聚焦高階思維能力培養(yǎng)的畢業(yè)實(shí)習(xí)改革與實(shí)踐

溫伯威，李少梅，周 炤，徐 立

（1.信息工程大學(xué)，河南 鄭州 450001）

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代和知識經(jīng)濟(jì)時代的到來，互聯(lián)網(wǎng)與地理信息產(chǎn)業(yè)深度融合，各行各業(yè)對地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)畢業(yè)生的素質(zhì)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(chuàng)新性思維能力[3]。為了更好地勝任日后工作，畢業(yè)生不僅需要掌握扎實(shí)的理論知識和專業(yè)技能，而且必須具備高階思維能力，具備靈活運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識解決復(fù)雜實(shí)際問題的科學(xué)素養(yǎng)。無論是當(dāng)前的新工科建設(shè)還是“雙一流”建設(shè)，人才培養(yǎng)的目標(biāo)都定位于培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的復(fù)合型人才[4-6]。

畢業(yè)實(shí)習(xí)作為重要的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，是工科類專業(yè)人才培養(yǎng)的重要組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題、解決問題，提升學(xué)生的高階思維能力和綜合素質(zhì)等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[7-8]。針對傳統(tǒng)填鴨式、模仿式畢業(yè)實(shí)習(xí)不能適應(yīng)高階思維能力培養(yǎng)要求的癥結(jié)和問題，本文試圖建立聚焦高階思維能力培養(yǎng)的地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)模式。

1 地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀分析

1.1 實(shí)習(xí)內(nèi)容與行業(yè)應(yīng)用結(jié)合不夠緊密

地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)通常安排在第八學(xué)期，實(shí)習(xí)總時長為160學(xué)時，實(shí)習(xí)內(nèi)容分成兩大模塊，第一個模塊是數(shù)字地圖制圖實(shí)習(xí)（100學(xué) 時），另一個模塊是地理信息數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用實(shí)習(xí) （60學(xué)時）。數(shù)字地圖制圖實(shí)習(xí)的內(nèi)容基本上涵蓋了數(shù)字地圖制圖的各個環(huán)節(jié)，主要包括紙質(zhì)地圖掃描矢量化、多源地理空間數(shù)據(jù)集成處理、地圖編輯與更新、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、地理信息數(shù)據(jù)入庫、地圖出版處理；地理信息數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用的內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系和投影變換、拓?fù)涮幚?、緩沖區(qū)分析、最優(yōu)路徑分析等。從中不難發(fā)現(xiàn)這些實(shí)習(xí)內(nèi)容與大學(xué)期間一些專業(yè)課的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容存在部分交叉重復(fù)，畢業(yè)實(shí)習(xí)的內(nèi)容依然側(cè)重于基本原理和基本技能的訓(xùn)練，缺少行業(yè)應(yīng)用背景做支撐，不是以具體行業(yè)問題為導(dǎo)向的綜合性實(shí)踐科目，達(dá)不到錘煉學(xué)生高階思維能力的目的，直接導(dǎo)致了學(xué)生走上工作崗位之后不能靈活地運(yùn)用所掌握的專業(yè)知識和技能創(chuàng)造性地解決實(shí)際工作中遇到的復(fù)雜問題。

1.2 教學(xué)模式不能適應(yīng)高階思維能力培養(yǎng)要求

當(dāng)前，大多數(shù)院校地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)采用的教學(xué)模式仍然是以老師講授為主，即老師介紹實(shí)習(xí)科目的目的和意義、基本原理和實(shí)習(xí)流程，操作演示主要步驟，學(xué)生根據(jù)實(shí)習(xí)要求和畢業(yè)實(shí)習(xí)教程按部就班地在課堂上完成畢業(yè)實(shí)習(xí)任務(wù)。畢業(yè)實(shí)習(xí)教程固然起到了參考作用，同時也讓學(xué)生失去了自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析問題和解決問題的機(jī)會。這種以教師為中心、灌輸式、機(jī)械式的教學(xué)模式忽視了人才培養(yǎng)中學(xué)生的主體地位，在這種教學(xué)模式下學(xué)生接受新知識是被動的。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式下學(xué)生參與畢業(yè)實(shí)習(xí)的積極性和主動性不強(qiáng)，獲得感和成就感偏低，由此可見傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能適應(yīng)高階思維培養(yǎng)能力的要求。聚焦高階思維能力培養(yǎng)的教學(xué)模式宜采用以學(xué)生為中心的教學(xué)理念和思路，尊重學(xué)生的主體地位，老師的責(zé)任是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)潛能。國內(nèi)學(xué)者在理論教學(xué)方面對以學(xué)生為中心的教學(xué)模式進(jìn)行了探索[6-9]，取得了良好的教學(xué)效果。畢業(yè)實(shí)習(xí)作為實(shí)踐性強(qiáng)、學(xué)生參與度高的教學(xué)內(nèi)容，所采用的教學(xué)模式更應(yīng)該向“以學(xué)生為中心”進(jìn)行轉(zhuǎn)變。

