互联网背景下产业学院测绘地理实践教学的创新探索
2024-08-14王小妹侯捷
摘要:随着互联网技术的迅速发展,传统的测绘地理实践教学面临新的挑战和机遇。本文分析了传统实践教学模式的局限性,包括理论与实践脱节、实践教学资源匮乏等问题,探讨了互联网背景下产业学院测绘地理实践教学的创新机遇,指出网络技术、大数据时代、互联网思维为实践教学带来的新平台、新内容和教学方式的创新。在此基础上,本文提出包括构建网络化实践教学平台、开发基于大数据的实践教学项目、采用翻转课堂等新型教学模式在内的创新探索,旨在提高测绘地理实践教学的效果和质量。
关键词:测绘地理;实践教学;互联网;网络技术
引言
在当今信息技术高速发展的背景下,传统教学模式正面临前所未有的挑战和改变。特别是在测绘地理领域,实践教学作为培养学生实际操作能力和创新思维的重要环节,其重要性日益凸显。
1. 测绘地理实践教学现状及问题
1.1 传统实践教学模式的局限性
传统的测绘地理实践教学模式主要针对野外实践教学而设计的,学生需要亲自前往特定的野外实践基地开展实习。这种模式的主要局限性在于时空约束严格。首先,野外实践基地的数量和规模通常都有限,很难满足大量学生的实践需求。其次,学生只能在规定的时间和地点进行实践,缺乏时间和地点上的灵活性,削弱了实践教学的效果。最后,野外实践耗费的人力物力都相对较高,给教学工作带来了一定负担。因此,传统实践教学模式已经难以完全适应当前测绘地理专业教育的发展需求。
1.2 理论与实践脱节的弊端
目前,在测绘地理实践教学中,理论教学与实践教学存在一定程度的脱节现象。一方面,理论课程侧重于知识传授,缺乏与实践相结合的环节,学生容易产生“书本知识与实际操作脱节”的疑虑;另一方面,实践教学过于注重技能训练,与之前学习的理论知识联系不够紧密,学生难以整合理论和实践,影响综合能力的培养。这种理论与实践“两张皮”的状况,不利于学生形成系统的知识体系和实践技能。
1.3 实践教学资源匮乏
当前,测绘地理实践教学面临资源短缺的困境。首先,实践教学场地资源不足,大多数高校缺乏固定的、符合专业需求的校内实践基地,只能租用校外基地开展实践活动,受场地数量和开放时间的限制。其次,实践教学仪器设备资金投入不足,一些先进的测绘仪器价格昂贵,采购数量有限,给实践教学带来了一定影响。最后,优秀的实践教学师资力量十分紧缺,大多数教师缺乏足够的实践经验和能力,难以满足实践教学的需求。资源匮乏成为测绘地理实践教学发展的重要制约因素[1]。
2. 互联网背景下产业学院测绘地理实践教学的创新机遇
2.1 网络技术为实践教学提供新平台
互联网技术的迅速发展和广泛应用,为测绘地理实践教学带来了新的机遇。网络虚拟仿真技术可以打破传统实践教学的时空限制,为学生提供虚拟现实的实践环境。教师可以在网络平台上搭建各种虚拟仿真场景,如野外测绘、地理信息系统操作等,学生只需通过计算机或移动设备便可进行模拟实践训练。这不仅能够避免实践教学场地和仪器的限制,而且可以最大限度地利用有限的教学资源,实现实践教学的规模化和普及化。
此外,网络在线学习平台和教学资源库也为实践教学提供了新的支撑。通过在线教学平台,学生可以随时随地观看实践教学视频、查阅教学文档、完成实践任务、进行线上测试等,打破了传统实践教学的时空界限。同时,教师也可以借助丰富的网络教学资源,制作直观生动的实践教学课件,极大地提高了实践教学的效率和质量[2]。
2.2 大数据时代带来新的实践内容
大数据时代的到来,极大丰富了测绘地理专业的实践教学内容。一方面,地理大数据的采集、处理、分析、可视化等过程,为测绘地理实践教学提供了全新的实训项目。借助各种新型数据采集设备(如无人机、车载系统等)和数据处理软件,学生可以掌握先进的地理数据获取和处理技术,培养大数据时代所需的专业技能。另一方面,海量的地理大数据为实践教学提供了丰富的实践素材,如利用遥感影像数据开展地物识别、利用在线地图数据制作专题地图等,有助于提高学生的动手能力和分析问题的能力。地理大数据还可以与人工智能、虚拟现实等前沿技术相结合,为测绘地理实践教学带来创新机遇。基于大数据的智能导航系统实践、虚拟仿真的三维景观规划实践等新型实践项目,能让学生紧跟时代前沿,提升专业能力和实践水平。可以说,大数据时代不仅为传统实践教学注入新的活力,更为测绘地理专业拓展了全新的实践领域。
