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关键词 教学组织 教学手段 教学风格与技巧
中图分类号:G420 文献标识码:A
提高高等教育质量是国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)中提出的重要目标之一,①也是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求,是实现建设人力资源强国和创新型国家战略目标的关键。②而深化教学改革,优化人才培养过程是加强本科教学质量的重要内容之一。③其中,教学内容、教学方法和手段的进一步改革是深化高等教育教学改革、提高本科教学质量、优化人才培养模式的重要基础。因此,高等学校的教师,作为第一线工作者应在每门课程的教学过程中,积极改革教学方法和手段,以强化本科教学质量,提高人才培养水平。
人类社会发展至20世纪后半叶,不仅出现人口膨胀、城市化进程加速、工业增长、区域发展不平衡等一系列人文社会问题,而且环境污染、生态平衡破坏、资源匮乏等重大环境问题也开始显现,成为各界关注的主要问题。“如何去和谐自然环境和人类文化生活的关系,已成为国际地理学界所面临的主要研究任务。”④这种背景下,高等院校作为重点建设重点学科、专业点,培养高级专门人才的阵地,⑤在地理类、资源环境类课程中极其重视以“人地关系地域系统”为研究对象的《人文地理学》课程的教学改革与建设。《人文地理学》是高校地理专业课程中,与自然地理学相对应的最主要两个基础类课程之一,是以人地关系的理论为基础,探讨各种人文现象的地理分布、扩散和变化,以及人类社会活动的地域结构的形成和发展规律的一门学科。⑥该课程涉及各种社会、政治、经济和文化现象,其内容丰富多彩,具有社会性、综合性、地域性、动态性的特点。其所重点讲授的复杂多样的人地关系表现形式往往是学生较难掌握和理解的难点内容之一。笔者在近几年的教学实践中,围绕着如何提高教学质量问题,开展人文地理学课程教学方法几个重要环节的改革,作了一些有益的尝试和探索。
1 教学方法改革探索
1.1 教学组织形式
(1)重视实践环节。加强实践是本科生能力培养的重要措施之一。人文地理学是一门理论性较强的课程,但其部分内容很抽象,如非物质形式的文化景观是一种摸不着看不见的客观存在,属于只有当事人在其中仔细观察和体会才能理解的内容,诸如此类的内容较多。因此,该课程也需要进行一定量的实践,以强化教学效果。在不破坏学科的整体性,要保持知识体系的系统性、完整性和连贯性,打好必备的理论基础前提下压缩部分较深的理论,增加实践环节,加强能力培养。我们在总学时不变,56学时的情况下,适当增加课外观察的实践内容,由原来未设实践教学改为4~6学时,以观察学校周围各种人地关系表现形式或参与各类课题的完成。
(2)解决好进度与效果的矛盾。人文地理学是一门多学科交叉的综合性课程,所涉及到的基础知识、基本理论较多,同时它所运用的研究方法、手段也多种,所需要的技术、技能方面的内容也不少。所以在实际教学过程中往往出现讲好、讲透基础知识性内容则实践环节的授课时间被大大缩短,无法达到培养能力的教学目的问题。如果加强实践,压缩讲授内容则达不到培养厚基础人才的教学目的而教学进度与教学效果之间发生冲突。为协调两者之间关系,分析学生的知识基础与绝大部分学生的去向,根据以相关学科知识理论为依托,培养实用型、应用型人才的教学理念和本校人才培养目标,重新调整教学大纲,理论课的讲授时间比原来减少的情况下重新分析讲授内容的重点。保证基础知识完整、连贯的前提下,压缩和简化人文地理学其他分支学科的一些内容,加强基础理论、基本研究方法、技能的同时适当地增加该学科最新发展动态、研究成果的简介。
(3)开展研究型教学形式。研究型教学是采用类似于科学研究的方法指导学生从自然、社会或现实生活中获取知识、应用知识的一种教学过程。⑦研究型教学强调将教学与研究的结合作为大学教学的基本思路,注重提高学生分析问题、解决问题的能力,对培养创造性人才具有重要意义⑧。在空间信息迅速发展并在人们生活中越来越显得不可缺少的信息社会,培养具有创新精神和实践能力的地理专业人才是时代的要求,也是学科发展的要求。因此通过研究型教学,可以培养学生的发现问题意识、主动参与意识和信息处理能力。
(4)健全教学效果评价机制。对教学效果的评价是整个教学设计中不可缺少的环节,是检验教学目标能否实现的重要手段。评价教学效果的形式有多种,每一种方式的考核各有特点,各有其适用的范围。⑨为保证课程教学效果,必须加强对课堂教学、平时的复习与巩固、课后思考等多个环节的监控,建立全面的教学效果评价机制。为了教学各环节的顺利进行和保证效率,开学第一节课就必须向学生讲清楚教学全过程各环节的目的与要求、最终成绩评定的方法与比例,引起学生的重视和注意。可采用如下考核方式:最终成绩=课堂成绩?.75+实践成绩?.25;其中,课堂成绩=平时成绩?.3+期末考试?.7;实践成绩=实践过程?.3+实践报告或论文成绩?.7。平时成绩又由出勤率、作业成绩构成。期末考试主要测试学生掌握基本概念、基础知识的程度;实践过程主要评价学生对野外观察与实践的态度、掌握基本内容的程度和完成任务的进度;报告或论文是指将实践的目的、过程、结果、结论等以报告形式或论文形式概括、分析提交的成果,反映学生对项目目的、过程的认识和分析问题、处理问题的综合能力。
1.2 教学手段
