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“地理信息系统”课程的组织管理与评价研究

发布者: [发表时间]:2023-06-19 [来源]: [浏览次数]:

能源与水利学院-地理信息系统原理课程团队

课程建设是学校教学建设的基础,是实现人才培养目标、提高人才质量的重要环节。通过课程建设质量评价,能促进学校对课程建设的指导和管理,全面提高课程教学质量。

质量管理与评估处自2022年10月起,对“地理信息系统原理”等核心课程的建设及教学满意度等情况开展了问卷调查。调查涉及七个方面内容:教学理念、课程教学团队、课程目标、课程教学设计、课程内容、教学组织与实施、课程管理与评价,设置了16个观测点图1)。

图1核心课程调查内容

“地理信息系统原理”调查以2019级、2020级测绘工程专业的学生作为调查对象。从调查的课程整体来看,学生对核心课程的课程管理与评价满意度较高。其中,对“地理信息系统原理”课程的课程管理与评价满意度较高,为95.72%。

一、地理信息系统原理课程特点分析

目前,地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)被广泛应用于灾害监测与防治、环境保护、精细农业、电子商务、交通运输、国防安全等国民经济和社会生活领域。从事GIS工作的人才需求连年增长,地理信息系统已成为各高校相关专业的重要专业课之一。

“地理信息系统原理”课程是沈阳工学院测绘工程专业的必修课和学位课之一,具有极强的实践性和跨学科等特点。本门课程服务于并受益于其它课程,是测绘科学与技术学科体系中重要的组成部分。如前期课程“测绘学基础”和“数字测图原理与方法”授课内容中均涉及了地理空间数据的来源以及采集的手段和方法,便于本课程中对地理空间数据表达的理解,同时为后续课程“地图制图学基础”和“测绘软件应用”提供理论基础和技术支持。

二、地理信息系统教学管理办法的探索

结合当前教学管理中存在的问题,课程团队从制定详细周密的教学计划、科学创新的教学方法、合理构建教学结构、更新先进的教学内容、规范化学生课堂行为和采用多样化的管理形式等方面进行改革(图2)。

图2课程管理办法

1.制定教学计划

课程团队在课程教学展开之前,到企业调研(图3),结合企业需求,通过分析课程的特征、性质、目标等,预先制订出详细的教学计划,包括课程内容、教学重难点、课堂要求和考核标准等,并对其进行细化处理。教师授课过程中根据实际教学情况,通过观察学生的学习状态,团队讨论调整、优化和改进教学计划,确保教育教学的顺利实施。

图3企业调研照片

2.科学教学方法

在教学实施过程中,摒弃传统的理论教学加辅助上机为主的形式,转变成以工作过程为导向,探索项目实践教学方法。以学生为中心,以项目为中心,以实践经验为中心,将教学内容和目标巧妙地融入科研项目任务中,由任务驱动教学过程进展,实现产教学研一体化,从应用实践和学科前沿的高度引导学生探索GIS发展趋势。在项目实施阶段,定期进行学生学习效果反馈,持续改进。项目团队每月开展一次研讨,分析改革措施的不足之处,提出新的改革方案,最终形成有效果、有针对性的教学设计。

在基于工作过程系统化的课堂教学中最为重要的是模拟学生们就业之后的工作环境,从资讯、决策、计划、实施、检查、评价六大步骤对学生们开展“地理信息系统原理”教学,从而达到工学结合的效果。“资讯”阶段主要是让学生们基于教师对项目的介绍,选择和确定完成项目所需的数据和技术方法;“决策”阶段要求学生与学生、学生和教师一起开展集体讨论,辨析问题,培养学生团队协作的能力;“计划”阶段通过讨论,获得整个项目的实施计划流程;“实施”阶段主要是针对技术方案进行相应的实施;“检查”阶段主要是小组内部对项目结果进行分析,小组间对成果进行展示;“评价”阶段主要是学生和学生之间相互评价以及教师对学生进行评价,让学生们能够充分认识到自己在这一过程中存在的问题,并且寻找更加合适的解决问题的方式(图4)。

如在空间分析模块,教师通过发布实验目的和内容提出“如何选择最适宜的购房地段”的问题,学生利用现有资料开展小组讨论确定“市区择房分析”的实施方案,并进行实践操作获得结果,从而获得利用缓冲区和叠置分析解决实际问题的能力,实现理论与实践的紧密联系。

图4教学组织过程

3.优化教学结构

为提升学生案例分析能力和创新能力,将原32学时的验证性实验部分更改为综合性实验,集中于空间分析和综合应用部分。综合性实验需要学生综合运用多种处理和分析方法完成,通过引入测绘方向实践项目,引导学生参与到项目分析、实施方案设计和方法验证等项目全过程。通过优化实践课程结构提升学生对GIS原理和应用的全面认识,培养学生理论联系实际的能力,使得本课程中实验类型更为丰富性,实验内容更具针对性。

