聚焦高階思維能力培養的畢業實習改革與實踐

溫伯威，李少梅，周 炤，徐 立

（1.信息工程大學，河南 鄭州 450001）

隨著“互聯網+”時代和知識經濟時代的到來，互聯網與地理信息產業深度融合，各行各業對地圖學與地理信息工程專業畢業生的素質要求更加注重高階思維能力[1-2]。高階思維能力主要包括問題求解能力、批判性思維能力和創新性思維能力[3]。為了更好地勝任日后工作，畢業生不僅需要掌握扎實的理論知識和專業技能，而且必須具備高階思維能力，具備靈活運用所學專業知識解決復雜實際問題的科學素養。無論是當前的新工科建設還是“雙一流”建設，人才培養的目標都定位于培養創新實踐能力強、綜合素質高的復合型人才[4-6]。

畢業實習作為重要的實踐教學內容，是工科類專業人才培養的重要組成部分，在培養學生理論聯系實際、分析問題、解決問題，提升學生的高階思維能力和綜合素質等方面發揮著至關重要的作用[7-8]。針對傳統填鴨式、模仿式畢業實習不能適應高階思維能力培養要求的癥結和問題，本文試圖建立聚焦高階思維能力培養的地圖學與地理信息工程專業畢業實習教學模式。

1 地圖學與地理信息工程專業畢業實習的現狀分析

1.1 實習內容與行業應用結合不夠緊密

地圖學與地理信息工程專業畢業實習通常安排在第八學期，實習總時長為160學時，實習內容分成兩大模塊，第一個模塊是數字地圖制圖實習（100學 時），另一個模塊是地理信息數據分析與應用實習 （60學時）。數字地圖制圖實習的內容基本上涵蓋了數字地圖制圖的各個環節，主要包括紙質地圖掃描矢量化、多源地理空間數據集成處理、地圖編輯與更新、數據質量檢查、地理信息數據入庫、地圖出版處理；地理信息數據分析與應用的內容主要包括數據格式轉換、坐標系和投影變換、拓撲處理、緩沖區分析、最優路徑分析等。從中不難發現這些實習內容與大學期間一些專業課的實踐教學內容存在部分交叉重復，畢業實習的內容依然側重于基本原理和基本技能的訓練，缺少行業應用背景做支撐，不是以具體行業問題為導向的綜合性實踐科目，達不到錘煉學生高階思維能力的目的，直接導致了學生走上工作崗位之后不能靈活地運用所掌握的專業知識和技能創造性地解決實際工作中遇到的復雜問題。

1.2 教學模式不能適應高階思維能力培養要求

當前，大多數院校地圖學與地理信息工程專業畢業實習采用的教學模式仍然是以老師講授為主，即老師介紹實習科目的目的和意義、基本原理和實習流程，操作演示主要步驟，學生根據實習要求和畢業實習教程按部就班地在課堂上完成畢業實習任務。畢業實習教程固然起到了參考作用，同時也讓學生失去了自主學習、獨立分析問題和解決問題的機會。這種以教師為中心、灌輸式、機械式的教學模式忽視了人才培養中學生的主體地位，在這種教學模式下學生接受新知識是被動的。這種傳統的教學模式下學生參與畢業實習的積極性和主動性不強，獲得感和成就感偏低，由此可見傳統的教學模式不能適應高階思維培養能力的要求。聚焦高階思維能力培養的教學模式宜采用以學生為中心的教學理念和思路，尊重學生的主體地位，老師的責任是引導學生進行主動學習、自主學習，激發學生的求知欲望和學習潛能。國內學者在理論教學方面對以學生為中心的教學模式進行了探索[6-9]，取得了良好的教學效果。畢業實習作為實踐性強、學生參與度高的教學內容，所采用的教學模式更應該向“以學生為中心”進行轉變。

1.3 考核方式不合理

考核是督促學生認真完成畢業實習任務的重要手段，科學、合理的畢業實習考核方式有利于學生積極主動地投入到畢業實習工作中，達到最終提高學生高階思維能力的目的。地圖學與地理信息工程專業畢業實習考核普遍注重終結性評價，即以最終提交的畢業實習報告評定每名學生的考核成績。以筆者所在的大學為例，畢業實習成績由出勤情況、課堂表現、畢業實習報告三部分構成，每部分所占總成績的比例如下：出勤情況占5%、課堂表現占10%、畢業實習報告占85%。以終結性報告作為考核成績的主要依據存在以下問題：學生不能自始至終認真對待畢業實習的每一部分內容和每一個環節，在這種考核方式下，老師評完成績就意味著整個畢業實習工作的結束，沒有將通過評閱畢業實習報告發現的普遍性問題反饋給學生。

1.4 問題求解能力偏弱

學習能力、創新能力和問題求解能力是學生在知識快速更新換代時代必須具備的基本能力和素質。理想情況下，畢業實習通過設置科學、合理的實習內容能將大學所學的大地測量、現代測量、攝影測量與遙感、地圖學、地理信息系統原理、數字地圖制圖原理與技術等課程涉及的理論和知識有機地銜接起來，學生通過畢業實習能將所學的理論知識與應用實踐結合起來，靈活運用所學知識解決實際問題，最終達到提高學生學習能力和創新能力的目的。而現實情況是，受畢業實習內容、教學方法和考核方式等多種因素的影響，學生對畢業實習內容不太感興趣，學習動力不足，掌握的專業技能不扎實，綜合運用所掌握的理論知識和專業技能分析實際問題、求解問題的能力偏弱。

2 聚焦高階思維能力培養的畢業實習改革舉措

從2015級地圖學與地理信息工程專業畢業學員開始，課程組緊緊圍繞聚焦高階思維能力培養，提高學生綜合素質的人才培養總體目標，從與用人單位聯合培養、以問題為導向設計畢業實習內容、以學生為中心的教學方法、靈活多樣的考核方式四個方面探索了畢業實習教學模式，實施的改革舉措如圖1所示。

