首页 >
论文范文 >
自然科学论文 >
自然科学综合论文 >
系统科学论文 >
基于PBL教学模式探讨高校地理信息系统教学革新
0
给我们留言吧!
2020-05-13
235
上传者：管理员
摘要：地理信息系统（GIS）是实践性较强的一门学科。传统的GIS课程教学以理论讲授为主，且基本采用灌输式的教学方式，在这种教学模式培养下，学生往往解决实际问题的能力和创造能力较差。PBL教学模式是从问题出发，以解决问题为驱动力，以学生为中心，强调过程训练和分组协作学习，全面培养学生自主学习、实践和创新的能力。本文基于PBL教学理念，从PBL的基本要素：问题设计、分组协作学习和教学评价三个方面来重点阐述PBL教学模式引导下的GIS课程教学改革，以期提高地理信息系统的教学质量，为培养应用型和综合型GIS人才做出贡献。
加入收藏
1、引言
地理信息系统（GIS）是在计算机硬件和软件的支持下，综合运用地理学、测绘学、遥感和信息科学等理论，进行采集、管理、存储、传输、处理、分析和显示地理空间数据的信息系统[1]。自1998年教育部颁布《关于普通高等院校修订本科专业教学计划的原则意见》以来，我国在多数高校开设了地理信息系统专业。经过20多年的建设，GIS在我国取得了较大进步和长足发展，并广泛应用于资源管理、灾害监测、城市规划、农林牧业及军事国防等领域。GIS是一门实践性较强的学科，而传统的GIS课程教学方法仍以理论讲授为主，未能突出GIS课程中实践的地位。此外，教学模式单一，基本采用灌输式的教学方式，不能广泛地激发学生自主学习和创新的能力，学生经常处于被动接受知识的地位。通过这种教学模式培养出来的学生往往解决实际问题和创新的能力较差。作为全球信息化浪潮的重要组成部分，GIS的发展与内容更新很快，信息社会加大了对GIS人才拥有自主学习和更新知识能力的需求。因此，无论从高校教学特点出发，还是从GIS发展和应用的特点出发，GIS专业目标都应该突出强调自主学习、实践和创新能力的培养。
以问题为导向的教学方法是由美国Barrows教授提出的一种全新教育模式，该方法强调以问题为核心，以解答问题为驱动力，通过分组协作学习的手段[1]，以达到激发学生自主学习，提高学生解决问题的能力和培养学生的创新性思维能力。与传统教学模式相比，PBL是从问题开始，以学生为中心，教师从传统的主导角色转换为学习的引导者和促进者[2]。PBL教学法可充分体现GIS课程注重实践的教学特色，并能很好地实现强化学生专业应用能力和创新性思维方式的培养目标。
2、基于PBL教学模式的GIS课程教学改革
基于PBL教学理念，从PBL的基本要素：问题设计、分组协作学习和教学评价三个方面来重点阐述PBL教学模式导向下的GIS课程教学改革。
2.1问题设计
PBL是以问题为基础的学习，问题是教学活动的开端，贯穿整个教学过程的主线[3]。问题设计的合理与否是决定PBL教学过程能否成功的首要因素[4]。在选择设计问题时，教师应考虑以下几个方面：（1）问题要涵括教学目标、主要概念和知识；（2）问题最好是基于真实的情景问题，并力求能够贴近生活和联系当前社会发展的热点问题，这样可以让学生在自己的经验世界中产生共鸣，从而激发其学习的兴趣和思考的空间[4];(3）问题的深度要合适，太深的问题会阻碍学生的探索，而太浅显的问题则达不到锻炼学生创新思维能力的作用[4]。
2.2分组协作学习
