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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)30-0145-02
一、“读书报告”活动的缘起
1.低年级专业教育的弊端。城乡规划专业历史可上溯到2000多年前,但创立城乡规划学科及专业教育,迄今不过百年。我国开办城乡规划专业的高等院校由1998年的不足30所猛增到2013年的近200所。其中,脱胎于建筑学专业的城乡规划较多,约占65%。而西安科技大学建筑与土木工程学院,恰恰就是在建筑学专业创办10年的基础上,于2008年开设了城乡规划专业。由于我校依托于建筑学而创办的城乡规划专业,在低年级(大学三年级之前)所设置的专业课程几乎等同于建筑学专业,如《建筑初步》、《建筑设计原理及其设计》等,且教学内容与教学方法基本一致,即过于注重建筑设计功底与形体塑造能力。而面向城乡规划专业特点的训练缺失,规划专业中强调的理性、逻辑思维能力、社会洞察力以及规划专业知识较为欠缺。从而,造成学生重专业设计、轻背景知识,对城乡规划专业学习的迷茫和迷失,并有盲目和动力不足等问题,还有一部分同学总想放弃城乡规划专业而转向建筑学。
2.“读书报告”模式的提出。面对城乡规划专业越来越宽泛的研究领域,城乡规划专业人才需具备系统观与辩证观,能够立足于整体、系统全面把握所面对的规划问题,这与建筑学专业强调形象思维与个体创造大为不同。虽然城乡规划是从建筑学衍生而来,但它并不是建筑学专业的附属品,因而不应只在高年级的教学中体现出专业的侧重与不同。诚然,两个专业在1~2年级期间可进行相同的专业基本素质教育,但决不应等同视之。且1~2年级是城乡规划专业学习中较为重要的时间段,除完成专业基础技能训练之外,还需开始接触本专业的理论知识。
由于在低年级教学体系中,城乡规划专业并没有像建筑初步课程中包含“建筑导论”,而设置城市导论之类的专业理论初步认知内容。基于目前低年级专业课程较为单一的培养模式以及创新型、应用型人才的需求,采用“读书报告”这一启发、开放、互动的模式,将其纳入城乡规划专业传统的培养体系中,以提高学生专业学习的主动性和积极性,弥补专业、人文、社会知识的不足,消减由于课程体系的不完善而造成的上述一系列问题。
二、“读书报告”活动的实施
积极倡导学生开展读书活动,为使读书报告能在城乡规划专业教学中落到实处,规定学生必须作读书报告,并列入教学计划。做读书报告的时间从一年级第二学期开始,即学生在掌握了一定的建筑概论知识后进行,并要求每月至少举行一次,每学期至少完成3次。
读书报告模式并非一般书面意义上的读书报告,而是以一种活动的形式呈现出来。读书报告活动要求班级内所有学生共同参加,可划分成由4~5个学生组成的小组,由专业任课教师主持。该活动的实施共分4个阶段,即选题、撰写与制作、汇报与讨论、总结。
1.选题。学期之初,专业任课教师给出学生读书报告的内容、要求及形式,拟定读书计划。在老师的指导下,基于学生的兴趣、知识构成及知识点的缺漏等,确定本学期的必读和选读书目。其中,所读书面的内容即为读书报告的内容,即为学生感兴趣的专业书籍,建筑设计、城乡规划及发展过程中出现的重大事件、重要政策变化、热点问题和典型案例等;并以小组为单位进行交流讨论。同时,可请图书馆老师讲述文献的检索方式和方法,以便更加充分地使用校园数据库及网络资源。
2.撰写与制作。在确定主题后,学生以小组为单位,以上述所读书目为基础,同时通过大量文献的查找和阅读,可将其中感兴趣的或印象深刻的内容作为切入点,架构读书报告的框架,为读书报告做准备,并进行分工书写、制作及汇报。书写格式不做过于机械的要求,不拘泥于论文的形式,但必须明确报告的主题、关键词和参考文献(即阅读书目)。注重所选择的某一专题或某一内容在所读书目和查阅一定文献资料的基础上,综合小组所有成员的内容、方法和结果,并明确小组的观点和分歧。
