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地方應(yīng)用型大學(xué)GIS課程教學(xué)改革研究
——以邵陽學(xué)院為例

2021-08-16 07:04:22趙莉莉范勛承
商丘師范學(xué)院學(xué)報 2021年9期
關(guān)鍵詞:學(xué)時應(yīng)用型學(xué)院

趙莉莉,范勛承

(邵陽學(xué)院 城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院,湖南 邵陽 422000)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的實施,傳統(tǒng)教學(xué)培養(yǎng)出的畢業(yè)生很難與生產(chǎn)服務(wù)一線緊缺的應(yīng)用創(chuàng)新型人才相匹配,畢業(yè)生就業(yè)難的現(xiàn)象仍在持續(xù),高等教育結(jié)構(gòu)性矛盾不斷凸顯[1-2].因此,積極推進(jìn)高校轉(zhuǎn)型發(fā)展,勢在必行.

現(xiàn)今,我國已經(jīng)建成了世界上最大規(guī)模的高等教育體系,其中,由地方行政部門劃撥經(jīng)費的普通高等學(xué)校共有2500多所[3],地方高校占全國本科高校的55.5%,顯然已成為我國高等教育體系的主體部分[4-5].因此,想積極推進(jìn)高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展,地方高校應(yīng)是首當(dāng)其沖.

應(yīng)用型本科院校的職責(zé)和使命即為培養(yǎng)應(yīng)用型、技術(shù)型和復(fù)合型的專業(yè)人才[6-7].應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式,應(yīng)是產(chǎn)教融合、協(xié)同育人,實現(xiàn)教學(xué)過程與生產(chǎn)過程的對接[8],以培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識,著力促進(jìn)教學(xué)理念、內(nèi)容和方法的改革,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,以滿足快速發(fā)展的社會需求.因此,地方高校向應(yīng)用型院校轉(zhuǎn)型才是必由之路.

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)是由計算機(jī)軟、硬件和不同的方法組成的用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示的系統(tǒng)[9].GIS作為傳統(tǒng)地學(xué)學(xué)科和現(xiàn)代科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,正不斷滲入到各行各業(yè),并徹底改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞胶蜕瞽h(huán)境.GIS課程在高校教育不斷改革和優(yōu)化的過程中,必須與時俱進(jìn)做出適合時代的調(diào)整.如何在課程教學(xué)中,既讓學(xué)生牢固掌握GIS的基本原理,又能對當(dāng)前學(xué)科發(fā)展前沿的方向有準(zhǔn)確的認(rèn)識;既能夠在有限的課堂時間完備地講授預(yù)計的課程內(nèi)容,又能夠讓學(xué)生全程參與并融入學(xué)習(xí),避免“填鴨式”的被動,一直是GIS課程的核心問題[10].

邵陽學(xué)院是一所地方綜合性應(yīng)用型大學(xué),GIS課程作為本科專業(yè)的必修課程在城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院下設(shè)的地理科學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、測繪工程3個本科專業(yè)開設(shè).通過課程的學(xué)習(xí),增強(qiáng)了學(xué)生適應(yīng)信息時代的能力,培養(yǎng)了學(xué)生對GIS的興趣,越來越多的學(xué)生畢業(yè)后從事地圖制圖、資源調(diào)查、規(guī)劃等與GIS相關(guān)的工作,拓寬了學(xué)生的就業(yè)寬度和就業(yè)質(zhì)量.本文以邵陽學(xué)院為例,針對非GIS專業(yè)的GIS課程教學(xué)現(xiàn)狀、存在的主要問題進(jìn)行總結(jié),并對該課程的教學(xué)改革提出幾點建議,以期進(jìn)一步提高該類課程的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出專業(yè)基礎(chǔ)扎實、知識結(jié)構(gòu)合理、創(chuàng)新實踐能力較強(qiáng)、潛心服務(wù)基層的高素質(zhì)應(yīng)用型人才.

