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關鍵詞 基礎課程 差異化教學 自然地理學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.07.037
Reform and Practice of Physical Geography Differentiated Teaching
WANG Tao
(College of Geomatics, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an 710054, China)
Abstract Physical geography has opened in ecological environment majors, resources protection majors, even engineering majors of many domestic universities, that reflecting the basic position of many professional training of physical geography. Combined with the author's practice of physical geography in undergraduate teaching, the conclusion physical geography teaching should be implemented with different major was obtained. By differentiated instruction, physical geography knowledge related to student's profession will be training well and promote the integration of student's professional knowledge and physical geography knowledge.
Key words basic course; differentiated instruction; physical geography
0 引言
自然地理學作為一門重要的基礎課程,在眾多高校的生態環境、資源保護、土地科學、地理科學等,甚至測繪工程類專業得到開設,促進了相關專業學生對自然地理學的科學認識。①由于高校性質的差異,如綜合性高校、師范類高校、農林類高校及地礦類高校等,自然地理學課程在開設過程中,教授內容存在較大的差異。②③受到高校自身發展過程的影響,對于自然地理學教學歷史較長的高校,其自然地理學教學內容更為豐富,理論教學、實踐教學、以及實驗教學等得到更多的應用。④
作者所在測繪科學與技術學院以測繪學為基礎,先后開設地理信息科學(原地理信息系統專業)、自然地理與資源環境(原資源環境與城鄉規劃管理專業)和遙感科學與技術本科專業。目前,以上4個專業均開設自然地理學課程,但課程性質在專業間存在的差異,課程教學學時也存在差異。比如測繪工程和遙感科學與技術專業為32學時、地理信息科學和自然地理與資源環境專業為48學時。
針對測繪類和地理類專業中自然地理學課程性質、教學學時的差異,作者認為,測繪類專業與地理類專業應該在教學內容與教材選擇及建設、實踐教學環節等方面開展差異化教學。
1 教學內容與教材建設
1.1 教學內容的差異化
自然地理學課程覆蓋內容較廣,教學內容較多,涉及到地球表層的諸多要素,如地質、地貌、水文、氣候、植被、土壤等。依據教學學時,在教學過程中,不同專業涉及內容需要有所側重,有所為有所不為。
對于自然地理與資源環境和地理信息科學等地理類專業來說,自然地理學是專業基礎課,考慮到學生畢業之后的工作內容多與地理相關,在該兩個專業自然地理學教學過程中,應該對涉及的地質、地貌、水文、氣候、植被、土壤等內容均進行詳細的講解。對于作者所在的礦業類高校而言,地理類學生畢業后就業傾向于測繪類、地礦類、土地類。據此,教學內容中地質、地貌內容需要重點講述,有必要單獨開設地質、地貌概況類課程,滿足學生未來就業及進一步學習深造的需求。自然地理與資源環境專業,除涉及自然地理理論外,在實際應用及生產方面,側重于資源環境方向,水文、土壤、植被(生態學)教學內容也應該加以重視,增強學生水文學原理、土壤學、生態學的相關知識與內容,有利于學生未來在水污染治理、土壤污染治理、以及生態環境保護與規劃方面的基礎理論應用。由此也可以看出,對于自然地理與資源環境專業來說,自然地理學課程是該專業的重要基礎,自然地理學課程的學習,為之后的相關課程學習奠定了基礎,同時48個學時的教學,明顯不能滿足自然地理學課程的教學要求,基于目前自然地理與資源環境專業在實驗教學方面的欠缺,應將自然地理學教學學時提高到80個學時左右,待實驗教學條件滿足后,增加實驗教學內容,使自然地理學課程理論與實驗教學超過100學時。地理信息科學專業,從就業來說,作者所在高校傾向于計算機編程技術、測繪、土地規劃等方向,除編程技術為特色外,與自然地理與資源環境專業就業方向較為相似。由于地理信息科學專業培養學生側重于技術方面,對自然地理學基礎理論的學習則以強度適中為主。雖然自然地理學課程也是地理信息科學專業的基礎課程,但與自然地理與資源環境專業相比,對自然地理學課程的依賴較輕。故地理信息科學專業自然地理學教學過程中,地質、地貌、水文、氣候、植被、土壤等內容要詳細講解之外,更多的是引入計算機技術、地理信息思想及軟硬件等內容,與自然地理學基礎理論相結合,增加學生地理信息與自然地理學基礎理論的關系認識,促進學生對專業知識及就業方向的認識。但是,就目前教學學時來說,學時偏少,可以提高到64個學時左右,增強自然地理學的基礎理論教學及部分實驗教學內容,使得地理信息科學自然地理學課程理論教學與實驗教學內容達到80個課時以上。