3.汇报与讨论。根据计划要求,读书报告必须进行汇报与讨论,也可以采用头脑风暴或者案例分析的形式,每次由小组中的一名同学介绍其报告主题的基本内容,并着重阐述小组观点,以及在阅读过程中的困惑和不解。其他同学则可对其提出个人见解,对其中有异议的部分展开讨论。同时,由2~3位专业任课教师组成评议小组,在听取并查阅该组报告后,评定成绩;每组报告时间为15~20分钟,教师和学生提问和讨论约5分钟。提出的问题,由小组其他成员给予回答,根据学习态度,报告内容;文献资料,检索能力,对文献资料综合组织能力;表达能力,条理是否清楚,主题是否明确,回答问题时对问题的理解力及回答的正确性,思维是否敏捷等方面进行综合评定。
4.总结。在汇报与讨论结束后,每个小组需进一步撰写、整理并上交读书报告,这是该活动的最后阶段,也是学生收获读书成果的阶段。其内容必须包括所选主题或内容的全部资料,展现去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的分析与思考,特别要对在汇报与讨论过程中同学及教师所提出的异议和观点,进行深入分析与综合、抽象与概括、判断与推理,从而收获有科学性、创新性和应用性的专业知识。最后由多名(2名以上)教师对报告内容进行评定,并列入期末考核。
三、开展“读书报告”活动的意义
1.培养学生专业知识与人文素养的“新平台”。城乡规划是一个涉及经济社会发展和物质环境建设的综合、交叉学科。其专业知识的范围广、内容多,需要建立在大量的阅读基础上,使学生获得较系统、扎实的专业基础知识。同时,强化专业知识与人文知识之间的平衡,是全面提升城乡规划专业学生综合素质的要求。读书报告这一新颖、开放的活动,促使学生在阅读与交流中,通过对思维方式、知识积淀和处理问题的方法等的融合和碰撞,拓展其专业知识、人文知识、社会知识,从而为专业思维、社会责任感和使命感的形成,以及专业健康心理素质的培养奠定扎实的基础。
2.培养学生创新思维的“新方法”。创新思维作为衡量城乡规划专业培养的重要指标之一,通过读书报告使学生能够在把握所读书目的脉络和核心之余,提出对该类问题的思考和见解。因此,学生在该活动中,需时刻保持专业的敏锐性,积极展现其逆向思维和创新思维的能力,进而形成个人的专业意识和创新思维模式。
3.培养学生养成读书习惯的“新形式”。城乡规划已从物质形体规划扩展到社会、经济、环境规划;从孤立的城乡规划走向城市与区域融合的协调规划;从规划蓝图的制定走向图纸与规划政策、法规结合等背景下,城乡规划专业的学生不仅要具备过硬的专业知识,还应具有宽厚的人文社科基础、敏锐的创新思维、健康的心理素养和良好的社会责任感。读书报告既可拓展和更新学生的专业知识、人文知识;同时,该活动的定期举行,将有助于学生养成读书的习惯,并将读书纳为自学的重要组成部分。
4.挖掘学生智慧和潜力的“新途径”。读书报告活动要求学生从报告内容的确定、汇报的方式、多媒体的采用等方面,都要进行精心的设计和准备,体现了以学习者为中心的教育理念。其中,报告活动内容的自行选定,可提高学生专业学习的自主性和积极性,充分发挥学生在整个活动中的主体性。学生通过对所读内容和多种汇报方式的选择,以及对于某一问题的探讨,可锻炼学生的语言表达能力和组织能力,从而充分展现学生的智慧和潜力。
5.完善专业教育与学科建设的“新契机”。读书报告活动的开展,在帮助学生扩大知识面、提高专业素养的同时,可以进一步完善城乡规划专业的培养体系、促进学科的建设。读书报告这一启发性的活动模式,可以提高学生的学习热情,从而促进学生专业知识的更新、扩展和积累,并颠覆了以往以填鸭式为主的教学模式。结合城乡规划专业教育对学生知识与技能、人文素养、创新精神的要求,通过读书报告活动的开展有助于建立专业素质与人文素养并重的新型培养模式,有助于学习型学科组织的建立,有助于为学科的建设和发展奠定良好的基础。
通过对城乡规划专业学生开展读书报告活动的情况来看,这一启发式的教学活动,为学生创造了全面交流的机会,学生不仅展示了自己对所读内容的思考,同时也开拓了视野,拓宽了阅读面,并从中学会阅读,学会表达,学会倾听,学会交流,学会思考。该活动对于复合应用型创新人才的培养具有重要的意义,同时也是对城乡规划专业低年级传统培养体系的补充,可随时在专业培养中进行应用。
参考文献:
[1]崔英伟.我国城乡规划教育体系创新构想[J].规划师,2004,(04):12-15.
