发布时间:2023-11-06 10:06:47
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首先是要从资源环境科学专业的实际情况出发,结合学生的基础和知识水平,选择适用于本专业的较新的专用教材。当前,有关生态学教材数量繁多,选择适合本专业的课程教材对于教学质量的提升和学生专业技能的提高至关重要;其次还应该根据专业特点和培养要求对所选教材的内容进行适当的增减。主要是删除那些在生产实际当中应用较少、陈旧的知识点,重点讲授实践性、应用性较强,对后续专业课程的学习及将来工作岗位有用的知识点,还需要收集相关科学研究领域的最新前沿动态,有针对性地施教。再次是针对学生来源、去向多样化的特点,可以考虑根据其基础和个人发展取向将学生划分成不同的层次来因材施教。同时,可考虑在课程系统讲授的基础上,结合专题分析来进行授课。生态学是一门理论性和应用性都非常强的学科,因此在教学过程中可将生态学课程内容分为基础内容和专题分析两大部分。在教学方法上,除主讲教师外,可请在相应专题领域造诣较深的教师分若干专题以讲座的形式来进行专题授课。在教学内容上,应有意识地在各个部分穿插、加大应用生态学的教学内容。比如黄土高原水土保持研究、沙坡头防沙体系建设、塔里木沙漠公路防护林生态工程等应用生态学的成功范例。介绍这些前沿领域的理论和最新成果,学生在掌握生态学的基本理论知识的基础上还能及时了解和本课程有关的一些前沿发展领域,拓宽学生视野,为学生将来的发展奠定坚实的基础。生态学课程教学应与世界先进的科学技术水平保持一致,通过图书馆、网络等查阅相关参考资料,吸收先进的生态学科技知识、科研成果和科技领域的前沿内容和理念,扩充到专业基础课程的教学中去,引导学生注意观察和发现身边的生态环境问题,激发学生的求知欲和学习兴趣。
二、改革和利用多途径教学手段与方法,提高教学质量和效率
教学手段与方法的正确与否事关教学工作的成败和教学效率的高低,是实现教学目的、完成教学任务的关键。实践证明,学生知识的获得和能力的发展,不可能只靠某一种教学手段与方法,综合、灵活、多变地将传统与现代教学方法有机结合起来,方能取得良好的教学效果。生态学领域的研究日新月异,传统的课堂教学已无法将大量的有关知识传授给学生,需要借助多途径的教学手段与方法,增加课程教学信息。生态学涉及到很多相互渗透的学科,对主讲教师的知识面要求比大部分课程要高。教师课前必需做好充分的准备,通过网络、图书馆等多种途径来收集相关的教学信息,及时充实地更新教学内容,以弥补教材内容相对滞后的不足。同时指导学生如何搜索相关知识点;为他们提供一些专业性的网站,让他们去学习当前生态学领域所关注的一些最新信息和研究工作等。在课堂教学中,应当灵活开展诸如讨论式、互动式、问题式、启发式等丰富多彩的教学方式,鼓励师生之间相互提问、相互探讨,让学生参与到课堂教学的过程中,变被动学习为主动学习,以活跃课堂气氛,激发学生的学习热情和兴趣,同时提高他们发现问题、分析问题、解决问题的能力。多媒体具有听觉与视觉两方面的特征,以其直观、信息量大、形式生动活泼等特点受到广大学生的青睐,在课堂上充分利用好多媒体会产生较好的课堂效果。比如,传统教学手段无法充分表达生态学研究对象在不同空间尺度上的结构和变化规律,使用多媒体手段来讲述上述变化可使学生充分认识生态学有关理论的意义和实践指导作用。比如在生物种群部分时,可穿插播放一些生物科教片,利用多媒体技术展现不同空间尺度上种群的生长及衰退等,同时还可以从网上查阅一些生态学科研成果,为学生提供图片、图像等资料,让学生坐在教室就可以看到生动活泼的自然世界,从而开阔学生的眼界,加深对知识的理解。
三、加强实践实习教学
实践实习教学是实现资源环境科学专业培养目标的关键环节。注重实践实习教学,提高学生实践能力和综合素质,在大学阶段主要是通过实验、实习、参观等手段来进行的。实践实习教学的主要目的是让学生亲自参与实践活动,通过亲手操作和所见所闻,提高其感性认识和对理论知识的掌握,为将来的学习和工作积累必需的实践技术和经验。同时,通过实践实习,还能增加学生对社会的了解,提高学生适应社会的能力,培养学生热爱劳动、热爱生活的品质。生态学是综合性、应用性较强的一门课程,要求学生不仅要很好地掌握基本理论知识,而且还需具备较强的实践技能。因此,必须高度重视实践实习教学。西北农林科技大学立足于西北黄土高原,有为区域社会经济发展和生态环境建设服务的义务,学生也应该了解西北地区的植被、气候、生态环境变化等方面的知识。通过实践实习教学可加深对西北地区生态学知识的把握,将来也可为西北地区生态环境与经济的良性发展做好充足准备。围绕如何培养和提高学生的实践技能,生态学与资源环境科学专业的另外两门专业基础课程土壤学、地质地貌学相结合,进行了综合实习的初步摸索。主要采用的方式是在暑假前后走出校门,实习路线贯穿黄土高原和秦岭南北,从陕北的黄土高原水土流失区到关中的农业区,再到秦岭南坡的森林生态系统、山顶的高寒草甸生态系统,去实地实习考察。通过实习,使学生掌握生物量调查、物种多样性调查等生态学基本的科学研究方法、思维方式,与其他两门课程的综合实习,可有效促进学生综合知识的把握能力,为学生将来在交叉学科的发展奠定一定的基础。通过与大自然的亲密接触,可以使学生增加感性认识,提高他们对理论知识的理解和应用能力。
四、教学和科研有机结合,鼓励学生参与科研工作
