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地理科學專業論文范文1
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2013)12C-0031-03
在國際競爭日趨激烈的今天,加強大學生創新實踐能力的培養,對國家、地方、高校以及大學生個人都極其重要。國外許多高校通過組織學生全面參與科研等方式進行研究型創新實踐學習,培養創造性人才。我國許多高校也正在大力推動本科生加強科研活動,開展實驗調查等,以促進大學生創新實踐能力培養。然而,目前我國地方高校數量占全國高??傮w的大部分,它們與重點研究型高校相比,在為學生提供的科研項目、資金及科研平臺及實驗設施等方面還存在明顯差距。這必然要求地方高校在培養學生創新實踐能力方面,必須努力尋找與本地區、本校情況相適應的因地制宜的創新途徑。而探索有效的創新實踐教學途徑則是地方高校彌補不足的最重要方式。創新能力就是推陳出新的能力,具體是指人們運用知識和理論,在科學、藝術、技術和各種實踐活動領域中不斷提供具有經濟價值、社會價值、生態價值的新思想、新理論和新方法的能力。本文以貴州省凱里學院為例,探索如何構建實踐教學體系,培養學生的創新實踐能力。
一、地理科學專業加強創新實踐能力培養的意義
《中華人民共和國高等教育法》明確規定,高等教育的基本任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。創新教育是以培養人的創新精神和創新能力為基本價值取向的教育,其核心是研究和解決人的創新精神和實踐能力的培養問題。吳傳鈞院士認為,地理科學是一門研究地球表層自然要素與人文要素的交互關系與作用的科學。地理科學作為一門綜合性專業,已經在社會經濟多領域發揮重要作用,其人才培養目標已經不僅是為中學基礎教育培養合格的地理學科教師。地理科學研究對象的綜合性還決定了實踐教學是地理創新實踐能力培養的重要途徑。因此,加強地理專業學生創新實踐能力的培養,不僅可促使學生深刻理解地理環境事物發展與演變規律、人地關系地域系統結構等知識,還對培養地理科學專業學生成為創新型人才,為國家構建戰略創新體系提供支持具有重要基礎意義。
二、地方院校創新實踐能力培養面臨的困境
凱里學院作為地方新建本科院校,因其建設時間較短,在學科建設方面與國內許多高校相比,還存在多方面的不足,在建立培養學生創新實踐能力的機制方面還面臨許多困難。
從凱里學院內部因素來看,存在以下幾方面不足:師資隊伍不完備,整體教學與科研隊伍水平不高;實踐、實驗教學設施不完備,考核評價體系不完善,激勵等管理體制不健全;實驗實踐基地數量少,資源整合利用度低,沒有充分發揮實踐實驗設施、基地的效能;實踐教學方法還存在不足,對促進創造性和創新思維發展的方法還較少。
從凱里學院所處區域環境看,存在以下幾個方面的劣勢:區域經濟落后,地方財政資金支持力度小;生源質量不突出,教育資源整體匱乏;地處西部山區,地理區位條件差,對高級人才吸引力弱;當地社會企業數量少、層次低,對高校實踐支持力度弱,能提供校外實習基地數量少,產學研實踐平臺層次與水平低。
目前,凱里學院在培養學生創新實踐能力過程中,在人才創新培養的實踐教學體系的優化設計,因地制宜地構建合理的創新實踐教學體系與方案、高效的管理制度、評價考核體系等方面都亟待提高,并且還面臨著資金不足等問題。因此,努力探索、研究適宜本地院校的創新能力培養實踐教學體系,是培養出優秀的具有創新能力的高素質人才的重要途徑,對于促進地方、國家的經濟發展等也具有重要意義。
三、構建培養創新能力的地理科學專業實踐教學課程體系
目前,不少學者進行了地理科學專業實踐課程體系的構建。例如,朱愛琴對地理科學專業的實踐教學提出了地理過程實驗模塊、地理教育實踐模塊、地理應用實踐模塊、地理技術實踐模塊。
1986年錢學森提出,地理學應當是與自然科學、社會科學、數學科學等并列的大科學體系,故稱“地理科學”。它可分為三個層次,即基礎理論層次(基礎科學)、技術理論層次(技術科學)、技術層次(工程科學)。楊開忠認為科學體系應是客觀存在的科學研究分工和協作發展的系統反映,并總結和概括出地理科學體系包括地理科學哲學、基礎地理科學、應用地理科學和技術地理科學四個層次。構建創新實踐能力培養的地理科學專業實踐教學課程體系也應該是以科學的地理科學體系為基礎。本文以錢學森、楊開忠等人構建的地理學學科體系為基礎,根據凱里學院地理科學專業實踐課程體系的實際情況,進行實踐教學體系的構建,將其分為地理科學基礎實踐課體系、地理科學應用實踐課體系、地理技術實踐課程體系、地理科學綜合創新實踐課程體系。
(一)地理科學基礎實踐課程體系。主要是通過地理科學專業課程的實驗、實踐去深刻認識地球表層,理解人地相互作用關系及過程。包括核心基礎實踐課程與基礎實踐課程。
核心基礎課程有地球概論、地質學基礎、氣象學與氣候學、綜合自然地理學、植物與土壤地理學、水文學與地貌學等?;A地理科學是核心基礎地理科學與自然科學、社會科學的合作領域。主要有人文地理學、環境生態學、文化地理學、人口地理學等專業課程。
在基礎實踐課程體系中,通過設置驗證性和探究性等形式,在室內、室外分別進行觀察、測試、分析、考察及綜合自然地理實習等實踐訓練,培養學生對實驗操作、數據采集、分析處理等能力,并通學生自己設計實驗,去分析、研究、探索出結論,促進學生在實踐訓練中對地理現象、地理環境客觀規律、人地關系的深刻認識,培養并激發學生的科學探究能力。
(二)地理科學應用實踐課程。主要是把基礎地理科學的理論和方法系統地應用于解決人口、資源、環境、經濟和社會問題。主要包括地質、環境、資源、生態、城市、經濟、社會等領域。主要的應用實踐課程有經濟地理學、巖溶學及應用、區域分析與規劃、旅游地理學、鄉村旅游學、環境學概論、可持續發展理論、區域經濟學、城市地理學、災害地理學、生態旅游學等。
在應用實踐課程體系中,主要讓學生通過室內資料準備與分析,室外實地綜合考察、觀測、調查研究,去獲得地理環境中自然要素、人文、社會、經濟、環境等各方面的數據資料,運用地理科學專業知識去分析與研究地理環境中的人口、資源、環境、經濟和社會的各方面及綜合問題,并提出解決措施與辦法的實踐訓練,培養學生運用地理科學專業思維分析問題與解決問題的能力。
(三)地理科學技術實踐課程。技術實踐課程是專門研究和開發地理科學技術手段的科學,是地理科學的技術支持系統,它包括傳統地圖測量技術、數學分析方法、新興信息計算機技術與“3S”技術,是地理學與計算機、信息學、圖像學、遙感、衛星等新興技術的結合。主要技術實踐課程有地圖學與測量學、遙感概論、地理信息系統原理、地理學的數學方法應用、計量地理學等。
在技術實踐課程體系中,主要讓學生在運用計算機技術實踐中,通過對地理信息系統技術、遙感技術掌握及相關軟件技術運用,對數字化地圖、遙感影像等資料中提供大量的地理信息數據資料,進行提取、分析運用的實踐訓練,以及運用數學方法對地理事物的空間規律的分析、建模的實踐訓練,建立認識、分析地理空間事物信息系統的新思維、新思路、新技能。
(四)地理科學綜合創新實踐課程。主要是地理教學技能與理念的培訓實踐,以及科技競賽、科研課題、學術(畢業)論文寫作等綜合性創新能力訓練的實踐,它還是運用地理科學專業知識水平及創新實踐能力的綜合體現。包括教育教學實踐訓練、科研課題研究實踐訓練、學術(畢業)論文寫作實踐、科技競賽實踐訓練等。綜合實踐課程有地理教學論、中學地理教學技能與教材精讀、教師教學技能訓練、教學見習、社會綜合實踐調查、學術規范與論文寫作、畢業論文寫作講座等課程。
在綜合創新實踐課程中,主要讓學生參與課程教學技能的訓練與實踐,通過主持或參與課題研究過程的實踐及撰寫學術(包括畢業論文)論文等實踐訓練形式,逐步培養具備良好的中學地理教學技能的能力,培養具有較強的信息處理、數據分析、研究寫作等科學研究能力。
