摘"要:針對(duì)OBE理念下應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)定位與目標(biāo)要求,分析應(yīng)用型本科高校測(cè)繪類專業(yè)GIS課程的教學(xué)現(xiàn)狀,并結(jié)合河南工程學(xué)院測(cè)繪類專業(yè)GIS課程教學(xué)改革實(shí)踐,從課程體系建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程考核評(píng)價(jià)體系等方面探討了新形勢(shì)下應(yīng)用型本科高校測(cè)繪類專業(yè)GIS課程教學(xué)改革的具體措施?;凇耙詫W(xué)生為中心”理念,重建GIS課程體系,結(jié)合行業(yè)需求,融入思政要素,優(yōu)化調(diào)整課程內(nèi)容,構(gòu)建線上線下混合式教學(xué)模式和多樣化實(shí)踐教學(xué)模式,根據(jù)課程特點(diǎn)建立了課程考核評(píng)價(jià)體系,以期提高GIS課程的教學(xué)質(zhì)量和效果,培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐能力的復(fù)合應(yīng)用型測(cè)繪人才。
關(guān)鍵詞:OBE理念;GIS課程;測(cè)繪類專業(yè);應(yīng)用型本科高校
隨著大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)及人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展,地理信息技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,已成為我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)極[1]。目前,地理信息技術(shù)正推進(jìn)傳統(tǒng)測(cè)量地理信息服務(wù)向數(shù)字化、信息化和智能化方向發(fā)展,并不斷拓展其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用的廣度與深度。地理信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展離不開(kāi)GIS(Geographic"Information"System,地理信息系統(tǒng))專業(yè)教育的支持,并對(duì)GIS專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求,特別是具備專業(yè)知識(shí)、技能和人文素養(yǎng)的復(fù)合型GIS應(yīng)用人才的培養(yǎng)[2]。GIS課程是測(cè)繪類專業(yè)一門綜合性很強(qiáng)的專業(yè)核心課,其知識(shí)體系更新較快且具有較強(qiáng)的實(shí)用性及實(shí)踐性,與遙感、大數(shù)據(jù)及人工智能等技術(shù)密切相關(guān)[34]。然而,目前應(yīng)用型本科高校GIS課程在課程體系建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面均無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)化需求,培養(yǎng)出的畢業(yè)生的知識(shí)與技能既不能滿足地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,也難以滿足工程教育認(rèn)證下應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)目標(biāo)要求,很大程度上存在理論與實(shí)踐脫節(jié)、實(shí)踐創(chuàng)新能力差等問(wèn)題[58]。因此,要培養(yǎng)滿足新形勢(shì)的復(fù)合型GIS應(yīng)用人才,需要對(duì)目前的GIS課程體系建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化,以適應(yīng)目前地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。本文基于OBE教學(xué)理念,以河南工程學(xué)院測(cè)繪工程和遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的GIS課程為例,探討目前應(yīng)用型本科測(cè)繪類專業(yè)GIS課程存在的問(wèn)題,并從課程體系建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程考核評(píng)價(jià)體系等方面提出改進(jìn)措施,促進(jìn)GIS教學(xué)質(zhì)量和人才質(zhì)量的提高。
1"GIS課程教學(xué)現(xiàn)狀
GIS課程是應(yīng)用型本科高校測(cè)繪類專業(yè)的基礎(chǔ)必修課,具有多學(xué)科交叉融合、實(shí)踐性強(qiáng)和知識(shí)體系更新快等特點(diǎn),課程主要目標(biāo)是使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)基本理論,并具有運(yùn)用GIS技術(shù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)管理、分析及應(yīng)用的能力。目前,大多數(shù)應(yīng)用型本科高校測(cè)繪類專業(yè)都開(kāi)設(shè)了GIS課程,但在教學(xué)過(guò)程中仍存在課程目標(biāo)定位不明確、教學(xué)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性、教學(xué)方式落后和課程評(píng)價(jià)方式單一等問(wèn)題,具體如下。
1.1"缺乏系統(tǒng)化的課程體系
目前,大多數(shù)應(yīng)用型本科高校測(cè)繪類專業(yè)GIS課程目標(biāo)定位不明確,缺乏系統(tǒng)化的課程體系,無(wú)法體現(xiàn)測(cè)繪類專業(yè)學(xué)生在空間數(shù)據(jù)采集、處理與應(yīng)用等方面的優(yōu)勢(shì),并且沒(méi)有顧及與相關(guān)專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)之間相互聯(lián)系,課程知識(shí)點(diǎn)存在重復(fù)現(xiàn)象。
1.2"教學(xué)內(nèi)容陳舊,知識(shí)體系更新比較慢
