胡 最，劉沛林，鄧運員，鄧美容，劉小燕，鄭文武

（資源環(huán)境與旅游管理系 衡陽師范學(xué)院，湖南 衡陽 421008）

0 引 言

數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)深刻地影響和改變了人類社會，人們的生活方式由此也發(fā)生了巨大的改變。地理學(xué)作為一門古老的學(xué)科，在經(jīng)歷了計量革命之后，在現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的影響下，重新煥發(fā)了新的活力。當(dāng)今，地理學(xué)的研究范式正在全球范圍內(nèi)發(fā)生變革［1］；而且，在虛擬地理環(huán)境技術(shù)的影響下，虛擬地理空間實體的建模方法正在逐步發(fā)展為地理學(xué)科學(xué)實驗的新方向［2］。地理學(xué)在多學(xué)科交叉融合與科學(xué)技術(shù)的驅(qū)動下，已經(jīng)形成了自身獨特的科學(xué)語言［3］。近年來，美國科學(xué)家倡導(dǎo)并探索了GeoDesign（地理設(shè)計）的理論與實踐途徑。從2009年開始，ESRI公司在Redland連續(xù)召開了3屆GeoDesign峰會，GeoDesign逐步從理論成果發(fā)展為成熟的軟件工具；同時，美國一些大學(xué)的地理系開始設(shè)置GeoDesign的相關(guān)課程。在國內(nèi)，北京大學(xué)和清華大學(xué)也已經(jīng)成立了GeoDesign的相關(guān)研究機構(gòu)。但是，目前在GeoDesign的概念、框架、技術(shù)理念、人才培養(yǎng)、課程體系設(shè)置等相關(guān)研究方面，國內(nèi)幾乎是一片空白，與國外存在著很大的差距。這對我國高校的地理科學(xué)專業(yè)建設(shè)、高素質(zhì)復(fù)合型地理人才的培養(yǎng)、國民的環(huán)境意識培育等都將產(chǎn)生非常不利地影響，未來也會削弱我國的地理信息產(chǎn)業(yè)、環(huán)境保護相關(guān)產(chǎn)業(yè)、園林景觀規(guī)劃產(chǎn)業(yè)等行業(yè)的核心競爭力。

地理學(xué)在我國高校的專業(yè)建設(shè)中具有舉足輕重的地位，目前我國約有161所高校設(shè)置GIS專業(yè)，158所高校設(shè)置資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)［4］。受我國高等教育發(fā)展特殊背景的影響，目前的地理學(xué)相關(guān)專業(yè)基本都由地理學(xué)、測繪科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、建筑學(xué)等學(xué)科發(fā)展演變而來，且多數(shù)地理學(xué)專業(yè)的課程體系設(shè)置與當(dāng)前我國經(jīng)濟社會發(fā)展對地理人才的知識結(jié)構(gòu)與技能、環(huán)境保護基本素養(yǎng)等能力要求之間存在著較多的矛盾［4］。目前，我國國民經(jīng)濟的行業(yè)體系序列中，國土、城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、國防、房地產(chǎn)、旅游等部門對具有良好的地理科學(xué)素養(yǎng)的高素質(zhì)人才具有較大的需求。因此，探索合理的課程結(jié)構(gòu)體系、建立切合社會需求的人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)具有扎實的環(huán)境保護意識和專業(yè)素養(yǎng)、且掌握特定的地理信息技能的高素質(zhì)復(fù)合型人才，既是當(dāng)今地理科學(xué)專業(yè)辦學(xué)改革的應(yīng)有之義，也是我國高校探索新型地理專業(yè)人才培養(yǎng)模式所面臨的最迫切問題。本文試圖結(jié)合當(dāng)今地理學(xué)的發(fā)展趨勢，探討地理科學(xué)類專業(yè)在學(xué)生環(huán)境素養(yǎng)培育模式上所面臨的幾個問題，以期對該專業(yè)的環(huán)境教育改革提供相關(guān)借鑒，并促進我國地理科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)相關(guān)改革。