從地理科學專業創新實踐教學課程體系結構可知(參見圖1):基礎實踐課程是地理科學專業實踐教學體系的基礎,側重于對自然環境特征及其演化規律認識的實踐訓練;應用實踐課程側重于對自然環境整體系統中的社會經濟、環境等問題認識與研究的實踐訓練;技術實踐課程側重于培養學生運用新技術與方法進行地理科學領域進行研究的實踐訓練,它也是當代研究地理科學領域的重要技術手段和工具;綜合創新實踐課程則是綜合運用地理科學專業知識進行教學技能、科學研究能力的實踐訓練。其中基礎實踐課程與應用實踐課程體系在地理科學創新實踐教學體系中,起著培養學生創新實踐能力的基礎知識鋪墊作用,技術實踐課程體系起著訓練學生具備運用地理科學系統理論與方法、先進信息技術與數學方法進行綜合實踐創新的技能,綜合創新實踐課程體系則是訓練、培養學生運用地理科學知識、理論與技術進行實踐創新的能力。
圖1 地理科學專業實踐課程體系結構
四、地理科學專業培養學生創新能力的實踐教學措施
凱里學院盡管在培養學生創新實踐能力過程中面臨許多困難,但也在不斷向國內外優秀高校學習,努力尋求適宜的學生創新實踐能力培養的途徑,不斷彌補不足,并根據本學院及地理科學專業的實際情況總結出以下幾方面的實踐教學措施。
(一)重視通識教育課程體系的建設。地理學是對自然要素與人文要素相互作用與關系及其時空規律的科學,因此地理科學專業對學生具備良好的科學與人文素質提出很高的要求。通過通識教育課程體系建設,可以使科學與人文教育的緊密結合。學生不僅可掌握所學的專業知識外,還可學習其他學科的知識,為綜合創新實踐能力培養打下堅實的基礎。哈佛大學等世界名校對通識教育課程建設非常有特色,要求學生所學知識必須包含文、理兩大領域的基礎知識,通過多學科知識的結合,培養學生的綜合素質和綜合創新能力。因此,加強通識課程體系的建設,對促進地理科學專業學生創新實踐能力的提升具有重要基礎作用。
(二)打造學生參與科研實踐的教學平臺。地理科學專業是一門實踐性、應用性很強的學科。要求學生具備很強的區域野外實地觀察力、運用“3S”技術處理區域地理空間信息的能力、區域經濟綜合分析的能力等。通過打造建設學生參與科研實踐的教學平臺,促進學生在參與科研過程中去創新、設計實驗過程,主動觀察、分析地理科學現象,促進其創新思想與創造力的形成。
(三)重視實驗室和實踐基地的建設與管理。雖然凱里學院資金困難是其實驗室建設面臨的主要問題,但只有加強建設才能為學生提供最好的創新實踐平臺。在建設過程中,應該注意厲行節約、務實,集中資金優先購買急需的設備。加強對高水平實驗技術人員的培育與引進,注重引進教學與實驗兼具的“雙師型”人才。對實驗室的管理,從實驗室管理制度與學校實驗室資源整合等方面加強管理,充分發揮全校所有實驗設備、設施的功效。
實踐基地建設是地理科學專業創新實踐教學的非常重要的組成部分。選擇典型的、具有區域綜合性強及區域特性突出的實踐教學區,作為穩定野外實踐教學基地,是地理科學專業實踐教學必須達到的要求。凱里學院充分利用黔東南州及周邊區域特色,有效地建立自然、人文景觀為實習實踐基地。如劍河縣八郎國家地質公園、雷公山國家級自然保護區,雷山縣西江千戶苗寨風景區等極具區域特色的自然、人文景觀作為實習基地。此外,還應積極加強校外實習基地的建設與管理,改變以前將其作為實踐場所的觀念,尋求與實踐教學基地所在單位深入合作途徑,建立校企互利機制,促進實踐基地建設的穩定和持續發展。
(四)加強教師創新實踐教學素質的建設。高素質創新實踐人才的培養,離不開具有創造能力的教師隊伍。只有教師具備地理科學專業的前沿理論以及對相關交叉學科的最新理論有深入理解,才能在教學中講出新思路、新方法,并引領學生在科研實踐中去創新、探索。當教師具有較強的創新實踐能力時,才能改善自己的教學方式,開展有利于創新實踐培養的教學組織形式,從而培養出具有創新實踐能力的學生。
(五)建立地理科學專業實踐課程的質量考核與評價體系。合理、有效的實踐課程質量考核與評價體系是培養學生創新實踐能力的制度保障。地理科學專業實踐教學考核評價體系需要從實驗室實驗、野外實踐基地的調查研究、教學技能訓練與見習等幾方面分別進行建立,從實驗實踐的準備、流程設計,實驗實踐參與過程,實踐作業及教育實習效果等幾個環節進行考核,其中實踐作業按實驗報告、實踐調查報告、學術論文等形式進行評價。從學生與教師的角度分別建立考核體系,并對考核體系建立量化考核指標。
總之,高校肩負著培養學生具備創新實踐能力的歷史重任。雖然地方高校在培養學生創新實踐能力方面還存在許多限制性因素,但只要能因地制宜制訂創新實踐人才培養方案,從教師隊伍、實踐課程體系、實驗室建設與管理、實踐基地建設及考核評價指標體系等方面做好創新實踐基礎工作,提高大學生的創新精神和實踐能力,一定能建設優良的創新實踐人才培養基地,為我國經濟建設與發展發揮重要作用。
【參與文獻】
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【基金項目】凱里學院校級教學改革與研究一般項目(JG201338)
地理科學專業論文范文2
一、工商治理科研必須忠實地為教學服務工商治理科研應與工商治理教學緊密結合在一起,變“死科研”為“活科研”。牢固樹立工商治理科研為教學服務的基本思想,不但科研與教學相結合,更重要的是科研真正圍繞教學而展開。克服以往科研的盲目性,注重科研選題,明確科研方向,使工商治理科研回歸教學,忠實地為教學服務??蒲惺墙虒W的原動力,教學是否有后勁,要害在于科研。這便要求工商治理科研必須針對性強、方向性強、實用性強。工商治理科研成果應是能回歸教學的高質量的科研成果。工商治理學科是一門范圍十分廣泛的應用性學科,它是介于自然科學與哲學社會科學之間的邊緣科學,因此其研究主題具有廣泛性特征。注重的是實踐與成就,正如彼得·杜拉克所言:“治理是一種實踐,其本質不在于‘知’而在于‘行’;其驗證不在于邏輯,而在于成果;其惟一權威就是成就?!盵1](P2)在科研選題與科研過程中,應強化的是工商治理學科的應用性。在應用于教學時,應緊扣教學主題,科研成果與教學主題相輔相承、調解一致,這樣便可明確工商治理科研的方向———為教學服務。
二、工商治理科研與教學要適應人文教導與素質教導需要
目前高等學校工商治理課程設置不盡合理,完全實用主義課程比重偏大,而人文科學課程極其薄弱,所謂“左腦巨人,右腦矮子”,導致高等學校工商治理教導與人文教導嚴峻脫離。假如使高等學校工商治理教導與人文教導實現有效對接,必然要求高等學校工商治理教導加大人文教導課程的比重[2](P12)。然而傳統的工商治理教學內容陳舊,急需重組、改造、更新,不論是企業治理學、領導科學,還是治理哲學、治理倫理學,都需要重新審視,重新定位。尤其是治理倫理學,長期以來沒有受到應有的重視。美國、日本等西方發達國家已經認識到治理倫理學的重要性,并在工商治理學院普遍開設,取得了明顯的成效。澀澤榮一說過:“撥算盤是利,讀《論語》是道德,余則相信論語、算盤二者,應該相伴隨,相一致,故咀嚼《論語》的教論以為處世之信條?!盵3](P6)從素質教導上看,21世紀是素質教導的時代,我國將逐漸由應試教導向素質教導轉變。素質教導要求高等學校工商治理教導體現科學人文觀與倫理觀的工商治理教學內容將占主導地位。因此須加強治理倫理學的教學內容,加強的主要措施是建立一整套科學性、可行性俱強的系列教改練習方案,這些方案的研制均須工商治理科研來完成,并不斷應用于教學之中,以適應高等學校人文素質教導的需要。
人文教導與素質教導要求高等學校工商治理教導專業的重組與改造。這便需要對工商治理教導專業進行大膽改革,強化工商治理科研,強化工商治理科研服務于教學。工商治理科研服務于教學的標準是能否更新豐富教學內容,與素質教導接軌;能否提高工商治理學生的素質、培養跨世紀人才,以適應21世紀人文素質教導的需要。