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0176-06
城乡规划管理与法规是全国高等学校城乡规划学科专业指导委员会在《高等学校城乡规划本科指导性专业规范(2013年版)》中明确规定的10门专业核心课程之一,也是全国注册城市规划师执业资格考试必考的科目之一。
长期以来城市规划①一直强调以物质空间形态规划为本体的实用技术,在教学中重视规划设计类课程,忽视政治、法律、社会、经济、环境等多方面的理论课程,造成城市规划专业的师生普遍认为城市规划只要做好空间规划方案,把图形绘制美观就可以了。教师也都愿意承担设计类课程,对理论类课程的积极性不高,课程改革动力不足。城乡规划管理与法规课程作为一门理论课程,教师多采用理论讲授+案例教学的课堂讲授方法,只是在有限的课时内完成对课程内容的讲授,很少安排实践及其他形式的教学。由于本身法律法规条文都是很枯燥的条条框框,加之学生对理论类课程兴趣较低,不能积极进行思考并回答问题,最终为了应付考试突击记忆重点内容,课程结束后对该门课程所学内容几近空白。传统教学没有真正起到对学生管理知识、管理思维和管理能力等各方面的培养。
一、多维互动教学的内涵
多维互动教学是一种创新性教学过程, 致力于构建教师与学生、学生与学生的新型关系[1-2]。在教学过程中,教师要根据教学内容的特点,采用多种方法,多渠道传授知识点,多系统地激励、开拓学生思维,着重培养和提高学生分析、概括、判断和迁移运用等综合能力。在多维互动教学中信息传递、师生交往不再是单向的,而是从多角度展开,采用多种方式融合的教学模式[3]。
二、网络教学平台助力多维互动教学的实现
网络教学平台适应信息化时代学生学习和沟通的新需求[4]。基于无线网络和大数据的发展,在传统的课堂媒介外,年轻一代在日常生活中更愿意也更容易通过网络进行沟通和学习[5]。充分利用移动网络,通过学校网络教学平台来建设课程网络教学资源,引导学生在线学习、自主学习、讨论学习、协作学习[6]。
通过网络教学平台,教师将原来在课堂上讲授的基本内容转移到课下[7-8],课堂上才能留出充足的时间用于讲解自主学习中遇到的难点,以及如何对知识进行运用、分析、综合和评价等高级别学习目标内容的深入探讨。在探讨过程中充分利用多维互动方法,发挥学生的主体地位,增强学生之间、师生之间的互动,积极扩展和创造深度知识,提高学生对知识的理解程度,实现课堂时间的高效利用。
三、城乡规划管理与法规课程多维互动教学体系的构建
城乡规划管理与法规课程多维互动教学体系的构建贯穿于课前、课堂和课后的整个过程,三个环节的内容环环相扣,缺一不可。
(一)以指导自学完成课前预习
通过网络教学平台,以指导自学法为主,引导学生完成课前预习,保证课堂多维互动教学的顺利开展。
在城乡规划管理与法规课程网络教学平台中,精心设计有课程信息、教学资源、教学互动、教学评价与反思和课程管理五个课程教学模块(图1),通过课程信息、教学资源和教学互动三个模块,引导学生完成识记和理解层面的基本知识学习,完成相关的作业练习,并扩展学习相关知识,为课堂多维互动做好基础。各模块所包含的详细内容及主要功能如表1所示。
(二)以多维互动开展课堂教学
根据课程各章节的内容特点和学生课前的自学情况,开展多维互动的课堂教学。
城乡规划管理与法规课程可分为四部分:一是行政法学基础;二是城乡规划法律法规体系、方针政策;三是城乡规划管理的运作;四是城乡规划行业管理和职业道德。其中城乡规划法律法规体系和城乡规划管理运作是核心内容。根据各部分内容特征和学生自学问题反馈,课堂内主要采用了案例研究、研讨会和情景模拟的互动教学方法[9](表2)。
