组长将讨论文稿寄给托布勒后,托布勒针对反对论者观点作出比较中性的回应。一方面,他承认TFL思想来源于理查德•费尼曼(RichardFdynman)所提出的定律产生程序:猜想推理结论对比验证再猜想,这一思想的典型代表实际上是波普尔(KarlPopper)[33];另一方面,他认为自己一直以来一直关注TFL的修正,尤其社会空间、时空网变换、拓朴空间等通常并不是对称的,他自己更关注空间中的摩擦力[5],他在1995年的工作中就发现城市发展模型中邻近的相互作用是非常强烈的[34]。研究城市地理的爱德华•塔弗(EdwardJTaaffe)也认为随着交通和通讯技术的发展,人流、物流和信息流一直在加速,城市、区域和国家等地理尺度的不同地方的相互依赖变得日益清晰[35]。值得注意的是,托布勒本人强调TFL的提出并不是他一个人的贡献,定律的效用性也不以他自己的工作为依据。他赞同科学社会学关于一个理论的接受是一个社会化过程的观点[5]。很显然,他的观点是应用马克思所提出的历史分析法而对科学理论作出的正确见解,也许有人会认为这是“狡猾”的辩解,但从TFL之争及TFL的修正和发展背景看,这是事实而不是辩解。国内学者李小文和吕韬等主要是将TFL引入中国并对其修正和发展,他们不仅均提出用“时空邻近”代替“空间邻近”,而且从实证的角度肯定了“时空邻近”①。李小文等基于2003年对SARS传播空间格局的研究[36],提出了“时空邻近度”的概念:地理空间任意两匀质区域(含点)之间的时空邻近度,对给定的“流”(指人流),正比于二者之间的总流量,反比于从一端到达另一端的平均时间[13],这为TFL的定量化提供了可能。吕韬等则在比较空间自相关研究文献的基础上提出“时空接近”的概念,并构建相应计算模型,结合表征时间距离的可达性指标将该模型应用于长三角区域经济差异分析,发现在全局空间自相关指标上,“时空接近”空间自相关能更好地揭示地理事物间关联的动态变化,而在局域空间自相关指标上,当时间距离截取在合理范围时,邻接性表现出较强的稳健性[37]。对比于国外学者的观点,或者说对比于现在对区域性质的关注,李小文和吕韬的论证是基于均质空间的。实际上,不仅现实的空间常常是非匀质的,时间也是非匀质的,那么,“非匀质时空”下TFL是否成立?回答是肯定的,前文米勒和古德柴尔德的观点也已论述了此问题。在非匀质条件下,集聚现象将更为明显,时空自相关性和依赖性将更为依赖于“流”的路径,当时空距离截取在一定范围时,邻近性表现也会非常稳健。

TFL之争与地理学早期争论的关联

否认论者与例外论之争巴恩斯以地理学中不存在定律来否认TFL并不是什么新鲜的事,赫特纳(AlfredHett-ner)、哈特向(RichardHartshorne,又译哈特肖恩)、费希尔(C.A.Fisher)等人都认为地理学的核心是区域地理学,哈特向甚至认为“除了所有区域都是独特的这一地理通则之外,没有发展一般原则的必要”[38]。但传统区域地理学无法建立普适的理论体系,地理学被视为以物理学为标准的科学体系中的“例外”,仅仅是对特定地区的解释而已,并不符合“科学”的正道[10]。1953年,弗雷德•舍费尔(FredSchaefer)发表了“地理学中的例外论:方法论的检视”一文,批判传统区域地理学的研究对象是区域差异,地理学不同于其它科学的主张是“例外论”(ex-ceptionalism)[39],该文发表后引起了地理学界的“大地震”[40]。安德鲁•塞耶(AndrewSayer)总结认为数量革命以前的传统区域地理学有两个基本点:一是摒弃理论性和概念性分析;二是把地理现象看作是独特的、互不可比的,因而无法通过一般性原理加以解释的东西[41]。最近,斯蒂夫•哈伯特(SteveHerbert)将“例外论”的源起推移至库恩,他认为科学哲学试图寻求地理学的独特地位所遭遇的困境由来已久,19世纪和20世纪的大部分时间中,专业的、卓越的地理学家们倾向于定义或者辨护地理学的科学性,这些努力直接由库恩的《科学革命的结构》所开创,库恩及其后继者试图分解普遍性的愿望使科学知识孕育了地方性[42]。这恐怕是TFL反对论者最根本的哲学信念之一。这似乎表明,地理学先天地处于“例外”学科之列。从哲学立场上说,舍费尔本人是实证逻辑主义者,而库恩则是历史主义者,二者在此是巧合抑或殊途同归?