GIS課程理論性強(qiáng)且內(nèi)容龐雜,教材內(nèi)容比較陳舊,具有一定企業(yè)工作經(jīng)歷的教師較少,無(wú)法將地理信息領(lǐng)域的前沿知識(shí)、最新研究成果和行業(yè)應(yīng)用案例融入課堂教學(xué)。
1.3"教學(xué)環(huán)節(jié)重理論輕實(shí)踐,缺乏工程思維
目前的教學(xué)環(huán)節(jié)仍側(cè)重于GIS基礎(chǔ)理論,理論教學(xué)比重高于實(shí)踐教學(xué),理論與實(shí)踐脫節(jié)。學(xué)生缺乏自主探索式練習(xí),工程實(shí)踐能力較弱。
1.4"教學(xué)方法與方式傳統(tǒng),信息化教學(xué)手段不足
教學(xué)方法缺乏充分利用主流的線上與線下混合教學(xué)模式及學(xué)習(xí)通、雨課堂等學(xué)習(xí)平臺(tái),課堂教學(xué)與信息化教學(xué)手段有待進(jìn)一步深入融合。
1.5課程評(píng)價(jià)方式單一
目前,理論課程考核多采用平時(shí)考核和最終試卷考試的方式,課程評(píng)價(jià)方式比較單一,無(wú)法全面客觀地反映學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的掌握程度和綜合實(shí)踐能力,也不符合工程教育認(rèn)證下“基于學(xué)習(xí)導(dǎo)向”的持續(xù)改進(jìn)評(píng)價(jià)體系。
2"教學(xué)改革措施
2.1"基于“以學(xué)生為中心”理念,重建GIS課程體系
基于“以學(xué)生為中心”理念,在調(diào)研相關(guān)企事業(yè)單位對(duì)測(cè)繪類專業(yè)本科畢業(yè)生GIS相關(guān)知識(shí)及能力要求的基礎(chǔ)上,結(jié)合我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位,重建GIS課程體系,包括理論體系和實(shí)踐課程體系。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣,將理論教學(xué)分為基礎(chǔ)、提高和應(yīng)用三大模塊,實(shí)踐教學(xué)分為基礎(chǔ)實(shí)習(xí)和綜合實(shí)習(xí)。首先,按照GIS課程知識(shí)體系特點(diǎn)及學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,打破傳統(tǒng)按教材章節(jié)分布的知識(shí)結(jié)構(gòu),構(gòu)建“基礎(chǔ)模塊—提高模塊—應(yīng)用模塊”的多層次GIS理論課程體系。其次,厘清與其他專業(yè)課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,刪減理論教學(xué)部分中與“地圖制圖學(xué)基礎(chǔ)”課程重復(fù)的內(nèi)容,加強(qiáng)GIS課程與“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“測(cè)繪程序設(shè)計(jì)”“遙感圖像解譯”等專業(yè)課程之間的銜接性與連貫性,以提高學(xué)生的GIS綜合應(yīng)用能力和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力。最后,將GIS實(shí)踐教學(xué)分為基礎(chǔ)實(shí)習(xí)和綜合實(shí)習(xí),基礎(chǔ)實(shí)踐部分是每位同學(xué)必須掌握的GIS基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐能力,通過(guò)“課內(nèi)實(shí)習(xí)”“項(xiàng)目應(yīng)用案例”等實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)加深對(duì)GIS基本原理的理解,并熟練掌握空間數(shù)據(jù)編輯、管理和空間分析及應(yīng)用。綜合實(shí)習(xí)則是通過(guò)“學(xué)科競(jìng)賽”“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)”和“科研項(xiàng)目”等方式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,全面培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。
2.2"結(jié)合行業(yè)需求,優(yōu)化調(diào)整課程內(nèi)容
(1)理論教學(xué)內(nèi)容模塊化,重點(diǎn)突出。根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證下人才培養(yǎng)方案中GIS課程目標(biāo)要求,在不壓縮教學(xué)課時(shí)的前提下,打破傳統(tǒng)按教材章節(jié)分布的知識(shí)結(jié)構(gòu),將教學(xué)內(nèi)容模塊化,突出重點(diǎn)。具體而言,將GIS理論教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)模塊、提高模塊和應(yīng)用模塊,基礎(chǔ)模塊包括GIS基本概念、空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)管理等,提高模塊包括空間分析、數(shù)字地形模型與地形分析等,應(yīng)用模塊包括3S集成技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)GIS及GIS應(yīng)用實(shí)例等。三大模塊之間內(nèi)容緊密相連,層次分明,各模塊根據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)分別支撐GIS的課程目標(biāo)及畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn),突出教學(xué)內(nèi)容特色與重點(diǎn)。課程講授過(guò)程中以基礎(chǔ)模塊與提高模塊為主,刪減與“地圖制圖學(xué)基礎(chǔ)”課程中地圖投影、空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)與地圖制圖等知識(shí)點(diǎn)重復(fù)的內(nèi)容,并適當(dāng)將地理信息領(lǐng)域的前沿知識(shí)、最新研究成果融入教學(xué)。另外,在理論教學(xué)中,密切結(jié)合教學(xué)內(nèi)容并充分挖掘其所蘊(yùn)含的思政元素,如我國(guó)地理信息事業(yè)發(fā)展歷程、國(guó)產(chǎn)GIS軟件發(fā)展和國(guó)家地理信息安全等,實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)和思政要素的有機(jī)融合,從而培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情懷、文化自信、科技自信等,全面提高復(fù)合型GIS應(yīng)用人才的培養(yǎng)素質(zhì)。