教学与科研是高校教师最主要的两项工作,两者是相辅相成、相互促进的。教师如果缺乏相关专业的科研背景,很容易落入照本宣科的教学方式,难以扩展相关知识背景,也就很难激发学生的学习兴趣。教师自身的科研工作对教学也有一个很好的促进作用,可以为教学提供生动的素材。科研有助于教师更好地熟悉现代科技发展的水平和趋势,促进知识的更新和积累,并将一些最新研究成果和进展融入到教学环节,加深学生对课程知识的认识。另一方面,我们也可以依托教师的科研课题,增加学生参与科学研究的机会。如根据课题需要,让部分学生利用课余或假期跟着老师去实地采样或在实验室从事样品分析等,老师可以适当给学生发放一些科研补助。在实验过程中,我们发现学生非常认真,热情和积极性也很高。这样让学生提前进入科研氛围的熏陶,对于学生实际动手操作能力、逻辑思维能力等方面也是一个很好的促进。此外,我们可以根据课程体系理论性强但实验素质欠缺的特点,通过鼓励学生申请和参与大学生科学创新项目等,提高其科研素养。实践表明,科研活动能够激发学生的创造力和主观能动性,不仅可以扩展学生知识面,还能满足其高层次的心理需求,增强其团队协作精神和自信心。
五、改进考核方法,全面考核学生的综合素质
长期以来,我们主要以考试成绩来考核学生对知识掌握的程度,这种方式存在很多的弊端,为很多教师所诟病。因此,生态学课程应实行更加全面的考核方式。同时,将学生在教学过程中发现问题、分析问题以及应用所学知识解决问题的能力引入考核体系,以促进学生综合能力的不断提高。在整个教学过程中还应考虑实行动态考核机制,动态评价学生在不同方面所表现出来综合能力,不断提高学生各方面的综合素质。我们大部分课程的考核方式是考试成绩占70%,平时成绩占30%,虽然平时成绩的考核灵活多样,但大部分流于形式。我个人认为应适当加大平时成绩所占的比重,任课老师本着对学生认真负责的态度,合理安排考核。生态学是资源环境科学专业本科生的一门重要专业基础课,具有很高的实际应用价值,并会对学生很多后续课程的学习产生重要的影响。随着科学技术的迅速发展,与生态学相关的研究也不断深入,同时全球的生态环境也在不断变化,该课程的内容也会得到不断更新和充实。教学内容的繁多,再加上课程学时的缩减等原因,对于课程教学效果的提高有着很大影响。因此,我们应不断地丰富和完善并合理安排教学内容,满足时展的需求;更新教学手段和方法,加强实践教学环节,科学、全面地考核学生的学习效果,保持教与学的高度协调一致,培养学生综合运用课程知识解决实际问题的能力;帮助他们树立环境保护、资源节约、关注生态安全的意识,并为其后续课程乃至研究生课程的学习打下良好的基础。最终目的是不断提高资源环境科学专业本科教学质量。
参考文献:
[1]MackenzieA,BallAS,VirdeeSR.Ecology[M].UK:BIOSScientificPublishersLimited,1998.
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[5]颜醒华.互动教学改革创新的理论思考[J].高等理科教育,2007,(1):21-24.
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基金项目:西北农林科技大学博士科研启动项目(Z109021003)资助
(一)关于法学本科教学人才培养目标的争论
我国法学学术界对法学本科教育应该是通识教育还是纯粹职业教育的讨论由来已久,有泾渭分明的两种观点。第一种观点主张法学教育是通识教育,他们认为法学教育即通过对学生的科学和人文知识的教育、法律职业道德教育等知识的传授,从而塑造优秀的法律人。第二种观点则主张法学教育是纯粹职业教育,他们认为法学教育即传授给学生作为法律职业者最基本的技能和素养,其中最重要的是传授给学生法律职业者特有的思维方式。[1]
结合我国的实际情况,笔者认为通识教育观是与现代大学精神和功能相适应的教育理念,但法学教育仍然是一种专业教育,且具有较强的职业倾向性,这就使得理想的法学本科教育应是在通识教育的基础上,培养学生的法律职业技能,使之在掌握法律基础理论知识、原理和制度的同时,具备法律职业者的技能、素质和法律思维方式。因此,在法学本科教学过程中,培养学生的法律职业技能必须成为其最重要的目标之一。
(二)《环境与资源保护法学》教学设计中法律职业技能培育的必要性
随着环境污染问题的日益严峻、资源的日渐枯竭,国家、社会及民众对环境保护问题的关注和担忧越来越多。与此相呼应,无论是国家层面的环境立法、执法及司法,还是公民层面的环境守法;无论在公民的环境维权领域,还是在企业的环境社会责任领域,对相应人才的需求与日俱增,但高素养的相关应用型法律人才却是匮乏的。因此,培育具备环境与资源保护法律职业技能的人才,可以满足环境友好型社会对此类人才的需要,同时也能拓宽就业途径,有效缓解法科毕业生就业难的困境。[2]然而,传统的环境与资源保护法学教学设计无法满足这样的需求,因此有必要创新其教学设计,使之适应培育法律职业技能的要求。
