摘 要： 基于工作過程的項目化教學(xué)在目前高職院校課程改革中發(fā)揮著重要的作用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能。本文以《環(huán)境規(guī)劃與評價GIS技術(shù)》課程的“土壤環(huán)境質(zhì)量評價”單元為例，探索了項目化課程設(shè)計與實施。

關(guān)鍵詞： 高職 項目化教學(xué) GIS 教學(xué)單元設(shè)計

項目教學(xué)法是師生通過共同實施一個完整的“項目”工作而進行的教學(xué)活動。通常先由教師對項目進行分解，并做適當(dāng)?shù)氖痉?，通過示范項目讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)的知識，然后讓學(xué)生分組圍繞各自的項目進行討論、協(xié)作學(xué)習(xí)。最后以共同完成項目的情況評價學(xué)生是否達到教學(xué)目的。它非常適用于實踐性較強的課程教學(xué)?！董h(huán)境規(guī)劃與評價GIS技術(shù)》課程是我院環(huán)境信息管理專業(yè)的一門專業(yè)核心課，屬于GIS技術(shù)的應(yīng)用課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生利用學(xué)過的GIS軟件的相關(guān)技術(shù)和環(huán)境規(guī)劃與評價方面的相關(guān)知識解決環(huán)境規(guī)劃與環(huán)境評價方面實際問題的能力，使學(xué)生具有從事環(huán)境規(guī)劃與評價方面地理信息數(shù)據(jù)的采集、處理、分析、專題地圖制作等基本能力，具有較強的分析問題、解決問題的能力和實際操作能力，其實踐性較強。要想講好這門課，達到最佳的教學(xué)效果，就必須將理論和實踐有機結(jié)合起來，突出實踐在教學(xué)中的作用。項目教學(xué)法正是實現(xiàn)這一目標的有力手段。為此，筆者對《環(huán)境規(guī)劃與評價GIS技術(shù)》課程進行了項目化教學(xué)改革與實踐，在此將以“基于GIS技術(shù)進行土壤環(huán)境質(zhì)量評價”單元為例，具體談?wù)劵陧椖拷虒W(xué)的《環(huán)境規(guī)劃與評價GIS技術(shù)》的教學(xué)單元設(shè)計。

一、《環(huán)境規(guī)劃與評價GIS技術(shù)》的教學(xué)單元設(shè)計

（一）教學(xué)單元名稱

項目五基于GIS技術(shù)的土壤環(huán)境質(zhì)量評價

（二）教學(xué)目標

1.職業(yè)技能目標

（1）能熟練應(yīng)用GIS軟件對空間數(shù)據(jù)進行處理與分析；

（2）能熟練應(yīng)用GIS軟件編制專題地圖。

2.知識目標

（1）掌握土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價的步驟與方法；

（2）掌握GIS軟件基于柵格數(shù)據(jù)的空間分析功能（柵格插值、柵格計算、重分類等）。

3.職業(yè)素質(zhì)目標

（1）培養(yǎng)學(xué)生良好的動手實踐能力；

（2）培養(yǎng)學(xué)生具有較好的分析思維能力；

（3）培養(yǎng)學(xué)生良好的溝通交流能力和團結(jié)協(xié)作精神。

（三）教學(xué)項目的實施步驟

1.項目描述

簡介項目要完成的任務(wù)，明確學(xué)生學(xué)習(xí)和實訓(xùn)的目的。本項目以秦皇島市地區(qū)的地圖數(shù)據(jù)為載體，訓(xùn)練學(xué)生利用學(xué)過的GIS技術(shù)和土壤環(huán)境質(zhì)量評價知識在ArcGIS平臺下編制土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價圖的能力，在實際操作中掌握土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價的步驟和方法。

2.預(yù)備知識的講解

為了能利用GIS技術(shù)完成土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價圖的編制，學(xué)生需要掌握進行土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價的步驟和方法的相關(guān)理論知識及GIS軟件的操作技能。鑒于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過GIS軟件的相關(guān)操作技能，教師主要使用傳統(tǒng)教學(xué)法，利用多媒體課件向?qū)W生逐一講解土壤環(huán)境質(zhì)量評價的概念、分類、土壤環(huán)境質(zhì)量標準、土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價的步驟和方法等理論知識。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入具體的某地區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量評價案例講解土壤環(huán)境質(zhì)量評價的一般步驟和方法，主要包括評價因子的選擇、評價標準的確定、評價方法的選擇、根據(jù)計算的土壤綜合污染指數(shù)確定土壤環(huán)境質(zhì)量等級，編制評價專題圖。通過案例分析教學(xué)，學(xué)生對實際工作項目的實施過程有一個整體的認識。在這個過程中，學(xué)生主要是傾聽、思考和回答教師問題。