1.案例研究法
案例研究是理论与实践之间的桥梁,对实践性较强的城乡规划管理与法规课程而言,通过对案例的分析,不仅能将所学法律及管理理论知识融入逼真的情境之中进行具体化应用,让学生感受实际管理工作中的问题和解决方法,而且也能省去完全依靠实地调研所需花费的大量时间、金钱和精力等[10]。
案例研究法在课程中的应用主要在“城乡规划管理的运作”部分,围绕建设项目选址、建设用地选择及管理、建设工程管理、乡村建设用地规划管理和临时用地、临时建设管理等内容,选取较为典型的违法案例,对案例进行违法原因和处理意见的讨论,在大量案例讨论的过程中,不断提高学生的分析、判断,以及解决问题的能力,不断总结加深对城乡规划管理工作内容和方法的理解。在“行政法学基础”和“城乡规划法律法规体系、方针政策”等方面也有所应用。在“行政法学基础”部分主要是通过简单的举例以说明各抽象概念的含义,在“城乡规划法律法规体系、方针政策”部分,可分别挑选总规、控规、修规及村庄规划等规划的经典案例或结合学生已完成的各类型规划的课程设计作业,对照《城乡规划法》《城市规划编制办法》及相关法律、法规等所规定的编制内容来加深理解。
2.研讨会
课程用到的研讨会形式主要有小组讨论发言、法规知识竞赛、主题演讲和专家讲座[11]。研讨会形式的教学主要运用在“城乡规划管理的运作”“城乡规划法律法规体系、方针政策”和“城乡规划的行业管理、职业道德”三部分。在“城乡规划管理的运作”部分,会针对案例分析进行多次“小组讨论发言”,对教师或学生所提出的规划管理案例,先进行小组内讨论,形成基本观点,再统一进行观点的分析评论。在“城乡规划法律法规体系、方针政策”部分,为强化学生对《城乡规划法》和《城市规划编制办法》内容的记忆,会以各小组为单位,组织“城乡规划法规知识竞赛”,充分调动学生的学习热情和对课程的兴趣。在“城乡规划的行业管理、职业道德”部分,针对行业职业道德的重要性问题,要求学生在课堂上进行有关城乡规划职业道德重要性的演讲,演讲内容要理论联系实际,具有时代性和说服力。在学习过程中,还会邀请2~3名在规划局工作的专家或挂职过的教师,针对管理过程中所遇到的实际问题进行专题讲座。通过一系列研讨会的开展,不仅提高了学生对知识的接受程度,也锻炼了他们的沟通表达能力。
3.情景模拟法
情景模拟法[12]主要用于“城乡规划管理运作”内容中各项规划许可证书的申请、审核、核发程序,要求各小组根据抽签获得的任务要求,虚拟一项具体的申请项目,并制作完成审批过程所需的相关材料(内容可适当简化,但材料要完整),小组成员分别扮演申请者和不同的审批单位,在课堂上完整模拟该证书从申请到核发的整个过程。教师和其他小组则作为评委,对整个过程各环节的专业性及综合表现进行打分。通过情景模拟法,将枯燥的理论知识转变为一种真实的场景,不仅能调动学生参与的积极性,更通过自身参与,牢固记忆了相应内容。
(三)以实习实践进行课后拓展
根据课堂的深入交流探讨,课后利用网络教学平台及时进行知识巩固,并通过问卷调查(图2)等环节进行课堂学习反思和交流。在对课程知识进行识记和理解的基础上,积极开展实习实践,充分深化拓展课程内容。
通过实习实践能将抽象的理论知识进行具体化的分析应用,加强对学生技术和能力的综合培养。课程的实践调研主要针对两部分内容:一部分为城乡规划管理问题调研,要求学生根据课内外的学习和平时积累,对当前城乡规划管理中出现的新问题进行实地调研,调研以小组为单位开展,要有具体的调研提纲、调研问卷和详实的调研数据,最终提交一份图文并茂的调研报告,提交的调研报告择优参与大学生创新创业项目立项或参加城乡规划专业指导委员会作业评优。另一部分为城乡规划管理实习,这部分内容放到课程结束后的假期,要求学生在假期到规划管理部门完成3周的实习,了解规划管理人员的具体工作内容,进行实践体验。
