新时期人才培养目标下“计量地理学”课程改革的思考

李建国

(江苏师范大学 地理测绘与城乡规划学院, 江苏 徐州 221116)

0 引言

2019年,教育部出台了《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》(以下称《意见》),在《意见》中重点强调了坚持立德树人,围绕让学生忙起来、教师强起来、管理严起来、效果实起来,深化本科教育教学改革,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人等核心任务[1]。本科教育的核心是提升学生知行合一的基本素养,加强课程设置的科学性和课程教学的新颖性,提升课程教学的深度、广度,增强学生理论联系实际的能力。这需要切实提升学生在课程学习中的灵活性、科学性和实践性,提升教学效果[2-4]。

“计量地理学”是地理学相关专业本科学生的专业选修课,是培养学生运用地理学理论解决实际问题能力重要课程,是提升其探索地理学学术前沿问题的重要工具,是地理学相关专业本科生学习过程中为数不多的实践类课程,是地理相关专业本科生专业能力提升的核心课程[5]。但这一课程在地方普通高校的课程教学实践中长期重视程度不高,课程教学效果有待改善,这也导致学生对于该门课程的学习兴趣不高、学习效果不够理想,其直接的表现为毕业论文和设计中对于地理学现象的描述和刻画多停留在早期的特征与现象阐述上,对地理学中数据的运用和表达能力较为欠缺;对地理学相关的数据及其分析方法与算法机理理解较为模糊;对地理学相关问题的分析思路、逻辑关系、解决方向和核心科学问题把握不是很到位,最终影响学生专业能力培养的质量[6-7]。

1 问题的提出

目前“计量地理学”课程教学主要存在的问题包括:教材的适配性不够好;相关教师资源配置不尽合理;课程教学的思政元素融入难度高;工具的更新亟须加强;等。

1.1 教材的适配性不够好

目前,大学地理类相关专业“计量地理学”课程主要使用的教材有:《计量地理学》(徐建华编著)[8]、《现代地理学中的数学方法(第2版)》(徐建华编著)[9]、《地理数据处理与分析——Python与ArcPy编程》(吴健平等著)[10]和《基于Matlab的地理数据分析》(陈彦光编著)[11]等等。目前出版的相关教材数量较多,其侧重点差异也较大。部分教材侧重于数学机理的探讨,对数据方法的实现工具和途径较为忽视。有的教材则侧重于地理学中的空间数据处理部分,忽视社会经济和生态相关数据的分析需求。另外,很多教材都忽视了学习主体知识结构局限性。在高中阶段,地理学选科考生其实大部分属于文科考生,其数学基础和逻辑推理能力相比于理科生有一定的差距。在大学的学科门类中地理学相关专业则属于理学的范畴,教学中往往采取“一视同仁”的教学策略,导致在课程教学的起始阶段学生的抵触情绪较高,学习效果不甚理想。

1.2 相关教师资源配置不尽合理

大学地理学教师往往对数理知识要求甚高的“计量地理学”教学存在较大的畏难情绪。虽然大学地理学教师对于地理学的基本规律、基本原理、基本科学问题与逻辑范式较为了解,但对特定数学方法在地理学问题中的适用性以及其数理计算的算法基础往往不甚了解。因此,在教学中往往存在点到为止的现象。这也在一定程度上影响了课程的趣味性、科学性和学生学习的积极性。部分高校会请数学学科的相关教师进行“计量地理学”课程的讲授。但是这也会出现一系列的问题。首先,数学学科的教师上课时往往将一大堆的计算公式和复杂的数学公式符号写满整个黑板,让地理学科背景的学生的接受程度大大降低;其次,数学学科的教师主要承担整个学校公共课程的上课任务,其工作强度很大。部分学校为了提高其上课的积极性,多采取提高课时费的方法来增强其到有需求的学院进行授课。而不同学科之间的差异导致课时费差异很大,这也会降低其上课的积极性。

1.3 思政元素融入难度高

“计量地理学”是将地理学与数学结合较为紧密的交叉类课程,其上课的主要难点在于将复杂、难懂的数学数理方法与地理学现象进行结合,以达到解决地理学现实问题与前沿探索方面的方法论需求的目的。新时期,课程思政是引领社会主义大学教学的重要手段,是为国育才的核心指导方针。将佶屈聱牙的数学公式与思政元素进行融合是非常困难的。如若进行简单粗暴的融合,会导致课程教学的不连贯,学生会有较为突兀感,导致教学的效果难以保证。

