高校地理学专业能源地理课程建设实践研究

作者: 姜璐 李瑾柔 严萌 史培军

摘 要:能源与社会之间的众多因素共同塑造能源系统在地理格局中的演变,能源地理逐渐成为理解当代政治、经济、社会、文化变迁的重要领域,但目前国内高等地理教育体系尚未开设能源地理课程。本文在检索并分析英美院校能源地理课程教学内容与模式的基础上,提出了适合中国高校的能源地理课程内容和教学体系,探索建立能源地理课程实践方案,主要包括课程教学模块和课程教学模式实践探索两部分,旨在为高校能源地理课程建设提供设立与发展参考,为国家能源现代化治理能力的建设提供教学方案。

关键词:能源地理;地理学专业;教学改革;课程建设

中图分类号:G642       文献标识码:A       文章编号:1005-5207(2025)03-0075-05

气候变化背景下,全球正朝着人人享有清洁和负担得起的能源时代迈进[1],各国设立了符合国情的“碳中和”目标[2],能源转型成为实现碳中和目标的关键路径。地理学领域理论与方法的引入,有助于深入分析能源转型的复杂性[3]。为此,美国和英国的地理学都强调了地理因素在理解和实现碳中和目标中的重要性,他们提出地理概念是评估能源转型影响的关键工具[4]。随着研究范围扩大和理论增长,国外研究将能源地理学的表述由“energy geography”转为“energy geographies”[5],主要研究能源开发、运输、市场或使用模式及其决定因素[6],揭示不同地理尺度社会空间形态与能源的关系,探讨能源在塑造社会空间过程中的非均质性[7]。

能源地理学进入地理学教学领域始于20世纪80年代,美国高校将能源地理学课程纳入地理系的课程教学体系,随后英美各国陆续开展了能源地理学课程建设的相关研究。据高校官方课程介绍,美国宾夕法尼亚州立大学开设了“能源地理和政策”课程,侧重使用尺度、地点、景观等评价能源政策。英国布里斯托大学开设了“能源地理”课程,课程内容涉及对政治、经济、文化和社会因素及复杂性的探讨,关注地理区域的能源生产、获取和使用。此外,美国德克萨斯大学奥斯汀分校为地理学院的学生开设了“能源、技术与政策”课程,授课内容围绕能源和文化、经济等社会要素开展。尽管在国际上已有多所高校设立了相关课程,能源地理学也逐渐成为地理学的重要研究领域之一,但在中国高校地理学教学体系中,尚未将能源地理学设置为独立课程,地理学专业缺乏以能源社会空间形态为核心的课程。

为此,本研究基于对英美高校已有能源地理相关课程的梳理和比较研究,明确国内能源地理学教学内容、模式与方案,助推其发展为地理学本科教育阶段的独立课程。研究拟解决以下问题:①如何辨识能源转型、能源贫困和能源公正的时代背景及其与社会空间构建的关联性,以及如何建立具有地理学属性的能源地理课程?②如何设计能源地理课程,并突显地理学研究方法在能源领域的运用与实践?

一、英美能源地理课程内容与特征

本研究以英国和美国QS大学排名位于前200的院校作为研究范围,根据高校课程详细内容检索出开设了能源地理相关课程的院校,最终筛选出英国高校8所(共12门相关课程)、美国高校15所(共20门相关课程),QS排名前三的高校课程列表如表1所示。

从课程名称的关键词频(图1)来看,英美高校的能源地理相关课程主要包括“energy(能源)”“environmental(环境)”“sustainable(可持续性)”等关键词,其中,英国高校还包括“economics(经济学)”“development(发展)”“society(社会)”等,美国高校侧重“climate change(气候变化)”“earth(地球)”“future(未来)”等。总体上,英美高校的能源地理相关课程关注能源、环境、可持续性等领域,培养学生对能源与环境关系的理解,强调人类活动对地球环境的影响。

二、国外能源地理课程与其教学体系

英美高校在能源地理课程方面的设计体现出教育理念和培养模式的学科共性和个性化特征,本研究将从培养目标和要求、课程设置、学期指导性修读学分结构和教学计划3个方面进行分类总结。