可以看出,基于网络教学平台构建多维互动教学体系需要课前、课堂和课后三个环节的紧密配合,课前的预习是基础,课堂互动是核心,课后的巩固实践是深化,各环节根据任务要求和内容特点,分别采用不同的教学方法(表3)。缺少任何一个环节,都将影响多维互动教学体系的构建和最佳教学效果的实现。
四、基于网络教学平台的多维互动教学方法应用中需注意的问题
基于网络教学平台开展多维互动教学是一种较新的教学方式改革,需要教师、学生和院校三方的共同努力。缺少任何一方的配合,教学过程的实施都会遇到障碍。
首先,教师课程改革的决心和恒心是课程改革顺利进行的前提。网络教学平台的建设和课堂的互动,每一个环节都需要教师的精心设计和全心投入,对教师的专业知识、反应能力、分析总结及表达能力都提出了更高的要求,会增加大量有形和无形的工作量,所以教师是否有强烈意愿改变传统的教学方法是至关重要的前提条件[13]。
学生是多维互动教学改革的主体,学生配合改革的意愿是否强烈,直接影响课程改革的顺利开展。如果学生没有强烈学习的意愿,则多维模式改革的目标就无从谈起。
学院与学校的支持是多维互动教学方法实施的保障。基于网络教学平台开展的多维互动教学翻转了传统的课堂教学理念,灵活多样的教学形式和课程考核方式将会和学校现有的一些
条条框框产生冲突,这给学院与学校的考核制度带来挑战。所以高校课程考核方法改革项目的推进是教学方法改革实施的保障。
五、结语
多维互动教学是一种充分发挥学生主体地位的教学过程。利用网络教学平台,教师将原来在课堂上讲授的基本内容转移到课下,才能在课堂上留出足够的时间进行互动教学,对知识点进行深入探讨。
城乡规划管理与法规课程的多维互动教学体系构建贯穿于课前、课堂和课后三个环节,以指导自学完成课前预习,以多维互动开展课堂教学,以实习实践进行课后拓展。大量的案例分析将抽象的理论知识具体化,便于知识的传授。在多次交流研讨、情景模拟的互动中,锻炼了学生的团队合作和分析表达能力。通过实习实践环节的开展,扩充了学生的实践知识,培养了学生参与规划决策的信心与兴趣。网络教学平台与多维互动教学方法的结合,充分锻炼了学生的综合能力,满足了城乡规划管理与法规课程的教学目标要求,取得了较好的课堂教学效果。
基于网络教学平台开展多维互动教学是信息化时代教学发展的必然趋势,在推行过程中需要教师、学生和院校三方的共同努力。教师课程改革的决心和恒心、学生强烈的学习意愿和院校的技术及政策支持,是利用网络教学平台顺利开展多维互动教学的重要保障。
参考文献:
[1]张美芹.基于信息化资源的多维互动教学模式分析[J].教育教学研究,2014,10(12):67-69.
[2]孙艳芹,等.基于多维互动教学模式的医学基础学科教学方法探讨[J].中国病原生物学杂,2015,10(2):4-5.
[3]毕胭.设计课堂多维互动教学模式的初步探讨[J].科教文汇,2013(5):63,65.
[4]李凯旭,李玉红.教学信息化背景下互动教学与TBL教学的综合应用研究[J].中国管理信息化,2015,18(23):253-255.
[5]王小丁,王雪琴.基于网络教学平台的多维教学模式研究与实践――以“平面设计 CAD”课程建设为例[J].纺织服装教育,2013,28(2):150-153.
[6]李金华.“多维互动”教学方法的探索与实践――以德育课教学为例[J].中国成人教育,2013(13):127-129.
[7]杨俊宴,史宜.基于信息化平台的微教学模式探索[J].城市规划,2014,38(12):53-58.
