李玉鳳　徐敏　劉紅玉

摘 ?要：實(shí)踐能力的培養(yǎng)是高校教育的一大目標(biāo)，線上教學(xué)成為特殊時期開展教學(xué)的主要手段。線上教學(xué)的可回顧性和資源的開放性為實(shí)踐教學(xué)提供了新的思路和方法，為未來高校實(shí)踐教學(xué)打開新思路。文章在分析高校地理實(shí)踐課程特征的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有地理實(shí)踐活動存在的問題，充分挖掘線上教學(xué)的優(yōu)勢和潛力，從線上課程設(shè)計(jì)的思路和實(shí)施的方法出發(fā)，構(gòu)建地理學(xué)線上實(shí)踐平臺，并將教學(xué)過程監(jiān)督機(jī)制和效果有效性評估集成到實(shí)踐平臺中，為線上實(shí)踐教學(xué)發(fā)展提供思路和方法。

關(guān)鍵詞：課程實(shí)踐;線上教學(xué);教學(xué)有效性;地理學(xué)

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）10-0107-04

Abstract： Practical ability is a major goal of college education. Online teaching has become the main teaching type in special periods. The repeatability of online teaching and the openness of resources provide new ideas and methods for practical teaching. It will be the open new ideas for practical teaching in the future. Based on the analysis of the characteristics of geography practice courses in universities， this paper aims at the problems of existing geography practice activities. The advantages and potential of online teaching are fully developed. According to the study of the course characteristics and online methods， the geography online practice platform is established. The teaching process supervision and effectiveness evaluation is also introduced into the practice platform， which can provide ideas and methods for the development of online practice teaching.

Keywords： curriculum practice; online lessons; teaching effectiveness; Geography

為進(jìn)一步加快教育現(xiàn)代化和信息化水平，2018年4月13日教育部印發(fā)了《教育信息化2.0行動計(jì)劃》，加快“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的建設(shè)步伐，全面推進(jìn)人工智能、大數(shù)據(jù)和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的應(yīng)用[1]。教育部辦公廳于2017年發(fā)布了《教育部辦公廳關(guān)于2017-2020年開展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》，全面推進(jìn)信息技術(shù)與高等教育實(shí)踐教學(xué)的深度融合，不斷加強(qiáng)高等教育實(shí)踐教學(xué)優(yōu)質(zhì)資源建設(shè)與應(yīng)用[2]。實(shí)踐課程是高校教學(xué)工作的重要內(nèi)容，是深化課程改革的主要內(nèi)容，對于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、提高綜合素質(zhì)有著重要的作用。隨著實(shí)踐課程的不斷創(chuàng)新，實(shí)踐教學(xué)有效性分析是保障實(shí)踐課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。地理專業(yè)作為野外實(shí)踐非常強(qiáng)的專業(yè)，而隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，線上實(shí)踐課程成為了一種可能，并能夠按照教學(xué)思路和重點(diǎn)進(jìn)行量身定制，是今后地理實(shí)踐課發(fā)展的一個重要方向[3]。目前，對于地理學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)的方法和實(shí)踐效果的評價研究較多，主要集中在野外綜合實(shí)習(xí)及其效果評測方面，而線上教學(xué)方法和效果評價涉及較少。如何從社會對地理學(xué)專業(yè)人才的旺盛需求出發(fā)，立足于本科生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布的遙感數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行線上虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐課程教學(xué)，不斷改革和更新課程教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐方法，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)和學(xué)習(xí)效果的提高，是置于地學(xué)背景教研人員的一項(xiàng)重要任務(wù)。

一、地理學(xué)實(shí)踐課程的特點(diǎn)