《环境与资源保护法学》作为2007年教育部增列的高等学校法学专业核心课程之一,是随着环境科学的产生和发展,逐渐与法学融合而产生和发展起来的新兴学科。正因其与环境科学联系密切,使其不同于其他法学学科的特征就是自然科学色彩浓厚。因此,从法学角度研究环境与资源问题及其导致的社会关系和具体应对法律对策,必须以传统法律理念为基础再结合自然科学的原理和方法进行,将多学科研究的成果和方法融会贯通于环境与资源保护法学研究之中,这也是决定《环境与资源保护法学》的交叉、边缘学科地位的主要原因。《环境与资源保护法学》的交叉、边缘学科的独有特点增加了该学科教学的难度。因与其他法学学科相比要求更高,这就要求学生在学习《环境与资源保护法学》时,必须同时掌握环境科学学科的相关知识。同时,《环境与资源保护法学》是应用法学,与理论法学不同,其最大的特点是实践性。环境与资源保护法学的学科特征表现为独特的现实性、制度性、应用性,正是因为这些特征的存在,所以对于法学本科学生来说,仅仅掌握课本所描述的原理和法规是远远不够的,学生需要在掌握更广泛知识的基础上,结合法律思维进行思考,并能学以致用处理现实的环境法律问题。[3]河北经贸大学在2015年将《环境与资源保护法学》设置为必修课程,较其他法学学科,其对环境与资源保护法学教师在教学中贯彻培养学生的职业技能提出了更高的要求,这就需要在进行教学设计时必须与此目标相适应。
当然,法律职业技能的最终获得是全部法学课程教学合力的结果。每一门法学课程,特别是教育部确立的若干门法学教育核心课程的法学教师都应从各自的学科特点出发,为学生法律职业技能的习得而努力,并使这种努力在教学设计中得到具体的体现。如果不对传统教学模式设计进行有益的改革,法律职业技能的培育只能停留在“纸上谈兵”阶段;当然,没有对法律职业技能的正确理解,教学设计也必然带有盲目性和随意性。
二、传统《环境与资源保护法学》的教学设计
(一)传统《环境与资源保护法学》教学设计的基本状况
传统的《环境与资源保护法学》教学与培育学生法学职业技能的要求还有较大距离,在教学设计上,基本上仍局限于传统的灌输模式,忽视实践对法学教学的重要指导作用,教学中虽然涵盖了许多相关案例,但案例通常或者缺少代表性和典型性,或者应用较为简单、机械,只能有助于学生对某一知识点的理解,不利于激发学生进行更深层次的思考和总结。总之,在传统《环境与资源保护法学》的教学设计中,没有完全体现法学教育培养学生的创新、思维与应用综合能力的要求,法律理论、法律伦理与法律实践相育目标的实现仍需努力;也没有全面把握该课程作为应用法学课程的教学特色,不能做到理论与实践的充分结合进而突出应用法学的操作性;还没有充分挖掘课堂教学的引导功能,忽视教学方法的多样性;也没有调适师生的课堂角色,教师没有做到自觉应变,还学生以主体地位。[4]因此,必须对《环境与资源保护法学》的教学设计进行改革,增强对学生综合实践能力的培养,以适应培育合格法律职业人才的要求。
(二)《环境与资源保护法学》教学设计出现问题的原因分析
1. 师资来源结构单一。在我国,传统的环境与资源保护法学师资大多来源于法学的本科、硕士、博士应届毕业生。他们的理论功底相对扎实,但实践操作能力不足,课堂上通常也只能利用一些二手的环境与资源保护法学的案例材料,这就使其所授理论大多缺乏生动性,教师教得呆板,学生学得枯燥。可以说,传统的高校师资来源迅速弥补了法学师资的不足,但教师缺乏职业背景,缺乏法律实践经验,成为《环境与资源保护法学》教学中法律职业技能培育的一个最大障碍。
2. 教育主体单一。我国目前的《环境与资源保护法学》教育师资以学校教师为主体,没有吸纳过多的社会资源参与其中。这种情况极易导致学生的思维方式单一,重判断推理和演绎推理,缺乏对于解决环境与资源社会纠纷中的细节处理及事实分析的技能。因此,应当让社会资源参与到环境与资源保护法学教育中来,丰富师资队伍的构成。
三、法律职业技能培育在《环境与资源保护法学》教学设计中的具体实践
(一)坚决摒弃纯粹理论灌输式的教学设计
与国内其他法学学科的教学设计相同,灌输式教学法一直是《环境与资源保护法学》教学设计中的主要方式。这种教学设计至今未退出主流地位是有原因的,如其授课的信息容量很大、授课内容有体系、教学进度比较容易控制、能够和其他教学方法灵活兼容等,且这些优势不是其他教学方法可以轻易取代的。[5]这也导致像案例教学法、辩论教学法、模拟法庭教学法等教学方法在环境与资源保护法学的教学设计中较少被广泛应用,同时这些教学方法对教师的教学能力要求都比较高,需要教师提前作好充分的准备,比如合适案例的选择、问题的科学设计、思考和讨论的有效引导、较强的课堂驾驭能力等。
法学教育的终极目的应当是使学生学会如何去认知和运用法律,而不是灌输纯粹的、既定的、凝固的“一堆”知识,西方国家法学教育发展的历史轨迹可以作为我们有益的参照对象,其要义就是要避免形式主义,走务实之路。在此种教育理念下重新审视《环境与资源保护法学》,它既有根基深厚的基础理论部分,同时也有枝繁叶茂的应用理论部分,因此《环境与资源保护法学》教师在教学设计中更应注意摒弃纯粹理论灌输式的教学设计。
(二)灵活运用体现职业能力培养的教学设计
学生在有一定责任或任务的角色中学习,学习的动力将会更大,学习也将变得更为主动,这是现代教育心理学家的普遍认识。因此,环境与资源保护法学教师在教学设计上首先要在思想上实现教学思维的转换,在教学过程中尽最大可能地赋予学生以责任,从而促使学生变被动吸取知识为主动学习和运用知识。适应此种变化的环境与资源保护法学的教学设计可以有多种,比如案例教学法、辩论教学法、模拟法庭教学法等。
案例教学法即以教师为主导,学生为主体,就涉及某个具体知识点的典型案例进行分析、讨论的教学方法,通过教师讲授和学生讨论,让该知识点在学生的认知体系中形成一种容知识、实践、理性为一体的立体范畴。为实现该教学目的,教师在讲授每一个重要知识点时,有必要援引一个经典环境案例,或者近期发生的影响重大的环境事件,并对案例进行问题设定,挖掘案例中反映的多层面问题,实现选取案例的利用价值。另外,为揭示知识深刻的理论背景,教师的讲授应穿透知识点的表面语义,将其放在具有学科整体性的参照系统中进行讨论,加强学生学习的系统性和全面性。同样,为揭示一些深层次的社会背景,在理论知识的讲授时,还应结合对相关社会事件和国内外形势的介绍,这样有利于学生理解某些环境制度或者环境法律法规制定背后的精神和意旨,有利于学生更好地理解立法内容,更有利于学生以历史和发展的角度分析环境法律制度的现实作用及其优势和缺陷。同样,在日常教学中就应培养学生自觉关注和跟踪环境立法最新进展的习惯,激发学生的学习兴趣和热情。