问题确定后，学生以讨论小组的形式来解决问题，小组内各成员的任务划分必须明确，每组人数通常为4～8人，也可视班级人员的总数适当增减。教师在这个过程中作为辅助者，可以指导学生以合理的方式识别问题，并引导小组成员交流和探讨对问题的认识[5]。基于对问题的识别，各小组可形成对问题解决的一些假设，即对于需要解决的问题，他们需要知道些什么？从哪些地方可以获取所需要的资源？之后，小组成员可通过图书馆、网络等途径学会自己获取所需的资源。教师在小组成员查找资料过程中可给予一定的指导，教会学生如何利用学校或网络资源查阅文献资料等[2]，教会学生学习的方法，引导学生自主学习和自我探索，提高自学和实践能力。各成员经过一段时间的自我学习后，需要将获取的资源进行沟通交流和信息共享，并且要评估自己及他人获取的信息，筛选并整合各成员获取的信息后进一步分析问题并尝试解决问题，直到找到一种满意的解决问题的方案。在不断反复循环学习并找到解决问题方案的这一过程中，各小组成员可加深对新学习知识的理解，知识结构得到修正和扩充。在找到解决问题的方案后，小组成员要利用报告、PPT展示等形式将成果进行展示，并与其他小组成员进行交流与讨论[4]。分组协作学习在PBL教学模式中至关重要，学生对于知识的获取和实践技能的掌握与锻炼，甚至思维方式和团队协作能力的培养都是在这一阶段完成的。
2.3教学评价
PBL教学模式除了对学习结果进行评价外，更注重对学习过程的评价。评价内容应包括：知识获取、团队协作情况、学习态度、能力提高和最终成果展示五个方面。评价由小组成员自评、互评和教师评价共同参与完成。自评能够促使学生进行自我反省，互评能够培养学生对他人观点的看法，促进学生成长[6]。教师要对各组的成果展示进行点评、分析、归纳和总结，找出偏差或不足，在充分肯定学生所取得的成绩的基础上，客观地对小组学习过程和成果给予评价。教师的归纳总结有助于学生把握知识的系统性，并促进学生发展更高层次的思维能力[7]。最终成绩可按照自评（20%）+互评（30%）+教师评定（50%）的比例给出。
3、结语
PBL教学模式导向下的GIS课程教学改革主要是通过以GIS应用的实际问题为核心，引导学生通过自主和团队协作学习的方式，围绕解决问题所需的综合性知识和技能，架构和完善适合自己的知识体系和能力，以达到提升自主学习和解决实际问题的能力。
参考文献：
[1]白海丽.PBL教学模式在GIS教学中的应用研究[J].教育教学论坛,2018,354:210-211.
[2]罗松英.于自主学习的PBL模式在人文地理学教学改革中的应用[J].高师理科学刊,2019(39):104-108.
[3]王潇宇.PBL模式在《GIS原理实习》课程中的应用[J].科技信息,2010:45-48.
[4]王丽君.PBL模式在高中《信息技术》课程中的应用研究[D].大连:辽宁师范大学,2006.
[5]胡永,杨晓波,孙海霞,等.PBL教学模式下《操作系统》课程教学改革[J].学理论,2013:247-249.
[6]王宇婷,宋连卿,林钰.PBL教学模式在化学环境社会课程中的应用[J].河南教育学院学报:自然科学版,2012,21:68-70.
[7]张彦晓,梁彦庆.PBL模式在高中地理教学中的应用[J].教学与管理,2015,9:115-117.
朱爱萍,孙鹏.PBL教学模式导向下高校地理信息系统教学改革[J].科教文汇(上旬刊),2020(05):75-76.
基金:国家自然科学基金资助项目(41907179);高等学校省级质量工程项目教学研究项目(2019jyxm0092).
