王文福

(黑龍江工程學(xué)院測繪工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150050)

自然地理是研究自然地理環(huán)境的科學(xué),測繪的目的就是在縮小的尺度空間中再現(xiàn)自然地理環(huán)境。測繪的主要成果是地圖,地理要素 (尤其是自然地理要素)是地圖不可或缺的內(nèi)容,地理底圖是控制地圖要素分布的框架。在大比例尺地圖測制過程中,需要深刻理解地貌形態(tài)特征,才能對(duì)地貌進(jìn)行合理的施測,獲得正確的等高線圖形;在小比例尺地圖的編制過程中,更需要根據(jù)地理特征確定地貌的表示方法,從而進(jìn)行正確的等高線圖形綜合。而綜合的過程則更多地包含著人為的主觀因素,即人對(duì)客觀環(huán)境認(rèn)識(shí)的程度,只有掌握自然地理的基本理論和熟悉各種自然地理要素的內(nèi)在聯(lián)系,方能再現(xiàn)制圖區(qū)域的景觀特征,這樣制作出來的4D產(chǎn)品才是高質(zhì)量的。由此可見,自然地理學(xué)在測繪應(yīng)用型人才的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)中占據(jù)了重要的位置。

1 “卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”

進(jìn)入21世紀(jì),我國高等教育規(guī)模迅速發(fā)展,國內(nèi)就業(yè)市場面臨著巨大的矛盾。一方面,企業(yè)招不到合適的人才;另一方面,高校畢業(yè)生就業(yè)難。盡管原因眾多,但學(xué)校人才培養(yǎng)的目標(biāo)與社會(huì)需求嚴(yán)重脫節(jié)無疑是其深層次原因。為了推進(jìn)我國高等工程教育改革,貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要 (2010-2020)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要 (2010-2020年)》,教育部決定實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”(以下簡稱“卓越計(jì)劃”),培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才。這是中國高等教育改革的一次創(chuàng)新,也是探索中國模式高等工程教育之路的有效途徑。高校教師作為實(shí)施“卓越計(jì)劃”的主體,深入研究專業(yè)課教學(xué),創(chuàng)建合于卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的特色教學(xué)模式,對(duì)全面落實(shí)“卓越計(jì)劃”具有現(xiàn)實(shí)意義。

2 對(duì)自然地理學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀的反思

自然地理是我校在測繪類專業(yè)中開設(shè)的一門本科新課,開設(shè)之初,一無基礎(chǔ),二少師資,三缺資料,近于白手起家。而自然地理又是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科,在測繪學(xué)科中占據(jù)著重要的位置,受傳統(tǒng)教學(xué)觀念影響,重理論、輕實(shí)踐,內(nèi)容陳舊、更新緩慢,與社會(huì)需求脫節(jié)。進(jìn)入“數(shù)字時(shí)代”,自然地理不斷得到重視和強(qiáng)化,成為測繪核心技術(shù)GIS的重要支撐和數(shù)據(jù)源。目前,為適應(yīng)新時(shí)期人才培養(yǎng)的需要,自然地理學(xué)進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革,取得了一些成效,教學(xué)面貌有所改觀。但整體看,還存在一些問題:自然地理學(xué)對(duì)本學(xué)科內(nèi)的理論問題研究得比較透徹,但與測繪學(xué)科的結(jié)合涉及仍很少;缺乏合理的教學(xué)模式,教學(xué)方法仍以單向灌輸為主,創(chuàng)新思維培養(yǎng)滯后;多以講授代替問題討論,以枯燥的知識(shí)傳授取代了學(xué)生興趣的培養(yǎng);評(píng)價(jià)體系將理論學(xué)習(xí)和考試成績視為評(píng)價(jià)學(xué)生能力的唯一標(biāo)準(zhǔn),考試時(shí)以記憶性的問題和選擇題代替了分析性問題;缺乏應(yīng)用和實(shí)踐能力的考量……落后的教學(xué)體系和方式嚴(yán)重地束縛了人才質(zhì)量的提高,必須進(jìn)行深入的改革,才能滿足實(shí)施“卓越計(jì)劃”的需要。

3 基于“卓越計(jì)劃”的自然地理學(xué)教學(xué)模式構(gòu)建的基本策略

2010年6月,我校入選教育部首批“卓越計(jì)劃”實(shí)施高校,測繪工程專業(yè)被學(xué)校確定為實(shí)施專業(yè)。目前,“卓越計(jì)劃”已經(jīng)在專業(yè)體系構(gòu)建、課程設(shè)置上完成了全新的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,但在實(shí)踐層面及具體教學(xué)環(huán)節(jié)上,還需要有進(jìn)一步的謀劃。自然地理學(xué)作為測繪專業(yè)的主干基礎(chǔ)課,對(duì)測繪卓越工程師的培養(yǎng)起著重要的作用。它的教學(xué)改革成敗,對(duì)試點(diǎn)工作有重要影響。