2.3 互联网思维推动教学方式创新
互联网思维正在深刻影响着教育教学理念和方式方法。在测绘地理实践教学领域,互联网思维的影响也越来越明显。
首先,互联网思维倡导平等、开放、互动的理念,这与传统实践教学的单向灌输模式形成了鲜明对比。在互联网环境下,实践教学更加注重启发式、探究式的教学方法,尊重学生的主体地位,鼓励师生互动交流,营造良性的实践教学氛围。
其次,互联网思维所倡导的个性化学习理念给测绘地理实践教学带来新的启示。教师可以根据学生的实际水平和需求,设计不同的实践教学方案,采用因材施教的教学模式,推进个性化实践教学。同时,互联网技术也为实现个性化教学提供了工具支持,如在线自适应学习系统、智能化实践辅导系统等。
最后,互联网思维强调协作、共享的理念,这也给实践教学带来创新契机。例如,教师可以组建多学校、跨地区的实践教学社区,实现实践教学资源的共享与交流,也可以邀请业内专家或实践者与学生在线互动交流,让学生了解实践中的真实经历和体会[3]。
3. 互联网背景下产业学院测绘地理实践教学的创新探索
3.1 构建网络化实践教学平台
为充分利用互联网技术优势,突破传统实践教学的时空限制,产业学院可以积极构建网络化的测绘地理实践教学平台。这种平台需要集成多种功能模块,涵盖实践教学的全过程。
首先,平台需要提供虚拟仿真实训模块。利用三维建模、虚拟现实等技术,可以在平台上搭建各种虚拟实践场景,如野外测绘操作、地理信息系统数据处理、遥感影像解译等,为学生提供身临其境的模拟实践环境。同时,该模块还可以融入智能化辅助功能,如语音导览、在线提示等,提高实践教学的互动性和智能化水平。
其次,平台需要建设实践教学资源库。资源库可以统一存储和管理各种实践教学资源,包括教学课件、视频素材、实践案例、数据样本等,方便教师和学生按需查阅和使用。同时,资源库还可以提供在线测评功能,让学生在实践过程中及时了解学习情况,也便于教师对学生进行综合评价。
再次,平台需要开发在线互动模块。通过构建在线学习社区、建立师生交流机制、开设在线答疑渠道等,可以实现师生、生生之间的实时互动交流,让学生在实践教学过程中的疑难问题得到及时解答和反馈,增强教学的针对性和有效性。
最后,平台还可以整合大数据分析功能。通过对学生的实践过程数据和结果数据进行智能分析,可以发现学生的知识薄弱点和能力短板,从而有针对性地优化实践教学内容和方式,推动精准化教学。
3.2 开发基于大数据的实践教学项目
大数据时代的到来,为测绘地理实践教学带来了全新的实践内容和教学机遇。产业学院可以积极开发一系列基于地理大数据的实践教学项目,以契合时代发展需求,提升学生的实践能力。
第一,可以设计地理大数据采集与处理实践项目。利用无人机、车载激光雷达等新型数据采集设备,学生可以实践获取高分辨率遥感影像、三维激光点云等多源异构数据,掌握野外数据采集的技能。同时,结合GIS、RS等专业软件,可以开展地理大数据的存储、处理、融合等实践训练,培养学生处理海量复杂数据的能力。例如,通过实践掌握点云数据滤波、分类等技术,或基于GPU加速完成大规模遥感影像并行处理等。
第二,可以开设地理大数据分析与可视化实践项目。结合机器学习、深度学习等人工智能技术,学生可以实践对地理大数据进行智能分析和建模,探索地理现象的发生机理和演化规律。如基于卫星遥感数据开展土地利用变化的时空分析,或利用多源异构数据对城市热岛效应进行模拟分析等。同时,也可以进行地理大数据的多维可视化实践,培养学生的数据可视化和沟通表达能力,如制作三维场景可视化产品、设计基于Web GIS的可视化应用系统等[4]。
第三,可以设计基于地理大数据的专题应用实践项目。利用地理大数据及相关技术,学生可以参与模拟开发一些地理信息服务的实际应用。如设计基于车载导航数据的智能交通引导系统,利用无人机航摄数据制作三维数字城市模型,通过手机GPS数据分析人群活动模式等。此类实践项目紧密结合实际应用需求,能够提高学生解决复杂问题的综合能力。
