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要使教學內容合理,首先要選取一本合適的教材。[3,4]不同的教材各有特色,側重點亦有所差異,有的注重理論方法,有的偏重實際應用。環境科學專業的遙感課程注重培養學生利用遙感技術對環境問題進行監測、分析和管理的能力,因此本課程適宜選取側重于應用的教材,如參編教材為陳述彭的《遙感地學分析》和趙英時主編的《遙感應用分析原理與方法》等。同時在專業軟件選取上考慮到界面易用,開發靈活性等特點,可選取ENVI遙感圖像處理軟件進行實例教學。遙感課程本身內容較多,針對環境科學專業的本科學生,在學時有限的條件下,需縮短遙感基礎理論的講授,同時適當擴大遙感實驗和應用的教學環節。在教學過程中側重理論聯系實際,將教學內容劃分為理論部分和實踐部分:其中理論部分主要包括電磁波、傳感器及成像原理、遙感圖像的存儲等內容,實踐教學內容以“影像獲取-預處理-分類及后處理-應用”為主線,重點講授常用遙感數據(TM,MODIS,ALOS和SPOT)的獲取方式,預處理方法(輻射校正、地形校正和幾何校正)、分類方法(監督和非監督分類、面向對象分類、決策樹分類和神經網絡分類)以及精度評價和重編碼等后處理過程,最后則以江蘇沿海開發為背景,圍繞土地利用變化分析、灘涂生態環境評價、水環境和大氣監測等主題進行應用實例教學,重在提高學生利用遙感技術解決實際環境問題的興趣和能力。
1.2教學內容更新
遙感技術的發展使得知識更新速度很快,新理論、新方法和新的研究領域不斷出現,用人單位對學生的實踐能力的需求也不斷增強。[5,6]因此在整個教學過程中還需不斷對現有教材內容更新,讓學生掌握遙感技術的最新動態,尤其是遙感技術在環境科學中的最新應用領域,以彌補現有教材內容的滯后性。在教學過程中可依托現有科研項目對教學內容進行整合和優化,將自己從事科研項目過程中了解的國內外研究現狀以及存在的問題進行補充講授,比如筆者曾從事過遙感技術在區域蒸散發估算、土地利用覆蓋變化以及水環境監測等應用相關的科研項目,在教學過程中就可以結合該項目進行典型案例分析,同時將本學科的發展趨勢與學生一起討論,從而激發學生的學習興趣。教學內容完善上還需整合對本學科技術形成和發展具有重要意義的期刊資料(如環境科學、生態學報、地理學報和"RemoteSensingofEnvironment"等雜志),滲透到課程建設之中,不斷充實教學內容,使教學內容具有前瞻性。考慮到環境科學專業的學生由于缺少地理學、地圖學和程序設計等知識結構,往往會反感復雜的遙感理論知識,缺少主觀能動性,可圍繞遙感技術開展課程群建設,加強本課程與環境信息系統、環境影響評價等課程之間的聯系,從而增強學生利用跨學科技術手段解決實際問題的能力。
2教學手段和方法的創新
2.1專業軟件輔助多媒體教學
遙感課程包含大量的遙感圖像信息,因此目前普遍使用PPT教學方式。為了增加學生對遙感理論方法的掌握,有必要在課堂上增加以實驗數據為主的遙感軟件演示教學。通過遙感軟件可以將理論及方法用圖形和圖像的形式直觀再現,激發學生學習興趣,提高應用先進的遙感技術的能力。同時在教學過程還需設計一些綜合軟件訓練科目。比如筆者在實際教學過程中設計了類似《灘涂資源與環境監測》的綜合實驗,拓展了遙感技術與地理信息系統(Arcgis)和計算機輔助制圖(AutoCAD)等地學處理軟件之間的數據共享操作,在增強學生環境數據處理方面的綜合實踐能力方面取得了較好的反響。
2.2網絡和啟發式教學手段
遙感課程理論抽象,應用性比較強,在教學過程中,宜采用啟發式教學方式,讓學生獨立思考,引導學生去發現和解決實際的問題。比如在講解植被的光譜特征時,可以基于全色圖像、多光譜等各種常用的衛星遙感數據,形象和直觀呈現不同的植被類型、不同的植被生長階段和狀況在遙感樣片上的差異,增強學生對“同物異譜”和“同譜異物”規律等遙感知識的理解和掌握,充分發揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創造性。同時還可利用GoogleEarth軟件,USGS和地理空間云數據等平臺免費瀏覽全球各地分辨率相對較高衛星圖片,作為遙感教學影像資料,或用作科研數據。建立和完善實驗數據庫,依托現有的科研項目和實驗平臺,購置SPOT,MODIS和TM等多類型遙感數據和行政矢量地圖。通過Internet網絡,師生共同交流和關注遙感最新事件和日益嚴重環境問題,如高分衛星的發射、城市霧霾和水污染事件,引導學生利用現有環境問題解決實際的環境問題。
3實踐創新能力的培養
實踐教學環節對培養學生的創新思維和科研能力具有重要的作用,環境科學專業作為非遙感專業開設遙感課程,其技能要求為應用型,理論聯系實踐顯得尤為重要。在實踐教學上可以以基礎理論、基本方法和基本操作為基礎,構建分層次的能力訓練模式,初期可以安排一些主流遙感數據搜集與處理基礎方法的介紹;中期安排一些專業軟件應用課題;后期通過科研項目培養創新能力。實踐能力培養還需改革傳統以卷面成績為主的考試制度,注重多元化的考核方法,增加理論環節課堂提問、討論等考核,以及實踐環節的軟件操作和科研能力考核,以考試促教學,切實提高學生實踐創新的主動性。
3.1增強課堂練習和野外實習環節
通過課堂練習和野外實習,使學生更好地理解和掌握遙感的基本概念,基本原理和基本方法,熟悉遙感專業軟件的基本操作,增強對不同地物的光譜差異的正確認識。課堂練習環節主要以示范性和驗證性為主,學生可通過操作實例增強對理論知識的理解。例如在講授遙感影像的幾何配準過程中,結合試驗指導書和軟件操作,以圖形的方式呈現控制點數目和位置變化對圖像糾正效果的影響,增強對幾何校正影響因素的理解。野外實習設計主要包括遙感影像數據的準備和預處理、解譯標志的建立和野外考察路線的設計等環節。通過野外實習,加深對圖像目視和計算機自動分類原理和過程等教學內容的認識。野外實習適宜以學校周邊的多光譜影像為例,也可結合區域特色,如在鹽城工學院的教學實踐過程中,考慮到沿海大開發形勢下,采用了沿海灘涂資源開發和保護為實踐背景材料,通過實驗區的實地考察,使學生掌握假彩色合成圖像和地物的識別特征等遙感基礎理論知識,同時通過野外實習教學也可進一步引導學生利用遙感技術對灘涂生態環境問題進行檢測和分析。
3.2專業軟件開發能力培養
在遙感教學中,專業軟件開發能力也是實踐創新教學的重要內容。ENVI是由遙感領域的科學家采用IDL(InterfaceDescriptionLanguage)開發的一套功能強大的、完整的遙感圖像處理軟件[7],因此在利用ENVI軟件進行實驗教學過程中,可以增加利用IDL演示實例豐富教學內容,例如進行遙感影像融合效果評價的過程中,可讓學生掌握IDL的學習方法,并學會編寫IDL命令調用ENVI函數,進行數據的讀取,熵值的計算和融合效果的評價。既可以提高學生的編程能力,又可更好的理解操作的本質,提高學生的專業軟件開發能力。
3.3鼓勵學生從事科研活動
課堂練習通常是嚴格按照實驗指導操作,相對缺少創新性,因此還需要通過科研項目的鍛煉,進一步強化學生運用專業知識和遙感技術解決實際問題的能力。科研活動主要以遙感興趣小組、大學生創新項目和導師科研項目為主要形式。遙感興趣小組依據應用領域的不同進行組建,如組建灘涂植被組、水體污染檢測組以及大氣污染檢測組等,考核任務下達后,各小組之間共同完成數據資料的查找、分析和結果輸出等工作,最后以小組為單位進行評分和總結。學生在完成專題任務中不僅增強綜合分析問題和表達能力,同時也熟悉了基本的科研方法和過程,激發了學生自主探索的熱情。此外,在遙感應用小組的基礎上,鼓勵學生申報大學生創新項目(SRT)和撰寫學術論文,同時吸引學生參與老師的科研活動,鼓勵學生發表高質量遙感教學論文將學生的畢業論文盡可能與科研課題相結合,通過畢業論文團隊建設提高學生畢業論文的深度和廣度。
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基金項目:本文系河南理工大學教育教學改革研究項目(項目編號:2008JG035)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)10-0081-02
當前,遙感已經或正在走向全面應用階段。國際遙感應用發展的實用化、業務化、產業化、精細化特征明顯,但我國遙感應用水平還不高,根本原因是基礎研究薄弱,缺乏多學科人才共同努力。[1]培養一大批經過系統知識培訓、熟練掌握遙感科學理論和應用技能的地理信息科學人才,滿足社會對地理遙感信息高技術人才的迫切需求,是高等教育的責任所在。
1998年教育部新增地理信息系統本科專業后,我國GIS教育發展形勢空前活躍。經過10余年的教學實踐和探索,逐步形成了比較穩定的GIS專業課程體系與課程設置方案。[2-5]遙感系列課程(遙感物理與技術、遙感數字圖像處理、遙感地學分析與應用)成為GIS專業課程體系中的重要模塊,說明GIS學科建設的負責人已認識到培養掌握遙感技術的GIS人才的重要性。遙感數字圖像處理是遙感過程的重要一環。充分利用各種圖像處理算法從遙感數據中獲取各種生物物理參數和土地覆被/利用信息,可以為自然和人文生態系統的空間分布式模型提供輸入參數,在遙感技術應用中占有十分重要的地位。近幾年河南理工大學(以下簡稱“我?!保〨IS專業開設了“遙感數字圖像處理”課程。圍繞如何提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量,筆者從革新課程體系、協同教學、優化教學內容、豐富實踐教學手段等方面進行了一系列探索。
一、革新遙感課程體系,突出“遙感數字圖像處理”課程地位
隨著遙感技術及其應用的迅速發展,很多專業開設了“遙感原理與應用”課程,內容分為三大模塊:遙感基礎、遙感圖像處理及分析方法和遙感專題應用。這種課程設置模式比較適合早期GIS專業遙感課程教學或選修遙感科學技術的某些專業,對于當前GIS專業遙感教學則存在明顯缺點。主要問題是對“遙感數字圖像處理”教學重視程度不夠,對數字圖像處理在整個遙感過程中的重要性體現不足,與遙感地理信息系統融合集成的一體化趨勢不相適應,與國民經濟各部門遙感業務日益普及的態勢不相適應,與社會信息化深入發展的狀況不相適應。人才培養滯后于社會需要,不能滿足對高素質地理遙感科技人才的需求。
我校GIS專業總結多年遙感課程教學實踐經驗,革新了遙感課程體系,設置了“遙感概論”、“遙感數字圖像處理”、“遙感應用分析”、“遙感數字圖像處理實驗”等遙感相關課程,規劃了遙感系列課程的主體教學內容。“遙感概論”要求學生掌握遙感及其應用的基本科學工程背景知識,重點內容是電磁波與地表物質相互作用的基本原理、遙感數據采集、傳輸和成像機理,從可見光-近紅外、熱紅外、微波(主動方式和被動方式)波譜段介紹遙感信息的獲取特點和技術發展,適當涉及大氣遙感、海洋遙感等應用領域和典型案例。“遙感數字圖像處理”要求學生掌握基于數字圖像處理方法獲取地球資源有用信息的科學與技術。由于學科交叉融合,數字圖像處理方法眾多,新理論、新方法不斷推出,課程重點主要著眼于圖像處理基本知識和遙感圖像處理常用算法,對一些探索性、前沿性和跨學科的內容從原理上予以概括介紹,如圖像亞像元分類、模糊分類和面向對象圖像處理等等。“遙感應用分析”采用理論、方法和實例相結合,選擇不同遙感應用領域的典型案例介紹,培養學生遙感專題分析技能,深化學生對于遙感科學技術應用現狀和廣闊前景的認識?!斑b感數字圖像處理實驗”課程著眼于培養學生圖像處理技能,鞏固和深化理論課程教學內容,提高動手能力和理論聯系實際解決問題的能力。
我校GIS遙感系列課程設置方案把“遙感數字圖像處理”與“遙感數字圖像處理實驗”單獨設課,提升課程地位,加大課程學時,強化實踐技能訓練,對提高“遙感數字圖像處理”課程的教學成效很有益處。這種課程設置模式有助于培養GIS專業學生采用圖像分析方法解決遙感應用問題的能力,比較契合我國GIS專業本科教育遙感課程設置的發展態勢。
二、培育遙感系列課程教學群體,分工協作提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量
GIS專業遙感系列課程設置要求具備一定規模的師資力量。遙感是多學科的綜合,交叉性強,研究方法不斷補充和更新,課程教學內容豐富。遙感系列課程的設置決定了課程之間存在密切的內部聯系。要提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量,必須打破教師個人單兵作戰的慣常做法,加強與相關課程教師之間的協調和交流。培育組建了承擔遙感系列課程教學任務的教學群體。遙感課程教學組圍繞課程建設,整合優化課程體系,充實更新教學內容,保證了課程之間教學內容的連貫性和相關性。課程教學組成員互相學習、借鑒、交流,協同規劃各課程教學環節的教學要求和學時分布,課程內容更加先進,課程結構更加協調,教學方法更加有效,教學手段更加豐富,實踐教學得以充實,教學科研聯系更加密切。遙感課程教學組的建立和協作對提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量起了明顯的作用。