3.1 以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),突出“以人為本”的教育價(jià)值觀,“以學(xué)生為中心”的教育主體觀

課程改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,必須在科學(xué)發(fā)展觀統(tǒng)籌指導(dǎo)下才能做好各項(xiàng)工作?？茖W(xué)發(fā)展觀的基本要求是“以人為本”,全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展,要求樹立精品意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí),要在體現(xiàn)現(xiàn)代、科學(xué)、先進(jìn)和鮮明性上形成特色。卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)是“以工程技術(shù)為主線,以實(shí)際工程為背景”,教學(xué)改革要抓住這條主線。自然地理學(xué)是研究自然地理環(huán)境的科學(xué),地圖是自然地理教學(xué)中運(yùn)用的主要工具,具有科學(xué)性、藝術(shù)性、直觀性與一覽性的特點(diǎn),自然地理學(xué)闡述的理論都是基于一定的地理環(huán)境,需要用現(xiàn)代教育手段進(jìn)行展現(xiàn),這些決定了自然地理學(xué)教學(xué)必須依賴現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)。在教學(xué)理念上體現(xiàn)“厚基礎(chǔ)”、“重應(yīng)用”,“多引導(dǎo)”、“善啟發(fā)”的教學(xué)特色。在能力培養(yǎng)上,“突出三基”、“強(qiáng)化實(shí)踐”,重視知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。在教改策略上實(shí)現(xiàn)師生關(guān)系“人性化”,教學(xué)手段現(xiàn)代化,教學(xué)內(nèi)容科學(xué)化,教學(xué)方式靈活化,實(shí)踐教學(xué)規(guī)范化,評(píng)價(jià)體系客觀化、多樣化的教改目標(biāo)。課改的總方針是:“強(qiáng)化內(nèi)涵”,“鞏固外延”,突出“特色資源”。強(qiáng)化內(nèi)涵,即要強(qiáng)化教學(xué)理念的創(chuàng)新,教學(xué)、考核方法的改革,教學(xué)手段的改進(jìn)與完善等,是課程改革的核心內(nèi)容;鞏固外延,即鞏固師資隊(duì)伍,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè);突出特色資源,就是要加強(qiáng)教材體系建設(shè)、教學(xué)信息資源的建設(shè),利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、模擬仿真教學(xué)等現(xiàn)代信息技術(shù),建設(shè)基于校園網(wǎng)的資源平臺(tái)、教學(xué)平臺(tái)和管理平臺(tái),豐富網(wǎng)上教學(xué)資源,并突出特色,這是課程建設(shè)中重點(diǎn)建設(shè)的內(nèi)容,是課程建設(shè)水平的重要標(biāo)志。

3.2 科學(xué)地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,貼近專業(yè),激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力

自然地理學(xué)歷史悠久,但學(xué)科發(fā)展了,需要注入新的思想,以新的視角為基點(diǎn),以新的理論作為指導(dǎo),采用新的技術(shù)與方法,形成新的概念。只有站在學(xué)科的前沿,從更高的視角去組織教學(xué),才有可能引導(dǎo)與啟發(fā)學(xué)生有更活躍的思維,跟上時(shí)代的步伐。自然地理學(xué)教學(xué)的組織要從地學(xué)的美學(xué)特性出發(fā),用山河的秀美、自然的奧妙去吸引學(xué)生,感染學(xué)生,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情;要從科學(xué)性出發(fā),按地球圈層秩序或地理要素的內(nèi)在聯(lián)系組織教學(xué),使內(nèi)容層層遞進(jìn),有序可循,具有層次性、系統(tǒng)性和完整性;要從應(yīng)用性出發(fā),注意引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)習(xí)到的原理去分析和解釋自然地理現(xiàn)象,對(duì)人與自然的關(guān)系進(jìn)行反思。GIS是自然地理學(xué)基于現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用,是現(xiàn)代測繪的核心技術(shù),自然地理學(xué)引入GIS技術(shù),會(huì)使教學(xué)更貼近專業(yè),并能引起學(xué)生的興趣。GIS技術(shù)引入自然地理教學(xué),不是講授深?yuàn)W的理論,而是通過諸如G oogle Earth的運(yùn)用,讓學(xué)生適度了解GIS。Google Earth采用3D地圖定位技術(shù),三維的視覺讓人身臨其境,使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣。這樣學(xué)生既輕易、直觀地了解了GIS,又了解了自然地理在測繪中的作用,使學(xué)生對(duì)本課和后續(xù)課都產(chǎn)生了興趣,激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