1 GIS課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的主要問題

1.1 教學(xué)現(xiàn)狀

邵陽學(xué)院城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院開設(shè)的GIS課程教材選用《地理信息系統(tǒng)教程》(胡鵬,黃杏元,華一新編著),教學(xué)模式采用理論+實踐相結(jié)合的方式(見表1).從學(xué)時上看,各專業(yè)的GIS課程均以理論授課為主,理論學(xué)時約占總學(xué)時的2/3.其中,理論教學(xué)以PPT教學(xué)為主,使學(xué)生了解GIS的基本概念、理解空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系,掌握空間數(shù)據(jù)的采集、編輯及空間信息處理方法,空間數(shù)據(jù)的分析功能.實踐教學(xué)上,采用課前預(yù)習(xí)并撰寫預(yù)習(xí)報告,課上教師先進(jìn)行操作演示而后學(xué)生自行操作并進(jìn)行現(xiàn)場答疑,課后通過網(wǎng)絡(luò)QQ或者微信對學(xué)生的其他問題進(jìn)行解答.

1.2 存在的主要問題

1.2.1 教學(xué)資源不足

城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院開設(shè)GIS課程的專業(yè)中,地理科學(xué)專業(yè)年均學(xué)生人數(shù)約為60人,城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)年均約為50人,測繪工程專業(yè)年均約為40人,且2019年,地理科學(xué)專業(yè)開始招收公費定向師范生,2019級學(xué)生人數(shù)增至104人(定向74人,非定向30人),分2個班進(jìn)行授課,每班52人.而師資方面,學(xué)院從事 GIS 教學(xué)的專任教師僅2名,需要給上述3個專業(yè)的學(xué)生上課,人員配備明顯不足.另外,2名專任教師教育背景均為地理學(xué),缺乏對GIS的系統(tǒng)性學(xué)習(xí).軟件硬件方面,學(xué)院共有2個機(jī)房,但城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院6個專業(yè)(地理科學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、測繪工程、園林、風(fēng)景園林、土木工程)的部分理論課和實踐課也在機(jī)房上課,每到新學(xué)期開始,需要結(jié)合機(jī)房課表、各年級、班級課表和教師課表進(jìn)行排課,使得GIS課程實踐教學(xué)的上課時間無法合理安排,這就使得實踐教學(xué)開展受限制.

表1 各專業(yè)GIS課程設(shè)置

1.2.2 教學(xué)模式單一

GIS課程理論部分的教學(xué)方式以課堂講授為主.傳統(tǒng)的課堂講授法有其優(yōu)點,教師通過講授將教材上的重點知識傳授給學(xué)生,便于學(xué)生快速的理解和掌握.然而,受教師的專業(yè)化程度、教學(xué)內(nèi)容的性質(zhì)、講授法本身固有的局限性、教學(xué)對象的特點等諸多因素的限制,教學(xué)效果很難保證[11].特別是像GIS這類課程,理論性和技術(shù)性較強(qiáng),理論抽象,技術(shù)復(fù)雜,僅靠課上講解學(xué)生很難理解,不便掌握.該課程的實踐部分以教師的演示操作為主,以學(xué)生自主練習(xí)為輔.學(xué)生多是看教師操作完,自己按照實驗指導(dǎo)書進(jìn)行按部就班的操作,缺乏主動思考,鮮有學(xué)生在GIS的應(yīng)用上進(jìn)行更多的探索.另外,各實驗項目間數(shù)據(jù)缺乏聯(lián)系,整體上實驗項目數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性較差.

1.2.3 課程結(jié)構(gòu)不合理

本院GIS課程面向3個本科專業(yè)同時開設(shè),這就要求授課教師根據(jù)各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)來調(diào)整 GIS 課程的教學(xué)內(nèi)容.地理科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是面向區(qū)域基礎(chǔ)教育改革與發(fā)展需要,培養(yǎng)出能在中學(xué)從事地理教學(xué)、地理教育研究和教學(xué)管理工作的高素質(zhì)教師.然而,測繪工程和城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)更加注重實踐能力的培養(yǎng).因此,在教學(xué)過程中,測繪工程和城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)應(yīng)適當(dāng)增加實踐教學(xué)學(xué)時,培養(yǎng)學(xué)生動手能力.

