案例教學(xué)法在地理信息科學(xué)專業(yè)的實踐與應(yīng)用

李仕偉 孫 力 李貽學(xué)＊ 張 倩 郝志濤

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東 泰安 271000；2.聊城職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 聊城 252000；3.陽信縣自然資源和規(guī)劃局，山東 陽信 251800）

0 引言

地理信息科學(xué)專業(yè)是指涉及地理學(xué)及地圖學(xué)的基本知識、遙感、計算機科學(xué)、測繪學(xué)、環(huán)境科學(xué)等的一門綜合學(xué)科。該學(xué)科要求熟練掌握地理信息科學(xué)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等基礎(chǔ)知識和基本理論，具備遙感數(shù)字圖像處理和地理信息科學(xué)技術(shù)運用的基本技能，可以運用3S（GIS、RS、GPS）技術(shù)，解決資源與環(huán)境的信息采集、分析處理和決策支持中的相關(guān)技術(shù)問題。地理信息科學(xué)已經(jīng)成為我國信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，在國土規(guī)劃中的作用越來越重要。近年來隨著云計算、無人機應(yīng)用、智慧城市等技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，在推動地理信息技術(shù)普及的同時，也給學(xué)科的教育研究提出了更高的要求，帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。這就需要根據(jù)社會對人才的需求，對人才培養(yǎng)的模式做出改進。同時，信息時代的到來，也使得講師不再是唯一的知識傳播主體，所以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的單向課堂講授的授課模式勢在必行。

在這樣的時代背景下，需要聚焦國家和區(qū)域?qū)θ瞬诺男枨?，針對現(xiàn)存的教學(xué)問題做出改進，致力于提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。例如，部分學(xué)生存在上機實操能力相對薄弱，習慣硬背條條框框，對一些重要的原理掌握不透徹，理論知識點和實踐環(huán)節(jié)的具體操作之間不能融會貫通等問題。解決這些基礎(chǔ)問題，是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

目前地理信息科學(xué)專業(yè)教材的理論性偏強，包含了大量的專業(yè)術(shù)語、圖形、表格、數(shù)學(xué)公式，等等。在以傳統(tǒng)講授為主的教育模式中，講師的授課難度較大，學(xué)生自主學(xué)習的積極性偏低，實踐機會較少。因此，實現(xiàn)地理信息專業(yè)與案例教學(xué)法的融合頗為重要，采用符合課程目的的教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習。這對于培養(yǎng)學(xué)生自主分析和解決問題的能力，增強學(xué)生地理信息科學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)知識，具有更加直觀的意義。

教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，在當前的教育背景下，最直接的解決辦法是改變案例教學(xué)的評分標準，降低理論知識分數(shù)的占比，讓學(xué)生從自我意識層面上發(fā)生轉(zhuǎn)變，提高對案例討論的重視程度，轉(zhuǎn)變以理論記憶為主的學(xué)習方式。進而通過案例素材的收集、交流，使學(xué)生掌握獨立解決該專業(yè)問題的能力。理論基礎(chǔ)講解的是讓學(xué)生對本專業(yè)有一個清晰的了解，提高對案例討論的重視程度，轉(zhuǎn)變以理論記憶為主的學(xué)習方式。進而通過案例素材的收集、交流，使學(xué)生更好的掌握專業(yè)知識。首先理論基礎(chǔ)的模塊，它的作用主要是讓學(xué)生對本專業(yè)有一個清晰的認識，形成一定的知識框架，從而使他們掌握自我學(xué)習、深入了解專業(yè)知識的能力。案例教學(xué)法是在這種可以自我深入了解相關(guān)專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，做出目的導(dǎo)向，使學(xué)生具備獨立解決問題的能力。案例教學(xué)法本質(zhì)上是知識傳授形式的改變，從灌輸式的知識傳授方式向啟發(fā)式的傳授方式轉(zhuǎn)變，從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育過渡。