辩论教学法主要是就学科内重大学术或实践问题把学生分成正反两方,按照辩论赛的规则,利用课堂时间进行辩论,这是培养学生逻辑思辩能力的有效方法。这种教学设计将学生置身于极具挑战和对抗的思辨氛围之中,从而有效地激发学生学习思考问题的主动性。在这个过程中,学生必须对辩论的议题作充分准备和讨论、查阅大量的相关资料,在无形中促进其对相关知识的积累和掌握。而且,学生通过对如何以最思辩的方式阐明本方论点、充分揣摩并有力反驳对方观点等问题的认真思考和准备,使得这种面临竞争时的讨论与一般课堂讨论相比更具深度、广度和全面性。当前,我国环境与资源保护法无论在理论研究,还是在实务领域都还存在许多争议点,比如环境权、公益诉讼之公益内涵、环保法庭的设立是否具有必要性等,环境与资源保护法学是一个新兴法律部门,在它走向成熟的过程中存在众多需要验证或辨明的问题,这为我们在教学过程中使用辩论教学法提供了沃土。理不辨不明,在课堂辩论的过程中,相信每一个参与其中的学生都会逐渐养成对学习内容进行全面、深刻、具有反向性和多维性的思维习惯。
模拟法庭教学法是指教师在精心选择和设计相关案例的基础上,指导学生对案件开庭审理过程进行实际演练,并在此过程中自觉转换身份进行诉讼的教学方法。环境与资源保护法学采用模拟法庭教学法的目的在于培养学生运用环境法律知识解决实际法律案例的能力,提高学生环境司法职业能力;在着重培养学生职业能力的同时,还可以培育其独立分析、解决问题以及语言表达、思辨等综合能力和素质,学生通过生动、直观的模拟司法行为,加深了对陈列于教科书上抽象的学术理念和法学精神的深刻理解,培养学生经验式学习的能力和凭借经验进行反思的能力;在模拟司法实践的过程中,现代法律意识或者学术理念内化为学生职业人格的构成部分,在环境与资源保护法学实践教学资源有限的情况下,自身创造实践机会,从而将实践教学真正落实到实处。采用模拟法庭教学法应该注意几个问题:教师设计案例应该以真实典型案例为基础,但应对其进行必要的修改和加工,使所用案例既有实践性,又有学术理念和法学精神内涵;模拟法庭教学法虽然隶属于程序法范畴,但教师在设计案例时,必须突出本课程所涉及的实体规则,使该模拟实践过程既有程序法理念,又有实体法精神,这也是各实体部门法学教学的本质要求;模拟法庭教学过程结束后,教师应及时进行总结和评论,这种先学生实践后教师予以评论的模式,是培育学生独立职业思考、实践能力以及职业自信的有效途径,而且教师的评论和总结又可以引导学生对自己先前行为的反思及总结,从而全面提升法律素养。因此,这种教学设计在培养环境与资源保护法学理念、传授环境法律知识的过程中,循序渐进地训练学生掌握并运用环境与资源保护法学思维解决实际问题的能力,为其日后从事环境与资源保护法律实践或研究工作,做好方法论方面的准备,从而真正实现《环境与资源保护法学》的教学目的,培养真正的环境与资源保护法学的专业应用型法律人才。[6]
(三)借助外力强化课程的实践性
对于《环境与资源保护法学》课程而言,强烈的实践性特色决定了实践型教学法是其重要的辅教学方法。这就需要在课堂外创造条件为学生学习环境与资源保护法学知识增加实践机会和实践平台,比如请与环保有关的法律人才进校园,在校内设立环境保护公益组织与鼓励学生进行环保调研等。
1. 邀请与环保有关的法律人才进校园。通过聘任法律事务部门业务精湛、经验丰富的资深法官、检察官、律师、公司法务人员等为学校的兼职教师,这对于充实法学师资、加强法律职业化教育、培养技能熟练的法律事务人才而言,是一种易于操作、见效快、比较稳妥的方法。就环境与资源保护法学来说,目前为数不多的案件来源更需要专业部门人员的讲授,从而让学生及时准确地了解相关案情和处理结果。
兼职教师的授课可依以下方式进行:第一,讲授环境与资源保护法学的实务性课程,每学期根据学校的教学计划安排有合作关系的法律实务部门派员以固定学时来校为学生上课;第二,学校于每学期固定邀请法律实务部门的专业人员来校为教师和学生开办相关《环境与资源保护法学》的实务知识和专业技能专题讲座;第三,当地设有环保法庭的,可以聘请环保法庭的法官担任学校《环境与资源保护法学》课程的实践教学指导老师,同时让学校合作单位定期接受和安排学生旁听庭审,指导学生开展模拟法庭活动,让学生在假期见习和毕业实习期间担任见习和实习导师。这样可以解决目前《环境与资源保护法学》教学师资来源单一和教育主体单一的困扰,给学生的学习带来更多的实践机会和实践指导,更好地实现环境与资源保护法学职业技能的习得。[7]
为实现兼职实践教学的顺利开展,邀请与环境有关的人才进校园应做好如下工作。严格选聘兼职教师的条件,规范聘任程序,制定科学的付酬标准,并根据学校的教学要求不断调整兼职教师队伍的构成与数量,使兼职教师真正参与并有助于教学工作,提高教学水平,充分发挥他们对于培育环境与资源保护法学学生职业技能的作用。比如,河北马倍战律师事务所是全国为数不多的仅受理环境诉讼的律师事务所,他们的律师团队经验丰富,专业性强,河北经贸大学可以与之建立长久的合作关系。
作者简介:王雪梅(1976-),女,重庆永川人,副研究员,主要从事科学计量学、GIS与文献计量学集成研究.
