萬玉玉 董維紅 呂航 秦雨
摘要:環(huán)境地質(zhì)學(xué)是一門多學(xué)科交叉的應(yīng)用地質(zhì)學(xué)科,截止到目前該學(xué)科的理論體系尚未完善,給本科教學(xué)工作帶來重要的挑戰(zhàn)。作者在本文中總結(jié)了近年來從事環(huán)境地質(zhì)學(xué)教學(xué)和相關(guān)科研工作的經(jīng)驗,從教學(xué)目標、教學(xué)原則、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上探討了如何應(yīng)對學(xué)科的快速發(fā)展與本科教學(xué)之間的矛盾,旨在為從事環(huán)境地質(zhì)學(xué)教學(xué)工作的教師提供參考。
關(guān)鍵詞:環(huán)境地質(zhì)學(xué);本科教學(xué);教學(xué)基本問題
前言
環(huán)境地質(zhì)學(xué)作為新興的學(xué)科產(chǎn)生于20世紀70年代,與環(huán)境科學(xué)產(chǎn)生的時間相隔不到10年,是從地質(zhì)研究人員以其地質(zhì)背景為基礎(chǔ),針對日益嚴重的環(huán)境問題,而日益完善研究理論和積累研究經(jīng)驗的交叉學(xué)科[1,2,3]。目前較為公認的說法是將環(huán)境地質(zhì)學(xué)歸入地質(zhì)學(xué)的范疇,認為是一門應(yīng)用性的地質(zhì)學(xué)科分支,但也有人將其歸入環(huán)境科學(xué)的范疇。到目前為止,環(huán)境地質(zhì)學(xué)還處于構(gòu)建自身理論體系,豐富研究內(nèi)容,完善研究方法的階段。因此關(guān)于環(huán)境地質(zhì)學(xué)的定義也是“仁者見仁,智者見智”,尚未形成統(tǒng)一的說法[1]。而環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程作為高等學(xué)校地學(xué)類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一,在本科生培養(yǎng)中的重要性越來越顯著,但是究其學(xué)科本質(zhì)來說還存在各種尚未明確的定義和問題,這些問題的存在給本科教學(xué)增加了難度,如何針對不同專業(yè)類別的學(xué)生進行教學(xué)也是任課教師亟待解決的問題。本次論文以近年來的環(huán)境地質(zhì)學(xué)教學(xué)經(jīng)驗為基礎(chǔ),圍繞教學(xué)中的基本問題進行探索和實踐。
教學(xué)目標
環(huán)境地質(zhì)學(xué)是面向地礦、自然地理、環(huán)境以及工程類相關(guān)專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,課程定位是概論性質(zhì)的課程,旨在為本科生建立人與地質(zhì)環(huán)境之間和諧共處的可持續(xù)發(fā)展觀,建立研究地質(zhì)環(huán)境問題所涉及的基本理論體系、研究方法和導(dǎo)論性的幫助學(xué)生認識后期專業(yè)課在解決實際問題中的作用。因此進行環(huán)境地質(zhì)學(xué)的教學(xué)工作要緊密圍繞該教學(xué)目標開展。
教學(xué)原則
圍繞環(huán)境地質(zhì)學(xué)的教學(xué)目標,在教學(xué)過程中應(yīng)該秉承以下四點基本原則:
1、人-地可持續(xù)發(fā)展的原則
在認識人-地關(guān)系的過程中秉承可持續(xù)發(fā)展觀是解決地質(zhì)環(huán)境問題的基本理念[2]。早期的人-地關(guān)系觀是“天命論”,這種理念受限于人類的活動能力,也進一步限制了人類對于地質(zhì)環(huán)境的開發(fā)和利用。工業(yè)革命后,隨著人類活動能力的增強,“人定勝天”的理念深入人心,導(dǎo)致無限制的開發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境資源和向地質(zhì)環(huán)境中排放廢物,最終導(dǎo)致資源短缺、環(huán)境污染等地質(zhì)環(huán)境問題頻發(fā)。這些問題的出現(xiàn)引發(fā)了人們對人-地關(guān)系的重新思考和定位。1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會(WCED)發(fā)表了報告《我們共同的未來》中正式定義了可持續(xù)發(fā)展觀-“既滿足當代人的需求,又不對后代人滿足其自身需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展”??