1.4 工具的更新亟须加强

地理学的综合性决定了“计量地理学”课程需要涉及地理学相关的多种数据类型和分析方法。比如,地理学涉及社会统计数据常见的excel格式、遥感观测的img、tig、hdf等卫星影像格式、长时间序列观测的气候与生态数据常见的txt格式[12]。格式的多样化对处理数据的工具与平台提出了更高的要求。另外,不同的数据来源也涉及不同的数据处理平台,常见的有Excel、SPSS、SAS、ArcGIS、ENVI等多种数据处理和分析工具[13]。这些数据处理平台和软件的学习本来就需要大量的时间,这也给“计量地理学”的教学与学生学习效果提出了巨大的挑战。亟须将不同的平台进行整合以降低学生学习和教师教授该门课程的软件门槛,提升教学的效率。

2 主要措施

针对以上突出的问题,本文提出如下对策:

2.1 提升相关教材的地理学色彩

在教材更新和编撰的过程中,应从地理学学科本身的特点出发进行教材相关内容和底层逻辑关系的梳理。尤其需要照顾到地理学本科生相关知识结构特点和数理知识基础。在此基础上进行适当的延展,以提升相关教材地理学的学科特性。同时,相关教材也需要提升其综合性,将地理学中主要的学科门类及其涉及的所有数据类型以及逻辑范式进行阐述,包括自然地理学、人文地理学、生态学、环境科学、大气科学、资源科学等学科,以提升地理学综合性的学科特点。另外,需要提升“计量地理学”课程教学的针对性,根据学生的兴趣爱好进行小班化教学,无需将书中所有的数学方法都讲完,针对班级学生的兴趣点和方向,重点讲授其兴趣方向的方法和内容。

2.2 持续改进相关师资配置的制度保障

从以往大量的实践经验来看,“计量地理学”的教学还是要立足于地理学相关领域的教师来完成。应加强地理学相关教师数学基础的训练和培养,可以将数学基础较好的地理学教师选派到计量地理学发展较好的单位进行培训,提升其专业水平;也可以选派数学科学中有浓厚地理学兴趣和爱好的教师到地理学相关学院进行交流和研讨,提升其地理学思维逻辑基础,进而起到提升内部资源利用效率的效果。在课时费上,可以从学校的层面进行协调,对差额的课时费等其他费用进行补贴和调整,提升该门课程教学的积极性。

2.3 加强“计量地理学”统一平台工具的开发与普及

目前针对不同地理数据格式与获取方式而采取的多平台实现方法,其教学的难度很大。需要借助于目前较为流行的编程工具实现多数据格式支持和多平台数据处理接口联通的目标。目前,主流的编程工具有R语言、Python、Matlab、C相关语言以及NCL和Fortran等[14]。而最为流行、更新速度最快、使用范围最广、专业领域适配性最好的软件平台是R语言和Python。这两种编程语言具有免费(OA)、学习资料丰富、功能包更新速度快、使用者和贡献者众多等特点,借助以上两个语言编程平台可以将地理学中不同的数据格式、数据分析方法进行整合,进而提升“计量地理学”教学效率和学习效果。

2.4 以地方情怀为抓手培养课程教学的思政元素

“计量地理学”的课程内容中大量的数学方法讲解使其思政元素的融入难度倍增。但如果从地理学的角度切入可以起到意想不到的效果。比如,从徐州的主导产业分析角度入手,借助偏离-份额分析方法解析徐州地区的主导产业及其形成特点,可以加深学生对于徐州产业状况的了解;再比如,可以使用徐州地区的统计年鉴数据结合趋势分析、相关分析等手段分析近50年来徐州地区社会经济发展与老龄人口结构演变的内在协同与拮抗关系。通过将地方的实际案例融入“计量地理学”的实际教学过程,既可以提升学生学习该门课程的热情,也可在学习的过程中培养学生的地方情怀,加深其对地方风土人情的理解,也增强其在毕业后扎根徐州、服务淮海的信心和热情。

3 结论

本文通过总结和梳理地方师范类高校地理学相关专业“计量地理学”课程教学过程中出现的系列问题,诸如:教材的适配性不够好、相关教师资源配置不尽合理、课程教学的思政元素融入难度高、工具的更新亟须加强以及课程内容与地方情感的建立存在差距等等问题,提出了:提升相关教材的地理学色彩;持续改进相关师资配置的制度保障;加强“计量地理学”统一平台工具的开发与普及和以地方情怀为抓手培养课程教学的思政元素,以期为该门课程教学的改革提供可供借鉴的参考。