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中心高度重视创新和使用多样化的教学方法、现代化的教学手段,积极开发综合性、设计性、创新性实验,并与“以学生为本”的“跟进式教育”结合,实行以学生为本的基于问题、项目、案例的互动式、研讨式教学方式和自主、合作、探究的学习方式,注重基础与前沿、经典与现代相结合,虚拟仿真与真实体验相结合,基本规范养成、基础能力训练与创新能力培养相结合,促进学生多样化成才。

1.跟进学生实践动手能力短板,采用先进的网络化教学手段,建立了四位一体的多维度教学方法,形成现代化、多元化的全方位实验教学模式

结合专业特点,为了实现实验教学体系中“专业基础型、专业技能型、工程实践型、创新研究型”的“能力四层次”要求,中心在传统的现场实验教学基础上,依靠网络、多媒体、电子教案等信息化手段,引入了网上虚拟、仿真模拟、工程实践,构成“四位一体”实验教学方法(图1)。“四位一体”教学方法在物理平台上体现为“实验室-机房-虚拟仿真-校内实习基地”四个平台的结合,在平台功能上体现为“验证-综合-工程-创新”四种实验类型的结合,增加了学生的形象思维、空间思维、逻辑思维,加深了理解和技能训练,激发了学生的创新思维,提高了学生的兴趣和教学效果。

 

2-5-1   “四位一体教学方法

 

1)网上虚拟实验教学方法

中心以典型仪器认知、水准测量、导线测量、典型地理信息系统构建等为原型,制作了虚拟动画展示、多媒体授课、实验预习、数据处理为一体的网上虚拟实验室。设计制作了遥感与国土信息采集、数据库、数据处理、信息查询、地理分析、地形分析、网络分析、软件应用、软件设计等多方面的实验教学课件。将书本中静态的测绘与国土信息工作流程动态化,将单元操作流程、实验操作视频和实验原理动画等信息生动逼真地呈现在学生面前,丰富了实验教学手段,有效扩展和延伸了现场实验教学。部分示例见图2


2 网上虚拟实验室示例

 

2)虚拟仿真交互实验教学方法

中心所属的虚拟仿真实验教学系统,从基础训练型、综合设计型、研究创新型三个层次,基础、技术、创新三个阶段,为测绘等20个专业全程学习矿山测量及通用测绘类课程提供了虚拟实验条件和环境,可让学生自由搭建和自主设计相关测量任务、场景和应用模型,组建团队共同完成实验项目,进行科研与创新训练,实现统一规划、分阶段培养、多层次提升、全方位实训的教学目标。典型虚拟仿真实验项目如图3

3  典型虚拟仿真实验项目

 

3)工程实践教学方法

本着“优势互补、资源共享”的原则,中心建立了江苏省空间与国土资源信息国际化人才培养基地,与江苏星月测绘科技股份有限公司、徐州市基础测绘中心、徐州市基础地理信息中心、徐州市勘察测绘研究院、徐州市数字化城市管理监督指挥中心、徐州市城管局、河北省基础地理信息中心、徐州矿务集团、中煤航测遥感局、淮北矿业集团、皖北煤电集团、等单位建立了22个产学研合作共建共管的实验实训基地。中心利用这些基地的设备、场地及实际工程条件,促进学生将专业知识用于实践,使他们对生产过程、作业流程、新技术应用等环节及工程特征加深了理解。在实验教学过程中采用了“操作技能培养—科学研究—工程实际应用”的教学过程,为他们今后从事测绘制图、工程放样、矿山与地下测绘、变形监测、国土信息化与数字城市建设等实践与研究工作,打下坚实的基础。通过工程实践的教学方法,扩大了学生视野,让学生了解了更多学科前沿,学习了这些机构的工作思路、方法、态度和前沿知识,学会了利用理论知识解决实际问题,显著提高了学生的工程应用能力,就业优势显著。

4   校内外实验实训基地 

2.跟进学生实验全过程,过程性评价与结果性评价并举,建立综合的实验教学考核方法

中心探索实验教学考核方法改革,把握实验教学的目标与特点,突出学习、实践、创新及安全等多方面素质和能力的综合考评。建立了外部与内部相结合的实验教学质量监控体系,建立了过程性评价和结果性评价相结合的实验教学考评机制(图5)。同时,中心还成立了实验中心督学组,聘任经验丰富的实验教师对学生监督指导,包括监督检查实验预习报告、课堂操作、课堂纪律、实验报告,以及遵守实验室规章制度、参与实验室环境、安全卫生工作等。

 

5  监控、过程、评价、反馈教学考核方法

 

1)外部监控体系

包含主管部门监控和社会监控。主管部门监控是通过制度化的检测监控和周期性的检查评估,对中心实验教学进行质量监控。同时主管部门对中心实验教学方向、目标、模式起导向作用。社会公众对中心实验教学质量的监控主要表现在以下三个方面:一是看毕业生的就业率、就业质量;二是看毕业生就业后的表现及用人单位评价;三是看办学条件和社会知名度。

2)内部监控体系

实践教学质量内部监控内容包括:检查实践教学时数、内容是否符合要求;实践教学基本文件及其执行情况;实践教学环节的质量标准是否齐全;实践实习的过程管理及质量等。

3)过程性评价

中心针对每个实验项目制定出具体的评分标准,包括实验预习、基本操作规范及过程、安全、卫生、环保等,结合网上虚拟实验室的预习情况,客观评价实验过程。

4)结果性评价

将实验数据误差、数据处理、结果分析、报告撰写、课程期末考等纳入实验项目评分标准中,评价实验结果与学习效果。

此外,对于创新研究型实验,将实验方案设计、方法的先进性等纳入评价标准。

3. 跟进学生自主学习、创新实践的需求,扩展教学实验与科学研究相结合的实验教学方法,打造自主式、合作式、研究式相结合的学习模式

中心利用依托专业学科科研平台,结合老师科研、生产课题,围绕学生自主学习、创新实践的需求,着力推广与科研相结合的实验教学,完善了实验教材中实验项目的知识结构,丰富了实验内容,升级的实验设备与条件,加强了不同课程知识间的横向联系,培养了学生勇于探索和善于发现问题、分析问题、解决问题的科研意识以及实事求是的工作态度, 调动了学生自主学习的积极性与主动性,达到了激活思维、提高创新水平的效果。

1)实施开放式实验教学,促进学生自主式学习

中心着力探索、完善开放式实验教学模式,既可以由中心提供选题,也可以由学生自拟课题,中心为学生提供技术指导、场地支持,从实验空间、实验时间、实验内容直至实验管理向学生提供自主学习和创新实践,构建以学生为主体、能力培养为核心、挖掘学生潜力为宗旨的开放性实验教学运行机制。

2)以科技创新活动为契机,促进合作式学习

中心建立了学生创新实验平台,为实践动手能力强、创新驱动力足的学生提供科技创新活动的场所、装备与指导。学生自行组成研究小组,以课题组的形式合作完成创新项目,促进学生的团队合作能力与科技创新思维能力。

3)学生在中心参与教师的科研项目,促进研究式学习

学生充分利用教师的研究课题,借助中心提供的实验教学平台,开展创新性研究。