高 歆，李長坡，王 軒

（許昌學(xué)院城市與環(huán)境學(xué)院，河南 許昌461000）

根據(jù)2017年教育部高等教育教學(xué)評估中心發(fā)布的《中國本科教育質(zhì)量報告》，21世紀(jì)以來，我國新建本科院校678所，占全國普通本科高校1 219所的55.6%，本科教育無論是規(guī)模還是結(jié)構(gòu)，都發(fā)生了翻天覆地的變化。為引導(dǎo)高校合理定位，克服同質(zhì)化傾向，2015年10月，教育部、國家發(fā)展改革委、財政部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，對地方型本科院校走轉(zhuǎn)型發(fā)展道路，建設(shè)應(yīng)用型高校提出了明確要求。2015年，河南省教育廳、財政廳聯(lián)合啟動了示范性應(yīng)用技術(shù)類型本科院校建設(shè)計劃，將包括許昌學(xué)院在內(nèi)的10所高校列為首批示范建設(shè)試點。自獲批建設(shè)以來，許昌學(xué)院堅持“地方性、應(yīng)用型、服務(wù)性、國際化”的辦學(xué)定位，認(rèn)真落實高質(zhì)量發(fā)展根本要求，堅持以內(nèi)涵提升和創(chuàng)新引領(lǐng)為核心，走出了一條具有自身特色的應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)道路。

地理信息產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代測繪技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來的綜合性產(chǎn)業(yè)。過去20年，地理信息產(chǎn)業(yè)在我國地球和信息科學(xué)領(lǐng)域掀起了一股熱潮，并得到了迅速發(fā)展，逐漸成為我國IT產(chǎn)業(yè)中不容忽視的一支力量[1]。地理信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展使我國地理信息科學(xué)專業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，據(jù)不完全估計，全國有近200所高校開設(shè)了該專業(yè)或者相近專業(yè)[2]。然而，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不斷成熟和深入，高校和企業(yè)“育人-用人”兩條平行線模式的弊端逐漸顯現(xiàn)，人才培養(yǎng)質(zhì)量與企業(yè)需求之間的矛盾迫切要求當(dāng)前的人才培養(yǎng)模式和課程體系設(shè)置做出相應(yīng)改變，其中，課程內(nèi)容改革是整個改革目標(biāo)能否順利實現(xiàn)的關(guān)鍵[3-4]。為了向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型，許昌學(xué)院啟動了應(yīng)用型課程培育和建設(shè)計劃，旨在建設(shè)一批產(chǎn)教融合、校企合作教學(xué)模式下強(qiáng)調(diào)和突出應(yīng)用性、實踐性的課程，自2017年以來，全校先后論證并立項了50門課程實施應(yīng)用型課程改革，分兩批進(jìn)行[5-10]?！暗乩硇畔⑾到y(tǒng)原理”作為地理信息科學(xué)等專業(yè)的一門主干課，在2019年入選了許昌學(xué)院第二批應(yīng)用型課程建設(shè)計劃，經(jīng)過一年多的探索和研究，課程組圍繞課改理念、內(nèi)容重構(gòu)、課程運(yùn)行、組織方式、考核和評價等方面進(jìn)行了大量討論和探索，本文就該課程改革過程中的一些思考和做法進(jìn)行總結(jié)分析。

1 課程教學(xué)過程中存在的主要問題

“地理信息系統(tǒng)原理”是實現(xiàn)地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和達(dá)成能力支撐要求的關(guān)鍵課程，是一門理論性和實踐性很強(qiáng)的課程，課程內(nèi)容覆蓋了從數(shù)據(jù)定義、存儲、管理到使用整個生命周期中各個環(huán)節(jié)的所需概念、原理等基本理論，以及對應(yīng)的軟件應(yīng)用技術(shù)和方法，是學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程和從事地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）數(shù)據(jù)處理、軟件開發(fā)必備的基礎(chǔ)。通過對該課程的開展情況進(jìn)行分析，教學(xué)過程中存在的問題主要包括以下3個方面。

第一，知識點組織和教學(xué)方法缺乏系統(tǒng)性、連貫性和高效性，沒有讓知識點真正落地，停留在“為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，為了做題而做題，為了實驗而實驗”的階段，使學(xué)生有“只見樹木不見森林”“空有一身蠻力卻無處可使”的感覺。這種教學(xué)模式下的學(xué)生，主動學(xué)習(xí)的積極性和意愿逐漸退化，獨立思考和解決問題的能力下降，思想變得僵硬、固化和保守，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)。

