王麗英,王崇倡
(遼寧工程技術大學 測繪與地理科學學院,遼寧 阜新 123000)
“土地利用動態監測”是攝影測量與遙感專業的專業必修課,是一門綜合性、理論性、技術性和實踐性很強的課程,是對學生進行專業基本訓練,培養實踐動手能力和在實際中學習態度,是理論聯系實際的重要課程。該課程緊密結合當前國土資源管理崗位、生產一線對高技能、應用型人才的需求,以滿足崗位需求為目的,培養學生土地監測的現代化技能,為學生以后在國土資源領域工作或研究奠定較為扎實的知識基礎。
“土地利用動態監測”課程相較于傳統的以課堂授課為主的教學活動存在如下難點:現有教材與該課程內容設置不相符。《土地利用動態監測與土地資源調查評價、規劃保護實務全書》、《土地資源管理學》及《中國土地利用/土地覆蓋變化研究》內容或過于寬泛或與課程相關內容過于單薄等原因,均不宜用作教材。
為解決教學中存在的上述不足,筆者將項目教學法引入土地利用動態監測課程的教學,以此實現教學以書本為中心轉變為以“項目”為中心、以課堂為中心轉變為以“項目實施過程”為中心。讓學生在項目實施過程中,掌握專業知識,了解相關課程內容和技術方法之間的聯系,培養獨立思維以及解決實際問題的能力。項目教學法[1]是指在教學活動中,教師將需要解決的問題或需要完成的任務設計成一個“項目”,并以項目的形式交給學生,學生在教師的指導下,以小組合作方式按照實際工作的完整程序,制定計劃、實施計劃、共同或分工完成整個項目。學生在項目完成過程中,理解和掌握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題、解決問題的能力及團隊精神和合作能力等。同時,項目教學法的引入更有利于加強該課程的實踐教學。這是因為該課程內容涉及土地資源學、測量學、遙感、地理信息系統、全球定位系統等多學科知識,是體現3S集成應用的一門應用性課程[2]。這就要求學生在掌握相關知識理論的同時必須具有豐富的實際操作經驗,而項目教學可有效地建立課堂和社會生產實際的聯系,有效地提升學生的多種能力,為學生今后的職業發展奠定基礎。
項目示范直接引導學生進入“情景”,給學生一個直觀的認識,從而激發學生學習興趣和積極性,便于學生對知識的遷移[3]。
在學院承擔的全國第二次土地調查、變更調查以及遙感動態監測等科研項目基礎上,經過分析和篩選,設計了“利用高分辨率遙感影像進行1:1萬土地利用現狀更新”教學項目。該項目采用SPOTS 10m的多光譜和2.5m全色高分辨率衛星影像,以某地區為研究對象開展土地更新調查。具體過程為:①在ERDAS環境下對影像進行幾何校正、影像的配準、影像融合處理,然后建立解譯標志;②基于ArcGIS軟件平臺開發設計的交互式判讀系統來進行影像判讀,獲得土地利用圖斑和其他屬性信息;③用ArcGIS軟件分層矢量化土地利用其他要素并建立其屬性結構表;④ArcGIS中將土地利用圖斑和土地利用其他要素進行疊加分析、入庫和繪制土地利用圖。該項目為更新土地利用數據庫提供了一套技術方案。可由該項目的現實意義引出土地利用動態監測的重要性。通過項目的技術路線引出課程內容及土地利用動態監測的關鍵技術,進而在一個單元的概念下設計學習活動,將割裂的學習課時逐步融合為一個整體的學習過程單元,從而確立學習的主題,統籌規劃每節課的學習任務,把項目教學法組織在一個教學過程中。
按照統籌規劃對教學內容模塊化[4],制定合理科學的教學目標、教學過程、教學方法,學生通過有步驟的、系統的練習后,能達到熟練掌握教學內容的目的。為此,將全部內容劃分為若干個知識模塊(見表1),將知識模塊全部轉換成與實踐相對應的項目。

表1 課程單元模塊內容及要求
通過項目示范及單元模塊講解,學生對知識點進行理解,消化示范項目的解決要點,為解決練習項目打下基礎。
根據我校攝影測量與遙感專業“土地利用動態監測”課程教學大綱的要求,確立項目任務為:基于3S技術的土地利用變更調查。
以項目任務涵蓋相應的教學內容及能體現學生綜合素質為原則,并考慮到考查內容的全面性(同源、異源、不同范圍、不同區域、不同時相、單時相),經過分析和篩選,布置了如下項目:“基于TM影像的土地利用變化動態監測”、“基于SPOT影像的土地利用變化動態監測”、“基于TM、SPOT影像的土地利用變化動態監測”、“基于單時相遙感影像與GIS的土地利用變化監測”等(可依據實際分組情況擴展為對應的縣域、市域或不同區域)。
