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信息化背景下开放式测绘实训教学研究与探索

2019-10-28宽,黄飒,徐

测绘通报 2019年10期
关键词:测量实验教学实验

何 宽,黄 飒,徐 琳

(1.黄河水利职业技术学院,河南 开封 475003;2.河南理工大学测绘与国土信息工程学院,河南 焦作 454000)

国务院近期颁布的《国家职业教育改革实施方案》(以下简称“职教20条”)是引领我国职业教育发展的纲领性文件,对深化职业教育改革作出重要部署。职业院校的职责是为社会培养适应时代发展要求,满足一线生产需要的实践能力强、具有创新精神的高质量工程技术人才[1]。实验教学在培养学生实验能力和提高学生综合素质方面发挥着重要作用,是教学过程中必不可少的环节[2-5]。传统的高职测量实验教学统一要求、统一过程、教师主导的教学模式忽视了学生个体能力方面存在的差异,不能实现分层教育,不利于学生个性化发展,不利于学生创新能力的培养。

随着“互联网+技术”、移动智能终端设备、大数据和人工智能的快速发展,推动教育向数字化、网络化和智能化方向发展,使得高校教育教学模式发生了翻天覆地的变化。课堂不再是学生获取知识的唯一途径,学生只需1台能接入互联网的智能手机或平板电脑,即可享受到大量的优质教学资源,可以随时随地任意挑选学校和老师进行网上自主学习[6-7]。移动互联网技术的发展和广泛应用,为实验教学提供了新技术手段的支持[8-9],大大弥补了传统教育的不足,同时将引发传统实验教学模式的深刻变革[10]。

开放实验教学模式是教学计划外的实验教学模式,是一种全新的实验教学模式,相对于传统的测量实验教学最大的特点是自由、灵活、主动[8,11]。开放式实验教学以学生的发展为中心,变学生“被动式”实验为“主动探索式”学习,充分激发学生学习兴趣和主动性,显著改善实验教学质量[12]。

传统的测量实验教学模式已经不能满足创新人才培养模式的发展需求,在此背景下,笔者所在院校积极探索信息化技术手段在开放式测量实验教学过程中的作用,基于CBE理念优化层次化开放实验内容体系,实施基于教学资源平台、实验管理平台和大数据分析的开放实验教学模式和教学诊改,建立以学生能力培养为核心的开放式测量实验教学观念,旨在改善实验教学质量,调动学生学习兴趣和主动性。

1 基于CBE理念的测绘开放实训教学改革探索

1.1 基于CBE理念的层次化开放实训教学研究

能力本位教育(competency based education,CBE)是一种以岗位职责所需的职业能力培养为中心的教育模式[12],注重“做中学”,强调动手实践的重要性[13],强调教学的基础应依据受教育者的能力设定[14-15]。测量实验教学过程中存在学生基础不一、学生个性差异大、教学过程“一刀切”、实验教学缺乏创新和企业参与等问题。基于CBE教学理念,为了解决以上实际问题,笔者所在院校积极改革实验内容设置,开发层次分明的开放测量实验项目,构建了“课程实验+研究创新实验+校企合作实验”多层次的实验项目体系,如图1所示。层次化的实验内容设置贯彻因材施教的教学原则,支持学生个性化发展,充分体现学生在实验过程中的主体地位,充分调动学生学习积极性,培养学生综合能力和创新能力。

开放式测量课程实验主要包括专业基础性和综合性实验(教学大纲范围内),在内容上以综合性实验为主,旨在通过该类实验加深学生对理论知识的理解,培养学生根据所学知识解决实际问题的能力。课余时间学生可根据自己的兴趣爱好、已经掌握的知识水平灵活选择相应层次的实验内容:基础薄弱的学生可以反复练习基础性实验以巩固理论知识和基本技能;基础扎实、学有余力的同学可以选择专业综合实验,锻炼自己的实践能力。

研究创新性实验主要包括全国水利院校技能大赛、全国测绘地理信息行业职业技能竞赛、全国职业院校技能大赛等测量技能竞赛实验、创新创业实验、教师科研项目实验及学生自主探索实验。笔者所在院校鼓励教师、学生进行创新创业性实验项目的开发,鼓励学生积极参加学科技能竞赛实验,支持学生完成自立科研课题等由大学生主导的实验内容。为了保证学生创新性实验项目的科学性和可行性,研究创新性实验的开发必须经过立项、评审、实施、验收等环节。对评审通过的实验项目提供技术指导和资助,对通过验收且实践效果好的实验项目提供创业基金。开放式测量实验专业竞技平台为学生提供机会,助其实现创新、创业梦想。

校企合作实验主要指由学生自主选择的企业在某些方向的培训,目前已有的校企合作实验内容包括无人机测量、高速铁路测量、地下管线测量等。对于有兴趣从事企业相应方向工作的学生,可以选择此类实验在校内提前接触实际工程,或申请进入企业实习,进一步锻炼自己的实践能力和解决行业实际问题的能力,为将来就业奠定良好基础。

1.2 基于“互联网+”的开放实践教学模式构建

本文构建了基于“互联网+”的开放实践教学模式,该模式分为4个阶段:开放实验项目的申请阶段、开放实验的运行阶段、开放实验的结果与评价阶段、反馈调整阶段。4个环节形成紧密关联、相互作用、可自矫正的闭环系统,如图2所示。在该闭环系统中,学生作为实验的主体,是整个开放实验过程的核心,实验教学各个环节都要围绕着学生这条主线进行。学生在实验过程中呈现的各种状态、出现的各种共性问题,即学情信息大数据被收集、分析和利用。在线实验共享平台支撑下,实验过程由简单的单向流程,变为过程精细化管理的闭环系统,实现了教学质量的诊改和优化。