[8]刘震,曹泽熙.“翻转课堂”教学模式在思想政治理论课上的实践与思考[J].现代教育技术,2013,23(8):17-20.
[9]陈桂,陆锋,盛党红.互动式教学方法在自动化专业课程教学中的应用研究[J].中国现代教育装备,2015,215(4):47-49.
[10]马文军,李旭英.案例研究方法在城市规划与管理中的应用研究――兼论城市规划案例学的建构[J].2008,24(8):89-92.
近年来,高职教育一直处于一种非常被动的局面。从学生的就业及各行各业的评价来说,高职学生的能力不能很好的适应社会的需要是高职教育面临的巨大问题。分析原因,一是高职教育一直沿用着本科的教学大纲,高职教育的时间一般为三年,时间上的缩短仅是教学大纲的缩减,没有系统性的解决高职教育的教学要求;二是高职学生自身的特点,高职学生具有自学能力较差,对理论知识的学习兴趣不足,对知识的应用不灵活等特点。
因此,解决上述问题就要从两方面下手。一是做出符合高职教育的教学大纲。二是应用能提高学生自主学习能力及知识应用水平的教学方法。这里面我主要通过自身的教学经历来谈下高职城镇规划专业的教学方法。
要谈教学方法,首先说下高职城镇规划专业的培养目标。高职城镇规划专业主要培养具有良好的综合素质,掌握城镇规划专业知识和职业技能,能从事城乡及村镇规划设计、城乡及村镇规划管理等技术工作的技能型专门人才。毕业生主要面向城乡建设和管理行业,主要就业岗位为城镇规划员,村镇建设助理员,设计院设计人员等。从培养目标上来看高职生通过三年的学习需要具备下列专业知识及能力:(1)具备识读与绘制规划与建筑图的能力;(2)掌握城镇规划编制的一般知识;(3)具备运用CAD进行设计及表达的能力(4)具备运用专业软件编绘效果图的表达能力。(5)具备城乡与村镇规划成果编制能力;(6)具有编制规划文本、说明书的能力;(7)掌握城乡建设管理与法规知识,具备建设管理及执法的能力;(8)具有熟练应用测量器具进行城镇建设工程测量的能力。
这么多的专业知识及能力怎样在教学中对学生进行培养,最好的方式就是项目教学。项目教学是指将实际项目作为教学的基本框架及主线,项目任务书作为课程的教学成果及评定要求。学生通过完成具体项目,在老师的指导下,处理各个环节要求的目标,熟悉整个项目的操作流程。项目教学能够调动学生自主学习的能力,其实高职学生有着不亚于本科学生的解决问题的毅力和信心。他们在遇到问题的同时有着更高的求知欲和解决问题有效方式。通过项目中遇到的问题,能够激发学生自主去查阅相关的理论知识及方法手段,解决理论教学中学生兴趣不足的问题。下面我以《控制性详细规划》课程的教学为例,来谈下项目教学方法在具体教学过程中的应用。
控制性详细规划处于总体规划及修建性详细规划的中间环节,作为总体规划的深化及延续,同时兼有对修建性详细规划的指导作用。在教学环节中,学生在完成上学期总体规划学习后,进入控制性详细规划的学习阶段。控制性详细规划是城乡规划体系中最有特色的一种规划类型,主旨在于对“控制”的把握。控制分为土地使用控制、环境容量控制、建筑建造控制、配套设施控制及人的行为活动控制。对于各项控制的把握,是课程教学的主要目标。
课程项目教学的前期准备:某城市总体规划(文本、图纸、说明书)、某城市城市规划编制导则、地方规范、控制性详细规划所需的相关规范。某城市某区控制性详细规划设计任务书。设计任务书作为本次规划所需达到的设计要求及成果要求。教师可以模仿甲方,对设计任务书做出疑难解答。要求学生熟悉城市总体规划的内容,对城市有整体的认识,了解城市特色及规划重点,特别是对所做控规的地区进行详细了解。要求学生做出土地利用现状图,了解现状各地块的土地使用权属,同时结合上位规划了解规划地块现状与规划的差异,对设计的合理性做出选择。
项目设计阶段:学生在现状图的基础上,结合上位合理性的规划。项目设计阶段分为三阶段:初期构思阶段、方案完善阶段、成果表达阶段。结合每个阶段的不同特点,学生需要学习不同的理论知识及不同的操作技能。