測繪工程和遙感技術與應用是測繪類專業,但遙感技術與應用專業對自然地理學課程的基礎理論依賴性要高于測繪工程專業。盡管二者的教學均為32學時,但在教學內容方面也應該有所差異。考慮到測繪工程專業的就業多集中于工程部門,野外實踐較多,在自然地理學課程的教學過程中,應傾向于地質、地貌、水文方面的教學內容,氣候和植被方面內容適中,土壤內容較少。突出教學過程中的重點講授內容,才能在有限的教學學時內,使學生最大的掌握專業相關的自然地理學基礎理論。遙感技術與應用與測繪工程專業均為工科專業,就業初步定位攝影測量及其它方向,但前者對自然地理學課程基礎理論的需求要高于后者。結合遙感技術發展及應用前景,該專業自然地理學課程教學過程中,地質、地貌、植被、土壤內容應該側重,水文、氣候內容適中,考慮到僅有32個教學學時,根據該專業的就業方向,又設定地貌、植被為重點講授內容,地質、土壤次之,水文、氣候最少。盡管測繪工程專業自然地理學教學從之前的16學時增加到了現在的32學時,但32個學時的教學學時也是不能滿足教學需求的。將測繪工程和遙感技術與應用兩個專業的自然地理學課程教學提高到48學時更能滿足教學學時的需求。
綜上,自然地理學與資源環境和地理信息科學專業,二者皆為地理類專業,但在自然地理學課程教學過程中,側重點不同。前者需要將自然地理學各要素深入講解,使學生理解、掌握,并能利用其分析與解釋地理現象;而后者更多的是將計算機、地理信息技術引入自然地理學課程教學,促進技術與理論的結合,拓寬學生的專業范圍。測繪類專業中測繪工程專業應側重于地貌、地質、水文方面的教學內容,而遙感科學與技術專業應側重于地貌、植被方面的教學內容。同時,以上4個專業均需增加理論教學課時才能滿足自然地理的教學需求,待實驗教學條件滿足時,也需要增加實驗課程教學學時。
1.2 教材建設
教材建設是學科和專業建設中的重要內容。⑤作者所在高校自然地理學教學過程中,教材使用過王建教授主編的《現代自然地理學》、伍光和教授主編的自然地理學以及吳成基教授主編的自然地理學等。目前本科自然地理學課程教學以伍光和教授主編的自然地理學教材為主,該教材已經出到第四版,也是自然地理學本科教學中的經典教材,內容豐富,結構合理,教學過程中學生易于理解與學習,是自然地理學的綜合性教材,應用范圍較廣。
自然地理與資源環境、地理信息科學、測繪工程和遙感科學與技術自然地理學教學過程中,均采用了伍光和教授主編的自然地理學教材,對于開展自然地理學課程的差異化教學來說,仍需要進行適合相關專業的自然地理學教材建設。具體建設可以結合上述教學內容進行調整和增減。自然地理與資源環境專業自然地理學教材需要增加實驗教材和實踐教材,理論教材采用伍光和教授自然地理學即可;地理信息科學專業需要增加地理信息系統軟件與自然地理學的相關教學內容,實驗和實踐教材內容可以與自然地理與資源環境專業相似,但側重于自然地理學的計算機應用方面;測繪工程專業自然地理學教材以地質、地貌和水文內容為主,精簡原有教材內容,突出重點內容,可以在自然地理學與資源環境專業實驗和實踐教材中,選擇野外實驗和實踐內容,作為該專業的實驗與實踐課程內容;遙感技術與應用自然地理學教材建設應以地貌和植被為主,擴充二者的內容,精簡其他內容,增加自然地理學與遙感的結合內容,實驗和實踐教學教材也可選擇自然地理學與資源環境專業實驗和實踐教材的部分進行學習。
綜上,教材的差異化建設,能夠促進學生對教材本身的關注,亦作為后續專業主干課程學習提供幫助。
2 實踐教學環節建設
自然地理學課程教學包括諸多環節,其中最主要的為課堂理論教學、實驗教學、實踐教學等環節,其中實踐教學是重要環節。⑥課堂理論教學環節在上文已述,主要是進行差異化的教學模式,側重于各專業自身特點,將自然地理學基礎理論與專業特點相結合。實驗教學過程因實驗室還在建設過程中并未開設,是自然地理學教學過程的一個損失。我校自然地理學實踐課程環節主要放在大學一年級第二學期末,進行為期2周的野外實踐學習,包括溶洞地質、滑坡和崩落、地壘與地塹及山崩地貌、山地植被、人文環境、土壤侵蝕監測等實踐內容,自然地理與資源環境專業開設后,相關實踐環節內容在不斷發展和完善。
在自然地理學課程實踐教學環節,僅自然地理與資源環境專業有設置,其它專業均為其專業實習,如土地調查實習、工程測量、地形測量實習等。這里主要討論自然地理與資源環境專業實踐環節建設,其它專業涉及自然地理學課程實踐內容均可參照。自然地理學課程實踐環節是自然地理與資源環境專業重要的學習過程,是其它課程學習的基礎,也是激發學生學習熱情的契合點。就目前自然地理學實踐教學環節而言,實踐環節時間較少,僅2周時間。考慮到實習過程主要在陜西省境內,去掉周末,僅剩10天時間,對于諸多自然地理學要素的實踐學習而言,顯然實踐環節安排時間太短,可考慮增加到3周。目前實習內容以地貌實習為主,包括溶洞、崩塌、滑坡、山崩、地壘與地塹等內容,植被、土壤、水文、氣候方面的實踐環節較少。結合實驗室建設內容,土壤、氣候實踐環節內容可以融合起來,植被環節實習與山崩地貌、山地地貌實習相結合,水文與土壤侵蝕監測相結合。可考慮將實踐環節增至3周時間,學生可供實踐的時間為15天,地貌實習4~5天,人文實習1~2天,土壤、氣候環節1~2天,水文、土壤侵蝕監測內容1~2天,再增加1~2天的室內實踐理論教學時間,以及1~2天的實習報告寫作時間,構成自然地理學課程實踐環節內容。
3 結語
自然地理學是地理、生態環境、資源保護等學科重要的基礎課程,自然地理學課程教學與改革關系到眾(下轉第99頁)(上接第79頁)多本科學生基礎知識學習過程,應當結合眾多教學工作者的建議和意見,形成較為成熟的、完善的差異化教學過程,形成適合多種專業自身特點的自然地理學課程理論教學、實驗教學和實踐教學等內容。
基金項目:西安科技大學教育教學改革與研究項目“應用型自然地理與資源環境專業人才培養實踐教學改革(JG12 19)”、“自然地理與資源環境專業野外實習基地信息化建設研究(JG14033)”
注釋
① 戴仕寶,王崠.基于不同授課對象的自然地理學教學改革初探[J].滁州學院學報,2009.11(3):76-78.