1.3 考核方式不合理

考核是督促學(xué)生認(rèn)真完成畢業(yè)實(shí)習(xí)任務(wù)的重要手段，科學(xué)、合理的畢業(yè)實(shí)習(xí)考核方式有利于學(xué)生積極主動地投入到畢業(yè)實(shí)習(xí)工作中，達(dá)到最終提高學(xué)生高階思維能力的目的。地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)考核普遍注重終結(jié)性評價，即以最終提交的畢業(yè)實(shí)習(xí)報告評定每名學(xué)生的考核成績。以筆者所在的大學(xué)為例，畢業(yè)實(shí)習(xí)成績由出勤情況、課堂表現(xiàn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)報告三部分構(gòu)成，每部分所占總成績的比例如下：出勤情況占5%、課堂表現(xiàn)占10%、畢業(yè)實(shí)習(xí)報告占85%。以終結(jié)性報告作為考核成績的主要依據(jù)存在以下問題：學(xué)生不能自始至終認(rèn)真對待畢業(yè)實(shí)習(xí)的每一部分內(nèi)容和每一個環(huán)節(jié)，在這種考核方式下，老師評完成績就意味著整個畢業(yè)實(shí)習(xí)工作的結(jié)束，沒有將通過評閱畢業(yè)實(shí)習(xí)報告發(fā)現(xiàn)的普遍性問題反饋給學(xué)生。

1.4 問題求解能力偏弱

學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和問題求解能力是學(xué)生在知識快速更新?lián)Q代時代必須具備的基本能力和素質(zhì)。理想情況下，畢業(yè)實(shí)習(xí)通過設(shè)置科學(xué)、合理的實(shí)習(xí)內(nèi)容能將大學(xué)所學(xué)的大地測量、現(xiàn)代測量、攝影測量與遙感、地圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)原理、數(shù)字地圖制圖原理與技術(shù)等課程涉及的理論和知識有機(jī)地銜接起來，學(xué)生通過畢業(yè)實(shí)習(xí)能將所學(xué)的理論知識與應(yīng)用實(shí)踐結(jié)合起來，靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，最終達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的目的。而現(xiàn)實(shí)情況是，受畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等多種因素的影響，學(xué)生對畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容不太感興趣，學(xué)習(xí)動力不足，掌握的專業(yè)技能不扎實(shí)，綜合運(yùn)用所掌握的理論知識和專業(yè)技能分析實(shí)際問題、求解問題的能力偏弱。

2 聚焦高階思維能力培養(yǎng)的畢業(yè)實(shí)習(xí)改革舉措

從2015級地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)畢業(yè)學(xué)員開始，課程組緊緊圍繞聚焦高階思維能力培養(yǎng)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)的人才培養(yǎng)總體目標(biāo)，從與用人單位聯(lián)合培養(yǎng)、以問題為導(dǎo)向設(shè)計畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容、以學(xué)生為中心的教學(xué)方法、靈活多樣的考核方式四個方面探索了畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)模式，實(shí)施的改革舉措如圖1所示。

圖1 聚焦高階思維能力培養(yǎng)的畢業(yè)實(shí)習(xí)改革舉措

2.1 深入用人單位一線

地圖學(xué)與地理信息工程是一個原理性和實(shí)踐性比較強(qiáng)的專業(yè)，用人單位對畢業(yè)生的專業(yè)素養(yǎng)、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力、問題求解能力有著較高的要求。畢業(yè)實(shí)習(xí)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(xué)與地理信息工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)是教學(xué)改革的基本方向。從2015級地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)開始，筆者所在的學(xué)院對本科生畢業(yè)實(shí)習(xí)進(jìn)行了改革，探索了與用人單位聯(lián)合開展畢業(yè)實(shí)習(xí)的新機(jī)制和模式，在用人單位一線開展畢業(yè)實(shí)習(xí)，用人單位以具體行業(yè)問題為導(dǎo)向科學(xué)設(shè)計畢業(yè)實(shí)習(xí)的內(nèi)容和科目，并選派一線優(yōu)秀的骨干力量協(xié)助指導(dǎo)學(xué)生開展畢業(yè)實(shí)習(xí)。通過院校和用人單位的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)目標(biāo)與用人標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一；理論知識學(xué)習(xí)與應(yīng)用實(shí)踐的統(tǒng)一；專業(yè)技能訓(xùn)練與分析問題、解決問題能力培養(yǎng)的統(tǒng)一；達(dá)到了為用人單位培養(yǎng)具有問題求解能力、創(chuàng)新能力和批判性思維能力復(fù)合型人才的目標(biāo)。