1 地理信息科學(xué)專業(yè)引入案例教學(xué)法的必要性

1.1 地理信息科學(xué)專業(yè)現(xiàn)存的知識傳授方式存在問題

1.1.1 課程內(nèi)容

緊湊的課程內(nèi)容安排，會使得所傳授的知識在廣度和深度上有所失衡，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習和理解課堂知識的側(cè)重點上出現(xiàn)偏差，同樣也會導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習壓力過大，容易使其喪失學(xué)習興趣。從地理信息科學(xué)專業(yè)的授課特點上考慮，主要有以下幾點：其一，地理信息科學(xué)是一門多學(xué)科交叉的專業(yè)，需要的基礎(chǔ)知識繁多；其二，講授知識的廣度、深度上存在失衡；其三，大多采用以講師講授為主的教學(xué)模式，學(xué)生課堂參與度低。

1.1.2 思維觀念

一些教師的思維觀念還是以傳授知識越多越好為出發(fā)點，潛意識中會或多或少地提高課程的深度和廣度。這樣的出發(fā)點忽略了學(xué)生的接受能力，再加上各科的考試內(nèi)容，使得學(xué)生疲于應(yīng)付。所以，需要在教學(xué)理念上進行改進，應(yīng)該以學(xué)生的接受能力和認知能力為出發(fā)點，循序漸進。教師更應(yīng)該在煩雜的知識中，縮小應(yīng)掌握的知識的范圍，提煉需要掌握的知識，著重講解。使學(xué)生能夠更加容易地進入該學(xué)科，使其了解學(xué)科框架，具備自我了解學(xué)科知識的能力。

1.2 案例教學(xué)法有助于改變知識傳授形式

1.2.1 案例教學(xué)法內(nèi)涵

從1950年開始，案例教學(xué)法逐步傳入英國、法國、日本、加拿大、德國等國家。20世紀80年代，案例教學(xué)法逐漸受到師資培育的重視，尤其是1986年美國卡內(nèi)基小組提出的《準備就緒的國家：二十一世紀的教師》報告書中，點出案例教學(xué)法在師資培育課程中所占有的價值，并將其視為一種相當有效的教學(xué)模式。哈佛工商學(xué)院曾將案例教學(xué)界定為：一種教師與學(xué)生直接參與、共同對工商管理案例或疑難問題進行討論的教學(xué)方法。這些案例常以書面的形式展示出來，它來源于實際的工商管理情景。學(xué)生在自行閱讀、研究、討論的基礎(chǔ)上通過教師的引導(dǎo)進行全班討論。案例教學(xué)法首先要以典型的實際案例為基礎(chǔ)，進行討論、問答的過程，目的是以案例為媒介提高學(xué)生的綜合能力。

案例教學(xué)法在古代便有體現(xiàn)，如田忌賽馬、屠夫與蛇、圍魏救趙等古典案例。故事雖小，卻被后世傳頌。像《萬歷十五年》一書也是通過對特定人物的描述，來反映整個朝代的特點?！侗阕油鈧鳌穫魇诘览硪彩峭ㄟ^引經(jīng)據(jù)典的方式。這些案例和書籍都有一個共同的特點，所描述的例子能直接引發(fā)讀者思考，以自己已有的認知，與案例和書中的觀點相互碰撞、歸納，從而升華對這類事物和情境的理解。

引用泰納先生所說的觀點。他提倡人們必須親自接觸各種各樣的工具、材料以及操作，與工作者、勞動者在一起，不計較他們做好了還是做壞了，賺了還是賠了。這種方式能讓他們通過自己的眼睛、鼻子、手，收獲一些理解。盡管這些微不足道，但在這個過程中，學(xué)習的人會不知不覺從這些細節(jié)中慢慢琢磨，逐漸在心中產(chǎn)生某種認識。隨著時間的推移，開始動手嘗試新的組合，或者是進行創(chuàng)造發(fā)明和改進。