三、匯聚國內外優秀教材成果,整合優化教學內容體系
教學內容和課程體系涉及高等教育人才培養的模式,決定了高等學校人才培養的規格,在很大程度決定了人才培養的質量和水平。[6]教學中適度引進世界著名高校的名牌課程教材和教學參考用書,是高等教育國際化的重要舉措。[7]遙感課程教學組重視遙感數字圖像處理課程教材和教學內容建設,收集了國內近些年出版的如戴昌達、章孝燦、湯國安、韋玉春、朱述龍等編寫的遙感數字圖像處理教材教參,注意引用吸收國外著名高校的遙感圖像處理相關教材教參,參考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遙感數字圖像處理著作,認真研討不同教材特點及其開課對象,針對遙感數字圖像處理理論性強、概念抽象、方法多樣、實踐性強的特點,根據教學對象和課程學時,按照系統性和前瞻性結合、理論與應用結合的要求,制訂了教學主體內容。課程內容分為11個部分:圖像基本知識、遙感圖像成像過程與數據特征、遙感圖像輻射校正、遙感圖像幾何變換與校正、遙感圖像增強、遙感圖像變換、遙感圖像分割、遙感圖像融合、遙感圖像分類、數字變化檢測、遙感圖像應用處理。優化后的課程教學內容注意了與“遙感概論”、“遙感應用分析”等課程內容的有機銜接。對于與“遙感概論”課程有重疊的內容只做簡單回顧,如遙感成像過程、機理與數據特征,以少數典型應用案例揭示遙感數字圖像處理方法在遙感應用分析中的作用和地位;避免與先開課程內容重復,為后續課程做適度鋪墊。數字圖像處理方法多樣,課程重點介紹常用算法,使學生能掌握數字圖像處理原理,夯實基礎。對一些發展中的、前沿性的算法著重介紹算法的思想和原理,教導學生注重算法但不應局限于具體算法,培養學生發散思維、學習能力和創新思維。教學中適當區分遙感數字圖像系統處理和應用處理的差別。
四、重視實踐教學,多手段豐富實踐教學內容
實踐教學是創新人才培養中的重要環節,對于培養學生專業技能和理論實踐結合能力、激發學生的創新思維和探索精神、提升科研能力,有著重要意義。GIS專業“遙感數字圖像處理”教學高度重視實踐教學環節,從課程體系設置、實驗課程內容設計、實驗室開放項目、畢業設計、大學生科研訓練計劃和教師科研課題等幾個方面為學生提供多樣化的實踐途徑,豐富了實踐教學體系。
從課程設置體系上,“遙感數字圖像處理”單獨設課,緊密聯系課程理論教學內容附設6個單元的基礎驗證性課堂實驗(見表1),增強學生對各種遙感圖像處理算法及其效果的感性認識?!斑b感數字圖像處理”實驗課程單獨設課,結合“遙感數字圖像處理”課程和“遙感應用分析”課程知識,設置綜合設計型實驗6個模塊,培養和提高學生對知識與技能的綜合運用、自主學習的能力。
積極利用各種平臺,提供實踐課題,培養學生創新能力。我校為了培養大學生的創新能力和實踐能力,促進實驗室開放,設置了實驗室開放基金。在實驗室開放基金平臺支持下,設計了一些探索研究型實驗課題,鼓勵學生組團選擇實驗課題、查閱文獻、擬定實驗方案、實施實驗過程、撰寫實驗論文。大學生科研訓練計劃和本科畢業設計(論文)也是培養本科生創新能力的平臺。在實施學校大學生科研訓練計劃的年度,遙感課程組每年設計幾個遙感應用分析研究小課題,供學生參與大學生科研訓練,并從科研課題中提煉一些問題作為大學生畢業設計選題,引導學生參與到教師科研課題中。學生通過參與實驗室開放基金課題、大學生科研訓練計劃項目和教師科研課題,檢驗了專業知識,培養了探索精神、創造思維和合作能力。
五、結束語
本文總結了我校遙感課程教學組圍繞GIS專業“遙感數字圖像處理”課程教學實施的一系列教學改革措施。這些措施已經取得較好的成效,有不少GIS學生積極參與校實驗室開放基金項目、大學生科研訓練計劃項目和教師科研項目,每年GIS專業有近1/3的學生選擇與遙感圖像處理及遙感應用分析有關的畢業設計題目。人才培養是項長期復雜的系統工程,需要從師資、設備、教學等一系列軟硬件教學條件上予以保障。
參考文獻:
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2.人才需求多樣性和建設課程滯后性之間的矛盾。如今現代學科的發展呈現出了越來越明顯的交叉綜合特征,例如遙感這項地理信息系統專業知識,在得到了廣泛應用的同時遙感交叉綜合也更深入。很多地理信息專業知識都從單一的技術服務發展成為了綜合性的技術服務,社會在人才需求方面也從單一的應用型需求變成了高素質復合型,而傳統的教學方式顯然與現代社會的需求不相滿足。但是教育型的地方高校受到體制限制、經費和觀念等因素的影響,在地理信息系統專業課程建設方面難免有滯后的問題,與社會需求以及學科的發展脫節,學生不能通過課堂學習掌握到最先進的知識,也沒有機會去進行實踐等,影響了學生解決實際問題的能力。
3.教學和科研聯系不夠緊密的現實與培養復合型人才之間的矛盾。很多高校在培養學生的過程中不夠重視培養他們的科研素質,在科研教學方面投入較少,學生既沒有較強的科研意識,也沒有形成良好的能力素質,與社會發展不相適應的同時也不符合經濟建設方面的要求。部分教師只進行教學,缺乏課研成果導致講課沒有新意,不能吸引學生的注意力,并且課堂上沒有傳遞足夠的信息量,對教學質量產生了很大的影響。而有課題的教師則會在科研方面投入絕大部分的時間和精力,沒能科研成果轉化成為有效的教學內容。這樣造成最終的結果就是科研和教學之間嚴重脫節或者科研超越了教學,科研并沒有對教學進行服務,也沒有發揮作用促進教學的發展,對高校培養復合型高素質人才這項培養目標產生了不利的影響。
二、地理信息系統專業課程建設中教學和科研的相互關系
科研和教學并不是兩個獨立分離的部分,而是相互依存彼此促進的,教學可以傳播科研成果、學科前沿知識,而科研又是教學基礎所在。高校要持續發展并且保持健康而穩定的狀態,就必須將這二者之間的關系妥善地處理好。
1.樹立正確的觀念,進一步深化改革課程教學。地方經濟近年來得到了快速的發展,所以在培養教育型地方高校人才這方面提出了更高的要求。從教育型地方高校自身來說教學的中心位置不可動搖,同時還需要處理好各個方面之間的關系。所以教學型地方高校地理信息系統專業教師應從學校的現狀、地方特色和教學內容出發,樹立科研育人相關理念,對課程教學進行深化而科學地改革,進一步提升教學水平。有了這種理念的指導,就可以將具體的科研課題和課程建設融為一體,深化改革課程教學,教學開展的背景可以是科學研究,將傳統而單一的研究過程變成培養學生能力并且改革課程的綜合過程,更好地將科研成果轉化為教學內容并且傳授給學生,提高學生的專業素養。
2.將教學和科研的互動作為主線來培養學生能力,在教學過程中轉化成果成為目標。首先以大綱的要求為標準,以科研為依據來整合課程的結構和內容并且進行優化設計,將與時代不符合的陳舊內容刪除;選取國內外其他的教材中對本學科的形成和發展有幫助的內容融合到主講教材中,同時例如地理研究、地理學報、Journal of Geographical Science等期刊也可作為參考資料,進行科學合理的地理信息系統專業課程體系構建。
教師及時轉化科研成果成為教材內容,融入課堂教學的內容。很多科研成果在融入了教學內容中后可以充實課堂教學的信息量,例如土壤侵蝕遙感監測、典型綠洲景觀動態變化等,不僅可以活躍課堂氣氛,還可以使師生間有更多的交流和互動機會。教師自己進行科研活動的時候也會有一些新技術、新理論或者新方法等產生,這些都可以在教學中引用,對教學內容進行充實和修正。例如在教授地質遙感或者環境災害相關內容時,可以給學生展示汶川地震、舟曲泥石流期間的遙感影像;在講解熱紅外遙感相關內容的時候可以將利用熱紅外監測城市“熱島”效應的研究引入進來,開拓教學內容的前沿性。
對現代網絡技術進行充分的利用,將教學科研資源充分地挖掘出來,豐富教學和互動的方式。如今網絡技術和信息技術都得到了飛速的發展,不管是教師還是學生都要學會充分地利用這些技術,例如通過網站獲取與地理信息系統專業課程相關的圖片、資料,既可以用于課堂教學也可以作為科研數據。對于網絡上的各種熱點事件師生也可以共同關注并進行交流,例如我國發射的“嫦娥二號”等。還可以借助網絡技術進行網絡課程的開發,不僅能將學生學習課程的空間擴展開來,還提供了更多的學習手段給學生。
3.培養學生能力的同時強化科研,為學生實踐創新能力的提升起推動作用。實驗教學對于很多地理信息系統專業課程來說都是很重要的教學組成部分,可以有效地培養學生的實踐技能,在實驗教學中也需要將科研成果引入,對專業實驗技能的培養進行不斷的強化。學校在設計實驗的時候可以在綜合性和設計性方面更加重視,學生一邊完成了學習過程,一邊鍛煉了自身分析綜合問題并且將其解決的能力,對教師的科研方法和科研活動的過程也有了更多的了解,在今后的學習中學生會更有熱情和興趣進行自主探索。
盡可能實現本科畢業論文和科研課題的結合,真正將科研與教學融為一體。科研課題的研究性很強,一般都是對專業知識領域最近出現的問題進行研究,而畢業論文對于本科生來說非常重要。將畢業論文結合科研課題,學生可以通過參加科研項目來完成畢業論文,這相當于為學生創造參與科研活動的機會。學生在這個過程中不僅培養了創造性思維,還能學習科學研究的方法,這樣產生的論文也是獨一無二的,不用擔心抄襲問題。教師可以吸收學生參與到科研項目中,或者介紹學生去相應的單位實習,對于培養學生創新科研意識有很大的促進作用,很多畢業生都是在導師的項目中完成了自己的畢業論文,這些論文的學術價值也都比較高。
定期邀請相關的專家來學校開設專題科研講座,鼓勵學生進行學術論文的創作和發表,或者是進行大學生創新性實驗計劃項目的申報。學校應該積極開展各種相關知識的學科知識大賽,并鼓勵學生參加,將科研成果在這些活動中轉化成為教學內容,并利用這些活動培養學生的能力,將被動的學習過程變為主動,讓學生擁有足夠的自信以及更好的綜合能力。例如:安徽省大學生GIS技能大賽以及安徽理工大學大學生GIS技能大賽等學科競賽,鼓勵學生積極參與教師的科研活動,培養專業興趣、提升專業技能等。
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1 培養目標與就業面向
攝影測量與遙感技術專業面向資源勘查與測繪行業,培養德、智、體、美全面發展,具備良好的職業道德和科學文化素養,掌握必備的攝影測量與遙感理論、方法和技術基本知識,具有像片控制測量、像片調繪、空三加密、影像立體測圖、遙感數據處理、遙感數據解譯與分析等熟練的專業能力,能夠勝任航空攝影測量內業成圖、內業加密、外業調繪、外業控制測量、遙感數據處理與制圖等專業崗位的高技能應用型人才。學生畢業后,可在能在地質、城市、礦山、資源、環境、電力、水利、交通、農業、林業等領域從事4D數據產品生產、地理國情要素采集方面的專業技術及管理工作。
2 專業理論課程
經過專業定位與崗位群論證、對校企合作企業及其他相關企事業單位的進行調研,列出主要工作任務,確定典型工作任務,分析完成典型工作任務必須具備的職業能力,將行動領域轉化為學習領域,劃分出4門專業核心課程。
在已經開發出4門專業學習領域課程的基礎上,專業學習領域課程教師和專業基礎學習領域課程教師共同對所服務的典型工作任務進行匯總分析,找出共同需要的基礎能力和基礎知識。與更接近工作崗位真實工作任務的專業學習領域課程不同,專業基礎學習領域課程服務于鍛煉基礎能力、學習基礎知識的學習性任務。為此,設計了5門專業基礎課程。
3 專業實訓課程
除設置上述理實一體課程外,還設置了《攝影測量與控制測量綜合實訓》、《多源異構遙感數據處理綜合實訓》、《遙感圖像調繪與解譯綜合實習》、《頂崗實習》四門純實踐課程。
4 專業選修課
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Abstract The article elaborate the of teaching content reform through updating instruction content, establishing scientific content system of earthquake prevention and disaster reduction, reforming the experimental teaching system and experimental teaching content. This paper also propose to improve teaching methods by the implementation of heuristic teaching, using computer network technology platform, diversified evaluation methods.
