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關鍵詞:土地信息系統;教學內容;創新模式
Abstract: Land information system is one core practical course. The paper first analyzed land information system’s prospect, then discussed the content, innovative mode, at last, proposed three innovative modes ,such as course design, scientific research participation, undergraduate design.an informative and technological course which is the product combining land management with information technique. The paper first put forward all kinds of techniques needed by students based on the analysis of land information system’s prospect, then discussed the goal, content, approach of experimental teaching, at last, proposed four approaches such as class experiment, opening program, scientific research participation, undergraduate design. In a word, in view of the above reform suggestion, we wish the students could have creative, innovative, entrepreneurial spirit, so as to they could easily adapt to the need of the development of economic and social.
Key words: land information system, teaching content, innovative mode
中圖分類號:P273 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1引言
《土地信息系統》(LIS)是土地資源管理專業的核心主干課,是一門集理論和實踐為一體的技術課[1] 。我校土管專業以工科為背景,更加突出該門課程的實踐技能的培養。隨著信息技術的發展,傳統的技術和手段已不再適應土地調查、監測、評價和規劃的發展,而“3S”技術貫穿了包括土地信息的獲取、處理、空間分析、專題評價、決策應用等所有土地資源管理工作的過程。技術的革新不僅使得我國土地管理模式發生根本性的變化,更要求培養的人才適應巨大的技術變化。因此,本文結合土地信息系統發展趨勢,從課程改革內容、創新途徑兩個方面進行闡述,旨在通過課改切實提高學生科研創新能力,力爭培養出具有創造、創新、創業精神的適合社會發展需求的綜合型人才。
2 教學內容修訂
關于LIS的理解,不同學科側重點不同。國際測量人員聯合會(FIG)對LIS的定義是:“土地信息系統是一種用于法律、行政管理和經濟決策的工具,并輔助規劃和開發。一方面,系統由數據庫組成,數據庫中包含著某地區的土地有關的空間配準數據;另一方面,該系統的組成還包括一些處理過程和技術手段,用于系統采集、更新、處理和數據”,該定義具有一定的普遍性,目前被廣大學者所接受。LIS的目標是決策和規劃,主要特征是數據庫和數據處理,基本要求是空間數據配準和關聯[2]。當前,隨著空間技術和計算機技術的快速發展,我國土地信息系統進入快速發展期,呈現出新的發展趨勢:1)LIS數據獲取來源。遙感(RS)技術、全球定位系統(GPS)技術與土地信息技術的進一步融合;2)LIS數據處理、分析。時空數據的表達、存儲、操作、查詢統計和時空分析以及時空模型的建立;3)LIS系統應用。運用LIS解決自然資源規劃、決策,提高社會經濟效益;4)WEBLIS。Internet與LIS的結合,實現土地信息傳輸與交換的網絡化、自動化。5)LIS集成。首先是數據標準體系的建立,其次是從單向應用到系統集成[3]。
土地信息系統是研究如何利用測量與制圖技術、計算機技術、網絡技術、3S技術等現代技術解決土地資源管理的信息化、科學化、規范化等問題的科學,其內容涉及土地信息的采集、處理、分析、表達、存儲、應用和管理[4]。我校土地資源管理專業開設的土地信息系統課程學時總數為48,其中理論教學環節15課時,實驗環節為33課時。根據新設置的土地信息系統課程改革目標,結合LIS發展趨勢,我們對課程教學內容(主要是實驗內容)進行修訂,具體見表1。
試驗教學內容由改革前的8個實驗增加到9個實驗,且實驗內容進行修訂完善。強化學生利用Mapgis、MapInfo、ArcView等GIS軟件掌握土地信息處理流程的各個環節,了解具體的土地信息數據采集、數據存儲結構、數據處理、空間分析、輸出等基本過程,熟練運用土地專題應用系統,部分同學能進行系統的二次開發。
表1土地信息系統教學內容改革前后對比表
3教學創新模式探討
為保障LIS課程教學效果,提高學生動手能力、思考能力、科研創新能力、團隊合作精神,嘗試從以下三方面進行改革。
3.1課程設計
課程設計是針對實踐性較強的課程,在課程結束后進行的為期兩周的分組設計某個題目的一種教學方式。LIS課程設計要求學生能綜合運用實驗課所學技能,自主選擇土管領域某項專題(比如城鎮土地分等定級估價、農用地分等定級估價、土地利用專題規劃、土地利用總體規劃),3人一組,從專題選取、資料收集篩選、技術路線確定、實施方案確定、過程分析、結果取得都由小組自主完成,期間指導老師參與,保證方案可行性及可操作性,最大程度鍛煉和提高學生探索精神、創新能力,克服縮手縮腳、不敢面對失敗的不良情緒。
3.2開放項目
科研動手能力的提高,單靠課內試驗教學是遠遠不夠的,隨著土地管理信息化的發展和對創新人才的需求,以往的試驗教學模式越來越不適應現代高等教育的要求,當前形勢下,開放性試驗教學模式可以說是現代高校教學模式的必然趨勢和發展方向,是培養學生科研意識的基本途徑。自土管專業開設以來,每屆都有申請試驗開放項目。2005級土管,申請兩個開放項目,分別是“濟寧農村居民點用地問題及對此研究”“鄒城市建設用地可持續發展研究”;2006級土管,申請“天橋區土地利用總體規劃研究”;2007級土管,申請“臨沂羅莊土地利用總體規劃、臨沂高新區土地利用總體規劃”;2008級,申請“天橋區土地利用規劃數據庫建設”、“羅莊區土地利用規劃數據庫建設”。開放試驗項目的設立,鍛煉了學生科研思維能力,提高了發現問題、分析問題、解決問題的能力,增強了學生科研創新能力和團隊合作精神。
3.3科研參與
此種試驗教學模式,從最初的項目研究目的、研究背景、研究方法和技術路線的確定,到資料的搜集、工作方案的制定、數據的整理分析,最終方案的編制,涵蓋了科研項目的整個過程。土管專業近幾年申請的科研項目涵蓋了土地利用規劃、土地集約評價、土地定級估價、規劃數據庫建設、規劃環境影響評價、地價動態監測等方面,從資料收集到數據處理、分析、可視化到系統建設都有大三、大四學生的參與,充分鍛煉學生科研創新、團隊合作能力。