1 GeoDesign的形成

地理學(xué)是研究人類發(fā)展與地理環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。在人類的文明發(fā)展進程中，地理學(xué)是促進人地關(guān)系認識的質(zhì)的飛躍的關(guān)鍵要素；它經(jīng)歷了自然語言、地圖學(xué)和新一代以空間分析為核心的GIS階段［3］。計算機技術(shù)的發(fā)展給地理學(xué)帶來了全新的挑戰(zhàn)與機遇。當(dāng)前，全球范圍內(nèi)面臨著持續(xù)增長的人口與日益短缺的自然資源總量之間的矛盾，這成為實現(xiàn)全人類可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵和核心。地理學(xué)緊密地關(guān)注這一人類世界的永恒主題，RS、GIS等提供了有益的分析工具，空間分析的方法與理論模型為人類提供了問題求解的分析方法。于是，來自地理學(xué)、GIS、RS、城市規(guī)劃、景觀設(shè)計、環(huán)境等多學(xué)科的研究人員自發(fā)地共同探討如何實現(xiàn)人類活動在規(guī)劃之初即實現(xiàn)最佳的環(huán)境效益問題，即以最小的環(huán)境代價獲取最佳的環(huán)境效益但又不至于影響到人類的生存。在這樣的背景下，隨著ESRI公司的有力推動，2009年舉行了第一屆峰會，GeoDesign的概念得以正式提出。盡管目前理論界尚未就GeoDesign的科學(xué)概念取得一致，但這絲毫沒有影響到GeoDesign相關(guān)研究活動的開展，ESRI在其最新發(fā)布的軟件產(chǎn)品中已經(jīng)部分地集成了具有GeoDesign功能的模塊。

受伊安·麥克哈格的《與自然共設(shè)計》的啟迪和斯坦尼茲景觀變化模型的影響，GeoDesign的核心在于將設(shè)計的理念引入到GIS系統(tǒng)的框架之中［5］，研究一種可以融景觀規(guī)劃和設(shè)計、環(huán)境影響與評價、過程管理和結(jié)果預(yù)測于一體的地理規(guī)劃設(shè)計工具以及所涉及到的相關(guān)理論與方法問題。

GeoDesign具有廣闊的理論與實踐應(yīng)用前景，也必將給我國高校在目前的地理科學(xué)類專業(yè)的核心課程體系設(shè)置、專業(yè)辦學(xué)模式和人才培養(yǎng)方案等方面帶來巨大的沖擊。尤其值得注意的是，GeoDesign的核心理念就是建立“追求人類活動對環(huán)境所造成的破壞或影響程度最小的規(guī)劃、設(shè)計活動”，這對我國廣大地方院校的地理科學(xué)專業(yè)開展專業(yè)課程設(shè)置具有重要的啟示，需要作深入、系統(tǒng)地研究。

2 GeoDesign對地理科學(xué)專業(yè)的影響

2.1 對學(xué)生的知識背景與專業(yè)技能提出了更高的要求

地理專業(yè)核心課程體系旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握地理學(xué)的基本理論，形成運用地理學(xué)思考和解決人文、經(jīng)濟、社會領(lǐng)域的地理問題的基本技能，鍛煉運用地理學(xué)的相關(guān)知識和理論進行地理學(xué)實習(xí)、實驗的基本實踐技能。地理專業(yè)的核心課程體系關(guān)注學(xué)生的地理知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)（表1）。GeoDesign借鑒風(fēng)景園林、環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)、規(guī)劃學(xué)、再生研究及綜合。

表1 某高校地理科學(xué)專業(yè)的核心課程Tab.1 Key courses for Geophysical of one university

研究等諸多領(lǐng)域的研究成果，采用多學(xué)科的綜合研究，用于在地區(qū)和全球尺度上通過地理位置和取向的優(yōu)化來解決突出的問題。顯然，GeoDesign是新興的地理信息科學(xué)與景觀規(guī)劃設(shè)計領(lǐng)域的相關(guān)理論、方法融合的結(jié)果，關(guān)注學(xué)生運用GIS技術(shù)和地理學(xué)原理來評估人類活動所可能產(chǎn)生的影響的方法（圖1）。

可見，地理專業(yè)今后需要更加注重拓寬學(xué)生的綜合知識視野，拓寬學(xué)生的專業(yè)知識領(lǐng)域，形成更加系統(tǒng)的復(fù)合專業(yè)技能。學(xué)生在專業(yè)知識的學(xué)習(xí)上要更加注重吸收多學(xué)科的知識并內(nèi)化為自身的綜合技能，掌握新興的GIS、GeoDesign等專業(yè)技術(shù)并轉(zhuǎn)化為自身的地理知識創(chuàng)新技能。