教学手段是师生在教学过程中相互传递信息的工具、载体或设备,⑩教学过程中不可缺少的基本要素之一,没有一定的教学手段,教学就无法进行,就不能存在。我们要深入发掘和发挥不同时期、不同场合、不同类型教学手段各自的功能与优势,深刻地理解其对教学实践的影响,按针对性、效率性和可行性的原则,正确、恰当地选用教学手段,真正提高教学效果。《人文地理学》课程内容丰富而抽象,有的内容甚至无法直观可视,且具有动态性、交叉性、综合性等特点。而多媒体技术具有信息容量大、表现形式多种多样、图文并茂、声响并举、动静结合、直观明了的优势, 符合此门课程的教学要求。因此,可采用多媒体教学手段吸引学生的注意力,加快内容的更新,提高教学效率。
1.3 教学风格与技巧
教学风格是一个教师在长期的教学实践中形成的技能、技巧的合理组合和运用,体现着教师的教学思想、教学技巧、教学风度和特色,是教学活动个体化的重要表现,标志着教师教学艺术的成熟。理想、成熟的教学风格是提高教学质量措施、方法中不可缺少的组成部分。
(1)从实际需求出发,创造问题,启发学生:无论哪一门课程、哪一部教材的哪一部分内容,在教材编写、教学设计时都有特定的作用,为特定的目标而设置的。讲授新内容时能够抓住其整个知识体系中的作用,从实际需求出发,创造问题,激发学生的兴趣,启发学生的思维,导入主题,从而明确学习目标,则学生会主动参与,有兴趣、有目的地掌握知识。如在讲授文化景观内容之前,给学生演示不同风格的建筑图片后可提问“这些建筑物分别是哪个国家哪个地方的?”“它们各自的特点是什么?”“它们所反映的地理环境是什么样的?”等等问题来做导语,激发学生兴趣,开始进入正式内容。
(2)提高查阅文献能力:一个人的生活领域、知识领域扩大到什么程度,取决于其查阅文献能力。学生的知识也是一样,只靠教材和教师的讲授,永远都是有限的死水。只有查阅大量相关的信息才能独立获取知识,处理信息,才能科学地运用相关知识,提高学生的学习研究方法,逐步地实现由学生向独立工作者的转变。在本课程教学过程中,交代实践部分的布置分析、研究工作内容后,采用查阅文献指导法,给学生列出典型的几篇学术论文的同时,要求学生按关键词自己检索10篇论文,列出各论文的提纲、主要分析的内容、研究方法来了解和掌握人地关系基础理论、研究方法、技术与手段和学术论文的写作方法,为完成自己的实践报告、论文直接服务。这也是培养学生总结归纳、分析问题能力的重要环节。
(3)教态的完善:教师教态是在教学过程中的形体动作——站态、坐态、行态等,以及教师的语言、语调、面部表情的综合体现。教师的教态不仅影响到学生的学习兴趣,也影响到教者本身的讲课兴趣。因此,在课堂教学别注重教师的教态,充分利用现代多媒体教学设备的同时,也要生动形象地调动全身各种器官,积极运用眼神、表情、语调、动作等教态语言,继承和发扬传统教学方法中的以表情感染、以姿态影响、以手势吸引学生的优良教风,必将最大限度的调动学生的学习积极性,师生互动配合默契,课堂气氛生气勃勃,春意盎然,学生学得轻松,教师教得愉快。
2 教学方法改革的实践效果
近几年的《人文地理学》课程教学实践证明教学方法改革取得了一定的成效。跟踪调查2003、2004、2005、2006四个年级5个班学生通过《人文地理学》课程掌握和提高基础知识、实践能力和综合素质方面的实践效果体现在以下几个方面:在期末闭卷考试上体现的理论基础知识掌握程度良好,平均83分以上;实践方面在课外观察学校附近的各种人地关系表现形式、对其进行整理与归纳,以强化基础理论知识方面掌握的良好,绝大部分同学已达到实习目的;提高综合能力方面,通过撰写小论文不仅掌握了一些基本信息采集法,还提高了文献查阅、引用能力,更是培养了学生分析问题、思考研究问题的能力。学生将自己采集的数据信息,经分析、研究后以小论文形式提交,按实践成绩折算到最终成绩中。分析四届学生的成绩来看,学生综合能力提高显著。而且60%的学生将本课程的小论文修改后当做学年论文来提交;此外统计毕业论文题目结果发现,绝大多数同学选择家乡或感兴趣地区的人地关系,如城市化、土地利用变化、草场退化、畜群结构变化、湖泊面积变化等等为论文题目,并采用计量地理方法、统计方法和遥感技术手段等完成了毕业论文。还有部分同学扩充内容,精心修改后在学术期刊或国际会议论文集上发表了论文, 最终达到研究型教学的目的。学生评价方面,学校每学期进行的教师课堂教学质量评估结果表明课堂教学质量优良,得到了学生普遍认同和支持。
项目名称:“地理科学专业”国家级综合专业改革试点
注释
① 国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年).第七章高等教育:10.
② 教育部.财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见.教高[2011]6号文件.
③ 教育部.关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见,教高[2005]1号令.
④ 赵荣,王恩涌,张小林等.人文地理学[M].北京:高等教育出版社,2006.
⑤ 林兆其.高等教育学[M].贵阳:贵州教育出版社,1995.
⑥ 赵荣,王恩涌,张小林等.人文地理学[M].北京:高等教育出版社,2006.
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摘要:
为了提高现阶段自然地理学课程的教学效果和教学水平,通过教学内容、教学手段、教学方法和教学模式四个方面来进行探讨自然地理学课程的教学,得出要提高现阶段自然地理学的教学效果和教学水平,必须不断深入更新教学内容,同时采用传统板书和现代多媒体相结合的教学手段、课堂教学与社会实践相结合的教学方法、科教结合的教学模式,才能收到理想的教学效果.