三、工商治理科研服務于教學的基本原則
工商治理科學研究離不開方法論,更離不開哲學。正因為如此,才應該銘記大衛·哈維的話:“沒有方法論我們將躺著不動,沒有哲學我們會無目的亂轉出處?!盵4](P5)因此,若使科研與教學合二而一,真正實現科研為教學服務,就必須建立哲學原則。若使工商治理科研服務于教學,首要的問題是工商治理科研選題。愛因斯坦曾言:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要?!盵5](P3)通過工商治理科研實踐,深感選題的重要性,選題的好壞或方向直接影響科研成果,進而影響科研成果的應用??蒲谐跗谕鶐в幸环N盲目性,追新求奇,缺少辯證思維。隨著科研的進一步深入,漸漸形成工商治理科研選題的基本思路,即工商治理科研為教學服務,且將科研成果全面正確地應用于教學。經過多年實踐,逐漸形成工商治理科研服務于教學的基本原則。即:服務性原則;需要性原則;應用性原則;創新性原則;科學性原則;可行性原則。
1.服務性原則。工商治理科研緊緊圍繞教學而進行。為教學服務是工商治理科研的終極關懷。工商治理教學從哪些方面加深改造,工商治理科研的觸角就該伸向哪些方面。雖然普通高等學??祁惒煌?如理工、農林、醫師等,雖然科研的目的目標不同,但科研為教學服務卻是一致的。不管哪類院校都在從事高等教導,因此都該遵循服務性原則。保持服務性原則,就是保持以教學為中央,以科研為動力,科研回歸教學,教學促進科研。
2.需要性原則??蒲械哪康脑谟谏鐣男枰9ど讨卫砜蒲蟹沼诮虒W要適應新世紀人文素質教導的需要。工商治理科研能夠為經濟發展社會進步服務,但更重要的是為教學服務。因為只有明確科研服務于教學,才能明確科研方向。保持需要性原則,必須確定社會需要什么,工商治理科研優勢在什么地方,怎么樣使科研服務于教學以及如何滿足人文素質教導的需要。
3.應用性原則。工商治理科研的應用性極其廣泛,尤其治理倫理科研和深層治理科研,能夠研制經濟發展規劃、工商治理策劃、誠信經營模型、企業聯盟、環境治理等等,這是為地方經濟、企業發展服務。但突出工商治理科研的應用性要強化為人文素質教導服務,將大量工商治理科研成果應用于教學中,這是高等學校工商治理科研的根本。因此遵循應用性原則,就是遵循科研成果應用于教學。
4.創新性原則。只有工商治理科研選題具有創新性,才能使工商治理科研服務于教學的工商治理教學具有創新性。所以創新性是工商治理科研與教學的靈魂。不同科類的科研均需遵循創新性原則,這種創新可以是新產品、新技術、新發明,也可以是新發現、新理論、新思維。對工商治理科研而言,就是在工商治理科學的邊緣地帶領域開展研究,因為在邊緣地帶領域很多是空白地帶,可以提煉很多新思想。如在治理科學邊緣領域的“深層治理學”便是一門新興的邊緣學科,其主題有無為治理、不傷害原則、中庸治理、簡樸治理、整合治理、負熵治理、分形治理、周期治理等等,其研究價值巨大,應用性也強。將研究成果充實教學中,這樣既保持了科研服務于教學的創新性原則,又保持了應用性原則。
5.科學性原則。遵循這一原則,就是遵循工商治理科研服務于教學的科學性,不可違背自然規律與人文規律。運用科學的觀點看待科研服務于教學的基本問題。經過論證、篩選,將有利于教學的科研成果應用于教學中,不能無選擇地全部應用[6](P11)。有些科研成果可以直接轉化為生產力,為地方經濟服務,為工商企業服務。如技術發明、創造等。只有保持科學性原則,才能正確地確定工商治理科研選題,才能有效地為教學服務。
6.可行性原則。工商治理科研選題不能盲從,應實事求是??蒲羞x題與科研過程均應建立在可行性基礎之上,不能憑空構建。工商治理科研服務于教學更應突出可行性特點,問題的要害不在于科研為什么為教學服務,而在于如何為教學服務,因此構建工商治理科研服務于教學的服務渠道是至為要害的。服務渠道選擇的好壞或是否暢通,即可行性如何,直接關系到工商治理教學的效果。
四、工商治理科研的成果分類與服務渠道科研成果分類可以有教師單體、院級群體、校級與省級等。在各級成果中教師單體成果分類十分重要,因為教師單體是最基本的單元,是組成群體成果的基礎。在分類過程中,要保持為教學服務,保持科學性與可行性相統一。作為教師單體,筆者將已取得的能夠應用于教學的科研成果分類,大致分成三類:
第一類是深層治理科研成果。如完成的專著《深層治理學》、《周期地理學》,大量的規劃文本《杭州市西湖區轉塘鎮規劃》、《齊齊哈爾市克東縣扶貧規劃》、《哈爾濱市經濟技術開發區富區規劃》,還有在《經濟地理》、《人文地理》等學術刊物上發表的治理論文,參加各種學術會議的優秀治理論文以及由科研地圖轉繪成的大量的商貿教學掛圖、幻燈片等等。
第二類是治理倫理科研成果。如在《自然辯證法通訊》、《自然辯證法研究》等發表轉載的治理論文,“可持續發展的哲學闡釋與計算方法”、“人地關系調解系統的建立———對生態倫理學的一個重要補充”、“‘后結構主義’思維框架下的企業生命有機體理論研究”,涉及到人地關系、人倫關系等理論與實踐相結合的論文。
第三類是工商教改科研成果。如在《黑龍江高教研究》等發表的教改論文,“讓學生從‘面具’后面走出來———‘多元交流評價式’小論文教學的行動方案”、“高等學校教學治理的有效方法研究”等等,主編的全國高校教改教材《新概念人文地理學》。
依照三類科研成果,建立起3條服務渠道,即深層治理科研服務于教學的渠道,治理倫理科研服務于教學的渠道,工商教改科研服務于教學的渠道。經過多年的研究與教學實踐,這3條渠道運行良好。在此基礎上,形成了科研回歸教學、教學促進科研的良性循環系統。
五、工商治理科研服務于教學的“123”應用模式
通過上文所論及多年的探索與實踐,便可構建工商治理科研服務于教學的“123”應用模式,即1個服務,2個需要,3條渠道的應用模式。1個服務是指工商治理科研服務于教學;2個需要是指人文教導需要與素質教導需要;3條渠道是指深層治理科研服務于教學,治理倫理科研服務于教學,工商教改科研服務于教學。如圖1所示。
通過3條渠道可將工商治理科研成果源源不斷地應用于教學之中,如把專著《深層治理學》、《周期地理學》等的科研成果編入教案中,以研究促進教學;把區域治理規劃成果與科研論文編入自編講義中,以充實更新教學內容;把大量科研地圖轉繪成教學掛圖或制成幻燈片;把編輯制作的扶貧電視片納入教學過程中;把研制的各種教改方案付諸教學實踐中[7](P3)。同時,為適應高等學校教學改革需要,主動編寫教改教材,如筆者主編的全國二十余所高校使用的《新概念人文地理學》與配套教材《新概念人文地理學試題全解》等,更加切合實際教學的需要。依照工商治理科研服務于教學的“123”應用模式的實踐,極大地豐富更新了教學內容,使教學科研緊密結合在一起,徹底改變了學生的知識結構,有利于人文教導與素質教導的需要。
六、普通高等學校科研服務于教學的“12n”基本范式
普通高等學??祁惐姸?包括理科、工科、商科、農林、醫藥、師范、財經、政法、藝術、體育等等。無論哪類院校,都有科研為教學服務的職能。一些高校忽視科研為教學服務,這是急需解決的大問題。普通高等學校要注重學生綜合素質的提高,必須加強跨學科、跨領域的教導,以適應通才教導的需要。同時普通高等學校的一個中央任務是職業教導,培養跨世紀專業人才,因此要面向21世紀,適應專才教導的需要。
地理科學專業論文范文3
論文摘要:課程體系的統一構筑是完成新的教學計劃對于課程定位的重要保障.在對現存課程教學中存在的三種狀況進行分析的基礎上,提出課程內容體系的構筑應該在區域性和時間尺度兩大特征基礎上,對《地球概論》的內容進行整合,分為通識教育模塊、核心內容模塊和專業先導課程模塊等三個模塊對課程內容體系進行統一構筑,以完成《地理科學導論》課程所肩負的多重教學任務.