地理學(xué)是研究地理環(huán)境綜合特征的學(xué)科，也是協(xié)調(diào)人際關(guān)系的基本理論和方法。其學(xué)科內(nèi)容豐富，涉及面廣?，F(xiàn)代地理學(xué)的發(fā)展已經(jīng)與眾多新型技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了新的分支學(xué)科。如：景觀生態(tài)學(xué)、土地資源學(xué)、遙感學(xué)與地理信息系統(tǒng)等。學(xué)科知識系統(tǒng)性和理論性都較強(qiáng)，學(xué)生在具備扎實(shí)的地理背景知識的基礎(chǔ)上，還需要具有解決地理學(xué)中的實(shí)際問題的能力。這就要求學(xué)生具有豐富的實(shí)踐能力[4]。在地理學(xué)的學(xué)習(xí)中，“綜合自然地理學(xué)”的實(shí)習(xí)是一門綜合性的實(shí)踐課程。其中包括地質(zhì)地貌實(shí)習(xí)、土壤實(shí)習(xí)、植物地理實(shí)習(xí)和氣候?qū)嵙?xí)等內(nèi)容。這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)都需要大量的野外實(shí)踐，但是目前，大部分高校對于這部分野外實(shí)習(xí)投入不足，學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中也常出現(xiàn)走馬觀花的現(xiàn)象。線上資源的龐大性和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，能夠有效解決這一問題，而且還能夠?qū)⒊橄?、重點(diǎn)的內(nèi)容進(jìn)行突出，讓學(xué)生在出野外之前就能夠?qū)⒗碚撝R運(yùn)用到實(shí)際，為野外實(shí)踐做好鋪墊。

二、目前地理學(xué)實(shí)踐課程面臨的困境

目前，地理學(xué)下的兩大學(xué)科分別是自然地理學(xué)和人文地理學(xué)。自然地理學(xué)的實(shí)踐課程主要是在學(xué)習(xí)完地質(zhì)地貌學(xué)、水文學(xué)、土壤地理學(xué)和植物地理學(xué)等專業(yè)主干課之后，會有兩周左右的野外實(shí)踐課程。人文地理學(xué)的實(shí)踐課程主要是在完成人文地理、經(jīng)濟(jì)地理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、旅游地理等基礎(chǔ)課程之后，同樣也有一周左右的野外實(shí)踐課程。實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生了解野外工作的主要內(nèi)容和形式，從整理上了解地理學(xué)中整體與部分之間、各地理要素之間的差異[5]。但目前地理學(xué)實(shí)踐過程中存在較多問題，主要包括以下幾方面：1. 野外實(shí)踐中新設(shè)備儀器不足，經(jīng)費(fèi)欠缺。跟3S相關(guān)的先進(jìn)的儀器設(shè)備欠缺導(dǎo)致野外實(shí)踐還停留在較為傳統(tǒng)的層面;2. 野外實(shí)踐教學(xué)模式陳舊。野外實(shí)踐過程中，還是以老師講解為主，學(xué)生的參與度不高，導(dǎo)致學(xué)生自主學(xué)習(xí)動力的匱乏，最終學(xué)生在專業(yè)中的收獲甚微;3. 師資力量相對薄弱。由于各方支持力度有限，野外實(shí)踐帶隊(duì)老師較少，師生數(shù)量比例相差較大，另外，綜合野外實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)到的專業(yè)內(nèi)容龐雜，教師無法做到面面俱到，實(shí)踐效果欠佳。針對以上，線上實(shí)踐教學(xué)能夠彌補(bǔ)以上地理學(xué)實(shí)踐面臨的困境[6]。

三、線上地理實(shí)踐課程設(shè)計(jì)思路與實(shí)施方法

高校學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)包括課程理論知識的積累、實(shí)踐技能的培養(yǎng)和實(shí)踐機(jī)會的創(chuàng)造等方面。這些能力培養(yǎng)既依賴于因地制宜的教學(xué)方法，更體現(xiàn)為以實(shí)踐能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的課程訓(xùn)練[7]。在線實(shí)踐課程的設(shè)計(jì)能夠在節(jié)約教學(xué)資源的情況下，能夠最大限度地讓學(xué)生擁有實(shí)踐機(jī)會。同時，也能夠隨時隨地對理論知識進(jìn)行理解和鞏固，同步開展理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。線上地理實(shí)踐課程的設(shè)計(jì)、思路和實(shí)施方法主要包括以下幾方面：

