基于大数据下的景观生态学信息化教学模式改革与实践研究

陈亮，夏琦，欧阳帅

（中南林业科技大学，湖南 长沙 410004）

0 引言

基于大数据下的信息化教学改革已成为当前国内高等教育建设的重要内容，随着信息技术的快速发展，海量的数据极大丰富了教学资源，我们已进入大数据时代。层出不穷的网络在线学习教育掀起了传统教学方式变革的热潮。在国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）中，已提出了建立开放灵活的教育资源公共服务平台”的新要求，要“加强优质教育资源开放与应用，引进国际优质数字化教学资源，建立数字图书馆和虚拟实验室，从而加快网络教学资源体系建设，开发网络学习课程。景观生态学（Landscape Ecology）作为一门新兴学科，主要来源于地理学中景观学及生物学中生态学的交叉，是目前国内各高等院校尤其是农林院校生态学专业的核心课程之一，也是现代生态学中内容最丰富、发展最快、影响最广泛的学科之一。景观生态建设及生物多样性保护中具有广泛的应用前景，穷强调多尺度上空间格局，与其它技术性强的专业课相比，该学科体现了当前生态文明建设，为了能够解决实际的生态环境问题提供了一个更合理，需要保持可持续发展的主旋律，建立更有效的概念构架，熟练运用相关原理和技术手段来解决现实中的问题[1]。景观生态在自然资源保护、土地利用规划上优势更为明显，然而由于其理论性知识较多，为了生态理念和文明意识得到显著提升，需要融入生态学过程斑块动态的观点，以受教学生为本因材施教，对基础理论加大关注力度，实现信息技术与景观生态学的有机结合，从而保证整体的教学效果。

伴随着云时代的来临，信息技术快速发展，大数据以其容量大、速度快、类型多等诸多特征而备受关注，各类该技术的应用可以在生动有趣的课程学习中全面理解和掌握景观生态学的基本理论和方法[2]。近年来，得益于该技术，海量数据丰富了教学资源，网络教育在线学习的方式掀起了传统教学方式的变革热潮，如何在大数据和信息化背景下，利用TED公开课（TED， Technology，Entertainment， Design）、慕课（MOOC， Massive Open Online Course）、翻转课堂（Flipped Classroom）和微课程等可视化教学慢慢兴起，并广泛被大众接纳，使学生寓学于乐，并能够提升教学效果，是景观生态学教学改革的重要方向和需求[2]。对此，本文结合景观生态学及大数据教学模式的自身特点，探讨分析了基于大数据下的景观生态学教学模式改革与实践研究。

1 景观生态学的教学现状及分析

1.1 教学内容缺乏系统性

景观生态学作为一门交叉性学科，涉及的内容广泛丰富，在针对不同专业教学时，所选取的教材内容差异性较大[3]。从整体上来看，导致景观生态学自身所融合的教学内容比较宽泛、且缺乏系统性，因此迫切需要根据各专业特色，对其内容进行整合及优化。

1.2 授课方式较传统陈旧

我国景观生态学目前主要以“教材、课堂、教师”的传统教学模式为主，老师在教学过程中主要按照所选定的教材进行课堂理论教学，试图在课堂上解决所有问题，手段单一，这样传统陈旧的授课方式落后于时代发展，难以引导学生在学习过程产生共鸣[4]，不利于学生创新意识与实践能力的培养。

1.3 缺乏理论与实践结合

长期以来，我国景观生态学的高等教育存在着“重理论、轻实践”的现象，学科成绩考核通常以期末闭卷考试为主，而没有设置实践教学环节[5]。这样的形式不但减少了师生在教学过程中的互动交流，制约了教学内容的丰富性，影响学生的学习积极性，且限制学生应用性能力的培养，从而导致教学效果不太理想。因此，在保证教学任务的前提下，教学形式也是急需改善的问题之一。

2 基于大数据下的教学模式改革实践

2.1 精准把握教学对象，完善内容体系

教学是一个非常动态的过程，由于涉及到的内容广泛丰富，景观生态学要针对性地筛选与景观生态学方向所需求的教学内容。由于该学个的交叉性较强，在课堂中需要精准把握教学对象，理清生态文明建设的关系，使教学方向进一步明确。首先，大数据可以客观精准地收集每个学生的海量数据，在授课过程中，教师可以根据专业方向，综合对学生的知识储备以及接受能力的分析，更有针对性的对教材内容进行取舍，构建出更系统的教学体系，如针对景观设计类专业学生可讲解一些国内外景观生态规划设计的经典案例，分析其生态设计特点、方法、所运用的理论技术和成果。其次，每一个学生在学习过程中所呈现的状态是不同的，借助大数据可以动态把握教学情况的实时变化，实现 “双回路”反馈信息，利于教师调整教学方式、提升教学质量。

