喬寶晉,魏海濤,劉霈珈
(1. 鄭州大學 地球科學與技術學院,河南 鄭州;2. 鄭州大學 政治與公共管理學院,河南 鄭州)
教學改革是高校課程建設中的一項重要工作,通過對相關文獻的綜述發(fā)現(xiàn)與地理學相關的教改論文中涉及到遙感技術的應用[1-4],地理科學[5,6]以及測繪科學[7,8]中的人才培養(yǎng)以及教材現(xiàn)狀等涉及到的較多,而對授課過程中引入綜述文章的研究較少。
碩士研究生的課程主要安排在一年級,而我們院的多數(shù)學生來自綜合院校或者示范院校,本科期間對于科研方面大多了解較少。另一方面,工作幾年來,發(fā)現(xiàn)一些高年級的學生閱讀文獻仍然不夠多,尤其是對于高水平的英語文獻閱讀普遍比較吃力,然而多數(shù)高水平的文章普遍發(fā)表在英語期刊上,這嚴重阻礙了研究生了解專業(yè)領域的最前沿知識。因此,在授課過程中適當結合高水平的綜述論文,使得學生能了解到更多科研方面的知識,且有助于學生盡早進入科研的狀態(tài)。專業(yè)課的授課過程中結合高水平綜述論文對增強學生對各相關領域的科學研究的了解具有重要意義。
綜述論文是通過對已發(fā)表論文進行全面的組織、綜合和評價,綜述論文一般包括對科學問題的定義、對以前研究的總結、存在的問題以及對未來如何解決相關問題提出建議,對今后的科學研究提出了具體的研究方向。高水平的綜述性文章對該領域未來研究有著重要的指導意義,對綜述論文的精讀,能夠使得讀者能夠較快掌握相關領域的研究現(xiàn)狀。目前,地學領域有不少高水平綜述論文的期刊,例如Nature子刊Nature Reviews Earth & Environment,Earth-Science Reviews以及ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing等。一般這些文章來自該領域資深的學術大家,在領域內具有非常高的學術造詣,詳細地梳理該領域的研究現(xiàn)狀及不足,為今后的研究指出明確的方向。

圖1 中國知網和Web of Science界面
目前學術期刊以及相應的出版集團非常多,對于初入學術之路的研究生一時很難找到有效的文獻查找途徑。對于中文的學術論文搜索相對簡單,一般都能夠在中國知網和萬方數(shù)據(jù)庫上搜索到,通過關鍵詞的搜索,能夠找到所對應的文獻資料;而對于外文(尤其是英文)期刊,出版集團較多,比如Nature Reviews Earth & Environment屬于Nature旗下的,Earth-Science Reviews和ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing屬于愛思唯爾旗下的,網址都不同,如果只是從對應的出版集團搜索,不能搜索到所有相關的文章,以至于無法滿足我們的需求,因此,我們可以通過Web of Science搜索所有期刊的文獻資料。然而Web of Science有一個問題是論文發(fā)表一段時間后才能檢索到,有一定的滯后性,且對于非校內網的用戶,可能無法登錄Web of Science,這里推薦另一個功能比較強大的檢索工具是ResearchGate,該網站對于新發(fā)表的文章更新速度非常快,并且可以檢索到大多數(shù)的文獻數(shù)量。熟練這幾個網頁的使用,基本上能夠輕易檢索到所需的文獻資料。
本科時期,多數(shù)學生學習到的知識都是比較泛的,對于一個特定的方向很少有學生進行深入的學習,而研究生階段,主要是以科學研究為主,如果不能夠對一個方向的研究概況進行綜合的了解,則很難在這個方向有一個很好的發(fā)展,因此,需要研究生對研究方向進行深入的研究和探討。在授課的過程中有意引導學生根據(jù)自己的研究方向搜索相應的綜述文獻,由于部分學生的英文水平相對較差,應首先從中文的綜述文獻開始,對該領域的發(fā)展,技術方法的應用以及分析的手段有了較深入的了解后,然后開始閱讀英文的高水平綜述文獻。使得學生能夠了解到該領域科學研究方面的最新進展以及所面臨的困境,有助于增強學生的科研興趣,為今后的科研工作做鋪墊。
對于一個學院來說,多數(shù)學生都有各自的研究方向,如果只是根據(jù)授課教師個人熟悉的方向講解綜述文獻可能效果不太好,因為不同方向的學生可能不感興趣或者聽不懂。因此,在上課前根據(jù)本節(jié)課的內容,事先與學生溝通,選擇學生較為感興趣的方向。課前需認真選擇合適的綜述性文章,做好相關的教學內容,在課堂上向學生展示。通過結合學生的興趣講述相應的方向,能夠有效地提高課堂的授課效率,也能夠增加學生學習的興趣,使得整個課堂形成非常好的學習氛圍。
在這方面現(xiàn)在研究成果非常多,比如由波士頓大學研究團隊研究表明了中國和印度在過去20年間全球陸地變綠的貢獻量在全球國家中占前兩位[9]。在介紹這部分的內容時,我們可以引用近期Nature Reviews Earth & Environment的創(chuàng)刊號上發(fā)表的北京大學城市與環(huán)境學院樸世龍教授課題組的綜述論文[10]。講述的內容主要包括以下幾個方面:
