聚焦高阶思维能力培养的毕业实习改革与实践

温伯威，李少梅，周 炤，徐 立

（1.信息工程大学，河南 郑州 450001）

随着“互联网+”时代和知识经济时代的到来，互联网与地理信息产业深度融合，各行各业对地图学与地理信息工程专业毕业生的素质要求更加注重高阶思维能力[1-2]。高阶思维能力主要包括问题求解能力、批判性思维能力和创新性思维能力[3]。为了更好地胜任日后工作，毕业生不仅需要掌握扎实的理论知识和专业技能，而且必须具备高阶思维能力，具备灵活运用所学专业知识解决复杂实际问题的科学素养。无论是当前的新工科建设还是“双一流”建设，人才培养的目标都定位于培养创新实践能力强、综合素质高的复合型人才[4-6]。

毕业实习作为重要的实践教学内容，是工科类专业人才培养的重要组成部分，在培养学生理论联系实际、分析问题、解决问题，提升学生的高阶思维能力和综合素质等方面发挥着至关重要的作用[7-8]。针对传统填鸭式、模仿式毕业实习不能适应高阶思维能力培养要求的症结和问题，本文试图建立聚焦高阶思维能力培养的地图学与地理信息工程专业毕业实习教学模式。

1 地图学与地理信息工程专业毕业实习的现状分析

1.1 实习内容与行业应用结合不够紧密

地图学与地理信息工程专业毕业实习通常安排在第八学期，实习总时长为160学时，实习内容分成两大模块，第一个模块是数字地图制图实习（100学 时），另一个模块是地理信息数据分析与应用实习 （60学时）。数字地图制图实习的内容基本上涵盖了数字地图制图的各个环节，主要包括纸质地图扫描矢量化、多源地理空间数据集成处理、地图编辑与更新、数据质量检查、地理信息数据入库、地图出版处理；地理信息数据分析与应用的内容主要包括数据格式转换、坐标系和投影变换、拓扑处理、缓冲区分析、最优路径分析等。从中不难发现这些实习内容与大学期间一些专业课的实践教学内容存在部分交叉重复，毕业实习的内容依然侧重于基本原理和基本技能的训练，缺少行业应用背景做支撑，不是以具体行业问题为导向的综合性实践科目，达不到锤炼学生高阶思维能力的目的，直接导致了学生走上工作岗位之后不能灵活地运用所掌握的专业知识和技能创造性地解决实际工作中遇到的复杂问题。

1.2 教学模式不能适应高阶思维能力培养要求

当前，大多数院校地图学与地理信息工程专业毕业实习采用的教学模式仍然是以老师讲授为主，即老师介绍实习科目的目的和意义、基本原理和实习流程，操作演示主要步骤，学生根据实习要求和毕业实习教程按部就班地在课堂上完成毕业实习任务。毕业实习教程固然起到了参考作用，同时也让学生失去了自主学习、独立分析问题和解决问题的机会。这种以教师为中心、灌输式、机械式的教学模式忽视了人才培养中学生的主体地位，在这种教学模式下学生接受新知识是被动的。这种传统的教学模式下学生参与毕业实习的积极性和主动性不强，获得感和成就感偏低，由此可见传统的教学模式不能适应高阶思维培养能力的要求。聚焦高阶思维能力培养的教学模式宜采用以学生为中心的教学理念和思路，尊重学生的主体地位，老师的责任是引导学生进行主动学习、自主学习，激发学生的求知欲望和学习潜能。国内学者在理论教学方面对以学生为中心的教学模式进行了探索[6-9]，取得了良好的教学效果。毕业实习作为实践性强、学生参与度高的教学内容，所采用的教学模式更应该向“以学生为中心”进行转变。

1.3 考核方式不合理

考核是督促学生认真完成毕业实习任务的重要手段，科学、合理的毕业实习考核方式有利于学生积极主动地投入到毕业实习工作中，达到最终提高学生高阶思维能力的目的。地图学与地理信息工程专业毕业实习考核普遍注重终结性评价，即以最终提交的毕业实习报告评定每名学生的考核成绩。以笔者所在的大学为例，毕业实习成绩由出勤情况、课堂表现、毕业实习报告三部分构成，每部分所占总成绩的比例如下：出勤情况占5%、课堂表现占10%、毕业实习报告占85%。以终结性报告作为考核成绩的主要依据存在以下问题：学生不能自始至终认真对待毕业实习的每一部分内容和每一个环节，在这种考核方式下，老师评完成绩就意味着整个毕业实习工作的结束，没有将通过评阅毕业实习报告发现的普遍性问题反馈给学生。

1.4 问题求解能力偏弱

学习能力、创新能力和问题求解能力是学生在知识快速更新换代时代必须具备的基本能力和素质。理想情况下，毕业实习通过设置科学、合理的实习内容能将大学所学的大地测量、现代测量、摄影测量与遥感、地图学、地理信息系统原理、数字地图制图原理与技术等课程涉及的理论和知识有机地衔接起来，学生通过毕业实习能将所学的理论知识与应用实践结合起来，灵活运用所学知识解决实际问题，最终达到提高学生学习能力和创新能力的目的。而现实情况是，受毕业实习内容、教学方法和考核方式等多种因素的影响，学生对毕业实习内容不太感兴趣，学习动力不足，掌握的专业技能不扎实，综合运用所掌握的理论知识和专业技能分析实际问题、求解问题的能力偏弱。

2 聚焦高阶思维能力培养的毕业实习改革举措

从2015级地图学与地理信息工程专业毕业学员开始，课程组紧紧围绕聚焦高阶思维能力培养，提高学生综合素质的人才培养总体目标，从与用人单位联合培养、以问题为导向设计毕业实习内容、以学生为中心的教学方法、灵活多样的考核方式四个方面探索了毕业实习教学模式，实施的改革举措如图1所示。

