施 歌,邵 華,吳云清

(南京工業(yè)大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 210037)

0 引 言

成果導(dǎo)向型教育理念是以學(xué)生為中心的通過(guò)教育過(guò)程獲得學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念,簡(jiǎn)稱(chēng)為OBE理念。該理念以學(xué)生個(gè)體為中心,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,其“成果”包括學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況和能力的提高,即運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。南京工業(yè)大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)立足培養(yǎng)應(yīng)用型人才,在課程改革建設(shè)與培養(yǎng)方案修訂中立足于OBE教育理念進(jìn)行改革[1]。

《GIS軟件應(yīng)用》課程是地理信息、遙感等專(zhuān)業(yè)的必修基礎(chǔ)課,旨在讓學(xué)生掌握GIS軟件的基礎(chǔ)操作及空間分析應(yīng)用,加深對(duì)地理信息原理的理解與實(shí)踐項(xiàng)目的應(yīng)用能力。在傳統(tǒng)的培養(yǎng)計(jì)劃中,該課程包括16課時(shí)的理論知識(shí)講解和16課時(shí)的實(shí)踐項(xiàng)目操作應(yīng)用。但是,該課程設(shè)計(jì)具有知識(shí)面內(nèi)容較多、多學(xué)科交叉、前沿性強(qiáng)、更新迭代迅速等特點(diǎn),使得該課程在實(shí)際的教學(xué)時(shí)間中面臨諸多問(wèn)題[2]。比如,如何將國(guó)土空間規(guī)劃、空間分析、城市地理學(xué)等多學(xué)科概念融合,既要深入淺出、重點(diǎn)突出,又要相互銜接、融會(huì)貫通,仍待完善;受到課時(shí)數(shù)的限制,教師如何從諸多學(xué)科素材中精選教學(xué)內(nèi)容,避免教學(xué)內(nèi)容過(guò)時(shí),且符合產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求仍需凝練;高校教師通常是工作在教學(xué)、科研一線(xiàn),但是由于缺乏企業(yè)鍛煉經(jīng)歷,與行業(yè)人才需求略有脫節(jié),為了培養(yǎng)全流程專(zhuān)業(yè)能力強(qiáng)的學(xué)生,教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)與當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的匹配度有待提升。

基于以上幾個(gè)問(wèn)題,本文以《GIS軟件應(yīng)用》課程為例,分析傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐中存在的問(wèn)題,提出基于OBE理念的教學(xué)改革思路與措施,通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂等授課教學(xué)模式,避免傳統(tǒng)教學(xué)法的產(chǎn)學(xué)脫節(jié)、師生互動(dòng)缺乏等問(wèn)題,提高課程的教學(xué)質(zhì)量,建設(shè)滿(mǎn)足行業(yè)需求、面向未來(lái)新地理學(xué)課程建設(shè),實(shí)現(xiàn)綜合性、創(chuàng)新型的成果導(dǎo)向型的人才培養(yǎng)模式。

1 GIS軟件應(yīng)用的教學(xué)研究現(xiàn)狀

地理信息系統(tǒng)(GIS)是地理信息科學(xué)技術(shù)的核心之一,在國(guó)家治理現(xiàn)代化、智慧城市、國(guó)土空間規(guī)劃等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。GIS應(yīng)用根據(jù)面向?qū)ο蟮牟煌?包含了地理信息原理和算法實(shí)現(xiàn)、軟件開(kāi)發(fā)、應(yīng)用實(shí)踐這幾個(gè)方面。目前,在自然資源部的組件和國(guó)土空間規(guī)劃一張圖發(fā)展的新趨勢(shì)下,地理信息學(xué)科人才培養(yǎng)對(duì)GIS有著較強(qiáng)的應(yīng)用時(shí)間需求,使得GIS在地理信息系統(tǒng)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、人文地理等學(xué)科逐漸成為一門(mén)普適性、基礎(chǔ)性較強(qiáng)的應(yīng)用課程。