(1)了解研究的大背景,從上世紀80年來以來植被變綠一直持續(xù)至今,尤其是北方高緯地區(qū)、農田和植樹造林區(qū)域尤為明顯;
(2)介紹常用的遙感衛(wèi)星特點,以及該研究應用到的方法,包括葉面積指數(shù)遙感反演方法和不確定的分析;
(3)介紹原因解釋的方法,包括定性的分析,利用植被模型的分析,如何提高模型的分析精度等。
冰凍圈的研究是近些年來的研究熱點,尤其是第二次青藏高原科學考察的啟動,使得更多高校參與到青藏科考的科學研究中。湖泊研究是近期的一個研究熱點問題[11-14],在該方面的介紹中引用Song et al. (2014)發(fā)表在《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》期刊的文章[12]、Sun et al. (2019) 發(fā)表在《Earth Science Reviews》[15]以及Zhang et al. (2020)發(fā)表在《Earth Science Reviews》[16]等三篇高水平的綜述,介紹的內容包括以下幾個方面:
(1)介紹湖泊的分布特征以及近些年的變化特點;
(2)常用衛(wèi)星的特點以及發(fā)展現(xiàn)狀,從最早的Landsat系列只能獲取面積數(shù)據(jù),到近些年的ICESat等測高雷達衛(wèi)星觀測水位以及利用高精度的DEM計算水量等的發(fā)展;
(3)原因分析的手段由線性的定性分析,到目前采用較多的水量平衡的定量分析,不斷的發(fā)展使得對湖泊變化原因的認知更明晰。
在綜述性文章較少的領域,我將通過自己的認識總結該領域的研究進展情況。比如對于青藏高原冰川研究綜述相對較少,而現(xiàn)階段對冰川的研究又非常多。將從以下幾個方面介紹:
(1)首先對冰川編目的介紹,青藏高原第一次冰川編目主要是使用了地形圖,而第二次冰川編目則主要使用了Landsat影像[17,18];
(2)其次對冰川面積變化的研究,由最早的地形圖測量,到低分辨率的Landsat影像,發(fā)展到現(xiàn)在米級的高分辨率影像,對冰川的識別精度越來越高;
(3)對冰川物質平衡的研究,由之前的花桿測量,該方法只能監(jiān)測到很少的冰川,而且花費大量的人力物力[19,20],到近些年利用ICESat等雷達測高技術的應用[20],以及更先進的InSAR技術監(jiān)測毫米級的冰川厚度變化[21-24];
通過對這三個方向的綜述文章的講解,我認為一定能夠讓學生對這三個方向的研究方法、研究內容以及最新的研究理論有一個直觀的認識和了解,從而希望能夠在一定程度上激發(fā)學生對科學研究的熱情。
在教學中,往往一些學生只是學習到了課本上的知識,但是對于這些知識能夠具體做些什么以及在科學研究中的應用并不了解,也沒有進一步拓展學習到的知識。因此,介紹一些綜述論文涉及到的專業(yè)知識,例如數(shù)據(jù)的獲取,衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的處理,數(shù)據(jù)的分析以及論文的寫作方式等,能夠讓學生盡早了解專業(yè)知識的具體應用,從而提升課堂教學的效率。
授課過程中,適當介紹一些相關領域高水平綜述論文,一方面有助于增加研究生對該領域科學研究的了解,也有助于進一步了解專業(yè)知識在科學研究中具體能做什么;另一方面讓學生了解到該領域內的研究現(xiàn)狀,最新的研究進展,目前研究存在的問題和難點,以及將來在哪些方面需要做更進一步的工作,從而開拓學生的視野,為今后的科學研究做好鋪墊。另外重要一點是通過授課能夠使得學生能夠掌握更好閱讀文獻的方法。
高水平的綜述文章能夠詳細地展現(xiàn)一個領域的研究歷程,從剛開始的方法不成熟,技術手段不成熟,以及到現(xiàn)如今最新的進展情況,不僅包括研究方法、研究內容以及過去研究存在的問題,現(xiàn)在研究手段的進步以及現(xiàn)在仍然存在的問題,也包括在一定程度上指出該領域未來發(fā)展的趨勢,尤其是該部分對于研究生今后的科研發(fā)展具有很強的指導意義。對于剛入學不久的研究生來說,很少有學生能夠有對研究論文以及研究方向了解較多,尤其是針對綜合性大學的研究生。因此,在授課過程中引入高水平的綜述文章,通過詳細地介紹一個領域的發(fā)展歷程以及目前的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢,另外從不同的領域講述該領域的發(fā)展情況,有助于學生能夠認識到個人可能最感興趣的方向,有助于學生進一步認識不同領域的發(fā)展,同時幫助學生了解查找文獻以及閱讀文獻的方法,也能夠一定程度上激發(fā)學生對科學研究的興趣,使得學生能夠更早進入科研的狀態(tài)。