楊曉明 李 綱 陳新軍
(上海海洋大學海洋科學學院,中國 上海201306)
2019年10月,教育部印發(fā)《關于一流本科課程建設的實施意見》,推動國家級一流本科課程建設,2020年5月,上海市教委印發(fā)《上海高等學校一流本科課程建設實施方案》,推進一流本科課程建設實施方案。實施方案要求:以新理念、新方法引領一流本科課程建設,確立學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進的理念,(1)提升課程的高階性;(2)突出課程的創(chuàng)新性;(3)增加課程的挑戰(zhàn)度。并提出堅持特色發(fā)展思路:依托高校一流學科、一流專業(yè)的優(yōu)勢和特色;重點支持基礎扎實、成效突出、特色鮮明的課程建設與改革;讓優(yōu)的更優(yōu)、強的更強,為卓越拔尖人才培養(yǎng)提供有力支撐。
課程的教學內(nèi)容的建設需要適應新時代的變化,適應人才培養(yǎng)的需求,但是現(xiàn)在高校課程在教學內(nèi)容設計中出現(xiàn)了一些問題。如教學內(nèi)容無法體現(xiàn)教學內(nèi)容科學性、先進性和前瞻性[1]。
漁業(yè)地理信息系統(tǒng)是一門交叉型課程,是海洋漁業(yè)科學與技術專業(yè)的專業(yè)方向課程,是海洋漁業(yè)學科與專業(yè)發(fā)展的需要?!皾O業(yè)地理信息系統(tǒng)”課程教學組教師在長期堅持科學研究基礎上,開展教學研究和教學改革的實踐探索,取得了一些教學成果。例如:漁業(yè)地理信息系統(tǒng)課程2006年獲得上海市教委重點建設課程;2016年以來先后出版《漁業(yè)遙感》和《漁業(yè)地理信息系統(tǒng)》等“遠洋漁業(yè)遙感與GIS技術”系列等專著、教材六本。
20世紀八九十年代,海洋衛(wèi)星遙感及地理信息系統(tǒng)在海洋漁業(yè)領域得到廣泛應用,成為研究的熱點之一。課程教學團隊在課程內(nèi)容設計上,提出了“基礎性,專業(yè)特性和應用性”課程框架構想,并努力體現(xiàn)GIS的新成果和漁業(yè)研究新進展和新熱點,注重培養(yǎng)學生的空間思考能力、專業(yè)理解能力和實際解決問題解決能力。即以GIS理論為基礎、以海洋漁業(yè)為專業(yè)特性,注重學科交叉和實際應用性。設計框架如圖所示(見圖1)。
從框架圖(圖1)可見。(1)理論教學:課程內(nèi)容包括緒論、空間數(shù)據(jù)、空間分析、空間插值和空間建模五大部分,根據(jù)內(nèi)容設計10個大章節(jié),合理推進課程教學,結(jié)合課后練習設計,培養(yǎng)學生對空間思考能力。(2)漁業(yè)案例(合計13專題)。結(jié)合海洋漁業(yè)及數(shù)據(jù)的特征、特性,用GIS解決海洋漁業(yè)的空間問題,體現(xiàn)學科交叉特征。完成對學生專業(yè)理解能力的培養(yǎng)。(3)實踐教學(綜合實驗8個)。結(jié)合GIS理論和漁業(yè)實際,精簡出有代表性實踐案例,實現(xiàn)對學生的實際問題的解決能力培養(yǎng)和學習興趣提升。
漁業(yè)GIS發(fā)展與傳統(tǒng)GIS相比,存在一些阻礙因素,首先漁業(yè)GIS的漁業(yè)數(shù)據(jù)源問題,由于數(shù)據(jù)的收集成本較大,保密性問題,大范圍的時空同步的資源和環(huán)境資料獲取難度大;其次海洋水域環(huán)境的復雜和動態(tài)性,數(shù)據(jù)存儲、表達、和計算都很復雜;通用的商業(yè)軟件無法有效處理漁業(yè)和海洋環(huán)境方面數(shù)據(jù)[2]。
圖1 “GIS理論體系-漁業(yè)案例-漁業(yè)應用實踐”課程內(nèi)容框架圖
(1)高仿真數(shù)據(jù)的獲取和實現(xiàn)。本?!爸袊h洋漁業(yè)數(shù)據(jù)中心”管理著我國遠洋漁業(yè)相關數(shù)據(jù)庫,教學團隊以此,通過提取、聚合和模擬等方式,設計了一些漁業(yè)資源和環(huán)境相關數(shù)據(jù),滿足漁業(yè)GIS教學所需數(shù)據(jù)源問題。
(2)水域環(huán)境和資源復雜性和動態(tài)性表達。對于漁業(yè)資源和環(huán)境的常見的動態(tài)性和復雜性問題,本教學團隊根據(jù)出版的六本“遠洋漁業(yè)遙感與GIS技術”系列等專著或教材,以及科研成果,設計了科學解決方案。例如,船位VMS數(shù)據(jù)的研究、海洋鋒面、海洋渦旋和不同水層環(huán)境要素處理等應用分析。同時滿足部分學生高階需求。
(3)實踐內(nèi)容的層層遞進。漁業(yè)GIS實現(xiàn)的目標為漁業(yè)制圖等和海洋漁業(yè)資源與海洋環(huán)境數(shù)據(jù)關系分析和建模。本課程根據(jù)此目標設計了如下實驗內(nèi)容:漁業(yè)數(shù)據(jù)入庫,同步環(huán)境數(shù)據(jù)提取,海洋環(huán)境要素計算,海洋環(huán)境缺失值處理,漁業(yè)模型構建和實現(xiàn)等。每次實驗都是下次實驗的基礎,系統(tǒng)性提升學生分析和解決實際應用能力,并提升學習興趣。
圍繞著“進一步提升課程的高階性,突出課程的創(chuàng)新性,增加課程的挑戰(zhàn)度”目標,本課程經(jīng)過了教學團隊的多年的實踐和課程改革,教學內(nèi)容逐漸成熟,學生的認可度也不斷提升。同時對于“漁業(yè)地理信息系統(tǒng)”這樣一門目前沒有可借鑒的新的課程,將其打造高質(zhì)量的一流課程,我們還需要不斷摸索和實踐。