3.分析項目

在項目實際操作前，教師帶領(lǐng)學(xué)生對要完成的工作項目進一步分析，讓學(xué)生相互交流、討論，確定本項目的評價因子、評價標準和評價方法等內(nèi)容，明確完成項目需要哪些數(shù)據(jù)資料。本項目選擇汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、銅（Cu）、鉻（Cr）、鎳（Ni）、砷（As）等八個重金屬指標作為評價因子。根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》的規(guī)定，本項目評價標準執(zhí)行《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》二級標準中6.5-7.5范圍旱地和農(nóng)田內(nèi)的標準值。評價方法選擇單因子指數(shù)法與綜合污染指數(shù)法兩種評價方法，并依據(jù)完成該項目的工作過程，把項目進一步分解，具體化、任務(wù)化，形成多個學(xué)習(xí)型工作任務(wù)。本項目根據(jù)完成該項目的工作過程可分為以下4個學(xué)習(xí)型工作任務(wù)：評價因子圖的編制、單因子指數(shù)圖的編制、土壤環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)圖的編制、圖面布局與整飾。在這個過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生積極思考、相互討論，共同探索在GIS軟件中應(yīng)該應(yīng)用哪些操作技能實現(xiàn)上述任務(wù)，制定項目實施計劃的步驟和過程。教師向?qū)W生提供完成項目所需的地圖數(shù)據(jù)資料，包括秦皇島市政區(qū)圖、土壤環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測點及評價因子的監(jiān)測值等。

4.項目實際操作

任務(wù)1：評價因子圖的編制

本項目共需要編制選擇的八個評價因子圖。教師演示其中一個評價因子圖編制的具體操作步驟，講解如何應(yīng)用以前學(xué)過的GIS軟件中基于柵格數(shù)據(jù)的柵格插值空間分析功能在ArcGIS軟件里完成評價因子圖的編制，學(xué)生看完演示后，自己單獨上機操作實踐。對于其他7個評價因子圖的編制步驟類似，由教師提出具體的要求，學(xué)生獨立思考，對知識點進行理解，消化演示任務(wù)的解決要點，完成操作。教師隨時解答學(xué)生制作過程中出現(xiàn)的問題，并對學(xué)生的錯誤操作給予指正。

任務(wù)2：單因子指數(shù)圖的編制

同樣本項目需要編制8個單因子指數(shù)圖。教師演示其中一個單因子指數(shù)圖編制的具體操作步驟，講解如何應(yīng)用以前學(xué)過的基于柵格數(shù)據(jù)的柵格計算空間分析功能、對前面生成的評價因子圖根據(jù)單因子指數(shù)公式在ArcGIS軟件里進行計算，生成單因子指數(shù)圖。學(xué)生看完演示后，上機操作實踐。對于其他7個單因子指數(shù)圖由學(xué)生獨立思考完成，教師對學(xué)生的操作進行及時恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

任務(wù)3：土壤環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)圖的編制

教師向?qū)W生提出操作具體要求，應(yīng)用基于柵格數(shù)據(jù)的柵格計算空間分析功能，對前面生成的單因子指數(shù)圖根據(jù)綜合指數(shù)公式進行計算，得到土壤環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)圖。再應(yīng)用基于柵格數(shù)據(jù)的重分類空間分析功能，根據(jù)土壤污染分級標準對土壤環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)圖進行重分類，將秦皇島市土壤環(huán)境質(zhì)量分為3個等級。學(xué)生獨立思考，相互交流，討論完成該任務(wù)，教師對學(xué)生的操作進行及時恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，學(xué)生在實踐過程中普遍遇到的難題由教師進行操作示范加以解決。

任務(wù)4：圖面布局與整飾

最后對生成的秦皇島市土壤環(huán)境質(zhì)量等級圖進行專題地圖的制作，鑒于學(xué)生學(xué)過專題圖制作的操作技能，由教師提出具體的要求，包括柵格數(shù)據(jù)符號化、插入標題、圖例、指北針、比例尺等具體要求，學(xué)生獨立思考，相互交流、討論完成該任務(wù)，教師對學(xué)生的操作進行及時恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