资源与环境科学以人类生存和发展所依赖的地球系统特别是地球表层系统的特征和变化规律为主要研究对象,研究内容涉及地球科学及其分支学科,以及生命科学、化学、工程与材料科学、信息科学及管理科学的诸多分支学科领域。经济快速发展对资源环境科学提出了巨大需求,中国科学院围绕我国经济社会发展的重大问题及其相关的资源环境与地球科学问题,在资源环境和地球科学领域取得了一系列研究成果[1~3]。利用WebofKnowledge平台SCI-E数据库,对2009—2014年中国科学院SCI论文及地球科学与资源环境科学领域论文产出进行统计,并与全球及中国论文产出相比较,了解中国科学院在地球科学与资源环境科学领域的研究产出及其发展状况。
1数据来源与分析方法
从WebofScience的251个学科分类中遴选出与地球科学、环境/生态学相关的学科,根据学科分类在ScienceCitationIndexExpanded(SCI-E)数据库检索资源环境科学领域的相关论文,应用美国汤森路透公司的ThomsonDataAnalyzer文本挖掘软件进行数据分析和制图,对全球和中国的资源环境科学领域产出进行统计分析。
地球科学(Geosicence)领域包括:能源与燃料(Energy&Fuels)、地质工程(Engineering,Geological)、石油工程(Engineering,Petroleum)、地球化学与地球物理学(Geochemistry&Geophysics)、地理学(Geography)、地质学(Geology)、地球科学多学科(Geosciences,Multidisciplinary)、湖泊学(Limnology)、气象与大气科学(Meteorology&AtmosphericSciences)、矿物学(Mineralogy)、矿产与矿物加工(Mining&MineralProcessing)、海洋学(Oceanography)、古生物学(Paleontology)、遥感(RemoteSensing)、水资源(WaterResources);环境/生态学(Environment/Ecology)领域包括:土壤科学(SoilScience)、生态学(Ecology)、海洋工程(Engineering,Marine)、环境科学(EnvironmentalSciences)。
2015年2~3月在SCI-E数据库对全球、中国、中国科学院的SCI论文产出进行检索和统计,中国科学院检索范围包括署名中有“中国科学院”的论文,包括中国科学院各研究所及中国科学院大学(中国科学院研究生院),不包括未署名“中国科学院”的中国科技大学论文。
2中国科学院论文产出总体态势
2009—2014年期间,SCI-E共收录论文955.6万篇,其中署名中国的论文有113万篇,署名中国科学院的论文有15万篇。图1反映了全球、中国、中国科学院2009—2014年年度论文产出量变化。全球、中国、中国科学院的SCI论文分别以年均2%,14%和10%的速度增长。2014年与2009年相比,全球SCI论文增长近11%,中国增长约为93%,而中国科学院增长了62%,由图2可见中国SCI论文增长速度远高于全球论文增长速度。
图3统计了中国SCI论文占全球百分比和中国科学院SCI论文占中国百分比,表明中国论文占全球的份额持续上升,而中国科学院论文占中国的份额则逐步有所下降,但中国科学院资源环境类研究所发表的SCI论文数量占中国科学院的份额稳中有升。从图2也可见,中国科学院资源环境类研究所2014年与2009年相比,SCI论文增长了约92%,与中国SCI论文的增速很接近,高于中国科学院整体的论文增长速度。
将2009—2014年环境/生态学和地球科学领域各年论文按照被引频次高低统计TOP1%,TOP10%,TOP20%和TOP50%论文的数量,以及中国和中国科学院相应级次TOP论文的数量,并统计中国占全球的比例和中国科学院占中国的比例(图4)。
根据论文全部著者统计的结果表明,中国在全球资源环境科学研究领域各级次TOP论文中的比例基本为15%~20%,中国地球科学领域TOP论文数占全球的比例高于环境生态学领域,并且地球科学领域TOP1%的高水平论文比例很高。中国科学院在中国资源环境科学研究领域各级次TOP论文中的比例为26%~32%,中国科学院环境/生态学领域TOP论文数占中国的比例高于地球科学领域。
3资源环境科学领域的重点研究方向
基于SCI学科分类,分别对2009—2014年全球SCI论文最多的20个学科领域的论文数占全球SCI论文总数的比例、中国SCI论文最多的20个学科领域的论文数占中国SCI论文总数的比例,以及中国科学院SCI论文最多的20个学科领域的论文数进行统计。结果显示,全球各学科领域中,生物学与生物化学发文最多,发文最多的20个学科领域主要侧重于医学和生命科学等,相比之下,中国产出偏重于材料科学以及化学、物理等相关学科领域,中国科学院在环境科学方面论文产出数量比例较高。
资源环境科学领域论文产出占全球自然科学领域论文产出的8%左右,中国该领域论文产出占中国SCI论文比例接近10%,中国科学院该领域论文产出占中国科学院SCI论文比例约为20%(图5)。
2009—2014年,中国SCI论文占全球比例约为12%,而资源环境科学领域中国SCI论文占全球份额超过14%。其中,环境科学是全球、中国和中国科学院资源环境科学领域论文产出的最主要的领域。此外,中国在能源与燃料、遥感、地质学等方面论文产出占全球比例相对较高,而在生态学、古生物学等方面所占比例较低。中国科学院关于古生物学方面的SCI论文在中国资源环境领域论文中的比例最高,达到54%;此外,在土壤科学、地理学、湖泊学、生态学、气象与大气科学等方面的论文占中国的比例也较高,但在石油工程、海洋工程等方面所占比例较低,不足10%(图6)。
图7中,气泡的大小表征资源环境各子领域占全球资源环境科学领域论文产出份额的大小,即点越大,该子领域论文数在全球资源环境领域中的比例越高;X轴表示资源环境子领域中国占全球论文的百分比,值越高表明该子领域中国占全球的比例越高;Y轴表示资源环境子领域中国科学院占中国论文的百分比,值越高表明该子领域中国科学院占中国的比例越高。气泡大的那些子领域(如环境科学等)是全球资源环境科学研究比较多的热点方向;右下角的那些子领域(如能源与燃料等)是中国资源环境科学相对比较有优势的研究方向;左上角那些子领域(如古生物学等)是中国科学院资源环境科学相对比较有优势的研究方向。
