地學背景高校環境科學專業自然地理學教學改革論文

地學背景高校環境科學專業自然地理學教學改革論文

　　自然地理學是研究自然地理環境各種要素及其相互關系，闡明自然地理環境的結構、功能、物質遷移、能量轉換、動態演變以及地域分異規律的學科。自然地理學的研究對象是自然地理環境，包括只受到人類間接或輕微影響，而原有自然面貌未發生明顯變化的天然環境，和長期受到人類直接影響而使原有自然面貌發生重大變化的人為環境。

　　桂林理工大學是以地學為背景的綜合性大學，最早為1956年，國家重工業部在廣西組建的桂林地質學校，1978年桂林冶金地質學院，1993年桂林工學院，20XX年3月學校正式更名為桂林理工大學。我校環境科學專業是從地球化學專業轉型而來，跟地學有緊密聯系，考慮到知識傳承，同時也為培養服務地方經濟發展專門人才需求，為廣西產業特點的有色金屬行業培養環保人才，因此開設了地學類相關課程，自然地理學即為地學類課程之一。本著對環境科學專業的要求，對自然地理學課程教學進行一定的改革實踐。

　　一、教學改革思路

　　我校環境科學專業培養目標是培養具備系統的環境科學基礎及具有較全面的環境科學專業知識和技能，受到科學研究、應用研究和環境管理的基本訓練，具有良好的科學素質及一定的研究、開發和管理能力的科學技術人才。學生畢業后能在科研機構、高等學校、企事業等環境保護事業相關科學領域從事科研、教學、環境保護和環境管理等工作。

　　相比來說，環境科學專業后續專業課程安排著重在具體環境科學知識的教授和能力的培養，而作為專業基礎課的自然地理學，開設在先，一方面側重學生宏觀環境意識的培養，比如：全球環境問題的認識，人與環境；人一地關系觀察認識的培養，另一方面，應側重解決本地區有色金屬工業帶來的系列環境問題的知識教授和能力培養。由此針對自然地理學課程理論和實踐教學進行了教學改革。

　　二、教學改革實踐內容

　　1、教學內容改革

　　自然地理學課程主要包括地球概論、氣象氣候學、地質學基礎、地貌學、水文學、土壤地理學、植物地理學、綜合自然地理學等分支學科內容。考慮到我校地學背景和環境科學專業及人才培養目標需求，本課程理論教學內容加強了礦產資源開發等人類活動引發的地質災害、環境污染、生態破壞等部分內容的案例講授教學，同時鑒于廣西及我國西南地區為巖溶廣泛發育特色地區，授課內容也加強了石灰巖地區環境、生態環境及土壤發育等相關內容教學。實踐環節教學則側重桂林周邊漓江流域巖溶發育特征、巖溶地區土壤發育特征及結構觀察、南嶺山脈主峰之一貓兒山地區生態環境觀察等內容。

　　2、教學方法改革

　　（1）強調自然因素與人類活動對環境及生態環境的綜合作用

　　根據自然地理學的學科特點，強調各種自然因素的環境、生態環境作用的同時，提醒學生關注，近年來的人類活動對自然地理現象的影響程度越來越大。很多自然地理現象的形成是多種因素綜合作用的結果，各種自然因素固然起到非常大的作用，但某些自然地理想象的產生，人類活動已經能夠越來越成為主要因素。例如，在南方巖溶石山地區廣泛發育的“石漠化”現象，其成因有自然因素，也有人為因素，往往是二者的綜合作用成因。自然因素是石漠化形成的基礎條件。巖溶地區豐富的碳酸鹽巖具有易淋溶、成土慢的特點，是石漠化形成的物質基礎。山高坡陡，氣候溫暖、雨水豐沛而集中，為石漠化形成提供了侵蝕動力和溶蝕條件。因自然因素形成的石漠化土地占石漠化土地總面積的26%。

　　作為自然因素：強烈的巖溶化過程、地質條件、地形、地貌因素、植被生長環境等都是石漠化發育形成的基礎條件。而人為因素是石漠化土地形成的主要原因。巖溶地區人口密度大，地區經濟貧困，群眾生態意識淡薄，各種不合理的土地資源開發活動頻繁，導致土地石漠化。人為因素形成的石漠化土地占石漠化土地總面積的74%，主要表現為：過度樵采、不合理的耕作方式、過度開墾、亂砍濫伐、不合理放牧都是形成石漠化的重要因素。