1. 培养目标和要求

英美高校能源地理课程旨在引导学生理解能源资源空间布局对区域均衡发展的影响。其中,英国高校更加注重能源地理在社会发展中的作用,关注能源活动对环境变化的影响,培养学生批判性评估不同利益相关者解决自然资源和环境问题的能力。美国高校的能源地理课程培养目标更加综合,不仅重视能源与自然资源的关系,还强调能源地理的多学科交叉性。在培养要求方面,英美能源地理课程侧重于培养学生应对全球环境挑战和实现可持续发展等议题的批判性思考能力。一方面,课程要求学生掌握气候变化、资源管理和能源系统的核心理论,如哈佛大学课程强调批判性审视气候模型及其影响预测,训练学生结合理论与现实评估未来能源系统应对气候变化的能力。另一方面,课程强调树立学生的全球视野和社会责任感,如圣安德鲁斯大学的“社会、人口、环境”课程,通过结合人类发展对资源消耗的影响,促使学生在全球范围内思考如何在资源枯竭和社会不平等的背景下实现可持续发展。

2. 课程设置

英美高校能源地理的课程设置具有3个共同特点:一是多学科交叉的课程结构,涵盖自然科学、社会科学、经济学、政策分析等多个学科。如伦敦政治经济学院的“可持续发展”课程不仅教授可持续发展和环境变化的系统管理理论,还结合经济政策和社会学视角开展实践,帮助学生学习在实际场景中如何应对全球能源资源管理的挑战。课程尤其关注气候变化、能源管理、资源枯竭等全球性议题,培养学生对不同区域背景下环境问题的灵活应对能力。如圣安德鲁斯大学的“社会、人口、环境”课程探讨在人口增长和能源匮乏背景下的可持续发展,提升学生应对全球变化的能力;二是技术驱动与数据分析并重,课程强调数据分析、建模和技术的应用。如爱丁堡大学的“全球变化专题”课程中,学生通过学习先进的数据分析技术和软件工具,探讨气候变化的影响并评估应对措施的有效性;三是强调实践导向与社会责任,课程在注重实践能力培养的同时强调伦理思考和社会责任。通过政策案例分析或环境冲突评估,帮助学生将理论应用于解决实际问题中。社会责任感的培养也体现在多门课程中,学生不仅需要分析能源转型的技术可行性,还要考虑其社会影响,如社会阶层和地区的公平性。

3. 学期指导性修读学分结构和教学计划

英美高校大一阶段提供能源地理相关的基础课程,如圣安德鲁斯大学开设“社会、人口、环境”等,介绍能源地理相关的背景知识。在大二阶段,英美高校开设课程开始深入探讨能源相关问题。如雷丁大学开设“能源资源”课程,探索能源资源利用的社会、环境、健康影响。在大三阶段,学校设置的教学内容更加专业化。如爱丁堡大学开设“环境、冲突与政策”课程,研究与能源相关的全球挑战及管理问题;约克大学开设“能源转型与低碳未来”课程,研究能源与社会的关系及能源系统低碳转型。考核方式方面,课程通过中期考试和实践作业,评估学生对能源资源分布及其空间特征的理解,小组项目报告着重考查学生在能源基础设施规划中的团队合作与分析能力,论文则要求学生对能源消费模式及其环境影响进行批判性思考。

三、我国能源地理课程设置方案的探讨

1.设置能源地理课程教学模块

根据上述对能源地理课程进行筛选分析发现,英美高校的能源地理课程旨在培养学生对全球能源格局的全面理解,使其具备分析能源技术、政策及社会影响的能力,并关注能源公正与可持续发展议题。本研究认为,通过教学模块的设置,课程能更好地兼顾理论与实际应用,系统地帮助学生理解能源转型与能源政策的复杂性,探讨全球能源格局中的空间不平等现象。能源地理课程可通过模块化教学、多学科融合、实践与案例教学、跨学科合作以及动态内容调整等方式优化,促进学生对能源与社会空间格局的深刻理解。通过全面地涵盖能源系统的各个环节,帮助学生全面理解能源生产、转化和消费的知识体系,并提升应对未来能源相关挑战的能力,从而推动“双碳”目标和可持续发展议题在学术与实践中的结合。本研究认为,我国高校的能源地理课程可将教学内容设置为以下6个模块(表2)。