以上的例子與筆者要構(gòu)建的案例還有一定程度的區(qū)別，其最終目的是相似的，像泰納先生提倡的要將人放到切實的場景中去學(xué)習，與古代用引經(jīng)據(jù)典的方式傳授知識，不謀而合。而案例教學(xué)法要做的，也是要盡可能地把學(xué)生放到切實的場景當中去，盡量地去模擬這樣一種環(huán)境，引發(fā)學(xué)生思考，讓其慢慢地心在中產(chǎn)生某種認知，進而起到教書育人的作用。

1.2.2 知識傳授方式由灌輸式向啟發(fā)式轉(zhuǎn)變

現(xiàn)在的教學(xué)模式中，理論教學(xué)的方式還存在需要改進的地方。理論知識往往難以融會貫通，把它們知識記入腦海中，也容易忘記，源于對知識的認識層面不夠，如果處在真實的情景中，或許更加容易理解。例如，如果沒見過實際的農(nóng)作生活，單純地通過書面理解農(nóng)作的過程就會顯得困難，而如果見過實際的耕作過程，再去理解書面的理論就會顯得容易許多。案例教學(xué)法的目的就是盡可能地把晦澀難懂的理論知識，變得情景化。其本質(zhì)上是知識傳授形式的改變，從灌輸式的知識傳授方式向啟發(fā)式的傳授方式轉(zhuǎn)變，從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育過渡。

2 案例教學(xué)法——融入地理信息科學(xué)專業(yè)

2.1 案例教學(xué)法的移植受多方面條件限制

當前課程模式的轉(zhuǎn)變受許多條件的限制。從課程結(jié)構(gòu)、案例構(gòu)建、教師和學(xué)生的角色轉(zhuǎn)變?nèi)矫鎭砜紤]。

課程結(jié)構(gòu)方面：首先，課程結(jié)構(gòu)受課時的限制。大部分課程時間短暫，難以在進行案例教學(xué)之前，讓學(xué)生對學(xué)科有清晰的認識。這樣會導(dǎo)致學(xué)生對案例難以有積極的反映，進而降低案例討論的效果。案例教學(xué)法對課堂的人數(shù)也有要求，人數(shù)越多越難以達到應(yīng)有的效果?，F(xiàn)在的教學(xué)模式多以大課堂教學(xué)為主，學(xué)生人數(shù)過多，難以改變。

案例構(gòu)建方面：一個好的案例需要長時間的打磨。微小的案例可能無法引起學(xué)生積極討論，或者說值得討論和借鑒的地方很少。這會導(dǎo)致學(xué)生只了解了一個很小的方面，不能達到到案例教學(xué)的效果。如果一個案例超出了學(xué)生的能力范圍，晦澀難懂，也同樣會達到相反的效果，降低學(xué)生的積極性。這樣就要求案例的制作首先要以能提高學(xué)生交流探討的積極性為前提。與此同時，還要兼顧基礎(chǔ)知識的教學(xué)，對待內(nèi)容煩雜的交叉學(xué)科，要精簡學(xué)習的知識范圍，基礎(chǔ)知識的構(gòu)建框架要以理解真實案例為導(dǎo)向，降低學(xué)生自主搜索的難度，提高學(xué)生收集資料、解決問題的積極性。

教師與學(xué)生角色轉(zhuǎn)變方面：以大課堂講授為主的教育模式已經(jīng)得到充分發(fā)展、不斷的改進，但也同樣帶來了一些弊端。以教師為主、學(xué)生為輔的教學(xué)模式，學(xué)生的自主參與度低。教師和學(xué)生難以處在一個平等的對話狀態(tài)。而案例教學(xué)法的主要目的便是營造一個學(xué)生敢于積極參與辯論的課堂，讓學(xué)生自己試著做，教師的主要作用是引導(dǎo)學(xué)生深化發(fā)現(xiàn)、加深理解。所以營造一個適于溝通辯論的氛圍也是需要努力的。