关键词:
自然地理学;教学改革;教学方法;教学模式
《自然地理学》课程主要是介绍气候、地貌、水文、土壤、动植物等地球表层各自然地理要素的特征、形成机制和发展规律,以及各地理要素之间的相互关系[1].随着社会的发展,现代自然地理学的出发点已从过去的“资源开发”转移到“环境的可持续”,研究重点也从“资源的时空分布”向“地表环境的形成、变化规律及人地协调途径”方面转变[2-3].全球环境变化是当前科学界、决策界和公众的关注热点,而自然地理学的核心就是研究人类与环境的科学,它的发展受社会需求、学科自身性质和其他学科的影响[4-5].全球变化给自然地理要素和自然过程乃至社会、经济和人们日常生活都带来了广泛和深刻的影响[6].在这一背景下,自然地理学在哲学思维和方法论上必须进行革新.相应地,自然地理学课程的教学思维和理念也需要调整,以便更好地发挥作用.而提高一门课程的教学质量,必须从教学内容、教学手段、教学方法和教学模式四个方面进行探讨.
1教学内容的更新和改革
1.1教学内容要不断深入更新
自然地理学作为一门课程,若要提高其教学质量,教学内容的更新和改革是其基础和核心.只有新颖、严谨、与实践关系密切的内容才能引发学生的兴趣,才能收到好的教学效果.随着社会的进步,科技发展日新月异,然而,一本教材从编写到出版,需要一定的时间周期,虽然一些概念和原理在此期间不会发生改变,但是在社会发展过程中,自然地理学学科的最新发展动向,以及出现的一些新的自然地理学方面的问题及其解决办法都需要教师及时掌握,并将其融入到教学过程中.同时,有些教材会被学校多年使用,那么在此期间将会涌现出许多新的、更适合教材内容的典型案例,这就要求教师在教学过程中不断拓宽自己的知识面,进而不断充实和更新教学内容.例如讲地壳运动这一章节时,可以引入2008年的汶川地震和2013年的芦山地震.据统计,这两次地震到目前还没有写进自然地理学的教科书中,但是这两次地震有的学生可能有所经历,至少相关报道有所关注,联系理论讲解时大家容易理解和接受,同时它们是我国近期发生的破坏力极其巨大的两次地震,具有非常强的代表性.为此,我们可以围绕它们的发生原因、破坏力,以及它们之间的区别与联系展开讨论和讲解.因为这两次地震在发震构造上是有联系的,同时它们又是龙门山推覆构造带中段和南段发生的两次相对独立的地震事件,而且芦山地震的震源区位于汶川地震形成的库仑应力增加区域内,汶川地震对芦山地震有触发作用或可能使芦山地震提前发生[7].类似发生在我们身边的、有切实感受的典型案例,我们可以根据课程内容和课时要求,尽可能地在教学过程中引进,因为这样的案例学生会更感兴趣,也更容易理解和接受.
1.2教学内容要突出其实用价值性
应用型人才的培养,重视的是学生的动手能力和处理实际问题的能力,当代的教育理念已由过去的注重“知识传授”向重视“能力培养”转变[8].在教学过程中,就应该学以致用,重视学生解决实际问题的能力.例如通过本课程的学习,学生不仅能够知道自己家乡的土壤类型和地貌特征这些直观的问题,而且能够运用课程所学知识去分析成因,预测发展方向,进而对其进行改造和保护.如讲授“大气环流”这一内容时,可联系2011年日本东海岸发生的9.0级地震,导致日本福岛核电站多座机组发生核泄漏,造成大气核污染这一案例,让学生根据大气环流和局地环流的作用,阐述这次大气核污染可能对我国造成的影响,需要如何防护.随后日本又将福岛超万吨核污水排放入海,可让学生从大气环流影响海洋环流的角度,讨论海水核污染对我国沿海、以及海洋生产的影响.而这一核事件又引发我国的抢盐热潮,可让学生根据我国食盐生产结构和盐矿资源分布情况,去揭示谣言的荒谬.最后再提出问题:从日本大地震中我们能借鉴到什么?由于这些都关系到我们每个人的切身利益,学生的学习兴趣会很高,教学也就会相应地收到较好的效果.再如讲到地貌,可让学生去分析讨论我国的地质地貌旅游资源,例如以黄山、华山、泰山为代表的花岗岩地貌;以广东仁化丹霞山、福建武夷山、河北僧帽山、江西弋阳龟峰、贵州赤水五柱峰及湖南武陵源为代表的丹霞地貌;以浙江乐清雁荡山为代表的流纹岩地貌;以黑龙江长白山的“地下森林”、大屯的温泉为代表的熔岩地貌;以桂林山水为代表的喀斯特地貌;以北戴河为代表的海岸地貌;以敦煌魔鬼城为代表的雅丹地貌;以四川贡嘎山、甘肃祁连山、新疆喀纳斯冰川湖为代表的冰川地貌等.这些旅游胜地,好多学生去过,结合理论讨论,学生会更容易理解.然而同时,这些地貌景观资源作为不可再生的自然遗产,对其保护是其可持续发展的先决条件,这样,可以引导学生结合上述各地貌形成的条件和分布特点对其展开讨论,学生会更有兴趣,同时也会营造一种轻松愉悦的学习环境,学习之后也容易给学生形成一种成就感.在自然地理学的教学过程中,类似案例很多,无论是火山地震,还是洪涝旱灾,也无论是土地利用,还是城镇建设、工农业发展,都可以利用自然地理学的知识和原理来加以解释,这关键取决于教师如何加以利用.