實踐證明,經過課程設計、開放項目、科研參與這三種試驗教學模式的改革,學生的操作動手能力、探索精神、思考問題的思維模式、增強創新和求知欲都有極大的改進。
4結語
土地信息系統是一門理論性、技術性、實踐性很強的主干課程,隨著信息化發展,社會對土管人才技能的需求程度加強,如何通過行之有效的途徑提高教學效果,培養出適合社會發展需求的綜合性人才,本文從教學改革的目標設置、內容修訂、教學模式兩方面進行分析,旨在通過教改,提高學生綜合科研創新能力,培養出適應經濟和社會發展需求的厚基礎、寬口徑、創新創業型復合人才。
參考文獻:
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[3] 張宇,鄧鋒.淺談我國土地信息系統的建設與發展.價值工程,2010:139
【關鍵詞】自然地理學;地方高校;自然地理與資源環境專業
一、地方高校自然地理學教學內容優化的必要性
自然地理學是地方高校多個專業的基礎課,由于不同高校這些專業學科發展背景、依賴的重點學科不盡相同,不同專業學生對自然地理學的知識需求也不一樣,但各地方高校往往忽略這種差異,導致自然地理學教學存在以下問題:①教材問題。不同高校,大多采用了伍光和教授主編的第四版《自然地理學》教材,有些專業開設的與自然地理相關的課程沒有相應的教材,也應用這一教材,同一教材不能適應各高校、專業自然地理學基礎教育;②教材涉及內容較多,涵蓋面較廣,教材內容與專業其他學科重復嚴重[1];③自然地理學理論及實踐教學內容授課往往受任課老師的知識背景影響,很少考慮不同專業的需求;④地方高校主要擔負著培養服務于地方經濟的專業人才,針對性自然地理學教學開展不夠;⑤自然地理學實踐教學重視不夠,學生自然地理學實踐能力不強。因此,地方高校自然地理學教學要針對不同專業及學生的實際,靈活取舍教學內容,重視教學內容優化,做到有的放矢,提高教學效果。
二、地方高校自然地理與資源環境專業自然地理學課程教學內容優化原則
1.遵循人才培養目標和培養方案的原則地方高校自然地理與資源環境專業自然地理學教學內容優化要結合學生就業,要結合專業人才培養目標和培養方案,不同的地方高校自然地理與資源環境專業有自身的特點,有不同的人才培養方向、培養目標和培養方案。目前,桂林理工大學自然地理與資源環境專業主要以土地整理、土地復墾、土地開發、土地規劃為發展主線,兼顧地質災害環境評價、土地估價,同時培育發展土壤地球化學、土地數據庫管理等新生方向。培養方案主要涉及地理學和土地管理學兩方面的課程。自然地理學屬于專業基礎課,是其他專業課的基礎,土地規劃、管理與環境評價涉及的自然地理學知識教學的重點內容。2.提高學生綜合素質的原則隨著經濟的發展,土地利用不合理造成的土地資源破壞、減少,全球氣候異常頻發,地球水土資源、大氣環境、生態環境破壞的問題日趨嚴重。當代大學生對高質量生存環境的需求日益強烈,有認知自然地理的特征及發展規律,掌握如何保護生態環境的需要。人地關系問題探討是自然地理學研究的重要內容和目的,人地關系論經歷了地理環境決定論、或然論或可能論和協調論或和諧論。協調論或和諧論的產生是地理學者對人地關系相互作用、相互影響長期研究的產物,是解決人類面臨的人口、資源、環境問題的必然產物,是實現人與地理環境可持續發展的必然要求[2]。因此,人地和諧的理念和理論教育要作為自然地理學教學過程中重要內容,在教學過程中教師要善于發現環境保護和可持續發展意識的自然地理知識和理論,以滿足學生素質教育的目的和需要。3.滿足學生專業發展的需求的原則自然地理與資源環境專業培養的專業人才比較寬泛,包括土地利用、規劃及整理,資源環境評價與管理,自然地理學教學與科研等方面的人才,其中土地利用、規劃與管理人才專業發展中通常涉及以下自然地理學知識的應用:①自然條件分析。自然條件是土地利用規劃、管理與評價基本條件和物質基礎,土地利用規劃、管理與評價要求對研究區域的地質、氣候、水文、地形地貌、生物、土壤等自然條件要素進行分析和介紹,以便對研究區域的基本情況和概括進行全面把握。一般本專業報告、設計或論文中通常要求對項目(研究)區自然地理概況和自然地理條件進行介紹。②土地適宜性、地質災害環境評價分析。土地利用、規劃及整治要求結合自然條件對土地質量、適用性和生產潛力進行評估,對項目開展的適宜性及可行性進行評價,從而保證項目開展的科學性、可行性,為土地規劃及整理等管理提供理論依據;為了避免自然、地質災害給土地利用帶來損失,土地開發和利用通常要考慮地質災害、環境災害的影響,保障人們的生命、財產及經濟安全。③土地規劃、管理、評價分區的主要依據。土地利用規劃中的總體布局、管制分區的重要依據之一就是要考慮不同區域土地的自然地理條件,因地制宜發揮不同自然條件土地的優勢。土地整理的規劃、土地復墾的復墾方向、不同區域地質災害等級劃分都離不開自然地理條件的分析與評價。4.結合地方的自然地理特征實際的原則不同地區自然特征不同,地方高校自然地理與資源環境專業往往有自己的專業特色,自然地理學教學應該考慮區域差異和特點,需要聯系地方實際,教學要緊密結合當地的自然地理特征,尤其是實驗和實習課,充分利用當地的自然地理條件,讓學生走進自然,認識地方地層、地質構造、地貌、氣候、水文、土壤及生物等自然要素,分析其組成、分布特征,揭示其相互聯系和形成機制,提高自然地理學教學效果;同時有利于節約實習、實踐地點過遠造成的時間和經費浪費。
三、桂林理工大學自然地理與資源環境專業自然地理學教學內容優化
為了提高自然地理學教學效果,依照以上原則,桂林理工大學自然地理與資源環境專業自然地理學教學在選擇伍光和教授主編的自然地理學作為教材的基礎上,選擇性的講授和學習自然地理學知識,并注重編寫本專業實驗及實習教材,對自然地理系教學內容進行了以下優化:1.理論授課內容調整與優化措施。由于培養方案中沒有植物學方面的課程,同時自然地理學教材植物學內容涉及較少,在教學過程中增加“植物地理學及植物學基礎知識”內容;為了促進學生人地和諧的理念,增加環境保護意識,提高學生的綜合素質,增加“全球環境問題及全球氣候變化”內容,增加一次學生討論會“如何保護自然地理環境,實現自然資源的可持續發展”;為了讓部分學生了解自然地理學相關科研內容和項目,增強學生的科研思維,以學術報告的形式開講座1次,并要求參加自然地理學創新創業項目的學生簡單介紹其科研項目和思路;針對地方巖溶地貌發育的特點,巖溶地貌、水文及植被特征作為重點學習和講授內容。由于培養方案有基礎地質學、第四紀地質與地貌學,刪減“板塊構造學說、巖石礦物”的相關內容;由于土地規劃、管理與環境評價主要涉及陸地環境水文、水資源,教學過程中刪除了海洋水部分內容;由于培養方案開設有土壤地理學,適當削減土壤形成及分類相關的課程;在各章節中向學生介紹自然地理區域分異特征,刪減“自然地理區域性及整體性”相關內容;簡化“天文地理學”“生態系統”教學內容.2.實踐教學內容調整與優化措施。自然地理學實習主要結合當地的巖溶地貌發育的特點,對巖溶地區孤峰、峰叢、溶洞等地貌、巖溶紅色石灰土土壤、巖溶灌草叢植被、巖溶地下河進行調查,巖溶地區地下溶洞、地下漏洞形成的崩塌、巖溶地質下陷等地質災害進行評價。結合校園處在巖溶發育地區的實際,實驗課充分利用校園自然地理特征,要求學生對校區自然特征進行調查,進行綜合描述;為了鞏固植物學相關知識,結合校園園林植物種類豐富的特點,收集雁山校區植物名錄,了解植物命名原則及不同種類植物特征;利用天文望遠鏡觀察星體、月球;為了促進學生對自然地理學知識的探索和求知,開展“顯微鏡觀察植硅體”實驗項目,了解植硅體的形成及其在自然地理學研究中的應用。
參考文獻:
[1]蘇英.高師自然地理學課程改革初探.咸陽師范學院學報[J],2003,18(6):71-74.