2.2 基于地理信息科學(xué)專業(yè)的改進措施

2.2.1 案例分值占比與理論分值占比同等化

該方案的本質(zhì)目的是使學(xué)生從自我意識層面發(fā)生轉(zhuǎn)變，提高對案例的重視程度。基于這樣的出發(fā)點，根據(jù)地理信息科學(xué)專業(yè)的特點，采用以下課程分值占比較為合適：理論課程分值占總分值的40%，實驗課程分值占總分值的20%，案例課程分值占總分值的10%。

2.2.2 營造適于討論的案例交流環(huán)境

在我國現(xiàn)存教育背景下，縮減班級人數(shù)難以實現(xiàn)，而適于案例交流的課堂人數(shù)在十幾人?；谶@樣的背景條件和教學(xué)要求，提出以下改進措施：第一，采用分次授課的方式，理論知識授課方式、課程人數(shù)不變，案例教學(xué)在課程總時長不變的前提下，將班級分成十幾人至二十人的案例交流小組，分次授課。第二，采用面對面的案例交流方式，在符合實際的前提下，盡量采取圓桌討論的形式，讓學(xué)生和教師處于平等的交流狀態(tài)下。

2.2.3 案例教學(xué)授課形式

采用十幾人為一組的第二課堂形式，對班級進行分組，單獨進行案例授課。可以采取一次預(yù)討論，給出一周的時間，充分收集學(xué)生的各項意見和觀點，收集后發(fā)給所有人。再次準備一周時間，討論時間可以簡短，分兩次進行分別打分。討論時間由講師控制，以達到討論效果為最終目的。導(dǎo)師需了解學(xué)科前沿知識，引導(dǎo)討論方向，以學(xué)生討論為主，相互學(xué)習。就案例中存在的問題，以及改進措施充分探討。由導(dǎo)師針對每人的準備程度以及發(fā)言情況，主觀打分。收集最后的討論方案，作為課程成果。

2.2.4 軟件技能類案例形式

事先給出一個相關(guān)的案例項目，以研究項目為導(dǎo)向，闡述該項目中存在的優(yōu)點和不足，采用項目任務(wù)形式，讓學(xué)生帶著任務(wù)探索軟件的不同操作來解決問題，并比較由不同的軟件得出不同的結(jié)論。最后分成十幾人一組的形式，就任務(wù)過程及結(jié)果進行討論。

3 具體實施案例教學(xué)法應(yīng)解決的問題

3.1 案例與舉例的區(qū)別

案例定義的界定也十分重要。為了人才培養(yǎng)模式的改進，許多學(xué)校也進行了有關(guān)案例的建設(shè)，但在案例建設(shè)上也會出現(xiàn)案例構(gòu)建理解上的問題，一些教師會把教學(xué)案例與課堂舉例相混淆。基于這類問題，下面對構(gòu)建案例的概念作出界定。

課堂舉例所用的例子能啟發(fā)的只是一個很小的概念點，充其量算是微案例，這與筆者所要構(gòu)建的案例還有一定的區(qū)別。案例教學(xué)法所構(gòu)建案例指的是一個實際的案例素材，可以達到幾十頁材料的案例，一般來自實際的項目情景中。通過教學(xué)團隊就這些案例素材進行打磨，使這些案例能符合教學(xué)的目的，點出其中的問題，由這些問題引導(dǎo)學(xué)生翻閱案例素材，其再通過收集資料、相互討論，與自己已有的理論相互碰撞，構(gòu)建新的理論框架，解決問題、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新點。對于放到案例中的問題。不是所有項目中遇到的問題都能放到案例，放到案例中的問題一定要有某些能引發(fā)人們思考的地方或者蘊含一些值得借鑒的經(jīng)驗，能夠展示事物的發(fā)展規(guī)律。從而引發(fā)學(xué)生充分思考。