2传统板书与多媒体相结合的教学手段
随着社会和科技的发展,自然地理学的相关知识和内容在不断扩展和深入,为了能在有限的时间内较好地完成自然地理学的教学任务就必须在教学方法上进行改进,如果只采用传统的板书教学方法或单纯地利用多媒体教学都很难达到理想的教学效果.目前,很多高校年长的教师由于对计算机技能的掌握不是很熟练,所以倾向于传统板书教学方法,而年轻教师由于计算机技能的掌握程度相对较好,再加上多媒体教学的诸多优点而喜欢单纯的多媒体教学.然而,过多地采用传统板书教学,则需要相对较长的教学时间,在时间紧、任务重的当下,很难圆满地完成教学任务,而单纯地采用多媒体教学,容易出现教学进度快、学生跟不上的问题,不利学生对讲授内容的消化吸收,甚至会造成学生对课程的厌烦和抵触情绪.而且,许多老师过分注重课件的美观,而忽略了教学难点和重点的突出,这样容易造成学生的视觉享受,而冲淡学生对教学内容的关注.因此,在目前课时不变,而教学内容增加的情况下,只有将传统板书教学和多媒体教学有机结合起来,才能达到理想的教学效果.
3课堂教学与社会实践相结合的教学方法
自然地理学是一门综合性很强的学科,也是一门与生产实际密切相关的应用性学科[9].在自然地理学实践过程中,不但可以通过实际的自然地理现象来验证抽象的自然地理学理论,而且可以从中学到自然地理各组成要素的调查技能和地质构造发展的时空想象能力,同时也会培养学生的实际观察能力,锻炼学生对具体自然地理现象的鉴别能力,以及培养学生由点及面的综合分析能力[10].但是目前大多高校存在实践经费有限,难以满足日益增长的实践教学耗材、以及实践所需的交通、食宿和门票等费用,这就迫使学校不得不采用减少或取消教师培训进修机会,压缩学生实践时间、减少实践地点、缩短实践行程等措施来应对这一局面,而这一措施的直接后果就是制约学校实践教学的发展,影响学生实践技能的提高.而且部分高校还存在自然地理学课程的教学与实践是不同师资队伍的现象,这样容易造成授课进度与实践教学进度出现偏差,出现课堂授课还未结束,实践已经开展,或是授课已经结束,而实践又无法及时开展的被动局面.我们只有统筹协调授课与实践时间,才能使课堂理论在第一时间得到实践验证,才能充分发挥课堂传授与社会实践的互补作用.
4科教结合的教学模式
科研与教学过程不同,教学是将人类已有知识转化为学生个体认识的过程,科研则是探索人类未知领域、发现和创造新的知识或利用已有知识去解决新问题的活动.教学应与科研相结合,以科研带动教学,以教学促进科研,二者相互促进,共同发展.教学和科研的双向交流,既有利于增强课程内容的先进性,推动本学科内容的改革,又可培养师生的科研能力,加快学生能力结构的转变[11].科研课题一般属于专业知识领域的新问题,研究性强,教师若要从事科研活动,就必须去掌握该领域的国内外最新研究进展和最新研究成果等相关信息,以此来开拓自己的知识领域,扩充自己的知识结构,提高自己的学术水平,通过这一过程,教师将会加深对教材内容的理解,更准确地把握教学内容,更好地把学科发展的新理论、新技术以及自己的研究成果、研究方法等潜移默化地贯穿到课堂教学中去,从而使所教内容得到不断更新和丰富.而且在科研的执行过程中会不断通过更新仪器设备来提高科研的硬件条件,进而提高科研水平,这样也就相应地改善了学校实验室的硬件条件,提高了学科的教学水平.同时,教科书的知识体系比较完整,教师常年从事教学工作,相关领域的知识结构比较系统,这样利于该领域新问题的发现和解决.科研活动是一个相对系统的过程,在实践教学上,学生毕业论文与科研课题直接相结合是科研融入教学的一个重要体现[12].通过吸收学生参加教师的科研项目或介绍学生到对口社会单位参加实习,并完成毕业论文,相当于为学生提供了一次较系统的科研训练机会,这样学生对所学知识也会有一个整体的认识,而且可以培养学生的科研创新意识,极大地促进学生较好地掌握一套发现问题和解决问题的科研方法,为毕业后能够更快更好地服务社会打下坚实的基础.科研成果是教学过程中的最佳案例,结合科研实例进行讲解,能够增加真实感.例如中国江南和非洲同属亚热带地理纬度,为何前者是我国的米粮仓,而后者却为疏林草原与荒漠景观;为什么同为温带的中国北方各地区的自然地理景观和自然地理过程的经向差异会远远大于纬向差异呢;它们是怎么产生的;中国的特殊地理环境格局是怎么形成的.类似周廷儒提出并解答的这些典型科研案例是课堂教学中的最佳素材,我们在课堂可以先以问题的形式提出,让同学们展开讨论,最后再给出解答,这不仅能加强师生互动,活跃课堂气氛,而且会使课堂的教学信息量变得饱满,使教学内容具有前沿性.
5结语
综上所述,要提高现阶段自然地理学的教学效果和教学水平,必须要不断深入更新教学内容,同时采用传统板书和现代多媒体相结合的教学手段、课堂教学与社会实践相结合的教学方法、科教结合的教学模式,才能收到理想的教学效果.