（一）線上實(shí)踐課程設(shè)計(jì)思路

地理學(xué)主要包括自然地理學(xué)和人文地理學(xué)兩大學(xué)科，其中，自然地理學(xué)的實(shí)踐部分主要包括土壤地理學(xué)、植物地理學(xué)、水文地貌學(xué)等部分;人文地理學(xué)的實(shí)踐課程主要包括經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、旅游地理學(xué)等部分。前者強(qiáng)調(diào)生態(tài)環(huán)境的自然屬性在地理空間上的差異，后者強(qiáng)調(diào)社會經(jīng)濟(jì)、人文環(huán)境在地理空間上的分布和運(yùn)移規(guī)律。對于地理學(xué)這一綜合性學(xué)科，實(shí)踐課程的綜合構(gòu)架至關(guān)重要，其不僅要考慮各子學(xué)科和課程之間的關(guān)聯(lián)，還要考慮其獨(dú)立性和完整性。

線上地理實(shí)踐課程是銜接地理學(xué)理論課程和野外實(shí)習(xí)課程的紐帶，是提升理論教學(xué)和野外實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。地理學(xué)線上實(shí)踐課程主要分為自然地理學(xué)和人文地理學(xué)兩個學(xué)科方向。通過調(diào)查問卷和師生研討的方式對學(xué)生的理論知識儲備、實(shí)踐內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)困難點(diǎn)進(jìn)行梳理，從而對實(shí)踐教學(xué)需求進(jìn)行分析，為地理學(xué)線上實(shí)踐平臺構(gòu)建提供基礎(chǔ)。在平臺構(gòu)建的過程中，主要應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬地理場景構(gòu)建技術(shù)、空間地理虛擬定位技術(shù)和場景資料組織管理技術(shù)[8]。這些技術(shù)中涉及到眾多地理空間數(shù)據(jù)（遙感數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型、傾斜攝影數(shù)據(jù)、三維激光掃描儀數(shù)據(jù)等）和非地理空間數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)的集成，構(gòu)建三維立體野外實(shí)習(xí)模擬平臺。在從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集與處理入手，到數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，Web系統(tǒng)設(shè)計(jì)、移動端、后臺管理端功能設(shè)計(jì)，最后選取虛擬實(shí)踐和多種實(shí)踐模式兩大功能進(jìn)行分析。最終，學(xué)生在實(shí)踐的過程中，可以選取一個典型實(shí)踐場景（如，植被垂直地帶性調(diào)查），從教案設(shè)計(jì)的角度來展現(xiàn)虛擬地理野外實(shí)習(xí)輔助平臺進(jìn)行應(yīng)用。

（二）線上地理實(shí)踐課程的實(shí)施方法

1. 加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)

地理學(xué)作為一門大綜合學(xué)科，為了達(dá)到應(yīng)用性授課的最佳效果，需要成立實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、能夠統(tǒng)籌各學(xué)科之間關(guān)系的教研組。教研組成員應(yīng)具備跨學(xué)科的綜合知識能力，包括自然地理、人文地理、生態(tài)學(xué)、遙感原理及應(yīng)用以及地理信息系統(tǒng)科學(xué)等理論和實(shí)踐知識，以便更好地適應(yīng)地理實(shí)踐課程的目標(biāo)和要求。

2. 積極開發(fā)在線地理實(shí)踐場景

針對不同的專業(yè)主干課，應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)踐場景，建立與實(shí)踐相關(guān)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，其中包括地質(zhì)地貌專題數(shù)據(jù)、土壤專題數(shù)據(jù)、土地利用專題數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、植被地理數(shù)據(jù)等。將以上數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，并與實(shí)習(xí)成果數(shù)據(jù)等進(jìn)行集成和管理，以滿足實(shí)踐資源的有效利用和傳遞，同時更好地促進(jìn)虛擬實(shí)踐場景的開發(fā)和線上實(shí)踐工作的開展。虛擬地理實(shí)踐場景設(shè)計(jì)可以從以下兩條主線展開：（1）以地理氣候區(qū)為劃分依據(jù)，選擇不同氣候條件下典型區(qū)域作為背景;（2）不同社會經(jīng)濟(jì)條件下，土地利用類型和自然條件的異質(zhì)性。在此背景下，將專業(yè)主干課程的具體時間內(nèi)容加入其中，形成較為完整和綜合的場景庫。