4.更新课程内容

为保证高质量的项目教学效果,在现有教材案例和主讲教师项目案例基础上,收集和完善项目案例素材,优化拓展教学资源(图5)。一方面,项目组成员梳理细化课程各章节的知识网络和重、难点,结合教师自身专业特点和所从事的优势科研领域,在课程组内部开展教师间的交流协作,构建内容丰富且适用性强的教学案例库。从教师项目层面,测绘工程专业成立了科研团队,教学团队每年均有横、纵向科研课题数项;学生通过参与项目,使其掌握从数据获取与处理、实现缓冲区、叠加、网络分析等基本空间分析到数字高程模型(DEM)建立与应用以及制图全流程。

另一方面,到相关企业调研,收集优秀项目案例,以保证项目教学的顺利开展。从校企合作角度,与广州南方测绘科技股份有限公司合作建立“沈阳工学院—南方测绘”遥感研究所,并联合申报省级实践教育基地一处(“沈阳工学院—南方测绘”校外实践教育基地)。企业项目资源丰富,学生通过到企业参观学习、参与项目,拓宽学生的专业视野,提升专业素养,实现应用型为导向的企业需求型人才培养。

图5更新教学内容

5.规范化行为和多样化管理

教师在首次展开教学时,就要明确相关课堂行为规范,如迟到、早退、请病事假流程和要求等,告知学生并将其纳入成绩考核之中,规范学生自我约束能力。后续教学之中,持续贯彻实施课堂行为规范于学习始末,逐渐养成良好的学习习惯,全面提升个人综合素质。教学管理形式上,理论课的管理要严谨,帮助学生奠定扎实的专业理论基础;实践课的管理要灵活,强调学生实践能力的锻炼与提升。

三、地理信息系统教学评价办法的探索

1.构建合理考核模式

为了调动学生实践动手的积极性和提高课堂参与度,强化学生主体地位,“地理信息系统原理”课程的考核模式为“课堂表现+课后作业+实验报告+期末考试成绩”四部分构成,分别占5%、5%、40%和50%,注重实践环节,并侧重于对知识应用的考核。在教学环节中,鼓励学生围绕实际问题积极参加课堂或小组讨论,增加技术方案、案例作品等多种考评形式,并纳入小组汇报考核中。在期末考试中,适度加入无标准答案主观试题的分值权重,考核学生综合运用知识的能力。

2.多方多角度评价

学生作为教育的主体,对教学评价最具发言权。教师应该在授课过程中,分为授课前期、中期和后期三个阶段进行匿名问卷的调查,分析学生对课程内容、方法和授课手段等的评价以及时进行调整。院校两级督导通过听课,观察教师教学的整个过程,结合教案、课件及相关教学材料等,诊断教师教学中出现的问题,给予相应的评价与指导,提升个人业务能力与水平。企业客观地评价教学质量与水平,共同修订人才培养方案,改革教学方法与内容,开发与共享教育资源,最大限度地促进校企双方共同发展。同时,根据教育部门对专业建设的评估、和社会对专业人才综合素质的评议等,完善教学评价机制,实现专业的可持续发展(图6)。

图6多方多角度评价

四、教学改革成效与持续改进

1.课程管理与评价结果

课程管理与评价指标的主要观测点是科学且可测量。此项一级指标包含1个二级指标,是多元化评价方面。问题一共设置了3项,分别是课程设置多元化考核评价情况、考核包含内容、对作业的评价情况,满意度均高于90%,考核包含内容满意度最高,其次为课程设置多元化考核评价情况,对作业的评价情况最低(图7)。调查结果表明教师备课要求明确,学生学习管理严格。针对教学目标、教学内容、教学组织等采用多元化考核评价,过程可回溯,诊断改进积极有效。教学过程材料完整,可借鉴可监督。

图7学生对课程管理与评价方面的各项满意度

2.持续改进

教学管理是保证教学质量的手段,教学评价是实现教学目标的标准。本研究结合沈阳工学院应用型人才培养目标和“地理信息系统原理”课程特点,对标工作过程系统化要求,通过项目教学,科学合理的进行课程管理和评价,为教学活动的顺利展开,教学质量的稳步提升,提供可行的现实依据。在改革过程中,也进一步培养学生理论联系实际的能力,充分调动学生的积极性,提高课堂参与度,突出学生的主体地位,形成独特的地理信息系统课程教学方式。但仍需从以下几个方面进行持续改进:

(1)团队应根据学生知识基础和学习特点,以培养高质量应用型人才为导向,优化“以学生为中心”的教学环节,包括每章节的案例选择、任务设定等,合理设置团队活动,培养学生发现问题和解决问题的能力,并鼓励学生将学习成果用于创新创业竞赛中,提高学生的获得感;

(2)优化课程考核机制,有效监测学生学习效果和多方面能力培养成效,采用访谈、调查问卷的方法落实多方多角度的持续评价体系;

(3)在课程思政建设方面,亟待提高教师的育人水平,形成思想政治教育嵌入教学的理念,明确课程思政建设的价值与重要性。围绕测绘地理信息的转型升级对测绘专业教育提出的新要求,重点挖掘我国新技术新手段的发展、爱国主义教育、爱岗敬业、职业道德教育等方面的思政元素,对学生进行德育教育,达到润物无声的育人效果。

(4)项目组针对教育活动和教育实践中的问题,采用“计划-执行-检查-处理”(PDCA)的模式,在行动研究中不断地探索、持续改进工作,解决教育实际问题。





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