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现代教育技术在高校地理教育中的应用

2020-12-09刘海波

山西青年 2020年17期
关键词:虚拟现实实验专业

刘海波

鞍山师范学院教育科学与技术学院,辽宁 鞍山 114000

运用现代化教育技术实施高校地理教学,是对传统教学方式的一种革新,是一种教学现代化的突破。现代化多媒体和网络技术,在高校地理教学中实现地理信息和时空的一体化,有助于高校地理教学效果的提升。高校地理这门学科具有空间思维感较强的特点,运用立体化的图像信息和形象化的地理信息技术,在提高高校地理教学的教学水平中起着关键作用。

一、我国高校地理专业教育中存在的问题

在我国高校对地理课程的设置仍然无法摆脱传统的课程设置模式。很多高校习惯将学科进行精细的划分,这样有利于学生在专业选择中拥有更多机会,但这种过于精细的学科划分,导致各个学科分支相互之间的联系性变少,每个专业的专业面相对变窄,在各高校的地理专业中,基本都是自然地理学这一专业占据主角位置。现状是大多数地理专业的人文学和自然学课程学分相当,无法保证现代化教学理念的落实工作。

其次,在现代化地理教学过程中,采用“3S”现代地理技术以及数量地理的研究方法,是促进高校地理学教学实现现代化地理教学的数量及模型研究的重要方式,而目前高校在对这方面课程的学时分配中存在较大的差异。其中,除了六所受教育部直属管理的高校,对信息技术课程的设置和学时分配较为重视外。一般性的师范高等院校,对于地理专业相关信息技术课程的设计都有所变更,相对直属院校,信息技术的实践及课程的学时都有所减少,甚至有些高校对地理专业的信息系统实践教学采用讲授的模式,缺乏具体的实践检验标准。

最后,教师缺乏专业素质培养。传统的教学模式中,教师过于重视理论知识的教授,为学生未来就业过程中能够掌握基础知识,教师往往不辞辛苦的言传身教。然而现代化的教学模式中,学生是教学的主体,在整个课堂中应处于最活跃的位置。他们因时代的熏陶,拥有独特而敏捷的思维能力,自主模仿能力以及创新能力较强。而教师如果只是一味传授专业知识,不能给学生提供更多实战机会,学生无法发挥自身潜在的操作能力,只能因循守旧模仿传统的思维方式,这对于学生今后适应现代化高速发展的社会环境,具有一定的负面影响。

二、现代教育技术在高校地理教育中的应用

(一)计算机技术,辅助地理教学

随着现在社会对科技力量的重视,计算机教学作为现代教育技术的一种手段,逐渐走进了高校的课堂。计算机辅助教学,不仅可以借助对大数据的分类整合来为教育提供可利用的资源,还可以利用图片展示,动画模拟或者视频讲解等功能来帮助学生构建思维,加深对知识的理解。尤其是需要学生拥有一定空间想象能力的地理学科,更需要计算机来辅助教师进行教学,改变以往仅仅依靠课本文字展示,教师上课语言解说的教学方式。利用计算机技术动画模拟板块运动,地球自转等地理现象,来帮助学生多维度地了解地理知识,为学生在脑海中构建立体地形图。同时,教师将计算机应用到地理课堂中,结合课本知识和计算机的图文或视频解说,不但可以打破课本知识给学生带来的枯燥感,还可以在辅助讲解课文内容时,为学生拓展相关知识,从而增加学生对地理学科的学习兴趣,使学生积极主动地学习地理知识。

例如实际案例中,因为高校学生的时间相对自由,在课余时间,教师可以利用计算机的共享性,为学生布置作业或者提供一些与课内地理知识有关的拓展练习。例如在学习GIS技术时,教师布置相关作业需要学生有专业的设备来课下练习,这时教师可以利用计算机的共享性,帮助学生建立自学平台,同时可以将相关的理论知识在计算机上与同学们分享。学生也可以利用计算机的大数据来自我学习课内的地理知识,或者复习学过的内容。同时,学生与教师可以利用计算机的一些交流平台来进行互动,在学习GIS技术时,学生在平时的自我练习中往往会遇到一些问题,这时学生可以利用计算机交流平台来及时向教师询问疑难问题,使教师既可以及得到学生的课堂反馈,了解学生的学习情况,还可以及时为学生解答,帮助学生课下的自我学习。教师还可以利用计算机CAI制作教学课件,在讲授经纬线,地势地形等知识点时,如讲授喀斯特地貌时,教师可以在课件中插入三维动画帮助学生立体地理解喀斯特地貌的地理特征,构建学生对该地貌的立体思维。地理旅游管理专业在讲授某一地区的人文地理特征时,比如欧洲人文地理特征,可以在课件中插入与欧洲地区相关的图片,纪录片片段等,帮助学生打破空间和时间的距离,让学生虽不曾在欧洲生活,却也能通过视觉和听觉来真实感受当地的人文地理特征,从而更好的完善自己的专业知识,同时还能增加学生的学习兴趣。