圖1 GeoDesign對地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生的知識要求Fig.1 GeoDesign puts forward to new challenges of knowledge for students of Geophysical

2.2 對地理專業(yè)的人才培養(yǎng)模式提出了變革的要求

目前，我國各類師范類高校大都開設(shè)了地理科學(xué)專業(yè)，且學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)主要定位為面向基礎(chǔ)教育輸送合格的中學(xué)地理教師。長期以來，這種定位為我國的地理專業(yè)人才培養(yǎng)作出了巨大的貢獻。但是，隨著現(xiàn)階段我國基礎(chǔ)教育改革的整體推進，這種地理專業(yè)人才培養(yǎng)模式的弊端也日漸顯露：（1）由于中學(xué)地理師資的相對飽和導(dǎo)致地理專業(yè)的畢業(yè)學(xué)生就業(yè)競爭日趨激烈，部分高校的地理專業(yè)在招生、專業(yè)發(fā)展等諸多問題上面臨困境；（2）相對集中的地理學(xué)基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)模式局限了學(xué)生主動學(xué)習(xí)并掌握地理科學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)，不利于學(xué)生形成創(chuàng)新性較強的能適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展動態(tài)的知識結(jié)構(gòu)，最終影響到學(xué)生綜合技能與就業(yè)取向；（3）對學(xué)生實際動手能力的培養(yǎng)重視不夠充分，很多學(xué)生畢業(yè)后即使是選擇進一步深造也仍需繼續(xù)學(xué)習(xí)在本科階段就應(yīng)該學(xué)習(xí)過的一些技能性、實踐性課程；（4）沒有構(gòu)建學(xué)生的可持續(xù)創(chuàng)新的地理科學(xué)知識終身素養(yǎng)。這說明了地理專業(yè)的整體辦學(xué)思路長期沒有得到有效的調(diào)整，另一方面也體現(xiàn)了廣大師范類高校的地理科研工作者沒有及時地結(jié)合國際地理科學(xué)前沿研究領(lǐng)域?qū)Φ乩韺I(yè)人才培養(yǎng)模式進行深入思考。

GeoDesign是一種統(tǒng)一的、具有較強的空間規(guī)劃能力但又不依賴于特定軟件平臺的地理科學(xué)整體思維方法，致力于解決復(fù)雜環(huán)境下的地理設(shè)計、分析、建模問題［6］。因而，GeoDesign要求學(xué)生具有良好的地理空間思維能力、設(shè)計規(guī)劃能力、空間分析能力和數(shù)字表達能力，這對現(xiàn)有的地理專業(yè)人才培養(yǎng)模式也提出了更高的要求（圖2）。

圖2 GeoDesign對地理專業(yè)人才能力的要求Fig.2 GeoDesign puts forward to new challenges of capability for students of Geophysical

2.3 要求變革現(xiàn)有的教學(xué)方法

目前，我國很多高校都非常重視地理專業(yè)的改革，在課程體 系 設(shè) 置［4］、課 程 教 學(xué)［5－6］、教 材 建 設(shè)［7］、教學(xué)模式［8］等方面進行了一系列的探索。由于地理科學(xué)前沿研究領(lǐng)域的很多科學(xué)理論轉(zhuǎn)換到專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域需要一定的時間；所以，高校地理專業(yè)領(lǐng)域的教學(xué)改革仍然方興未艾。目前，美國的賓州州立大學(xué)、北亞利桑利大學(xué)已經(jīng)開始開設(shè)GeoDesign的相關(guān)專業(yè)，開始正式實施GeoDesign專業(yè)的相關(guān)教學(xué)。這對將GeoDesign納入到我國高校地理專業(yè)的教學(xué)改革中有著很好的借鑒意義。

GeoDesign是一種全新的地理學(xué)空間規(guī)劃理論體系，緊密關(guān)注人與地理環(huán)境之間的相互關(guān)系；它所提出的“改變自然，設(shè)計自然”的理念更加注重將地理學(xué)的理論、知識、方法運用到人類的實踐活動當(dāng)中。GeoDesign以GIS作為技術(shù)支撐，以對空間活動的規(guī)劃設(shè)計作為目標(biāo)，對于很多設(shè)計過程的中間結(jié)果可以在計算機中實現(xiàn)虛擬重現(xiàn)，這樣的特點非常有利于教學(xué)過程，學(xué)生不但可以觀測到中間過程結(jié)果，而且還可以對設(shè)計結(jié)果進行預(yù)測。所以，如何將地理學(xué)的理論、案例、實驗方法、實驗結(jié)果等有機結(jié)合，形成具有地理信息技術(shù)新特色的GeoDesign教學(xué)模式，這些都是對當(dāng)前地理專業(yè)教學(xué)方式的重大挑戰(zhàn)。