(2)理實(shí)結(jié)合,實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容突出工程性和行業(yè)需求性。傳統(tǒng)GIS實(shí)踐教學(xué)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的操作步驟完成相關(guān)實(shí)驗(yàn),缺乏自主探索式練習(xí),理論與實(shí)際相脫節(jié),工程實(shí)踐能力較弱。為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中,應(yīng)適當(dāng)增加實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù),進(jìn)一步完善“課堂實(shí)驗(yàn)—集中實(shí)訓(xùn)—綜合實(shí)訓(xùn)”的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。面向測(cè)繪地理信息行業(yè)需求,對(duì)GIS原有實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,弱化GIS基本原理、軟件功能操作等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的工程問(wèn)題,設(shè)計(jì)相關(guān)GIS實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,突出空間數(shù)據(jù)采集、處理與應(yīng)用等方面,保證每個(gè)實(shí)踐內(nèi)容基本對(duì)應(yīng)同一類工程問(wèn)題。另外,實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容可與GIS學(xué)科競(jìng)賽、校內(nèi)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)和教師相關(guān)科研項(xiàng)目等緊密結(jié)合,如將大學(xué)生GIS大賽的題目或開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的題目作為實(shí)習(xí)內(nèi)容,從而增加GIS實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新性和開(kāi)發(fā)性,以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,改變其在GIS實(shí)習(xí)課程中的被動(dòng)式學(xué)習(xí)習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生自主探索和創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的能力。
2.3"教學(xué)方法改進(jìn)
(1)構(gòu)建線上線下混合式教學(xué)模式。摒棄傳統(tǒng)GIS理論教學(xué)上的灌輸式教學(xué)方式,實(shí)現(xiàn)“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”的轉(zhuǎn)變。利用學(xué)習(xí)通、雨課堂等線上授課平臺(tái),結(jié)合BOPPPS教學(xué)理念,將翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)等充分融入課堂教學(xué)中,創(chuàng)新線上線下混合式教學(xué)模式?;贠BE理念,結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo),依托線上平臺(tái)優(yōu)質(zhì)課程資源,精心設(shè)計(jì)GIS課程教學(xué)前、教學(xué)中、教學(xué)后各環(huán)節(jié)的教學(xué)實(shí)施[4]。課程授課前,教師根據(jù)授課目標(biāo)通過(guò)學(xué)習(xí)通或雨課堂等平臺(tái)提前發(fā)布學(xué)習(xí)內(nèi)容,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí),然后進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)前測(cè),檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容的熟悉程度。課程授課中,根據(jù)課前反饋結(jié)果,教師科學(xué)合理地安排相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的授課時(shí)間,突出內(nèi)容重難點(diǎn);并在授課過(guò)程中借助學(xué)習(xí)通、雨課堂等平臺(tái)通過(guò)問(wèn)題搶答、分組討論和課堂測(cè)試等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力。課程授課后,教師在平臺(tái)上發(fā)布各種課程優(yōu)質(zhì)資源作為課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充,進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識(shí)視野,并通過(guò)線上作業(yè)方式進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)估和改進(jìn)。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,教師可通過(guò)線上平臺(tái)實(shí)時(shí)跟蹤和掌握授課班級(jí)每位同學(xué)的學(xué)習(xí)情況,并進(jìn)行學(xué)生相關(guān)學(xué)習(xí)行為分析及教學(xué)方法持續(xù)改進(jìn)。