3.3 借鑒CDIO工程教育理念,突出“以能力為中心”的教育質(zhì)量觀與“以強(qiáng)素質(zhì)為中心”的人才培養(yǎng)觀

CDIO繼承和發(fā)展了歐美近20年來工程教育改革的最新理念,是國際工程教育改革的最新成果,具有國際先進(jìn)性、實(shí)際可操作性、全面系統(tǒng)性、普遍適用性等特點(diǎn)。CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和操作(Operate),它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO模型的核心是其工程教育培養(yǎng)大綱,它提出了對(duì)工程教育的具體目標(biāo)與要求,是現(xiàn)代工程師必備的有關(guān)工程知識(shí)、技能的一個(gè)匯編。大綱的目錄及其相互關(guān)系如圖1所示。

CDIO強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)才是真正的學(xué)”,“做中教才是真正的教”,強(qiáng)調(diào)“以能力培養(yǎng)為中心”的工程教育理念。在自然地理學(xué)教學(xué)中引入CDIO的教育理念,有利于強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)造性和系統(tǒng)性思維能力培養(yǎng),有利于培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科背景和國際化視野,從而達(dá)到卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。

圖1 CDIO模型大綱的目錄及其關(guān)系圖

4 基于卓越工程師培養(yǎng)訴求的自然地理學(xué)教學(xué)模式的構(gòu)建

4.1 教學(xué)中要突出“以人為本”,創(chuàng)建“親和型”教學(xué)模式

教改中要樹立以“學(xué)生為本”的教育理念。延續(xù)千年、盛行至今的“傳道、授業(yè)、解惑”、以教為主、以教師為中心的傳統(tǒng)理念,不利于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)實(shí)踐的推進(jìn)。在自然地理學(xué)教改中,構(gòu)建新型的師生關(guān)系,使“教”為“學(xué)”服務(wù),建立“親和型”教學(xué)模式,將師生關(guān)系“人性化”,建立一種親切、和諧、友善、信任、愉快的新型師生人際關(guān)系,縮短教師與學(xué)生之間的距離。尊重學(xué)生做人的尊嚴(yán)和價(jià)值,少一些說教,多一些和藹可親的交流;少一些口若懸河的講解,多一些循循善誘的引導(dǎo),使學(xué)生“親其師,信其道”。師生的親和程度提高了,教學(xué)難度也就降低了。

4.2 按需應(yīng)用多樣化的教學(xué)方法和手段,建立學(xué)生“全員參與式”教學(xué)模式

針對(duì)自然地理學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)少、知識(shí)面廣的特點(diǎn),授課中采用多種教育技術(shù),使教學(xué)更加生動(dòng)、形象、難點(diǎn)易教、重點(diǎn)易學(xué)。使用啟發(fā)性的語言,采取講解演示式、自學(xué)輔導(dǎo)式、探究發(fā)現(xiàn)式、問題教學(xué)式、案例教學(xué)式等多形式結(jié)合的教學(xué)方式,鼓勵(lì)學(xué)生全員參與教學(xué)。變“一言堂”為“群言堂”,培養(yǎng)學(xué)生的主見和創(chuàng)見。教學(xué)中,多設(shè)計(jì)一些探索性的問題,組織基于問題的協(xié)作式學(xué)習(xí)討論活動(dòng)。例如,筆者在講完全部理論內(nèi)容后,就組織了一次關(guān)于三峽工程對(duì)環(huán)境影響的討論,分設(shè)了水文、地質(zhì)災(zāi)害、泥沙、防洪、生態(tài)與環(huán)境等幾個(gè)專題。對(duì)于有延伸深度的內(nèi)容和一些值得進(jìn)一步探討的問題讓學(xué)生課外分組準(zhǔn)備,然后集中安排討論。通過這些鍛煉,培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、表達(dá)思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。對(duì)討論中涌現(xiàn)出的創(chuàng)新思維,及時(shí)鼓勵(lì),給予加分,這樣有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,有利于激發(fā)創(chuàng)新火花。

4.3 利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),建立跨越時(shí)空、方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)的“外延式”教學(xué)模式

自然地理學(xué)教學(xué)中最突出的問題是缺乏交互性、時(shí)空延續(xù)性,學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏自主性、選擇性。目前,課堂教學(xué)中廣泛采用的多媒體教學(xué)還僅是教師的演示工具,信息傳遞是單方向的,學(xué)生被動(dòng)地接受,在有限授課時(shí)間內(nèi)能夠傳授的內(nèi)容非常有限。利用Blackboard教學(xué)平臺(tái)開展網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué),使課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來。課堂教學(xué)中確立教師的主導(dǎo)作用,課外借助于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)揮學(xué)生的自主作用,將課堂教學(xué)延伸到了課外。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)交互性強(qiáng),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的不足,給教學(xué)和學(xué)習(xí)帶來了新鮮感和樂趣,培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究、創(chuàng)新的能力。