1《地理科學導論》課程設置的基本目的和任務
“地理科學導論”是地理科學類特別是地理科學專業的一門必修的專業核心課程.它的開設始于20世紀80年代后期.自1987年(原)國家教委召開地理教學研究會決定在各大學地理學專業開設“地理學引論”課程以來,國內多數大學的地理學專業相繼以“地理學引論”、“地理學導論”和“地理學概論”以及“地理學發展史”等名稱開設了這門課程.
隨著全國各地高考地理科目的恢復,各高校地理專業也紛紛進行新一輪的教學計劃改革.各高校不約而同的做法就是大量壓縮專業課課時,部分專業基礎科目合并,開設大量選修課的同時,并均將《地理科學導論》作為專業核心課程在第一學期開設專業,課程的名稱也逐步得到統一.這表現了各大高校地理專業教育的共同認識,就是需要一門科目作為地理專業學生的向導科目,在學生入學之后對地理學的全貌、地理學的基本理論有個總體了解,以更加自覺地學習各部門地理知識,有意識地結合自己的興趣選擇未來自身的發展方向,增強學生學習的主動性.
2《地理科學導論》課程教學的現狀和課程體系統一構筑的必要性
雖然各高校大都以《地理科學導論》為名稱,但是在課程任務設置和教學內容的選取方面,各高校卻有著很大的差異.調查發現主要存在著三種情況:
一是比較全面地介紹地理學科的研究內容和研究方法.一般選用《普通自然地理學》或《地球科學導論》為教材,周學時3,第一學期與《地球概論》(3學時/周)、《地圖學》(3學時/周)并行開設.學生在學習數學外語的同時,猛然增加三門專業課,一時很難接受.《地理科學導論》在內容上更像是各專業基礎課和部門自然地理學的縮略課,且各部分內容均點到為止,學生們感到內容龐雜,對專業學習感到茫然.
二是類似于專題教學介紹地理學的研究任務和研究方法,為學生的后續學習起到一個引導的作用.課時安排一般為2學時/周,依然在第一學期與《地球概論》(3學時/周)、《地圖學》(3學時/周)并行開設.在這種模式下,授課內容往往以專題的形式出現,講授專題由任課教師自行確定,各校各教師差異較大.這種教學安排對學生導的作用得到了體現.但是,兼顧學術性與系統性、基礎性與入門性兩者的關系方面成為問題.同時,這種教學安排對學生而言負擔仍然很重.
三是以《地球概論》為基礎,內容體系根據“導”的原則進行一定的增刪,周學時為3,與《地圖學》(3學時/周)同在第一學期并行開設。其優點在于既壓縮了課時,又能對地理學及其后續課程有個大體的了解,并把這種專業基礎教學放在其它專業課之前,起到了先行課程的作用.在8O年代中期尚沒有開設《地理科學導論》科目,金祖孟和陳自悟在《地球概論》課程教學中就擔負了地理科學研究對象和任務的教學.華中師范大學地理專業教學中一直將兩者的教學統一在一起.因此,對《地理科學導論》課程體系統一構筑.顯得非常必要.
3《地理科學導論》課程體系統一構筑的指導思想
3.1完成課程所肩負的多重任務
作為地理專業的基礎課程,地球運動觀及其意義等方面的教學無疑是教學的重點內容,主要包括地球運動導致的熱量分帶和地球運動周期兩個方面,是理解區域分異、樹立時空觀點的基礎;地理教育是中學素質教育的重要組成部分,其中所涉及的天文學內容也是中學教學的難點,其中對于有關無盡星空和瀚海的宇宙認識,服務于中學師資培養,同時也滿足了人們對于宇宙奧秘繼續探索的求知欲;作為地理專業的先導課程,以大氣圈、水圈、巖土圈(土壤圈)、生物圈、智慧圈即圈層結構為主線,對后續部門地理學和學科任務進行介紹.
3.2貫徹總課時壓縮的精神
在總學時壓縮的前提下,整合《地球概論》,融入《地理科學導論》,使其既能夠為地理專業學生奠定區域分異的學科思想基礎,也對地理科學的研究對象和任務有個總體了解,具體做法是將現有的《地球概論》(周學時3)和《地理科學導論》(周學時2)融合,構筑為改為《地理科學導論》(周學時3或4).這種情況下,就需要對授課內容進行集中選取,并將適于學生自學的內容及時布置給學生自學.具體將授課內容處理為三大模塊:我們的宇宙和地球的內部環境等部分內容作為通識教育模塊,以學生自學為主,教師講授為輔;地球的運動和意義作為核心內容模塊重點講授;將圈層結構和地理學的研究對象作為專業先導課程模塊作為了解性內容進行專題性授課.
基于上述原則,我們構筑了課程的內容體系的基本框架,并以周學時3進行了課時安排和教學內容的分類篩選
4《地理科學導論》課程內容體系的基本框架
在上述指導思想下,我們分為三個模塊統一構筑了《地理科學導論》課程內容體系,即:通識教育模塊、核心內容模塊和專業先導課程模塊.
4.1通識教育模塊
以自學為主,課堂講授為輔.主要內容為恒星及其~生、銀河系和太陽系、地月系、地球的內部圈層構造等.
4.2核心內容模塊
重點進行講授,引導學生預習和開放式學習.主要內容為地球的運動和地理意義,包括為研究地球運動服務的天球坐標系.
4.3專業先導課程模塊
內容包括圈層構造與部門地理學、地理學研究對象一地球表層系統和地理學的方法、手段與其現代化等內容,以專題性講座的形式進行.
與此同時,安排了15個學時的實驗教學環節,主要對前面兩個模塊的教學進行鞏固.