【關鍵詞土地管理;必要性;管理策略
中圖分類號:C93文獻標識碼: A
一、土地管理的必要性
加強土地管理是我國經濟發展的必然選擇。嚴格的土地管理制度不僅僅是為了保護和利用好現有的每一寸土地,更是為了國家與民族的長遠生存。從保證國家糧食生產與安全的角度考慮,做好土地管理,保護耕地,提升農業生產力,是十分必要的。
近年來隨著耕地面積的減少、農業人口的外移,耕地廢置現象嚴重,可用耕地面積不斷下降,但是糧食需求卻在一直不斷增加,且隨著生活水平和生活需求的提升,這種矛盾更是越來越激化,因此,土地管理勢在必行。如果不加快實施強制性的管理手段,解決當前的這些問題,將會影響國家發展,其后果不堪設想,必須引起警覺。
土地是生存的基礎,它除了能夠提供眾多的生產資料外,還是人民賴以生存的基礎保障,目前大量耕地被占用使得不少地區的農民群眾失去了土地,且為了謀求當前發展利益,壓低地方補償安置標準,不僅縱容了貪污,且對于農民群眾來說也是一大傷害。這些人在無崗無業無社保身份的情況下生活現狀越加窘迫,因此,加強土地管理,也是確保社會安定,保護弱勢群體的重要措施,否則,將會激化社會矛盾,不利于國家長遠經濟發展和民生建設。
二、信心技術在土地管理中的科學應用
近幾十年來,隨著城市化快速擴張,非再生資源的枯竭及對其他環境問題的關注,導致對土地信息的需求猛增。土地利用問題的研究已經和生態環境的全球變化、地區經濟的發展、國家和區域可持續發展等聯系在一起,這就要求從全局、總體上研究人與土地關系中土地利用問題,為此必然導致海量信息的獲取、存儲、分析、管理和相關知識的挖掘問題。也正是這些問題的存在,為土地資源管理學的發展提供了新的挑戰和契機,而土地信息學及土地信息技術就是在這種需求下產生的一門新興土地資源管理學學科分支,它必將成為土地資源管理學學科發展的新的增長點。
土地信息技術是研究如何利用測量與制圖技術、計算機技術、網絡技術、3S 技術等現代技術解決土地資源管理的信息化、科學化、規范化等問題的科學,其相關課程涉及土地信息的采集、處理、分析、表達、存儲、應用和管理的各個環節,旨在建立起在土地數據的獲取與更新技術、土地數據處理技術、土地信息的提取與分析技術、土地信息的傳播技術、土地數據庫技術、網絡技術、土地信息咨詢服務體系,以及土地信息的標準與互操作體系等方面的知識結構,培養既掌握土地調查與評價、房地產估價、土地利用規劃、地籍管理等的基本原理和基本方法,具備一定的土地資源管理方面的理論修養和業務水平,又能掌握遙感、地籍測量、機助制圖,數字圖像處理、土地信息系統、計算機網絡等先進技術,具備一定的土地資源信息化管理的基本技能和集成、融合土地信息技術能力的復合型應用型人才。
3S技術的集成應用,是土地管理工作今后的實踐發展趨勢,將成為核心研究內容。當前,3S技術主體將GPS視為信息數據源,通過野外調取獲取遙感影像進行科學參照,借助地理信息平臺以及計算機系統進行圖形的快速繪制,而后可對各個區域的現實狀況實施綜合清晰的標注,進而快速直接的完成對土地豐富資源的實踐調查管理。再者,我們可令遙感信息資料借助數字化工具軟件實現快速處理,也可直接將位于地理信息系統之中通過數字化處理將其導入數據庫之中,通過全面激發全球定位系統、遙感技術、地理信息系統技術的綜合優勢,可高效清晰的獲取土地更新變化的實時信息以及優質的豐富空間數據、價值化屬性信息,進而形成體、完整、全面、詳實、動態、系統上地測繪資源信息綜合體系,確保土地管理、實踐開發各類信息數據的完整清晰。土地管理中科學應用3S技術,可全面提升實踐工作效率,促進人力資源、成本投入、財力資源的有效節約,進而真正推動我國土地資源管控、開發的科學化、現代化、信息化、數字化發展,確保實踐操作的規范。
三、土地管理有效策略分析
加強土地管理要從多方面入手,綜合利用各方力量實現管理目標,要嚴格執行相關法律法規,運用行政力量切實加強領導與管理,做好土地規劃與用途管制,運用市場價值機制調控土地應用,保障弱勢群體利益,提升土地使用效益。
從律法角度來看,土地管理首先要完善立法,完善相關法律法規,與時俱進,緊跟時代潮流,為當前土地管理中出現的眾多問題提供法律依據。通過法律的力量督促各級政府加強土地管理,做好嚴格執法,有法必依,對違規操作嚴厲處罰,形成威懾性力量,減少土地管理方面的腐敗。針對土地管理中執法行為要做好監督,對各級部門和各單位的行為做好管理,減少違法行為。
在運用力量加強領導與管理方面,要做好各省市各級領導的培訓教育工作,將緊抓土地管理作為第一要務。堅持貫徹和執行國家提倡的科學發展觀,樹立正確的政績觀,做好土地管理,從國家全局發展和子孫后代生存的角度考慮,不盲目追求一時利益,損害后代利益。在各省市、各單位設立專門負責人,土地管理責任到人,做好土地保護。
在土地規劃和用途管制方面,要加強耕地保護,積極開發,確保糧食安全,保障農民利益,引導和鼓勵農民多使用有機肥料,減少耕地污染和破壞。應以節約和保護為準則進行開發和使用土地,遵循國家整體土地規劃原則,進行開發與利用,避免在法律范圍外設立各類開發區,嚴格控制用地,避免超計劃用地。
在信息科技方面,要加強國土資源的信息化建設。為適應我國社會經濟發展,緩解土地資源日益緊張的態勢,提高土地利用效率,土地信息化管理已刻不容緩。隨著國土資源參與宏觀調控能力的不斷提升,國土資源管理也對信息化建設提出了更高的要求。因此,加強國土資源信息化建設是當今社會經濟發展和科學技術進步的需要,是保障國土資源在新形勢下依法管理的需要,也是實現國土資源管理現代化的需要。
對土地的管理和保護,除了要使用法律的強制性力量、國家的行政力量之外,還要積極運用市場化手段,憑借價格機制來調控土地的應用,在切實保障廣大弱勢群體利益的基礎上,最大程度的開發土地的使用效益。尤其是針對我國目前土地利用率低下、浪費現象嚴重的情況,積極開發土地潛力,在節約用地的基礎上緩解當前凸顯的供求矛盾,尤其是現在,要通過大力推進土地集約化利用等方式更好的促進土地應用生產,用國家政策保駕護航,多建設基礎設施和公益性建設項目,做好保護性開發利用。
結束語
土地管理部門必須從大局出發,處理好城鎮規劃與土地管理間的關系,通過近期與遠期的規劃與實施,采取有力措施,嚴格控制建設用地。科學合理的城鎮規劃,為搞好節約用地、合理發展做好基礎。同時加強城鎮用地的審批與管理,加強城鎮土地管理過程中的占地治理,有效保障城鎮發展規劃的實施。對占用耕地進行建設的土地,還要認真抓好退宅還田工作,避免雙重占地等情況的發生。通過嚴格控制建設用地,促進城市城鎮的可持續發展。
參考文獻
[1]劉耀林、詹長根、唐祥云.土地信息技術系列課程教學的研究[J].中國地質教育,2003(3)
關鍵詞:土地資源管理;遙感課程;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)17-0088-03
從1980年國家科委制訂遙感科技發展規劃以來,遙感信息技術逐步應用于國家決策、土地資源調查、環境保護、災害監測、國防建設等各個領域,為人類認識國土、開發資源、監測環境、研究災害以及分析全球變化提供了新的途徑。近年來,全國從事遙感的企事業單位發展勢頭迅猛,利用遙感技術開展科研及工程應用類項目日益增多,各級測繪、土地、林業、農業、水利等相關企事業單位,對于遙感技術應用及二次開發等人才結構與人才素養的需求也在不斷快速增長。目前遙感專業的應屆畢業生備受用人單位青睞,2015年本科應屆生的就業率達到91.74%。此外,全國有120多所高等院校的農學類、地理科學類、測繪類、土地資源管理類等專業均設置了與遙感相關的課程。隨著就業市場競爭日趨激烈,企事業單位致力于提高自身的技術與綜合水平,也不斷要求遙感技術人員需熟練掌握常用軟件信息處理技術(如Erdas,Envi、PCI及Matlab等),同時具備應用和創新能力。因此迫切需要高校遙感課程向實踐應用和創新能力方向改革,以便滿足國家各個領域對于遙感專業技術人才的需求。
一、土地資源管理類遙感課程教學存在的主要問題
遙感課程是高校土地資源管理專業本科生專業基礎課,致力于培養學生學習遙感圖像處理與應用的基本理論與處理技術,熟練掌握圖像解譯與計算機分析的能力,能在國土、城建、農業、房地產及相關領域從事土地調查與評價、土地利用規劃、地籍管理等領域的專業技術人才。目前該課程的教學主要存在以下幾個方面的問題:
1.缺少與專業學科發展相融合、學生基礎相適應、理論與實踐相結合的特色教材。目前,各高校沿用的理論教材中,陳述彭、趙英時及孫家m主編的教材適合遙感專業,梅安新的遙感導論適合在非遙感專業中普及。近年來,相當一部分土地資源管理專業教師借助遙感信息處理技術在全球變化、土地資源調查與評價、土地利用規劃、節約集約用地分析、土地整理與復墾、耕地保護、農村居民點演變、宅基地退出機制、新型城鎮化、生態響應機制等科研領域取得了良好進展,但目前使用的教材在應用方面的介紹尚沒有納入近年來的相關熱點與研究成果,沿用教材與本專業特色之間缺少銜接。
2.課程實踐方式單一,未能充分發揮學生學習的積極主動性。遙感課程的主要特點在于理論與實踐高度結合,通過理論與實踐的結合可以使學生更好地掌握抽象的理論知識,并能夠較快地培養起軟件操作和實際應用能力。由于學時所限,目前多數高校的遙感課程設置45學時,其中實踐課程15學時左右;理論教學內容為實踐教學內容的兩倍,實踐教學也以常規上機操作為主。遙感課程的實踐環節應該同時包括上機操作和野外實地考察。通過一定課時的野外實踐,學生們可以更清楚地明了遙感圖像目視解譯與地物類別之間的內在聯系。此外,遙感課程缺少與專業發展相結合的科研項目及實踐案例的講解與練習,使得學生大多停留在書本上理解知識點,即便學會了簡單的上機操作,也難以深入掌握理論知識并靈活運用到真實案例中,一定程度上抑制了學生創新能力的提升。
3.實驗所用的遙感圖像數據不夠豐富,加大了實踐教學中圖像對比、融合及變化等分析的難度。部分高校購買了多種不同分辨率的遙感影像數據并建立了影像數據庫。然而仍有一些學校的地學類專業缺少實驗科目所需要的遙感影像數據,大部分依舊采用地理空間數據云,USGS等網站的免費數據,這些免費遙感影像數據的精度達不到足夠的標準,難以讓學生充分認識不同影像數據的特點及用途,不利于學生對于遙感圖像處理技術與方法的掌握。
綜上所述,遙感圖像處理在教學過程中需結合具體案例,從課程結構、內容體系、教學手段等方面進行調整,使課本知識與實操緊密結合。同時,還可以通過安排學生們適當學習相關的軟件二次開發,培養學生的技術創新、自主學習與實際應用能力。
二、遙感課程建設與改革探討
1.加強土地資源管理類遙感教材建設,更新遙感圖像處理與應用教學內容體系。結合當前社會對于遙感應用領域人才需求進一步更新教材,修訂完善教學大綱,開展基本原理教學內容、體系和方法改革的討論和研究,編寫出版具有本專業特色的課程教材。教材可從緒論、理論基礎、應用技術及實際應用這四個部分編寫。緒論部分,在對遙感的基本概念、遙感系統進行闡述的基礎上,結合當前國內外的熱點領域、方向、經驗及成果展開敘述,并進行對比分析,力求學生掌握遙感在土地資源管理領域的應用趨勢。理論基礎包括遙感的物理基礎(地物波譜原理;多光譜遙感、高光譜遙感、微波遙感數據的本質區別)以及平臺概述與傳感器原理的介紹,通過問題引導及應用舉例的方式,使學生熟悉地物電磁波譜特性并了解成像原理。應用技術包括圖像預處理(圖像輻射校正、幾何校正、圖像增強及融合)、圖像目視解譯(目視解譯原理與方法、認識圖像識別特征、遙感像片判讀)、圖像的計算機解譯(模式識別原理;監督分類與非監督分類;多種特征提取常用方法)及變化檢測四大部分,實習設計部分包括ENVI/ERDAS軟件在b感圖像分類中的應用、遙感與GIS、RS集成應用等內容。編寫教材時,應注重各種方法的基本原理、特點、適用范圍等,強調掌握技術原理和方法及軟件實現手段。最后再將目前國內外在土地資源管理領域的實際案例放進遙感應用章節中。
2.實施多樣化理論教學方式,充分調動學生學習興趣,提高理論教學效果。基礎知識教學時,教師們應改變傳統的教學習慣,通過多媒體教學、互動式教學、課堂討論等多樣化理論教學方式的交叉使用,調動起學生的學習積極性,培養學生的實操能力,并構建起一種師生良性互動的有效機制。加強對學生學習方法的關注與指導。在理論學習中引導學生自主思考,為學生營造有利于其自主創新學習的課堂氛圍,提供生動而具體的材料,培養起學生自主學習的積極性,使學生帶著興趣主動參與到課堂教學中去。新型的課堂教學應強調學生間的互動,可以給學生小組一定的時間就某個有價值的關鍵問題進行討論,并在課堂上有各小組代表進行交流,在積極與他人互動討論中加深對知識的理解。教師在此過程中主要扮演活動指導者的角色,同時也是活動平等的參與者,為遇到難點的學生提供幫助與建議。教改應倡導一種“自主學習課堂”的教學模式,該模式下理想化的學生參與課程流程應是“在預習中提出疑問―在交流中自主探究―在教師講解中反饋問題―在得出結論后重新消化知識”。在理論教學完成后,再對主要知識點進行串講,并分析其中存在的問題及將來的解決土建,從而讓整個教學體系趨于完整,教學過程有的放矢。
3.增加上機實踐與野外實踐環節,促進教學與科研的結合,實現理論與實際的對接。為了提高學生實操能力,實踐課程的安排應遵循從簡單到復雜的原則,在遙感課程課堂教學中,穿插一定課時的上機操作與野外實踐課程,遙感數字圖像處理涉及的原理和算法很多,因此上機實踐環節需要教師將課堂教學中的理論知識與上機實驗教學中的軟件操作緊密結合,使學生真正理解并熟練掌握遙感圖像處理的重要功能。需要與課題講授的內容相穿插的實踐操作部分包括:輻射校正與幾何矯正、圖像增強處理、目視解譯、計算機分類以及圖像變化檢測。實驗課通常使用Erdas或ENVI軟件作為平臺,并采用AVHRR、MODIS、TM、SPOT、QuickBird等多種分辨率的影像作為實驗數據,對應不同的理論模塊逐一進行各項實驗內容的演示與操作,學生們在教師引導下完成實驗內容,并及時收集學生們的實驗結果,了解學生對于實驗內容的掌握程度,并及時其中存在的問題予以說明,為下一輪實驗教學總結經驗。實踐表明,學生們參與上機操作的意愿較高,對于實驗過程中遇到的問題能夠及時向教師反饋,實驗效果良好。這種理論知識和實驗內容相互交叉、反饋式學習的方法提高了學生們對于遙感圖像處理軟件的操作水平。
野外實踐教學重在培養學生正確認識不同地物的反射光譜特征及其差異,幫助學生掌握地理學、土地資源學、地貌學、城市規劃等相關課程的原理,培養學生野外發現問題、分析問題和解決問題的能力,掌握對考察地區的地理位置、自然條件、經濟區位、地形地貌等內容的綜合考察流程與方法,滿足現階段土地資源管理專業遙感課程、土壤地理學課程、地貌學課程等實踐教學的需要教學與科研需要。
在制訂野外實踐教學計劃時,要正確處理好理論教學、上機實踐與野外實踐教學之間的關系,將野外實踐教學作為遙感圖像處理課程中的有機部分予以統籌安排,制定相應的野外實踐教學計劃,編寫野外實踐教學大綱,切實提高野外實踐教學的質量與效率。
4.改進教學環境資源,加大軟硬件的投資,進一步完善師資隊伍建設。由于受到實驗教學條件和師資等因素的限制,遙感專業舊有的傳統教學模式與實踐課已不能滿足當前教學發展的需要。因此教學環境的更新建設將是教學改革的新重點,也會成為傳統教學的有力補充。具體來看,教學環境的改革應主要集中在加大軟硬件的投資建設與加強師資隊伍建設兩個方面。軟硬件條件的好壞是取得良好教學效果的基礎,對于優化教學設施與環境,提高學生實踐操作的興趣及重視程度都起著至關重要的作用。因此,學校應重視遙感圖像處理專業實驗室的建設,配備大容量、高性能的計算機硬件以及Erdas、ENVI、Arcgis、PCI等專業處理軟件,為實踐教學打下良好的基礎。另外,部分院校土地資源管理專業缺少遙感精品課程,可以通過盡快組織精品課程申報與建設,整合土地資源管理專業實驗室的課件資料、教師隊伍、遙感數據、科研成果、實際案例及硬件設施等各項資源,搭建網絡學習平臺,推廣發展網絡學習,保證教師與學生之間及時有效地進行信息交流和共享,大大提高教學效率。
對任何課程來說,師資隊伍關系著教學改革成敗以及教學效果的好壞。學校應提高教師的準入門檻,一線教師應達到研究方向緊跟學科前沿,授課方面不枯燥乏味,授課過程中能與學生積極互動,對實踐課中出現的問題能夠快速解決等基本條件。學校還應努力提高在職教師的專業知識水平,秉持“請進來、走出去”的工作思路,為教師參與科研項目提供更多的機會,以期拓展教師培訓渠道,為課程改革提供支持,提高本課程教學隊伍的整體水平,形成一流的教師團隊。除此以外,可以繼續加強教研教改的研究,通過教改促進教學水平的提高,提高教學質量,深化教育教學改革。還應加強科研與教學的相互促進,并引導學生開展大學生創新課題申報,使學生以小組團隊方式共同研究土地資源管理領域的熱點問題,達到以項目促學習的目標,增強學生學習創新能力。
三、總結
遙感圖像處理是當前國土資源、環境監測、災害預警等領域的重要應用技術之一。在新技術日新月異的今天,航天技術的快速發展為遙感發展與應用帶來了難得的黃金階段,遙感業務所服務的對象也因此不斷得到擴展。遙感課程作為時下最熱門的學科之一,各大高校應更新教學手段與方法,致力于培養適應國民經濟發展所需要的遙感專業技術創新與應用人才。高校遙感課程教學改革應立足于常年教學經驗與科研成果,結合院校的專業特點,針對教學內容、教學環境、教學方式進行探索。我們應對傳統理論與實踐教學脫節的教學方式予以改進,通過課堂教學、上機操作與野外實驗教學有機結合、相互交叉、及時反饋的方式指導學生掌握理論知識與操作技能;采用教學傳授與科學研究聯合培養的模式,指導學生參與具體的科研與實驗項目,使學生能具備一定的程序開發素養和技術創新能力。在未來的教學實踐中,遙感課程的教學將不斷予以調整與完善,豐富教學手段,適應遙感學科的發展,并能夠基于當前社會與市場對遙感技術人才的需求,不斷為社會培養理論知識與實踐能力都達到標準的全面型人才。
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關鍵詞:村鎮規劃;實驗設計;優化方案
【中圖分類號】G642
社會的進步,經濟的發展,促使社會經濟活動和農村人口越來越多地向集鎮、建制鎮集中,小城鎮人口得以快速增加,加速了小城鎮發展建設的步伐。村鎮規劃也越來越顯現出它的作用。同時也要看到村鎮規劃設計工作時間中遇到的各類問題,這些問題必須引起我們高度的重視。目前的國家標準即《村鎮規劃標準》,從指定的針對性和內容上看,其技術規定是應用于村鎮建設規劃的。從規劃時間上看,亟需加快村鎮規劃各類標準與規范的編制工作。可是村鎮在建設過程中所需要的各種不同內容的規劃指導遠遠超出上述標準所涉及的相關內容。因此,在村鎮規劃實踐中,村鎮規劃所含的各種內容、技術標準都是在村鎮建設的實踐中進行不斷地補充完善,并在規劃設計中運用。
一、村鎮規劃課程實習的特點
《村鎮規劃》課程相比其他同類課程如《土地利用規劃》、《城鎮規劃》等,其在專業中的地位顯然更為重要,所學有關內容更為具體并需要扎實掌握,因此增設課程實驗的實踐環節極為重要。課程實驗是《村鎮規劃》課程理論教學的輔助部分,與本課程的實踐教學密切聯系。我國高等院校相關專業設置《村鎮規劃》課程的時間普遍較晚,不僅在課程理論教育,而且在實踐運用教育方面均積累薄弱。因此,搞好學生村鎮規劃課程教學實驗,強化學生基礎知識,增強學生綜合能力,讓其掌握村鎮規劃基本要領,突出專業實踐性強的特色,提升學生分析能力和解決問題的能力成為當務之急。
二、村鎮規劃實驗教學存在的主要問題
(一)室內外實驗環境有待改善。《村鎮規劃》實驗主要是室外調研及室內圖件設計,對于室外實習就要求配備較好的實習地點和實習經費,對于室內工作就要求實驗室具備良好的計算機軟硬件設備,具有高配置、能良好編制圖件的實驗教學計算機,實驗室整體環境有待提高。
(二)學生實踐認知不足。《村鎮規劃》是實踐性較強的一門專業課程,但大部分教師認為教學主要以課堂教學為主,實踐教學只是輔助,重理論,輕實踐。因此,村鎮規劃教學中五分之四的時間都安排在課堂教學。但本課程的實驗設計主要目的是通過實際的調查,對村鎮規劃以及居住區、道路系統、給排水系統、電力、綠化等有一定的感性認識。而實際的調查時間一般集中于一天,遠不夠學生完成相關資料收集、居民點、道路、綠化帶等測量,并按一定比例繪制平面圖等工作。
(三)學生主動參與實踐教學不夠。《村鎮規劃》實驗設計是一門技術操作性及實踐性很強的課程,要求學生能結合課堂教學上所學的理論知識,提出方案并利用MAPGIS軟件編制居民點總體布局圖、農村居住建筑庭院平面布局圖等圖件。傳統實踐教學都認為實驗課附屬于理論課,學生按照課堂教學理論學習的方法,并用手編制圖件完成教學任務。傳統教學方法忽視了培養學生創造性思維能力,使得學生在進入實際社會工作后,缺乏結合理論知識,把計算機繪圖應用到規劃中解決村鎮規劃中實際問題的能力。
三、村鎮規劃實驗教學改善途徑
(一)科學設計實驗計劃。在村鎮規劃實驗設計過程中,通過講述理論知識,結合實際案例,向學生展示實驗設計的預期效果,再通過重點講解實習流程、要點和難點;利用多媒體教學及視頻演示技術,增強教學的互動性,提高學生的學習興趣。利用多媒體教學課件,能快速更新實習內容及要求,實時將專業的新技術和方法融入到實際教學內容中,從而避免教學內容相對滯后的缺陷。
(二)加強實驗過程指導。實驗指導教師從準備工作、實踐調查、室內編制規劃圖、編寫規劃說明書等每一個環節必須得抓好,每一個細節都要對學生好好指導和解釋。在實驗過程中,力主提高學生的主動性,積極性及引發其創新能力。掌握好各小組學生參與實驗并完成任務的情況,對各組提出的優秀方案、構思提出贊揚,使各小組能去長補短,通過鼓勵、贊揚學生的方式促進學生實習質量的提高。
(三)編寫配套的實驗指導書。《村鎮規劃》實習的主要目的是培養學生的村鎮規劃設計的基本技能,鍛煉學生綜合設計的基本功。這些基本功主要包括:(1)讀圖識圖的能力;(2)應用MAPGIS軟件對底圖進行數字化;(3)收集、整理和分析研究區的社會經濟、自然條件、現狀條件等資料的能力;(4)確定調查區的性質和規劃規模;(5)居民點總體布局圖、農村居住建筑庭院平面布置圖等圖紙的設計能力等等。較好的實驗指導書的編寫不僅有助于培養學生以上基本功,還對順利完成實習十分必要。
(四)分類適時對學生加以引導。實驗教學過程中,要在充分考慮每位學生的知識結構和差異的前提下對學生進行科學分類教學,并根據實驗過程中的情況進行動態調整,充分引導學生參與規劃設計,針對不同學生學習特點及知識水平結構,鼓勵和激發學生各自特點,調動學生規劃設計學習的積極性,提高學生的創新和研究能力。
(五)改進考核方式。評析學生準備的實習報告、設計圖,加強相互間的交流。實習結束后,必須組織師生討論,并點評各組規劃圖和實習報告,由各小組同學相互評價和討論其他組的規劃成果。通過這種方式提高學生的積極性,讓他們認識到自己的不足之處,并望在以后的工作中加以改正。
四、結語
《村鎮規劃》課程實驗教學的關鍵是加強教學的前沿性和培養學生的實際操作和創新能力。結合村鎮規劃專業知識,依托應用MAPGIS軟件進行規劃設計,是高等學校村鎮規劃專業培養的主要目標之一。通過綜合教學方式,借簽實驗教學的新方法和模式,及時更新實驗教學內容和流程,以村鎮規劃專業背景和知識為基礎,逐步完善村鎮規劃實驗設計的教學體系和實驗內容,以培養出符合現代要求的村鎮規劃人才。
參考文獻:
[1] 金兆森、陸偉剛等.村鎮規劃[M].南京,東南大學出版社,2010.
關鍵詞:景觀生態學;教學;課程改革;大學教育
作者簡介:喬衛芳(1980-),女,河南開封人,河南理工大學測繪與國土信息工程學院,講師;聶小軍(1977-),男,山西曲沃人,河南理工大學測繪與國土信息工程學院,副教授。(河南 焦作 454000)
基金項目:本文系國家自然科學基金項目(41001157)、河南理工大學博士基金(B2010-47)的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)32-0070-02
景觀生態學(Landscape Ecology)是源自地理學和生態學的一門新興學科,其交叉性和融合性很強,涉及多個自然和人文科學領域。[1]景觀生態學的基本理論和基本原理在資源開發、土地利用、區域規劃、城鄉規劃、生物多樣性保護和旅游開發等方面具有重要的指導意義和發展前景,同時,景觀生態學還與“3S”技術結合緊密,使得該課程已成為解決當前人類面臨的諸多資源、環境、社會問題的有效途徑。因此,許多高等院校的生態學、地理學、林學、園林及城市規劃設計、水土保持、環境科學、資源和土地開發利用等相關本科專業都把景觀生態學作為其必修課或專業選修課。由于景觀生態學具有抽象的理論概念和較大的研究尺度以及先進的研究手段,所以如何使學生在課程的學習中能全面地理解和掌握景觀生態學的基礎知識和理論,并能運用有關原理解決一些實際問題是教學工作中值得探討的問題。但由于近年來景觀生態學的發展日新月異,科研成果層出不窮,應用領域不斷拓展,給當前相對固定的景觀生態學課程教學模式提出挑戰,無論在課程建設還是教學改革方面都存在不少亟待解決的問題。筆者根據近幾年對河南理工大學資源環境與城鄉規劃管理專業景觀生態學這門課程的教學經歷對該課程的教學內容、教學方法等方面的改革進行了嘗試。
一、景觀生態學的課程特點
作為一門新興學科,景觀生態學是現代生態學中內容最豐富、發展最快、影響最廣泛的學科之一。它將生態學中結構和功能的關系研究與地理學中人地相互作用的研究融為一體,把區域和生態系統研究連接起來,運用地學和生態學的基本方法,并結合現代信息技術,以景觀為研究對象,探討物質流、物種流、能量流和信息流在地球表層的遷移與轉換,研究景觀空間格局與生態過程之間的相互關系。景觀生態學充分體現了當前環境保護與人類可持續發展的時代主旋律,是認識和解決人類面臨的資源、環境等重大問題的有效途徑,在環境和自然資源保護、城鄉規劃與設計、生物多樣性保護、土地利用、景觀生態建設等方面具有廣闊前景。從目前景觀生態學的發展水平和研究現狀來看,景觀生態學課程具有整體觀和宏觀性強、交叉性和融合性強、實用性和實踐性強等特點。
1.整體觀和宏觀性強
景觀生態學重點研究宏觀尺度問題,更多通過分析景觀要素之間的空間關系和功能關系來研究景觀的整體屬性,在研究和解決宏觀綜合問題方面具有明顯的優勢。在景觀水平上可以將資源、環境、經濟和社會問題進行綜合,以可持續的景觀空間格局研究為中心,探討人地關系及人類活動方式的調整,研究可持續的、宜人的、生態安全的景觀格局及其建設途徑,可為區域可持續發展規劃提供理論和技術支持。[2]
2.交叉性和融合性強
景觀生態學作為一門正在發展中的綜合叉學科,在形成和發展的過程中汲取了地理學、生態學及其他學科的現有理論,兼有生態學、地理學、環境科學、資源科學、規劃管理科學等許多現代大學科群系的多功能特點,同時還與遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)等現代地學信息技術緊密結合,交叉性和融合性非常強,適宜于組織和協調跨學科、多專業的區域生態綜合研究,[3]用以解決人們日益關注的人居環境與可持續發展的實際問題。
3.實用性和實踐性強
景觀生態學強調多尺度上空間格局和生態學過程相互作用以及斑塊動態的觀點,為解決實際的生態環境問題提供了一個更合理、更有效的概念構架,具有很強的實用性。[4]同時,景觀生態學的研究關注現實問題,如優化景觀效果、規范人類活動、改善生存環境等,使景觀生態學成為解決當前諸多人們日益關注的社會、環境等問題的重要手段。[5]
二、景觀生態學的教學現狀
關鍵詞:案例教學 村鎮規劃課程 課堂教學效果
村鎮規劃課程是資源環境與城鄉規劃管理、城市規劃等地理學類、城鎮規劃類本科專業的專業方向課,其涉及我國農村地區的經濟發展、城鄉規劃、土地利用、資源開發、環境保護等諸多方面的規劃與開發的現實問題,是一門政策性、綜合性、現實性較強的專業課。伴隨著我國全面推進小康社會、加大力度解決“三農”問題、積極貫徹農業土地流轉政策,以達到促進城鄉經濟社會協調發展的根本目的,村鎮規劃與建設發展領域的重要性日益提升。與此相對應,在全國各高校相關專業培養計劃中,村鎮規劃課程的開設日益增多,教學改革與研究的開展也得以深入,課程的教學效果也日益提升。
案例教學作為管理學等學科常用的一種行之有效的課程教學方法,其教學效果是顯而易見的。這種方法主要是通過為學生在課堂理論教學中創設一種特定的典型的教學案例或現實生產生活中的場景,使學生在該案例或場景中自主分析、比較、決策和總結,最終實現對現實案例的最為直觀的感受和實踐經驗的總結與升華,達到將典型案例與課堂教學理論相結合的教學目的。
村鎮規劃課程的特點
村鎮規劃課程作為一門重要的規劃類專業方向課,以農村各級居民點的方方面面的規劃、設計與實施為研究對象。具體來講,通過本課程的學習,使學生系統地了解掌握村鎮規劃的任務、基本原理、操作程序與工作方法、規劃內容與技術經濟層面的分析等;了解村鎮規劃領域同城市化、城市發展等政策方面的緊密關系,學會利用村鎮規劃專業知識進行基本的實踐,為后續規劃類課程的開展奠定原理與實踐的基礎。
村鎮規劃課程教學內容綜合性、相關學科知識交叉性、實踐性均比較強,具體體現在以下幾方面。
. 課程內容綜合性強
城鎮規劃作為一個城市發展與建設的藍本,雖然在具體工作層面有條條塊塊的分工,但是在總體規劃層面,是作為一個整體存在的。因此,村鎮總體規劃涵蓋了村鎮經濟社會發展的內涵與外延,同時決定村鎮在空間布局、經濟發展、工程建設、文化傳承等層面的發展方向。村鎮規劃課程的綜合性也體現于此,在教學內容、教學方法的選取上要充分考慮這一特點。
.相關學科知識交叉性強
城市規劃本身就是一門交叉學科,所涉及的相關學科和工程技術層面有很多,例如給水排水、電力電信、公共中心等;而就村鎮規劃與建設領域而言,其涉及的學科又具有獨特性,例如村鎮用地布局、村鎮道路規劃、農宅院落布置、公用設施規劃、舊村鎮規劃、古村鎮改造、村鎮環境保護與村鎮旅游資源開發等。
.課程內容實踐性強
村鎮規劃課程內容在理論性層面具有綜合性、交叉性的特點,在此基礎之上,更要重視其實踐性強的層面。該課程與具體的村鎮規劃與建設行為緊密相連,理論層面的教學內容本身就是規劃建設實踐工作的總結,源于實踐,指導實踐。因此,在課程內容的組織選取上,選擇典型性的村鎮規劃與設計建設實例,才能做到理論聯系實際,夯實課程知識體系的基礎,取得良好的教學效果。
.課程理論內容要嚴格遵照國家標準
《鎮規劃標準》(GB -)作為我國于年新頒布的村鎮規劃與設計建設領域的國家標準,明確規定了規劃設計的各項細節,在進行規劃設計的時候必須嚴格遵守。因此,在組織教學內容的時候,也應該著重考慮對國家標準中的各項規定進行重點分析與講解。但是,國家標準的內容作為一種行政規定,在教學過程中不夠生動形象,如果將具體的村鎮規劃與設計實例和《鎮規劃標準》的條款相結合進行教學,既可以加深對“國標”的掌握,又會對具體的案例有直觀的體會。
案例教學法在村鎮規劃課程教學過程中的實施
. 基本思路
筆者認為,在村鎮規劃課程中實施案例教學的基本思路為:首先選取某地區的特定村鎮,將該村鎮作為規劃與設計的對象,為學生提供基礎的資料與圖件;然后明確該區域規劃的任務、內容、原則與基本方法,由學生通過網絡搜索、查閱統計年鑒等多種方法自主收
集規劃需要的其他相關資料,在此基礎上,對該區域進行初步的分析與討論,同時引導學生運用己經具備的規劃原理和相關方法來解決案例中的現實問題;最后,引出該區域已經通過或己經實施的具體村鎮規劃方案(含文本與相關圖件),與學生自行得出的初步方案進行對比分析,總結經驗和不足,最終達到使學生對理論的認識與運用水平得以升華的目的。
. 案例的選取
案例的選取是否得當是該方法能否取得良好的教學效果的關鍵問題。
)案例應具有典型性、代表性和對比性。在規劃類課程中成功運用案例教學的關鍵在于典型性村鎮規劃方案的選取上。在教學中必須有目的地、合理地使用案例,注重將具有典型性、代表性的地理、人文、經濟社會特征的村鎮規劃方案和抽象概括、難于理解掌握的規劃基本理論相結合。例如,選取典型性的南方村鎮與北方村鎮進行對比,選取沿海和內陸地區、平原和高原地區、經濟欠發達地區和發達地區等有代表性的、可進行對比的案例,從而使學生在習得基本理論的同時,對各案例具有代表性的地理要素對規劃、布局和建設產生的現實影響有更為深刻的理解和體會。
)案例應具有時效性與新穎性。縱觀某一城市或區域歷年的規劃方案可以得出以下結論:在城市規劃領域,時效性和新穎性是非常重要的特征,因為很多村鎮規劃的理念與決策和時代特征以及國家宏觀政治經濟政策息息相關。因此,案例的選取應選擇時效性強、能夠反映近期城市化發展趨勢和國家宏觀政策導向的典型性案例,從而使學生加深對城鎮規劃政策敏感性層面的認識和理解。
)案例應側重于現實科研項目。由于村鎮規劃領域發展迅速,相關教材等資源相對缺乏,而教材內容又略顯滯后于發展的實際情況,因此在應用案例教學時,要側重于將教師自身從事的相關在研項目,特別是本區域的項目,來彌補教學中教材的相對滯后性,拓展學生的思路和眼界,培養創新思維能力。同時使學生對該領域的科研工作有一定的實踐經驗,以此來促進日后的規劃工作和科研工作更好地開展。
. 案例教學在村鎮規劃課程中的實施
在選取典型性的、優秀的村鎮規劃實例的基礎上,教師可選用引導式、啟發式的課堂教學內容組織形式。例如,教師手中己有備好的某村鎮規劃的實例,包含文本和圖集(選取自近年來全國村鎮規劃方案評比中的獲獎項目),但在實施案例教學之前,該實例并不提供給學生,而是將該村鎮的基礎情況通過圖、文、表格、統計數據的形式出現,待學生了解該區域基本信息后,引導學生一步一步地進行多方面、多層次的分析和討論,在整個過程中穿插學科基本理論和方法的講授和啟發。經過約一節課的討論后,在基本達成共識的前提下,給學生提供現實方案,與學生方案進行對比分析與講評,總結優點,分析不足,達到使案例教學升華的目的。在充分對比討論之后,通過課后作業的形式將文字部分的撰寫和規劃圖的編繪工作完成,使整個案例教學形成一個閉環。同時,這也是一個完整的制定村鎮規劃方案的工作流程,通過課堂教學得以實現。
關鍵詞:環境科學;地理信息系統;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)45-0236-03
一、引言
地理信息系統(Geographic Information System,簡稱GIS,下同)是以計算機軟件、硬件為基礎,實現地理信息采集、管理、分析和表現地理空間數據的系統,已經成為地理信息科學的核心[1],廣泛應用于土地利用、資源管理、環境監測、交通運輸、城市規劃、經濟建設等領域。特別是與遙感技術相結合,GIS正深入解決全球性問題:厄爾尼諾現象與酸雨、核擴散與核廢料以及全球氣候與環境的變化監測。可以說,GIS已經深入社會生產和生活的各個領域,成為很多領域中新的工作手段和方法[2]。
作為注重學科交叉與滲透的環境科學專業而言,開設GIS課程教學具有一定的前瞻性。將環境科學專業與地理學有機融合,更加凸顯環境科學的“大環境”特征,也更能符合全球環境的研究趨勢[3]。GIS與環境科學在研究對象和研究方法上具有一定的相似性和互補性,在環境問題愈來愈突出的今天,設計和開發服務于環境應用系統的輔助決策支持工具GIS,將具有極大的發展潛力。目前,我國開設GIS專業的高校和開設GIS課程的專業非常多,開設GIS課程的非專業的數量也在逐漸增加[4]。鑒于GIS課程的學科與技術并重的特點,非GIS專業學生知識結構不完整,如計算機、地圖學、地理學、測繪學、程序設計和數據庫等知識,導致非GIS專業的學生在學習該課程時抓不住重點,反感理論性知識,缺乏主觀能動性[5]。重慶三峽學院化學與環境工程學院經過20多年的發展,環境科學與工程專業建設為重慶市重點學科,并于2013年順利獲批碩士學位授予權。目前學院環境科學專業已經開設了GIS課程,但是從我院目前的課程建設情況來看,該課程的建設仍處于起步階段,從教學體系、實踐模式方面仍面臨著前述問題。因此開展課程建設,進行教學研究,順應學校提出“向應用型科技大學轉型”的辦學理念以及“培養具有創新精神和實踐能力的應用型高級人才”的辦學宗旨,已成緊迫的任務。
二、環境科學專業GIS課程教學要求
一般而言,GIS技能主要分為三個層次:基本應用型;綜合分析型;開發管理型[6]。其中基本應用型側重于將GIS作為工具,掌握GIS基本概念,并能夠使用l~2種GIS軟件進行簡單的數據輸入、分析和制圖工作。環境科學專業作為非地理信息系統專業開設GIS課程,其技能要求定位為基本應用型,即立足環境科學專業基礎課程,強調GIS的技術性,側重于實踐教學,針對本專業相關的環境管理、環境規劃、環境監測以及環境影響評價等與空間信息相關的問題,掌握GIS工具空間分析操作技能,解決專業相關的問題。因此,實驗教學更顯重要,通過加強學生實踐能力的培養,進而提高學生的自主創新能力。符合應用型人才培養的要求[7]。
根據設定的基本應用型目標,筆者對環境科學專業的GIS課程體系進行了部分的教學改革實驗,以探索適合于本專業GIS課程教學的模式。
三、教學改革實驗
針對環境科學專業的知識結構特點,緊扣能力目標的基本應用型要求,將教學分為三個梯次,梯次一:要求了解GIS是什么,掌握GIS的基本原理,主要在課堂教學中精細化課程內容;梯次二:掌握GIS主流軟件的操作方法和應用,主要結合課程項目的設計完成該梯次的教學設計;梯次三:應用階段,在環境科學專業范圍內,基于GIS基本功能解決實際問題。主要在實驗實踐環節提升學生的應用能力。基于上述三個梯次的教學總體設計,教學的各個環節改革與優化介紹如下。
1.梯次一:理論課程內容與學時精細化設計。梯次一為課程引入與理論了解階段,考慮GIS具有綜合性強、多學科集成,知識點多,學科與技術統一性,且發展與內容更新速度快,滲透性和空間抽象性強等特點[8],針對環境科學專業學生的知識結構體系,注重理論與實踐相結合,梳理GIS課程體系,選擇兼具概念與實踐并重的教材《地理信息系統原理、方法和應用》(鄔倫主編,科學出版社),該書詳細劃分了理論基礎講解、GIS功能介紹與應用技術,有助于教學內容的自由選擇。考慮環境科學專業學生的背景,將GIS的基本概念、組成、功能及其應用領域、空間數據結構(矢量和柵格數據結構)、空間數據采集、空間數據處理與分析、GIS空間分析原理與方法及GIS產品制作與輸出作為重點內容講解。讓學生由淺入深,了解GIS具體功能,數據的來源與特點,如何將現實世界數據化、信息化,如何利用GIS解決身邊的問題(如公園選址、交通管理、城市拆遷與洪水分析等),增強利用GIS作為輔助決策工具的興趣和學習自主性。
針對梯次一的基本要求和課程內容選擇,筆者理論教學課時精簡為32個學時。具體安排:(1)導論,4個學時,主要講述GIS的基本概念、組成、演變歷史和發展趨勢、基本功能、與相關學科的關系以及GIS主流軟件的認識。(2)GIS空間數據結構,8個學時,主要講述空間參照系統、地圖投影、空間數據采集、空間數據模型、柵格和矢量數據結構、編碼方法等。(3)空間數據處理,6個學時,主要講述空間數據變換、數據融合、空間插值與拓撲關系編輯。(4)空間分析,8個學時,主要講述空間查詢與量算、空間疊加分析、緩沖區分析與網絡分析等。(5)GIS產品可視化與輸出,4個學時,主要講述地圖制作與輸出、專題地圖設計。
2.梯次二:理論教學與專業實例設計。為了加強教學過程理論與專業實際的聯系,筆者提出將“農業點源大氣污染可視化分析”課題作為專業實例設計,貫穿整個GIS課程教學過程中,以提高學生主觀能動性。
國家環保部2012年公布的《環境空氣質量標準》(GB3095-2012),首次將PM2.5(年均和日均濃度限值分別為定為0.035mg/m3和0.075 mg/m3)、O3納入常規空氣質量評價,并收緊了PM10、氮氧化物等標準限值,以期“十二五”期間使我國大氣PM2.5污染得到緩解,區域大氣復合污染得到有效遏制,大氣環境質量得到持續改善。選擇農業點源大氣污染可視化分析,整個課題既貼近現實,又屬于環境專業關注的熱點問題。這個課題設計內容主要涉及農業點源大氣污染源調查、農業區空間分布、人口分布、污染源季節特征、大氣污染擴散模式等,結合緩沖區分析得到農業點源大氣污染時空分布與影響區域劃分。根據這一課題的設計,在課堂教學上提出問題,引導學生總體規劃設計,以原有專業知識在解決問題上遇到的瓶頸,自然引導利用GIS技術解決此類問題。將各部分內容分版塊劃分,貫穿到各章節授課內容中。如導論中以谷歌地球、尋找本拉登實例作為開始,讓學生了解實例以及GIS的基本功能,并指出谷歌地球是數據來源之一;空間數據結構與處理講解中引導學生如何采集與處理農業點源大氣污染的相關各類型數據,指出相關的數據轉換可在GIS中實現,實驗環節就可以親自操作;空間分析講解中指出緩沖區分析和空間插值可解決污染影響區域劃分和時空分布,在實驗環節可以設計操作。
通過上述的專業實例貫穿,可以有效引起學生的自主學習能力和興趣,感覺GIS就在身邊,又產生“技癢”,促進梯次三的實踐教學。
3.梯次三:實踐教學課題化設計。上機實驗是環境科學專業GIS學習的重要環節,依據所設計的課題,在實驗過程中得以實現和解決,將大大加強對GIS課程的理論理解與掌握,激發進一步深入學習的動力。具體實驗教學內容安排如表1所示。實驗學時與教學學時1∶2配套。
三個專業實例化實驗設計,基本包含了GIS基本操作技能,在讓學生親自了解GIS的強大功能的同時,更真正體會到了在GIS中的具體操作過程。
四、結語
環境科學專業與地理學有機融合,更加凸顯環境科學的“大環境”特征,也更能符合全球環境的研究趨勢。加強環境專業GIS教學與改革是順應我國新時期高等教育“造就一批創新能力強、適應企業發展需要的優秀工程師”的要求。筆者提出GIS教學過程中貫穿專業實例課程化的改革方式,旨在激發學生的學習熱情,在實踐中增強學生的動手與解決問題的能力,達到基礎應用型的技能要求,實現學以致用。
參考文獻:
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本文通過文獻查閱、網絡查詢及實地調研,獲取國內部分高校土地資源管理專業的人才培養方案,對培養目標與規格、課程設置進行了對比分析,從人才培養目標與專業特色體現、課程設置與安排和實踐教學設計三方面得出啟示:認為石河子大學該專業在培養方案目標和規格方面上要凸顯新疆地域特色,課程設置考慮考研和就業不同需求進行專業課模塊分流,加大實踐教學環節,以不斷促進新辦土地資源管理專業人才培養質量與水平的提升。
關鍵詞:
土地資源管理;人才培養方案;對比;啟示
隨著高等教育的擴招,社會轉型進程也在加快,高等教育培養目標也呈現出多樣化的特征,不同類型院校培養方案的差異也凸顯了出來。本文結合前人關于該專業的專業建設、人才培養、課程體系和實踐教學改革等方面的研究成果[1-4]及實地調研和網絡查詢資料,通過典型學校該專業特色與人才培養規格、主干課程、課程體系等對比分析,找出共性和差異及存在的問題,并從中得到啟示。
一、培養目標與規格的對比
通過對中國人民大學、中國地質大學、武漢大學、南京農業大學、河南理工大學、內蒙古師范大學、中國礦業大學、西北農林科技大學、浙江大學和石河子大學等十所大學土地資源管理專業培養目標與規格的比較,發現不同大學的培養目標與規格側重點是不一樣的:首先,所有大學基本上都傾向于培養復合型和應用型的高級專門人才。其次,十所大學都有土地資源學、土地法學、土地管理學等主干課程的設置,但地礦類院校側重于工科,如武漢大學側重點在土地信息技術及其應用,中國地質大學(北京)側重于土地整理與復墾等工程技術。農業類和綜合類院校側重管理,如中國農業大學側重于土地資源的合理開發與利用方面。總而言之,各高校在培養目標與規格設置時都主要結合的是當地經濟社會的發展狀況,南方高校側重于土地經濟管理,北方高校側重于土地資源管理。
二、課程設置的對比
1.課程模塊及學分比較。
“厚基礎、寬口徑、強能力”幾乎成為所有高校土地資源管理人才培養的原則,只是必修課、選修課和實踐課等學時、學分的增刪和開課時序的調整和課程模塊的組合不同。相比之下,中國地質大學和浙江大學課程模塊學分設計比較均衡,注意全方位培養人才,各個模塊所占比例都比較均勻(見圖1)。在通識教育課程模塊,各大高校設置內容差別不大,都是有自然科學和社會科學的一些主要課程,只是所占學時、學分比例有差別,如內蒙古農業大學通識教育模塊占29%,比中國地質大學高7%。在學科基礎課模塊,各大高校差異較大,有的高校只注重數學課程的學習,有的高校既加數學課程,又加化學課程。如中國地質大學(北京)經濟、管理類課程占學科基礎課總學分的19%,數學類課程占56%,化學類課程占20%,其他占5%。在專業基礎課和特色課模塊上,除了傳統的課程外,很多高校都加入了地理信息系統、攝影測量與遙感、不動產估價、房地產經營類課程等現代類課程。總而言之,各大高校土地資源管理專業在通識教育課模塊上差別不大,在學科基礎課模塊上凸顯本校的學科背景,在專業基礎課模塊上基本相同,在專業特色課模塊中與地域特色緊密結合,集中實踐課模塊差別較大。
2.主干課程的比較。
該專業所依托院校的學科背景和基礎條件不同,在主干課程選擇上差異很大。在主干課程數量上設置門數不一,如中國地質大學(北京)、武漢大學主干課程也就設置了7~8門,南京農業大學設置了15門。主干課程反應的主干學科性質不一,武漢大學土地資源管理主干學科為公共管理學和工程技術;華中農業大學為土地資源學、土地管理學、土地經濟學;中國人民大學為公共管理學和應用經濟學。總結主干課程的設置,一般包括土地資源學、土地法學、土地經濟學、地籍管理等,但工科類院校側重于整理、復墾、測繪、規劃等,管理類院校側重于房地產開發、不動產估價等應用方面。
3.實踐環節的參比。
各大高校實踐教學環節的力度是不一樣的,實踐重點也不盡相同。內蒙古農業大學偏重于植物學、土壤學等方面的專業實驗和實習;中國農業大學實習內容包含測量、地質、土地調查評價、不動產估價、規劃等有特色的系列實習,尤其加大了地籍管理方面的實習;武漢大學偏重于測量及信息技術在土地管理中的應用實習,強調課程設計;中國地質大學(北京)突出土地軟件綜合應用方面的實習;浙江大學側重于城市管理和規劃方面的實習。從實踐環節的對比中不難發現,各大高校設置實踐環節時都側重于土地資源管理專業設立前的學科背景基礎并結合了當地經濟社會發展對人才培養的需求。
三、人才培養方案設置思路和實踐中的啟示
1.人才培養目標和專業特色體現的啟示。
名校在設置培養目標和規格時非常注重依托本校的優勢學科和綜合實力,而且和當地經濟社會發展需求結合起來以辦出特色。如中國人民大學借助于非常強的經濟和管理學科優勢,培養目標中突出管理能力;中國地質大學(北京)借助地學優勢,突出土地資源管理的工程技術特色;浙江大學憑借綜合實力和當地經濟社會發展需求,在城市用地等級劃分、不動產估價、土地利用規劃等方面突出城市管理、規劃方面的應用能力。石河子大學在借鑒名校培養方案時,在下一次人才培養方案修訂時應該更加注重分析學校的綜合實力、大學資源、重點學科優勢和當地經濟社會發展需求,在培養方案目標和規格中辦出有地域特色的專業,而不是只停留在地學的狹小圈子里。
2.課程設置和安排上的啟示。
名校在課程設置上非常重視與培養目標的銜接,在環節上又總是從學生認知規律角度考慮靈活安排。以中國地質大學(北京)為例,專業課設置上“三分雙需”,即在大學三年級在同一專業課程設置里分別設置了不同的專業課程模塊,學生可以根據學習能力和個人志向自主選擇。學習能力非常強又致力于鉆研工程技術領域的學生可以選擇“卓越工程師”專業課程模塊,加大專業課理論和實踐學分;學習能力一般的學生仍然按照土地資源管理專業培養方案設置的必修課程修讀。石河子大學在下一輪人才培養方案修訂課程設置時可以考慮考研和就業不同需求進行專業課程模塊分流,滿足學生考研和就業的不同需求。在課程安排上應該尊重學生的認知規律,核心課程理論要和實踐緊密結合。
3.實踐教學設計的啟示。
石河子大學下一輪人才培養方案修訂應該借鑒名校經驗,從教務綜合管理、實習內容整合和實踐環節安排等方面綜合考慮。為控制教學成本在教學實習上對各課程教學實習進行整合,根據各課程之間的內在聯系,設計出綜合應用實習,同時滿足多門課程、多個專業對于實踐的要求,解決實習經費分散花費高的難題。同時,把課程內實習與學期實地綜合實習聯系起來,增加綜合實習內容;另一方面將專業實踐與當地國土部門的業務聯系起來,讓學生能深入綜合實踐基地,經歷從調查到數據整理分析再到綜合應用的環節,進行綜合創新能力的培養,有利于學生將理論真正用于實踐。
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