1、初期构思阶段:这阶段主要要求阅读大量的设计实例寻找设计灵感,表达手段多种多样。学生可以随意发挥创造力,对未来城市的发展提出自己的想法。常见的方式为手绘进行资料的收集及想法的表达。要求学生运用所学的美术知识进行方案构思。教师可以模拟甲方对学生提出的想法进行评价。
作者简介:吕慧华(1982-),女,江苏盐城人,盐城工学院环境科学与工程学院,讲师;周峰(1985-),男,河南南阳人,盐城工学院环境科学与工程学院,讲师。(江苏 盐城 224051)
基金项目:本文系盐城工学院2013年度校级教改研究项目(项目编号:77)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0127-02
环境地理信息系统属于地理信息系统(GIS)在环境领域的研究分支,是利用GIS 技术对环境进行管理与研究的计算机系统。它以环境工程和环境科学为研究对象,以环境学、计算机科学、地理学为基础,与遥感、测量、数据库、数据挖掘等紧密相连,广泛应用于环境资源调查、环境评估、环境规划等领域的研究。[1-4]
环境地理信息系统作为解决众多实际环境问题的重要技术手段,具有较强的实践性以及跨学科特点。与GIS专业学生相比,环境专业学生在计算机、地图学、地理学、测绘学、程序设计、数据库等方面知识结构不完整,若系统深入学习,将面临很大的困难。[5,6]因此,环境专业学生学习GIS课程时,其教材、教学方法、实验设计以及考核方式等都应具有一定的特殊性。本文根据环境地理信息系统课程特点以及环境专业学生培养目标要求,结合笔者近几年教学实践,着重探讨如何让环境专业学生在有限的学时内较快较好地掌握GIS理论与技术。
一、环境地理信息系统课程简介
环境地理信息系统是环境专业的选修课。该课程主要利用学生所学的环境学、数据库技术和GIS技术对环境地理信息系统的进行设计开发与应用,拓展学生的应用技能。其教学目标主要为:第一,使学生熟悉GIS的基本概念;了解空间数据组织和管理的常用方法;掌握空间数据采集和输入;数据质量分析的基本方法和内容。第二,掌握GIS空间分析的基本方法与特点,具备应用GIS解决环境领域实际问题的能力。第三,了解环境信息系统的结构和开发过程,并能利用所学理论进行开发设计。
GIS技术在环境领域得到广泛应用,主要表现在以下几个方面:第一,GIS在环境数据管理中的应用。例如在编制环境质量报告书中,可以运用GIS进行环境地理空间数据组织和管理,并且运用专题制图功能分析环境质量的时空变化趋势。[7]第二,GIS在环境影响评价中的应用。例如将GIS与大气污染扩散模型相结合,可以预测在给定气象条件下污染物的空间分布,再将污染物空间分布与人口密度进行空间叠加分析,从而确定受大气污染影响的人口数目。第三,GIS在环境规划中的应用。例如在污染源分析和水源保护区划分中,可利用GIS缓冲区功能,将缓冲区与其他信息作叠置分析,以确定受污染源影响或影响水源保护的区域。第四,GIS在环境应急响应中的应用。例如在突发性水污染事故中,可以运用GIS的空间数据集成和网络分析功能与水质模拟技术相结合,对突发性水污染事故造成的污染情况进行模拟,以便能及时确定受影响的范围和对象。
二、教材建设和教学资源整合
1.教材的建设
教材是一门课程的基础。环境地理信息系统由于涉及的相关学科众多,目前还很少有针对环境专业的地理信息系统权威教材,因此编制环境地理信息系统教材对于保证课程质量具有重要的作用。通过教学实践发现,环境地理信息系统课程教材在内容上可以分为两大部分:第一部分为GIS基础理论和关键技术,主要内容为地理信息系统主要原理和技术步骤;第二部分为专题案例,分别讲述地理信息系统在环境规划、环境管理、环境监测以及环境影响评价中的应用案例。将教材分成上述两个部分,可以实现理论和实践的有机结合,从而达到更好的教学效果。
2.教学资源整合