② 王文福.測繪專業《自然地理學》教改體系的構建[J].長春師范學院學報(自然科學版),2009.28(5):85-88.
③ 黎遺業.高師自然地理學學科課程教學研究[J].南寧師范高等專科學校學報,2008.25(2):86-88.
④ 陳效逑.“自然地理學”穿心教學體系的探索[J].高等理科教育,2008.6:24-27.
關鍵詞:地學三維可視化;教學改革;課程建設
中圖分類號:P208 文獻標志碼:B 文章編號:1674-9324(2012)09-0155-02
科學計算可視化[1](visualization in scientific computation)是20世紀80年達國家提出的一個新的研究領域,是通過運用計算機圖形學和圖像處理,將科學計算的過程和結果以圖形或圖像的形式顯示,并進行交互處理的方法和技術。它涉及計算機圖形學、計算機視覺、圖像處理和人機交互等多個領域。科學可視化在地學領域,如地理信息系統(GIS)和地學建模(GMS)的應用,形成了地學可視化。通過地學三維可視化可以提高人們對復雜、抽象的三維地學現象的空間感知、理解和分析能力。隨著地學可視化技術的發展和廣闊的應用前景,一些高校在與地學相關的專業中相繼開設了地學可視化相關課程。
一、課程開設的必要性
從學科發展需要而言,孫九林院士認為“地球信息科學這個學科是地球科學與現代信息科學技術交叉融合綜合集成在一起的新興學科,是以信息流為手段,來研究地球系統內部的物質流、能量流、人流和運動狀態、方式。”地學領域關于三維空間信息的采集、組織、表達、建模、可視化、交互分析的研究日益重要,發展為兩個并行的研究方向[1],一個是3D GIS(三維地理信息系統),是以地球表面及其以上的自然地理實體和人工建筑實體為研究對象,另一個是3D GMS(三維地學模擬系統),是以地表及其以下自然地質實體和人工開掘實體為研究對象。目前,真三維地學建模、三維拓撲描述、地表地下空間無縫集成、三維動態地學過程模擬、三維地學可視化等問題已成為地球空間信息的技術前沿和攻關熱點[1-3],吸引了計算機科學、測繪、地理、地質、采礦、巖土、環境、資源等諸多領域的學者的研究興趣。因此為了適應地球信息科學的學科發展,有必要開設“地學三維可視化”課程,使學生了解研究前沿和熱點,實現本科生與研究生教育的良好銜接;并且,地學可視化在測繪、地質、環境、資源等諸多領域的重要性,使其成為學生應該掌握的重要技能。
從社會需求而言,隨著三維可視化技術的發展,地學可視化具有十分廣闊的應用前景和社會需求,主要應用于數字城市、礦山、海洋、地質、水利、氣象、環境等領域[1],例如城市景觀分析、城市規劃、地下水源污染監測、地下管線規劃、地表沉陷監測、多煤層礦層儲量分析、地層結構解析等。因此,通過開設“地學三維可視化”課程,使學生掌握三維地學建模、可視化和交互分析的方法和技能,可促進就業,適應社會需要。
因此,考慮到學科發展、就業和社會需求,有必要在地學相關專業開設“地學三維可視化”課程,使學生掌握地球信息科學領域的重要技能,促進學生在測繪、地質、環境、資源、氣象等諸多領域較好就業。
二、課程的主要內容
本課程的目的是通過系統講授地學可視化的基本概念、原理、方法和技術,使學生掌握面向地學的常用的三維空間模型、基本的三維空間建模算法、能夠運用常用的三維空間信息系統與圖形工具,如IDL(Interactive Data Language)或ArcGIS,進行三維地學建模和交互分析。
本課程主要包括以下5個方面的內容:
(1)“地學三維可視化”的內涵和相關概念,如“地學認知模型”、“空間數據模型”、“空間維數分析”、“真三維”“3D GIS”、“3D GMS”、“地學多維圖解”等。
(2)針對“地學可視化”應用最多的兩個領域:數字城市和地質領域,介紹常用的三維空間信息系統和三維圖形工具。
(3)面向地學常用的三維空間模型,包括面元模型、體元模型(規則體元和不規則體元模型)、混合三維模型(斷面-三角網混合模型、線框-塊體混合模型、八叉樹-四面體混合模型)、集成三維模型(三角網-八叉樹集成模型、矢柵集成模型);三維地質空間模型的原理、特點、優缺點及其適用范圍。
(4)典型的三維空間建模算法,包括三維圖形幾何變換、地物模型與地形模型無縫集成、TEN模型生成、Octree模型生成、面向對象的三維模型重建、GTP模型剖切、LOD模型生成、多分辨率紋理生成與映射、三維空間索引與顯示判斷等代表性算法。
(5)從常用的三維空間信息系統與圖形工具中選擇一種典型系統或圖形工具,如IDL或ArcGIS進行三維地學模型的建立、可視化和交互分析。
三、教學方法和考核機制