地理科學專業論文范文4
【關鍵詞】理科基地班創新組成要素指導
一、問題的提出
二十一世紀是個挑戰與機遇并存的世紀,在這個國際交流日益密切,人口膨脹,社會科技發展迅速的時代,國家綜合國力的競爭更多體現在人才的競爭。為復興中華民族,使我國處于強國之林,我們的教育起著至關重要的作用。由于高等教育處于我國教育體系金字塔塔尖結構,是我國人才培養的基地,事關我國各行各業發展所需人才匹配,因此歷來是我國政治,文化,經濟等眾多領域討論的焦點。縱觀我國近幾十年來的高等教育發展,我們雖然取得了重大的進步,但是也暴露出不少不足之處:高等教育質量下滑,畢業學生就業率低,社會對高等教育滿意度下降等。從1999年我國高等學校擴招開始到現在,當下在校大學生人數《中國統計年鑒2010》數據顯示,截止2009年底,我國普通高校在校生人數2144.657萬人。我國高等教育的毛入學率達到28%左右,已從過去的精英化教育進入到國際廣泛認可的大眾化教育階段標準。我們在追求招生規模和學校各項基礎建設的同時,提高高等教育的質量問題就尤為重要了。因此國家在《中長期教育改革與發展規劃綱要( 2010 ~ 2020 年) 》中明確提出了“ 全面提高高等教質量 ” ,“提高質量是高等教育發展的核心任務 ,是建設高等教育強國的基本要求?!蔽覀冎来髮W的三大職能:人才培養、科學研究、服務經濟社會發展。然而現階段我國高等教育出現辦學混亂的現象,很多情況下是對大學職能取向出現偏差,通過培養優秀人才,從事科學研究,促進社會的發展。
宏觀上:面對當今社會科學技術飛速發展,國家與國家綜合實力的競爭歸根結底乃是我們教育所培育出人才的競爭。中觀上:高等院校擔負這培養社會發展各級各類人才的重擔,與此同時在創新性人才的培養中發揮至關重要的引領作用,因此在這大背景下辦好我國的高等教育的訴求變得極為迫切。微觀上:在競爭日益激烈的大環境下,人才自身創新意識的加強以及自我的全面發展。
美國的教育家羅伯特.M.赫欽斯曾說過:“高等教育的目標是智慧。智慧意味著了解事物的原則和起因。”如今,我國高等教育對人與自然,人與社會和人與人之間的關系探究,卻呈現出越來越多的經驗主義和職業主義的傾向。我國著名的科學家錢學深為中國為什么不能培養出自己的大師唏噓不已,“錢學深之問”正是我國教育風風火火幾十年卻不見出現拔尖創新人才的現實困境。眾所周知,這導致現階段混亂因素本身的并沒有出現差錯,然而其卻忽略了高等教育主為核心的辦學價值。我們要使高等教育恢復應有次序,作為一種對現有高等教育辦學的探索,高等院校理科基地班建設孕育而生,而其主要辦學目的培養即一流的基礎學科科學研究和教學人才,且把創新精神和創新意識的培養放在突出位。追求最高層次的科學,首要的科學和最具普遍性的基礎理論知識。
自從1991年我國高等教育理科基地班開辦以來,到2009年經歷18年,原國家教委和教育部有計劃、有步驟地分六批在全國部分高校建立了 113 個”國家理科基礎科學研究和教學人才培養基地”(簡稱”理科基地”)理科基地覆蓋數學、物理學、化學、生物學、地理學、地質學、大氣科學、海洋科學、天文學、力學、心理學、基礎醫學、中醫基礎、基礎藥學、大理科試驗班等 15 個專業。培養出一批又一批的優秀人才,在我國社會主義現在化建設的各行各業中,發揮著中堅力量,不少人還成為了領導者和自己專業領域的著名學者。故對理科基地班畢業生發展狀況追蹤調查對我國高等教育很有研究價值。
二、文獻綜述
筆者查在CNKI上查閱關于理科基地班的研究文獻有 110 篇左右,這些研究文獻中,關于理科基地班整體建設和建設經驗總結的文章最多,有 48 篇;關于理科基地班科研創新能力培養的研究論文有 11 篇;關于理科基地班課程建設和課程內容改革的研究論文有 11 篇;有 9 篇是理科基地班實踐教學研究論文;關于理科基地班人才培養模式、課堂教學方法、教學過程改革的研究論文各有 6 篇;關于理科基地班辦學條件、雙語教學的研究論文各有 3 篇;關于理科基地班學生人文素質教育、創業教育、能力培養的論文各有 1 篇。
國內外對高等教育基地班的研究成果相對匱乏,對高等院?;匕喈厴I生發展狀況的跟蹤調查更是少。
三、本文獻研究的實踐和理論意義是
我國的GDP每年平均以8-9%的速度飛速增長,人均生活水平日益提高,國家綜合實力一步步增強,已超越日本僅次于美國成為世界上第二大的經濟體,但是產品核心技術仍然需要從國外進口,每年因為專利費用付給外資高額費用。最主要的表現我國仍舊是以勞動力市場的最主要輸出國。近幾年,我國高等教育也得到快速發展,各類科研院所和各級各類大學每年所發表的科技論文總數穩居世界前列,但在SCI等重要學術機構刊登的論文數不算太多,然而根據高水平雜志論文引用率的統計也暴露出頂尖論文引用次數非常少,因此對舉辦進二十年國家理科基地班畢業生發展狀況到底怎么樣?對我國高校改革培養拔尖創新重要舉措的研究非常迫切。
地理科學專業論文范文5
關鍵詞:地理科學 教學改革 專業建設
1、專業建設研究
1.1加強師資隊伍建設
高素質的師資隊伍是辦好一個專業的關鍵。好的師資隊伍建設:從學歷結構上博士、碩士、學士按一定比例;從職稱結構上教授、副教授、講師、助教也是按一定比例;從年齡結構上教師隊伍應該年輕化;從學科組成上應該是地理科學、測繪科學、計算機科學技術、地理信息系統、環境科學、生物科學、遙感科學技術等多學科的組成,這樣可以充分發揮知識交叉和學術背景交叉的優勢,從而促進地理科學專業的發展與建設。不斷地為教師創造在國內外進修和參加學術交流機會,擴大教師自身知識的深度和廣度;努力提高教師參加相關領域的科學研究水平,以科研促教學。
1.2加強實踐管理
在整個教學過程中,實踐教學具有理論教學不可替代的作用。作為以培養教師型和應用型人才為主的地理科學專業,要適應社會需求,不斷深化實踐教學改革,提高人才培養質量。特別是該專業野外實習和室內實驗(實習)較多,加強實踐管理尤其重要,只有管理好才能真正提高學生動手實踐的能力。結合專業實踐教學特點,教學管理部門要鼓勵、支持實踐教學改革,完善實踐教學體系的管理工作,要加強實踐教學過程管理和質量監控,建立實踐教學網站,實踐教學工作動態,交流實踐教學的經驗和成果,形成有效的實踐教學管理機制。
1.3改革培養模式
目前地理科學專業人才培養模式比較單一,主要是辦學單位為各級用人單位培養。應該大膽地嘗試對人才培養模式進行改革,例如可以中外聯合培養、校企聯合培養、學校與用人單位聯合培養、學校與學校聯合培養復合型、應用性人才等。高等教育大眾化、高等教育職業化是21世紀高等教育發展的大趨勢,而且21世紀中國高等教育將從精英型向大眾型轉變。因此,高校應抓住機遇,改革辦學模式,即改傳統的單一的“統招”辦學模式為“統招+成人教育+高等職業技術教育”的復合型人才培養模式,以滿足目前社會各界對地理科學專業人才的需求。
2、構建實踐教學體系的探索
我系在實踐教學的基礎上,隨著高等教育教學深化改革和發展的需要,根據市場對本科學生的就業需求和職業要求,建立了一套較完整的實踐教學體系,并在教學實踐中不斷地完善。實踐教學體系包括管理體系、內容體系、條件體系、評價體系和教材體系。它們之間互相聯系、互相依存、互相促進。