　　（2）灌輸全球環境、宏觀環境與微觀環境緊密相關緊密結合的觀念

　　鑒于環境科學專業開設主要專業課程主要有水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理工程、環境監測、環境影響評價等具體環境問題相關的課程，如何將所學課程與現今全球性環境問題相結合，對學生培養非常重要。例如：全球變化、全球變暖、臭氣層空洞，酸雨問題，結合自然地理學氣候氣象學、宏觀環境，大氣圈，生物圈，巖石圈，土壤圈的尺度來理解這些具體環境問題。

　　（3）改革課堂教學方法，采用多媒體結合課堂討論式教學，調動學生學習自主性。在課堂上除要求教師認真備課，做好多媒體課件、根據專業特色，適當取舍組織使用教材、課堂上認真教授外，近年來我們還積極查閱有關的影像視頻材料，采用邊觀看、邊講解、邊討論的教學模式，使課堂氣氛活躍，學生參與積極性高漲，教授內容形象生動便于理解，收到了良好的教學效果。改變了以往老師講學生聽的乏味的常見課堂現象。

　　3、實踐教學改革

　　自然地理學作為實踐性很強的課程，其實踐教學是必不可少的關鍵教學環節，對理解課堂教學內容和整個課程相關科學知識的學習具有非常重要的作用和意義。通過理論聯系實際加深學生對自然地理學中基礎知識、基本理論的理解和掌握，幫助學生掌握區域綜合調查及分析的方法，培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生的科學精神和實際動手能力。

　　（1）加強野外實習基地建設，做好實習路線選擇。自然地理野外實習地區的環境特征直接影響著實習內容及實習效果，所以要真正搞好野外實習，達到預期的實習目的和實習效果，必須充分論證，選擇好實習路線加強實習基地建設十分重要。根據課程特色，理想的實習地區應該具有自然地理組成與結構的復雜性、鮮明的地帶性、交通便利性和經濟可行性。

　　我校環境科學自然地理學教學實習時間為期三周，通常安排在第二學期期末（18—20周）具體時間根據年度教學安排確定，實習路線主要有桂林氣象局、桂林貓兒山、桂林條山、桂林靈川大圩—大境、桂林—漓江—陽朔、桂林唐家灣—森林公園、桂林靈川潭下—青獅潭等九條線路。主要內容包括：河流地貌、巖溶地貌、花崗巖地貌、氣候氣象觀測及大氣觀測、石灰巖地區植被生態環境、花崗巖地區植被生態、碎屑巖地區地貌植被、巖溶地下水、環境地質等。其中野外實習兩周，室內整理和編寫實習報告一周。主要實習路線及其主要內容介紹如下：

　　第一、桂林氣象臺大氣及氣象觀測觀測參觀調查

　　位于桂林市北部，為國家氣候基準觀測站，擁有目前國內常規氣象及大氣觀測全部儀器設備，能人工和自動進行各種氣象要素的觀測，如溫度、濕度、風速、風向、地溫、降水量、蒸發量等。比較先進的有：多普勒氣象雷達、L波段大氣觀測雷達。另外還能進行與大氣環境有關的大氣成分測量，目前主要可自動監測大氣黑炭和氣溶膠。結合學習各種天氣現象及氣候基本知識。大氣監測、氣象觀測的主要要素，觀測方法及監測、觀測儀器設備。天氣預報會商、氣象數據采集及傳輸等。

　　第二、漓江實習路線（巖溶地貌及溶洞）

　　起點龍船坪碼頭終點陽朔。漓江發源于興安的描兒山，由桂林沿漓江到陽朔大約是83km的水程，是山水甲天下的桂林風景的精華所在。桂林到陽朔的如畫美景主要是由千姿百態的巖溶地貌和清澈晶瑩的漓江流水構成的。漓江由桂林至陽朔段沿岸巖溶地貌發育，類型多樣，其分布具有一定的規律性，即桂林市區附近為孤峰平原。桂林市區以南至陽湖，逐漸轉變為峰叢洼地和峰林谷地地貌。沿江可以看到較多的溶蝕邊槽和多層溶洞，如象山、七星巖、穿山、月亮山等溶洞。它們分別對應著桂林地質歷史時期的四次較大的地殼抬升運動。在冠巖可看見地下暗河。溶洞內多發育各式各樣的石幔、石忡鐘乳。石筍。沿江出露的地層有下泥盆統（D1）、中泥盆統信都組（D2x）、中泥盆統東崗嶺組（D2d）、上泥盆統（D3）及下石炭統巖關組（C1y）和大塘組（C1d）。除下泥盆統（D1）、中泥盆統信都組（D2x）為砂巖及粉砂巖以外，其余均為石灰巖及白云巖。尤其是中泥盆統東崗嶺組（D2d）和上泥盆統融縣組（D3r）的層厚質純的石灰巖為巖溶地貌的發育提供了物質基礎。此外沿途還可看到河漫灘、邊灘、心灘、河流階地、褶皺構造、大型的節理面及單面山地貌。