3. 線上實(shí)踐課程模擬技術(shù)實(shí)施

依據(jù)線上實(shí)踐平臺要求，整個平臺架構(gòu)分成軟硬件設(shè)施、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、虛擬地理實(shí)踐場景、應(yīng)用端。它們通過數(shù)據(jù)處理、入庫、服務(wù)發(fā)布、應(yīng)用等流程將整個地理學(xué)實(shí)踐課程整合成一個有機(jī)體。（1）軟硬件設(shè)施。包括平臺構(gòu)建所需要的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、電腦、移動終端等硬件設(shè)施，三維虛擬應(yīng)用軟件等，平臺功能所需要的各種服務(wù)集中發(fā)布在服務(wù)器上，終端通過網(wǎng)絡(luò)以接口的形式進(jìn)行調(diào)用;（2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是平臺運(yùn)行的基礎(chǔ)，通過傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織方式結(jié)合空間數(shù)據(jù)引擎進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后進(jìn)行入庫整合，數(shù)據(jù)類型包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、虛擬場景數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)等，結(jié)合數(shù)據(jù)特點(diǎn)及差異，選擇傳統(tǒng)SQL數(shù)據(jù)庫、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、文件型數(shù)據(jù)庫等多種數(shù)據(jù)組織方式;（3）虛擬地理實(shí)踐場景。虛擬實(shí)習(xí)場景的構(gòu)建包括以下幾個環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié)是以DEM和DOM數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的三維場景構(gòu)建;第二環(huán)節(jié)是將不同高度的建筑物和植被疊加到基礎(chǔ)三維場景中去，形成三維立體場景;第三個環(huán)節(jié)是在虛擬場景的體驗(yàn)形式和手段上，分別開發(fā)桌面和移動場景體驗(yàn);（4）應(yīng)用端。應(yīng)用端包括面向管理人員的管理后臺，面向教師和學(xué)生的web平臺以及移動平臺，通過上述的用戶實(shí)現(xiàn)平臺功能，滿足地理在線實(shí)踐課程知識學(xué)習(xí)、安全監(jiān)控、過程輔助、交流分享等具體功能，提升后期野外實(shí)踐質(zhì)量。

四、在線地理實(shí)踐課程有效性評估

地理在線實(shí)踐課程的質(zhì)量監(jiān)督和評估是平臺開發(fā)中的重要一環(huán)。線上平臺中包括教師對實(shí)踐過程中的監(jiān)督權(quán)限設(shè)置，這便于了解學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容的質(zhì)量，獲取學(xué)生在理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能的反饋信息，作為進(jìn)一步改善實(shí)踐方案和提高教學(xué)質(zhì)量的依據(jù)[9]。教師應(yīng)發(fā)揮實(shí)踐教學(xué)過程的監(jiān)督和指導(dǎo)作用，消除實(shí)踐報告一稿評分制，將實(shí)踐環(huán)節(jié)及其得分進(jìn)行合理細(xì)化，提高教學(xué)過程評分體系，進(jìn)一步完善多元化的監(jiān)督評價體系，使學(xué)生個性化能力及學(xué)習(xí)效果得到最大體現(xiàn)[10]。教師在實(shí)踐團(tuán)隊(duì)組建、實(shí)踐場景選擇、實(shí)踐數(shù)據(jù)處理過程、制圖呈現(xiàn)和報告書編寫等方面進(jìn)行跟蹤監(jiān)督（表1），及時和學(xué)生交流互動，解答學(xué)生疑難問題，確保實(shí)踐課程中更好地理解理論知識，保證課程有效有質(zhì)地完成。