2.1建立實踐教學管理體制
良好的教學管理體制是構建實踐教學體系的基本保證,是確立實踐管理運行機制、推行實踐教學內容和方法改革的基礎。要制定實踐教學管理規范、實驗教學人員考核辦法、實驗室及實驗設備管理規范等文件建立實踐教學管理制度體系。地理科學專業的實踐教學環節應以校內的實驗室和校外的實習基地為依托,以課程教學為主線,不斷建立健全實踐教學體系中的各個環節,制定并實施相應的管理政策和辦法,為實踐教學體系的實施提供有力保障。
2.2修訂教學計劃,調整實踐教學內容
地理科學專業是對實踐能力有較高要求的專業,其教學計劃的內容應在增加實踐教學課時的同時,對理論教學內容進行精選。地理科學專業的實踐教學內容具體體現為土壤學、環境學課中的實驗室教學實驗,水文學、地貌學、植物地理、地質學的野外實習,地球概論、氣象氣候學的校外實習,人文地理學、經濟地理學的區域地理實習,GIS、遙感概論的軟件實習,以及體現學生綜合能力的校內校外教育實習和畢業論文設計等。這些實習內容的安排要兼顧到系統性和階段性,由簡單到復雜,方式上由開始以老師指導為主到最后以學生親自動手操作為主等。現代社會的地理教師需要具備強硬的業務能力,因此在校期間在安排實踐教學內容時,應在每個年級根據學生的接受能力和不同階段的教學計劃,有針對性地、循序漸進地開展。此外,還可以通過假期的社會實踐活動和社團活動增強師范生的交往溝通能力、活動能力、組織能力。
2.3采用先進的教學方法和教學手段
教育既要求學生掌握扎實的基礎知識,又要求學生掌握獲取知識、發現問題、解決問題的思路和方法。教學過程中,教師的職能不僅在于傳道、授業、解惑,更在于教師是教學的組織者、參與者、吸收新知識和新技能的指導者,是知識創新的探索者和實踐者。對教學手段和方法進行調整改革,應緊跟新的教學理念的發展要求,從根本上改進教學方法和手段,著實提高人才培養質量。對于地理科學(師范)專業,還應瞄準中學教育新動態,學習和掌握符合新課程標準的內容。在教學中緊密聯系中學地理課程標準,把新課標中的最新教學理念滲透到地理教育學的教學中,讓學生深刻理解新課標的內涵。
2.4建立校外實踐基地
在學校周邊地區和國內具有典型自然地理特征的地區建立校外實踐教學基地。 實踐基地的建立要體現互惠互利的原則, 既能使學生將理論與實際相結合,培養學生的野外實踐能力,又能給實習基地單位帶來經濟效益。 高校可充分利用周邊地區的自然條件,開展自然地理學野外實習。例如,沿海高??稍诤_呍O立海岸地貌和邊緣海水文特征考察基地等。
2.5改革實踐教學內容考核制度
實踐教學考核是實踐教學體系的反饋,在整個實踐教學體系中起著監控作用。教育實習和野外實習涉及面都非常廣,實習成績的評定與一般理論課的筆試有較大差異,考核內容應該包括整個實習過程,主要有學生的實習態度、野外工作能力、專業技能、教學大賽和實習報告等方面。實習指導教師要科學制定實習指導書,在實習過程中要對學生實習情況進行記錄,并采取野外提問等方式進行相關方面的考核。各項考核內容可根據實際情況賦于權重,構建出一套科學、完整的實習成績評定指標體系,最后得出實習的綜合成績。
3、結束語
地理科學專業的教學改革與發展是一項長期而復雜的工作,教學改革雖然勢在必行,但必須注意方法和策略,且必須兼顧形勢的快速發展與經驗的長期積累。新理念、新內容、新方法都要建立在傳統教學精髓基礎之上。本文只是對地理科學專業的教學改革與發展作了一些初步探究,還需要同仁大力合作開展全面而深入的研究。
參考文獻:
[1]何瓊.專業·專業目標·專業特色與專業建設[J].贛南師范學院學報,2006(5).
地理科學專業論文范文6
地理水文學(GeographicalHydrology)與水文地理學(Hydro-geography)均屬水文研究的地理學方向,與直接服務于水利工程的工程水文學有所不同。但研究的對象是一致的。50年代受原蘇聯學術界的影響,促進了我國區域水文的研究,并且形成了水文地理學的主題。俄語中的水文地理(гидротафия)與英語中的Hydrography涵義相同。后者于16世紀在歐洲用于水道(河、海)測量制圖的描述[1,2],在中譯書刊中有人譯為“水象學”。水利工程專業人員把水文地理作為水利的自然條件來看待,例如,地質、地貌、氣候、植被、土壤等等背景,實際上是自然地理因素的特征描述。這里看不出對于水文與水資源本身規律的研究,不能有效地利用地理學原理深入研究水文現象。為此,我們強調水文學的地理方向或地理方向的水文研究。近年來的實踐表明,水的問題直接關系到工農業生產與人民的生活,廣泛涉及生態與環境等的方方面面[3]。水文地理學已突破了單純的水背景研究。實際上,從1978年以后,中國地理學會水文專業委員會的歷屆全國水文學術大會上都強調人與水關系的研究[4-6]。
適應水問題研究發展的需要,并與工程水文學相配合,深化水文研究的理論與實踐,地理水文學更可拓寬水文地理學的研究方向,發展內涵,有利于學科研究發揮自己的特色;促進水文研究與地理科學其它分支科學的橫向結合,如氣候學、地貌學、土壤地理學等,尤其是與人文經濟地理學的結合,形成新的邊緣學科領域和產生新的學科生長點;通過水與資源、社會、經濟、生態與環境的廣泛聯系,有利于綜合性研究優勢的發揮,改變水文地理研究的傳統方法與手段,增加計算技術、遙感遙測與信息系統方法的應用,提高研究工作的水平。
地理水文學的提出是一種發展,而不是對水文地理學的否定。兩者既屬于地理科學也屬于水文科學。為了簡化敘述,它們的關系可以用圖1來表示:
圖1地理水文學與水文地理學示意
Fig.Relationshipbetweengeographicalhydrologyandhydrogeography
顯然,地理水文學與水文地理學均是地理科學(G)與水文科學(H)的公共部分,即集合G與H的交,有共同的元素為X,則:
G∩B={X/X∈G,X∈H}
只是水文地理學靠近地理學,而地理水文學靠近水文學。從我國地理部門的水文研究來看,針對區域和流域的單純水文地理研究已相對減少,而水文水資源本身的研究相對發展。地理水文學在研究領域、深度層次、實際應用等方面均領先于水文地理學。
2回顧與研究現狀
從30年代后期到80年代中期的研究回顧,見參考文獻[1-3。結合當前,簡要概括如下:我國地理學中現代水文學研究始于30年代末,從吳尚時先生的譯著“江河之水文”為起始。50年代初,謝家澤、郭敬輝、施成熙、羅開富等為推動我國水文研究作出巨大貢獻,50年代中期以后,以河流水文為主的水文研究迅速發展,包括邊遠地區河流水文調查與全國水文區劃的研究。60年以后,從河流水文(包括河口水文)逐漸擴大到其它陸地水體,包括冰川、湖泊與沼澤水文及水文過程(如泥石流、洪水與森林水文影響等)的研究。同時,水文實驗,包括定位半定位試驗相繼發展。70年代,特別是80年代以來,水資源問題與環境水文研究得以迅速發展。80年代中期以后,“人與水”和涉及全球變化的水文研究開始興起,方興未艾。
至于研究現狀的歸納,擇其主要方面分述如下:
2.1水循環與水平衡