(1)能源基础知识与全球能源地理格局

课程将介绍能源的定义、分类和全球主要能源分布及其影响因素,讨论能源的供应链、消费模式和空间分布。在基本概念教学的基础上,重点阐述全球能源生产和消费格局的区域分异。该模块旨在帮助学生了解能源的基本概念、能源类型(化石燃料、可再生能源等)及其全球分布,理解能源在全球经济发展中的关键作用;了解全球能源困境的地域差异特征及其对能源地缘政治的影响,通过思辨性视角分析能源系统相关的地缘政治格局。参考英美高校的课程体系,该模块可分为能源生产、能源消费两个部分。其中,能源生产部分详细讲解不同能源资源的分布和开采技术,分析能源资源分布与区域发展、地缘政治之间的关系。而能源消费部分则可介绍全球不同地区的能源消费模式,结合人口、经济结构、产业分布等地理因素的学习,探讨能源消费对环境的影响及与气候变化的关系。该模块课程拟鼓励学生从全球和区域角度思考如何推动可持续的能源消费转型。

(2)化石燃料技术与环境社会影响

课程拟介绍煤炭、石油、天然气等化石燃料的开采技术,全球主要化石燃料的生产和贸易模式。通过对全球能源供应链的剖析,重点分析化石燃料在国际市场中的流通路径、价格波动的影响因素,以及资源的地缘政治与经济战略意义。同时,通过案例分析和数据模型,学生将了解化石燃料燃烧产生的温室气体,如二氧化碳和甲烷对全球气候变暖的影响,明确“高碳”化石燃料能源系统向未来“低碳”清洁能源系统转型的必要性。课程还可探讨与化石燃料相关的空气污染、水污染、土地破坏等环境问题,揭示其对生态系统及人类健康的负面影响。此外,本模块要求学生学习如何从经济学角度评估化石燃料开采和使用的成本效益,分析其在能源市场中的竞争力,同时探讨其替代能源的经济前景以及能源依赖对社会发展的制约,理解化石燃料带来的多维度挑战。基于上述教学内容,可让学生理解化石燃料的开采、利用及其对环境和社会的影响。

(3)绿色能源技术与环境社会影响

课程拟讨论太阳能、风能、水力发电、生物质能等绿色能源技术,在详细介绍各类绿色能源技术的基本原理和关键技术后,进一步分析各类绿色能源技术的优点与局限。学生将通过对比分析,理解太阳能和风能等技术在降低温室气体排放方面的显著贡献,以及水力发电对电网稳定性的重要作用。该模块将重点介绍绿色能源技术如何在全球范围内逐渐取代传统化石燃料,并阐述其环境、经济、社会效益。通过讨论全球主要国家和地区在能源转型中的政策推动和技术进展,如德国的“能源转型”计划、美国的清洁能源投资、中国的太阳能和风能产业崛起等,帮助学生理解全球能源转型的复杂性以及绿色能源技术在全球能源体系中的重要地位。该模块还将分析全球碳排放目标与绿色能源技术发展的互动关系,探讨碳中和背景下可再生能源技术的未来趋势。此外,课程通过城市能源景观的理论学习,明确能源景观与城市规划、技术革新和社会需求的耦合关系。该模块可帮助学生更好地掌握绿色能源技术的基本原理及其在环境和社会中的应用,促进学生全面认识绿色能源在未来能源系统中应用时面临的技术、经济和环境挑战。

(4)能源安全与政策、经济、社会分析

能源供应安全的担忧处于媒体关注和政策辩论的前沿,能源安全受到的政策关注反映了当代全球经济及其所依赖的能源系统性质。课程将介绍各国的能源政策及其实施背景,重点分析国际能源市场的动态、能源价格波动的因素,以及能源政策如何影响能源转型。学生将通过学习经济模型评估能源政策的有效性,并理解政策背后的社会议题。此外,除了国家和地方政府的行动之外,家庭、社区、城镇和区域也可能受到能源供应与成本的长期和短期影响,该模块可尝试与经济地理结合,有效分析能源生产、分配与消费的经济和社会影响,帮助学生从经济学角度理解能源如何影响不同地区的社会发展、贸易和能源政策。由此,课程可更好地培养学生分析和评估不同国家和地区能源政策的能力,探讨能源资源的可用性、可负担性、可获得性和可接受性,理解能源政策在经济和社会领域的广泛影响,探索个人、社区和国家实现能源安全的战略。

(5)能源公正与可持续发展

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