2.2 适应时代需求，丰富教学方式

传统以理论知识传授已经无法满足时代教育需求，因此教师在教学过程中可以结合现代化技术，研究领域的相关新理论和发展，通过网络平台进行信息化资源共享，采用多种教学手段将前沿动态引入课堂，满足我国当前教育的发展需求。在现今大数据的背景下，各类大数据收集、整合，为课堂教学丰富了诸多案例素材[6]。在此基础上对学生进行提问思考，再以分组的形式讨论探究并解决问题，鼓励学生积极参与互动教学，激发学习热情。

笔者在实际教学过程中充分利用学生带动课程，培养学生学习兴趣：①安排学生们课前主动利用计算机在网上查阅相关资料，并加以组织整理制作PPT汇报，并组织语言拟在课堂上表达出自己的想法。②课堂上开展类似头脑风暴的探讨交流分组做学习汇报，同时可以发布学生的实验报告，其他小组同学向汇报同学提问，最后由老师主要集中重点和难点问题进行讲解。③利用远程实践教学，在互联网数据资料查找中会遇到的共性问题，汇报学生对其他学生的提问进行耐心解答组织学生讨论，完善在线开放式教学体系通。

在此基础上可创建一个优质的交流平台，并融入公共微信公众号平台，推送景观生态学的前沿资讯，课后通过远程视频对学生的软件操作等应用问题辅导，传送国内外高校相关专业的MOOC课程等学习资源，让学生学习其批判性思维和创新性思维。

景观生态学的实践主要体现在应用性教学阶段，理论与实践相结合显得尤为重要大数据的崛起，对传统教学形式产生巨大冲击，使得教学信息化向深层次发展更为迅速，在此背景下与企事业单位充分合作的方式，由学生运用相关软件进行课程实践报告并配简单设计图。培养学生熟练掌握景观生态学相关软件的应用，笔者在实际教学过程中专门设置了课外实践环节，例如ENVI、ArcGIS等一系列会用到的软件，辅助分析景观结构与格局， 组织学生到实地进行踏勘，并应用于景观规划的各个步骤跨环境、建筑、园林等学院组织相关的专家交流座谈会，以启发学生创新能力，延伸所学知识[7]。开展诸如校园景观生态改造规划设计与建议等主题交流会和实践活动，增强跨专业的交流合作，提供实习机会和预留就职岗位，通过科学设置课外实践活动，并让用人单位与学生相互了解，从而保证预期教学能够达成目标。

2.3 改革考试方式，科学评价教学

大数据记载了人的海量数据，为全方位评价学生的课堂态度、知识储备、技能掌握情况及学生自身素质提供了准确客观的依据。在此背景下，改革考试方式的公平公正性及可实施性被提升，将传统的“考试成绩”改为“综合考核成绩”，其中期末成绩考核占50%，平时成绩占50%，包括课堂出勤、课堂互动、实践考核等，将有效促使学生积极主动地参与每个教学环节，而不是拘泥于死记硬背的应试教育。

学生针对老师进行教学评价是课堂结课后必不可少的环节，传统的教学评价常采用打分、填表的方式进行，一旦通过对课堂到课率、抬头率，则学生将失去动力。因此需要从而课堂教学进行精准量化，发挥教学评价将更具说服力主观性、模糊性，对教学的实际效果进行客观、精准的评价，融入大数据分析找寻学生的优势与劣势，以此为学生日后的学习生活奠定基础。

3 结论

本文对大数据背景下景观生态学教学改革进行了初步探讨与分析。树立大数据驱动教学的指导思想，发现教学中存在的问题，并从多个方面提出该课程教学改革措施。首先，借助大数据，能更全面客观掌握教学对象及其需求，克服了以往教学过程中的主观及片面性。其次，借助大数据的独特优势，打造“双回路”反馈机制，同步反馈学习情况，打造更有针对性的教学课程。此外，大数据还能够科学地评价教学效果，保障了教学评价的正确性与客观性。

综上，大数据为教学模式的创新改革提供了良好的平台。在提倡生态文明的今天，科学合理地利用生态环境大数据资源，完善景观生态学课程教学，推动我国教育事业的蓬勃发展，具有重要的现实意义。