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关键词:专业规范;高师;课程体系;实践教学
高等师范院校的地理科学专业是一个传统专业,改革开放30多年来人才培养模式几无变化。但目前面临新形势,其一,教育部颁布了中学教师标准,赋予教师及教育新的内涵;其二,地理科学专业规范几经讨论已形成共识并试行,对地理科学专业的课程体系、实践体系设置、专业素质、特色办学进行了规范;其三,中学全面实施素质教育对专业教师也提出了新要求[1,2]。高师地理科学专业人才培养必须进行改革,才能有效提升人才培养质量,适应国家经济社会发展对地理科学专业人才和基础教育人才的需求。本文以地方高师中具有代表性的重庆师范大学为例,剖析地理科学类专业人才培养存在的问题,探讨新形势下地理科学专业人才职业关键能力、课程体系优化设置、实践创新能力培养、特色办学等问题。
一、地理科学类专业人才培养存在的问题
1.通识教育与专业素能培养协调问题
通识教育是建立在各个知识大类基础上,以培养学生能力和提升学生综合素质为主导的教育体系,在传统的以专业技能为导向的教育思维中,忽视通识教育倾向明显。实际上,在信息爆炸和科技快速发展的今天,教授学生掌握专业基本原理、概念和应用知识点固然重要,但在有限的教学时间、教学条件和学校教学环境下,不可能完备地将所有地理教学与科研及管理可能用到的专业知识教授给学生,专业培养更应该突出对学生发现、分析和解决问题的素能培养,这正是通识教育致力达到的目标。因此,从培养方案制定出发,对地理科学类专业的通识教育和专业通识教育进行改革研究是人才培养体系改革的重要一环。
2.地理科学类专业平台课程优化问题
依据1998年教育部颁布的地理学类专业标准,许多学校设置了学科类平台课程,我校现有地理科学与地理信息科学两个专业,也初步建立起共同的平台基础课程,并作了教学内容规范。但按照新的专业规范,地理科学类四个专业的共同基础课程有变化,而且该规范明确提出各类学校可以适当考虑特色而设置特色课程,同时我校原有平台课程设置本身也存在不足,平台课程比较少,而且课程名称、内容要求等差异大,因此,新的培养方案在平台课程、学分、学时及课程体系上必须做出相应的调整和规范。
3.课程体系及内容与专业规范要求的知识体系的契合问题
在已调研的国内高师地理科学类专业培养方案中,课程体系和课程内容组织仍然存在随意和混乱现象[3-5],而且存在课程及课程内容相近、重叠明显,课程标准不明确、差异大或甚至没有,导致不同的教师对同课程的要求大相径庭。为了契合新颁布专业规范以知识领域和知识点为单元构建知识体系的要求,课程体系在设置时就不能仅停留于按课程名称或传统教学内容的组织方式,而应兼顾知识领域的配置与知识点的布局,从总体上协调优化课程体系与专业规范的知识体系,同时需要确立各课程的课程标准。
4.实践教学如何适应专业规范与职业素质及创新能力培养的要求
实践教学是实现地理科学类专业培养目标的重要保证[6]。新的专业规范确定综合实践类课程为必修环节,包括课堂实验、课程实习、野外综合实习、科研和论文训练等,合计不少于20学分,其中毕业论文不少于12周,着重培养学生掌握野外调查和室内实验技术与技能、科学研究能力、文献查阅与论文写作能力,地理科学师范专业还包括教育见习、教育实习等环节。这与目前人才培养方案有较大距离,特别是实践技能训练明显不足,培养的人才的社会适应性也不强,因此,改革优化实践教学是当务之急。
二、地理科学专业人才培养目标与职业关键能力
1.地理科学专业人才培养目标与要求
面对专业规范、中学教师规范的新要求和国家对创新型人才的需求以及激烈的市场竞争,作为西南地区的地方高师地理科学专业,人才培养不能单一化,应坚持“厚基础、宽口径、广适应”的人才培养策略。因此,本专业人才培养目标定位为:培养具有现代公民素养和健全身心素质,具备坚实的地理科学基本知识、基本理论以及自主获取知识的能力,既掌握地理科学基本思维方法和基本实践技能,又懂得现代教育基本理论与技巧,并具有一定科研创新能力的高素质人才,毕业生可以在中学、中等专业学校从事地理与资源环境等相关学科的教育教学工作,也可在企事业单位从事资源环境和国土规划管理等方面的工作,优秀毕业生可以报考高等院校及科研机构的硕士研究生。因此,基本要求是:学生通过四年学习,掌握自然科学与人文科学的基本知识和方法、掌握地理学基本理论与方法、掌握教育教学基本理论与方法、掌握英语及计算机基本知识和信息技术;具备自主获取知识、运用知识进行创新的能力;具有良好的思想道德修养、人文与科学素养、专业素质和身心素质。
2.地理科学专业职业关键能力
地理科学专业毕业生主要从事基础教育工作,部分毕业生在企事业单位从事地理学科应用工作或继续攻读硕士学位。其应具备的职业关键能力有四方面:其一,地理学科知识应用能力,包括理论联系实际、野外工作和综合分析能力。地理学的实践应用性在经济社会发展中已越来越显现,地理学的独特的野外调研和综合分析方法是其他学科远不能及的,在解决当今人类社会发展面临的综合性难题时地理学独领;其二,自主学习和终生学习能力,包括良好的自学习惯及能力、交流表达与信息技术应用能力,学习方法掌握和习惯养成至关重要;第三,教师职业胜任能力,学生有较强的中学地理教育教学及教研的能力,这是中学实施素质教育和中学教师规范的要求,未来教师应该是教育家;第四,具有较强的创新能力,包括具有一定创造性思维、开展科学实验与研究的能力,创新思维意识和动手能力培养是着力点。