圖1 聚焦高階思維能力培養的畢業實習改革舉措

2.1 深入用人單位一線

地圖學與地理信息工程是一個原理性和實踐性比較強的專業，用人單位對畢業生的專業素養、綜合素質和創新能力、問題求解能力有著較高的要求。畢業實習是連接院校教育和用人單位的橋梁，圍繞用人單位的需求改革地圖學與地理信息工程專業畢業實習是教學改革的基本方向。從2015級地圖學與地理信息工程專業畢業實習開始，筆者所在的學院對本科生畢業實習進行了改革，探索了與用人單位聯合開展畢業實習的新機制和模式，在用人單位一線開展畢業實習，用人單位以具體行業問題為導向科學設計畢業實習的內容和科目，并選派一線優秀的骨干力量協助指導學生開展畢業實習。通過院校和用人單位的強強聯合，實現了人才培養目標與用人標準的統一；理論知識學習與應用實踐的統一；專業技能訓練與分析問題、解決問題能力培養的統一；達到了為用人單位培養具有問題求解能力、創新能力和批判性思維能力復合型人才的目標。

2.2 以問題為導向設計畢業實習內容

針對傳統畢業實習內容側重專業技能訓練，缺少行業應用背景，與實際應用聯系不夠緊密的問題，課程組聯合用人單位從實際問題出發，科學合理重構地理信息數據獲取、處理、表達、分析和應用的相關知識點，精心設計畢業實習內容，將相關理論知識融入到解決實際問題中。畢業實習內容由基礎地理信息數據更新和地圖出版、專題圖制圖、地理信息數據分析和應用3個專題構成，每個專題又由若干個的科目構成，例如，地理信息數據分析和應用專題由道路機動分析、物資配送分析和加油站選址分析3個科目構成。具體到每個科目的實習方案在設計過程中全部以解決實際問題為牽引，圍繞行業應用設置實習目標和具體要求。例如，物資配送分析是由快遞中心站點如何向下屬各個站點配送物資所花費的成本最低的問題引出，這里的成本可以指距離、也可以是時間，還可以指經濟成本，學生分別圍繞距離最優、時間最優和價格最優進行解題。物資配送這個科目通過具體應用考察學生對GIS中網絡分析相關知識和原理掌握的熟練程度，以及學生能否靈活運用ArcGIS、SuperMap等主流GIS軟件解決具體行業問題。以地圖學與地理信息工程專業相關知識為基礎，聚焦行業領域的實際問題，將理論知識與應用實踐相結合，在解決行業問題中強化學生對相關知識的理解，培養學生的實踐動手能力和高階思維能力是本次畢業實習改革最突出的亮點。

2.3 以學生為中心創新教學方法

通過四年的專業課學習，到畢業實習階段學生已經基本掌握了本學科的專業知識，具備了一定的自主學習能力和分析問題、解決問題的能力。由于缺少一門涵蓋測繪工程、遙感科學與技術、導航工程、地圖學與地理信息工程等專業的測繪類綜合性課程和缺乏實踐檢驗，學生所掌握的專業知識是碎片化，不成體系的。針對上述情況，課程組探索了聚焦高階思維能力培養的問題牽引式、參與式、討論式等以學生為中心的教學方法，打破了傳統的畢業實習過程。具體做法如下：①老師為學生提供畢業實習科目的應用背景、具體要求和所需軟硬件，不再進行畢業實習科目的講解和演示，采用問題牽引式和討論式教學方法正確引導學生利用所學理論知識解決實際問題；②為了督促每名學生認真對待畢業實習，每個科目開始之前，老師隨機抽點學生交流該科目涉及的學科知識點和解題思路，每個科目實習結束后安排學生進行成果交流；③老師在畢業實習過程中開展差異化輔導，重點輔導專業基礎稍差的學生，對于畢業實習過程中出現的普遍問題有針對性的進行講解；④利用微信群將畢業實習由課堂內延伸到課堂外，學生隨時隨地可以和群里的同學、老師圍繞畢業實習過程中遇到的問題進行研討交流。教學方法的改革充分尊重了學生的主體地位，最大限度地調動了學生參與畢業實習的積極性和主動性，增強學生學習的獲得感和成就感。

2.4 靈活多樣的考核方式

以最后提交的畢業實習報告作為評定畢業實習成績的主要依據，不能有效督促學生認真對待畢業實習的每一個環節。針對這一情況，課程組對畢業實習成績的評定方式進行了改革，采用過程性評價和終結性評價相結合的方法，綜合評定畢業實習成績，過程性評價占總成績的40%，終結性評價占總成績的60%（這其中學生相互評價實習成果占30%，老師評價實習成果占30%）。過程性評價以學生參與課堂討論、交流的積極性程度作為主要依據；終結性評價包括學生相互評價實習成果和老師評價實習成果。學生通過相關評價實習成果不僅可以加深對所學理論知識的進一步理解和認識，而且有助于培養學生的批判性思維。

3 結 語

畢業實習是學生將大學四年所學理論知識融會貫通，提升問題求解能力、批判性思維能力和創新性思維能力的重要環節。聚焦高階思維能力培養是地圖學與地理信息工程專業畢業實習教學改革的方向。通過教學內容、教學方法和考核方式等方面的改革，提高了學生參與畢業實習的主動性和積極性，激發了學生自主學習的潛能，改善了畢業實習課堂教學效果，實現了地圖學與地理信息工程專業學生高階思維能力和綜合素質的提升，近年來畢業生的專業素養、分析問題和解決問題的能力受到了用人單位的高度評價。