实际上,库恩最具影响的“范式”理论本身就承诺知识具有地方性,因为“范式”强调的是科学共同体对研究“范式”的共同认可[43],这种认可无疑是一种“地方性”的认可。地理学无疑被列为了地方性学科之列,它无法获得普遍性定律,也不存在共同认可的“范式”。支持论者与计量革命和理论革命TFL之争的观点尤其是支持论者的观点可以追溯到早期的计量革命和理论革命,而且计量革命和理论革命是相互联系的,一方面,正如约翰斯顿和泰勒(Johnston,Taylor)所指出的,“计量革命”导致了GIS革命的到来[44];另一方面,亦正如雷金纳德•格里奇(ReginaldGolledge)所指出的,“计量革命”仅是一个标签,实际上是理论革命,甚至在一定意义上需要先走一步的是进行“理论革命”,而数学和统计学只不过是为这种革命的出现和发展提供了所需的语言[45]。埃里克•谢泼德(EricSheppard)等也持相似观点[46]。计量革命和理论革命又都与TFL之争中关于统计、模型、计算机制图、GIS和GISscience发展等因素有关。这可以从计量革命的发展中看出:从时间轴上透视,Openshaw发现数量地理学的发展历程大致是:计量/数学革命(1960~70年代)GIS革命(1980年代)地理计算(1990年代初)[47];从领域扩展上透视,刘妙龙等发现计量地理学研究领域扩展方向包括政治地理学和选举地理学(约翰斯顿、泰勒等)、工业和农业区位的动态模式以及人文地理学非线性模型(威尔逊)、GIS与空间分析(古德柴尔德和巴蒂等)[48]。最近,艾伦•T.默里(Al-anTMurray)则列出了计量地理学支撑的六大领域:GIS、航空遥感、统计和空间分析、数量优化分析、区域分析、计算机科学和模拟[49]。实质上,计量革命、理论革命、地理信息革命都是TFL之争的主要背景。前面已提到TFL之争主要因素是GIS和GISscience的发展,但与计量革命和理论革命是分不开的,古德柴尔德本人就是这种背景的典型缩影。古德柴尔德开始工作的时代正是地理学计量运动的时代,而空间分析是当时的一个主要论题[50],这与托布勒提出TFL时所面临的问题是一致的。他除前文中将GISscience视为理论和经验知识的焦点来论证TFL外,还以GISscience或者是地理信息中设计、检验和应用的基本原理的观点来论证TFL[31]。可见地理学理论问题始终是他一直关心的问题。除此之外,托布勒本人就认为TFL的合理性及其可接受性的社会过程正是目前发展着的地理分析和GISscience,他们是TFL应用的肥沃土壤,数学计量也同样有此贡献[5]。从历史的角度看,计量革命、理论革命、地理信息革命是相互联系着发展的[51],这构成了TFL产生和争论的主要背景。

TFL之争与地理学理论建设焦点

TFL之争关联着当前地理学理论建设中的三个焦点:研究维度、尺度及其转换和时间地理学,而且三者互涉,为地理学中的三个核心概念:维度、尺度、地域的关系体系建构提供了可能。TFL之争与地理学研究维度:时间与空间有学者已注意到,关于时间、空间与人类统一的理论研究是地理学理论中“建构性”研究的基础理论范畴,但关于时间的理论却没有获得关于空间的理论那样的较充分的发展[52]。TFL之争中,为地理学研究维度中的时间寻求地位的主要是米勒、李小文和吕韬等。米勒认为“邻近”包含着时间和空间,他以图的形式列出了交流的时空模型,认为时空交流仅发生于特定位置或时空系统中[26]。李小文和吕韬等则针对托布勒倾向于关注空间的问题,提出加入时间维度的“时空邻近度”概念,其理论及实践依据前文已述。但是,地理学研究中缺乏时间维度不能仅从理论文献上梳理,地理学家不可能忽视“时间和空间是事物存在的基本形式”[53]这一基本信念,只不过关于时间的地理学理论文献偏少而已。这可能源于地理学传统上被认为是空间的科学[54],这导源于18世界伟大的哲学家康德,他把事物按性质和起因归类,不问其发生的时间和地点如何,按着先验的认识形式将人类的知识与时间、空间、范畴相对应分为历史学、地理学和其他科学三大类[55]。但看看地理学家的工作,他们的实践中都存在事物时间变化的分析,托布勒提出TFL的实践工作就是对底特律1920~2000年的人口增长预测。方修琦还发现在中国自然地理学研究中以现代自然环境的历史建构为主体的古地理学,以时间坐标系下自然地理过程研究为主的环境演变研究,以从时间的维度探索人地关系为主的人地系统演变研究,分别体现了地理学的区域研究传统、地球科学传统和人地关系传统,构成了自然地理学时间维研究的3个基本方面[56]。