本課程是一門實踐性很強的課程,要求以學生為主體,激發學生的學習興趣、主動性和創造性;本課程并不指定某一具體的三維地學模型,不是要求所有學生都建立三維地形模型,而是鼓勵學生創設自己感興趣的三維地學模型,如洪水演進模型、地面沉降模型、三維地層模型、數字城市模型等,并鼓勵學生根據模型的需要來選擇合適的三維系統或圖形工具,建立自己的三維地學模型。有的學生擅長編程,則可以用VC或IDL編程實現三維空間建模算法或建立三維地學模型;有的學生對菜單操作更感興趣,則可以根據模型特點,選擇ArcGIS或3D Max來建立三維模型。因此本課程給予學生充分的學習主動性,鼓勵學生大膽想象和創設自己的三維地學模型,并根據自身特長和興趣,選擇合適的三維系統或圖形工具實現自己的三維地學模型。
為了激發學生的學習熱情,培養學生的創新精神,本人對教學方法作了一些探索和改進:
【關鍵詞】工程;測繪技術,現狀;發展趨勢
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
工程測量在我國國力發展的大趨勢下,不斷創新,不斷取得突破,現在我國測繪技術已經較之前有了十分的的改觀,下面我們就來討論一下有關工程測量的發展趨勢。
工程測量的現狀
概述
本世紀是數字化和信息化的世紀,地理信息產業在高速發展的科學技術和日益激增的市場需求這兩大主推力的作用下得到全面的發展和提升,這表現在:一、地理信息產品由靜態模式向實時動態模式轉變。二、地理信息產品將會在政府部門和各行各業中得到更加廣泛應用。三、GIS和圖象處理軟件將由專業團體的專門應用發展成為辦公和生活的普通工具。
國家測繪局原副局長、中國測繪學會理事長楊凱同志就測繪與地理信息的關系是這樣描述的:“測繪是地理信息產業建設的主體力量,地理信息是測繪現代表現形式。”測繪工程側重于地理信息數據的采集和實地測設,地理信息側重于地理信息的可視化表達、空間分析與查詢。雖然這幾年社會上對地理信息追捧過熱,許多院校的專業紛紛靠向地理信息方向,但這幾年畢業的學生仍多在測繪行業就業。不過從長遠來看地理信息的時代將要來臨了,隨著3S技術為代表的高新測繪技術和計算機技術的快速發展,傳統的測繪行業正在迅速向地理信息產業轉化。傳統的測繪生產主體模式已發生根本性變化,產品由模擬形式轉為數字形式,大量的外業測量被室內地理信息采集所取代。地理信息的采集、存貯、加工和分發已成為一種全新的概念。衛片的分辨率、航測的精度在逐漸提高而其成本則在逐漸下降。
地理信息自古以來被視為國之重器。《山海經》是我國最早的地理信息著作,歷代君王對地圖的重視和渴求從未停止過,建國以來我國對測繪工作非常重視,不斷的出國學習并引入先進技術,尤其近十年來變化更大。但我國的地信產業仍存在太多的問題:1、數據庫建設中的重復建設問題嚴重存在,數據共享機制不健全。2、國家對測繪的投入不足,測繪隊伍不穩定。3、信息資源的數字化程度和開發利用水平較低。4、理論研究、技術進步和產品發展三個層次中,放在第一、第二層次的注意力顯得不夠,等等。這些都為測繪單位的發展帶來一定的阻礙。不過隨著我國基礎測繪的不斷加快,統一監管和測繪保障也會不斷加強。
技術
(一)地圖數字化技術
在建立各種GIS系統時,對原有地圖進行數字化處理,在建庫工作中占據了相當大的工作量,各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖,若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求,就可以利用數字化儀將其輸入計算機,經編輯、修補后生成相應的數字地圖。當前有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類儀器,針對大比例尺地形圖,大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息,高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。
(二)數字化成圖手段
大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容,常規的成圖方法野外工作量大,作業艱苦,作業程序復雜,同時還有繁瑣的內業數據處理和繪圖工作,成圖周期長,產品單一,難以適應社會飛速發展的需要。而數字化成圖技術具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應用、易于等特點。目前,數字化成圖技術有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法,主要設備是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。
(三)數據庫技術與GIS技術的應用