第二，實驗內(nèi)容脫離實際，缺乏深度和廣度，不利于深入思考能力的培養(yǎng)和實際問題的解決。傳統(tǒng)教學(xué)中，實驗素材和操作步驟均由教師安排和準(zhǔn)備，這樣容易導(dǎo)致學(xué)生重操作、輕思考，養(yǎng)成眼高手低、心浮氣躁和不求甚解的壞毛病，不利于復(fù)雜問題解決所需思維模式的訓(xùn)練和職業(yè)能力的培養(yǎng)。

第三，講究個體學(xué)習(xí)，缺乏溝通和協(xié)作精神。在傳統(tǒng)教學(xué)中，每個學(xué)生與教師構(gòu)成了一個學(xué)習(xí)系統(tǒng)，90%以上的學(xué)習(xí)在這個系統(tǒng)內(nèi)完成，與外界幾乎處于隔離的狀態(tài)，這種方式不利于學(xué)生自信心、調(diào)整能力的建立和綜合素質(zhì)的提升。學(xué)生終究要走向社會，面對更為復(fù)雜的社會關(guān)系和現(xiàn)代作業(yè)模式下單憑一己之力根本無法完成的工作，缺乏溝通、協(xié)作和犧牲精神的訓(xùn)練容易導(dǎo)致學(xué)生不能快速適應(yīng)職場，甚至變得自暴自棄，最終喪失自我。

2 課程設(shè)計理念和實施方案

2.1 課程設(shè)計理念

1）真實場景?；凇肮ぷ鬟^程”進(jìn)行課程開發(fā)，構(gòu)建真實的工作空間，使學(xué)生熟悉企業(yè)的規(guī)章制度、環(huán)境和文化，協(xié)作模式和運(yùn)行機(jī)制，塑造學(xué)生系統(tǒng)性、復(fù)雜性和宏觀性思維模式，使學(xué)生增長見識、開闊視野，提升學(xué)生的參與感和代入感。

2）真正參與。通過讓學(xué)生在認(rèn)真分析和梳理下達(dá)任務(wù)的基礎(chǔ)上制定工作方案、分解任務(wù)、設(shè)置時間點、填報工作日志等方法，給學(xué)生最大的自由度，真正確定學(xué)生的主體地位，從而充分調(diào)動學(xué)生的積極性，改變長久以來學(xué)生處于被動接受位置的局面。

3）真材實料。實際項目最大的特點是綜合性和復(fù)雜性。綜合性表現(xiàn)在解決實際問題時需要綜合運(yùn)用多學(xué)科的方法和知識體系，復(fù)雜性體現(xiàn)在解決問題的過程需要經(jīng)歷調(diào)查分析、推理和計算、思考和辨析等環(huán)節(jié)。因此，以真實案例或項目作為課程教學(xué)的載體，意味著學(xué)生需要在持續(xù)較長的一段時間內(nèi)進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)、思考以及問題的解決，這就為學(xué)生深入思考、處理復(fù)雜問題和開展團(tuán)隊協(xié)作提供了機(jī)會。

4）真學(xué)真做。行業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和用戶的需求是成果最終驗收的標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求規(guī)范自己的作業(yè)模式和工作流程，通過不斷自我調(diào)整、動態(tài)追蹤、歸納分析、風(fēng)險識別和控制來降低工作過程中的返工率和差錯率。以用戶滿意度為導(dǎo)向、以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)入，一方面有助于提升學(xué)生的韌性和意志力，另一方面也可以鍛煉學(xué)生危機(jī)處理、獨立思考和解決問題的能力。

2.2 課程實施方案

按照上述設(shè)計原則，根據(jù)重復(fù)性和相似性的設(shè)計要點，本次課程改革將所有內(nèi)容落實到3個載體上面，即3個情境，也可以理解為3個具體的項目。每一個情境沿數(shù)據(jù)生命周期演進(jìn)從而覆蓋所有內(nèi)容，不同情境在內(nèi)容設(shè)置上既有相似性又有差異性，呈現(xiàn)出螺旋式上升、波浪式前進(jìn)的特點，符合事物發(fā)展的一般規(guī)律。3個情境分別承載了重構(gòu)后的內(nèi)容，即矢量數(shù)據(jù)信息化管理、柵格數(shù)據(jù)信息化管理和鑲嵌數(shù)據(jù)信息化管理，見表1。