Keywords earthquake prevention and disaster reduction; remote sensing geology; teaching reform
0 引言
防目萍佳г菏侵泄僅有的以防災減災高等教育為主的新升本科院校,學院2008年開設地質學專業,該專業于2012通過教育部本科專業合格評估。地質學專業是我院培養防御地震與地質災害專門技術人才,以防震減災為特色的專業。“遙感地質學”是一門將遙感技術與地球科學結合在一起的應用性很強的課程。①目前國內各地質類院校紛紛開設了此課程,教學內容由遙感原理理解、遙感圖像分析和遙感應用三部分組成,學院自2010年開設“遙感地質學”課程以來,教學內容設置和其它地學院校毫無差異,沒有突出防震減災專業特色。為防震減災類專業設置的遙感地質學課程,它的教學內容和重點都應該和其它院校的該課程有所區別,要求學生不僅要掌握遙感技術的基本知識以及遙感技術在基礎地質中應用,還要求學生深入地了解遙感技術在防震減災方面的應用,包括利用衛星遙感影像對活動構造與地震構造的解譯識別,利用紅外遙感、InSAR在地震監測的應用以及高分辨率遙感數據的地震災害應急和快速評估。遙感地質學作為防震減災類專業的一門專業必修課,在對學生的培養中起著至關重要的作用,其教學內容和教學方法也需要在傳統遙感地質學教學上有所改進,才能適應防震減災類專業人才培養的需要。
本文將從教學內容、教學方法和手段等幾個方面入手,并結合我院實際情況來闡述防震減災類專業遙感地質學教學改革的總體思路。
1 教學內容改革
1.1 與時俱進更新教學內容
教材是知識系統性的總結,也是教師進行教學的基本材料。表1統計了我國20世紀80年代該門課的教材出版情況,從表1可看出專業教材的出版周期較長,而遙感技術發展速度非???,在地質學中的應用也向立體化、多層次、多角度、全方位和全天候方向發展,從而使教材中的內容具有明顯的滯后性,很多最前沿的新技術方法和新知識應用案例沒有實時寫入教材。學院2010年開設遙感地質學課程以來,根據當時教材出版情況,選用1994年朱亮璞編寫的遙感地質學。隨著20多年遙感的快速發展,特別是進入21世紀后,高分辨率衛星的頻繁發射,出現了多種類型的高精度遙感數據以及相應配套的數據處理軟件和方法,致使教材中的第三章遙感圖像類型和特性和第四章遙感圖像處理都明顯不適用于直接教學,需要教師查閱資料補充教學。2015年底遙感地質學作為校級重點課程來建設,通過課題組老師的商議決定從2016學年開始更換為最新出版的2013年田淑芳主編的遙感地質學。即使是更換了新教材,隨著航空業的發展,每年都新增不少類型的遙感數據、處理方法及新的應用,需要授課老師與時俱進地更新教學內容才能取得更好的教學效果。
1.2 科學構架以防震減災為特色的教學內容
由于防災科技學院地質學發展的歷史較短,沒有專供防震減災專業使用的《遙感地質學》教材,前幾年的課堂教學也基本按照教材的前八章來講授,沒有突出防震減災的特色教學內容。因此今后的教學應從國內外遙感技術在防震減災應用相關的重要的學術期刊、研究項目等參考資料中精選出遙感圖像分析和遙感應用兩部分教學內容,從而構建出服務于防震減災專業的科學合理的遙感地質學課程體系和教學內容。引導學生課下時間主動查閱在防震減災研究領域中遙感技術應用的相關資料和文獻實例,開闊學生的視野,培養學生自我查閱資料的能力和學習的主動性,從而提高學生的綜合素質。并以“寬口徑、厚基礎、重素質”為原則,選取能夠激發學生獨立思考能力、解決實際問題和創新能力的地震遙感發展前沿動態的教學素材,倡導學生以多種形式參與討論與防震減災相關遙感地質學問題。
1.3 改革實驗教學體系和實驗教學內容
實驗教學是遙感地質課程教學的重要組成部分,也是學生實踐技能培養的關鍵環節,②通過實驗教學環節,使學生們真正掌握應用遙感技術解決地學問題的工作原理、方式和流程等。我院地質學專業從2010年開設“遙感地質學”課程,2013年建成地貌第四紀與遙感實驗室,同年秋季學期開設遙感地質學實驗教學內容,實驗項目是參照其他院校同類課程所開設的,現階段教學體系只包括10學時的實踐課,內容包括立體鏡的使用(1學時)、典型航片的地貌解譯(1學時)、ENVI軟件的使用(4學時)、巖性和斷裂的解譯(4學時)。由于沒有結合本校的地質學專業服務于地震行業的特色與學生的實際和社會需求來進行,因此實驗教學的效果不佳。2016學年課題組重新修訂教學大綱,實驗學時由現階段的10學時增加到16學時,在原有的實驗內容上了增加利用衛星遙感影像對活動構造與地震構造的解譯識別(2學時),利用紅外遙感、InSAR在地震監測的應用(2學時),高分辨率遙感數據的震害調查、應急和快速評估(2學時)。
2 教學方法和手段改革
教學內容是選擇教學方法和手段的依據,遙感地質學課程教學內容集傳統理論文字知識和大量現代遙感圖像為一體,針對理論文字進行闡述應選用傳統教學方法,而針對現代遙感數據應用于防震減災專業則需要采用現代教育技術。因此該課程教學過程中需傳統教學方法和現代教育技術兩者互相結合,互相補充。
2.1 創設問題情境,實施啟發式教學
教師應在課堂中采用講授法和師生專題研討法來改變傳統的填鴨式教學,為了實施啟發性教學,教師在課程的不同階段創造性地設計一些學生力所能及的問題,激發學生的學習積極性。例如在講第二章遙感物理基礎時可以提出“遙感圖像上的顏色和地物是一一對應關系嗎?”“為什么?”這種開放性的問題,可以激發學生的想象,讓學生從遙感的基本原理去思考問題。實踐證明學生都能基本抓到問題的要點,最后將不同章節的內容聯系起來,回答了這個問題學生就能把第四節地物波譜特征、第三節遙感常用波段設置和第五節遙感圖像色彩三節內容有機的聯系在一起。理解這三者的關系也就為后面遙感目視解譯打下基礎,在后續的遙感解譯中學生就能輕松掌握遙感影像上地物的顏色不僅和地物自身的性質有關也和所選數據的波段有關,通過這種創造性的設置問題,大大提高了教學效率。
2.2 利用計算機網絡技術平臺,豐富教學手段
隨著現代網絡科技的快速發展,應利用多媒體與現代動畫技術相結合來進行遙感地質學課程教學。針對遙感地質學中的遙感理論部分的重點和難點在教學方案設計時除了利用多媒體技術圖文并茂地進行講解外還可采用現代動畫技術進行展現;針對遙感在地質上應用部分,應設計與理論教學內容相匹配的計算機解譯分析專題,取代當前簡易的紙質衛星影像的手工解譯。應利用一些免費的高分辨率衛星圖片例如Google Earth來獲取教學數據,同時收集與活動斷層研究、地震震害評估、區域調查及地震預報中發揮重要作用相關的遙感地質學教W信息。計算機網絡技術是豐富教學內容的主要手段,也是提高學生對具有防震減災特色遙感地質學的興趣和加深學生對地質現象理解的重要途徑。
2.3 實施多元化考核方式,合理分配考核權重
以轉變觀念為先導,樹立以就業為導向、以能力和素質考核為中心的課程考核觀念,全面考核學生的能力和素質,突出能力本位,真實反映學生應用能力的培養水平。③遙感地質學是一門理論與實驗相并重的課程,理論是基礎,實驗是重點,傳統的卷面考試對理論內容部分考核效果較好,而實驗部分筆試卻很難考核出學生對知識的掌握能力,需要加強學生的動手能力的考核。因此,在課程考核方面,考慮從原來的單一的理論考核轉變到采取“平時成績30%+實驗技能30%+期末考試40%”相結合,在考試內容上注重基礎理論和能力的結合。通過實施多元化考核方式,以考核促教學,形成“教、學、考”的有機互動,從而達到更好的教學效果。
3 結束語
遙感地質學作為防震減災專業的專業必修課程,需要全面深入地進行教學體系改革,其內容應實時更新并突出防震減災特色,同時應加強實驗教學和建立完善的實驗教學體系。此外通過教學方法與手段改革,高清晰度的航片衛片資料的使用,激發學生對遙感技術理論學習的興趣,自主地參與各個教學環節,改變考核方式使學生更加重視培養空間思考能力和實際操作能力,為今后從事地震監測預測和應急救援工作打下堅實的基礎。
防災科技學院2016年度院級教研項目:地質學專業活動構造遙感信息分析實踐模塊建設研究(JY2016B01)和防災科技學院第九批重點建設課程項目共同資助
注釋
篇6
《遙感導論》是作為一名地理專業的學生需要在大學學習的基礎課程。在高中的課程學習中,我們就已經知道地球上的物體都在不停發射、反射和吸收電磁波,而且不同物體對電磁波發射、反射和吸收的特性不同。而遙感(Remote sensing,簡稱RS)就是指借助對電磁波敏感的儀器,在不與探測目標接觸的情況下,記錄目標物對電磁波的輻射、反射、散射等信息,揭示目標物的特征和性質及其變化的綜合探測技術。[1]
遙感技術是在20世紀60年代興起的一門技術。人類從古代就向往著“順風耳”、“千里眼”,隨著這一技術的產生,它就像人類的另一雙眼睛,能夠從另一個高度感知地球。但是在以前這是一門處于高科技領域的技術,普通人很難接觸到,當然也很難運用到。但是隨著社會的發展、科學的進步,這一門以前“高高在上”的技術在生活中的運用也越來越普遍,各種遙感軟件平臺大眾化,普通群眾也能夠很容易地在某些網站下載遙感影像。
另一方面,遙感技術會被廣泛應用,也正是因為它的功能十分強大。現代遙感技術視域廣闊,檢測范圍大,可覆蓋整個地球。能夠瞬時成像、實時傳輸、快速處理,迅速獲取信息和實施動態監測,在自然災害監測、環境監測、遺產保護及可持續發展等多個領域都能夠發揮其作用。例如在08年汶川地震震后、10年玉樹地震震后以及13年廬山縣震后,航空影像圖都起到了關鍵作用。強烈地震往往會造成一些地區交通和通信中斷,嚴重影響外界對受災情況的判斷和相應決策。如何盡快獲取受災信息,成為指導救災工作的關鍵。而高分辨率遙感觀測技術,正是精確獲取災區數據的最重要的手段之一。遙感地球所將地震后獲取的遙感數據,共享給參與救災的國家有關部門和災區政府,并將衛星數據上傳到網站上供社會免費使用,為精確判斷災情和救災指導發揮了重要參考作用。
二、遙感技術在中學地理教學中的應用
由此可見,遙感技術已不再高深莫測,它逐步走進我們的生活并為我們所用。作為一名地理師范生,我們將來更多地會參與到中學地理教學當中,雖然偶爾會有部分教師在教學中也運用到了一些遙感影像,但總的來說這種趨勢還并不明顯。那到底遙感技術能不能運用到中學地理教學中呢?我認為是能的。
