郭媛 范晓龙 武晓红 廉梅霞
摘要:以山西林业职业技术学院环境监测技术专业《环境地理信息技术》课程为例,以产教融合为背景,指出原有课程体系在教学内容、教学教法、考核评价等方面存在的问题,提出了以岗位职业能力为依据、以具体工作过程为导向、以真实工作任务为载体的课程体系重构思路,对《环境地理信息技术》课程重新制定课程标准,进行教学设计,优化了考核评价方式方法,提升了课程教学效果。
关键词:产教融合;环境;地理信息技术;课程建设
《環境地理信息技术》是环境监测技术专业的一门专业核心课,课程以培养学生熟练应用遥感及地理信息系统相关软件的能力为目标,以此类软件在土地利用分类、植被覆盖监测、土壤侵蚀监测等环境管理相关工作中的应用为重点,达到培养学生具备熟练制作环境管理相关专题图、进行各类空间数据采集、处理及分析基本职业素质的目的。课程实践性强,所授知识应用广泛。本研究旨在对产教融合背景下高职《环境地理信息技术》这一课程建设进行探究,尝试破解课岗脱节等教学过程中发现的一系列问题。
一、课程教学存在的问题
(一)教学内容方面
环境地理信息技术是一门专业性、实践性极强的课程,在学习的过程中,必须将晦涩难懂的理论知识及实操模拟结合着本专业的专业背景进行学习,才能确保所教授的知识更具有针对性,保证一个较为理想的教学效果。而现阶段该门课程在教学实践过程中,一直采用目前比较成熟的《林业地理信息技术》配套教材,围绕着某林场林地利用类型专题图制作的相关内容开展教学,这种模式直接导致该课程课堂上所讲授的内容与环境管理相关企业实际工作内容“两张皮”的问题。虽然遥感、地理信息系统相关软件的基础操作与应用方法可以较为完整的教授给学生,但讲授软件操作的过程中,无法与环境管理岗位一线案例应用结合,一学期的学习结束后,学生仅仅对相关操作有个初步的感性认识,无法熟练透彻的掌握相关知识点,无法在实际工作中做到学以致用,职业技能掌握欠佳。
(二)教学教法方面
目前该门课程已设置为理实一体化课程,但课程在教学过程中仍采用传统的“一人讲,众人听”的单一教学方式,学生被动地接受相关教学内容,学生课堂学习主动性低,老师做一步学生跟随做一步,缺少课前预习、课中互动、课后总结等主动学习探索的意识,学生对相关专业知识接受度差、学习缺乏兴趣及热情,对课堂所讲知识理解不够深刻,在实践操作中不能融会贯通,常常是课上学课后忘,教学效果无法达到教师预期。
(三)考核评价方面
在以往的考核评价过程中,学生的平时成绩占40%。期末采用单一上机操作的考核模式,占60%,针对这个实操要求较高的课程,过程性的考核占比过低,无法起到客观评价学生学习效果、促进学生自主学习的目的。
二、 课程体系构建方法
结合《环境地理信息技术》课程专业性强、实践性强的特点,针对目前教学中存在的问题,提出以岗位职业能力为依据[1]、以具体工作过程为导向、以真实工作任务为载体的课程体系重构思路。
(一)以岗位职业能力为依据
深入各环保管理部门、环保咨询服务机构、水污染治理、大气污染治理等相关单位,充分了解生产第一线各单位及岗位对环境遥感、环境地理信息系统技术人才的知识、能力和素质要求,准确定位环境地理信息技术人才的就业面向及职业岗位(群),进而对行业各工作岗位职业能力进行分析,提出职业能力要求,掌握各岗位所要求的具体内涵,确定核心知识技能点,重新分析整理课程核心教学内容。遵从认知规律,由浅入深,科学合理选取教学案例,兼顾理论与实操,循序渐进,注意案例之间知识点的交叉与衔接,选择联系较为紧密及连贯性较强的案例作为教学素材,重新设计课程标准。
(二) 以具体工作过程为导向
分析行业各岗位具体工作过程,以典型工作项目为案例,重新设计教学过程,使课程的教学过程与实际工作过程保持一致[2]。在岗位生产过程中,一是工程准备环节,包括技术人员的培训、软硬件设备准备等过程, 对应到课堂教学中,即为教学准备环节,教师同学生一起学习基础理论知识;二是工程空间数据入库,对应着教学过程的空间数据的采集与编辑;三是质量检查与验收环节,对应着教学过程中的空间数据拓扑;四是制作全要素地图或专题地图,对应着教学过程中的空间数据制图输出设计。
(三)以真实工作任务为载体
模拟真实工作任务,确定教学目标,采用任务式模块化的教学模式,围绕真实工作任务,灵活运用案例分析、分组讨论、情境教学、翻转课堂等多样化的教学方法,组织教学活动,切实做到在学中做、做中学,确保所授技能与一线工作岗位所需技能紧密衔接,更好地培养学生完成相关图件制作、空间数据提取以及数据分析与处理的能力。针对具体任务点,采取过程评价与结果评价相结合、课内学习与课外实践相结合,在评价过程中重点评价学生学习态度和职业能力。