關(guān)于GIS教學(xué)改革的文獻(xiàn)資料近年來(lái)不斷增多。根據(jù)中國(guó)知網(wǎng)統(tǒng)計(jì),以“GIS”和“教學(xué)改革”為主題,剔除包含“中學(xué)地理”等關(guān)鍵詞的弱相關(guān)文獻(xiàn),共檢索到文獻(xiàn)2 249篇。從時(shí)間分布來(lái)看,2000年之前的研究較少,2002年之后呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。涉及的主要期刊包括地理測(cè)繪類(lèi)的《測(cè)繪地理信息》《地理空間信息》《測(cè)繪通報(bào)》《導(dǎo)航定位學(xué)報(bào)》《地理信息世界》《測(cè)繪與空間地理信息》等,綜合教育類(lèi)的包括《大學(xué)教育》《教育現(xiàn)代化》《高等理科教育》《課程教育研究》等。

2 傳統(tǒng)的GIS軟件應(yīng)用課程教學(xué)實(shí)踐中存在問(wèn)題

在傳統(tǒng)的GIS軟件應(yīng)用課程教學(xué)過(guò)程中,教師是教學(xué)活動(dòng)的中心,是知識(shí)的傳授主體,學(xué)生是知識(shí)的接受者,教材是教學(xué)的主要內(nèi)容,成績(jī)是教學(xué)水平的體現(xiàn)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式是高校教學(xué)的主流模式,可以在短期內(nèi)將大量的專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授給學(xué)生,但是較難達(dá)到理想的成果,尤其是GIS軟件應(yīng)用這類(lèi)更新較快、產(chǎn)學(xué)結(jié)合緊密的課程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

2.1 教材編寫(xiě)滯后于技術(shù)更新

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,GIS是一門(mén)發(fā)展變化較快的前沿學(xué)科,新知識(shí)、新技術(shù)不斷更新,這就要求老師及時(shí)掌握GIS領(lǐng)域前沿發(fā)展動(dòng)態(tài),掌握新興技術(shù)并融入專(zhuān)業(yè)課堂教學(xué)中。但是,由于教材編寫(xiě)的周期長(zhǎng)、審核出版時(shí)效低等問(wèn)題,往往學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中使用的教材是滯后于GIS新技術(shù)的,導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法通過(guò)現(xiàn)有教材掌握最新的軟件應(yīng)用知識(shí)。

2.2 實(shí)踐教學(xué)條件有限

GIS實(shí)踐課程所需的實(shí)驗(yàn)室需配備硬、軟件普遍存在短缺的狀況,同時(shí)缺少地理學(xué)專(zhuān)業(yè)圖書(shū)館,學(xué)校圖書(shū)館館藏的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍相對(duì)較少,學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)課程中,可獲取的學(xué)習(xí)資源有限。

2.3 教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求存在脫節(jié)

早期的課程設(shè)計(jì)缺乏校企合作,教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際的生產(chǎn)之間缺乏有機(jī)融合,導(dǎo)致了教學(xué)實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題存在脫節(jié),學(xué)生在解決工程應(yīng)用問(wèn)題方面缺少實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。同時(shí),有些GIS教師雖然理論基礎(chǔ)扎實(shí)且科研積累較強(qiáng),但是動(dòng)手能較弱,導(dǎo)致了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中理論知識(shí)基礎(chǔ)較為牢固,而綜合動(dòng)手實(shí)踐能力欠佳。