比如在人教版高中地理必修一第四章第三節《河流地貌的發育》中,就有講述黃河三角洲的發育。教材當中只用到了一張黃河三角洲的衛星影像圖,但是為了讓學生能夠更清楚地感知到黃河三角洲的發育速度十分迅速,我們可以采用多張不同時期的衛星影像圖來進行對比教學?,F代黃河三角洲是1855年以來,黃河沖積作用形成的,從那時至今衛星影像的數量有很多,教師也很容易獲取。
除了在必修一自然地理的教學中運用到遙感技術,必修二人文地理也同樣可以大量的運用到遙感技術。例如城市內部的空間結構、城市化、農業地域與工業地域類型、交通運輸的布局以及人類與地理環境的協調發展都可以通過加入遙感影像豐富課堂素材,提升教學質量。以高中地理必修二第二章第三節的《城市化》為例,教材上使用了大量的圖片,但都是一些地圖或者圖表,學生們只能抽象的去理解城市化的進程,卻難以有一個具體的印象。然而遙感影像卻能夠很好地解決這個問題。從不同時期的遙感影像上我們能夠很清楚地看出一個城市城市化進程地快慢與程度。學生也能夠從影像上清晰地找出一個區域的房屋、河流、植被等等,從而通過自主學習得出《城市化》這一節內容的知識點,打破了以往的傳統教學。
當然,遙感技術不僅可以運用到中學地理教學當中,也應該運用到其中。一方面是遙感技術可以豐富地理教學的課程資源。地理重在觀察,學生們習慣了看各種地圖、圖表,而遙感影像看得卻并不多。事實上遙感圖像可以真實、客觀的觀察到廣闊的地域空間和地物,實時性強。且信息豐富,具有綜合性的特點,因此打破了傳統教學中圖片信息過時、圖片范圍太小的缺點,進一步充實課堂。另一方面遙感技術也能夠培養學生從影像中獲取信息的能力。在遙感影像上有許許多多的信息,它們有的是直接的,有的是間接的。直接信息能夠提升學生的讀圖看圖能力,而間接信息能夠增強學生間接獲取信息的綜合能力,同時還能讓學生明白“眼見不一定為實”,很多知識是隱藏在事件背后的,我們需要去思考、去挖掘,探索求真的精神是科學創新與進步的原動力。并且要間接獲取隱藏的信息需要用到數學、物理、計算機等學科的知識,從而也培養了學生的綜合實踐能力。
篇7
遙感是應用探測儀器,不與探測目標相接觸,從遠處把目標的電磁波特性記錄下來,通過分析,揭示出物體的特征性質及其變化的綜合性探測技術[1]。遙感技術作為信息獲取與信息更新最重要的技術手段,成為地球環境資源的調查和規劃不可缺少的有效手段,是實現“數字地球”的重要技術支持[2]。
遙感課程是河南財經政法大學資源與環境學院設置的必修核心課程之一,學校人才培養方案規定本科學生到大三才進行專業選擇,大一、大二進行基礎課學習,根據這一特點,學院將遙感課程分為《遙感概論》和《遙感圖像處理》兩門專業課分別進行,其中《遙感圖像處理》在大二上學期進行,針對全院所有該年級的學生講授,而《遙感概論》等學生進行專業選擇后,在大三講授,因此,《遙感圖像處理》課程教授質量的好壞,對學生培養GIS專業素質、建立GIS專業課學習興趣以及根據自身特點合理進行專業選擇至關重要。
因此本文針對學校要求、課程自身特點、學生對遙感沒有任何基礎等現狀以及未來學生如何進行專業選擇等問題,分析了我校當前遙感圖像處理教學中的不足,結合本校教學條件、遙感課程教學大綱及國家對地理信息系統專業人才培養要求,對進行互動式遙感圖像處理課程的教學方法進行探討。
一、傳統遙感教學中存在的問題
1.教師為中心的講授方式。傳統的遙感課程講授過程中,都以教師為主導,整堂課教師一直在講,學生只是坐著聽,多采用“灌輸式”或“填鴨式”方式進行,這種常用的教學模式,在當前提倡培養學生創造力的大學教育中存在明顯的不足――師生之間缺乏有效互動,課堂氣氛沉悶枯燥,教師和學生,尤其是學生,在課堂上的積極性無法被充分調動和激發出來,學生一直處于被動的學習狀態。另外,目前多數老師以PPT作為授課輔助方式,而PPT的制作很多時候也只是直接把課本知識點簡單地抄寫到PPT上,使得課件知識點過大,加上為完成教學任務,講得速度過快,往往沒有留下學生獨立思考問題的時間和空間,導致學習過程中存在惰性,缺乏激情和主動性,這種情況下很多學生在課程結束后,對課程內容缺乏整體把握,對知識無法系統理解,教學效果不理想。
2.理論和實踐教學環節脫離遙感是一門實踐性很強的專業,需要學生具有很強的動手能力,才能滿足日后的工作和學習要求。實踐課程是理論與應用的橋梁紐帶,與理論課相比,學生對實踐課興趣更大,因為基于理論知識進行的實踐課得到實驗結果,極大增強了學習的成就感。而當前教師重視理論方面的教學,過多強調理論的重要性,對實踐教學課重視程度不夠,理論與實踐教學比例不當,實踐課教學模式單調,教學模式呆板,對實踐教學重要性的認識不夠。據統計,我國高校GIS專業遙感課程實驗課時占總課時的比重均不超過30%[3],實踐課時偏少,使得學生無法真正熟練掌握實踐課的基本技術和方法,導致學生無法理論聯系實際,紙上談兵,最終創新能力和動手能力被弱化甚至埋沒。
3.考核方式單一化。目前,學校規定該專業課程的期末考核方式是“期末閉卷考試成績(占70%)+平時成績(占30%)”,這種考核方式基本上還是“一張考卷定終身”,而遙感課程是實踐性很強的課程,此種方式不能真正達到檢驗學生成績的目的,學生只要記憶力強,肯死記硬背,完全可以得到好的分數,達到合格甚至優秀的成績,而對于真正反映學生水平的實踐能力根本無法體現,因此根據遙感圖像處理課程對學生實踐動手能力要求高的特點,改變以往考核方式,有針對性地制定考核內容和方式,是避免“高分低能”的有效途徑。
二、互動式教學改革與實踐
1.“避輕就重”式教學內容的調整。針對當前該課程在教學中的問題,結合培養目標和社會發展對GIS人才的需求,對課程的教學內容以及實踐軟件等方面進行了調整。在教學內容方面考慮到學生是初學,沒有任何基礎,重點講授遙感的基本理論和方法,對于比較復雜的公式和概念理論讓學生了解即可,該部分內容可以等學生專業選擇后繼續學習;同時對于新學習的基本理論和方法,匹配相關的實踐操作課程,這樣調整后,課程內容就會重點分明,學習起來“有的放矢”,另外,理論和實踐課內容由一位教師講解,有利于學生建立系統的知識體系,“理論聯系實際”更緊密,有利于學生理解和掌握,同時易于培養學生對GIS專業遙感課的興趣。而對于遙感軟件的學習,由以往僅學習ERDAS軟件,變為學習ERDAS和ENVI兩個軟件,這樣可以讓學生多掌握幾種軟件操作,拓寬知識面,加強技能培養。
2.“興趣驅動和問題探究”導向下啟發式教學方法的實踐。興趣是最好的老師,是學習的最大動力,因此通過培養學習興趣提高學生學習的積極性和主動性,是有效的方法。采用“興趣驅動和問題探究”的教學方法,可以極大地激發學生學習的積極性。課堂講課時,結合教學內容,制作當前熱點問題,比如“全球變暖”、生態環境變化等遙感圖片,讓學生能夠從視覺和感知上認識到遙感的重要性。同時,在講解過程中,要注重將現實生活中能體會或觀察到的問題和授課內容相聯系,適時提出相關問題,激發學生好奇心,然后讓學生帶著問題思考、聽課、學習,在適當時機下,找學生回答問題,提出自己的見解和看法,在這個過程中,教師可以與學生交流討論,循序漸進地引導學生,實現學生對知識的理解和掌握[4];另外,課程進行到一定程度,在學生對遙感課程有一定的理解基礎上,教師可以提出當前與遙感相關的前沿和技術等相關問題,讓學生分組學習,然后課下查閱資料,課堂上讓學生上講臺進行講解,師生共同進行討論、交流,以培養學生自主解決問題的能力,同時較大地激發了學生積極性。
3.互動式實踐教學的改革。傳統的實踐教學環節,一般采用教師教授完畢、學生實驗的方式,很多時候,學生只是按部就班地“照貓畫虎”、“按葫蘆畫瓢”,并不知道其中操作的理論意義。因此,采用任務驅動學習法,理論聯系實際地進行互動式實踐教學改革。主要過程分為:教師根據理論教學內容設置相應的學習任務,學生獨立解決任務,師生互動式討論交流,學生再次重新完成任務,學生代表講臺上演示學習結果,師生一起回顧和討論所學實踐任務[5,6]。在這個過程中,教師把數據和參考資料發給學生,讓學生先自行獨立思考和解決實踐問題,嘗試性上機解決問題,教師在一旁靜靜和耐心地關注學生解決問題的方法和遇到的困難,并不斷鼓勵學生自主解決問題,進而和學生以討論式的方法集中講解和分析問題。然后讓一名學生,上講臺把剛才的任務在講臺上在演示一遍,共同學習,在整個教學和學習過程中,教師可以發現多數學生存在的普遍問題,針對問題進行重點講授與解釋。最終,整個學習過程結束,老師帶領學生回顧實驗的所有內容和整個過程,同時指出所運用的理論知識,并回答學生提出的問題。通過上述教學過程,激發學生自主學習的興趣,培養學生獨立思考和解決問題的能力,還可以加強師生之間、學生之間的團隊交流合作經驗。
4.采用“平時成績(占60%)+期末開卷考試成績(占40%)”的方式。在考核方式上,使用期末開卷成績與平時成績相結合的方式,其中,開卷成績所占比例為40%,平時成績所占比例為60%。其中,平時成績由學生“文獻總結+實驗報告+小組報告+個人專題報告+平時討論和實踐表現”成績構成[7],采用的主要方式,比如,對文獻總結這部分教師先講解如何進行,然后學生自主選題完成,寫作必須嚴格按照河南財經政法大學本科畢業論文的格式和規范進行;對小組報告,要求每組派代表就本組專題報告進行課堂展示,接受任課教師和所有同學的提問;除此,鼓勵學生就個人感興趣的領域作專題報告。
三、結語
教與學之間的良好互動,堅持“以學生為本,培養創新精神和實踐能力”,培養高素質創新人才是當前大學的根本任務。本文根據學校、學生和教師的當前現狀,根據需求精心設計教學內容體系,改變傳統的理論課和實踐課教學方法,改革慣用的考核評價標準,激發學生的學習興趣,培養學生獨立思考和動手能力,促進學生團隊協作意識培養,實現教學質量的提高。
參考文獻:
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[4]薄翠梅,張廣明,李俊.基于興趣驅動與問題套索的自動化專業工程實踐教學方法[J].中國冶金教育,2010,(4):14-16.