三、课程建设研究
(一)搭建学习通平台网课
在传统课上讲授与练习的基础上,借助超星学习通平台,搭建环境地理信息系统技术网课。在平时教学的基础上,结合各大平台资源,重组相关内容,优化知识架构,将每一任务理论部分及实践部分录制教学视频,以流媒体的形式上传至平台,保证学生在课堂教师讲解之后,能够反复查阅学习和练习相关技能点。另外,根据任务完成需求,制作多媒体课件,搜集相关拓展资料,作为辅助,帮助学生进一步理解掌握相关知识点。在授课的过程中,也可以充分利用平台里的师生互动功能,将教师授课结合启发式的主题讨论,让学生可以自发地参与到讨论中,增加主题式学习[3],充分调动学生的主动性,激发学生自主学习的潜能,让学生积极参与到课堂中来,将被动学习变为主动求索,培养学生的主人翁意识,不断探索新兴技术,与时俱进,领会创新,学以致用。
(二)重新制定课程标准
基于环境监测、环境评价、环境工程规划设计、生物多样性调查等各环境工程、环境管理类工作岗位和具体工作过程重新设计了课程结构,以环境行业真实工作任务为载体提炼核心知识技能点,优化重组教学内容,使课程的学习内容更具有针对性,更好地与一线岗位所需技能对接,更好地培养学生完成相关图件制作、数据采集、处理以及案例分析的能力,重新制定了课程标准。
新的课程标准中,详细规定了该门课程的课程类型、学时学分、开设学期等内容,精准地确定遥感、地理信息系统技术在环境工程技术相关岗位的应用,确定核心知识点,优化课程内容,适当拓展讲授知识面,从课程性质、课程目标、课程设计、学习项目描述、课程实施等五大方面细化了课程内容。以环境监测以及环境工程技术密切相关的实际工作(过程)任务为载体,确定了课程的五个学习任务分别为:土地覆盖分类、植被变化监测、生态环境评价、城市热岛效应研究、叶绿素a浓度估算,在实现五大任务的过程中,通过项目教学法,充分讲解了ENVI遥感图像处理基础、遥感图像预处理、图像增强、图像分类、ENVI Classic地图制图、ArcGIS Desktop应用基础、空间数据采集与编辑、专题地图制图、空间数据分析等相关知识点。根据实际工作内容设置任务,又在具体完成任务的过程中,将其分解,结合相关知识点的讲解,逐步引导学生将课程设置教学目标顺利完成,使学生掌握环境地理信息技术相关知识和技能,坚持知识讲授和能力培养,让学生摆脱之前“纸上谈兵”的困扰,养成良好的职业素养,锻炼学生解决问题和分析问题的综合能力。
(三)开展教学设计
基于学习通课程平台,结合工作过程,采用任务式模块化的教学模式,灵活运用案例分析、分组讨论、情境教学等教学方法[4],做到在学中做、做中学,使课堂教学效果得以提升,让学生不仅会作图,还要懂得为什么作图,作的是什么图。
在课前准备过程中,借助网课平台,通过问卷调查的形式,对学生前期知识的掌握情况以及新知识点的理解程度进行调查,对学生原有知识进行分析,准确把握学生学习特点,以便于在新知识点讲解的过程中,可以精准地抓住重点、难点,更有针对性地确定教学的知识目标、能力目标以及素质目标。此外,为了增加学生对课堂讲解知识的感性认识,采用“翻转课堂”的方式,可以将提前录制好的或者搜集整理好的相关教学视频及拓展小知识推送给学生预习,提高学生学习兴趣,引导学生自主学习。
课堂整体实施时,需要将整个教学过程合理规划,由浅入深,逐步推进。遵循理论知识与实操技能并重的原则,根据学生具体学情合理分配课程教学及技能训练的时间,保证学生既有专业的理论知识,又有熟练的实操技能[5]。课程导入时充分利用与我们生活切实相关的动画、视频等,引出要解决的实际案例问题。通过动图、图片,结合具体案例,充分讲解相关知识点及有关操作,在具体讲授的过程中,将大任务一层一层分解,引导学生自主思考,提出问题并集思广益,共同解决。任务顺利完成后,通过小组讨论、组间互评等形式,落实知识目标、能力目标以及团队意识培养、探索精神培养等素质目标。课后,依然依托学习通平台,布置作业,作业容主要仍围绕课上讲授知识,另外要求再一个大任务结束后,要求将所完成的作品进行上传,对学生学习也起到一定的督促作用,促使我们能够顺利完成相应的教学目标。
(四)优化考核评价方法
