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GIS 专业自然地理学野外实习质量提升路径论文

发布时间:2023-04-14 10:37:26 文章来源:SCI论文网 我要评论















SCI论文(www.lunwensci.com)
 
  摘要:文章首先分析了 GIS 专业自然地理学野外实习教学存在的问题,然后提出了 GIS 专业自然地理学野 外实习质量提升路径,包括强化 GIS 专业相关技术应用,提升学生专业技能水平;整合教学资源,编写校本 实习教材;借助信息化教学辅助平台,优化实习考核评价方式;等等。

  关键词:野外实习,自然地理学,GIS 专业

  自然地理是研究地球表面自然环境的特征、发生、 发展和分布规律,正确认识地球表面自然环境各组成 要素(地质、地貌、水文、植物、土壤) 相互联系和地区 差异的一 门学科[1] 。 自然地理学作为阐述地球表层系 统相互作用的核心专业基础课,其实践性教学在地理 学及相关专业课程教学中占有重要地位[2-3] 。自然地理 学野外实习是地理学实践教学的核心组成部分,在加 强学生素质教育和培养学生创新能力方面具有重要 作用[4-6],因此,自然地理学野外实习教学是高校地理 类专业不可或缺的重要实践教学环节[7],是课程理论 教学的扩展与延伸,也是对课堂教学内容的升华[8]。野 外实习教学不仅能帮助学生验证和巩固所学的理论 知识,还能使学生学会运用地理学的形象思维、逻辑 思维、辩证思维及系统思维等地理思维方式比较不同 区域内自然环境各组成要素的空间关系及其差异性, 进而提高学生野外工作、综合分析和技能应用的能力 等 。因此,自然地理学野外实习对地理学人才培养具 有重要的意义和价值[9]。

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  一 、GIS专业自然地理学野外实习教学存在的问题

  传统的自然地理学野外实习对学生自然地理理 论知识的强化和地理素养的提升起到了重要作用,近 年来,尽管有不少学者从多方面对传统的理论验证型 和认知型自然地理野外实习教学进行了改革,提出了 一些富有创新性的改革措施,并取得了一定的改革成 效,但整体实习教学质量依然不高,在人才培养及实 际课程教学中仍存在着以下突出问题。

  (一)并未突显 GIS 专业特点

  GIS 专业自然地理学野外实习教学长期以来仍处于实地调查、取样,理论知识的认知与验证[10]层面,重 点关注自然地理理论实践的完整性,忽略了与学生的 GIS 专业知识、技能应用相结合,突显不出 GIS 专业的 特点 。同时,因为没有 GIS 专业的带队教师,在实习点 上,教师不能很好地从 GIS 专业角度出发,引导学生 学习如何使用专业方法 、技术对实习的自然要素、实 习区域做相应的数据采集、进行宏观区域认识,以及 空间关系的分析等,忽略了学生 GIS 思维的训练和相 关技能的锻炼。

  (二)实习资料利用率低,缺乏统一的实习教材

  在实习前下发给学生的实习资料多以纸质文字 描述为主,对实习自然要素的本质特征、形成机理、变 化过程等没有直观形象的体现, 导致学生很难理解; 带队教师对实习地的总体区域概貌、具体实习路线分 布缺乏地理空间分布概念,且并未激发学生阅读材料 的兴趣,造成学生实习前对材料利用率低的现象 。 同 一实习地因每次带队教师的不同,下发的实习材料也 存在一定的差异,即同一区域的实习材料缺乏对内容 的整合与统一。

  (三)实习考核评价方式不够完善

  野外实习成绩考核既是对学生野外实习水平和 能力的肯定,也是对其野外表现的评定 。传统的自然 地理学野外实习成绩考核通常只根据学生的实习考 勤和实习报告进行评分,考核方式过于简单,缺乏实 习全过程考核,难以评价学生的真实水平 。例如,由于 每年的实习路线及实习内容相对固定,经常有部分学 生并未完全参与实习过程, 仅靠后期的东拼西凑、网 上下载或抄袭往届学生的优秀实习报告稍做修改之 后来蒙混过关,甚至得到一个较高的分数,反而那些踏踏实实经过实验分析、数据处理做出来的实验报告 仅因语言表述欠佳而得到一个一般的成绩。这样长期 下去会极大地打击学生的学习积极性,进而导致学生 不重视自然地理学野外实习,如此自然也难以达到应 有的实习效果。