图1 聚焦高阶思维能力培养的毕业实习改革举措

2.1 深入用人单位一线

地图学与地理信息工程是一个原理性和实践性比较强的专业，用人单位对毕业生的专业素养、综合素质和创新能力、问题求解能力有着较高的要求。毕业实习是连接院校教育和用人单位的桥梁，围绕用人单位的需求改革地图学与地理信息工程专业毕业实习是教学改革的基本方向。从2015级地图学与地理信息工程专业毕业实习开始，笔者所在的学院对本科生毕业实习进行了改革，探索了与用人单位联合开展毕业实习的新机制和模式，在用人单位一线开展毕业实习，用人单位以具体行业问题为导向科学设计毕业实习的内容和科目，并选派一线优秀的骨干力量协助指导学生开展毕业实习。通过院校和用人单位的强强联合，实现了人才培养目标与用人标准的统一；理论知识学习与应用实践的统一；专业技能训练与分析问题、解决问题能力培养的统一；达到了为用人单位培养具有问题求解能力、创新能力和批判性思维能力复合型人才的目标。

2.2 以问题为导向设计毕业实习内容

针对传统毕业实习内容侧重专业技能训练，缺少行业应用背景，与实际应用联系不够紧密的问题，课程组联合用人单位从实际问题出发，科学合理重构地理信息数据获取、处理、表达、分析和应用的相关知识点，精心设计毕业实习内容，将相关理论知识融入到解决实际问题中。毕业实习内容由基础地理信息数据更新和地图出版、专题图制图、地理信息数据分析和应用3个专题构成，每个专题又由若干个的科目构成，例如，地理信息数据分析和应用专题由道路机动分析、物资配送分析和加油站选址分析3个科目构成。具体到每个科目的实习方案在设计过程中全部以解决实际问题为牵引，围绕行业应用设置实习目标和具体要求。例如，物资配送分析是由快递中心站点如何向下属各个站点配送物资所花费的成本最低的问题引出，这里的成本可以指距离、也可以是时间，还可以指经济成本，学生分别围绕距离最优、时间最优和价格最优进行解题。物资配送这个科目通过具体应用考察学生对GIS中网络分析相关知识和原理掌握的熟练程度，以及学生能否灵活运用ArcGIS、SuperMap等主流GIS软件解决具体行业问题。以地图学与地理信息工程专业相关知识为基础，聚焦行业领域的实际问题，将理论知识与应用实践相结合，在解决行业问题中强化学生对相关知识的理解，培养学生的实践动手能力和高阶思维能力是本次毕业实习改革最突出的亮点。

2.3 以学生为中心创新教学方法

通过四年的专业课学习，到毕业实习阶段学生已经基本掌握了本学科的专业知识，具备了一定的自主学习能力和分析问题、解决问题的能力。由于缺少一门涵盖测绘工程、遥感科学与技术、导航工程、地图学与地理信息工程等专业的测绘类综合性课程和缺乏实践检验，学生所掌握的专业知识是碎片化，不成体系的。针对上述情况，课程组探索了聚焦高阶思维能力培养的问题牵引式、参与式、讨论式等以学生为中心的教学方法，打破了传统的毕业实习过程。具体做法如下：①老师为学生提供毕业实习科目的应用背景、具体要求和所需软硬件，不再进行毕业实习科目的讲解和演示，采用问题牵引式和讨论式教学方法正确引导学生利用所学理论知识解决实际问题；②为了督促每名学生认真对待毕业实习，每个科目开始之前，老师随机抽点学生交流该科目涉及的学科知识点和解题思路，每个科目实习结束后安排学生进行成果交流；③老师在毕业实习过程中开展差异化辅导，重点辅导专业基础稍差的学生，对于毕业实习过程中出现的普遍问题有针对性的进行讲解；④利用微信群将毕业实习由课堂内延伸到课堂外，学生随时随地可以和群里的同学、老师围绕毕业实习过程中遇到的问题进行研讨交流。教学方法的改革充分尊重了学生的主体地位，最大限度地调动了学生参与毕业实习的积极性和主动性，增强学生学习的获得感和成就感。

2.4 灵活多样的考核方式

以最后提交的毕业实习报告作为评定毕业实习成绩的主要依据，不能有效督促学生认真对待毕业实习的每一个环节。针对这一情况，课程组对毕业实习成绩的评定方式进行了改革，采用过程性评价和终结性评价相结合的方法，综合评定毕业实习成绩，过程性评价占总成绩的40%，终结性评价占总成绩的60%（这其中学生相互评价实习成果占30%，老师评价实习成果占30%）。过程性评价以学生参与课堂讨论、交流的积极性程度作为主要依据；终结性评价包括学生相互评价实习成果和老师评价实习成果。学生通过相关评价实习成果不仅可以加深对所学理论知识的进一步理解和认识，而且有助于培养学生的批判性思维。

3 结 语

毕业实习是学生将大学四年所学理论知识融会贯通，提升问题求解能力、批判性思维能力和创新性思维能力的重要环节。聚焦高阶思维能力培养是地图学与地理信息工程专业毕业实习教学改革的方向。通过教学内容、教学方法和考核方式等方面的改革，提高了学生参与毕业实习的主动性和积极性，激发了学生自主学习的潜能，改善了毕业实习课堂教学效果，实现了地图学与地理信息工程专业学生高阶思维能力和综合素质的提升，近年来毕业生的专业素养、分析问题和解决问题的能力受到了用人单位的高度评价。