2.4 課程思政元素缺乏

自教育部發(fā)布《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》,專(zhuān)業(yè)課程的思政元素挖掘已經(jīng)成為教學(xué)改革的重點(diǎn)內(nèi)容之一。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)高校的思想政治教育與學(xué)科專(zhuān)業(yè)教學(xué)是互相分離的,導(dǎo)致高校思政課堂存在一定程度的“孤島”困境。目前,專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中的知識(shí)傳授與思政教育的價(jià)值引領(lǐng)之間的交集仍然較少。由于GIS專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容偏重理工科,傳統(tǒng)教學(xué)中主要以講解理論原理和軟件操作步驟為主,致使學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)操作方面缺乏實(shí)際實(shí)習(xí)的理解,學(xué)習(xí)積極性和主觀(guān)能動(dòng)性有待提升,地理信息類(lèi)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)課程思政探索仍然空缺[3-4]。當(dāng)前的思政課改仍需繼續(xù)深入學(xué)習(xí)、深化研究,才能將專(zhuān)業(yè)課程打造為融知識(shí)傳授與價(jià)值引導(dǎo)有機(jī)統(tǒng)一的、有深度、有溫度、有情懷的符合新時(shí)代立德樹(shù)人標(biāo)準(zhǔn)的精品課程。

3 基于OBE理念的教學(xué)改革探索

OBE教育理念的核心在于“以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向”,筆者所在學(xué)院在持續(xù)改進(jìn)教學(xué)模式中不斷強(qiáng)化OBE理念,具體從以下幾個(gè)方面展開(kāi)改革探索。

3.1 理論實(shí)踐結(jié)合,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

在教學(xué)思想上,教師從關(guān)注“教”轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注“學(xué)”和“創(chuàng)新應(yīng)用”,從原先的注重GIS工具掌握,到注重GIS分析思維傳授,再到GIS應(yīng)用能力和科研素養(yǎng)的培育。教師在GIS軟件應(yīng)用的授課過(guò)程中,不僅僅是教授GIS軟件操作技能和專(zhuān)業(yè)原理知識(shí),同時(shí)要注重培養(yǎng)學(xué)生研究問(wèn)題的思維和獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力。在教學(xué)內(nèi)容上,在原先僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)進(jìn)行GIS軟件操作教學(xué)的基礎(chǔ)上,增加城市時(shí)空大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和人居行為的調(diào)研分析,并引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展人地關(guān)系分析和國(guó)土空間規(guī)劃問(wèn)題的分析,逐漸提升教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性和挑戰(zhàn)性。在教學(xué)手段上,在原先教學(xué)計(jì)劃中16課時(shí)理論講授和16課時(shí)上機(jī)操作實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,增加MOOC學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)、同行互評(píng)實(shí)驗(yàn)成果等不同教學(xué)手段進(jìn)行交融和補(bǔ)充,以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維[1]。劃分不同層級(jí)的目標(biāo)層次對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革,具體的內(nèi)容體現(xiàn)如圖1所示。

圖1 基于OBE理念的教學(xué)體系設(shè)計(jì)

結(jié)合校企實(shí)踐基地,通過(guò)實(shí)際的工程案例引導(dǎo)學(xué)生參與,在實(shí)際的生產(chǎn)項(xiàng)目中檢驗(yàn)學(xué)生的GIS掌握程度和應(yīng)用水平,并促成良性的社會(huì)效益。GIS軟件應(yīng)用有諸多行業(yè)競(jìng)賽,指導(dǎo)學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)之后利用GIS技術(shù)積極參加行業(yè)競(jìng)賽,可以增強(qiáng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)認(rèn)同感,并且在競(jìng)賽中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),了解新技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì),開(kāi)闊學(xué)術(shù)視野,達(dá)到“以賽促學(xué)”的良性循環(huán)。

3.2 巧用翻轉(zhuǎn)課堂,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵點(diǎn)在于“翻轉(zhuǎn)”,即是將知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程和內(nèi)化過(guò)程進(jìn)行顛倒[5]。具體來(lái)說(shuō),是指教育工作者將一部分授課內(nèi)容放在教室之外,供學(xué)生選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式,在課后完成部分學(xué)習(xí)。同時(shí),在課堂上完成知識(shí)內(nèi)化的過(guò)程,促進(jìn)同學(xué)之間和師生之間的溝通交流。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式在專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中具有很大優(yōu)勢(shì),能夠最大化銜接理論知識(shí)和工程實(shí)際,豐富教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn),將傳統(tǒng)教學(xué)中單一枯燥的學(xué)習(xí)模式變得更加豐富形象,有利于學(xué)生在課堂內(nèi)外同步完成學(xué)習(xí)任務(wù),并且強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的意識(shí)。