(二)虚拟现实技术,辅助地理实验

虚拟现实技术作为新兴的现代教育技术手段,能够真实模拟现实环境,通过让人们佩戴传感手套、AR眼镜等相关的设备,来让人们处在一个虚拟的三维世界中。随着教育事业在社会中的受关注度不断提高,以前只用于军事领域和航天领域的虚拟现实技术,也被投入到了教育领域。尤其在高校地理实验中虚拟现实技术可以充分发挥它的优势。以往的地理实验,需要专业的设备仪器来辅助,但这些设备仪器在价格上是一笔很大的开支,在功能上也存在片面性,有时只能为地理实验提供一个功能辅助,对于一些复杂的实验,就需要多台设备来帮助实验,不仅占用面积大,而且实现效率大打折扣,甚至有时在实验过程中还存在一定的危险性,如果操作不当会引发一些损害或危险。虚拟现实技术可以有效地避免这些弊端,利用计算机软件以及简单的设备就可以完成一项实验,模拟各种实验现象,整合相关实验数据,使得地理实验真实再现。甚至还可以利用虚拟现实技术来模拟一些假设的现象,既可以观察该实验的合理性,也不会对外界造成任何损害。

例如,在实际案例中,要做城乡景观与地形地貌相结合的有关实验,教师可以组织学生利用虚拟现实技术,参考相关数据,为学生创建一个仿真的虚拟世界,让学生身在其中去感受人文自然特征,观察地形地貌的变迁,这样不仅能使学生对实验数据印象深刻,还可以增加高校学生的学习积极性,提高学生专业知识素养。在做某一地理工程实验时,如港珠澳大桥的构造原理实验,教师可以组织学生利用虚拟现实技术,结合相关数据,为学生真实再现港珠澳大桥的构造结构,运行原理,为学生构建一个立体的思维,让学生能更容易明白这一工程的构造原理,之后还可以组织学生真实记录每组实验的数据,让学生能够拥有多组数据作参考,为学生在未来参与地理工程建造打下良好的实践基础。在学习宏观地理时,也可以利用虚拟现实技术,让一些日常生活中学生难以见到的现象真实再现在学生眼前,如地球的潮汐现象,这是由于地球与月球的相互吸引引起的,但在现实实验时很难模拟出该地理现象,需要相关的东西进行替代。这时就可以利用虚拟实验技术,为学生建立一个虚拟的多维空间,让学生在教室里就可以看到地月引力引起的相关地理现象,也可以让学生更好地理解这些抽象的地理知识。

(三)现代教育技术,培养新型人才

地理信息专业的学生在土地利用,环境工程以及城市规划等领域都属于重要的人才,伴随着现代科技的不断发展,这些领域对地理信息专业的人才要求也越来也高,这就需要在培养新型人才时利用适应于时代的教育技术,主要体现在高校地理课程创设和教师教学方法方面。课程对于学生而言具有普适性,是学生获得和发展创新能力的基础,无论是专业基础课程还是实践拓展类课程,在课程安排时既要合理,也要明确所有的课程安排的最终目标是为社会为国家创设新型技术人才。所以安排课程要充分结合现代教育技术,尤其是在实践拓展课程中,要结合GPS、互联网网络技术、计算机网络资源等现代教育技术,为学生安排相关课程,培养学生对现代技术的实际运用能力。在教师教学时也要充分利用现代教育技术,利用网络大数据为学生及时提供地理知识,构建地理思维,培养学生利用新兴技术在地理学科方面的创新能力,以适应现代社会对人才的要求。

例如,在实际案例中,高校地理学科要求学生充分掌握GIS技术,所以在为学生安排相关课程时,要充分考虑到这一点,将GIS工程管理,环境与GIS等课程充分安排到学生的实践类课程表中,同时可以为学生安排相关的比赛,如GIS设计大赛,GIS技能大赛等等,这样有利于学生明白自己GIS掌握得是否充分,与其他学生之间存在怎样的差距,以此来激励学生进行自我反思,提高GIS技术运用水平。同时,学校还可以为学生创设有特色的GIS课程,根据本地区的地貌特征来为学生创设具有地域特色的GIS课程,例如哈尔滨拥有较多的湿地生态系统,所以哈尔滨大学为学生创设了湿地GIS课程,让学生结合生活实际来学习地理知识。在专业基础类课程中,主要依托教师和教材来帮助学生学习地理知识,这时就需要教师明白,专业基础课程创设的目的是在为学生积累基础地理知识的同时,培养学生自主学习的能力。在课堂上教授学生教材上的内容时,结合计算机、虚拟现实技术等手段,为学生更生动地展现地理学科知识。如学习丹霞地貌、岩溶地貌等不同地貌特征的形成和发展时,可以利用计算机的大数据为学生搜寻相关的图片和视频,再利用多媒体投影仪为学生展示相关的图片,以及地貌形成的纪录片等,帮助学生更具象化的理解地理知识,使学生在枯燥的知识中找到学习的乐趣。

综上所述,现代教育技术在高校地理教学中有着重要地位,教师在利用现代教育技术教学时,应运用现代化计算机技术,辅助地理教学;虚拟现实技术,辅助地理实验;现代教育技术,培养新型人才。打破以往古板的教学模式,为学生创设有趣的地理课堂。同时,培养出更多适应时代的专业技术人才,为祖国和社会做贡献。

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