中国科学院资源环境类研究所2009—2014年发表的SCI论文主要涉及的学科领域包括:环境科学、生态学、地质学、工程学、气象与大气科学、农学、地球化学与地球物理学、化学、水资源、科学与技术、海洋与淡水生物学、地理学、植物学、海洋学等。
4主要研究机构的科学贡献
中国科学院几乎所有的研究机构都在SCI资源环境科学领域期刊发表过论文,2009—2014年根据全部著者统计超过100篇的研究所有50多个,在资源环境科学领域发表SCI论文较多的前10个研究所见表1,这些较多的研究所都属于中国科学院资源环境类研究机构。
2009—2014年中国科学院27个资源环境类研究所以第一著者发表的SCI论文共有22032篇,其中,生态环境研究中心、地质与地球物理研究所、海洋研究所、地理科学与资源研究所、大气物理研究所、广州地球化学研究所、南海海洋研究所、寒区旱区环境与工程研究所等较多,第一著者的SCI论文数都在1000篇以上(表2)。
中国科学院资源环境类研究所论文的篇均被引次数为6.03次/篇,表2中的“表现不俗的论文篇数”统计的是这些研究所高于基准值的论文篇数,即当前总被引次数除以从年至2014年的累积年得到的年均被引6次及以上的论文[4]。生态环境研究中心、地质与地球物理研究所、广州地球化学研究所的表现不俗论文都在150~200篇。
中国科学院资源环境类研究所被引频次位于前10%的论文篇数,即研究所2009—2014年被引16次及以上的论文篇数,也是生态环境研究中心、地质与地球物理研究所、广州地球化学研究所最多,都在260篇以上。
参考中国科学院文献情报中心科学前沿分析中心设计科学贡献指数[5],定义:
式中:Ci为中国科学院资源环境类第i个研究所科学贡献指数,P10%i为第i个研究所被引前10%论文数量,Citedi为第i个研究所论文被引总频次,n为中国科学院资源环境类研究所的数量。结果显示,生态环境研究中心、地质与地球物理研究所、广州地球化学研究所、海洋研究所、大气物理研究所、地理科学与资源研究所的科学贡献指数较高,都在0.1以上。
5结论与建议
通过以上分析可以看出:
(1)2009—2014年,中国科学院SCI论文增长了62%,高于全球11%的增长率,低于中国93%的增长率,但中国科学院资源环境类研究所的SCI论文增长了约92%,与中国论文增速相接近。
(2)中国在全球资源环境科学研究领域各级次TOP论文中的比例基本为15%~20%,中国科学院在中国资源环境科学研究领域各级次TOP论文中的比例为26%~32%,中国科学院环境/生态学领域TOP论文数占中国的比例高于地球科学领域。
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2016)23-0030-04
一、引言
《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》自2012年3月颁布以来,我国掀起了一轮教育信息化发展的浪潮,该规划的总体目标是:“用十年左右的时间初步建成具有中国特色的教育信息化体系,使我国教育信息化整体上接近国际先进水平,推进教育事业的科学发展[1]。”信息技术对于促进教育公平和教育创新具有极其重要的作用,也有利于构建终身学习的教育体系[2]。因此,信息技术与教育教学深度融合将是未来我国教育信息化发展的重要方面。
世界各国对信息技术与教学融合的认识主要分为两种:一种认为信息技术与教学融合就是将信息技术课程与其他课程融合在一起,使在学习其他课程的同时能够有效地学习信息技术;另外一种则强调要利用信息技术来营造一种新型的教学环境,能够支持情景创设、启发思考、信息获取、资源共享、协助学习等多方面要求的教学方式。既能发挥教师的主体作用,也能体现学生的主体地位[3]。显然,第二种认识才是信息技术与教学融合的实质。
随着信息技术的高速发展,教育部和中国教育界都在大力推行信息技术教育,“信息技术与课程整合”的话题也由来已久, 但目前国内对信息技术与教学融合的模式、方法和实施策略的研究仍然比较薄弱[4]。因此,寻找具有创新意识的融合模式将对中国教育信息化的发展具有重要意义。
二、资源环境学科的教育发展
资源环境学科是地理学下的二级学科,主要目的是培养具有资源、环境和城乡规划管理能力的综合性人才。在培养环节需要大量借助遥感、地理信息系统、GPS、测量与地图学等新技术的支撑,还需要多专业学科交叉渗透、互相支撑、协调发展[5]。这些经验都是经过漫长的探索总结出来的。
资源环境学科的教学变化如图1所示。从指南针确定方向到GPS自动定位,从黑板书写到投影仪放映,从纸质地图到移动终端电子地图,资源环境学科的教育发展发生了翻天覆地的变化,这些变化都是信息技术发展带来的。接下来我们将具体描述信息技术的创新给资源环境学科的教育发展带来的影响。
1.教学方式的改变
过去,“一块黑板、一支粉笔、一本书”这种传统的教学方式培养了一批又一批的优秀人才;如今,利用计算机、投影仪、电子双板等各种现代化教学设备辅助教学的方式已逐渐流行起来,对传统教学方式形成巨大的挑战[6]。资源环境学科教学变化如图1所示。
随着信息时代的到来,人类社会进入知识大爆炸的阶段,知识与信息技术进入深度融合的历史时期[7]。在这个融合过程中,新的知识和新的信息传播方式在不断产生,传统的教学方式已经跟不上信息发展的脚步,通过信息技术辅助教学的方式应运而生,而且更加有利于学科的教学。
2.教学资源的改变
资源环境学科对地图学也要有一定的掌握,而传统地图主要基于纸张和印刷技术,具有实时性偏差、版面受限、内容固定、静态地图、交互性差、显示单一、色彩单调等缺点[8],可以传达的信息有限。基于信息技术在移动终端上显示的电子地图正好弥补了纸质地图的不足,可以充分满足现代的地理教学。
但目前的电子地图大多功能简单,缺乏动态性和交互功能,还不能很好地服务教学要求。所以,未来的电子地图的设计应更加强调交互性和娱教性[9]。交互性是指学生可以按照自己的需求对地图进行相应的操作,娱教性是指通过多媒体手段让地图信息更加生动化、趣味化,这将是未来电子地图教学的发展趋势。
3.教学工具的改变