三、地理科学专业课程体系优化设置
以地理科学专业规范、中学教师专业标准、中学地理课程标准、人才培养目标定位、目前人才培养存在问题等为依据,以学生为中心,以专业素质、实践创新能力、职业胜任力等“三素能”提升为重点,构建“通识教育课程+学科平台基础课程+专业主干课程+专业方向课程+独立实践环节+教师教育课程”课程体系,课程体系设置着力于增强人才社会适应性、培养要求多元化、分流培养突出特色、强化实践能力培养、发挥专业导师和学生主体作用等方面的改革,共设置165学分,必选修比例为74%、26%,理论与实践比例为72%、实践28%。
通识教育内容涵盖人文社会科学、自然科学、外语、计算机信息技术、体育等知识体系,包括必修38.5学分、选修7学分。学科平台基础课程设置考虑地理科学专业类(包括地理科学、地理信息科学等专业),构建学科基础平台课程,包括高等数学、人文地理学、地图学、地质学基础、经济地理学、遥感概论、地理信息系统等,必修16.5学分、选修6学分;专业主干课程包括气象学与气候学、地貌学、水文学、土壤与植物地理学、中国地理、世界地理等,必修学分28.5,学科平台基础课程和专业主干课程为本专业核心课程,涉及的专业知识体系、知识领域符合教育部新专业目录和专业规范规定的核心课程要求,课程名称进一步规范。
专业方向实行分流培养,分别设置系列课程。分两个方向:一是学科应用方向,强调专业拓展、实践应用能力培养;二是学科教学方向,强调与基础教育结合、重教学教研能力培养。专业方向及课程设置充分发挥学校和学院优势,突出特色,并采取请进来走出去方式与中学及企事业单位合作开放办学,着力提升实践创新和职业能力,两方向各设置30学分,学生选修22学分,为学生个性化与未来发展提供充分的空间,如跟踪学科与专业发展前沿,增设自然地理进展、人文地理进展、地理信息科学进展、文献检索与科研论文写作、基础地理教育改革、基础教育名师讲座、地理研究性学习专题等学科发展前沿讲座或基础教育发展与改革前沿讲座,实践环节包括基础实践、专业实践、综合实践,强化实践创新能力培养是新方案重要的改革创新,详见下文,设置必修23.5学分、选修创新学分至少2学分,以前创新学分为任意选修,本方案要求选修2-5学分,创新学分获得严格按照相关要求评定。教师教育课程包括发展与教育心理学、普通教育学、教育科研方法、学科教学论、中学地理教学设计、现代教育技术应用、教师礼仪与沟通、书写技术、微格教学等,必修15.5学分、选修4.5学分,同时增加实践课时,进一步突出实践技能训练。
四、地理科学专业实践教学体系与实施
1.实践教学体系设置
地理科学专业实践教学体系包括三大类即课程实践(少于一周的课程实习、实验)、独立实践环节(教育实习、专业实习等)、第二课堂(系列课外活动)与第三课堂(顶岗实习和创业实践等)实践,三层次即基础实践、专业实践、综合创新实践。
2.实践教学内容安排
相关实践教学内容采取集中与分散有机结合、全程式推进实践教学。第一学年以专业体验、认同与兴趣培养为主,包括第一学期专业基础实验实习,专业认同体验,第二学期专业实验、专业实习、教育教学见习及训练并行;第二学年以专业学习深化及实践技能培养为主,第三、四学期加强专业实习、学科教学技能训练、科研实践训练;第三学年以实践技能与创新能力提升为主,第五、六学期强化专业实习、教育教学技能训练与检测、教育实习、科研创新实践;第四学年以创新创业实践与就业考研引导为主,第七、八学期专业深化实践、教育教学技能拓展训练、科研创新实践,见表1。
3.实践教学实施保障
为保障实践教学的顺利开展,采取了系列改革举措。第一,实行“5+1”和“16+2”排课制保障实践教学时间。“5+1”中的“1”即周六安排通识课程及相关实践教学,“16+2”即每个学期只安排16周课堂教学,余下2周用于安排部分专业实践环节;第二,充分发挥学生和专业导师“双主体”作用,特别是强化专业导师制,保障实践教学实施主体责任制,有效推进实践教学;第三,加大开放办学力度,特别是教育见习、研习、实习、课程实习、综合实习、创新实践等环节与基础教育单位、科研单位、机关企事业深化合作,形成实践创新型人才培养的合力机制;第四,依托学校学院省级教学科研平台、科普基地、学生社团协会、国际地理节日(世界气象日、水日、地球日、人口日、减灾日、粮食日、环境日等)、实践实习基地等,深化第二、三课堂,提升学生实践创新和职业胜任力;第五,推行课程组和课程负责人制度,专业核心课程和实践环节均由3位以上教师组成课程组,设课程组长,全面负责课程建设,包括编制课程标准、课程资源建设、网络平台、实践基地建设等,保障实践教学质量,不断提高实践教学效果。
参考文献:
[1] 范牡丹,肖自明.论基础教育课程改革对高师教育提出的新课题[J].改革与战略,2007,(2):139-141.
[2] 李俊峰,刘学梅.新课改背景下高师地理专业人才培养模式重构[J].中国地质教育,2008,(2):102-105.
[3] 田建文.高师地理教育专业复合型人才培养模式[J].当代教育论坛,2007,(9):123-124.
[4] 管华.地理科学专业课程体系改革探讨[J].淮阴师范学院学报(自然科学版),2010,9(5):420-424.