作為水文基本理論的水循環與水平衡研究,正在宏觀與微觀尺度上不斷擴展與深化。在宏觀上面向全球。國際地圈生物圈計劃(IGBP)強調的界面過程研究,正力圖把描述全球物理氣候系統的總循環模型(GCMS)與全球水循環模型相耦合。這一研究將提供量化與描述全球水文過程與未來變化的可能,其中包含自然變化與人類活動的影響。IGBP計劃特別注重植被變化的作用,以便把人與生物圈(MAB)計劃的研究緊密聯系起來,這是目前國際上正在開展的一項巨系統研究。在我國結合IHP-IV計劃(大氣、陸地和水系統間的界面過程,氣候變化和水文系統的關系,濕潤熱帶、干旱半干旱區水文研究與水資源管理戰略等)已有初步研究,目前正加強我國地理水文學與地學及生物學各分支學科的跨學科研究。
水循環研究除在國內已發展的各類流域水文模型外,正深入到單元尺度的細微觀測與計算模擬,尤其是田間水分運動與交換過程的實驗與計算研究。相對于宏觀尺度的研究,我國在這方面已有一定的工作基礎,如土壤-植物-大氣連續系統的研究,發展了多種水體之間多種形式耦合系統的探討;結合中國科學院生態臺站網絡的建立,開展不同地理帶的水循環過程的實驗,致力于揭示界面過程中水分、熱量交換規律,例如,地下/土壤水、植物根系吸收、植物冠層輻射平衡、溫度、總氣孔阻力、邊界層阻力、土面蒸發、土壤熱通量等等。水循環或水量平衡研究,既是發展水資源確切評價方法的基礎,也是農田節水調控、農業合理用水的依據,具有重要的意義和廣闊的應用前景[7]。水循環的微觀與宏觀的結合表征水文科學理論的逐步完善化和系統化。
2.2區域水文與水資源
2.2.1區域水文近年來的主要進展表現在:
①定量分析技術手段有所加強,如應用模糊數學進行區域水文類型的研究,已有黃河流域的水文區劃工作;應用有序量最優分割法,進行河川徑流變化的研究;利用遙感技術進行地區水文條件的判讀,包括對多時相衛星遙感圖像分析區域水文動態等。
②區域水平衡研究進一步深入,如:中國科學院地理研究所進行的全國水量平衡與華北水量平衡的研究;長江流域辦公室與黃河水利委員會提出的長江流域水平衡三要素分布和黃河流域水文要素時空分布及水平衡分析;各省區的水平衡研究,全國已有一半的省市提出研究報告[5]。在這些研究水平衡的工作中,多采用六要素的平衡計算方法。
③全國水文區劃已完成初稿,這項工作開始于1984年,成果即將發表。
④特殊區域的水文研究也取得許多成果。如喀斯特地區、干旱區與半干旱地區、山區、平原地區、高寒地區與小島的水文研究均有相當的研究成果發表。
2.2.2水資源從70年代后期開始,我國的水資源問題一直對水文研究起著導向的作用,而且經久不衰。有人甚至認為一門新的學科——水資源水文學正在興起。這說明水文與水資源不可分割的關系。作者認為水資源的研究可以作為水文學延伸與拓廣。但水資源學并不與水文學等同。水資源學與社會、經濟有更直接的密切關系。1986年在南寧召開的第4次全國水文學術會議以來,水資源的研討非常熱烈:
①針對水資源的涵義,楊戊與劉昌明等分別提出了水資源的定義[8,9]。
②在區域水資源的研究方面,提出了對農業生產至關重要的土壤水的資源評價與利用[10-12]及農業節水的途徑。這方面的研究與原蘇聯學者李沃維奇曾經展望的“水文學的土壤趨勢”相呼應。
③在區域水資源研究方面發表了大量的論著,特別是對邊遠地區(如新疆、等地區)的水資源提出了比較系統的研究成果[13]。
④結合城市水文研究的開展,南京大學與華東師范大學對城市水資源做了一系列的工作,水資源規劃與管理的研究比較突出。
⑤南水北調工程是我國水資源重大戰略性工程,對緩解我國地方水危機有重大作用。由于引水線橫跨江、淮、河、海4大流域,水資源的配置與聯合利用是亟待研究的問題。針對這一問題,應用水文地理的系統分析取得了進展[14]。
2.3冰川、湖沼水文
全國第一次水資源評價中的冰川與湖泊水量均由地理部門完成[15]。中科院冰川凍土研究所計算分析得出全國冰川間積為58651km2,冰川儲量為51322×108m3,冰川融水年徑流量為563×108m3。這部分水量構成了我國西部地區水源的重要成分;中科院地理與湖泊研究所估算了全國湖泊總面積為71787km2,年貯水量為7088×108m3。中國科學院長春地理研究所估算出我國沼澤的面積約為10×104km2。
冰川與湖沼水文的研究,在我國主要集中在地理研究單位。在學術上有舉足輕重的地位。在施雅風先生的倡導下,我國冰川的研究,取得迅速的發展。除水文調查外,冰川水的研究已深入到冰川的水量平衡與融水徑流形成過程的機制方面,并提出了我國冰川水文學的研究專著[16]。
我國湖泊水文研究,在西北與東南地區都取得了重大進展。中國科學院新疆地理研究所,提出了亞洲中部湖泊的近期變化[17]的研究成果,為中亞湖泊水資源利用提供了科學依據。中國科學院南京地理與湖泊研究所毛銳,在太湖蒸發的長期研究基礎上,針對1991年太湖水災時期湖水位日變化分析得出排淺阻礙論據,對于世界銀行為治災投入資金的決策起了很大作用,顯示了研究論文的價值。此外,1992年中國科學院地理研究所在南四湖蒸發的系統研究成果也通過了科學鑒定,發展了水面蒸發的計算模型[18]。
沼澤水的研究以東北三江平原的沼澤水文研究為代表,已獲得了多年的科學積累[19]。
2.4水文過程與環境水文
水文過程在自然地理過程與環境變化的研究中具有極其重要的意義與應用價值。在水文過程的驅動下,導致地貌演化,流水造成侵蝕、搬運與沉積,起著地形的塑造作用;攜帶地表層化學元素的遷移、沉淀,對化學地理景觀起著重要作用;對于地球表面的主要熱量(太陽能)進行調節與傳輸,影響到氣候的形成與變化;蒸發過程包含著生物界的一個基本生理過程——蒸騰作用,涉及到植物生長發育。在這個過程中,水與二氧化碳一起是構成植物碳水化合物的主要物質;另一方面,水文地理或環境條件又對水文過程發生影響,成為環境變化研究的命題。水文過程的研究近年來非常活躍。
2.4.1水文過程模型結合各地水文計算的需要,對產流與匯流發展了不同的模型。中山大學、南京大學、貴陽師大與成都科技大學等單位分別研制了巖溶地區水文模型[20,21]。結合流域地貌水系結構,中科院地理研究所等單位發展了地貌單位線方法,用于徑流過程的計算??紤]土地利用對水文過程的影響,劉昌明、于靜潔提出了森林攔蓄降雨極限量模型①,用于森林攔蓄降雨的計算問題。
①北京林業大學,國際森林水文模型班講義,81-87,1990。
2.4.2水量轉化近期,在我國平原地區,開展了“三水”(降雨、地表水與地下水)轉化的研究,考慮到土壤水,稱為“四水轉化”,再進一步聯系到植物水分,稱為“五水轉化”,這是研究工作的一種循回漸進,從簡單到復雜的過程。這方面的研究由于采用了系統的觀點和演繹方法[22],使水量轉化過程的理論得到了進一步的發展。這些進展表現出對水文過程研究的全面概括和預見性,揭示出界面水文研究的前景,同時,也豐富了自然地理過程的理論。