翻轉(zhuǎn)課堂給學(xué)生提供了更多自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),教師將學(xué)習(xí)劃分為導(dǎo)學(xué)模塊和自學(xué)模塊,在每一個(gè)模塊設(shè)置不同的任務(wù),并提供進(jìn)階模塊給學(xué)有余力的同學(xué)進(jìn)行擴(kuò)展補(bǔ)充[6]。具體包括:① 教師在導(dǎo)學(xué)模塊中設(shè)置不同的任務(wù)關(guān)卡,引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題完成每一章節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù);② 學(xué)生根據(jù)教師提供的參考資料,自主嘗試解決問(wèn)題;③ 學(xué)生在課后通過(guò)微視頻等方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí);④ 課堂理論講授與實(shí)踐項(xiàng)目相結(jié)合;⑤ 分組總結(jié)匯報(bào),并開(kāi)展同伴互評(píng)。

3.3 挖掘思政元素,講好中國(guó)故事

現(xiàn)在“大思政”趨勢(shì)下專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)設(shè)計(jì)更加具有大視野、大情懷與大格局,要求教師們積極開(kāi)展課程思政建設(shè),通過(guò)學(xué)思踐悟把道理講深,答疑解惑把知識(shí)講透,實(shí)現(xiàn)全方位多維度育人。教師們?cè)谕瓿蓪?zhuān)業(yè)知識(shí)授課的同時(shí),實(shí)現(xiàn)價(jià)值引領(lǐng),結(jié)合本校工科優(yōu)勢(shì)特色,堅(jiān)持“用南工故事講時(shí)代故事,引南工人物學(xué)榜樣力量,用南工精神述使命擔(dān)當(dāng)”,豐富課程思政內(nèi)涵,拓展意識(shí)形態(tài)外延,形成學(xué)科與思政緊密結(jié)合的育人大格局。

課程思政不同于思政課程,其中思政課程是直接對(duì)學(xué)生開(kāi)展思想政治教育的顯性思政課堂;而課程思政是寄托專(zhuān)業(yè)知識(shí)和課堂教學(xué)的載體,蘊(yùn)藏于學(xué)科平臺(tái)的思政教學(xué)改革。因此,這個(gè)思政教學(xué)改革的載體可以劃分為知識(shí)類(lèi)思政載體、案例類(lèi)思政載體、實(shí)踐類(lèi)思政載體和榜樣典型類(lèi)思政載體。對(duì)于知識(shí)類(lèi)與案例類(lèi)思政載體,采取畫(huà)龍點(diǎn)睛式的思政融入模式,根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容適時(shí)插入相對(duì)應(yīng)的價(jià)值觀(guān)或哲思。對(duì)于實(shí)踐類(lèi)思政載體采用身臨其境式,對(duì)學(xué)生言傳身教。對(duì)于榜樣典型類(lèi)思政載體,采用以身示范的模式,潛移默化浸潤(rùn)學(xué)生的思想意識(shí),幫助其成長(zhǎng)。

地理信息事關(guān)國(guó)家主權(quán)、安全和發(fā)展,從行業(yè)角度來(lái)看,維護(hù)地理信息安全是每一個(gè)公民神圣的責(zé)任,保護(hù)地理信息安全就是保國(guó)防、保勝利。因此,對(duì)于《GIS軟件應(yīng)用》課程的思政元素挖掘,將圍繞愛(ài)國(guó)主義、愛(ài)崗敬業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、責(zé)任擔(dān)當(dāng)和科研創(chuàng)新等幾個(gè)視角展開(kāi)。培養(yǎng)家國(guó)情懷、民族自豪感和“四個(gè)自信”的愛(ài)國(guó)主義教育是基底。地理信息行業(yè)工作在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及科學(xué)研究領(lǐng)域十分重要,地信人堅(jiān)守崗位平凡而偉大,愛(ài)崗敬業(yè)是本分[4]。工程類(lèi)工作要求精度較高,嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)是態(tài)度。團(tuán)結(jié)協(xié)作和責(zé)任擔(dān)當(dāng)是個(gè)人素質(zhì)。我國(guó)取得地理信息、測(cè)繪、工程、教育等方面的巨大成就,都離不開(kāi)一代又一代地信人的堅(jiān)守與創(chuàng)新,培養(yǎng)科研創(chuàng)新是時(shí)代精神的重要體現(xiàn)[7]。