3 對地理專業(yè)環(huán)境教育模式改革的建議

3.1 設(shè)置學(xué)科交叉融合性強的環(huán)境保護核心課程

地理學(xué)是一門多學(xué)科交叉融合的學(xué)科，始終以人地關(guān)系作為學(xué)科的核心領(lǐng)域?，F(xiàn)代地理學(xué)融合了地圖學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、遙感、自然環(huán)境、地球表面過程等諸多學(xué)科，隨著人類對地理環(huán)境問題認識的深入，其他學(xué)科的方法和理論不斷被引入到地理環(huán)境保護問題的研究當(dāng)中。因此，目前我國高校地理專業(yè)的核心課程設(shè)置中應(yīng)當(dāng)突出并強化新興的、綜合性強的、能體現(xiàn)地理學(xué)最新理論發(fā)展方向的交叉課程的設(shè)置，并鼓勵學(xué)生選修這類課程，以利于培育學(xué)生的環(huán)境素養(yǎng)并通過他們促進我國環(huán)境保護的宣傳、教育。如地理信息科學(xué)是地理學(xué)與測繪、計算機等學(xué)科融合發(fā)展的新興學(xué)科，但目前我國很多高校的地理專業(yè)一般只開設(shè)地理信息系統(tǒng)原理這樣一門較為簡單的課程，而對于其它技術(shù)性課程則多數(shù)不開設(shè)，在環(huán)境教育類課程設(shè)置中也不注新的學(xué)科理念、技術(shù)理念等的引入，這非常不利于拓寬學(xué)生的知識面。

地理學(xué)在科學(xué)技術(shù)的驅(qū)動下不斷發(fā)展［3］，形成了很多新的學(xué)科和專業(yè)，如GIS和GeoDesign。所以，在保證學(xué)生掌握必備的地理學(xué)基本理論的前提下，應(yīng)該盡可能地將新興的交叉性強的地理類環(huán)境保護相關(guān)課程作為地理專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課程，以利于他們形成更加良好的知識結(jié)構(gòu)。

3.2 加強學(xué)生終身地理素養(yǎng)和環(huán)境意識的培育

終身地理素養(yǎng)指的是學(xué)生能夠掌握與日常工作和生活密切相關(guān)的、有用的地理知識和技能，并且能夠形成持續(xù)的地理學(xué)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，即使他們從學(xué)校畢業(yè)后仍然能夠自主地、不斷地學(xué)習(xí)新的地理學(xué)知識和理論，能夠關(guān)注地理學(xué)的研究熱點問題。這實際上是地理專業(yè)人才培養(yǎng)的真正目標(biāo)。對于我國高校地理專業(yè)的本科階段的學(xué)生而言，培養(yǎng)他們形成良好的地理學(xué)科學(xué)思維方法，掌握必備的地理學(xué)軟件分析工具，構(gòu)建運用計算機進行地理科學(xué)實驗的基本方法，這些都是非常必要的，也是必須的。學(xué)生一旦掌握了地理學(xué)的科學(xué)思維方法和基本的地理學(xué)研究工具，在今后的工作與學(xué)習(xí)中，他們就能夠自主地圍繞某一地理科學(xué)問題開展相關(guān)研究活動，這不但有利于增強地理專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競爭力，而且也非常有利于提高我國基礎(chǔ)教育階段的地理師資水平。

當(dāng)然，對于如何構(gòu)建學(xué)生的終身地理科學(xué)素養(yǎng)，既要開展相關(guān)評價方法的研究，也要制定切實可行的培養(yǎng)方案和課程方案，更加要求廣大高校的地理學(xué)工作者提升自身的研究水平，掌握某些地理科學(xué)的前沿研究領(lǐng)域。

3.3 加強學(xué)生動手實踐能力的培養(yǎng)