可以说,地理学家的科学实践从未忽视过时间维度。大卫•哈维(DavidHarvey)认为时间维度的解释是非常具有说服力的解释形式[57]。索尔(C.O.Sauer)提出地理学的第四维———时间,时间是阶段、循环、模式或环境都无法替代的[58],只不过由于他受古生物学思维影响在概念上与上述表述有些不同罢了。格里奇将地理学理论发展归为两条路径:着重研究“形式”,或者说研究界限分明的区域内分布的模式或特殊的空间格局;着重研究“过程”,过程活动的“行为”会产生因时间而异的关系和相互关系[59]。潘玉君提出了地理学研究的维度包括:科学维度、价值维度和伦理维度,其中的科学维度就包括时间序列和空间秩序[60]。可见地理学家从来就具有时空统一的意识,时空完备性是地理学的一条基本原则[61],这可以从后文时间地理学中看到,这也是TFL修正和发展的重要内容。从以上论述看,TFL虽在表述上仅将地理学研究维度限定在空间维度上,但在实践中是时间维度与空间维度并重的。随着TFL之争的发展,地理学研究维度包括时间和空间在理论上被强化了。TFL之争与地理学尺度问题:尺度及其转换地理学中的尺度具有本体论和认识论的双重涵义,前者把尺度看成是一种真实存在的物质性东西,是社会进程的产物,后者把尺度看成是人类理解世界的一种表达方式[62]①。苏珊•汉森(SusanHanson)论述时间和空间的地理学特性时亦表达过类似观点[63]。拙文所论述的尺度仅指后一种涵义。地理学研究维度包括着时间和空间,而时间和空间都存在着尺度问题,而且尺度选择影响着地理学研究结论的有效性。但传统上对尺度的探讨仍然是空间重于时间,如有学者定义的四种尺度实际上是空间尺度:制图尺度或地图尺度(指地图比例尺,地理信息与尺度大小成正比);地理尺度(即研究区域的空间扩展,研究区域与尺度成正比);分辨率(指空间数据集中最小的可区分部分,地理信息与尺度成反比);运行尺度(指地学现象发生的空间范围)[64]。这些空间尺度未考虑与时间尺度的耦合,而实际上,时间尺度的影响如同空间尺度一样重要,汉森就指出过时代(时间)和区域(空间)都是为理解(地理)世界而施加次序、寻求格局和创造类别的工具[65]。约翰斯顿定义地理学中尺度是地理事件和地理过程表征、体验和组织的等级[66],李双成和蔡运龙定义地学上尺度是指自然过程或观测研究在空间、时间或时空域上的特征量度[67]。这些观点明显地具有时空耦合的意义。在地理学的不同分支学科中,尺度意义是不同的。在地图学与GISscience中,尺度表征着“表述的尺度”与地表实际大小之间的关系。而遥感影像中,尺度反映着所包含的信息数量和该影像中地理事物的复杂程度。而在人文地理学中通常关注的尺度是地方,地方对于个人与社会来说,不仅是一个范围问题,而且是一个意义的中心,同时也是构建社会关系与权力关系的媒介[68]。古德柴尔德等从地理学的视角出发,认为有关尺度的科学研究应回答这样几个问题:尺度在空间模式和地表过程检测中的作用,以及尺度对环境建模的影响;尺度域(尺度不变范围)和尺度阈值的识别;尺度转换、尺度分析和多尺度建模方法的实现[69]。蒂姆•伯特(TimBurt)则不仅承认空间尺度标识着不同事物的关注水平,而且认为地理学家并不把自己限制在一种尺度上,而是依据研究需要进行尺度转换[70]。但地理学研究中划定的尺度不能完全和真正操作的尺度重合,这就涉及尺度转换问题。一方面,局部信息代替不了区域分布信息,否则将犯以偏概全的错误;另一方面,大尺度范围上的信息或模型应用于小尺度地区,掩盖了小尺度上详细的能流和物流信息[71]。邬建国等还注意到在尺度域间的过渡带多会出现混沌、灾变或是其他难以预测的非线性变化[72]。同时,地理学中尺度效应极为明显,研究过程中不同尺度选择结果是不同的,尤其是地理空间数据具有尺度依赖性,从古代的地图到如今的“3S”(GIS、RS、GPS)技术都离不开尺度问题。由于地球表层的无限复杂性,人们不可能观察地理世界的所有细节,地理信息对地球表面的描述总是近似的,近似程度反映了对地理现象及其过程的抽象程度或抽象尺度[73]。TFL之争与地理学尺度问题的关键不仅在于GIS和GISscience引起了对TFL的讨论,根本的在于在地理学尺度及尺度转换过程中TFL是否成立?