篇8
北京師范大學“中國地理”課程的教學理念強調學生參與和師生互動,以學生為本,重視創新性人才的培養。教師對學生不僅要“授之以魚”,更要“授之以漁”,因此注重學生的興趣和對學習過程的參與,引導學生關注事物發生的起因和過程(why and how),留給學生探究性思考、參與和交流的空間,強調支持與引導。
1、“培養創新性人才”的理念
創新性人才的培養是一個系統工程,每一個教師都承擔著培養創新性人才的歷史責任。我國長期以來,本科生科學研究主要是通過本科生畢業論文(設計)、生產實習等教學環節,及一些社會實踐活動來實現的,具有一定的局限性。在“中國地理”精品課程的建設中,教師以學生為本,為學生科研能力的培養給予啟蒙,以學生能夠進行自主、主動及課外學習、研究提供思維空間和操作平臺為己任。創新思想和創造能力的培養貫穿于課程教學的整個過程。經過多年的教學實踐和研究探索,初步建立起了以中國地理課程為載體的本科生科研能力培養體系。主要是依托教師項目和本科生研究課題,吸收并指導本科生研究中國地理問題;通過建立本科生科研實踐數據平臺,為廣大學生提供實踐環境和條件,在此基礎上指導并資助學生撰寫論文,從而實施培養創新性人才培養過程。
2、“流域系統”理念
借用地理中“流域”的概念,將“中國地理”的教學過程分為上游、中游和下游三部分,能量(能力)和物質(知識)通過網絡平臺進行流動和傳輸。與流域中水的流動方向不同,能力和知識在流動的過程中越來越趨于高處,這是因為能力和知識會隨著教師的傳授、學生的消化及師生間的互饋有所提高和積累(圖1)。上游主要體現了教師的儲備過程,即教師對課程與教材的設計能力。中游主要體現了教師講授與學生學習的過程,通過教師講解與學生提問之間的反饋,教師傳授知識的能力以及學生的知識儲備與分析能力等都有所提高。下游主要體現了學生的實踐技能和創新思維的培養過程,學生通過學習后的實踐研究與創新活動,獲得高于課本、高于教師傳授的知識與能力。多數課程教學止于上游、中游的教學目標,而“中國地理”的課程教學設計與實踐,還關注下游,將教學過程貫穿、延展至實現創新性人才的培養目標。課程建設的成效不僅僅體現在教材建設和教師能力的提升,而且還體現在學生能力的提升。
3、“多源信息-多教學環節-師生雙向反饋”理念
“中國地理”課程經過長期的教學實踐,形成了“多源信息-多教學環節-師生雙向反饋”教學模式?!岸嘣葱畔ⅰ笔且罁爸袊乩怼睂W科的區域性、綜合性、交叉性和實踐性四個特征,利用地圖、影像、錄像、文字、數據、實景等多源信息設計的教學環節?!岸嘟虒W環節”是指依據教學規律和學生認知規律的有機結合,利用多種媒體設計教學環節,包括講課內容、學術報告、討論辯論、作業、面試、CAI、網絡教學以及實習等,
二、“中國地理”課程的上游建設
課程建設的上游是整個流域系統中最初“施動者”,是整個流域的原動力。通過建設一支水平高、結構合理的教師隊伍,依靠全體教師的能力編制立體化的教材,并設計操作性強的教學大綱來實現。
1、高水平的教師隊伍建設
精品課程建設的重要基礎是具有高水平的教師隊伍。教師是課程的建設者和實施者,擁有一流的學者專家型的教師梯隊是形成精品課程的關鍵。某種程度上說,精品課程建設是教師行為,是教師的學術造詣、科研背景、教學技能、人格魅力的綜合體現。培育、擴大“精品”教師隊伍,是精品課程建設的根本任務之一。精品課程要由學術造詣較高、具有豐富授課經驗的教授主講,通過精品課程建設形成一支結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的教師梯隊。由于教師的知識結構、知識覆蓋度、創新能力和師德風貌直接決定著課程的質量與水平,因此課程建設也是教學名師隊伍建設。名師可以凝聚成一個高素質的人才組合中心、高水平的學科中心、成果卓著的科研中心,可以支撐起一個著名的課程。
“中國地理”精品課程的教師隊伍建設具有三個方面的特點和優勢:第一,圍繞課程規劃、教材編寫、課程講授、課程網絡建設等具體任務,優化組合教師團隊。分別由院士、教授、副教授、講師和研究生助教相互銜促進學生感官和多種能力的訓練。“師生雙向反饋”則是依據師生互動原理,在教師傳輸教學信息的同時,即時通過各種教學環節接收學生反饋的信息,再反饋于學生。通過不斷地雙向反饋,在互動中完成整個教學過程,從而在有限的課時下,提高單位時間的教學效率,也為教師發掘學生潛力和進一步的重點培養學生提供條件。接完成各項任務,實現老中青相銜接的主講隊伍,形成縱橫交織的穩定的教師隊伍。第二,教師隊伍結構優化與課程綜合性特點相適應,堅持“取長補短”,形成群體優勢。教師學緣結構:本校培養的教師占1/3、其他高校引進的教師占1/3、科學院和政府引進的教師占1/3,實現多學緣交叉滲透,優勢互補。專業結構上,教師研究方向分別為自然、人文(經濟)、GIS等多學科,與課程性質相符,形成綜合優勢。第三,教師個體能力建設與課程區域性特點相適應,堅持“揚長避短”,形成個體優勢,其中有突出貢獻的學者、國家杰出青年基金獲得者和國家教學名師。
2、立體化的教材體系建設
為落實教育部提出的高等學校教學質量工程的要求,高等教育出版社正式啟動“高等教育百門精品課程教材建設計劃”,鼓勵建設一體化設計、多種媒體有機結合的立體化教材,這是推動精品課程建設的重要舉措。精品課程教材應該是我國同類教材中水平最高、在世界上是先進的教材。立體化的教材不僅要體現“三基”(基礎理論、基本知識、基本技能)和“五性”(思想性、科學性、先進性、啟發性、適用性),而且具有系統和互補性的作用。
“中國地理”精品課程的教材建設以紙介質教材為主,配以電子教材。組織出版了“教科書-電子教案-教學軟件-地圖”的立體化核心教材:主編有《中國地理教程》(北京高教精品教材)、《中國地理》(面向21世紀課程教材)、《中國地理電子教案》、《中國自然地理多媒體教學軟件》(光盤3張)和《中國地理圖集》?!笆晃濉眹乙?/p>
劃教材建設中修編《中國地理》和《中國自然地理》,新編《鄉土地理教程》。此外,還主編《中國區域地理》叢書(全國各省、市、自治區和直轄市共34本)。
3、操作性強的教學大綱編制
“中國地理”課程屬于區域地理學,是本科地理的核心課程之一,屬于專業基礎課,具有上承部門地理、下啟專業課程的“樞紐”地位,承擔著地理國情教育和培養地理師資的任務。我們從三個層面設定課程培養目標,(1)知識方面:理解中國區位及其意義;掌握中國地理環境特征與結構;認識地理環境形成與演化的基本過程;了解中國區域劃分以及分析典型區域的人口、資源、環境與發展的關系。(2)態度與情感方面:增強對祖國的熱愛,關心祖國和家鄉的生存與發展,結合切身體會思考國家建設的相關問題,建立服務國家的意識,增強中華民族的自豪感。(3)學生能力與技能方面:培養學生遙感圖像的判識能力、地圖分析能力、區域綜合分析能力、區域問題發現能力、區域創新思維能力和區域地理描述能力等。
“中國地理”精品課程的內容改革始終貫穿“區域+綜合+可持續發展”,經歷了整合、綜合與結構優化過程。課程體系貫穿人地關系地域系統“地理結構-地理過程-區域綜合分析”;依據區域性和綜合性,通過區域綜合地理和綜合地理問題精選內容,實現綜合;依據認知規律優化課程的三篇結構:總論、分論和專論;依據國家需求優化課程的章節結構,例如加強自然災害與防治、土地退化與生態建設等章節設計;依據區域地理學科特點,理論與實踐相結合,加大實踐環節的課時。依據“整體與局部”、“過程與發展”、“理論與實踐”的思想設計課程模塊。從課程內容講授的邏輯性設計知識模塊,從課程學習的認知規律設計類型模塊。
三、“中國地理”課程的中游建設
課程中游的建設在整個流域中起著重要作用,是“中間環節”,聯系著上游和下游。中游的通暢無阻是整條河流平穩流淌的關鍵,也是進行能量(能力)和物質(知識)傳播和增值的主要陣地。中游的教學過程要用多樣化的教學環節、有效的教學方法和優質共享的教學資源,來完成課程內容教學。
1、課程內容建設
教學內容建設是精品課程建設的核心。精品課程的內容要具有科學性、先進性、豐富性,既包含本學科基礎的、經典的知識,又要反映本學科領域最新科技成果。同時,廣泛吸收先進的教學經驗,積極整合優秀教改成果,體現新時期對人才培養提出的新要求。
“中國地理”課程具有在自然、人文和信息技術基礎上的高度綜合性。在教學內容的設計上,我們力圖體現出地理學科的思想精髓和知識與技術基礎,例如其中的“區域分析”具有在傳統地圖與現代遙感、GIS等方面綜合集成的優勢,使地理國情、區域研究和開發緊密結合,形成了集知識性與基礎性、前沿性和時代性、思想性與實踐性于一體,教學與科研結合的體系。課程內容分為上、中、下三篇。
上篇:中國地理結構,講述地理區位及其地理意義(運用遙感圖像)。運用大量地圖,分圖層表明中國地理結構,包括:地貌結構、水熱結構等自然結構;人口分布、土地利用結構、城市群等社會經濟結構。認識中國地理結構,是課程的基礎也是重點部分。其中難點是如何綜合地認識中國地理結構和各地理要素結構的關系。在教學過程中是這樣解決的:一是以遙感圖像為基底,分圖層闡明中國的地貌結構、水熱結構等自然結構和人口分布、土地利用結構、城市群等經濟結構,再進行圖層疊加,形成對地理結構的綜合認識。二是著重分析“青藏高原隆起”、“胡煥庸人口分界線”和“土地利用/覆蓋變化”對中國地表結構特征形成的影響,從而建立各地理要素結構間的關系。
中篇:中國地理過程,是重點和難點,涉及若干學術前沿問題。闡述中國自然環境的演變過程,中國的水土流失、風蝕沙化等土地退化及生態建設問題;水災、地震、旱災、沙塵暴等自然災害及減災對策;中國城市化與經濟格局變化。這部分的難點有兩個:一是涉及若干學術前沿問題。我們主要通過專題報告和討論等方式理清思路,用多媒體教學軟件模擬區域地理過程。二是如何綜合地認識中國地理過程和各地理要素相互作用的關系。我們以人地關系為主線,針對綜合性問題設置專題,重點論述中國的水土流失、風蝕沙化等土地退化過程,水災、地震、旱災、沙塵暴等自然災害過程,城市化過程等,提升學生的綜合認識和分析問題的能力。
下篇:區域綜合分析,是應用部分,在地理區劃的基礎上,選擇國家開發和建設區、熱點區、科學研究深入的地理區為重點,著重分析區域資源開發中的環境問題和環境保護中的資源開發問題,為國土整治和可持續發展提供依據。本篇難點首先在于如何認識中國地理區域劃分。課程采用“百花齊放”的方式,以自然區劃為基礎,多角度分析各代表性的區劃方案,同時留有一定思考空間,讓教師和學生提出各自的觀點。其次難點還在于如何通過典型區域的綜合分析,讓學生獲得綜合分析的能力。不僅要在課堂上講深、講透典型區的環境問題和資源開發問題,而且運用CAI和資源庫,“多源信息一雙向反饋”,按區域進行分組,開展各區域的研究并報告分析結果。
2.教學環節與方法改革
精品課程的教學應實現教師與學生的互動,要根據學科特點選擇多樣化的教學環節和方法,要在最大范圍上應用現代教育技術進行教學?!爸袊乩怼本氛n程建設根據以下三點進行教學方法設計:一是區域、綜合、滲透和實踐四性特征結合;二是教學規律和認知規律有機結合;三是師生互動。課堂講授方面:以主講為主(電子教案與板書相結合),部分CAI輔助。并且探索多種教學方法:“多源信息-多教學環節-師生雙向反饋”教法、“珍珠-項鏈式”教法、“CAI”教法、“合作-討論式”教法,開展研究性、探究性學習,鼓勵學生自主學習。
(1)“多源信息-多教學環節-師生雙向反饋”教學方法
“中國地理”精品課程經過長期的教學實踐,摸索出:通過講課、CAI、學術報告、展板、面試、筆試、實習、作業、討論等多種教學環節,以及口授、地圖、遙感、文獻、視頻、實測等多種來源信息,在師生相互交流、反饋和互動中完成教學過程,從而提高教學效率。
(2)“珍珠-項鏈式”教學方法
在教師引導下,將每個學生從實踐中獲得的知識創新點比作“珍珠”,通過攝像集成,有機地串連成集體學習成果(項鏈),以電視講演等方式再現于課堂?!罢渲橐豁楁準健苯虒W的核心是:創新能力與互動教學。基于互動教學的基本宗旨,設計并實踐了“印證-擴展-重組型”、“搜索-凝聚型”和“知識創新型”三種類型的“項鏈式”教學法。
知識重組是將現有已存在的信息,依據用戶自身的需求,按照一個新的秩序重新組合的過程。但是這個轉換過程不是簡單的復制,也不是已有信息的無序調整,而是學生獲取信息,按照研究目的進行取舍,加工信息
并加以創新的過程。這是“項鏈式”教學法的初級要求,符合學生認知的基本規律。凝聚有兩層含義:聚集和濃縮。學生可走進社會,廣泛采集某一區域的有關信息,再將其收集起來,進行濃縮,提取出區域的主要特征,反映人一地互動關系及關系的變化。這種教學模式可全面鍛煉學生的社會交際能力(社會調查)、信息采集能力以及信息加工能力。這是“項鏈式”教學法的中級水平。Littlewood將學生自主學習定義為“學習者不依靠老師而使用所學知識的能力”。在“中國地理”教學中,學生通過課堂講授及自主學習,可以掌握區域的基本知識。但是,僅達到這個層次是遠遠不夠的。我們的教學目的是要使學生會運用這些區域知識,分析當前區域發展中存在的問題及其原因,為區域發展提出合理的建議,指出區域發展之路,這樣才能知識創新,學以致用。因此知識創新是“項鏈式”教學法的高級水平。