4.4 更新實(shí)踐教學(xué)理念,以能力培養(yǎng)為中心,建立CDIO能力培養(yǎng)模式,按需融入CDIO

傳統(tǒng)的認(rèn)知型和驗(yàn)證型的實(shí)踐教學(xué)模式忽略了學(xué)生能力的培養(yǎng),把學(xué)生隔離于思考之外。以建構(gòu)主義教學(xué)理論作為構(gòu)建實(shí)習(xí)模式的指導(dǎo)思想,實(shí)行“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”實(shí)踐教學(xué),借鑒CDIO培養(yǎng)模式,教會(huì)學(xué)生“點(diǎn)金術(shù)”,采用的是“教一做二”,得到的是“舉一反三”。如,將自然地理野外“參觀”為主的實(shí)習(xí),改革為“主題式”的“研究”、“探索”為主的實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)中的CDIO教學(xué)模式設(shè)計(jì)為:“教師提出要求 (教師設(shè)計(jì)“C”) →教師確定觀測路線、點(diǎn)和地理現(xiàn)象→教師創(chuàng)設(shè)問題 (教師設(shè)計(jì)“D”) →學(xué)生觀測找證據(jù) (學(xué)生實(shí)現(xiàn)“I”) →學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題→學(xué)生現(xiàn)場討論 (學(xué)生操作“O”) →教師典型剖析→教師歸納總結(jié)→學(xué)生編寫實(shí)習(xí)報(bào)告”的模式。這種“半”CDIO的模式,卻對(duì)培養(yǎng)學(xué)生能力起到了良好的效果。借“他山之石”是為了“攻自己之玉”?！暗Z石”雖好,但終究是“石頭”。教學(xué)中引入CDIO不能生搬硬套,而是要悟其精髓,按需引入,實(shí)現(xiàn)本土化。同時(shí),實(shí)習(xí)中還要注意融入人文素質(zhì)教育、吃苦耐勞教育、職業(yè)道德教育、誠信教育,使做人與做事相結(jié)合,做人通過做事體現(xiàn),做事通過做人保證,全面加強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。

4.5 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)關(guān)注點(diǎn),建立新型客觀、多樣化的評(píng)價(jià)和檢驗(yàn)學(xué)生能力和水平的考核模式

目前的考試仍和學(xué)生的切身利益掛鉤,是學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)注點(diǎn)。但以往的考試單調(diào)機(jī)械的條文背誦取代了學(xué)生的主觀創(chuàng)新。一些學(xué)生“平時(shí)不用心,臨考再突擊”,“考前死記,考后忘記”,已是高校中的普遍現(xiàn)象,制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極型。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因之一,就是考試只注重基本理論、基本知識(shí)的考核,對(duì)學(xué)生分析問題、解決問題能力的考核涉及較少。對(duì)于自然地理學(xué)這類理論聯(lián)系實(shí)際強(qiáng)的學(xué)科,顯然是不合適的。和國外教學(xué)模式橫向?qū)Ρ?國際化注重“培養(yǎng)能力”,而我們卻在強(qiáng)調(diào)“灌輸知識(shí)”;國際化是“講一練二做三”,我們卻是“講三練二考一”,嚴(yán)重地阻礙了人才的發(fā)展。建立在CDIO構(gòu)架基礎(chǔ)上的考核模式的改革,借鑒了CDIO的多樣化評(píng)價(jià)原則,多種方式考核學(xué)生的各項(xiàng)能力,不僅考理論,還要考應(yīng)用和實(shí)驗(yàn),且指標(biāo)多元化,標(biāo)準(zhǔn)明朗化。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自覺把理論與應(yīng)用的學(xué)習(xí)緊密地聯(lián)系在一起;嘗試把綜合性實(shí)驗(yàn)技能測試、綜合性作業(yè)作為期末考試的一種補(bǔ)充形式,利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),構(gòu)建《自然地理學(xué)》課程的試題庫,嘗試網(wǎng)上考試,提高考核的有效性,以達(dá)到卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。

5 結(jié)束語

“卓越計(jì)劃”是我國應(yīng)對(duì)全球化經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求而啟動(dòng)實(shí)施的人才發(fā)展戰(zhàn)略,是關(guān)系國運(yùn)興衰的戰(zhàn)略舉措,是當(dāng)代人才培養(yǎng)的精品工程。它離不開課程教學(xué)的具體實(shí)施,需要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)理念。只有以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),確立“以人為本”的教育價(jià)值觀、“以學(xué)生為中心”的教育主體觀、“以能力為中心”的教育質(zhì)量觀、“以強(qiáng)素質(zhì)為中心”的人才培養(yǎng)觀,全面細(xì)致地研究教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié),構(gòu)建出適于卓越工程師培養(yǎng)的專業(yè)特色教學(xué)模式,才能把“卓越計(jì)劃”落到實(shí)處。

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