由表1可以看出，每一個情境分別包含了數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)存儲與組織、數(shù)據(jù)分析和可視化等內(nèi)容。關(guān)于3個情境實施過程中教師角色的變化，在實施第一個情境時，全程由教師控制；在實施第二個情境時，給學(xué)生一定的自主性；當(dāng)實施到第三個情境時，則交由學(xué)生獨立完成。3個情境在時間安排上有較大差異，其中第一個情境的學(xué)習(xí)時間最長，歷時10周，與另外兩個情境不同的是，地理的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)在這一情境中進(jìn)行，包含了坐標(biāo)系的定義、投影和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等內(nèi)容；第二個情境歷時5周，主要涵蓋了柵格數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)建模、存儲和組織、空間分析等內(nèi)容；第三個情境歷時3周，主要涵蓋了鑲嵌數(shù)據(jù)建模、存儲和組織、空間分析等內(nèi)容。3個情境在內(nèi)容方面也有一定的區(qū)別，第一個情境對于學(xué)生來說是全新的內(nèi)容，而第二個情境開設(shè)的時候?qū)W生已經(jīng)有了一定的知識和能力基礎(chǔ)，有了前兩個基礎(chǔ)，第三個情境對于學(xué)生來說掌握起來更為輕松，完全可以在自主性學(xué)習(xí)的模式下進(jìn)行。

表1 重構(gòu)后的課程內(nèi)容、情境和模塊之間的對應(yīng)關(guān)系

3 課程實施過程和實施案例

本文重點分析情境1的課程實施過程，表2為其理論課程的具體實施過程。

表2 情境1理論課程的具體實施過程

“文檔管理、輪流匯報、會議討論和持續(xù)改進(jìn)”的理念貫穿于3個情境實施的全過程。每個情境的實施過程分為4個階段，下面介紹這4個階段的運(yùn)行方式和工作內(nèi)容。

1）任務(wù)描述。該階段由教師下達(dá)某情境的任務(wù)書，帶領(lǐng)或者由學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析和理解任務(wù)書中的內(nèi)容，使學(xué)生明確本次任務(wù)的目標(biāo)和主要工作內(nèi)容，時間為1個學(xué)時，在第一個情境中教師還需要講解實施理念的基本內(nèi)涵。

2）任務(wù)分析。在認(rèn)真分析上述任務(wù)書的基礎(chǔ)上，由教師帶領(lǐng)學(xué)生或由學(xué)生自主撰寫工作方案，包括數(shù)據(jù)清單、工作計劃、小組分工、技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量保障等內(nèi)容。在上述內(nèi)容中尤其要體現(xiàn)實施理念的落實，例如什么時間進(jìn)行工作方案論證、什么時間進(jìn)行會議討論、什么時間對前期成果進(jìn)行改進(jìn)和完善等，時間為1個學(xué)時。此外，對于情境1，在開始第三個階段之前還要完成學(xué)生分組，每組限制在4~6人。

3）任務(wù)實施。該階段的主要工作是按照工作方案落實具體任務(wù)，該階段的任務(wù)又可以分為4個子任務(wù)，分別是數(shù)據(jù)的預(yù)處理、建模、存儲、分析和顯示。以情境1為例，該過程需持續(xù)16個學(xué)時，每個子任務(wù)歷時4個學(xué)時，前2個學(xué)時由教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)對應(yīng)ArcGIS的基本操作，后2個學(xué)時由教師帶領(lǐng)學(xué)生或者由學(xué)生自主完成每一個階段的工作并進(jìn)行小組討論，所有的課上、課下交流和會議討論的內(nèi)容都要記入每個學(xué)生或者小組的日志中。

4）任務(wù)評價。每組安排一名學(xué)生匯報其成果，并進(jìn)行評價、反思和思考，相關(guān)建議和問題要體現(xiàn)在后續(xù)的修改工作中。