沙掷m(xù)發(fā)展觀在環(huán)境地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域則體現(xiàn)為考慮地質(zhì)環(huán)境中資源的可更新能力及地質(zhì)環(huán)境的自凈能力,以此為基礎(chǔ)促進人-地關(guān)系的和諧發(fā)展。相關(guān)專業(yè)的學(xué)生必須建立起以人-地和諧發(fā)展為目標的可持續(xù)發(fā)展觀。基于此,培養(yǎng)學(xué)生了解人-地和諧共處所應(yīng)遵循的人-地規(guī)律,并在整個教學(xué)過程中始終貫穿人-地可持續(xù)發(fā)展的原則是環(huán)境地質(zhì)學(xué)教學(xué)中的重中之重。
2、以學(xué)生為本的原則
《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》課程在相關(guān)專業(yè)的開課學(xué)期基本上在大二下學(xué)期和大三上學(xué)期,處于各相關(guān)專業(yè)專業(yè)課尚未開展或者僅有少數(shù)開展的階段,是作為主要的專業(yè)基礎(chǔ)課程而開設(shè)的。該階段的學(xué)生具有少量專業(yè)基礎(chǔ)課知識,對于某些地質(zhì)環(huán)境問題所涉及的專業(yè)理論缺乏必要的了解,而對于另外一些相對簡單的知識點則有一定的認識。該特征決定了學(xué)生對地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生機理以及相關(guān)的分析方法等深入認識和理解的能力有限。因此教師在講授《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》課程之前,必須考慮不同年級學(xué)生在知識結(jié)構(gòu)上的差異,有針對性地調(diào)整各章節(jié)的內(nèi)容和深度。對于學(xué)生具有一定基礎(chǔ)的內(nèi)容可以從教學(xué)內(nèi)容上進一步深化,從教學(xué)方法上有選擇性的進行激勵學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)。而對于一些涉及的專業(yè)理論較難,或者學(xué)生尚未學(xué)習(xí)的知識點,則可以考慮通過適當?shù)暮喕?,以使學(xué)生了解解決問題的思路以及所涉及的專業(yè)領(lǐng)域為準,使得學(xué)生將來學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)理論時具有明確的目標。該原則是達到教學(xué)目標的重要保障。
3、體現(xiàn)專業(yè)特色的原則
環(huán)境地質(zhì)學(xué)涉及的內(nèi)容非常廣泛[4],但是由于課時和學(xué)生專業(yè)背景的限制,無法對每個章節(jié)均進行詳細講解,必須在教學(xué)過程中考慮學(xué)生的專業(yè)背景和學(xué)科特色進行講授內(nèi)容的設(shè)計,并且在過程中要強調(diào)學(xué)生后續(xù)的專業(yè)理論對解決地質(zhì)環(huán)境問題的支撐作用,強化學(xué)生對專業(yè)理論實用性的認識。對于地礦類專業(yè)的學(xué)生,側(cè)重講解地質(zhì)環(huán)境對資源性和災(zāi)害性,重點講授的內(nèi)容可以是自然地質(zhì)環(huán)境問題、能源開發(fā)所導(dǎo)致的地質(zhì)環(huán)境問題等;對于工程類專業(yè)的學(xué)生,側(cè)重講解人類的工程活動對地質(zhì)環(huán)境的影響,比如水力水電工程對地質(zhì)環(huán)境的影響、土木道橋工程對地質(zhì)環(huán)境的影響等。對于環(huán)境類專業(yè)的學(xué)生,側(cè)重講解人工廢棄物對于地質(zhì)環(huán)境的影響、原生地質(zhì)環(huán)境問題對人體健康的影響等。在教學(xué)過程中也要讓學(xué)生認識到各相關(guān)專業(yè)的特長和短板,強調(diào)專業(yè)特色和跨專業(yè)合作的意識。該原則是保證保質(zhì)保量完成教學(xué)任務(wù)的重要基礎(chǔ)。
4、面向社會需求的原則