(2)多樣化實(shí)踐教學(xué)模式改革。圍繞當(dāng)前GIS產(chǎn)業(yè)的技術(shù)熱點(diǎn),緊密結(jié)合測(cè)繪地理信息行業(yè)需求與相關(guān)工程應(yīng)用案例,強(qiáng)化GIS實(shí)踐教學(xué),調(diào)整并優(yōu)化GIS實(shí)踐課程內(nèi)容。加強(qiáng)校企產(chǎn)學(xué)研合作,進(jìn)一步拓展產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的實(shí)踐教學(xué)人才培養(yǎng)模式。一方面,選派企業(yè)中經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)能力強(qiáng)的工程師擔(dān)任高校的兼職教師,參與GIS實(shí)踐課程授課及實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo);另一方面,結(jié)合當(dāng)前GIS發(fā)展方向和行業(yè)需求,聯(lián)合企業(yè)共同舉辦教師培訓(xùn)班,對(duì)教師進(jìn)行相關(guān)GIS軟件平臺(tái)培訓(xùn)、GIS新技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)等,從而拓寬教師的GIS視野,提高教師的GIS實(shí)踐教學(xué)水平。積極鼓勵(lì)學(xué)生報(bào)名參加全國(guó)GIS技能大賽、開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)及教師科研項(xiàng)目,調(diào)動(dòng)學(xué)生參賽的積極性,以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和動(dòng)手實(shí)踐能力。
2.4"課程考核評(píng)價(jià)體系構(gòu)建
理論教學(xué)考核方法采用“平時(shí)成績(jī)(25%)+期中測(cè)試(15%)+期末考試(50%)”的評(píng)價(jià)模式。學(xué)生平時(shí)成績(jī)主要包括學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂表現(xiàn)、課堂測(cè)試、作業(yè)完成情況等;期中測(cè)試則是對(duì)該學(xué)期每個(gè)教學(xué)階段學(xué)生學(xué)習(xí)情況的檢測(cè),可采用線上多樣化的考試方式;期末考試以閉卷考試為主,主要考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握情況。
以往的實(shí)踐考核主要以學(xué)生最終提交的實(shí)習(xí)成果為評(píng)分依據(jù),忽視了過(guò)程實(shí)踐教學(xué)。GIS實(shí)踐課程考核實(shí)行過(guò)程考核和綜合考核相結(jié)合的方法,并以過(guò)程考核為主。過(guò)程性考核主要通過(guò)職業(yè)素養(yǎng)和基礎(chǔ)實(shí)習(xí)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià),其中職業(yè)素養(yǎng)主要對(duì)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)態(tài)度、職業(yè)素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作精神等方面進(jìn)行評(píng)價(jià),基礎(chǔ)實(shí)習(xí)主要對(duì)學(xué)生的軟件操作熟練程度、數(shù)據(jù)處理能力、問(wèn)題解決能力、最終成果質(zhì)量及實(shí)習(xí)報(bào)告完成情況等進(jìn)行考核。這種注重過(guò)程性的考核模式更能激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神,讓學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中不斷積累經(jīng)驗(yàn),提高技能。
結(jié)語(yǔ)
以河南工程學(xué)院測(cè)繪類專業(yè)的GIS課程為例,結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證下應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)定位與目標(biāo)要求,從課程體系建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程考核評(píng)價(jià)體系等方面對(duì)GIS課程教學(xué)改革進(jìn)行探索?;凇耙詫W(xué)生為中心”理念,重建GIS課程體系;結(jié)合行業(yè)需求,融入思政要素,優(yōu)化調(diào)整課程內(nèi)容;構(gòu)建了線上線下混合式理論教學(xué)模式和多樣化實(shí)踐教學(xué)模式;根據(jù)GIS課程特點(diǎn),建立了OBE理念下的GIS課程考核評(píng)價(jià)體系,為同類應(yīng)用型本科院校測(cè)繪類專業(yè)GIS課程教學(xué)改革提供參考。
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資助項(xiàng)目:教育部高等教育司2023年第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目:基于KQGIS的應(yīng)用型本科高校測(cè)繪類專業(yè)師資培訓(xùn);河南省教育科學(xué)規(guī)劃2022年度一般課題:工程教育認(rèn)證背景下應(yīng)用型本科高校測(cè)繪類專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究(NO:2022YB0327);河南工程學(xué)院教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目:工程教育認(rèn)證背景下測(cè)繪工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革研究(NO:2022JYYB08)
作者簡(jiǎn)介:張迪(1987—"),男,漢族,河南南陽(yáng)人,博士研究生,副教授,主要從事三維信息獲取與應(yīng)用方面的研究。