(3)“CAI”教學方法
隨著多媒體技術的迅速發展,開發與研制適合大學課程的教學軟件,以及如何高效地使用這些教學軟件成為精品課程建設的重要內容之一?!爸袊乩怼闭n程從1998年開始在教學軟件開發的同時進行CAI輔助教學,現已形成有序又有效的教學方法,減少了1/4課時,提高了學生學習興趣和教學質量。CAI教學模式設計的核心是設計教學軟件的使用方式和教學的思維方式。而教學思維方式的設計因課件內容不同而設計重點不同。由于引入了CAI,傳統的教學關系發生了重大變化,根據教學實踐,依CAI使用的先后順序和教師的作用,我們提出四種較為可行的教學關系模型。
先導模式:指講新課前,先給學生演示CAI軟件,然后由教師講解重點。這種模式一開始就給了學生一個廣闊的知識空間,然后在已有的知識背景上深化難點和重點,其優勢在于廣泛與深入相結合。橋梁模式:指教師根據教學內容,在課堂上一邊給學生演示CAI,一邊穿插講授新的內容。同時提出問題,給學生新的思路,啟發學生深入思考。其優勢是內容現勢性強,更新快,課堂師生互動性強。后發模式:指教師給學生講課之后,由學生自學CAI,然后再通過作業、討論、回答問題或口試反饋給教師。其優勢在于為學生提供了消化和升華知識的時間和余地,思考問題的主動性增強。交互討論模式:指學生一邊學習CAI軟件,一邊與教師討論或提問。這種模式將學生、教師和CAI緊密結合在一起,在提高教學效率上具有極大的優勢。
(4)“合作-討論式”教學方法
美國教育心理學家布盧納認為學習者的學習過程不僅是主動地進入感覺的選擇轉換、儲存和應用的過程,而且是主動學習、適應和改造環境的過程?!昂献鳎懻撌健睂W習模式,是經過預先的設計與組織,在學生獨立思考的基礎上,讓學生就某一話題各抒己見,并通過學生之間、師生之間的多邊交流,互相啟發探討、以尋求獲取真知和全面提高學生素質的教學模式。討論題目要給學生留有充分發揮的余地,由此不僅練習了學生的語言表達能力,還能提高他們創造性思維和思辨的能力。“中國地理”教學過程中設計的組織討論方式有:即興討論方式(臨近座位的學生組成微型組)、問題或作業討論方式(分宿舍或按來源地區分組)和專題辯論方式(按專業、性別和性格差異組成小組)。
3、優秀共享的教學資源建設
國家精品課程建設要求有關課程的教學大綱、授課教案、電子教案、教學錄像、習題、實驗指導、參考文獻目錄等上網共享,這無疑會推動高校建立基于網絡的遠程學習環境,逐步完善支持服務規范,為學生的個性化學習提供高質量的支持服務。所以,精品課程網絡教學資源的建設十分重要,要把最好的教學內容、教學方法以及師生互動形成的課程精華搬上網絡,使廣大師生可以共享最優秀的教學資源,并且有利于教師之間的交流與相互借鑒,及時更新知識體系,相互溝通共同提高。
“中國地理”課程的部分資源在2000年開始在局域網運行,學生可在局域網上閱讀與下載,同時建立了中國典型地區遙感影像信息系統,運行效果良好。2003年本課程作為北京市精品課程,在網上向全國輻射。2005年推出本課程網絡教學版第二版,主要包括八部分:教學特色、教學隊伍、課程介紹、網上課堂、學生實踐、網絡資源、教學評價和教學論壇。2006年9月推出課程英文版網站,以互聯網為依托,開始向國內外輻射。總之,網絡課程結構設計本著教師為主導、學生為主體的原則,以師生交互為線索的思路,按照“誰來教(教學隊伍)――教什么(課程介紹)――怎么教(網上課堂)――怎么學(學生實踐)――課程補充資料(網絡資源)――教得怎么樣(教學評價)”的順序實施教學過程,使學生首先對“中國地理”課程的講授教師有所了解,然后對課程整體情況有所把握,并且能夠通過“學生實踐”和“網絡資源”、“教學論壇”模塊進行自主的學習、研究與交流,最后課程以學生評價為主、專家評價為輔,反映真實的教學水平。整個網絡課程的構建,符合教學和學生認知規律,為相關教師備課提供了良好的素材,為學生自主、主動學習提供了平臺。
其中網絡資源模塊可用于學生作業和課外閱讀以及教師備課或其他研究,主要包括地理參數庫、基本地圖庫、地理動畫庫、地名詞典、地理文獻、電子教材等八個資源庫。這些資源庫不僅有助于學生增強地理感性認識,還可能激發師生的原創新能力、生成新的教學內容,這就意味著教師和學生在課程建設中應該能夠從事自主的課程創造,所以說網絡資源是“中國地理”精品課程建設中非常有意義的一個組成部分。
四、“中國地理”課程的下游建設
課程建設的下游是整個流域的“歸宿”,是課程的最終目的。通過教育教學過程和網絡平臺實現上游、中游物質的擴散(或傳播)和能量的增值,實現課程的最終目標:讓學生掌握更多的知識,并最大可能地提高學生的科研能力。這部分強調通過開展多層面的學生實踐,有效轉換積累的知識和能量,全面提升學生能力。
1、多層面展開的學生實踐
“中國地理”課程的綜合性和區域性特點,決定了學生實踐的多尺度特性(層面)。學生實踐共分為:宏觀、中觀、微觀三個尺度的學生實踐內容,它們是構成相互依存、有遞進(等)關系的層次體系,缺了其中的某個環節,整個學生實踐的體系結構也就不完整。
宏觀層面的實踐性教學:從太空看中國,運用現代衛星遙感影像(覆蓋中國),辨識中國地表結構及演化特征,可以實現遙感考察,把握全國宏觀地理特征。整合中國地理課程資源(1:50萬中國遙感影像圖和1:5萬-1:20萬城市遙感影像圖),編制了一套“中國地理遙感圖像庫系統”,可直接對系統進行操作,遙看中國。通過實踐訓練,學生的遙感影像識別和地學分析能力迅速提高,同時可以獲得綜合、可視化的區域地理信息。
中觀層面的實踐性教學:從視頻看中國,運用現代多媒體技術手段,通過采集區域地理影視片信息,并共
同觀看完成實踐要求作業,來理解區域人地關系和地理問題。課程實踐中通過多人選擇不同區域的錄像,增加區域準感性認識,實現準區域考察,把握區域地理特征,從而達到較好的實踐效果。
微觀層面的實踐性教學:從實地看中國,運用野外調查和測量技術,通過對周邊區域的綜合考察或專題調研,理解站立點區域人地關系和地理問題。最終把學生的技能訓練方法、分組立項方法、實地調查和結果匯總形成系列成果,增強學生對區域的感性知識,激發研究創新能力。
2、全面提高的學生科研能力
研究技能的提高是本科生研究能力培養的基本方面。在“中國地理”課程建設中,學生通過生產實習、勤工助學方式參與到教師科研課題中,也可通過學生自行立項方式確定科研課題,依托科研課題,本科生可以直接參與創新性實踐,并以課程論文、畢業論文、研究報告等多種形式展現出來。
教師組織并指導本科生依托國家項目確立研究選題,深入研究中國敏感區域的地理問題,并取得了豐富的研究成果。例如依托“973項目:草地與農牧交錯帶生態系統重建機理及優化生態-生產范式”,指導學生9人確立“退耕還林(草)驅動力的地區差異研究”、“中國北方農牧交錯帶貧困縣變化狀況及驅動力研究”以及“北方農牧交錯帶流域多樣性與可持續發展研究”等三組科研立項。一方面,國家項目為本科生研究課題提供了充足的專家資源和資金保障;另一方面,學生通過野外實地考察加深對研究區域的認識,發現問題并尋求解決途徑。本科生以課題為依托開展科研的過程,也是學生的研究能力經歷從潛在到現實,從低到高和從自發到自覺的創新過程。
為了使學生的科研活動更有可操作性,強調地理本科生的科研活動要注重從區域地理實踐中獲取研究信息,同時為所在校園的環境安全與建設服務。1999年開始,教師先后組織并指導本科生開展北師大校園環境安全調查與研究,持續有5屆學生、數十人參加。學生公開發表數字化校園、環境安全與評價等論文5篇,并且初步建立起可供學校有關部門和學生研究、查詢的北師大校園資源與環境安全數字化平臺,開辟了“校園環境安全與可持續發展”的研究領域。
在本科生研究能力的培養方式上,特別注重訓練學生建立區域地理數據庫的技能以及編制數字地圖的技能,學會運用數據庫和地圖來分析區域地理時空規律。其中歷時15年,先后涉及40余名本科生的《中國自然災害數據庫》的建設,為《中國自然災害系統地圖集》出版的系統工程做出重要貢獻。同時建立的“中國自然災害數據庫平臺”,也為自然災害的持續研究奠定基礎。本科生的研究過程突出顯示了能力從無到有和從低到高、從弱到強的提升過程。
在教師的指導和修改、鼓勵和資助下,學生的研究成果和能力通過撰寫科研報告、發表學術論文、參加競賽及國內外學術會議等多種渠道得到很好的體現。學生在研究集成和成果發表的過程中,由于提升認識的驅動,可以產生極大的創新沖動:由于初次進入學術領域接受同行肯定評價,為更加深入思考而推動認識的升華,積累自信心;由于親自接觸更多的學術前輩和同行,受到熏陶和感染產生新的研究火花??梢哉f,指導學生、參加學術會議對提升學生科研能力起到承上啟下的作用,既總結提高其已有研究成果,提升自信心,又搭建了促使其產生進一步研究的沖動和創新想法的有效平臺。
五、“中國地理”課程的規劃設想
精品課程是一項實實在在的系統質量工程,它涉及到師資隊伍、教學內容、教學方法、教材建設和教學管理等若干子系統。課程建設是一項長期工作,也是一個循序漸進的過程。相對于創建精品課程而言,保持精品課程更難。精品課程的建設不能畢其功于一役,必須保持其可持續性。作為國家級精品課程,必須站在國家層面上,面向國內外所有高校的課程?!爸袊乩怼本氛n程的課程規劃理念是:輻射國內與國外兩個教育教學市場(中、英文版本):搭建貫穿教學過程的師生互動平臺,有效指導和培養學生;發揮北師大全國高校中國地理教學研究會理事長單位和位居北京人才一信息.文化一科技中心的優勢,為區域地理教學提供優質課程資源。
師資隊伍建設方面力求形成兩支隊伍:一是相對穩定、結構合理的主體教師隊伍;二是由專家、學者組成的相對靈活的協作教師隊伍。考慮到中國地理的區域性特點,力圖建立由省區高校從事中國地理教學或研究的網絡教師隊伍,以實現教師資源和區域理信息共享與交流。
教學內容上,進一步完善中國地理“結構-過程-可持續發展”的結構體系。目前,世界各國大都設有本國國家地理課程。站在世界的角度看中國,規劃建立中國與世界主要國家的區域地理比較體系。
教學方法上,完善多媒體軟件――重點實現地理過程的可視化;建成網絡課程――探索網絡教學環境下的方法體系,另外建成一個基礎性的具有中國地理專業知識水平的試題庫和計算機自動測試系統;利用“多媒體虛擬野外實習”嘗試實現跨越中國南北或東西的“綜合地理實習”;繼續完善“多元信息一師生雙向反饋”教學法。
篇9
1)專業基礎課的學習。
經過一年的專業課程的系統學習,我在遙感專業方面認識到了自己知識理論的欠缺與綜合能力的不足。雖然本科是遙感專業出身,但是在遙感這個大方向下還有很多的理論基礎知識不牢固。在不斷的知識學習中,不僅掌握了遙感的機理、過程及發展方向,而且明白了不同的遙感方式及遙感類型,為我的研究方向的快速熟悉奠定了基礎。
2)拓展研究內容并明確研究方向。
在研一期間不僅僅是學習專業基礎知識還在導師的幫助與項目的支持下,拓展了自己的研究內容,學習了當前處于大氣遙感前沿的數據同化與模式大氣質量模擬。在掌握前沿動態的條件下將現有知識與成熟的理論研究與當今熱點相結合,擴展當前的理論體系與知識結構,讓我領略了遙感世界的另一片天空。由于工程浩大,現在只能停留在研究與學習的狀態下,真正的應用實驗還存在一定的困難,所以在鄰近畢業時最終確定的方向是針對當前我國大連石油管道爆炸所造成的海洋溢油污染研究。在學術研究過程中我不斷拓寬知識面,閱讀國內外文獻,掌握科研動態與發展方向,熟悉了研究方向的現狀、方法,并積極與導師進行交流。積極實踐前人的研究方法,深刻體會前人的技術路線及研究過程中考慮的遙感問題。并爭取在前人的基礎上創新。對研究過程中遇到的問題能夠通過導師的幫助、通過網絡資源、圖書館資料、以及周圍老師和同學的幫助順利解決。
3)掌握遙感數據的下載方式和遙感數據處理手段。
學習了常用的免費遙感數據的下載,主要包括:landsat-TM,MODIS等。掌握了遙感圖像處理的原理及處理手段,其中主要包括遙感數據幾何校正、輻射定標、大氣校正、圖像融合、圖像分類等。
4)遙感圖像處理軟件與空氣質量模式。
掌握了遙感專業圖像處理軟件ERDASIMAGE、ENVI、程序設計軟件IDL、Matlab等,程序設計的能力得到提高。且對空氣質量模式有了更深一步的了解與初步應用。
5)積極參與科研項目,聽取科研報告,學習科技論文的撰寫。
篇10
(3)遠離大陸海島的高程傳遞 柯寶貴 章傳銀 張利明
(5)玉樹地震對周圍衛星定位連續運行站的影響分析 李凱鋒 歐陽永忠 陸秀平 任來平
(9)基于eros-b影像更新礦區大比例尺地形圖的方法與精度評價 陳國良 汪云甲 田豐
(12)基于lidar和航空影像的三維建模方法探討 馮梅
(15)基于無人機低空遙感系統的快速處理技術研究 尹杰 楊魁
(18)等效法收斂計變形監測 楊浩
(22)基于橢球面大尺度表達地表對象方法研究 楊永崇 競霞
(26)gis軟件自動化測試方法的研究與實踐 曾波