環(huán)境地質(zhì)學(xué)是一門應(yīng)用型地質(zhì)學(xué)科,旨在解決地質(zhì)環(huán)境問題。在人類活動對地質(zhì)環(huán)境影響范圍日益擴大,影響程度日益深化,依賴程度愈發(fā)強化的今天,各種地質(zhì)環(huán)境問題層出不窮,并且在不同的時空尺度上,地質(zhì)環(huán)境問題對人類生存和發(fā)展的影響也不斷變化。與此同時,地質(zhì)環(huán)境問題的研究理論、評價方法以及防治措施等也是隨著時代變遷而逐漸的深化和提高。該特征的存在給教學(xué)上提出了更高的要求,必須在教學(xué)過程中時刻緊跟社會需求和科學(xué)前沿,讓學(xué)生了解最新的社會需求和國家規(guī)劃等信息,了解與此相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境問題的發(fā)生發(fā)展過程、防治措施等,真正按照實際需求培養(yǎng)學(xué)生,使學(xué)生可以做到學(xué)以致用。此外,在近年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生中普遍存在對各種專業(yè)課開設(shè)目的認識不明確。該問題反映出授課教師在強化理論和方法教學(xué)的同時,對于課程在解決實際問題中的作用的講授存在不足,因此在講授相關(guān)知識的過程中,以面向社會需求,解決實際問題為目標,這也是幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)目標不明確問題所必須秉承的原則。
教學(xué)內(nèi)容
環(huán)境地質(zhì)學(xué)主要是研究人-地關(guān)系的學(xué)科,在這個學(xué)科中其核心問題包括以下四個方面:
1.環(huán)境地質(zhì)學(xué)的研究對象“人-地關(guān)系”主要特征的介紹。所謂的人-地關(guān)系中的“地”所指的是什么?具有什么特征?也就是環(huán)境地質(zhì)學(xué)的研究客體-地質(zhì)環(huán)境的基本概念、特征及相關(guān)地質(zhì)環(huán)境問題的研究思路和研究方法。該部分是地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程所涉及的基礎(chǔ)理論單元。
2.“人-地關(guān)系”中地質(zhì)環(huán)境對人類生存和發(fā)展作用的介紹。針對“人-地關(guān)系”中地質(zhì)環(huán)境對人類生存和發(fā)展的支撐和限制作用,其中支撐作用表現(xiàn)為資源的提供,即地質(zhì)環(huán)境的資源效應(yīng)。該部分包括了水資源、土地資源、礦物資源等。主要介紹各種的形成機理和儲存特征、以及在全球和我國的分布特征。而地質(zhì)環(huán)境的限制作用則主要為各種地質(zhì)環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害。該部分包括了地震、火山、洪水、海嘯、崩滑流等自然地質(zhì)災(zāi)害。
3.“人-地關(guān)系”中人類活動對地質(zhì)環(huán)境影響的介紹。針對“人-地關(guān)系”中地質(zhì)環(huán)境對人類活動的反饋作用,包括資源開發(fā)利用活動、工程活動、農(nóng)業(yè)活動以及生活生產(chǎn)廢棄物排放活動所引起的地質(zhì)環(huán)境問題,如地面沉降、誘發(fā)地震、誘發(fā)的滑坡和崩塌、水污染、土地退化等。
4.“人-地關(guān)系”調(diào)查研究方法的介紹。針對各種地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查、評價及預(yù)測等防治措施以及相關(guān)機理的研究方法的介紹。
在課堂講授的過程中要緊扣“人-地關(guān)系”這條主線進行相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計,對于地質(zhì)環(huán)境問題發(fā)生機理的講授可以適當?shù)目s減,而主要考慮地質(zhì)環(huán)境問題對人類生存發(fā)展的支撐和限制作用的講授,即主要講授地質(zhì)環(huán)境問題的發(fā)生發(fā)展過程,以及在過程中對人類生存發(fā)展的影響及相應(yīng)的調(diào)查評價方法和主要防治措施。以地震的講授為例,其主要的內(nèi)容可以設(shè)計如下:地震的基本原理的介紹、全球地震的分布特征、中國地震的分布特征、地震的危害、地震的防治措施。
教學(xué)方法