2.4.3環境水文主要探討環境變化(包括自然與人為變化)造成水量與水質過程的變化,這一研究是以水文過程的理論為基礎,計算分析各種水文要素對環境條件改變的響應。在研究方法上,目前主要采用鑒定評價法、模擬法以及外推法等[23]。近幾年,國內環境水文的研究大多結合各地的環境保護規劃與實施進行,如華北地區的水環境與上海市的水環境[24]。在一些薄弱的領域,如:地下水的污染,也開展了研究[25]。1990年國際地理聯合會(IGU)在北京舉行區域大會后,IGU執委會批準在中國建立了區域水文對氣候變化和全球變暖響應的二級學術研究組織并推選劉昌明為主席,使環境水文的研究由較小尺度的研究轉向更加宏觀的大尺度環境水文研究。1992與1993年分別在美國華盛頓與中國拉薩舉行了國際會議,研討了全球變暖對水文與水資源的影響和高寒地區水文水資源對氣候與全球變暖的響應[26]。這些學術活動推動了我國大環境水文的研究。
2.5實驗水文
水文學理論的深入發展必須借助于實驗研究。目前,水文的定位觀測遍及我國的主要陸地水體,包括冰川、湖泊、沼澤與小河流的降雨徑流、土壤水與地下水。比較著名的臺站可以山東禹城水循環與水平衡試驗站、太湖試驗站、東北三江平原沼澤試驗站與西北天山冰川試驗站為代表,這些實驗站納入了中國科學院生態系統網絡,覆蓋了我國主要的生態類型區,為我國地理水文的理論與應用研究提供了最有力的支撐。實驗的內容不僅包含了所有的水文要素的試驗觀測,而且結合了能量與溶質等不同地理地帶的生態與環境條件的研究。在實驗技術與手段方面,除了引進國外的先進儀器(如普遍配置土壤水分中子儀,太陽輻射儀等)外,根據實驗與模擬的需要還自行研制了室內與野外實驗裝置[27]。配合對土壤-植物-大氣系統(SPAC)的觀測,設計了多種儀器的綜合裝置,發展了新的研究課題。
2.6應用性研究
結合國家與地方的任務,適應市場經濟與生產需要,在國土整治、區域發展、城鄉規劃、工礦交通建設、大型水利工程生態與環境保護等許多方面,進行了大量的研究工作。在缺水的華北與西北地區的工作如節水農業[29]等。有些研究突出地理學的特色,如在華北平原進行的古河道調查[30],為區域的水量調蓄工作,提供了重要參考。
3、21世紀地理水文研究若干問題
展望未來,地理水文的研究,將有廣闊的發展前景。密切結合社會各方面對水日益增長的需求,適應市場經濟的發展,考慮國際學術的發展趨勢,面臨著嚴竣的挑戰和眾多的機遇,研究工作任重而道遠。下面提出的若干方面僅供商榷。
3.1水資源仍為研究主題
隨著社會經濟的發展和人口的增長,今后應以地理水文與工程水文相結合,為水資源評價、開發、利用、管理和保護提供水資源水文的科學依據,深入水文規律的研究,創造新的水文分析方法。由于供水量的不斷增長引起廢棄水的增加,水質的研究和地下水及一些新水源利用,將會更加迅速地發展,不斷擴大規?;虺叨鹊娜祟惢顒訉λY源的影響,包括三峽大壩與南水北調等超大型水資源工程的影響,將為地理水文研究提出新課題。
3.2全球變化與地理水文
埃里克·巴倫提出的通用循環模式(GENESIS)進一步發展了全球增暖的認識。對全球變暖引起的水文水資源變化的研究,是我們責無旁貸的任務。中國是世界大國,幅員遼闊,大約跨4°-53°N之間,水資源對氣候變化的響應是非常復雜的。主要特點是:
①因緯度帶而異;
②水文水資源量的響應屬非線性(見圖2);
③水文的變異,包括極值,有隨溫度升高而俱增的特點。這些特點會影響到水資源開發利用的規劃與管理。因此,必須開展全國不同地理區或緯度帶的水文水資源對全球氣候變化響應的研究,并為水資源未來情景作出預測。
圖2年徑流(R)對氣溫(T)與降水(P)的響應
Fig2AnnualRunoffResponsetoAnnualTemperatureandPrecipitation
3.3全球能量與水循環實驗(GEWEX)
GEWEX是一個跨世紀的國際研究計劃,它屬于世界氣象計劃(WCP)的內容,橫向與水文學的研究相結合。研究計劃在1990年制定,1995年以前屬準備階段。我國早在50-60年代已由黃秉維先生提出了與其基本相同的課題,即“熱水平衡”的研究。因此,在我國開展這一工作已具備了一定的基礎。特別是目前正在建立的中國科學院生態臺站網絡,將為開展GEWEX的研究和國際間的合作提供良好的條件。由于GEWEX的研究需要解決大小尺度空間系統的耦合問題,今后的研究從我國的實驗觀測臺站來看,存在著小尺度能量與水分運動的計算,如何在尺度上延伸或升級(Upscale),當然,全球大尺度的模型,也需要考慮尺度的降級(Downscale)。隨著GEWEX研究向21世紀的邁進,水文與氣候學在大尺度上的結合,將會產生出嶄新的成果,發展新的前沿。
3.4水文循環的生物圈方面(BAHC)
在國際地圈、生物圈計劃(IGBP)中,BAHC是核心計劃之一。這與1966年澳大利亞著名土壤-水文學家菲利浦提出了土壤-植物-大氣連續系統的研究一脈相承。1992年已在法國召開了國際學術討論會,歐洲與北美及澳洲均在開展研究,加拿大國家氣候中心立項作為專題項目。
BAHC作為IGBP的核心研究項目,將密切配合國際地圈、生物圈計劃的研究,旨在通過植被對水循環實現調控。在我國地球與生命科學的一些研究單位也正從實驗的途徑開始工作。由于水循環控制關系到水資源調蓄利用,這項研究不僅具有重要的應用前景,而且結合IGBP計劃將促進一門新的水文學科——宏觀生態水文學的發展。
3.5過度或交錯帶(Ecotones)的水文問題
Ecotones原意為群落交錯帶。隨著環境變化的深入研究,提出了生物多樣性的問題,Ecotones是環境水文問題研究的延伸。根據人與生物圈(MAB)的活動計劃,1993年7月,在法國里昂召開國際地下水與地表水交錯帶的國際學術研討會,主要有以下三方面的議題:
①地下水與地表水界面的作用。
②地下水與地表水界面的障礙:原因與評價方法。
③地下水與地表水界面的管理與恢復。在我國Ecotones尚屬一個新的研究領域,目前國內水文地理與化學地理工作者正在著手開展Ecotones的研究,除了地表水與地下水交錯帶外,河湖與陸地過渡帶Ecotones也開始研究,預計未來其它交錯帶的研究也會逐漸發展,這一研究作為水文學與環境學的交叉研究課題需于重視。
3.6雨水資源化
雨水資源化顧名思義是雨水利用的問題,80年代以來熱衷于這一研究的各國學者已舉行了六屆大會和多次區域性會議,1992年10月在日本東京都召開了國際雨水資源化區域會議。1993年8月初在肯尼亞內羅畢召開了第六屆會議,說明雨水利用問題深受各國學術界的重視。
1989年8月初在菲律賓召開的第四屆國際大會上,醞釀成立了“國際雨水收集系統協會”(IRCSA)并推選了美國夏威夷大學水文學家,美籍華人霍雨時為該協會的第一任主席,該協會的成立進一步推動著雨水利用的研究。
雨水利用的研究應用前景廣闊,其內容也甚為廣泛,特別是對我國廣大農村農戶的供水、對缺乏河川的漁島、遠離地表水源的山村等有很重要的意義,拓寬的雨水利用還包括雨云的研究(和人工增雨),屋頂雨水的收集技術以及水質保存的方法、雨洪的調蓄等等。對于我國缺水的北方與南方石灰巖山區。地表水缺乏的地區,雨水利用的研究可望緩解局部地區的缺水問題。在我國降雨分配不均的情況下,這一研究的意義不言而喻。1985年6月將由中國地理學會水文專業委員會與組織在我國召開第七屆IRCSA大會,可望推動我國的雨水資源化研究。
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