無
(28)拓普康全站儀車模亮相首屆全國測繪地理信息技術裝備展覽會 無
技術交流
(29)基于jscors層析連云港沿海水汽的三維特征分析 董春來 王香蘭 蔣廷臣 周立
(33)基于橢球膨脹法實現獨立坐標系統的建立 于亞杰 趙英志 張月華
(37)困難復雜地區輸電防雷線塔數據機載lidar三維掃描獲取 阮羚 周平 姚堯
(40)基于點云數據的文物精細建模 孟志義 錢林
(44)利用改進的fcm方法分割高分辨率遙感影像 田慧 周紹光
(47)無砟軌道cp ⅲ平面控制網測量精度影響因素分析 譙生有 聞道榮
(50)gis與模型技術在城市排水管線承載力評價中的應用 解智強 杜清運 高忠 王貴武 黃俊
(54)基于arcgis engine的矢柵基礎地理數據空間轉換方法研究 劉佰瓊 周衛 戴相喜
(58)mapinfo二次開發在坐標轉換中的應用 李東 毛之琳
(61)國家基礎地理信息數字產品——數字線劃地圖概述 武文忠 郭新成
無
(63)“則泰杯”全國第四屆大學生測繪科技論文競賽評選揭曉 無
技術交流
(64)基于webgis的復雜城市交通網絡信息服務 薛明 劉春 肖學年
(69)武漢市1∶2000房產管理圖數字化測繪與建庫工程及成果應用 鄭舉漢 張鵬 徐磊 陳鎮
(72)一種改進的折線轉分段bezier曲線的擬合方法 張超 王文靜
(75)測繪資料信息管理系統的設計與實現 趙力彬 張新利 呂志勇 施建輝 李發紅
無
(78)愛普生大幅面專業繪圖儀助力遙感產業化發展 無
徠卡測量新技術應用專欄
(79)徠卡hds 8800三維激光掃描儀在露天礦中的應用 段奇三
則泰三維技術應用專欄
&nb
sp; (81)三維激光掃描系統在舟曲重點地質災害治理工程中的應用 周學林 魏文濤 劉麗惠 王占超
測繪教學
(83)空間大地測量學課程建設及教學方法研究 魏二虎 張奇 李征航 王甫紅
(86)gis應用技術實驗課程教學改革探微 舒娛琴
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首先,雙語教學必需根據課程性質靈活選擇引進原版外文教材或者自編教材,必要時可以采取引進和自編并舉。在引進原版外文教材時,要遵守適用、適合的原則,積極進行原版教材本土化探索,自編雙語輔助教材。滿足教學大綱要求的優秀雙語教材是雙語教學成功的重要一步。然而,目前國內出版的原版遙感教材比較缺乏,如果直接使用英美原版教材,購書成本又無法負擔。因此,在參考國外多種原版遙感教材的基礎上,筆者選擇了倫敦Taylor & FRANCIS出版社出版的《遙感導論》(Introduction to Remote Sensing)作為主要參考教材,參照其它中英文教材編寫《遙感原理與應用》雙語教學講義。在編寫講義時,注意教學內容的前后順序符合學生學習認知規律。同時,借鑒英美等國大學的相關教學經驗與方法,精心制作教學課件并編寫教案。在編寫教案時,對于新的概念、理論、重點與難點部分,應分析并應用對比、類比、示意圖等方法,使學生易于掌握。板書作圖在遙感雙語教學中具有重要的價值。盡管作了充分的準備,可是在課堂教學中仍然可能會出現學生難以理解的情況,板書作圖可以彌補課件的不足。
2.師資隊伍建設
一支結構合理、人員穩定、外語教學水平高、教學效果好的雙語教學團隊是雙語教學成功的關鍵。聘請國外專家參與雙語教學工作可以在一定程度上推動雙語教學。但是立足于本校,建立一支本土化的、熱愛雙語教學的教師隊伍才是雙語教學成功的關鍵,他們是雙語教學的主導者。教師雙語素質將直接決定著雙語教學的效果與人才培養的質量。雙語教師應具備較強的英語聽、說、讀、寫、譯能力,能夠流利地運用英語進行專業課程的授課。因此,具有較高英語水平的專業教師隊伍是雙語教學的基礎。為了更好地完成雙語教學任務,教師應強化英語聽、說、讀、寫、譯能力,經常收聽收看相關的專業錄音、錄像?,F在,一些大網站上的世界名牌大學公開課視頻資料可以為我國的雙語教師提供一定的借鑒作用,可以充分利用這些資料進行聽說訓練。另外,從這些資料中,也可以學習別人的講課方式以及對課程的控制。經常閱讀英文版遙感書籍雜志,特別注意閱讀遙感專業英語期刊論文,可以把握遙感發展動態,拓寬視野,為講課提供生動的案例和遙感的最新發展動態。
3.教學內容改革
本科雙語教學的內容需要反映國際上本領域最新的科研成果。在教學內容的選材方面,緊緊圍繞素質教育和創新教育來組織,力求體現“原理—方法—應用”的理念,注重基礎知識、基本方法與基本技能的訓練?!哆b感原理及應用》著重講述遙感物理基礎(Physical basis of remote sensing);遙感平臺及特點(Remote sensing platforms and their characteristics);遙感傳感器及其成像特征(Sensors and imagery characteristics);遙感數據預處理(Preprocessing of remotely sensed imagery);遙感圖像目視判讀(Visual Interpretation of remotely sensed imagery);遙感圖像計算機分類(Classification of imagery by computer)以及遙感技術的應用(Application of remote sensing)。學生利用中英文對照教材進行預習,教學效果得到大幅度的提高。
4.教學方法手段更新
借鑒國內外先進教學方法與手段,靈活采用多種考核、考試形式,可有效調動學生學習積極性和主動性,促進學生自主學習能力的提高。在教學方法上,應循序漸進、因材施教,根據學生對知識的理解與掌握程度逐步推進。在教學中,采用“復習—授課—復習—預習”四段式教學法,每一次課都在總結復習上一次課的基礎上進行,每一次在結束時都進行本次課內容的總結,并布置下一次課的預習作業,努力營造雙語教學氛圍,為學生創造一個良好的雙語教學環境。在課堂教學中,全方位地訓練學生外語思維和應用的能力。課堂上,除了教學內容中的難點與重點增加中文解釋外,教師提問與學生回答、作業、評語等都用英語進行,培養學生用英語思考問題、解決問題的能力,鍛煉實際英語應用能力。同時,還注意精講多練。在預習中,要求學生不僅要初步了解將要學習的內容,而且要熟練掌握專業詞匯和常用表達方式。課外,鼓勵學生積極研讀外文文獻,培養利用外文獲取知識的能力。
5.教學資源建設
建立雙語教學網站,把它作為一個平臺,將相關的中英文教學大綱、教案、課件、授課錄像、習題、實驗指南、實習指南、參考文獻等放在上面,實現資料共享。
6.英語學習能力培養
學生是雙語教學的主體,是教學活動的最終歸宿。由于我國傳統的英語教學方法重視語法、句法學習,忽視聽說訓練,忽視英語交流能力的培養,致使許多學生雖然通過了大學英語四、六級考試,但實際聽、說、讀、寫能力還是很弱。針對這種情況,首先,給學生布置提前閱讀教材與講義的任務,使他們預先熟悉課程內容,以便上課時能夠跟得上。另外,布置一些聽說作業并定期檢查,努力培養學生使用語言進行實際交流的能力。在課堂上,教師盡量多提問,把一些教學環節交給學生來獨立完成,使他們的口語表達能力與英語思維能力得到充分鍛煉;在課余,組織英語角、英語演講、英語小品和英語節等豐富多彩的活動來提高學生學習英語的興趣和英語技能。同時,結合另一門課程《文獻閱讀與寫作》,進行雙語教學課程群的建設。
7.互動學習方式構建
在課堂上,利用課件教學,創造性地運用教師與學生“雙向互動式”和“討論式”的教學法,設法讓學生參與教學過程,發揮其主體能動性作用。在教學伊始,可將全班分成若干小組,組員在組長帶領下進行雙語課程內容的預習與作業的完成。在課后,他們將練習利用教材與參考文獻上的材料說明或者闡述觀點,并做成PPT,用于后面的討論課,同時利用互聯網的資料與雙語教學網站上的數據資料等進行探索性的學習。課堂上,先由教師用英語來詳細介紹本次課的內容,然后由學生來講解課文,教師進行總結。對難句、長句以及容易造成理解困難的英文句子加以詳細解釋,專業詞匯和常用表達方式需要單獨列出,并經常在討論與提問中重復,以便強化這些詞匯,讓學生牢牢掌握。課后用英文布置一定量的題目,積極鼓勵學生主動查閱相關的專業英文文獻,學習用英語作答。期末考試中也采用全英文命題,需要用英文答題。學生普遍反映,一開始不適應,慢慢地也就習慣了。
二、加強實踐環節
由于《遙感原理與應用》是一門實踐性和應用性都很強的學科,為了適應社會的需要,必須加強實踐環節的教學,使理論與實際緊密聯系起來,切實提高學生的動手能力。除了配套的實驗課(1.5學分)外,還有專門的實習課。在實驗室與實習課上,讓學生獨立處理遙感數據并撰寫實習報告,通過集中實習來進一步提高學生的實踐能力。實驗與實習課都使用英文講義與案例教程。每個小組負責一個案例的制作并在討論中起主導作用,即主導案例討論課的組織與討論進程展開(包括提問)。
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提高高等教育質量是國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)中提出的重要目標之一,①也是高等教育發展的核心任務,是建設高等教育強國的基本要求,是實現建設人力資源強國和創新型國家戰略目標的關鍵。②而深化教學改革,優化人才培養過程是加強本科教學質量的重要內容之一。③其中,教學內容、教學方法和手段的進一步改革是深化高等教育教學改革、提高本科教學質量、優化人才培養模式的重要基礎。因此,高等學校的教師,作為第一線工作者應在每門課程的教學過程中,積極改革教學方法和手段,以強化本科教學質量,提高人才培養水平。
人類社會發展至20世紀后半葉,不僅出現人口膨脹、城市化進程加速、工業增長、區域發展不平衡等一系列人文社會問題,而且環境污染、生態平衡破壞、資源匱乏等重大環境問題也開始顯現,成為各界關注的主要問題?!叭绾稳ズ椭C自然環境和人類文化生活的關系,已成為國際地理學界所面臨的主要研究任務。”④這種背景下,高等院校作為重點建設重點學科、專業點,培養高級專門人才的陣地,⑤在地理類、資源環境類課程中極其重視以“人地關系地域系統”為研究對象的《人文地理學》課程的教學改革與建設。《人文地理學》是高校地理專業課程中,與自然地理學相對應的最主要兩個基礎類課程之一,是以人地關系的理論為基礎,探討各種人文現象的地理分布、擴散和變化,以及人類社會活動的地域結構的形成和發展規律的一門學科。⑥該課程涉及各種社會、政治、經濟和文化現象,其內容豐富多彩,具有社會性、綜合性、地域性、動態性的特點。其所重點講授的復雜多樣的人地關系表現形式往往是學生較難掌握和理解的難點內容之一。筆者在近幾年的教學實踐中,圍繞著如何提高教學質量問題,開展人文地理學課程教學方法幾個重要環節的改革,作了一些有益的嘗試和探索。
1 教學方法改革探索
1.1 教學組織形式
(1)重視實踐環節。加強實踐是本科生能力培養的重要措施之一。人文地理學是一門理論性較強的課程,但其部分內容很抽象,如非物質形式的文化景觀是一種摸不著看不見的客觀存在,屬于只有當事人在其中仔細觀察和體會才能理解的內容,諸如此類的內容較多。因此,該課程也需要進行一定量的實踐,以強化教學效果。在不破壞學科的整體性,要保持知識體系的系統性、完整性和連貫性,打好必備的理論基礎前提下壓縮部分較深的理論,增加實踐環節,加強能力培養。我們在總學時不變,56學時的情況下,適當增加課外觀察的實踐內容,由原來未設實踐教學改為4~6學時,以觀察學校周圍各種人地關系表現形式或參與各類課題的完成。
(2)解決好進度與效果的矛盾。人文地理學是一門多學科交叉的綜合性課程,所涉及到的基礎知識、基本理論較多,同時它所運用的研究方法、手段也多種,所需要的技術、技能方面的內容也不少。所以在實際教學過程中往往出現講好、講透基礎知識性內容則實踐環節的授課時間被大大縮短,無法達到培養能力的教學目的問題。如果加強實踐,壓縮講授內容則達不到培養厚基礎人才的教學目的而教學進度與教學效果之間發生沖突。為協調兩者之間關系,分析學生的知識基礎與絕大部分學生的去向,根據以相關學科知識理論為依托,培養實用型、應用型人才的教學理念和本校人才培養目標,重新調整教學大綱,理論課的講授時間比原來減少的情況下重新分析講授內容的重點。保證基礎知識完整、連貫的前提下,壓縮和簡化人文地理學其他分支學科的一些內容,加強基礎理論、基本研究方法、技能的同時適當地增加該學科最新發展動態、研究成果的簡介。
(3)開展研究型教學形式。研究型教學是采用類似于科學研究的方法指導學生從自然、社會或現實生活中獲取知識、應用知識的一種教學過程。⑦研究型教學強調將教學與研究的結合作為大學教學的基本思路,注重提高學生分析問題、解決問題的能力,對培養創造性人才具有重要意義⑧。在空間信息迅速發展并在人們生活中越來越顯得不可缺少的信息社會,培養具有創新精神和實踐能力的地理專業人才是時代的要求,也是學科發展的要求。因此通過研究型教學,可以培養學生的發現問題意識、主動參與意識和信息處理能力。