隨著測量數據采集和數據處理的逐步自動化、數字化,測量工作者如何更好地使用和管理好長期積累或收集的大量測繪信息,更好地為經濟建設和國防建設服務,其最有效的方法是利用數據庫技術或GIS技術建立數據庫或信息系統。我國國民經濟建設飛速發展和社會進步,有力地推動了GIS技術的應用與發展,已成為當前新技術應用的“熱點”之一。GIS作為信息科學和信息產業的一部分,在面向21世紀這個信息社會里的價值是不容懷疑的。為了使GIS技術在國民經濟建設和社會進步中更好地發揮作用,政府和有關主管部門應給予重視和支持,各有關專業部門要加強合作,努力開創地理信息產業發展的新局面,去迎接信息時代的到來。
GIS是集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程,還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。
測繪技術的發展趨勢
1.概述
自改革開放以來,我國測繪技術由傳統測繪模式進入了數字化測繪模式,數字化測繪模式不僅提高了測繪的工作效率,也推動了其他各行業的發展,自上個世紀90 年代以來,信息產業作為一個新興產業在世界范圍內發展起來,世界范圍內測繪界已經出現了面向地理信息服務的變革新動向。我國也正在努力建設一個高效、完善、先進的國家公益信息基礎網,例如:數字中國地理空間基礎框架、數字城市、數字地球等項目,這些可為中國地理空間信息服務提供寶貴的基礎地理信息資源,因此我國測繪事業有了新的發展,在信息化時代的背景下信息化測繪事業在數字化測繪的基礎上飛速發展,我國開展了國家基礎測繪項目,也就是“大專項”工程,它的建立不僅標志著我國由傳統測繪向數字化測繪轉變,也標志著由數字化測繪向信息化測繪的飛躍。與數字化測繪機制不同,信息化測繪的優勢特征就是它能夠實現實時高效的地理信息綜合服務。它升級實現了信息服務社會化,信息共享合法化,功能趨向服務化,信息流通網絡化等內容,然而,信息化測繪仍然是一種數字化測繪體系,以數字化為基礎。
近些年來,我國在信息化測繪建設方面也加大了力度,例如:在《國民經濟和社會發展是第一個五年規劃綱要》中指出要“充分利用基礎地理信息資源,發展地理信息產業”由此可見在實現地理信息綜合服務和推動信息化發展方面,信息化測繪的重要意義。我們在數字化測繪的基礎上建立了信息化測繪系統,初步建立了信息化測繪服務體系,實現了基礎地理信息的獲取和更新、網絡化管理與分布服務,服務水平的增值,地理空間資源的融合,從而逐步達到信息化測繪功能取向服務化,信息溝通網絡化和基礎設備公用化等服務項目。
技術
(一)GPS 技術的采用
以前,大地測量只能在地球局部區域進行靜態測量,現在由于GPS 技術的采用,實現了整個地球表面的動態測量,研究范圍也從研究地球表面的幾何特征變為研究地球內部的結構和特征,同時,對于地殼運動和海平面變化,也可以精確地監測到,這樣就能加強對自然環境中自然災害的監測,提前預報,減小人類損失。
工程控制網與監測網的優化
控制網的觀測數據采集和處理將走向自動化、實時化、數字化,同時將更加廣泛地應用監測網優化設計軟件,對于觀測數據的處理也將進一步智能化。
空中攝影測量技術將得到更加廣泛的應用
三維地面主體模型將更加廣泛地應用在諸多領域。這種三維地面主體模型是由全自動數碼航測相機結合激光掃描儀,再連接全球定位系統制作而成。這種三維地面主體模型將更加廣泛地應用在工業精密儀器的安裝與設備的定位測量領域,同時在大宗物體變形監測、外形測繪等方面將得到廣泛應用。
遙感技術將得到更全面的應用
遙感技術正向多頻譜、多級分辨率,多時相的信息獲取以及快速實時的智能化信息處理的趨勢發展,我們將可以運用RS 對地面進行實時衛星遙感監控,在監督違法濫占耕地,擴展用地規模等方面將得到廣泛應用,此外,運用遙感技術勘探地球資源將成為今后重點研究的方向。
結束語
隨著測繪技術的不斷發展與創新,相信在不久的將來我們就可以再次取得大的突破,從而更好地為人類服務,雖然現有的技術已經有了不小的改觀,但是,在某些領域還有局限性,所以就需要我們來努力改善了。
參考文獻:
據不完全統計,目前全國已有161所高校設置地理信息系統(簡稱“gis”)專業,158所高校開設了資源環境與城鄉規劃管理(簡稱“規劃”)專業。開設的院校既有綜合性大學、師范類院校、地質礦產類院校,也有農林類院校和建筑、工程類院校,還有理工院校、財經院校等。大部分高校的gis專業由地理學、測繪科學、地質學等學科轉化而來,而規劃專業主要由地理學相關專業轉化而來的,它們都是地理科學類下的二級學科。由于受傳統的辦學背景的影響,多數本專業課程體系與目前我國經濟發展、人才市場需求以及國家創新體系之間存在矛盾,各個學校在構建課程體系中存在課程體系不合理,理論和實踐環節脫節、教學與培養目標相背離、寬而不專等問題。
要培養高素質的人才,就必須構建合理的課程體系和課程設置方案。什么樣的課程體系是合理的,什么樣的課程是學生所需要的,這是高校地理科學類專業人才培養所面臨的一個重要問題。不同類型的高校在師資力量、硬件設施等方面各有特色,這就決定各高校地理科學類專業人才培養目標、內容等方面必須要有自己的特色,否則無法向社會輸送更多的、合格的專業人才。目前,大部分高校均按專業招生、培養,也有部分院校按大類招生,分類培養,而地理科學類專業還沒有成熟的課程體系和課程設置計劃。本文試圖根據高校的特色和地理科學類專業本身的特點,結合本校近5年來的實踐,對地理科學類專業課程體系建設和課程設置進行一些研究,以期促進地理科學類專業人培養。