2.2 以問題為導(dǎo)向設(shè)計畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容

針對傳統(tǒng)畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容側(cè)重專業(yè)技能訓(xùn)練，缺少行業(yè)應(yīng)用背景，與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系不夠緊密的問題，課程組聯(lián)合用人單位從實(shí)際問題出發(fā)，科學(xué)合理重構(gòu)地理信息數(shù)據(jù)獲取、處理、表達(dá)、分析和應(yīng)用的相關(guān)知識點(diǎn)，精心設(shè)計畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容，將相關(guān)理論知識融入到解決實(shí)際問題中。畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容由基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新和地圖出版、專題圖制圖、地理信息數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用3個專題構(gòu)成，每個專題又由若干個的科目構(gòu)成，例如，地理信息數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用專題由道路機(jī)動分析、物資配送分析和加油站選址分析3個科目構(gòu)成。具體到每個科目的實(shí)習(xí)方案在設(shè)計過程中全部以解決實(shí)際問題為牽引，圍繞行業(yè)應(yīng)用設(shè)置實(shí)習(xí)目標(biāo)和具體要求。例如，物資配送分析是由快遞中心站點(diǎn)如何向下屬各個站點(diǎn)配送物資所花費(fèi)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(jīng)濟(jì)成本，學(xué)生分別圍繞距離最優(yōu)、時間最優(yōu)和價格最優(yōu)進(jìn)行解題。物資配送這個科目通過具體應(yīng)用考察學(xué)生對GIS中網(wǎng)絡(luò)分析相關(guān)知識和原理掌握的熟練程度，以及學(xué)生能否靈活運(yùn)用ArcGIS、SuperMap等主流GIS軟件解決具體行業(yè)問題。以地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)相關(guān)知識為基礎(chǔ)，聚焦行業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際問題，將理論知識與應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合，在解決行業(yè)問題中強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力和高階思維能力是本次畢業(yè)實(shí)習(xí)改革最突出的亮點(diǎn)。

2.3 以學(xué)生為中心創(chuàng)新教學(xué)方法

通過四年的專業(yè)課學(xué)習(xí)，到畢業(yè)實(shí)習(xí)階段學(xué)生已經(jīng)基本掌握了本學(xué)科的專業(yè)知識，具備了一定的自主學(xué)習(xí)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(xué)與技術(shù)、導(dǎo)航工程、地圖學(xué)與地理信息工程等專業(yè)的測繪類綜合性課程和缺乏實(shí)踐檢驗，學(xué)生所掌握的專業(yè)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(yǎng)的問題牽引式、參與式、討論式等以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，打破了傳統(tǒng)的畢業(yè)實(shí)習(xí)過程。具體做法如下：①老師為學(xué)生提供畢業(yè)實(shí)習(xí)科目的應(yīng)用背景、具體要求和所需軟硬件，不再進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)科目的講解和演示，采用問題牽引式和討論式教學(xué)方法正確引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)理論知識解決實(shí)際問題；②為了督促每名學(xué)生認(rèn)真對待畢業(yè)實(shí)習(xí)，每個科目開始之前，老師隨機(jī)抽點(diǎn)學(xué)生交流該科目涉及的學(xué)科知識點(diǎn)和解題思路，每個科目實(shí)習(xí)結(jié)束后安排學(xué)生進(jìn)行成果交流；③老師在畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中開展差異化輔導(dǎo)，重點(diǎn)輔導(dǎo)專業(yè)基礎(chǔ)稍差的學(xué)生，對于畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中出現(xiàn)的普遍問題有針對性的進(jìn)行講解；④利用微信群將畢業(yè)實(shí)習(xí)由課堂內(nèi)延伸到課堂外，學(xué)生隨時隨地可以和群里的同學(xué)、老師圍繞畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中遇到的問題進(jìn)行研討交流。教學(xué)方法的改革充分尊重了學(xué)生的主體地位，最大限度地調(diào)動了學(xué)生參與畢業(yè)實(shí)習(xí)的積極性和主動性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)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(yè)實(shí)習(xí)報告作為評定畢業(yè)實(shí)習(xí)成績的主要依據(jù)，不能有效督促學(xué)生認(rèn)真對待畢業(yè)實(shí)習(xí)的每一個環(huán)節(jié)。針對這一情況，課程組對畢業(yè)實(shí)習(xí)成績的評定方式進(jìn)行了改革，采用過程性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合的方法，綜合評定畢業(yè)實(shí)習(xí)成績，過程性評價占總成績的40%，終結(jié)性評價占總成績的60%（這其中學(xué)生相互評價實(shí)習(xí)成果占30%，老師評價實(shí)習(xí)成果占30%）。過程性評價以學(xué)生參與課堂討論、交流的積極性程度作為主要依據(jù)；終結(jié)性評價包括學(xué)生相互評價實(shí)習(xí)成果和老師評價實(shí)習(xí)成果。學(xué)生通過相關(guān)評價實(shí)習(xí)成果不僅可以加深對所學(xué)理論知識的進(jìn)一步理解和認(rèn)識，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

3 結(jié) 語

畢業(yè)實(shí)習(xí)是學(xué)生將大學(xué)四年所學(xué)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(chuàng)新性思維能力的重要環(huán)節(jié)。聚焦高階思維能力培養(yǎng)是地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)改革的方向。通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面的改革，提高了學(xué)生參與畢業(yè)實(shí)習(xí)的主動性和積極性，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛能，改善了畢業(yè)實(shí)習(xí)課堂教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)了地圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)學(xué)生高階思維能力和綜合素質(zhì)的提升，近年來畢業(yè)生的專業(yè)素養(yǎng)、分析問題和解決問題的能力受到了用人單位的高度評價。