第四,可以开展地理大数据相关的综合实训项目。将多类大数据实践教学内容有机整合,模拟测绘地理工作流程,设计综合性实训项目。例如,针对某区域规划建设项目,需要学生全流程实践获取多源数据、数据处理分析、方案设计可视化等环节。通过综合实训,学生不仅可以巩固和应用所学专业知识,还能领会地理大数据技术在实际工作中的应用,提高就业竞争力。
3.3 采用翻转课堂等新型教学模式
互联网时代背景下,测绘地理实践教学亟须创新教学模式,与时俱进。传统的填鸭式教学已难以适应新形势的需求,产业学院可以积极尝试引入翻转课堂、混合式教学、在线实践等新型教学模式,提高实践教学的针对性和实效性。翻转课堂作为一种具有代表性的新型教学模式,可以很好地应用于测绘地理实践教学中。所谓翻转课堂,就是在课前,学生通过观看教学视频、文本学习等方式自主预习理论知识;课堂上,学生围绕实践环节开展探究实践、讨论互动等活动。这种模式顺应了“互联网+教育”的发展趋势,有利于激发学生的主动性,培养自主学习能力。具体到测绘地理实践教学,教师可以在翻转前将实践教学相关的理论知识制作成视频或者课件,供学生自主学习。实践课堂上,教师则侧重于难点解惑、关键环节演示、实践指导等,从理论层面转移到实践层面。同时,也可以开展分组讨论、头脑风暴、现场答疑等互动环节,调动学生课堂参与度,有助于提高实践教学效率,确保学生在有限时间内进行高质量的实践锻炼。
除翻转课堂外,混合式教学模式也可以为测绘地理实践教学带来新的契机。所谓混合式教学,是将线上学习和线下面授有机结合的教学模式。例如,教师可以将实践项目划分为若干个子模块,通过在线平台发布教学视频、参考资料、实践任务等形式完成理论学习,然后安排课堂实践与讨论环节,巩固学习效果。网络教学与传统课堂教学的优势互补,使理论与实践贯通一体化[5]。
在线实践教学模式,是互联网赋予的新型实践教学方式。通过虚拟仿真、在线实训等手段,学生可以在网络平台上进行远程实践操作和训练,突破时空限制。如搭建三维虚拟测绘系统,让学生在虚拟现实环境下体验野外测量全过程,或开发Web GIS在线实训平台,让学生远程操作地理信息系统处理空间数据等。在线实践不仅可以弥补实践教学资源的不足,更有利于因材施教、个性化培养。当然,新型教学模式的引入需要教师改变传统观念,精心设计实施方案,科学把握在线教学与线下实践的时间比例,合理确定实践任务和考核机制,培养师生熟练使用新型教学工具和平台。总之,产业学院要顺应时代潮流,勇于创新,将新型教学模式融入测绘地理实践教学中,不断提高教学质量和水平,为测绘地理专业发展提供有力支撑。
结语
随着互联网技术的不断发展和深入应用,教育领域特别是实践教学环节正经历深刻的变革。本文通过对互联网背景下产业学院测绘地理实践教学现状进行分析,明确了传统实践教学面临的局限性、理论与实践脱节问题、实践教学资源的匮乏。在此基础上,本文进一步探讨了互联网为测绘地理实践教学带来的新机遇,包括网络技术提供的新平台、大数据时代的新实践内容、互联网思维推动的教学方式创新,互联网背景下的产业学院测绘地理实践教学创新不仅是教育技术发展的必然趋势,也是提升教育质量和培养学生实践能力的重要路径。未来,通过不断地探索和实践,测绘地理实践教学能够在互联网的助力下更好地发展。
参考文献:
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[4]李少英,张新长,吴志峰,等.实践与创新双轮驱动的DSRT教学模式:GIS空间分析课程教学创新[J].测绘通报,2023(11):168-172.
[5]杜艳丽.产教融合背景下环境设计专业虚拟现实教学模式探索与实践[J].化纤与纺织技术,2023,52(1):194-196.
作者简介:王小妹,本科,讲师,研究方向:测绘地理信息内业处理;通信作者:侯捷,本科,讲师,研究方向:宣传思想文化。
基金项目:甘肃省教育科学规划领导小组办公室——高职测绘地理信息专业类“产业学院”现状和对策研究(编号:GS[2021]GHB1748)。