一、課程體系建設的依據
進入21世紀以來,高校大力推行素質教育,重基礎、重能力、重創新、‘淡化專業方向已是大勢所趨。正是在這種背景下,地理科學類專業按大類培養人才成為必然。
地理科學類專業采用重基礎、寬口徑、注重實踐技能的培養模式,培養德智體美全面發展,具備扎實的地理學專業基礎、城鄉規劃及地理信息系統基本理論、基本方法和基本技能,符合21世紀社會、經濟、科技發展要求,適應資源環境與城鄉規劃管理以及遙感與地理信息技術等專業機構需要的專門人才。具體而言,gis專業合格本科畢業生能夠勝任城市、區域、資源、環境、交通、人口、房地產、基礎設施等領域與地理信息產業有關的技術應用與開發、生產管理等工作;具備較好的科研潛質能力的優秀本科畢業生,可通過推薦免試或考試錄取為高校或科研機構的碩士研究生,繼續深造。資源環境與城鄉規劃管理專業本科畢業生具備地理學和城鄉規劃、資源管理等相關應用領域寬廣的基本理論、基本知識和基本技能,適合到規劃、國土、環保、城建、旅游、房地產等部門工作,或到科研部門、高等和中等學校從事相關科學研究或教學工作。
二、課程體系構建原則
地理科學類專業本科教育既不同于職業教育,也不同于研究生教育。它既要求學生具有扎實的專業背景知識,又要求學生有較強的實踐動手能力,其職業定向性比較強,大多數學生畢業后都要在社會相應領域從事與自己專業知識相關的職業活動,為社會服務。本科階段的實習,既要求學生實習專業的基本知識、基本理論,更要比較熟練地掌握從事專業活動的基本技能,還要為將來研究生階段和繼續學習打下較好的研究基礎。因此,在目前就業競爭越來越激烈的形勢下,課程體系的建設、課程的設置要和職業需要盡量縮小差距,以有利于學生將來的發展。
課程體系構建的根本目的是向學生提供一套比較完整的符合專業需求的知識能力結構。地理科學類專業應突出地理學的大背景,也更需要加強相關主干學科的專業知識、專業應用技術與技能,注重綜合培養學生思維能力、動手能力和一定的科學研究能力。地理科學類專業課程體系構建應該以市場需求為導向,按照加強基礎、拓寬專業口徑、強化能力培養、注重素質教育、增強適應性的基本思路,培養具有創新潛能和協作精神的高素質復合應用型專門人才。因此,地理科學類專業課程體系構建具體應考慮以下幾個原則:(1)應是培養目標和促進培養目標的充分體現:(2)既要考慮地理科學這個大背景,又要充分考慮資源環境與城鄉規劃管理、地理信息系統這兩個專業特點以及發展需求;(3)應滿足學生的就業需求并為繼續深造打下堅實的基礎;(4)有利于學生形成合理的知識、能力和素質結構;(5)應考慮加強專業基礎課程和專業課程的教學,提高學生的專業水平;(6)必須加強實踐課程的分量,注重學生應用能力的培養。
三、地理n-學類專業課程體系構建及課程設置
1.課程體系的系統結構及特點
課程體系是一個具有特定功能、開放性的知識與技能的概念組合體系。其系統結構的形成不僅要使所包含的專業基礎課、專業理論課、專業技能課、專業應用課等形成相互聯系的統一整體;而且還必須正確地反映培養目標和專業要求,反映科學技術發展的現狀和趨勢,符合學制及學時限制。前者是課程體系內各門具體課程的相互聯系,稱為課程體系的內部結構;后者是課程體系形成的環境條件和制訂依據,即為課程體系的外部環境。環境制約著系統,系統要適應環境:功能決定于結構,結構要適應功能。這二者的相互作用稱為課程體系的系統結構模式(見圖1)。
建立課程體系的系統結構模式,要求在以下兩方面進行分析:(1)課程體系形成的環境條件和制訂依據;(2)課程體系的內部結構。在此基礎上建設與相應科技發展、社會需求相適應,功能最優、體系先進、內容完整的課程體系。
2.地理科學類專業課程體系構建方案
構建結構化的課程體系,突出分段式和個性化培養。按照綜合化與個性化相統籌的原則,改革課程體系,構建文化素質教育課程、學科基礎課程、專業發展課程和個性化課程“四位一體”的結構化課程體系。
構建系列化的文化素質教育課程體系,注重學生的綜合素質培養。學科類型相同或相近的專業,強調大類培養,構建基礎性的課程體系,注重學生的寬口徑發展。根據專業培養目標定位,設置專業發展課程,注重理論學習與實踐訓練的統一。根據學生多樣化發展需要和社會現實需求,設置個性化課程,注重學生興趣和特長發展。同時還鼓勵學生根據自身學習和實際,輔修雙學位,拓展知識面。
可以實施“1.5+1.5+1”分段式培養。前1.5年前主要開設文化素質教育課程和學科基礎核心課程,突出學生的綜合素質、大類核心的基礎知識和學習習慣的培養;中間1.5年主要開設學科基礎課程和專業發展必修課程,突出學生的專業知識、學生能力、探究能力的培養;最后1年主要開設專業發展選修課程和個性化課程,突出學生的多樣化培養和特長發展。