分享：
降低建筑能耗对于减少温室气体排放和节约成本有着非常重要的现实意义。其中一些较为关键技术是对不稳定的未来建筑能耗进行预测,并选择理想的活动安排等，从而达到降低能耗的目标。能耗预测的研究已经有了许多成熟的方法，这些方法可以大致分为基于传统数学统计的方法和人工智能的方法。
2024-10-10
FCU(Fan Coil Unit)系统因为其灵活的布置方式、调节方便以及成本较低，被广泛应用于商场或建筑的空气调节系统中。然而，随着人们对建筑环境的舒适体验度逐步增高，以及FCU市场竞争环境日趋激烈，对现有的FCU性能和成本有了更高的要求。FCU系统常通过调节风量、水量以及旁通风门等3种方法以满足建筑房间的负荷需求。
2024-08-26
时滞系统广泛存在于工业领域和化学实践中，如化工精馏、生物发酵、炉温控制系统、轧机速度控制系统、中央空调控制系统等方面[1]。为解决双容时滞系统带来的问题，科研人员做了大量研究。1992年项国波等提出了对稳定时滞系统的二次优化控制，同时开发了三套“大时滞串级系统多重优化控制”应用软件，并将其应用于空调、皮带秤和稠油热采锅炉蒸汽干度控制系统中。
2023-08-24
单片机是一种高度集成的电路芯片，被广泛应用到工业控制领域。近年来，将其应用在嵌入式系统软件中，发挥核心作用。文章对其发展情况展开论述，并研究单片机技术的应用范围以及工作原理。目的在于提高单片机的工作性能，促进单片机嵌入系统的整体发展。
2020-11-03
GAMS语言更适合解决大规模的、比较复杂的数学规划问题，这是和其他语言的区别。GAMS有很强的灵活性和通用性，通过以上几个算例也发现，GAMS在运行效率方面也优先于其他软件，节省了开发者的时间，并且由算例（3）可知，GAMS可对实际问题进行建模，并且能够很好的解决复杂的实际问题，做出合理的决策。
2020-10-27
目前PLC控制器主要应用于工业控制系统中，相对于单片机控制器，PLC的可靠性、通用性、扩展能力以及处理能力都要优于单片机控制器。在较复杂的交通灯控制系统中，如果要把整个城市的交通灯系统全部接入交通控制指挥中心，单片机做底层控制系统的控制器没什么问题，不过如果需要把信号采集到远端中控室服务器还是需要PLC。
2020-10-21
本文设计的PLC智能控制立体停车库可以直接访问第二层、第三层停车场和停车场1层。使用梯形图语言的控制软件。可以肯定，加载载荷的地板链，依靠吊点的地板上悬挂支架，在静态负载（安全）钩住的楼层。设计技术在不同层次的汽车应用使用“并行分支和融合”，指的是并行分支指的分支可以进行，与此同时，对其他程序的运行，根据动作状态做出相应的运行。
2020-10-21
本文首先采用MATLAB软件对Arneodo混沌系统进行建模和仿真，显示状态变量的三维相图和二维相图。然后，设计单一的控制器进行Arneodo混沌系统的镇定控制，并进行了数值仿真。本文所设计的控制器能够实现Arneodo混沌系统的镇定控制，并具有结构简单和容易实现的优点。
2020-07-14
我国地域辽阔，部分地区的地形地貌较为特殊，河流比较多，而且天然落差比较大，谁能资源较为丰富。水电的数量较为庞大，所涉及的数据也比较多，传统水资源管理的方法大部分都是通过表格与文本对数据进行存储，此和水利现代化管理需求不符合，所以就要将地理信息系统与计算机等现代化的管理技术到水电管理中使用。
2020-06-16
单货叉堆垛机的应用目前已经比较成熟，国内外学者对其调度问题的研究已有诸多成果。例如文献[1,2,3,4,5]均针对单台单货叉堆垛机，采用遗传算法、模拟退火算法等优化算法来对堆垛机调度问题进行了优化，文献[6]针对多台单货叉堆垛机的调度方案提出了一种合理分配的调度策略等等。
2020-06-16
人气：4760
人气：4359
人气：2557
人气：2152
人气：1880
我要评论
期刊名称：系统科学与数学
期刊人气：3480
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院数学与系统科学研究院
出版地方：北京
专业分类：科学
国际刊号：1000-0577
国内刊号：11-2019/O1
邮发代号：2-563
创刊时间：1981年
发行周期：月刊
期刊开本：16开
见刊时间：一年半以上
影响因子：1.570
影响因子：0.691
影响因子：1.594
影响因子：2.114
影响因子：1.228
学术期刊咨询、科普杂志阅读、专利申请方案、课题研究设计、专著挂名咨询、论文下载、文献查询、原创文章检测、SCI实验设计方案等多项服务。
服务热线
您的论文已提交，我们会尽快联系您，请耐心等待！
你的密码已发送到您的邮箱，请查看！