　　第三、貓兒山實習路線（花崗巖及土壤剖面分帶）

　　（1）沿盤山公路觀察土壤和植被分帶特征。根據1996年國家氣象局的氣候區劃，貓兒山地處中亞熱帶季風濕潤氣候區，但其同時受海拔高度、山地地形和森林等地理環境因子的綜合影響，表視為明顯的亞熱帶山地氣候特征。成土母質為花崗巖，從山腳到山頂，其土壤類型具有明顯的分帶特征：400m標高以下為山地紅壤、400—700m標高為山地黃紅壤、700—1200m標高為山地黃壤，1200—1400m標高為山地生早棕壤、1400—1800m標高為山地黃棕壤、1800—2000m標高為泥炭土（主要在八角田一帶）、2000m標高以上為山頂矮林土。貓兒山林區是我同中亞熱帶保存較好并有一定代表性的天然林區，地帶性植被類型為常綠闊葉林。植被的垂直分布較明顯，從山腳到山頂，依次出現的植被類型為常綠闊葉林和常綠針闊葉人士林、常綠落葉闊葉混交林、常綠闊葉林和常綠針闊葉混交林、山頂矮林和山頂灌草叢。

　　（2）編寫野外實習指導書，提高實習質量和效率。編寫實習指導書是建立在調查研究和收集實習基地資料的基礎上進行的。這幾年我們編寫了實習地區自然地理野外實習教材及實習指導書，一方面教師能夠全面系統地有根有據地向學生講解實習地區自然地理特征，避免空泛的—般性介紹，從而使學生對實習地區的自然地理環境有較全面、系統深入的認識，收到理論與實踐相結合的效果；另一方面學生對實習范圍、路線和具體內容事先有較系統的了解，使實習過程化被動為主動。因此編寫野外實習指導書也是提高野外實習質量的重要_環[4。

　　（3）鼓勵學生自主學習獨立觀察，培養學生實際工作能力和創新思維。野外實習是教學中的主要實踐活動，能培養學生野外實地工作能力和有關基本技能，使學生對理論知識產生感性認識。例如為使學生充分理解土壤和植物這一部分知識，選擇了土壤和植被垂直地帶性都明顯的廣西貓兒山自然保護區實習路線，先鼓勵學生自主觀察不同海拔的土壤類型和植被類型，要求學生討論它們在形成上的相互影響，教師總結講解，將課堂上和書本上對自然地理環境中各成分之間的相互聯系引入現場觀察，培養學生理論聯系實際能力，并培養學生不唯書、不唯上的創新精神。這種學生觀察、討論、發言、教師重點講解的現場教學模式，收到了明顯效果，學生普遍反映收獲很大。

　　三、結論與建議

　　1、環境科學專業自然地理教學改革是提高教學質量，培養學生環境保護意識，培養面向廣西及西南巖溶區環境保護專業人才的必須。通過理論學習及典型地區野外實踐教學，使學生理論聯系實際能力普遍提高，創新能力和創新意識得到加強。學生在專業知識闊展，野外操作能力，綜合分析能力，心理品質等方面得到鍛煉與提高，為畢業后從事環境保護專業工作打下較好基礎。

　　2、加強與完善自然地理野外實習基地建設。經過幾年實習和全體師生的努力，使得桂林鄰邊地區氣象局、貓兒山及漓江等幾條自然地理實習路線初具規模；實習內容逐年豐富，有較完整的教學大綱與計劃。但仍有一些科目的實習內容不能開展，部分實習點、路線還不太理想，需進—步調整。

　　3、教師隊伍建設。自然地理野學教學要求教師不僅有較為豐富的專業理論知識，還要有較為豐富的野外工作經驗和應變能力。目前我專業自然地理學教學教師只有兩名，相對來說，承擔野外實踐教學環節人力不足。因此，需要增加培養鍛煉野外實習指導教師1—2名，加強野外實習指導教育的梯隊建設是自然地理野外教學實習繼續下去的基本保障，應予以重視。

　　4、實習時間及經費投入。雖然近年來我校對實踐教學環節逐漸重視，實習經費有所增加，但仍僅能維持實習期間師生部分開銷，真正投入到基地建設中的甚少，使部分實習難于深入開展，實習時間受到限制，從而也影響了實習效果。

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