  (四)缺乏对实习前和实习后的指导、监督完整的自然地理野外实习应该包含实习前、实习 中和实习后三个环节,且各环节之间相互联系、层层 递进,缺一不可 。但是目前大多数高校的自然地理学 野外实习都是“中间重、两头轻”,即对实习中这一环 节比较重视,教师的指导和监督力度较大,改革创新 措施也比较多,却忽视了实习前环节和实习后环节在 自然地理野外实习教学中所起的重要作用,尤其是在 实习后环节,学生往往从实习基地回来之后就基本结 束了整个野外实习,后期只需提交实习报告即可 。而 忽视实习前环节,容易导致学生跟不上教师的实习节 奏,出现“走马观花式”和“旅游式”实习;忽视实习后 环节,则不利于学生及时对所学的颗粒化知识进行巩 固、提炼和升华,进而形成完整的知识体系,会导致学生的地理空间综合分析能力、科研素养等得不到有效 提升。

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  二、GIS 专业自然地理学野外实习质量提升路径

  通过对 GIS 专业自然地理学野外实习教学中存在 的问题进行深入剖析与探索,笔者现给出以下实习质 量提升路径。

  (一)强化 GIS 专业相关技术应用,提升学生专业 技能水平

  GIS 专业是一 门技术性、应用性很强的交叉型学 科。野外实习理应是 GIS 专业学生技能实践的重要环 节,但在自然地理学野外实习教学中,由于带队教师 大多是具有自然地理学背景的教师,实习的重点基本 都放在地理学理论的认知和验证方面,学生没有机会 将 3S(GIS、RS、GPS) 技术在野外实习中应用。因此,在 实习带队教师中应安排 GIS 专业教师,并要求其在实 习中引导学生利用 3S 技术完成与此次实习内容相关 的野外任务,同时在实习后加强对学生利用 GIS 技术 在数据处理、空间分析上的指导 。例如,在实习中环 节, 引导学生使用 GPS 进行导航定位获取点位信息, 实现遥感影像图的识别及野外地类核查、无人机影像 采集等;在实习后环节,引导学生进行遥感解译及 GIS 空间分析技术处理、分析野外采集的数据,建立空间 关系并完成相关的空间分析, 以及提交可视化成果。

  通过对 3S 技术、方法的应用,学生能够知道 GIS 专业 技术是如何进行野外工作 、如何开展科学研究的,且 能够提高学生地理空间的综合分析能力和科研素养。

  (二)整合教学资源,编写校本实习教材

  结合上述分析,在保证教材内容科学、准确的前 提下,针对学生携带方便、乐于使用的原则,开发一本 图文并茂、内容简洁、表述精炼、形式活泼的校本实习 指导教材显得尤为重要 。该教材在内容上,一方面要 充分利用实习带队教师多年积累下来的实习资料和 数据资源,并进行有效整合,另一方面要运用信息化 手段在难以理解的自然要素形成机理、变化过程等知 识点处通过二维码的方式嵌入相关的音频 、视频、图 片等数字资源进行讲解, 如此学生可以不受时间、空 间的限制,随时随地通过扫描二维码,直观地观看相 应讲解,以达到理解、强化和拓展相关知识的目的,这 样既方便了学生的学习, 又可激发他们的学习兴趣。 在形式上,该教材应尽可能采用灵活、简洁、精练的活 页样式, 通过灵活地增减内容活页实现教材的修订, 在涉及实操方面的知识时,尽可能以流程式的步骤呈 现,以方便学生学习。

  (三)借助信息化教学辅助平台,优化实习考核 评价方式

  早在 2018 年,教育部就在《教育信息化 2.0 行动 计划》中指出,高校应积极推进“互联网+教育”的发 展,坚持信息技术与教育教学深度融合的核心理念, 全面推进大数据 、人工智能 、虚拟现实等技术的应 用,积极探索推进新技术支持下的教育教学创新 。因 此,改变传统教学手段,通过创建信息化教学辅助平 台,提升信息化教学水平,是实现课程创新发展的大 势所趋。本文结合笔者所在学校自然地理野外实习教 学现状,基于 Visual Studio 2012 开发环境,运用 Ar- cGIS Engine、MySql、Navicat、互联网技术,以及 VR 虚 拟仿真技术等, 开发出了 GIS 专业自然地理学野外 实习教学辅助平台(以下简称“平台”) 。该平台主要 包括实习须知 、基地概况 、虚拟实习 、习题自测 、成 果提交和成绩考核 6 个功能模块, 其整体功能架构 如图 1 所示。