野外实习是地理教学中必不可少的一个环节,通过野外的实际操作,可以对一些地理工具有很好的掌握。S着科技的发展,地理学科工具也发生巨大的变化。从以前通过罗盘寻找方向到现在的GPS定位,带给学生的教学体验也有明显的不同。
在我们本科野外实习的时候,老师会给每个小组分发一个罗盘、一张地图让我们自己寻找方位。这种方式虽然也能达到预定的效果,但学生普遍兴致不高,不能很好地参与进来。但随着地理工具的不断发展,像经纬仪、全站仪、GPS等工具已经逐渐取代了传统的方式。而且高科技与地理教学的结合,能提高学生对地理学习的兴趣,让学生乐于探索学习[10]。
三、 信息技术与资源环境学科融合
现有的融合方式主要侧重于教师如何教学,对于学生的学习过程和学习结果不够关注,以至于学生的学习效果不佳。未来,信息技术和课程融合,应从教师的教和学生的学全过程覆盖[11]。所以,如图2所示信息技术与学科整合示意,我们将从课程内容、课程实施、课程评价等三个方面并结合华中师范大学的教学经验来进行信息技术和资源环境学科的融合。
1.课程内容
华中师范大学云课堂是在教育云和教育大数据的背景下,利用云理念和云技术打造的一种在线开放课堂。具有教学资源统一存储、组织、管理和访问服务的优点,可以实现教学资源按需服务[12]。截止到2015年12月,云课堂的教学资源建设情况如图3所示。
从统计的数据来看,目前学校的教学内容仍以文档类资源(如Word、PPT)为主。但是,以音视频、动画和图片等包含更多信息的资源比例也不在少数。而且,通过我们的了解,这种类型的资源在云课堂中的比例仍在不断上升。
这种现象说明了高校的老师也逐渐认识到教学内容对教学的重要性,大学生对音视频学习的兴趣明显高于语言文字,像音视频和动画这种包含更多信息技术的内容更能吸引学生的观看与学习。
资源环境学科的课程内容以理论知识为主,教师在准备这些内容时大多以文字的形式展现,学生最后能够掌握的知识普遍较少。所以,我们在选择课程内容时要能够注意到学生的兴趣、需要,并尽可能与之相适应,这不仅有助于学生更好地掌握科学文化知识,而且还有助于提高他们的学习兴趣和积极性。
像地质学、自然地理学、地图学等课程,不一定要求教师自己去制作相关的素材或课件,我们可以充分搜集、整理和利用网络上已有的音视频资源,并对其去粗存精、高效利用。通过音视频等内容资源来教学,可以获得更好的教学效果。
2.课程实施
在课程实施方面,资源环境学科的教学以教师在讲台上以PPT作为讲稿为主要方式。这种教学模式具有教学内容孤立呈现、教学方式缺少互动、教学思想难以体现等缺点,很难有较好的教学效果。而且大学生对这种教学方式普遍不是很满意,期望改变这种现状。
华中师范大学设计的电子双板教学方式正好解决以上问题。电子双板可以实现同步展示抽象知识和形象知识,如图4所示,这样可以同时刺激学生的左右脑,提高学生的学习兴趣和效果[13]。
像城市规划设计、景观规划与设计和园林规划等课程教学中,我们需要让想象的空间立体化,电子双板的教学方式可以很好地实现这一目的。我们可以在右边屏幕上放一些著名的规划图像(如美国纽约中央公园)或制作的动画影像,左边屏幕上添加描述性的文字。这样可以让学生进入情景环境学习,提高学习兴趣和效能,得到事半功倍的效果。
3.课程评价
不管是课程内容和课程实施,它们最后的落脚点都是学生的学习效果,也就是对学生成绩的影响。这就需要教师每学期期末对自己的教学进行课程评价,而不是以往对学生的期末成绩给个分数就行了。针对整合后的教学内容和教学方式,我们对华中师范大学城市与环境科学学院的学生进行了问卷调查,共发放问卷263份,回收有效问卷242份。调查结果如表所示。
通过表的统计结果可知:有33.9%的学生对目前的教学内容和教学方式非常满意;46.7%的学生感觉比较满意;两者的比例占总人数的80.6%。而感觉比较不满意和非常不满意的比例仅占6.2%和2.5%。对于统计的结果我们可以看出,我校城市与环境科学学院的学生对目前的教学内容和教学方式普遍是比较满意的。
我们也可以借助信息技术对学生的成绩进行数据分析,比如通过SPSS统计软件对学生的成绩变化趋势作预测。如果学生的成绩呈上升趋势,这就说明我们教师的课程内容和课程实施是优良的;如果呈下降趋势,教师就需要及时做调整了。这项内容是我们未来的工作重点。
四、结论与展望
从课程内容、课程实施和课程评价三个方面,实现信息技术与资源环境学科的深度融合,将是信息时代课程教学的主要方式。这种教学方式能有效地提高学生的学习兴趣和学习效果,促进学生信息素养的发展。教师在这过程中扮演了重要的角色,需要积极探索融合的方式,推动资源环境学科的建设和发展。
S着信息技术的发展,越来越多的创新学习方式将不断出现,信息技术与教学融合的方式也会不断创新。未来智能机器人可能成为你的学习伙伴;虚拟现实(Virtual Reality)技术让我们走进“真实课堂”;云计算环境延展了我们的课堂学习边界;大数据技术为我们提供个性化学习。未来将是信息技术与教育深度融合的时代。
参考文献:
[1]教育信息化十年发展规划(2011-2020年).中国教育信息化,2012(8):3-12.
[2]杨宗凯.中国教育信息化十年:2011-2020[J].中国教育信息化,2016(1):3-4,28.
[3]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].中国信息界,2006(4):47-56.
[4]周雷,杨凡.信息技术与课程整合的模式、方法和实施策略研究[J].电化教育研究,2006(4):51-54.
[5]牟凤云,何锦峰,张学儒,林孝松.基于地理学科新技术支撑下的理工科院校资源环境与城乡规划管理专业课程设置初探[J].教育教学论坛,2013(4):154-156.
[6]柴小燕.信息技术环境下教育理念的转变和教学方法的革新[J].卫生职业教育,2006(2):20-21.
[7]郭东坡,张昭理,舒江波,徐艺.信息技术环境下现代知识传播方式的建构[J].中国教育信息化,2016(5):22-25.
[8]丁旭华.浅析传统纸质地图的转型[J].测绘通报,2015(12):105-107.
[9]苏仰娜.基于Flash+XML的多媒体电子教学地图的设计[J].中国电化教育,2011(3):127-130.
[10]李小燕.在地理教学中应用“GPS”的研究[J].贵州教育学院学报,2009,20(6):46-49.