項目組織采用分級管理的方式。將整個班級分為若干個項目小組,每組選出一名組長,由組長負責組織小組成員討論項目要求,落實項目分工并實施,形成教師、組長、小組成員的3級管理體制,小組成員數目根據項目處理步驟設置為5人,分組時充分考慮到學生的學習能力、性格特點、知識結構,盡量在小組內形成互補,以利于討論的開展和后繼學習的順利進行。在小組間建立競爭機制,更有利于形成小組成員的凝聚力。
以小組為單位,要求學生以原有知識經驗和認知結構為基礎,規劃整個學習的切入點;在一定的時間范圍內自行組織、安排自己的學習行為,各小組以合作的形式分析項目要求,制訂小組的項目實施計劃,明確要解決的問題及工作步驟,確定個人承擔的任務以及進度安排。
在項目實施中,樹立“以學生為中心”的觀念,引導學生“主動學習”。對于項目設計中可能遇到的問題,如基于項目已有數據的特點選擇哪一種變化信息提取方法更為合理,如何解決土地利用動態監測中衛星遙感數據分辨率局限性所產生的監測誤差等,引導學生主動思考,應用已有知識探究答案或方案。同時鼓勵學生在項目實施過程中認真思考,不斷提高分析問題和解決問題能力。
為了讓學生在整個項目進展中能自主參與項目的實施,教師要采取以下措施:明確項目完成的進度時間表;要求小組長對該組項目實施過程做詳細記錄,如人員分工、具體進度安排、出現的問題、問題解決的方法等;教師跟蹤每組的學習情況,參與討論,及時進行技術技巧的輔導,協調小組中出現的分歧。
項目完成以后,采用答辯的形式,要求各個小組展示項目成果。展示內容包括:所做的主要工作、項目任務分解及分工、項目技術流程,需要解決的主要問題、解決方法、項目成果、心得、建議等內容。并設置“回答其他小組同學和教師的提問”環節,最后教師根據匯報內容,講評項目中一些遺留難點和明顯錯誤,并對項目涉及的重要知識點和難點做深化講解或前沿性拓展。項目成果展示的過程是互相學習的過程,也是對整個項目活動的回顧、評價、分享以及展望。
課程考核成績構成采用“平時表現(20)+答辯(50)+小論文(30)”的形式。
平時表現成績由教師根據每個學生平時表現及出勤情況給定。
答辯成績由2部分構成:教師評價及組間評價,兩者比例為60%、40%。組間評價設置在項目成果展示環節,一個小組匯報時其他小組均有打分權,也就是對其它小組的項目成果進行考核和評價。
在項目結束后,每個小組根據自己所完成的項目內容、技術路線和采用的方法,撰寫小論文一篇,作為成績考核的一部分。
在為期2年的項目教學法實施過程中,收效顯著,學生的學習積極性有了較大提高,自學能力大大增強,綜合能力得到了明顯的提升。通過調研學生反映如下:①每次課學習目標明確。②通過實際動手完成指定的項目這一“真刀實槍”的演練,培養和鍛煉了實踐能力、分析能力、綜合能力、應變能力、交流能力、合作能力和解決問題的能力,了解真實的工作思路與方法,實現了與崗位要求“零距離”。③項目教學法在課堂上的運用做到了看、聽、做、思、練的有機結合,充分調動了學習積極性,提高了知識掌握程度和創造性思維能力。④評價更加全面。這種成績評價系統更加注重過程性的評價。
實踐證明,將項目教學法應用于土地利用動態監測課程教學是行之有效的,不僅提高了學生的學習積極性和主動性,實現了教學與自學相結合,而且通過項目的完成,使學生更加扎實地掌握了課程專業知識,鍛煉了學生的專業實踐能力、分析問題能力、解決問題能力、知識遷移能力、語言表達能力等實際工作能力。引入項目教學法改革“土地利用動態監測”課程教學方法,是對于現有教材與課程內容設置不相符的課程教學方式創新的一種嘗試,且更有利于加強該課程的實踐教學。課程實踐表明,該教學方法值得在應用性強的課程中推廣。
[1]鄧作杰,譚小蘭,莫海燕.基于項目教學法的教學實踐與研究[J].湖南工程學院學報,2010(3):91-93.
[2]錢銘杰,袁春,袁濤,等.項目教學法在課間實習中的應用研究—以“地籍管理”課程為例[J].中國地質教育,2011(1):50-54.
[3]陳均.項目教學法的設計、組織和實例[J].交通職業教育,2005(2):32-34.
[4]唐立偉.項目教學法在《機床電氣控制》課中的探索與實踐[J].職教與經濟研究,2007(3):46-49.