時間:2022年04月27日 分類:科學技術論文 次數:
摘 要:在普通高等學校轉型發展背景下,以平頂山學院地學專業為例,基于OBE教學理念,從教學體系、教學內容、教學方法與手段、考核等方面,開展遙感與地理信息系統課程的實踐教學改革研究。通過實驗和近三年的推廣,結果表明:實踐教學體系系統化 (三目標層次一體化)、教學內容模塊化 (基礎模塊與專業模塊)、考核方式多元化 (過程考核+課內實驗+末考試卷+素質拓展)和突出以學生為中心的教學方法(對分課堂、項目教學法)是行之有效的改革路徑。
關鍵詞:OBE;地學專業;遙感;地理信息系統;實踐教學
OBE以預期學習成果為導向[1-3],是普通高等院校轉型應用技術型大學的一種主流教育理念。平頂山學院地學專業 (地理科學、人文地理與城鄉規劃) 立足地方培養應用型人才,在人才培養修訂與課程建設中以 OBE 教育理念為驅動進行改革。《地理信息系統》和《遙感概論》課程,是地學專業的學科基礎課(必修),教學內容實踐性強、應用性廣,側重于學生3S技術應用的培養,是踐行應用技術型人才培養的立足點。本研究基于OBE理念,結合多年教學實踐經驗,提出課程改革方案,說明推廣與實施情況,為其他同類高校課程改革提供參考。
1 課程教學中存在問題
遙感(RS)、地理信息系統(GIS)課程先后在地理科學、資源環境與城鄉規劃管理、自然地理與資源環境、人文地理與城鄉規劃、城鄉規劃和環境生態工程等地學專業和工科專業中開設,從多年教學效果來看,存在以下問題:①教學內容專業特色不突出且內容龐雜;②兩個“S”相互獨立,教學內容繼承性不強;③實踐學時少,實驗項目類型設計型、綜合型較少;④末考一張卷的單一考核方式,難以反映學生的技術應用水平;⑤教學手段不夠豐富,教學方法和方式傳統。學生表現為應付課程考核而重理論輕實踐,實驗課缺少主動性,處于被動盲目的狀態。理論與實踐脫節,部分同學在課程綜合實訓項目、專業集中實踐課題、畢業實習或畢業論文的實訓環節無從下手,表現為綜合實踐應用能力弱。因此,迫切需要在GIS和 RS 課程的教學內容、方法及考核等方面進行深入改革,以提升學生專業技術水平和實踐應用能力。
2 教學改革的內容
教學團隊成員依據OBE理念,要求在實踐教學體系設計中,著重衡量學生運用該實驗技術能做什么。根據專業建設實際情況及行業實踐要求,地學專業的學生需要具備地理數據的獲取、管理、處理、空間分析及制圖等技術。因此,為達到預期學習成果,須克服傳統實踐教學中存在的問題,主要從構建實踐教學體系、實踐教學內容、教學方法與手段、實踐考核等方面進行改革。
2.1 實踐教學體系
構筑兩門課程內容聯系緊密、銜接連貫性強,可創建為一個實踐教學體系。通過2~3年級設計的“課內實驗+開放課題+第二課堂+學科競賽+科研項目”5個實踐環節,構筑“基礎能力+專業能力+拓展能力”的“三目標層次一體化”的實踐教學體系 。其中,地理信息系統和遙感分別安排第3、4學期開課,均以理論實踐一體化;第5學期選拔參加全國 GIS大賽,并鼓勵學生申報與遙感及地理信息技術相關的大學生科創和挑戰杯項目。
2.2 實踐教學內容模塊化改革
課內實驗教學存在的內容專業特色不明顯、實驗項目不銜接、實驗區域多變不一致和實驗項目類型不合理等缺點[4-6],圍繞專業特色設定一個課題實驗項目并拆分若干實驗子項目,采用理實一體化教學形式,設置包括“基礎模塊”、“專業模塊”的教學內容(表1)。其中“基礎模塊”主要是GIS和RS軟件的基本操作,是地學專業的公修內容;“專業模塊”設置多選一的特色實驗項目,重在突出3S技術在不同專業領域的應用,主要體現在開放式小課題,可以采用項目教學法實施開展。
2.3 考核方式多樣化傳統課程考核方式是期末試卷“一考定分數”,學生往往會出現“考前突擊、考后失憶”的問題。針對此問題,本研究提出了課程成績由學習過程考核 (出勤 8 分+課堂表現 7 分)、課內實驗 (20 分)、末考試卷 (50分) 和素質拓展 (開放式課題,15分)的多模塊構成。其中,課堂表現是借助超星學習,通過平臺開展隨堂主題討論、搶答、小測驗等課堂活動參與情況評分;素質拓展是 2~3 人/組運用 3S 技術完成與專業相關的開放式科研小課題,包含選題、開題、課題設計、撰寫報告和成果匯報等環節,該環節成績評定有規范的評分標準。
2.4 教學手段與教學方法在教學方法上,放棄傳統的“灌輸式”教學方式,根據實驗教學內容,針對“綜合型”實驗采用“項目教學法”[7]。由教師對項目進行概況講解,并做適當的示范,學生通過分組討論、協同工作共同完成實驗項目。
展示了以《地理信息系統》專業模塊的某一選題 (平頂山市土壤侵蝕狀況評價) 為例的項目教學方法。在教學方式上,引入張學新教授提出的對分課堂教學法,根據實驗項目難易程度不同,采用隔堂對分或當堂對分。實施明確目標、派發任務、制定規則、跟蹤過程、觀察表演、聽匯報、定評審等環節,鍛煉學生自主學習、發現問題、團隊合作和敢于發言的能力。教學手段方面,結合《地理信息系統》和《遙感概論》在線網絡課程平臺,采用線上線下混合式教學模式,網絡平臺發布實踐教學任務、主題討論、搶答、小測驗等課堂活動,線下答疑輔導,避免了實驗報告抄襲的現象。
3 推廣與實施情況
本研究課題選取2015級人文地理與城鄉規劃專業班39人為實驗樣本,實施教學改革方案,顯示改革成效較為顯著。課程考核不僅有效控制了不及格率且提高了優秀率。第二課堂活動參與積極,11組立項校大學生科技創新基金項目,6名同學獲得國家級學科競賽獎項 (其中3名獲全國大學生 GIS應用技能大賽二等獎),13人選題3S技術方向畢業論文且2人獲校優秀畢業論文。與此同時還發放了問卷調查實踐改革的成效及存在的問題,98%以上的同學認同改革。此外,改革方案后續在人文地理與城鄉規劃、地理科學、城鄉規劃和環境生態工程等專業推廣實施,也取得了顯著效果。
4 結 語
OBE教學理念依據預期成果設定課程體系、教學內容、教學方法與教學手段等開展教學,經過3 a的實踐,遙感與地理信息系統課程實踐教學改革成效顯著,提高了教學質量,推動了專業認同和專業自信,為服務社會培養優秀的地學人才奠定了堅實基礎。
參考文獻:
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作者:吳楠楠1,于海龍1,李加加1