表3 為情境1實驗課程的具體實施過程。

表3 情境1實驗課程的具體實施過程

表2 和表3分別記錄了情境1完整的理論和實驗實施過程，該情境依托的項目是許昌學(xué)院校園地圖制作，需要完成數(shù)據(jù)的預(yù)處理、采集、存儲、分析和顯示等內(nèi)容，歷時40個學(xué)時，理論和實驗各占20個學(xué)時。每節(jié)實驗課要對應(yīng)一節(jié)理論基礎(chǔ)先導(dǎo)課，理論課要先于實驗課實施，如果出現(xiàn)沖突或者因?qū)嵱?xùn)實習(xí)缺少一節(jié)課的情況，可以先進(jìn)行實驗課或者對上一階段成果進(jìn)行討論和修改，盡量保證兩者之間的一致性。學(xué)生在每節(jié)實驗課上都需填寫工作日志，只填寫主要問題的解決過程，填寫日志可能打斷練習(xí)的連續(xù)性，可以先進(jìn)行標(biāo)注，下課后再統(tǒng)一歸納總結(jié)和記錄。如表3所示，在19~20，27~28的實驗課上安排了兩個擴(kuò)展內(nèi)容，這兩個內(nèi)容是對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容的進(jìn)一步深化和升華，要求學(xué)生能在教師的引導(dǎo)下完成；在19~20，35~36實驗課上安排兩次小組討論，目的是討論和評價各小組中每名學(xué)生已完成的成果以及工作方案的修改情況。在最后一節(jié)課前，學(xué)生要將這一階段的所有過程性成果以及證明材料，如小組日志、個人日志、修改后的工作方案、紙質(zhì)報告、電子文件以及照片、視頻等材料一起上交，在39~40實驗課程上，輪流在全體同學(xué)面前匯報，小組和小組之間、同學(xué)和同學(xué)之間要互相打分并根據(jù)匯報情況提出進(jìn)一步修改的建議。

4 課程考核和評價

“地理信息系統(tǒng)原理”課程考核分為實驗和理論兩個部分，占比分別為60%和40%，課程考核體系見圖1。

圖1 “地理信息系統(tǒng)原理”課程考核體系

實驗考核包括日志考核、組間考核、項目成果、工作方案和校外人員評價環(huán)節(jié)，其中日志考核涵蓋了日志保存是否完整，日志內(nèi)容是否詳細(xì)合理等內(nèi)容；理論考核主要包括期末考試和平時成績。課程評價分為以下4個方面。

1）學(xué)生評價。學(xué)生針對本學(xué)期課程的學(xué)習(xí)和實踐情況撰寫收獲和體會，課程組在認(rèn)真分析、討論和總結(jié)學(xué)生提出的問題以后提出應(yīng)對之策，以便進(jìn)一步調(diào)整課程組織方式和優(yōu)化課程內(nèi)容。

2）后續(xù)課程任課教師評價。每個學(xué)期由后續(xù)課程任課教師隨機(jī)抽查10名學(xué)生，觀察這些學(xué)生一個學(xué)期的表現(xiàn)，并對他們從思維與品質(zhì)，研究和學(xué)習(xí)技能，創(chuàng)新和實踐能力，態(tài)度、觀念和興趣，對本門課程的支撐能力等方面進(jìn)行評價。課程組通過分析、總結(jié)和歸納，形成相應(yīng)評價報告，并反饋到課程改革中。

3）對學(xué)科競賽的支撐評價。課程組根據(jù)學(xué)生在國家、省和學(xué)校舉辦的學(xué)科競賽中的表現(xiàn)，通過分析和總結(jié)尋找課程改革和提升的潛力和空間。

4）用人單位評價。由課程組設(shè)計表格，合作單位負(fù)責(zé)填寫，主要對學(xué)生的動手能力、思維方式和意志品質(zhì)等進(jìn)行考核，最后由課程組形成意見，并針對這些意見提出相應(yīng)的建議和措施。

5 結(jié)束語

本次應(yīng)用型課程改革以行業(yè)需求為導(dǎo)向，以就業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，結(jié)合學(xué)科發(fā)展目標(biāo)和學(xué)校定位，在分析現(xiàn)有課程教學(xué)問題的基礎(chǔ)上重新論證了人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求設(shè)置的科學(xué)性和合理性，并以項目為載體對課程內(nèi)容圍繞3條主線進(jìn)行了串聯(lián)組織，體現(xiàn)了漸進(jìn)、重復(fù)、連續(xù)和真實的特點。雖然本次改革體現(xiàn)出了一定的先進(jìn)性和實用性，但是依然存在很多問題，例如課程改革后教師和學(xué)生的任務(wù)量和工作量相比以前有了成倍的增長，運(yùn)行過程和組織形式較以往更為復(fù)雜。因此，若要切實發(fā)揮出課程改革的最大效益，仍需要對一些問題如過程性評價，內(nèi)容深度、廣度和課時之間的平衡等進(jìn)行進(jìn)一步的探索研究。