轉貼于
要注意強化實踐教學,根據專業培養目標定位,完善實驗實踐教學體系。實踐性課程教學是地理科學類專業課程體系的重要組成部分,它包括專業課程實習實踐、課程野外綜合實習、專業綜合實習、畢業論文(設計)和社會實踐等。專業綜合實習、畢業論文(設計)可以利用學校教學實驗基地,社會實踐則需要建立社會實習基地,利用社會資源進行實踐能力的培養,不斷提高學生的綜合技能和創新能力。
基于對地理科學類專業課程體系建設的主要原則,筆者提出該類專業課程體系的構建方案(見圖2)。該構建方案包括文化素質教育課程群、學科基礎課程群、專業發展課程群、選修課程群和專業實踐課程群5個課程群,每個課程群又包括若干課程類。
3.課程設置
根據前述課程體系建設依據和原則,結合本校實踐,筆者提出高等地理科學類非師范專業的課程設置具體方案(見下表)。
4.課程體系及課程設置的特點
(1)突出地理科學類專業綜合性的特點。上述課程設置突出了地理科學類專業按大類培養的特點。地理科學類專業牽涉面廣,主要涉及地理學、數學、計算機科學等學科,同時與空間科學、信息科學、環境科學等學科緊密聯系。為此,本課程體系除涉及公共課和數學基礎外,涉及自然地理學、區域分析與區域地理、地圖學、測量學、地理信息系統、遙感科學等有關課程。通過這些課程的學習,使學生對現代地理學的主要學科構成、基礎知識等有一個比較綜合的學習,為后續專業課程的學習打下堅實的基礎。
(2)充分考慮各自的專業特性以及發展需求。雖然gis專業和規劃專業均屬于地理科學類專業,但它們又各有特點。gis專業具有比較明顯的技術性特點,對計算機技術等有較高的要求;而規劃專業又與資源科學、環境科學、經濟學、管理學、城市規劃等學科緊密聯系。因此,該課程體系充分考慮了專業發展需要。
(3)注重應用能力的培養。課程設置方案非常重視地理科學類專業應用性強的特點,十分重視對學生能力的培養。針對地理科學類專業學生,在修完相應的學科基礎課程的基礎上,根據個人興趣和將來發展需要,選擇相應的應用課程。
(4)注重實踐能力的培養。地理學是一門實踐性很強的學科,因此,該課程體系除了與相應理論課程相銜接的實踐課程,還設置了包括自然地理、人文地理、測量、地圖、遙感、gis以及綜合實踐課程。
關鍵詞:獨立學院;計算機課程設置;校企合作方案
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1引言
隨著計算機普及教育的深入,掌握計算機的基本操作技能不再為計算機基礎教育的終極教學目的,它應該向培養應用、實踐能力為目標的計算機應用基礎層次發展,并隨著計算機技術高速發展去構建與時俱進的課程體系和新的教學目標、教學模式。本文依據哈爾濱師范大學恒星學院各專業開設的計算機課程為例,探討一下以突出應用能力和創新能力為培養目標的新的培養方案。
2構建以提高實踐能力的分類多層次課程和實踐體系
根據我院計算機基礎教育實情,以實踐能力提高為宗旨,以“夯實基礎、面向應用、資格考試”為培養目標,實施分系分層次培養的原則,建立了“2+X”課程和實驗體系。
分層次就是按照基礎、應用、創新三個層次組織課程教學內容和方法;分系就是按照專業差異采取分系培養,如表1所示。
2.1夯實基礎
夯實基礎體現在2門課程上,是全校學生的必修課程,旨在提高學生的計算機素質,為后續計算機應用課程學習打好堅實的基礎。其中“大學計算機基礎”課程要求學生掌握計算機的基礎知識、基本概念,能夠編輯處理文字、表格、演示文稿,能夠掌握在網絡環境下使用計算機處理信息的能力;2005年,我院將“全國計算機應用技術證書考試―基礎模塊(簡稱NIT考試)”納入計算機基礎課程的考核體系中,學生均以通過“NIT考試”的成績,作為他們的結業成績。所以,該課程按照“全國計算機應用技術證書考試”的考試大綱組織教學,用兩個學期的時間講授,通過學習學生能夠熟練使用計算機進行操作。“VF程序設計基礎”課程讓學生通過程序設計方法的學習,了解計算機解決問題的過程和方法,訓練學生邏輯思維能力、培養嚴謹、求實的科學作風,掌握編輯能力,該門課程還增加部分數據結構、網絡和操作系統的知識,以期學生可以學習本門課程并通過“全國計算機等級考試(二級)”考試。
2.2面向應用
學生在大一有了一定的計算機基礎以后,計算機的學習將進入到面向應用的階段。各系根據專業特點有計劃有目標的開設計算機課程。例如,商學系開設“電子商務”課程;中文系開設“網頁設計”課程;英語系開設“多媒體技術”課程;藝術系開設“Photoshop”課程等等。在實際授課中,從計算機課的特點出發,側重培養他們的實際動手能力。所以一般在安排整個課程體系時,學生的實踐教學的比例不少于純理論的教學比例。并且,我們確立了“以教師為主導,以學生為中心,以訓練為主線”的教學新思維,采用任務驅動的方法授課,讓學生帶著任務學習或上機練習。
2.3認證考試