回答是肯定的。一方面,在具体研究中无论是小尺度还是大尺度研究,具体区域问题的成立及解答都必须寻求其“环境域”,以此来解释区域问题的自相关性,这种自相关性不仅是从统计上分析,还有在区域异质条件下相互作用所产生的区域聚集和分散;另一方面,在尺度转换研究中已无意识地承认了TFL的合理性,尺度上推在于抓住主要的尺度轴,尺度下推则寻求详细的解释;再一方面,在地理数据挖掘中尺度选择总是首先考虑的问题,数据挖掘还附带地设置地理数据间的相关性。但应注意,尺度及其转换应当寻求时空耦合,在上推和下推的同时应“前推”寻求历史解释和“后推”作出必要的预测,以实现时空耦合解释和预测为目标,这与时间地理学的理论目标是一致的。TFL之争与时间地理学:时空耦合时间地理学是20世纪60年代后期由瑞典地理学家哈格斯特朗(Hgerstrand)及其领导的隆德学派提出并发展起来的,旨在表现并解释时空过程中人类行为与客观制约之间关系的一种方法论[74]。最初,哈格斯特朗发现传统的区域科学中,宏观汇总模型将人口进行机械的划分,并孤立地分析各个人口子群体,这一做法忽视了个体行为决策时所处的具体时空情境性,会直接影响理论的构建以及宏观层面的汇总规律[75]。此外,哈格斯特朗针对社会生活中的人,提出了八条根本性的命题:人是不可分割的;每个人的生命是有限的;人在某个时间同时完成多项任务的能力是有限的;每完成一个任务都需要花费一定的时间;人在空间中的运动需要花费时间;空间的承载能力是有限的;任何领域空间都存在一个有限的外边界;现状必然受到过去的状况的制约[76]。这已表明,时间地理学最初的提法与TFL表述非常相似,只是哈格斯特朗所表述的是人类行为,注重运用时间地理学方法研究人地关系。时间地理学研究各种物质及社会环境中限制人的行为的制约条件,以此来说明人的空间行为,并且认为人的活动是由一定时空环境条件下的一系列连续并且相关的事件所构成的[77]。这恰恰否定了TFL否定论者认为人类行为的多样性不存在定律的论断。而且,时间地理学的发展及其趋势与TFL极为相似。时间地理学提出后,尤其是在1970~1980年间由于相对落后的研究手段迟滞了它的发展[78],尤其是研究数据的采集、处理及表达方式[79]。这与TFL当时的处境是相似的。随着与地理相关的个体数据的可获取性以及GIS的地理计算能力的增强,时间地理学概念的操作与应用越来越成为可能[80]。1990年中后期,时间地理学主要向着三个方向发展:其一,对其自身理论的修正、对日益重要的虚拟空间行为的关注[81];其二,与日益成熟的GIS技术密切结合及时空表达方式精细化[82];其三,在城市交通规划和城市问题研究中应用技术的成熟化等[79]。表明时间地理学进入了一个全新发展的复兴期。值得关注的是,TFL之争与时间地理学在当代时空问题上遇到了相同的问题———时空收缩甚至“混乱”。信息时代的到来与现代通讯技术的迅猛发展对人类传统活动模式产生了极大的影响,传统的人类活动开始出现“碎片化”、“多任务”的倾向,同时个人社会网络得以崛起[83]。很多人类活动可以在没有空间位移的情况下完成,通过网络、移动电话等设备办公的情况越来越多。这种活动模式的建立对传统时间地理学中所假定的人类活动的时空制约提出了挑战,有学者甚至认为现代通讯技术的发展从根本上改变了人类活动模式[84]。因此,学者们对信息时代时间地理学的理论框架进行了扩展和完善,此即“新时间地理学”,它注重人类行为的时空控制[80],而且,信息技术的进步及其应用也使得地理学处于不断的变化之中[85]。可见,时间地理学与TFL之争具有共通之处,且时间地理学并未忽视空间及尺度问题,某种程度上说具有空间及时间尺度的综合性。这样,TFL之争中的时空本来就存在耦合问题,而尺度及其转换和时间地理学均给出了相关联的理论体系,且时间地理学实践性更强。如时间地理学关于社会模型便可在三个层面开展:个体层面(路径是由个体在各种制约下由时空中的运动轨迹和停留点所组成,对路径的描绘能够直观地揭示和比较不同群体的行为特征);驻点层面(借助时空棱柱的形态可以分析活动的时间分配和空间分布,以了解城市节奏和活动系统);社会结构层面(分析特定群体的时间供给和需求,了解如何通过将个体计划在时间和空间上进行分配来实现社会系统的能力)[80],这一层面体系实际上已包含时空耦合的思想,也包含时空(地域)等级的思想。