1教学内容的选取
1.1教材和目标定位
要使教学内容合理,首先要选取一本合适的教材。[3,4]不同的教材各有特色,侧重点亦有所差异,有的注重理论方法,有的偏重实际应用。环境科学专业的遥感课程注重培养学生利用遥感技术对环境问题进行监测、分析和管理的能力,因此本课程适宜选取侧重于应用的教材,如参编教材为陈述彭的《遥感地学分析》和赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》等。同时在专业软件选取上考虑到界面易用,开发灵活性等特点,可选取ENVI遥感图像处理软件进行实例教学。遥感课程本身内容较多,针对环境科学专业的本科学生,在学时有限的条件下,需缩短遥感基础理论的讲授,同时适当扩大遥感实验和应用的教学环节。在教学过程中侧重理论联系实际,将教学内容划分为理论部分和实践部分:其中理论部分主要包括电磁波、传感器及成像原理、遥感图像的存储等内容,实践教学内容以“影像获取-预处理-分类及后处理-应用”为主线,重点讲授常用遥感数据(TM,MODIS,ALOS和SPOT)的获取方式,预处理方法(辐射校正、地形校正和几何校正)、分类方法(监督和非监督分类、面向对象分类、决策树分类和神经网络分类)以及精度评价和重编码等后处理过程,最后则以江苏沿海开发为背景,围绕土地利用变化分析、滩涂生态环境评价、水环境和大气监测等主题进行应用实例教学,重在提高学生利用遥感技术解决实际环境问题的兴趣和能力。
1.2教学内容更新
遥感技术的发展使得知识更新速度很快,新理论、新方法和新的研究领域不断出现,用人单位对学生的实践能力的需求也不断增强。[5,6]因此在整个教学过程中还需不断对现有教材内容更新,让学生掌握遥感技术的最新动态,尤其是遥感技术在环境科学中的最新应用领域,以弥补现有教材内容的滞后性。在教学过程中可依托现有科研项目对教学内容进行整合和优化,将自己从事科研项目过程中了解的国内外研究现状以及存在的问题进行补充讲授,比如笔者曾从事过遥感技术在区域蒸散发估算、土地利用覆盖变化以及水环境监测等应用相关的科研项目,在教学过程中就可以结合该项目进行典型案例分析,同时将本学科的发展趋势与学生一起讨论,从而激发学生的学习兴趣。教学内容完善上还需整合对本学科技术形成和发展具有重要意义的期刊资料(如环境科学、生态学报、地理学报和"RemoteSensingofEnvironment"等杂志),渗透到课程建设之中,不断充实教学内容,使教学内容具有前瞻性。考虑到环境科学专业的学生由于缺少地理学、地图学和程序设计等知识结构,往往会反感复杂的遥感理论知识,缺少主观能动性,可围绕遥感技术开展课程群建设,加强本课程与环境信息系统、环境影响评价等课程之间的联系,从而增强学生利用跨学科技术手段解决实际问题的能力。
2教学手段和方法的创新
2.1专业软件辅助多媒体教学
遥感课程包含大量的遥感图像信息,因此目前普遍使用PPT教学方式。为了增加学生对遥感理论方法的掌握,有必要在课堂上增加以实验数据为主的遥感软件演示教学。通过遥感软件可以将理论及方法用图形和图像的形式直观再现,激发学生学习兴趣,提高应用先进的遥感技术的能力。同时在教学过程还需设计一些综合软件训练科目。比如笔者在实际教学过程中设计了类似《滩涂资源与环境监测》的综合实验,拓展了遥感技术与地理信息系统(Arcgis)和计算机辅助制图(AutoCAD)等地学处理软件之间的数据共享操作,在增强学生环境数据处理方面的综合实践能力方面取得了较好的反响。
2.2网络和启发式教学手段
遥感课程理论抽象,应用性比较强,在教学过程中,宜采用启发式教学方式,让学生独立思考,引导学生去发现和解决实际的问题。比如在讲解植被的光谱特征时,可以基于全色图像、多光谱等各种常用的卫星遥感数据,形象和直观呈现不同的植被类型、不同的植被生长阶段和状况在遥感样片上的差异,增强学生对“同物异谱”和“同谱异物”规律等遥感知识的理解和掌握,充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。同时还可利用GoogleEarth软件,USGS和地理空间云数据等平台免费浏览全球各地分辨率相对较高卫星图片,作为遥感教学影像资料,或用作科研数据。建立和完善实验数据库,依托现有的科研项目和实验平台,购置SPOT,MODIS和TM等多类型遥感数据和行政矢量地图。通过Internet网络,师生共同交流和关注遥感最新事件和日益严重环境问题,如高分卫星的发射、城市雾霾和水污染事件,引导学生利用现有环境问题解决实际的环境问题。
3实践创新能力的培养
实践教学环节对培养学生的创新思维和科研能力具有重要的作用,环境科学专业作为非遥感专业开设遥感课程,其技能要求为应用型,理论联系实践显得尤为重要。在实践教学上可以以基础理论、基本方法和基本操作为基础,构建分层次的能力训练模式,初期可以安排一些主流遥感数据搜集与处理基础方法的介绍;中期安排一些专业软件应用课题;后期通过科研项目培养创新能力。实践能力培养还需改革传统以卷面成绩为主的考试制度,注重多元化的考核方法,增加理论环节课堂提问、讨论等考核,以及实践环节的软件操作和科研能力考核,以考试促教学,切实提高学生实践创新的主动性。
3.1增强课堂练习和野外实习环节