制定过程考核加结果考核相结合、线上考核加线下考核相结合的多元化的考核标准,改变以往单一的上机操作考核模式,更加注重过程考核,增加过程参与的分值比例。环境地理信息技术作为一门理论性与应用性并重的课程,他的考核内容应包括基础知识、基本理论、基本技能、应用能力、创新思维和创新能力等[6]。对于课程的考核,需采用多维化的评价体系,从课堂签到、课堂任务参与积极性、课内实操完成结果、作业成绩、期末作品完成成绩等多方面进行评价[7],根据具体教学内容要求侧重不同对这几个方面分配相应比例,以土地覆盖分类这部分内容为例,在考核的过程中,课堂签到占5%、课堂任务参与积极性占15%、课内实操完成结果15%、作业成绩占25%、期末作品完成成绩占40%。通过多元化的考核,既考核学生对基础理论的掌握,又考核学生对实践教学和理论教学内容的完成情况,同时还考核学生的实践能力和工作完成能力。
四、课程建设实施成效及不足
《环境地理信息技术》课程进行重新设计后,采用线上线下混合式教学方法,翻转课堂,体现学生主体地位。课前预习任务的发布以及任务式的教学内容让学生在学习的过程中可以更加明确自己的学习目标,让学生在一定程度上可以自发地对所学内容产生疑惑并主动探索,激发学生自主学习的潜能。在完成具体任务的过程中逐步渗透相关知识及操作技能,也让知识的讲解更加具有针对性,实操与理论相辅相成,加深印象,提升教学效果。通过小组讨论、小组合作等,也培养学生的团队意识[8]和共同分析解决问题的能力。
(一)进行活页式教材、云教材建设
在现有教学内容经过一至两学期运行、检验的前提下,再结合实际结果及教学效果,对该课程内容进一步完善,进一步梳理课程核心内容,明确课程核心技能,修订课程标准,继续优化教学设计。在此基础上,打造专业特色鲜明、实用性强、更科学、更合理、更有效、更有时代感的活页式教材以及云教材,在专业知识基础上,结合企业用人标准,引入新技术、新知识、新工艺、新方法[9],彻底改变以往教学中教材内容和一线岗位工作内容“两张皮”的弊端。
(二)加强实践,探索产教融合
继续深入各环保管理部门、环保咨询服务机构、水污染治理、大气污染治理等相关单位调研,坚持每年深入一线生产单位顶岗实践,亲自感受一线岗位的工作条件与行业工作氛围,真实了解遥感、地理信息系统软件在各单位及岗位的应用情况。深入开设相同课程的示范院校进行调研、学习,继续参加遥感、地理信息系统、大数据技术应用等各类专业培训,拓宽专业知识面,紧跟社会发展需要,提升教师自身的专业素养、实践能力及创新能力。此外,继续丰富课堂教学,以一线生产单位岗位要求培养学生,使校内教学与实际工作内容对接,学生职业素养与企业文化对接,人才知识水平与产业发展水平对接,增强学生活力与就业竞争力,向真正地实现产教融合目标努力。
作者单位:郭媛 范晓龙 武晓红 廉梅霞 山西林业职业技术学院
作者简介:郭 媛,女,(1988-)山西省晋中市和顺县人,硕士研究生,研究方向:环境地理信息技术,环境监测
基金项目:院级项目“产教融合下高职《环境地理信息系统技术》课程建设”(编号:20190109)。
参 考 文 献
[1]杨德全,严心明,李猷.高职GIS技术专业人才需求状况研究[J].地理空间信息,2014,12(02):172-174.
[2]李玉芝,冯翠杰,杜守建.产教融合环境下高职院校课程教学模式研究与实践——以地理信息系统应用技术课程为例[J].山西经济管理干部学院学报,2019,27(01):102-105.
[3]刘丽娟,李登秋,董毅光.通过主题式学习激发学生遥感类课程的自主学习能力[J].科技创新导报,2016,13(14):161-162.
[4]王玲,刘海隆,奚秀梅.地理信息系统课程建设与改革实践[J].黑龍江生态工程职业学院学报,2010,23(04):92-93.
[5]余旭,王宇会,储晓雷.注册测绘师制度下测绘工程专业“地理信息系统”课程教改探讨[J].测绘工程,2013,22(05):87-89.
[6]史晓亮.遥感科学与技术专业地理信息系统课程教学探讨[J].测绘与空间地理信息,2016,39(09):16-18.
[7]李璇琼.《地理信息系统技术》课程信息化教学设计研究[J].地理空间信息,2021,19(12):139-143.
[8]郑婵娟,李涛.试论工程测量技术专业学生可持续发展能力的培养[J].北京测绘,2015(06):143-146.
[9]于冬雪,刘小丽.高职GIS专业核心课程理实一体化研究初探[J].现代企业教育,2012(12):158-159.