我国当前面临的主要水资源问题可归纳为:水多、水少和水脏。由于我国所处的地理位置,决定了我国的水资源存在南方多、北方少的空间分布不均问题;由于受季风气候的影响导致我国水资源存在年内分配不均的问题,即夏秋季多、冬春季少的特点,大部分地区70%~80%的降雨集在3~4个月内,从而造成水资源的时间上分配不均匀。随着我国社会经济的发展,水污染问题也越来越突出,许多水资源丰富的地区出现了水质性缺水的问题。
根据当前我国的水资源状况和水污染的形势,在水文与水资源工程专业中加强环境类课程的教学和实践已取得基本的共识,但对于加强哪些知识的学习和能力的培养还需要进一步探讨。由于各学校的办学条件和办学基础不同,对水文与水资源工程专业的课程设计目前还存在比较大的差异,甚至部分学校还存在根据师资条件设置课程的现象。在这样的情况下,探讨并逐步明确在水文与水资源工程专业中增加哪方面的环境类课程的教学和实践是十分必要的。
二、水文与水资源工程专业具备的环境科学知识
环境科学专业所涉及的内容十分广泛,对于水文与水资源工程专业的学生而言应具备以下四方面的知识。
(一)水质监测分析方面的知识
随着我国经济的发展,水污染现象日益凸显。水文与水资源工程专业的学生应具备水质分析、水环境监测方面的相关知识。了解每项水质指标的意义及其分析原理方法。水质指标大体可分为:物理指标、化学指标、生物指标和放射性指标。对于每一类指标所包含的内容及其分析方法应有所了解,熟悉我国对水环境的分类和不同类型水体的适用范围。
(二)水环境生态系统的知识
水是生态系统的组成部分和物质基础。生态系统有其基本的组成:生产者、消费者、分解者及无机物质和能量。在水生态系统内生产者主要是水中的植物、浮游的藻类等自养型生物;消费者主要为各种底栖动物、浮游动物等;分解者为各种细菌等微生物;无机物质则包括氮、磷、硫、碳、氢和氧等组成生物体的各种宏量元素和微量元素;水生态系统中的能量主要来自于太阳能。水是生态系统中十分重要的组成物质,它是生物所需物质的载体,同时也是生物体的重要组成部分。
对于水资源必须从生态系统的角度进行认识,将水资源的演化过程与生态系统的发展演化过程相结合起来。随着生态系统的发展、演替,其相应的水环境条件会发生变化。如在水体中随着各种植物的增加,水体中的各种营养物质会发生变化,进而影响水中动物、微生物的变化;由于人类城市生态系统的发展,还会造成城市河段水体的水质恶化等。
(三)水质模型方面的知识
水质模型是根据质量守恒原理运用数学语言和方法描述参加水循环的水质组分所发生的物理、化学、生物化学和生态学等方面的变化规律、相互关系的数学模型。水质模型是研究水环境的重要方法之一,通过模型模拟水质变化过程可以进一步认识污染物在水体中的演变规律。水质模型可以为分:零维模型、一维模型、二维模型和三维模型。根据不同的水体选择相应的模型进行模拟,一维和二维模型在实际中采用得比较多。随着分布式水文模型的发展,具有分布式特征的水质模型也得到了快速发展。
水质模型的建立可分为:模型概化、模型性质研究、模型参数估计、模型的验证和模型应用等步骤。水质模型的计算通常需要求解高阶的动力方程。水文与水资源工程专业的学生可在学习水力学、数值法等课程基础上开设相关课程。
(四)水环境经济方面的知识
随着水资源问题的越来越突出,流域内水资源争端也更加激烈。如何平衡好流域内水资源的利益问题显得十分重要。一般而言,经济比较发达的地区都位于一条流域的下游地区。同时,也需要更多的水资源来支撑经济的发展。上游地区为了保护水资源而不能大力发展污染比较大的工业,这样便造成了流域内地区经济发展的不平衡。如何补偿上游地区为保护水资源而作出的牺牲,需要运用环境经济方面的知识。因此,水文与水资源工程专业的学生应具备水环境经济方面的知识,以便在处理水争端时,能充分考虑各方面的利益。
三、加强实践,提高水文与水资源专业学生运用环境科学知识的能力
针对当前水文与水资源工程专业环境科学知识实践内容较少的现实,有必要在课程设计上增加相关内容,同时在实践环节中加强对环境科学知识的运用。
(一)适当开设水环境监测实验内容
根据水环境监测的主要内容,在水环境化学课程或水环境保护概论课程中有针对性地增加水环境监测方面的实验。实验的内容主要为水质分析中的常规指标的分析,如水中溶解氧(DO)、pH、COD、氮、磷、叶绿素等指标的分析。通过实验培养学生的实际操作能力。
(二)在生产实习中增加水生态调查内容
生产实习是水文与水资源工程专业学习过程中十分重要的一次实习,其目的在于通过实习,达到基本能综合运用相关知识的能力。为了提高水文与水资源工程专业运用环境科学知识的能力,可以在生产实习环节增加水生态调查方面的内容。如调查不同污染程度水体中底栖生物的种类、数量的变化,调查不同污染河段中浮游动、植物的变化,水体中叶绿素的变化等,进而认识水环境污染对水生态系统的影响。
(三)配备高性能计算机,提高学生运用水质模型的能力
随着科学技术的发展,对于水体中污染物的扩散、迁移和转化过程的模拟由零维和一维逐步发展到二维、三维;模型参数也由最初的DO、BOD参数发展到更多参数,如N、P、叶绿素等参数;模拟的对象由以前单纯模拟水中污染物质的迁移、转化发展到大气—水体、水体—沉积物等介质中污染物的交换、扩散等过程。随着水质模型维数、参数的增加和界面过程的加入,水环境模型的计算量也成倍地增加。采用高性能计算机来求解水质模型是大势所趋。水文与水资源工程专业的课程设置中应有针对性地开设水质模型的建立、求解的相关内容。如可以先让学生学习如何建立并求解较简单的零维水箱模型或一维BOD-DO模型,然后再逐步引入其他参数。水环境模型的建立和运用还可以融合到地理信息系统(GIS),使模拟结果可视化。通过建立和求解水环境模型,使学生初步具备运用计算机解决水环境污染问题的能力。
(四)小流域调查时增加水污染调查内容,培养学生全流域管理理念