環(huán)境地質(zhì)學(xué)的多學(xué)科交叉特性、教學(xué)對象復(fù)雜性、教學(xué)內(nèi)容的廣泛性以及與人類社會關(guān)系的密切性等特征,使得環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程的教學(xué)方法不能局限于傳統(tǒng)的單一的課堂理論授課,但也給教學(xué)方法的創(chuàng)新提出了新的機遇。研究型教學(xué)方法、案例型教學(xué)方法、專題化合作討論教學(xué)方法[4]、提問朔源法、多媒體教學(xué)法[5]等教學(xué)方法均有很好的適應(yīng)性。針對不同的教學(xué)內(nèi)容,采用不同的教學(xué)方法可以達到較好的教學(xué)效果。
在講授地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)所涉及的基本概念、特征及相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境問題的研究思路和方法時,可以采用提問朔源法。比如以地球四大圈層與人類活動息息相關(guān)的部分為提問起點,引導(dǎo)學(xué)生進行全球地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)空間范圍的思考,最終通過對地球四大圈層范圍的回顧和交叉范圍的討論結(jié)合目前人類的技術(shù)水平的限制,確定出全球地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的空間范圍。并且以不同的地質(zhì)環(huán)境問題發(fā)生時空尺度和人類活動影響的時空尺度的提問,引導(dǎo)學(xué)生了解地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的時間尺度的多維度特征和空間尺度的全球性和局域性。
在講授自然地質(zhì)環(huán)境對人類生存發(fā)展的支撐作用和限制作用相關(guān)的內(nèi)容時,可以采用案例型教學(xué),利用現(xiàn)代高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)平臺,以地震、火山、滑坡的經(jīng)典報道為案例,講解自然地質(zhì)災(zāi)害的危害和相應(yīng)的防治措施;以土地資源、水資源以及礦產(chǎn)資源的需求量及用途為出發(fā)點,引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握地質(zhì)環(huán)境的資源效應(yīng)。并可以結(jié)合地質(zhì)環(huán)境對人類活動的反饋作用采用經(jīng)典案例教學(xué),以典型的土地退化案例-甘肅的武威盆地的沙漠化問題,從自然氣候、地質(zhì)條件的分析入手,分析自然地質(zhì)條件對人類生存發(fā)展的限制;從不合理的水土資源的利用方面,分析人類不合理的水資源開發(fā)活動和農(nóng)業(yè)活動對地質(zhì)環(huán)境的影響;從植樹造林、推廣退耕還林還草到節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣等治理措施的實施效果,分析人類合理的活動對地質(zhì)環(huán)境的有利影響。
在講授人工廢棄物對地質(zhì)環(huán)境污染相關(guān)內(nèi)容時,可將其與污染的調(diào)查評價方法合并,采用研究型的方法進行教學(xué)。比如水污染和土壤污染方面,可以設(shè)置相應(yīng)的研究區(qū),引導(dǎo)學(xué)生分組進行相關(guān)內(nèi)容的自學(xué)、野外調(diào)查方案的設(shè)計、數(shù)據(jù)的分析、成果的表達,以及最終形成研究報告,并在課堂上開辟專門的學(xué)時進行研究成果的匯報。
結(jié)語
本論文總結(jié)了筆者三年來的教學(xué)經(jīng)驗,從教學(xué)目標、教學(xué)原則、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法四個方面進行了討論,在實際的教學(xué)工作中取得了較好的效果。但是由于環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程涉及內(nèi)容廣泛,教學(xué)對象復(fù)雜等特征,在有限的學(xué)時真正做到讓學(xué)生受益匪淺,仍然是任重而道遠。
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