通过课堂练习和野外实习,使学生更好地理解和掌握遥感的基本概念,基本原理和基本方法,熟悉遥感专业软件的基本操作,增强对不同地物的光谱差异的正确认识。课堂练习环节主要以示范性和验证性为主,学生可通过操作实例增强对理论知识的理解。例如在讲授遥感影像的几何配准过程中,结合试验指导书和软件操作,以图形的方式呈现控制点数目和位置变化对图像纠正效果的影响,增强对几何校正影响因素的理解。野外实习设计主要包括遥感影像数据的准备和预处理、解译标志的建立和野外考察路线的设计等环节。通过野外实习,加深对图像目视和计算机自动分类原理和过程等教学内容的认识。野外实习适宜以学校周边的多光谱影像为例,也可结合区域特色,如在盐城工学院的教学实践过程中,考虑到沿海大开发形势下,采用了沿海滩涂资源开发和保护为实践背景材料,通过实验区的实地考察,使学生掌握假彩色合成图像和地物的识别特征等遥感基础理论知识,同时通过野外实习教学也可进一步引导学生利用遥感技术对滩涂生态环境问题进行检测和分析。
3.2专业软件开发能力培养
在遥感教学中,专业软件开发能力也是实践创新教学的重要内容。ENVI是由遥感领域的科学家采用IDL(InterfaceDescriptionLanguage)开发的一套功能强大的、完整的遥感图像处理软件[7],因此在利用ENVI软件进行实验教学过程中,可以增加利用IDL演示实例丰富教学内容,例如进行遥感影像融合效果评价的过程中,可让学生掌握IDL的学习方法,并学会编写IDL命令调用ENVI函数,进行数据的读取,熵值的计算和融合效果的评价。既可以提高学生的编程能力,又可更好的理解操作的本质,提高学生的专业软件开发能力。
3.3鼓励学生从事科研活动
课堂练习通常是严格按照实验指导操作,相对缺少创新性,因此还需要通过科研项目的锻炼,进一步强化学生运用专业知识和遥感技术解决实际问题的能力。科研活动主要以遥感兴趣小组、大学生创新项目和导师科研项目为主要形式。遥感兴趣小组依据应用领域的不同进行组建,如组建滩涂植被组、水体污染检测组以及大气污染检测组等,考核任务下达后,各小组之间共同完成数据资料的查找、分析和结果输出等工作,最后以小组为单位进行评分和总结。学生在完成专题任务中不仅增强综合分析问题和表达能力,同时也熟悉了基本的科研方法和过程,激发了学生自主探索的热情。此外,在遥感应用小组的基础上,鼓励学生申报大学生创新项目(SRT)和撰写学术论文,同时吸引学生参与老师的科研活动,鼓励学生发表高质量遥感教学论文将学生的毕业论文尽可能与科研课题相结合,通过毕业论文团队建设提高学生毕业论文的深度和广度。
4结束语
一、开展研究型植物学野外实习的必要性
传统的植物学野外实习教学是一种验证型的教学模式,将课堂上的理论知识与野外实践相结合,通过野外观察来验证书本知识,从而达到巩固理论知识的目的。但随着高等教育培养创新型人才的需要,植物学野外实习不再局限于验证书本知识和巩固理论知识,而是更加重视理论知识的应用和创新,强调整个过程的参与和学习,发挥学习主动性,激发学习兴趣和创造力,培养团队精神和协作意识,于是,研究型植物学野外实习应运而生。通过开展研究型植物学野外实习教学改革,为学生创造学习环境和条件,改革教学手段和方法,全面培养学生的创新能力和应用能力,为植物学、地理学等相关专业野外实习教学提供一种新的模式。
二、研究型植物学野外实习教学途径改革
1.野外实习时间安排
随着目前招生规模扩大、实习成本增加,植物学野外实习的时间受到限制,教学效果受到影响。为了在有限经费投入下完成实习任务,必须对野外实习的时间进行调整。把植物学理论课教学都安排在第二和第三学期,在第四学期进行植物野外实习,这样既可节约实习经费,又可使学生全面了解生态系统中植物与环境的相互关系。
实习前3~4周为准备阶段。实习带队教师结合自身的科研方向以及实习基地的具体现状,介绍相关情况,学生查阅资料,拟订研究课题,制定研究计划。特别是将科研课题与野外实习及毕业论文三者结合起来,组织学生参与课题研究。学生通过查阅文献,设计研究方案。野外实习时间为2周,是实施阶段。按照研究方案在实习基地进行野外实地调查和研究,采集植物标本和土壤样品,收集相关资料。实习后3~4周为总结阶段。进行植物标本鉴定、数据处理和资料整理,撰写论文。
2. 野外实习教学内容改革
通过让学生分组调查信阳鸡公山不同海拔梯度上的植被分布及其生境特点,掌握植物群落调查方法,了解该地区的植被组成,理解生态因子对植被分布的影响,学习植物标本的制作方法,锻炼实践动手能力,培养团队合作意识。
在完成前期植被调查及土壤取样的基础上,围绕植物区系、植物分类、植物的空间构型、海拔梯度上的植物多样性、地形(坡向/坡位)对植被分布的影响、土壤水分、养分及土壤质地和结构对植被分布的影响等内容开展相应研究,通过让学生撰写科研论文,培养文献检索、科研论文写作能力以及处理数据和分析数据的能力。
3.野外实习教学形式改革
第一步,实习带队教师提前到实习路线勘查,根据不同植物的物候期,拍摄沿途常见典型植物的植株、叶片、花序、果实等图片,并做成Flas,在实习前给学生反复播放,使学生对不同实习路线分布的代表性植物有大概了解。
第二步,根据不同的实习路线,实习带队教师布置沿途需要学生掌握的植物种类名称、种群特征、环境特征及优势种群。实习过程中,设置一条20m宽的样带,以其中的一个20m×20m样方为例,讲解样方法、样线法等植物调查方法。
第三,野外植物实习结束后,让学生根据植物与生境的关系,讨论光照、肥力、地形、坡向、人为干扰对植物的影响,通过植物学实习,让学生建立植物与环境相互影响相互促进的生态学理念。
4.野外实习考核方式改革
研究型植物学野外实习教学模式确立后,需要建立合理的成绩评价指标体系(表1)实现野外实习目标,基于前人的研究成果以及我院多年的植物学野外实习经验,将研究型植物学野外实习成绩评价体系分为准备阶段、思想作风、专业素养、实习讨论和实习效果五部分,构成适合我校植物学野外实习的评价指标体系。
三、研究型植物学野外实习教学环节设计
研究型植物学野外实习操作过程如图1。