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  为了客观、公正地评价考核学生,本文将采用过 程与结果并重、定性与定量相结合、系统线上评定与 教师线下评定交叉进行的方式进行实习成绩评定。整 个野外实习的成绩由实习前环节考核得分、实习中环 节考核得分和实习后环节考核得分三部分之和组成,并对每个实习环节内的考核点得分进行量化,确保每 一项任务赋分合理 。在实习前环节,教师通过平台系 统发布实习要求、实习任务、预习内容(基地遥感影像 图、实习路线空间分布) 等,要求学生通过登录平台系 统在线浏览相关内容和进行 VR 虚拟实习,之后系统 将会自动打分,并作为实习前环节的考核成绩;在实 习中环节,指导教师通过学生的现场个人表现、小组 表现及实习中环节考勤,给出学生实习中环节的考核 分数,并将该分录入平台系统,作为实习中环节的考核成绩;在实习后环节,指导教师对学生的样本处理 结果、数据分析结果、小组成果汇报展示、实习后环节 考勤及实习报告质量等进行打分,另外在完成习题自 测后,系统也将给出一个分数,将两项分数之和作为 实习后环节的考核成绩 。最后,平台系统将对各实习 环节考核成绩进行求和并显示在平台学生端。该平台 系统既能提升自然地理学野外实习教学信息化程度, 又能较好地协助教师对学生进行实习考核评定,从而 优化了实习考核评价方式。

  (四)创新野外实习教学模式,强化实习全过程指 导、监督

  要想改变自然地理学野外实习教学长期以来存 在的“中间重、两头轻”现象,既需要在思想观念上进 行改变,也需要在实习教学模式上进行创新。首先,要 从思想上重视起来,让师生认识到实习前环节、实习 中环节和实习后环节是整个野外实习过程中三个同 等重要的环节,忽视任何一个环节都将对整个实习效 果产生较大影响,其中实习前的预习准备和实习后的 巩固提升对自然地理学野外实习教学质量提升具有 重要的作用和意义 。其次,要建立一套完整的自然地 理学野外实习教学模式,主要包括实习流程、考核评价方式及实习时间安排等内容。

  经过前期的实践探索,初步形成了“一 流程 、三 环节、两保障”的自然地理学野外实习教学模式 。其 中,“一流程”指的是自然地理学野外实习流程;“三 环节”指的是整个实习过程的实习前环节、实习中环 节和实习后环节;“两保障”一方面指的是要有完善 合理的考核评价方式作为保障,另 一方面指要预留 时间(2~3 天) 给实习后环节,将指导教师指导、监督 学生完成相关样本分析、数据处理、小组成果汇报展 示及教师点评总结等作为保障 。其中,自然地理学野 外实习考核评价方式已在上文进行了详细介绍,此 处不做赘述。

  该模式将更加突出实习前环节和实习后环节在 整个野外实习过程中的地位及作用,更加注重过程性 考核,能够将 GIS 技术有效地融入实习全过程,充分 调动学生学习积极性,改善实习前预习和实习后复习效果不佳等问题,对提高自然地理学野外实习质 量具有重要意义 。针对 GIS 专业自然地理学野外实 习过程中的实际情况,建立了如图 2 所示的实习流 程图。

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  三、结语

  本文针对当前 GIS 专业自然地理学野外实习教 学中存在的突出问题, 提出开发活页式校本实习教 材,借助信息化教学辅助平台优化自然地理学野外实 习考核评价方式等措施,同时探索出了“一流程、三环 节、两保障”的野外实习教学模式。该模式对实现自然 地理学野外实习与 GIS 技术的紧密结合,解决学生实 习重视程度不够、学习主动性不强,以及实习前预习 和实习后复习效果不佳等问题具有一定效果,能够提 高自然地理学野外实习效果和实习质量,促进新技术 背景下自然地理学野外实习教学改革,具有一定的推 广应用价值。

  参考文献:

  [1] 冯荣光,林媚珍.高校地理相关专业自然地理学野外实习评价[J]. 地理教育,2014(9):57-58.

  [2] 郑度 , 陈述彭 .地理学研究进展与前沿领域[J]. 地球科学进展 , 2001.16(5):599-604.

  [3] 衣华鹏,张鹏宴. 自然地理实习基地建设与实践教学模式改革初 探[J].实验室研究与探索,2009.28(2):135-139.

  [4] 李恒凯,刘小柱,潘颖龙.基于 GIS 探究式自然地理学野外实习平 台系统[J].地理科学,2012.32(8):1026-1030.

  [5] 倪杰,龚建周,林淑玲. 自然地理野外实习课程优化的思考[J].实 验室科学,2010.13(3):177-179.

  [6] 熊晚珍.九宫山自然地理野外实践教学改革的探讨[J].江西农业 学报,2010.22(2):183-186.

  [7] 艾东升,郑祥民, 陈诗吉,等.关于野外联合实践教学与地理学创 新人才培养的思考[J].高等理科教育,2015(3):104-109.

  [8] 吴小芳,钟晓兰,谢刚生,等.GIS 专业自然地理学野外实习的教学 改革实践[J].测绘通报,2021(6):147-151.

  [9] 郑祥民,周立旻,王辉,等.试行高校联合野外实践教学探索地理 学人才培养新模式[J]. 中国大学教学,2013(5):86-88.

  [10] 李瑜琴,卢玉洁,张东宁.大数据背景下高校自然地理学野外实 习模式探索与实践[J].地理教学,2016(10):18-21.
 
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