5.項目教學(xué)總結(jié)

項目任務(wù)完成后，學(xué)生和教師都要對該項目的完成情況進行認真總結(jié)。教師對于在完成項目任務(wù)中所用到的相關(guān)知識點及所需的專業(yè)操作技能進行歸納，總結(jié)項目實施過程中容易出現(xiàn)的典型問題和不足之處，在以后的項目實施過程中避免出現(xiàn)類似的問題從而提高項目質(zhì)量。學(xué)生總結(jié)本項目用到的知識點、自己的不足之處和學(xué)習(xí)心得體會，最后寫出項目實訓(xùn)報告，對整個項目的設(shè)計思路進行梳理。

6.提交項目成果

完成項目后，學(xué)生提交項目實訓(xùn)報告和編制的土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價專題圖件。

7.項目考核

教師針對學(xué)生的項目實施過程和最后提交的報告與專題圖件進行評價，了解學(xué)生對知識、技能的掌握程度。項目具體考核內(nèi)容和考核標準、分值分配見表1所示。

二、項目化教學(xué)單元實施建議與對策

筆者在教學(xué)實踐中已嘗試過項目教學(xué)法第一輪改革，它所帶來的經(jīng)驗與問題值得深思，今后力求在以下方面進一步改善。

（一）不斷提高教師的實踐能力

采用項目化教學(xué)，對授課教師的要求較高。不但要求教師具備扎實的理論知識，還要具有較強的實踐動手能力。為了提高教師的實踐能力，鼓勵教師通過各類培訓(xùn)強化操作技能，取得相關(guān)專業(yè)技術(shù)職務(wù)資格證書；要求教師到專業(yè)相關(guān)的企業(yè)基地去實習(xí)，提高教師的實踐教學(xué)能力和整體素質(zhì)。

（二）加快項目化教材開發(fā)力度

實施項目化教學(xué)改革對專業(yè)課程教材要求較高。目前該課程還沒有與之相配套的項目化教材。為了解決這一問題，筆者所在團隊以自編的講義為教材，但由于處于探索階段，其系統(tǒng)性還有待提高。因此，我們必須在深入學(xué)習(xí)領(lǐng)會項目教學(xué)法教學(xué)理論的同時，及時總結(jié)項目教學(xué)實踐中的經(jīng)驗，邀請行業(yè)企業(yè)專家和一線技術(shù)人員共同參與，編寫符合項目教學(xué)特點的、實用型的教材，這樣才能為推進項目教學(xué)法掃清教材上的障礙。

（三）加快校內(nèi)外實訓(xùn)基地的建設(shè)

項目教學(xué)采用“理實一體”、“教學(xué)做結(jié)合”的教學(xué)方法，對教學(xué)場所硬件條件要求較高。為了體現(xiàn)真實的工作情境，更方便地模擬企業(yè)實際工作過程，更方便地開展以工作過程為導(dǎo)向的項目教學(xué)。一方面在校內(nèi)加快教、學(xué)、做一體化實訓(xùn)室建設(shè)步伐，另一方面進一步加強校企合作，建立校外實習(xí)實訓(xùn)基地，將課堂延伸到現(xiàn)實職業(yè)崗位。

三、結(jié)語

基于項目的單元教學(xué)打破了傳統(tǒng)的學(xué)科結(jié)構(gòu)知識體系，以工作任務(wù)為依托組織教學(xué)內(nèi)容，將課程的主要理論知識點和實踐技能訓(xùn)練融入項目和任務(wù)實施中。教師帶領(lǐng)學(xué)生在完成工作任務(wù)的過程中進行理論與實踐的同步教學(xué)，課程教學(xué)邊教、邊學(xué)、邊做，教學(xué)做一體化，使學(xué)生在實際的操作中理解知識，掌握技能，實現(xiàn)了理論與實踐教學(xué)的有機結(jié)合，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的實際工作能力，教學(xué)效果良好，值得推廣。

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基金項目：中國環(huán)境管理干部學(xué)院科研基金項目：高職GIS應(yīng)用類課程項目化教學(xué)改革與實踐——以《環(huán)境規(guī)劃與評價GIS技術(shù)》為例（20110014）。