3.4 增強(qiáng)校企合作,深化產(chǎn)學(xué)融合

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)缺乏校企合作,教學(xué)和實(shí)際生產(chǎn)之間沒(méi)有有機(jī)融合導(dǎo)致了教學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題存在明顯脫節(jié),學(xué)生在解決工程應(yīng)用問(wèn)題方面缺少實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。《GIS軟件應(yīng)用》是一門(mén)具有較強(qiáng)實(shí)踐性的應(yīng)用類(lèi)課程,因此在教學(xué)內(nèi)容課程設(shè)計(jì)方面通過(guò)加強(qiáng)校企合作,促進(jìn)產(chǎn)教融合,不僅豐富了授課教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),而且在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中增加工程應(yīng)用案例,培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力[8]。

學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間主要是專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí),缺少實(shí)際工程項(xiàng)目實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn),因此通過(guò)產(chǎn)學(xué)融合可以促進(jìn)教學(xué)—實(shí)踐相結(jié)合,提升教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)學(xué)校與生產(chǎn)單位合作,可以將國(guó)家重大戰(zhàn)略方針、工程案例、企業(yè)生產(chǎn)案例等融入日常教學(xué)實(shí)踐中,并且通過(guò)杰出校友、企業(yè)專(zhuān)家進(jìn)校園等活動(dòng)開(kāi)展課程思政,拓寬學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野,深化產(chǎn)學(xué)研用高質(zhì)量融合,推動(dòng)行業(yè)行穩(wěn)致遠(yuǎn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

大學(xué)的人才培養(yǎng)重點(diǎn)在于創(chuàng)新能力的培養(yǎng),本科階段的教育不僅要傳授扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),注重培養(yǎng)創(chuàng)新能力,更要注重創(chuàng)新能力可持續(xù)的發(fā)展。通過(guò)OBE理念指導(dǎo)下的教學(xué)改革,能夠最大化激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀(guān)能動(dòng)性,提升實(shí)踐動(dòng)手創(chuàng)新能力,從而為高素質(zhì)人才培養(yǎng)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。理工科專(zhuān)業(yè)課程思政作為“大思政”改革的新方向,在專(zhuān)業(yè)課程中潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地融入思政元素,將原理講通的同時(shí)將道理講透,能夠讓學(xué)生在掌握專(zhuān)業(yè)技能的同時(shí)提高政治覺(jué)悟,全面提升綜合素質(zhì)。

本文討論了當(dāng)前《GIS軟件應(yīng)用》課程的研究現(xiàn)狀和傳統(tǒng)教學(xué)中存在的局限性,并且探討了OBE理念指導(dǎo)下的教學(xué)改革思路與實(shí)踐方式。以O(shè)BE理念為指導(dǎo)的課程教學(xué)能夠更加清晰地聚焦于學(xué)生完成學(xué)習(xí)過(guò)程后達(dá)成的學(xué)習(xí)效果,并且讓學(xué)生將注意力聚焦于學(xué)習(xí)成果并展開(kāi)運(yùn)用。但是,以上探索討論的內(nèi)容還需要在幾輪教學(xué)實(shí)踐中驗(yàn)證其效果,并且根據(jù)得到的反饋,對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)不斷進(jìn)行修正,對(duì)實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)技能傳授和思想素質(zhì)培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合起到積極的促進(jìn)作用,是培養(yǎng)創(chuàng)新型地學(xué)人才的重要基石。