掌握系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)知識和較強的實踐動手能力是現(xiàn)代高素質(zhì)復(fù)合型地理人才的必備要素。近年來，歷經(jīng)多輪地理專業(yè)教學(xué)改革，我國很多高校的地理專業(yè)的主干課程的課時總數(shù)都被不同程度的削減。但是，地理學(xué)始終是強調(diào)實踐動手能力的學(xué)科?，F(xiàn)在地理專業(yè)的實踐動手能力主要由野外實踐、課程實習(xí)和畢業(yè)論文構(gòu)成，在評價方式上主要有實驗報告、考察記錄和畢業(yè)論文等方式，加之現(xiàn)在很多實驗課程依賴于多媒體教學(xué)等方式，實驗課程的開設(shè)效果也存在很多的問題。這些在客觀上都導(dǎo)致了地理專業(yè)學(xué)生的實踐動手能力沒有得到真正的提高，如有的學(xué)生甚至連ArcGIS、ERDAS等主流GIS平臺軟件都不能熟練地進行操作。當(dāng)今地理學(xué)走向跨學(xué)科交叉發(fā)展成為必然的趨勢。因此，GIS技術(shù)已經(jīng)成為地理學(xué)研究的必備工具。因此，探索學(xué)生的專業(yè)實踐動手能力提高的有效途徑顯得尤為重要。以筆者所工作的高校為例，部分科研實力較強的教師結(jié)合科研項目的需要，有針對性地給學(xué)生提供豐富的地理研究課題，通過指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生科技創(chuàng)新或者課外學(xué)術(shù)作品競賽、參加“挑戰(zhàn)杯”等多種方式，使得很多有濃厚學(xué)術(shù)興趣的學(xué)生在實踐動手能力方面得到了鍛煉；此外，系部還根據(jù)學(xué)生的實際情況，指導(dǎo)有興趣的學(xué)生成立了“地理信息工作室”、“制圖規(guī)劃工作室”等學(xué)習(xí)團體，開展學(xué)科競賽，這些都為強化學(xué)生在課外通過自主學(xué)習(xí)提高實踐動手能力積累了有益的經(jīng)驗。

我們認為，GeoDesign代表了地理學(xué)發(fā)展的一種新趨勢，也體現(xiàn)了地理學(xué)在數(shù)字化時代不斷與其他學(xué)科交叉融合的新特點。因此，在這一背景下加強學(xué)生的動手能力培養(yǎng)，不但要突出課內(nèi)時間的有效利用，更要求教師要善于精選科學(xué)研究的案例并指導(dǎo)學(xué)生從事難度適中的地理學(xué)環(huán)境問題的科學(xué)探究。

4 結(jié) 語

GeoDesign是地理學(xué)、景觀學(xué)、園林規(guī)劃學(xué)、GIS等多學(xué)科交叉融合發(fā)展的結(jié)果，它的形成將對當(dāng)今地理專業(yè)的教學(xué)帶來沖擊。我國高校的地理專業(yè)，尤其是地方高師院校的地理專業(yè)，如何探索一條既符合當(dāng)今地理學(xué)發(fā)展趨勢又符合人才市場需求的、具有特色的地理科學(xué)專業(yè)改革道路，是擺在廣大高校地理教育工作者面前的一個迫切需要解決的課題。本文從GeoDesign的形成背景及其對地理專業(yè)所可能產(chǎn)生的影響角度出發(fā)，探討了GeoDesign的發(fā)展對當(dāng)今地理專業(yè)環(huán)境教育所面臨的幾個基本問題；在此基礎(chǔ)上提出了核心課程設(shè)置，學(xué)生地理素養(yǎng)的培養(yǎng)，實踐動手能力培養(yǎng)的建議。

現(xiàn)階段，考慮GeoDesign對地理專業(yè)學(xué)生的環(huán)境素養(yǎng)培充的影響，深入探索地理科學(xué)專業(yè)的環(huán)境教育模式改革途徑，極具現(xiàn)實意義與促進地理科學(xué)專業(yè)發(fā)展意義。環(huán)境保護是功在當(dāng)代、利在千秋的大事，而加強對高校學(xué)生的環(huán)境素養(yǎng)培育則是推行環(huán)境教育的重要途徑。因此，我們期待更多的同行專家共同探討并多提寶貴意見，為促進我國廣大地方院校地理專業(yè)學(xué)生的環(huán)境素養(yǎng)培育做出應(yīng)有的貢獻。

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