1.3 基于“线上自主学习+教师指导”的开放实验教学模式

传统的测量实验教学方法主要采用演示型教学,教师边讲边操作,学生完成实验,不能充分调动学生学习的积极性和主动性。为了营造开放、个性、互动的实验学习氛围,笔者所在院校积极探索改革实验教学模式,调动学生学习积极性,引导学生实验学习从验证理论向运用理论转变,由机械模仿老师操作向主动思考、探索创新转变。

传统实验教学过程中以教师传授为主,实验前教师需提前准备好实验需要的仪器设备,提前给学生讲解实验原理、方法、步骤,学生只需按部就班地完成实验,被动接受知识。为了改变这种灌输式实验教学模式的弊端,体现学生在实验过程中的主体地位,在开放实验教学过程中依托国家级测绘地理信息技术教学资源库及创新实训开放管理平台,开展了“线上自学+教师指导”的实验教学模式。实验过程中利用资源库开展教学,根据学生选择的实验内容精准推送相关资源,包括微课、视频、PPT等内容,学生可结合已有的知识水平,建立先前学习经验与当下实验任务之间的关联,及时发现知识盲区,从而查缺补漏,不断完善知识结构。“线上自学+教师指导”的实验教学模式支持学生自主学习、个性化学习,学生除了选择推荐的教学资源外,也可自主选择学习内容等。学生在实验操作过程中遇到各种问题,可通过QQ、微信、教学平台等向指导教师、同学等寻求帮助。整个实验过程中以学生线上自主学习为主,可以最大限度地发挥学生的学习潜能,锻炼学生的自主学习能力及独立解决实际问题的能力。教师在学生整个实验过程中进行实验协助和实验指导,一方面可利用教学平台、微信等对学生实验过程进行跟踪评价、辅导答疑等;另一方面教师在国家级教学资源库、职教云课堂及实训管理平台使用基础上,可通过对学生学习行为大数据的搜集、分析,及时掌握学生实验完成情况及实验过程中出现的问题,有针对性地推送相关资源并不断完善实验教学方案。

“线上自主学习+教师指导”的开放实验教学过程主要包括实验申请、实验实施、考核评价3个阶段,如图3所示。3个阶段都围绕着学生这条主线进行,教师在整个实验过程中进行实验协助和实验指导。在实验申请阶段,学生根据自己的兴趣爱好结合自身实际能力水平选择实验内容,完成实验必需的相关技能测试后即可根据自己的时间和仪器设备使用状况申请预约,经指导老师批准后即可按照预约时间、地点进行实验。实验结束后按要求上交实验成果,并由指导教师进行考核评价。指导教师根据学生实验完成情况,按照开放式测量实验考核评价标准(“态度/方案设计30%+过程操作40%+实验报告30%”)对学生进行综合评价。对成绩合格者按学院规定折合学分,对实验成绩突出的集体或个人进行奖励,以及推荐参加行业比赛等。对成绩优秀的学生按国家、省和学院规定进行奖励,授予学院优秀学生证书、学院精湛技能证书,积极向国家、省里推荐,评选全国、全省优秀学生,推荐参加国家职业资格证书考试。对成绩不合格的学生根据学习行为数据分析原因,找出疑难点实现精准辅教。基于此模式的整个实验过程中学生成为学习的中心和实验教学活动的主动参与者,达到了激发学生的学习兴趣,提高学生的知识水平、动手能力,促进学生创造性思维发展的目的。

1.4 基于信息化教学管理平台+大数据的开放实验教学诊改

教学质量的提高是一个持续提升的过程,开放实验教学过程中反映出的问题,是进行教学质量评价和诊改的最可靠依据。有效的教学质量信息收集、评价与反馈是保障教学质量的基础,可以为制订各项整改措施提供依据。在开放式实验教学过程中,通过信息化教学平台和实验管理平台,搜集、分析关键性的教学过程大数据,归纳总结实验过程中存在的问题并及时采取措施进行修改完善,调整教学内容,改进教学方法,实现开放实验教学过程的不断完善和教学质量的持续提升。

2 基于“互联网+”模式开放实验教学改革的成效

(1)开放实验教学因材施教,支持个性化发展,使每个学生的潜能得以最大限度发挥和施展,近两年参加开放实验的学生人数显著增多,以赛促学,笔者所在院校的测量学习氛围大幅提升。

(2)开放式实验教学改革有效提升了学生实践技能水平。学生在多个大赛中获得优异成绩。

(3)毕业生质量和社会认可度不断提升。从麦可思HR信息管理咨询有限公司提供的毕业生跟踪信息反映,毕业生在工作一年后的就业率为97%,高于同类院校该专业学生就业率6%;毕业生就业对口率为90%,高于同类院校该专业学生就业对口率10%;与行业知名企业开展“现代学徒制”订单班培养,实现招生即招工;优秀毕业生大量涌现,在测绘行业具有良好的社会声誉。

3 结 语

在“互联网+”背景下,构建高职开放实验教学模式解决了传统实验教学工作中存在的突出问题,层次化的实验内容设置贯彻因材施教的教学原则,支持学生个性化发展,充分体现了学生在实验过程中的主体地位,调动了学生学习积极性,学生“被动式”实验变为“主动探索式”学习,显著改善了实验教学质量,提高了人才培养质量。

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