目前,實踐教學(xué)分為驗證性和綜合性 2個部分,如表2所示.實驗項目總學(xué)時為24,根據(jù)理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)置相對應(yīng)的10個實驗實踐項目,包括軟件入門基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)處理和空間分析與應(yīng)用等.測繪工程專業(yè)的實踐學(xué)時為24,即表2中全部的實驗項目;城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)的實驗項目為1-4,共計4個實驗項目8個學(xué)時;地理科學(xué)專業(yè)為實驗1-5和10共計6個實驗項目16個學(xué)時.然而,實踐項目的主要內(nèi)容和實驗?zāi)康牡脑O(shè)置中,未考慮不同專業(yè)的實踐側(cè)重點,而是根據(jù)教學(xué)大綱中學(xué)時的多少來選擇不同的實驗項目.究其原因主要在于非GIS專業(yè)學(xué)生的軟件基礎(chǔ)背景較差,很難對專業(yè)針對性較強(qiáng)的實踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)置與安排.

表2 實踐教學(xué)情況統(tǒng)計表

2 GIS課程教學(xué)改革探索

2.1 優(yōu)化教學(xué)資源配置

邵陽學(xué)院為構(gòu)建與應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)相適應(yīng)的學(xué)科專業(yè)體系,把學(xué)校建設(shè)成為特色鮮明的應(yīng)用技術(shù)型大學(xué),正積極實施“人才強(qiáng)?!钡霓k學(xué)方略,堅定地推進(jìn)學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展.近3年學(xué)校提高了人才引進(jìn)待遇,吸引了眾多人才的加入.城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院近3年從中科院、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、中山大學(xué)等高校引進(jìn)生態(tài)學(xué)、地理學(xué)等專業(yè)博士8名,提高了教學(xué)團(tuán)隊的學(xué)術(shù)水平.預(yù)計2020-2021年,再次引進(jìn)計算機(jī)、GIS方向的博士生2人,提高教師的專業(yè)素養(yǎng).同時,為提高課程建設(shè)團(tuán)隊的信息化水平,學(xué)院每學(xué)年會組織專任教師參加信息化培訓(xùn)及信息化教學(xué)競賽等活動,提高教師的專業(yè)技術(shù)水平.

關(guān)于軟硬件配備上,機(jī)房在安排課程時,以實踐教學(xué)為主,其他理論課如非必要不能占用機(jī)房資源,讓機(jī)房成為真正的實踐教學(xué)場地,發(fā)揮最大作用.同時,學(xué)院正積極籌措資金,爭取在未來再建立1-2個機(jī)房,使得實踐教學(xué)資源更加豐富,為 GIS 等相關(guān)實踐教學(xué)改革探索提供了保證.

2.2 創(chuàng)新教學(xué)模式

提高教學(xué)水平必須在大學(xué)掀起“課堂革命”,教師應(yīng)該從舊“三中心”即“教材為中心、教師為中心、教室為中心”向新“三中心”即以“學(xué)生發(fā)展為中心、學(xué)生學(xué)習(xí)為中心、學(xué)習(xí)效果為中心”的教學(xué)范式轉(zhuǎn)變[12-13].例如,以學(xué)生發(fā)展和學(xué)習(xí)為中心應(yīng)該讓教師和學(xué)生成為“學(xué)習(xí)共同體”師生關(guān)系不能止于課堂,而是應(yīng)該課堂教學(xué)與課后輔導(dǎo)咨詢相結(jié)合,通過相互間緊密的聯(lián)系和頻繁互動讓學(xué)生和教師共同進(jìn)步,共同成長.以學(xué)習(xí)效果為中心,可以采用成果導(dǎo)向教育(Outcome-based education,OBE)模式[14],這就要求教師明確3個問題:①我們想讓學(xué)生取得什么樣的學(xué)習(xí)成果?②如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果?③怎么樣檢驗學(xué)生是否已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果?通過以上問題教師合理設(shè)置課程內(nèi)容和組織教學(xué),不斷地通過成果反饋來改進(jìn)教學(xué).例如,實踐教學(xué)上,以綜合性實驗項目10——ArcGIS制圖(表2)為例,設(shè)置本實驗的目的是想讓學(xué)生掌握ArcMap下各種渲染方式的使用方法,能夠自己繪制專題地圖.采用OBE的教育模式,可以通過教師演示操作,然后讓學(xué)生了解基本操作的基礎(chǔ)上,提供項目案例讓學(xué)生通過練習(xí)掌握ArcMap下各種渲染方式的使用及各按鈕的位置和功能,最后以小組的方式自擬區(qū)域制作專題地圖來檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)成果.