教學(xué)有效性評估的實(shí)質(zhì)就是對教學(xué)實(shí)踐效果的檢驗(yàn)，從而達(dá)到發(fā)現(xiàn)問題的目的[11]。在線實(shí)踐課程不僅能夠及時反饋學(xué)生實(shí)踐過程，還能夠便于老師線上指導(dǎo)和調(diào)整實(shí)踐方案，更重要的是通過評估來發(fā)現(xiàn)和解決教學(xué)過程中存在的問題的時效性得到大大提高，推動教學(xué)質(zhì)量的提升。其中，教學(xué)實(shí)踐評價的客觀公平性和評價標(biāo)準(zhǔn)的主觀性是教師教學(xué)價值歸屬和后續(xù)動力的體現(xiàn)。另外，在構(gòu)建平臺實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量模塊的過程中，要符合以下四個標(biāo)準(zhǔn)，即易得性、可量化性、指標(biāo)數(shù)量適中性、主客觀相結(jié)合性。

五、結(jié)束語

本文從地理學(xué)特點(diǎn)、其實(shí)踐課程存在的不足出發(fā)，闡明其線上課程的重要性，并從理論上設(shè)計(jì)了基于信息化發(fā)展的線上虛擬仿真實(shí)踐課程平臺的框架和思路。平臺充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、三維地理信息系統(tǒng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、虛擬空間位置服務(wù)等主流技術(shù)優(yōu)勢，聚焦理論學(xué)習(xí)后、野外實(shí)習(xí)前的過渡銜接時段，為師生提供高質(zhì)量的在線實(shí)踐體驗(yàn)，為野外實(shí)習(xí)做鋪墊。在實(shí)踐場景構(gòu)建上，整合地形、三維建筑模型，疊加土地利用和社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，無限制次地開展線上實(shí)踐演練，從而提高學(xué)生對理論知識的理解和應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡欽太，張曉梅.教育信息化2.0的內(nèi)涵解讀、思維模式和系統(tǒng)性變革[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2018（6）：14-22.

[2]教育部辦公廳關(guān)于2017-2020年開展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2017（4）：3，30，59，80.

[3]江輝仙，王曉玲.虛擬地理實(shí)習(xí)基地系統(tǒng)建設(shè)的思考與初步設(shè)計(jì)[J].高師理科學(xué)刊，2015（9）：104-107.

[4]張紅日，明艷芳，米曉紅，等.自然地理學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008，27（9）：119-120.

[5]吳海中，陳保平.地方院校地理學(xué)綜合野外實(shí)踐教學(xué)模式改革探究[J].高師理科學(xué)刊，2018（8）：106-110.

[6]梅曉丹，曲建光，王文福，等.面向新工科的“自然地理與地貌”課程教學(xué)模式探索[J].測繪工程，2019，28（5）：77-80.

[7]楊林，李圣文，左澤均，等.面向工程教育認(rèn)證的“GIS軟件工程”實(shí)踐教學(xué)研究[J].地理空間信息，2019，17（12）：123-126.

[8]彭余蕙.廬山地理野外實(shí)習(xí)輔助平臺設(shè)計(jì)[D].江西師范大學(xué)，2019.

[9]周萍.構(gòu)建研究生培養(yǎng)過程監(jiān)督管理體系的具體舉措[J].教育現(xiàn)代化，2015，45：30-33.

[10]吳秋鳳，宋曉昱.工科院校教師教學(xué)評價體系的構(gòu)建研究——基于學(xué)生學(xué)習(xí)成效的視角[J].教育探索，2019（5）：100-104.

[11]廉宏昱.高校教學(xué)質(zhì)量評價有效性提升路徑淺探[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2018（27）：30-32.

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金“蘇北平原灌區(qū)溝渠網(wǎng)絡(luò)水系連通性對水環(huán)境過程影響機(jī)制與調(diào)控研究”（編號：41871188）的資助;南京師范大學(xué)教改研究課題“景觀生態(tài)學(xué)課程探索式教學(xué)模式及其有效性研究”（編號：2019NSDJG054）的資助;南京師范大學(xué)2018年海洋科學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)資助

作者簡介：李玉鳳（1985-），女，漢族，江蘇儀征人，博士，副教授，研究方向：濕地生態(tài)評價與GIS應(yīng)用。