3.2 案例構(gòu)建的主體

構(gòu)建案例庫的主體應(yīng)該是一線教師、企業(yè)。分別從兩個方面來說，一方面是因為教學(xué)案例的選擇要以教學(xué)大綱為基本要求，案例必須與教學(xué)內(nèi)容相符，而一線教師在自己的專業(yè)課程方面，有多年的工作經(jīng)驗積累，有相應(yīng)的專業(yè)知識儲備，能更加輕松的把握案例是否符合教學(xué)目標的要求。另一方面，案例教學(xué)主要目的就是將學(xué)生帶入切實的情景當中，而相應(yīng)企業(yè)會接觸許多專業(yè)項目，所以企業(yè)的優(yōu)勢在于擁有更多構(gòu)建教學(xué)案例的素材。

基于以上兩方面的分析。首先，構(gòu)建案例較為可行的措施是由企業(yè)提供相應(yīng)的案例素材，分析案例中存在的問題，提出可以借鑒的地方。然后由一線教師針對教學(xué)內(nèi)容，對這些實際存在的案例進行打磨，選出符合教學(xué)重點、難點的案例。其次，由教師自主構(gòu)建案例，但這樣的構(gòu)建方式會使得教師付出的精力過多，若沒有完善的獎勵機制，難以實施。

3.3 案例構(gòu)建促進機制

3.3.1 案例庫專項基金

確定案例構(gòu)建主體后，為了能更好地推動案例構(gòu)建工作，有必要建立切實的獎勵機制。首先要做的就是，設(shè)立案例庫專項基金，對案例構(gòu)建提供相應(yīng)的資金支持。案例的編輯、建立是一項十分費時、費力的工程，而往往又會出現(xiàn)案例編寫經(jīng)費不足的情況，嚴重打擊了案例編寫的積極性。而且，缺乏經(jīng)費的支持以及專項的獎勵機制，就會導(dǎo)致教師只能按照自己的教學(xué)偏好構(gòu)建案例，從而嚴重影響案例構(gòu)建的質(zhì)量。所以，各學(xué)校建立專項基金十分重要。

3.3.2 校企合作模式，企業(yè)提供素材

案例和基金的建設(shè)，采用學(xué)校項目資金立項加校企合作的形式。這樣做的好處有以下幾個方面，從企業(yè)和學(xué)校兩個角度出發(fā)：

對于企業(yè)而言，企業(yè)基于自身的實際項目、項目中存在的實際問題和可借鑒的經(jīng)驗提供案例素材。首先，這種方式會增加企業(yè)的知名度。其次，企業(yè)提供的案例用于教學(xué)討論，有利于從企業(yè)項目中發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新點。

對于學(xué)校而言，由企業(yè)提供一部分案例素材，一方面，會在一定程度上減輕一線教師的工作壓力。另一方面，為案例庫的構(gòu)建提供了素材，有助于優(yōu)質(zhì)案例的構(gòu)建。再者，由企業(yè)提供一部分資金，用于案例構(gòu)建項目的啟動，有助于減輕學(xué)校的資金壓力。

這種模式有利于加快校企合作的進程，有利于企業(yè)的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。同時，案例庫專項基金設(shè)立后，資金主要用于兩方面。一方面，用于案例構(gòu)建項目的啟動，采用項目立項的形式，保證案例項目能有足夠資金順利運行。另一方面，建立獎勵機制，舉辦相關(guān)的比賽，對優(yōu)質(zhì)的案例進行榮譽獎勵和資金獎勵，從而調(diào)動教師案例構(gòu)建的積極性。

4 結(jié)語

隨著社會的不斷發(fā)展，教育模式會隨之不斷地改進。而案例教學(xué)法經(jīng)旅游學(xué)、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、法學(xué)等專業(yè)的實踐證明，這確實是一種好的教學(xué)方式，是一種尋找理論與實踐結(jié)合點的教學(xué)模式。對此，首先不應(yīng)持一種排斥態(tài)度，而應(yīng)該持有一種包容的態(tài)度，取其精華，去其糟粕。因為對任何一種教學(xué)模式任意加以濫用，都會帶來諸多負面影響。就像案例教學(xué)法，第一前提就是要有一定的知識儲備，沒有一定的知識儲備，案例也難以討論，即使討論也是膚淺的，難以達到切實的效果。