GIS教学资源特别丰富,要注意充分开发和利用。第一,开设教学网站,把多媒体课件、讲课录像、案例等资料放到网络上,使学生能够随时下载或在线学习。第二,建立教学资源数据库,汇总国内外比较好的地理信息系统学习资料,对Internet上的一些专业的GIS网站、论坛建立超链接,方便学生对这些网上资源进行访问,从而能获取更多的GIS信息,拓宽知识面。第三,积极与相关学科的教学及科研人员广泛联系,密切合作,实现资源共享,形成强大的课程推动力和浓郁的课程文化氛围。第四,教师要引导学生在GIS课程学习过程中始终处于主动地位,让学生通过自主学习,掌握有关技术运用。
三、课堂教学与实践教学的有机结合
1.教学时间要安排恰当
第一,开课时间的安排:由于该门课程要求学生具有较高的计算机运用能力,同时要对环境科学与环境工程专业知识有一定的积累,因此这门课的开课时间最好设置在四年级第一学期,这样可以取得较好的教学效果。
第二,理论课与实验课的学时比例:建议学时数为标准的40学时,其中理论课安排24学时,实验课安排16学时,理论课和实验课要交叉进行。
2.教学引导要灵活多样
案例驱动是应用型环境信息系统课程教学、引导的好方法。它是一种以项目为核心的教与学的方法,将教学过程与具体的案例充分融为一体,围绕具体的案例构建教学内容体系,组织实施教学。例如在盐都县环境功能区划图项目中,使用GIS软件的进行空间数据库和属性数据库的建立、缓冲区分析、叠置分析、制图等,每一个功能对应实践教学体系的一项内容,由学生独立完成。在这个过程中,学生可以了解相关知识点,甚至把零散知识点有机串联起来,形成自己独有的知识体系。
3.实验课程要分级
表1 环境地理信息系统实验课程安排一览表
实验类型 实验名称 具体内容 学时分配
基础性实验 ArcGIS的基本操作 熟悉软件基本操作界面;空间数据库和属性数据库的建立 2
影像配准及矢量化 影像配准;定义投影;扫描矢量化;数据转换 2
拓扑检查 拓扑的创建、错误检测、错误修改和编辑等 1
地理查询 地理查询;SQL查询;查询函数的应用 1
矢量数据的空间分析 叠置分析;缓冲区分析;网络分析;空间统计分析 2
栅格数据的空间分析 重分类;栅格计算;坡度提取 2
综合性实验 ArcMap制图-地图版面设计 版面设计;地图标注;地图整饰;地图输出 2
环境监测点分布图 区域环境底图的制作,环境监测点位的标注 2
环境生态功能区划分布图 根据环境要素、环境敏感性等,对区域进行生态功能分区 2
环境地理信息系统实践中很重要的内容就是软件的应用,因此要想系统掌握应用技能,就需要把实验进行分层设置,如设置基础性实验和综合性实验,具体内容见表1。基础性实验是软件基本界面和操作,学生需要了解该软件界面,掌握基本功能;综合性实验采用学生熟悉的专业课相关的案例,使得学生能够掌握使用软件工具解决专业问题的能力。
四、改革考核方式
GIS是一门理论性与应用性并重的课程,它的考核内容包括基础理论、基本技能、应用能力等。因此,在教学过程中,应针对不同的教学内容,设计灵活多样的课后作业,改革传统的课程考核方式。第一,建立网络GIS教学和问答系统。通过网络GIS互动教学,根据学生的不同个性特点和需求对学生进行在线辅导,帮助解决学生在学习过程中存在的问题,培养学生对GIS的兴趣和动手建模能力。第二,设计灵活多样的课后作业。通过布置学生论文,让学生自主查询网络资料,并根据自身情况明确学习的具体内容,开阔学生视野,提高自学能力。第三,建立课程兴趣小组。对于知识掌握较好,应用能力强的学生,可以将其组成若干学习小组,参与到教师的科研项目中,进一步提高其学习应用能力。第四,采取多样化的考核方式。除日常考试外,可选择实验、设计报告等进行综合考查,试题可以采用非唯一性答案并与专业实际紧密联系,由此发散学生的思维,培养其创造力。
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