(4)健全教學效果評價機制。對教學效果的評價是整個教學設計中不可缺少的環節,是檢驗教學目標能否實現的重要手段。評價教學效果的形式有多種,每一種方式的考核各有特點,各有其適用的范圍。⑨為保證課程教學效果,必須加強對課堂教學、平時的復習與鞏固、課后思考等多個環節的監控,建立全面的教學效果評價機制。為了教學各環節的順利進行和保證效率,開學第一節課就必須向學生講清楚教學全過程各環節的目的與要求、最終成績評定的方法與比例,引起學生的重視和注意??刹捎萌缦驴己朔绞剑鹤罱K成績=課堂成績?.75+實踐成績?.25;其中,課堂成績=平時成績?.3+期末考試?.7;實踐成績=實踐過程?.3+實踐報告或論文成績?.7。平時成績又由出勤率、作業成績構成。期末考試主要測試學生掌握基本概念、基礎知識的程度;實踐過程主要評價學生對野外觀察與實踐的態度、掌握基本內容的程度和完成任務的進度;報告或論文是指將實踐的目的、過程、結果、結論等以報告形式或論文形式概括、分析提交的成果,反映學生對項目目的、過程的認識和分析問題、處理問題的綜合能力。
1.2 教學手段
教學手段是師生在教學過程中相互傳遞信息的工具、載體或設備,⑩教學過程中不可缺少的基本要素之一,沒有一定的教學手段,教學就無法進行,就不能存在。我們要深入發掘和發揮不同時期、不同場合、不同類型教學手段各自的功能與優勢,深刻地理解其對教學實踐的影響,按針對性、效率性和可行性的原則,正確、恰當地選用教學手段,真正提高教學效果。《人文地理學》課程內容豐富而抽象,有的內容甚至無法直觀可視,且具有動態性、交叉性、綜合性等特點。而多媒體技術具有信息容量大、表現形式多種多樣、圖文并茂、聲響并舉、動靜結合、直觀明了的優勢, 符合此門課程的教學要求。因此,可采用多媒體教學手段吸引學生的注意力,加快內容的更新,提高教學效率。
1.3 教學風格與技巧
教學風格是一個教師在長期的教學實踐中形成的技能、技巧的合理組合和運用,體現著教師的教學思想、教學技巧、教學風度和特色,是教學活動個體化的重要表現,標志著教師教學藝術的成熟。理想、成熟的教學風格是提高教學質量措施、方法中不可缺少的組成部分。
(1)從實際需求出發,創造問題,啟發學生:無論哪一門課程、哪一部教材的哪一部分內容,在教材編寫、教學設計時都有特定的作用,為特定的目標而設置的。講授新內容時能夠抓住其整個知識體系中的作用,從實際需求出發,創造問題,激發學生的興趣,啟發學生的思維,導入主題,從而明確學習目標,則學生會主動參與,有興趣、有目的地掌握知識。如在講授文化景觀內容之前,給學生演示不同風格的建筑圖片后可提問“這些建筑物分別是哪個國家哪個地方的?”“它們各自的特點是什么?”“它們所反映的地理環境是什么樣的?”等等問題來做導語,激發學生興趣,開始進入正式內容。
(2)提高查閱文獻能力:一個人的生活領域、知識領域擴大到什么程度,取決于其查閱文獻能力。學生的知識也是一樣,只靠教材和教師的講授,永遠都是有限的死水。只有查閱大量相關的信息才能獨立獲取知識,處理信息,才能科學地運用相關知識,提高學生的學習研究方法,逐步地實現由學生向獨立工作者的轉變。在本課程教學過程中,交代實踐部分的布置分析、研究工作內容后,采用查閱文獻指導法,給學生列出典型的幾篇學術論文的同時,要求學生按關鍵詞自己檢索10篇論文,列出各論文的提綱、主要分析的內容、研究方法來了解和掌握人地關系基礎理論、研究方法、技術與手段和學術論文的寫作方法,為完成自己的實踐報告、論文直接服務。這也是培養學生總結歸納、分析問題能力的重要環節。
(3)教態的完善:教師教態是在教學過程中的形體動作——站態、坐態、行態等,以及教師的語言、語調、面部表情的綜合體現。教師的教態不僅影響到學生的學習興趣,也影響到教者本身的講課興趣。因此,在課堂教學別注重教師的教態,充分利用現代多媒體教學設備的同時,也要生動形象地調動全身各種器官,積極運用眼神、表情、語調、動作等教態語言,繼承和發揚傳統教學方法中的以表情感染、以姿態影響、以手勢吸引學生的優良教風,必將最大限度的調動學生的學習積極性,師生互動配合默契,課堂氣氛生氣勃勃,春意盎然,學生學得輕松,教師教得愉快。
2 教學方法改革的實踐效果
近幾年的《人文地理學》課程教學實踐證明教學方法改革取得了一定的成效。跟蹤調查2003、2004、2005、2006四個年級5個班學生通過《人文地理學》課程掌握和提高基礎知識、實踐能力和綜合素質方面的實踐效果體現在以下幾個方面:在期末閉卷考試上體現的理論基礎知識掌握程度良好,平均83分以上;實踐方面在課外觀察學校附近的各種人地關系表現形式、對其進行整理與歸納,以強化基礎理論知識方面掌握的良好,絕大部分同學已達到實習目的;提高綜合能力方面,通過撰寫小論文不僅掌握了一些基本信息采集法,還提高了文獻查閱、引用能力,更是培養了學生分析問題、思考研究問題的能力。學生將自己采集的數據信息,經分析、研究后以小論文形式提交,按實踐成績折算到最終成績中。分析四屆學生的成績來看,學生綜合能力提高顯著。而且60%的學生將本課程的小論文修改后當做學年論文來提交;此外統計畢業論文題目結果發現,絕大多數同學選擇家鄉或感興趣地區的人地關系,如城市化、土地利用變化、草場退化、畜群結構變化、湖泊面積變化等等為論文題目,并采用計量地理方法、統計方法和遙感技術手段等完成了畢業論文。還有部分同學擴充內容,精心修改后在學術期刊或國際會議論文集上發表了論文, 最終達到研究型教學的目的。學生評價方面,學校每學期進行的教師課堂教學質量評估結果表明課堂教學質量優良,得到了學生普遍認同和支持。
項目名稱:“地理科學專業”國家級綜合專業改革試點
注釋
① 國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年).第七章高等教育:10.
② 教育部.財政部關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見.教高[2011]6號文件.
③ 教育部.關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見,教高[2005]1號令.
④ 趙榮,王恩涌,張小林等.人文地理學[M].北京:高等教育出版社,2006.
⑤ 林兆其.高等教育學[M].貴陽:貴州教育出版社,1995.
⑥ 趙榮,王恩涌,張小林等.人文地理學[M].北京:高等教育出版社,2006.
⑦ 陸紅燕.研究型合作學習理念與少數民族預科班英語教學[J].科學創新導報,2008(23).
⑧⑨馬曉旭.現實可行的研究性教學模式的新構建[J].教育與現代化,2009.2.
⑩ 李成良,顧美玲.大學教學理論與方法[M].貴州教育出版社,1995.
[11]王立華.教育學院地理專業遙感課程和教學及改革初探[J].福建教育學院學報,2004.3.
[12]葉小梅,烏敦,阿拉騰圖婭.鄂爾多斯耕地變化及其驅動因子分析[J].內蒙古林業科技,2011.37(1):34-39.
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[14]王巨力河,烏敦,阿其拉圖.鄂爾多斯市城市化水平綜合測度研究[C].第三屆中蒙國際學術研討會論文集論文,2008.3:113-117.
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1 課程設計理念
1.1 課程開發主體由單一化向多元化轉變
建設工學結合的課程,必須改革以教師為主體的課程開發理念。為此,需要建立“學校與企業合力開發”“教學名師與工程師精心打造”的課程開發理念,將企業對遙感人才的能力素質需求直接引入課程開發過程中,并以教學名師和工程師為主體開發課程,形成了多元化的課程開發主體。
1.2 課程目標由知識學習向能力培養轉變
遙感綜合實訓課程在設計過程中,摒棄了傳統課程以知識學習為目標的理念,課程的主要目標是培養學生的綜合職業能力。
1.3 課程結構由傳統學科體系向基于工作過程的“項目化”結構轉變
遙感綜合實訓課程作為一門綜合的實訓課程,其目標是培養學生在工作過程中的綜合職業能力。因此,其課程結構設計必須擺脫與理論教學相對應的傳統學科體系特點,建立以“工作過程”為主線,以“實訓項目”為任務載體的“項目化”課程結構。
1.4 課程內容由單項訓練向綜合化轉變
綜合化的課程內容是遙感綜合實訓課程區別于其他課程實踐教學的主要特點。作為一門工學結合實訓課程,遙感綜合實訓課程以基于工作過程的職業能力形成為目標而不是單純的知識運用。因此,在課程設計中,需要將遙感專業各項基本理念、基本方法與技能有機地融合于實訓項目內容中,形成了基于工作全過程的綜合化的課程內容。基本理論與職業性的高度整合不同于知識傳授的教學,也不同于各門課程獨立的實踐教學,它是以學生就業后的綜合職業能力為目標,將專業內容進行了融合而形成的具有自身鮮明目標的實訓課程,遙感綜合實訓課程設計完全打破了原有的與知識對應的教學內容,從能力培養出發,以職業崗位的工作過程分析為課程設計的基礎,以項目化的形式綜合崗位技能,實現了由知識運用向理論與職業性的高水平綜合化整合的轉變。
1.5 課程主體、過程、場所由“教、學、識、做”相分離向一體化轉變
實訓課程教學質量的高低取決于師生的融入度。為此,必須通過建設仿真職業環境的校內實訓室及不斷開發校外實訓基地,并輔以現代化的教學設施等途徑,將教、學、識、做融為一體。工學結合課程主體的一體化是指教師與學生的一體化,在課程設計中,以學生為主體,將學生和教師同時設計為實訓項目的計劃者、執行者和評價者,不斷提高學生自主學習與實踐的能力,課程過程的一體化是指教、學、做的一體化,即課程在實施過程中要體現教中做、做中學,學中做的工學結合課程觀,使學生在教、學、做的一體化過程中自主學習,不斷提升學習能力和實踐能力;課程場所的一體化是指教室、實訓室與工作場地的一體化,為此,必須建設仿真職業環境的現代化的校內實訓室,開發了各種類型的校外實訓基地,將教室搬入實訓室、搬入企業,實現了場所的一體化。
1.6 課程評價由教師主觀評價結果向開放化、過程化、標準化轉變
課程的不斷改革與發展,取決于對教學活動的評價與反饋,從而形成由教學活動到課程評價,再由課程評價指導課程教學改革的閉路循環,因此課程評價方法與標準對于課程的發展至關重要。工學結合課程的主要特征在于課程的教學場所已由教室走向工作崗位。因此,必須改革原有的由學校教師單一評價的評價體系,形成由教師評價、學生互評、用人單位評價為主體的及時反饋的多元化評價體系,通過用人單位反饋的信息不斷優化課程內容與結構。其次,改革評價結果的傳統方法,作為一門實踐課,只有注重過程評價才可以得到及時反饋的評價信息。為此,要“設計過程+結果”的評價機制,以鼓勵學生在實訓過程中注重職業道德、職業規范及團隊精神的培養,提高學生的實訓效率。最后,為了評價的客觀性,必須對實訓項目的考核制訂量化考核標準,以解決原有實踐教學考核主觀性大的問題。
2 建立遙感綜合實訓課程的課程標準
基于項目化綜合實訓的高職生應用能力培養模式是以企業項目為背景,以工程實踐能力培養為核心,把基礎理論、實踐教學和工程實踐結合起來。由于項目式教學強調項目的現場性、知識的綜合性和學生全面能力的培養,實訓的形式、內容與傳統實訓課程有較大差異。所以需要研究并構建這種新型實訓方式的具體課程標準。
2.1 要確定專業綜合實訓的核心能力體系,關鍵在于正確把握社會對遙感專業人才提出了什么樣的能力要求
主要通過以下步驟:首先,開展社會調查,了解社會對專業人才的需求層次和能力要求;其次,通過進一步梳理,明確所設專業與社會需求對應的層次及能力結構;最后,學生工作后,根據學生和用人單位的反饋,不斷對能力體系進行修正。
2.2 設計專業綜合實訓課程體系
專業綜合實訓的教學目標必須通過課程來實現,因此合理設計課程體系是專業綜合實訓成敗的關鍵。為此須做到以下幾點:首先,根據本專業的核心能力設置若干門模塊化的實訓課程,課程可以與核心能力一一對應,也可以是對若干項核心能力的綜合訓練。其次,這些實訓課程的設置,不是對培養方案中已有課程的重復,而是教學內容上的一種整合。再次,充分吸收廣大師生和用人單位的意見,與他們一起研究制訂實訓課程標準與教學內容,同時還要考慮到學生知識、能力的實際差異,以滿足不同層次的學生的需要。最后,做好對畢業生的跟蹤調查,及時獲取用人單位對學校畢業生的需求信息和使用情況的反饋信息,對專業綜合實訓的課程體系作出相應的調整。
3 結語
本項目通過引入項目化教學理念,讓學生在具體的項目中進行學習,縮短了學生與企業之間的距離。通過引導學生實現所學知識的整合與綜合職業技能的掌握,最大限度地實現教學和就業崗位的零距離對接。課程的改革對學生動手能力、解決實際問題的能力提高有很大的幫助,對教師的專業水平、教學水平和項目研發能力也有很大的促進,為其他課程的項目化教學提供了借鑒和參考。
參考文獻: