信息技术驱动下资源环境学科的教育创新*

李志飞，张昭理，刘 海，刘三

（华中师范大学 国家数字化学习工程技术研究中心，湖北武汉430079）

信息技术驱动下资源环境学科的教育创新*

（华中师范大学 国家数字化学习工程技术研究中心，湖北武汉430079）

信息技术从语言文字的使用到利用书籍、报刊的传播，从印刷术的发明和使用到利用电磁波传递信息，经过了多次革命性的发展。资源环境是一门综合性学科，其主要目的是将地理资源的合理利用和环境保护运用到生产和环境建设领域。因此，信息技术在资源环境这类交叉学科的应用，不仅提供了重要的工具和条件，同时信息技术与它的整合还将促进该学科的发展。本文将探讨一种信息技术与资源环境学科整合的模式，为高校学科信息化建设提供参考。

信息技术；资源环境学科；课程整合；教育创新

一、引言

《教育信息化十年发展规划 （2011－2020年）》自2012年3月颁布以来，我国掀起了一轮教育信息化发展的浪潮,该规划的总体目标是：“用十年左右的时间初步建成具有中国特色的教育信息化体系，使我国教育信息化整体上接近国际先进水平，推进教育事业的科学发展[1]。”信息技术对于促进教育公平和教育创新具有极其重要的作用，也有利于构建终身学习的教育体系[2]。因此，信息技术与教育教学深度融合将是未来我国教育信息化发展的重要方面。

世界各国对信息技术与教学融合的认识主要分为两种：一种认为信息技术与教学融合就是将信息技术课程与其他课程融合在一起，使在学习其他课程的同时能够有效地学习信息技术；另外一种则强调要利用信息技术来营造一种新型的教学环境，能够支持情景创设、启发思考、信息获取、资源共享、协助学习等多方面要求的教学方式。既能发挥教师的主体作用，也能体现学生的主体地位[3]。显然，第二种认识才是信息技术与教学融合的实质。

随着信息技术的高速发展，教育部和中国教育界都在大力推行信息技术教育，“信息技术与课程整合”的话题也由来已久,但目前国内对信息技术与教学融合的模式、方法和实施策略的研究仍然比较薄弱[4]。因此，寻找具有创新意识的融合模式将对中国教育信息化的发展具有重要意义。

二、资源环境学科的教育发展

资源环境学科是地理学下的二级学科，主要目的是培养具有资源、环境和城乡规划管理能力的综合性人才。在培养环节需要大量借助遥感、地理信息系统、GPS、测量与地图学等新技术的支撑，还需要多专业学科交叉渗透、互相支撑、协调发展[5]。这些经验都是经过漫长的探索总结出来的。

资源环境学科的教学变化如图1所示。从指南针确定方向到GPS自动定位，从黑板书写到投影仪放映，从纸质地图到移动终端电子地图，资源环境学科的教育发展发生了翻天覆地的变化，这些变化都是信息技术发展带来的。接下来我们将具体描述信息技术的创新给资源环境学科的教育发展带来的影响。

1.教学方式的改变

过去，“一块黑板、一支粉笔、一本书”这种传统的教学方式培养了一批又一批的优秀人才；如今，利用计算机、投影仪、电子双板等各种现代化教学设备辅助教学的方式已逐渐流行起来，对传统教学方式形成巨大的挑战[6]。资源环境学科教学变化如图1所示。

图1 资源环境学科教学变化图

随着信息时代的到来，人类社会进入知识大爆炸的阶段，知识与信息技术进入深度融合的历史时期[7]。在这个融合过程中，新的知识和新的信息传播方式在不断产生，传统的教学方式已经跟不上信息发展的脚步，通过信息技术辅助教学的方式应运而生，而且更加有利于学科的教学。

2.教学资源的改变

资源环境学科对地图学也要有一定的掌握，而传统地图主要基于纸张和印刷技术，具有实时性偏差、版面受限、内容固定、静态地图、交互性差、显示单一、色彩单调等缺点[8]，可以传达的信息有限。基于信息技术在移动终端上显示的电子地图正好弥补了纸质地图的不足，可以充分满足现代的地理教学。

但目前的电子地图大多功能简单，缺乏动态性和交互功能，还不能很好地服务教学要求。所以，未来的电子地图的设计应更加强调交互性和娱教性[9]。交互性是指学生可以按照自己的需求对地图进行相应的操作，娱教性是指通过多媒体手段让地图信息更加生动化、趣味化，这将是未来电子地图教学的发展趋势。

3.教学工具的改变

野外实习是地理教学中必不可少的一个环节，通过野外的实际操作，可以对一些地理工具有很好的掌握。随着科技的发展，地理学科工具也发生巨大的变化。从以前通过罗盘寻找方向到现在的GPS定位，带给学生的教学体验也有明显的不同。

在我们本科野外实习的时候，老师会给每个小组分发一个罗盘、一张地图让我们自己寻找方位。这种方式虽然也能达到预定的效果，但学生普遍兴致不高，不能很好地参与进来。但随着地理工具的不断发展，像经纬仪、全站仪、GPS等工具已经逐渐取代了传统的方式。而且高科技与地理教学的结合，能提高学生对地理学习的兴趣，让学生乐于探索学习[10]。

三、信息技术与资源环境学科融合

现有的融合方式主要侧重于教师如何教学，对于学生的学习过程和学习结果不够关注，以至于学生的学习效果不佳。未来，信息技术和课程融合，应从教师的教和学生的学全过程覆盖[11]。所以，如图2所示信息技术与学科整合示意，我们将从课程内容、课程实施、课程评价等三个方面并结合华中师范大学的教学经验来进行信息技术和资源环境学科的融合。

图2 信息技术与学科整合示意

1.课程内容

华中师范大学云课堂是在教育云和教育大数据的背景下，利用云理念和云技术打造的一种在线开放课堂。具有教学资源统一存储、组织、管理和访问服务的优点，可以实现教学资源按需服务[12]。截止到2015年12月，云课堂的教学资源建设情况如图3所示。

图3 云课堂资源数量

从统计的数据来看，目前学校的教学内容仍以文档类资源（如Word、PPT）为主。但是，以音视频、动画和图片等包含更多信息的资源比例也不在少数。而且，通过我们的了解，这种类型的资源在云课堂中的比例仍在不断上升。

这种现象说明了高校的老师也逐渐认识到教学内容对教学的重要性，大学生对音视频学习的兴趣明显高于语言文字，像音视频和动画这种包含更多信息技术的内容更能吸引学生的观看与学习。

资源环境学科的课程内容以理论知识为主，教师在准备这些内容时大多以文字的形式展现，学生最后能够掌握的知识普遍较少。所以，我们在选择课程内容时要能够注意到学生的兴趣、需要，并尽可能与之相适应，这不仅有助于学生更好地掌握科学文化知识，而且还有助于提高他们的学习兴趣和积极性。

像地质学、自然地理学、地图学等课程，不一定要求教师自己去制作相关的素材或课件，我们可以充分搜集、整理和利用网络上已有的音视频资源，并对其去粗存精、高效利用。通过音视频等内容资源来教学，可以获得更好的教学效果。

2.课程实施

在课程实施方面，资源环境学科的教学以教师在讲台上以PPT作为讲稿为主要方式。这种教学模式具有教学内容孤立呈现、教学方式缺少互动、教学思想难以体现等缺点，很难有较好的教学效果。而且大学生对这种教学方式普遍不是很满意，期望改变这种现状。

华中师范大学设计的电子双板教学方式正好解决以上问题。电子双板可以实现同步展示抽象知识和形象知识，如图4所示，这样可以同时刺激学生的左右脑，提高学生的学习兴趣和效果[13]。

图4 电子双板教学示意

像城市规划设计、景观规划与设计和园林规划等课程教学中，我们需要让想象的空间立体化，电子双板的教学方式可以很好地实现这一目的。我们可以在右边屏幕上放一些著名的规划图像 （如美国纽约中央公园）或制作的动画影像，左边屏幕上添加描述性的文字。这样可以让学生进入情景环境学习，提高学习兴趣和效能，得到事半功倍的效果。

表 教学内容和教学方式满意度

3.课程评价

不管是课程内容和课程实施，它们最后的落脚点都是学生的学习效果，也就是对学生成绩的影响。这就需要教师每学期期末对自己的教学进行课程评价，而不是以往对学生的期末成绩给个分数就行了。针对整合后的教学内容和教学方式，我们对华中师范大学城市与环境科学学院的学生进行了问卷调查，共发放问卷263份，回收有效问卷242份。调查结果如表所示。

通过表的统计结果可知：有33.9%的学生对目前的教学内容和教学方式非常满意；46.7%的学生感觉比较满意；两者的比例占总人数的80.6%。而感觉比较不满意和非常不满意的比例仅占6.2%和2.5%。对于统计的结果我们可以看出，我校城市与环境科学学院的学生对目前的教学内容和教学方式普遍是比较满意的。

我们也可以借助信息技术对学生的成绩进行数据分析，比如通过SPSS统计软件对学生的成绩变化趋势作预测。如果学生的成绩呈上升趋势，这就说明我们教师的课程内容和课程实施是优良的；如果呈下降趋势，教师就需要及时做调整了。这项内容是我们未来的工作重点。

四、结论与展望

从课程内容、课程实施和课程评价三个方面，实现信息技术与资源环境学科的深度融合，将是信息时代课程教学的主要方式。这种教学方式能有效地提高学生的学习兴趣和学习效果，促进学生信息素养的发展。教师在这过程中扮演了重要的角色，需要积极探索融合的方式，推动资源环境学科的建设和发展。

随着信息技术的发展，越来越多的创新学习方式将不断出现，信息技术与教学融合的方式也会不断创新。未来智能机器人可能成为你的学习伙伴；虚拟现实（Virtual Reality）技术让我们走进“真实课堂”；云计算环境延展了我们的课堂学习边界；大数据技术为我们提供个性化学习。未来将是信息技术与教育深度融合的时代。

[1]教育信息化十年发展规划(2011-2020年).中国教育信息化,2012(8):3-12.

[2]杨宗凯.中国教育信息化十年:2011-2020[J].中国教育信息化,2016(1):3-4,28.

[3]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].中国信息界,2006(4):47-56.

[4]周雷,杨凡.信息技术与课程整合的模式、方法和实施策略研究[J].电化教育研究,2006(4):51-54.

[5]牟凤云,何锦峰,张学儒,林孝松.基于地理学科新技术支撑下的理工科院校资源环境与城乡规划管理专业课程设置初探[J].教育教学论坛,2013(4):154-156.

[6]柴小燕.信息技术环境下教育理念的转变和教学方法的革新[J].卫生职业教育,2006(2):20-21.

[7]郭东坡,张昭理,舒江波,徐艺.信息技术环境下现代知识传播方式的建构[J].中国教育信息化,2016(5):22-25.

[8]丁旭华.浅析传统纸质地图的转型[J].测绘通报, 2015(12):105-107.

[9]苏仰娜.基于Flash+XML的多媒体电子教学地图的设计[J].中国电化教育,2011(3):127-130.

[10]李小燕.在地理教学中应用“GPS”的研究[J].贵州教育学院学报,2009,20(6):46-49.

[11]郝兆杰,肖琼玉,梁芳芳.论信息技术与课程整合策略的混沌与重构[J].中国教育信息化,2015(2):26-29.

[12]孙建文,张昭理,刘三,舒江波.基于开源技术的云课堂平台构建[J].中国教育信息化,2014(19):20-23.

[13]杨宗凯.“三通两平台”促进教育教学创新——以苏州教育信息化发展实践为例[J].中国教育信息化,2014 (18):17-20.

（编辑：杨馥红）

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1673-8454（2016）23-0030-04

*本文系以下项目的研究成果：国家科技支撑计划课题“中小学师资培训公共服务体系关键技术及标准规范研究”（课题编号: 2014BAH22F01）；“教育云服务关键技术攻关”（课题编号:2013BAH72B01）；“地方志可视化技术研究与演示平台实现”（课题编号: 2015BAK07B03）；“教育云绿色安全服务保障”（课题编号：2013BAH72B03）；华中师范大学中央高校基本科研业务费项目资助（项目编号：CCNU15A05059，CCNU2015A05009）。