證書作為學生畢業的敲門磚,其地位越來越凸顯。為了促進學生更加容易地考取相應的證書,我們將許多考試大綱要求的內容融入到日常授課當中,組織學生參加全國大中專就業指導中心、勞動局國家職業資格考試中心、信息產業部、教育部等部門舉辦的職業資格考試。此外,鼓勵學生參加Macromedia網頁設計師認證、Adobe網頁設計師認證、Adobe平面設計師認證、國際電子商務師認證等。這樣,學生在學習的同時還可以獲取證書,為其以后順利就業打下了良好的基礎。
3工學結合、校企合作不斷修正人才培養方案
傳統的教育模式過于強調學生專業理論素質的培養,往往把學生束縛在學校內,模仿老師的操作。然而,IT技術更新速度快,高校教師大多沒有機會及較長時間真正參與到企業的實際工作中了解、掌握行業主流技術,積累工程項目經驗,并將這些技術及經驗傳授給學生。按照原有的人才培養模式,一般情況是學生在校學習的最后階段,才能走出校門到社會上進行實習。在這種實習的過程中,常常發現學生根本不適應社會和企業的現狀需求,所學的知識與應用技能與社會實際人才需求嚴重脫節。所以,我們要將學生培養與學生就業有機的結合起來。把握好市場動向,建立以就業需求為導向的培養模式。下面是針對我院信息科學系計算機專業人才培養方案方面進行的幾項改革。
3.1企業零距離接觸
在學生大二或大三階段,到企業進行一次短期的認識實習。通過認識實習,能夠讓學生感受企業文化,了解專業發展的前沿技術和動態,加深對本專業的認識,了解了社會、企業對本專業技術人才的素質、知識結構、技能的要求;通過實習,意識到自己的優缺點,使自己的學習目的更加明確。并對自己提出更加嚴格的要求,在以后的學習中加倍努力,學好專業知識。目前,已經與北京軟件與信息服務業促進中心、聯想陽光雨露信息技術服務(北京)有限公司及北京中關村軟件園內多家知名IT企業達成協議,每年選送學生到合作公司進行為期一周的認識實習。
3.2到企業進行畢業設計
“教與學都以做為中心”,通過將課堂學習、企業實訓融為一體,形成“教學做合一”的教學環境,在教學過程中突出以“做”為中心,邊干邊學,邊學邊干,促進手腦并用,理論教學與實踐教學充分結合,從面實現理論與實踐、動腦與動手的統一。這一做法是讓學生早日進入企業和實際工作去。學生在企業的實踐活動中,能夠產生濃厚的興趣,才會深感自己知識儲備的不足而產生求知的不竭動力源,才能產生學習的強烈欲望。為了實現這一目的,必須大刀闊斧進行人才培養模式的變革,在進入企業實習的時間里,專業教師還應不定期和定期的到企業,了解和督促學生實習與企業人員共同指導學生完成高質量的畢業設計課題,使學生的畢業設計獲得實效。
3.3校企聯合培養模式
計算機科學與技術的各個專業方向,學生將在第四學年進入專業實習基地接受崗前訓練,參與真實項目案例,加強職業素質和實踐能力的培養。例如,現已與哈爾濱伊思特軟件有限公司、大連華信計算機技術股份有限公司合作辦學,共建實習基地。計算機科學與技術專業軟件測試方向的學生將在此進行實習,在實習實訓期間,企業主講教師將引入公司的對日軟件的真實項目案例,培養學生成為對日軟件外包開發的軟件工程師。畢業后可到日資公司和軟件外包企事業單位從事軟件開發、應用及經營管理工作。此外,與黑龍江地理信息科技園以及黑龍江省測繪局也確定了合作辦學模式,對地理信息系統方向的學生采取聯合培養模式,學生在完成校內的本專業方向必修及選修課程后,將進入地理信息科技園接受職業培訓,畢業后有能力承擔地理空間數據加工基地和地理信息軟硬件服務外包工作。為專業人才的技術應用能力和職業素質的培養提供了強有力的保證。由于學生具備了具較強的動手操作能力,能夠迅速適應實際工作崗位的要求,從而實現了“畢業即就業”,“畢業即上崗”的“零距離就業”目標。
4教材建設
建材建設是課程建設、人才培養的核心。教材建設對課程建設具有推動教學觀念更新、師資隊伍培養、課程體系與教學內容改革、教學條件改善、教學方法與手段創新的作用。教材建設成果充實了課程建設內容和媒體形式,推動了課程建設不斷發展與完善。
我院高度重視教材建設,自2006年開始投入了大量人力、物力,有計劃、有步驟地開展教材編寫工作,教材建設取得了一定的成果,計算機教材建設成果如表2所示。
5結束語
計算機將人類文明帶入信息社會,推動了社會各個領域的進步和發展,已成為人類學習、工作、生活和文化娛樂不可缺少的工具。教學實踐證明,我校計算機課程設置及教學模式,能使學生掌握計算機的基本操作,將所學知識轉化為實際工作的能力,提高學生的實際工作水平、綜合素質和就業競爭能力。我們將不斷提升自身水平,及時了解行業前沿技術,為培養社會需求的計算機應用人才繼續努力。
參考文獻:
[1] 龔沛曾. 夯實基礎 面向應用 培養創新――大學生計算機實踐能力培養的改革和實踐[C]//大學計算機課程報告論壇論文集2007. 北京:高等教育出版社,2009.
[2] 姜銳,徐鵬. 數字藝術設計專業人才培養初探,計算機教育[J]. 2009(6):113-114.