2.3 優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

為培養(yǎng)應(yīng)用型人才,理論教學(xué)是基礎(chǔ),實踐教學(xué)才是重中之重,根據(jù)不同的專業(yè)需求,在課程實踐教學(xué)建設(shè)中,就應(yīng)該分門別類,有所側(cè)重.其中,地理科學(xué)專業(yè)在實踐教學(xué)過程應(yīng)在GIS技術(shù)與地理教育相結(jié)合的背景下進(jìn)行,讓學(xué)生充分了解GIS的基本概念及原理,利用GIS技術(shù)制作出與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖像.如利用ArcGIS-ArcToolbox-3D分析功能通過命令“轉(zhuǎn)換”指定相關(guān)參數(shù),可以生成三維立體圖像,這樣制作出的圖像就達(dá)到了教材中無法呈現(xiàn)的效果,使得教學(xué)內(nèi)容更加形象生動,挖掘?qū)W生的想象力和創(chuàng)造力.城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)在培養(yǎng)方案中,開設(shè)GIS課程對應(yīng)的畢業(yè)要求是能運用現(xiàn)代技術(shù)手段和工具的能力,可見該專業(yè)應(yīng)更加注重實踐教學(xué).因此,在2019年新修訂的人才培養(yǎng)方案中,GIS課程從原本的30學(xué)時,其中理論22學(xué)時,實踐8學(xué)時(表1),增加到56學(xué)時,其中理論32學(xué)時,實踐24學(xué)時.在實驗項目的設(shè)置上,城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)更側(cè)重于城鄉(xiāng)資源與環(huán)境規(guī)劃分析等的實驗設(shè)計.在新的培養(yǎng)方案中,GIS課程在測繪工程專業(yè)上的教學(xué)目標(biāo)是能夠運用GIS的基本理論與方法進(jìn)行信息系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計,并在此過程中綜合考慮各種相關(guān)因素,體現(xiàn)創(chuàng)新意識.在24個實踐學(xué)時未變的情況下,這對實踐課程提出了更高的要求.在實驗項目設(shè)置上,除了保留ArcGIS基本操作等實驗項目外,另增設(shè)了綜合實驗項目,如利用學(xué)生外業(yè)數(shù)據(jù)成果中的數(shù)字測圖數(shù)據(jù)及已有的校園電子地圖進(jìn)行校園GIS建設(shè),達(dá)到測繪工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo).

3 結(jié)束語

我校在2019年著手制訂新的人才培養(yǎng)方案,并根據(jù)走訪座談和問卷調(diào)查等方式收集了往屆畢業(yè)生和用人單位的反饋情況進(jìn)行不斷完善.新的人才培養(yǎng)方案已經(jīng)開始實施,從通識平臺課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課等課程安排和內(nèi)容設(shè)置上進(jìn)行了全面優(yōu)化,更加切合我校創(chuàng)辦地方應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)理念.其中,地方應(yīng)用型高校 GIS 課程體系的改革是一個與時俱進(jìn)的過程,且更加注重應(yīng)用能力的培養(yǎng).準(zhǔn)確地把握各專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),合理設(shè)置課程體系,注重學(xué)生實踐技能培養(yǎng),并不斷摸索創(chuàng)新的實踐教學(xué)方法和模式,可在一定程度上拓寬非GIS專業(yè)學(xué)生的就業(yè)寬度和就業(yè)質(zhì)量.

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