信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)下資源環(huán)境學(xué)科的教育創(chuàng)新*

李志飛，張昭理，劉 海，劉三

（華中師范大學(xué) 國家數(shù)字化學(xué)習(xí)工程技術(shù)研究中心，湖北武漢430079）

信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)下資源環(huán)境學(xué)科的教育創(chuàng)新*

（華中師范大學(xué) 國家數(shù)字化學(xué)習(xí)工程技術(shù)研究中心，湖北武漢430079）

信息技術(shù)從語言文字的使用到利用書籍、報(bào)刊的傳播，從印刷術(shù)的發(fā)明和使用到利用電磁波傳遞信息，經(jīng)過了多次革命性的發(fā)展。資源環(huán)境是一門綜合性學(xué)科，其主要目的是將地理資源的合理利用和環(huán)境保護(hù)運(yùn)用到生產(chǎn)和環(huán)境建設(shè)領(lǐng)域。因此，信息技術(shù)在資源環(huán)境這類交叉學(xué)科的應(yīng)用，不僅提供了重要的工具和條件，同時(shí)信息技術(shù)與它的整合還將促進(jìn)該學(xué)科的發(fā)展。本文將探討一種信息技術(shù)與資源環(huán)境學(xué)科整合的模式，為高校學(xué)科信息化建設(shè)提供參考。

信息技術(shù)；資源環(huán)境學(xué)科；課程整合；教育創(chuàng)新

一、引言

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃 （2011－2020年）》自2012年3月頒布以來，我國掀起了一輪教育信息化發(fā)展的浪潮,該規(guī)劃的總體目標(biāo)是：“用十年左右的時(shí)間初步建成具有中國特色的教育信息化體系，使我國教育信息化整體上接近國際先進(jìn)水平，推進(jìn)教育事業(yè)的科學(xué)發(fā)展[1]?！毙畔⒓夹g(shù)對(duì)于促進(jìn)教育公平和教育創(chuàng)新具有極其重要的作用，也有利于構(gòu)建終身學(xué)習(xí)的教育體系[2]。因此，信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合將是未來我國教育信息化發(fā)展的重要方面。

世界各國對(duì)信息技術(shù)與教學(xué)融合的認(rèn)識(shí)主要分為兩種：一種認(rèn)為信息技術(shù)與教學(xué)融合就是將信息技術(shù)課程與其他課程融合在一起，使在學(xué)習(xí)其他課程的同時(shí)能夠有效地學(xué)習(xí)信息技術(shù)；另外一種則強(qiáng)調(diào)要利用信息技術(shù)來營造一種新型的教學(xué)環(huán)境，能夠支持情景創(chuàng)設(shè)、啟發(fā)思考、信息獲取、資源共享、協(xié)助學(xué)習(xí)等多方面要求的教學(xué)方式。既能發(fā)揮教師的主體作用，也能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位[3]。顯然，第二種認(rèn)識(shí)才是信息技術(shù)與教學(xué)融合的實(shí)質(zhì)。

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，教育部和中國教育界都在大力推行信息技術(shù)教育，“信息技術(shù)與課程整合”的話題也由來已久,但目前國內(nèi)對(duì)信息技術(shù)與教學(xué)融合的模式、方法和實(shí)施策略的研究仍然比較薄弱[4]。因此，尋找具有創(chuàng)新意識(shí)的融合模式將對(duì)中國教育信息化的發(fā)展具有重要意義。

二、資源環(huán)境學(xué)科的教育發(fā)展

資源環(huán)境學(xué)科是地理學(xué)下的二級(jí)學(xué)科，主要目的是培養(yǎng)具有資源、環(huán)境和城鄉(xiāng)規(guī)劃管理能力的綜合性人才。在培養(yǎng)環(huán)節(jié)需要大量借助遙感、地理信息系統(tǒng)、GPS、測(cè)量與地圖學(xué)等新技術(shù)的支撐，還需要多專業(yè)學(xué)科交叉滲透、互相支撐、協(xié)調(diào)發(fā)展[5]。這些經(jīng)驗(yàn)都是經(jīng)過漫長的探索總結(jié)出來的。

資源環(huán)境學(xué)科的教學(xué)變化如圖1所示。從指南針確定方向到GPS自動(dòng)定位，從黑板書寫到投影儀放映，從紙質(zhì)地圖到移動(dòng)終端電子地圖，資源環(huán)境學(xué)科的教育發(fā)展發(fā)生了翻天覆地的變化，這些變化都是信息技術(shù)發(fā)展帶來的。接下來我們將具體描述信息技術(shù)的創(chuàng)新給資源環(huán)境學(xué)科的教育發(fā)展帶來的影響。

1.教學(xué)方式的改變

過去，“一塊黑板、一支粉筆、一本書”這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式培養(yǎng)了一批又一批的優(yōu)秀人才；如今，利用計(jì)算機(jī)、投影儀、電子雙板等各種現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備輔助教學(xué)的方式已逐漸流行起來，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式形成巨大的挑戰(zhàn)[6]。資源環(huán)境學(xué)科教學(xué)變化如圖1所示。

圖1 資源環(huán)境學(xué)科教學(xué)變化圖

隨著信息時(shí)代的到來，人類社會(huì)進(jìn)入知識(shí)大爆炸的階段，知識(shí)與信息技術(shù)進(jìn)入深度融合的歷史時(shí)期[7]。在這個(gè)融合過程中，新的知識(shí)和新的信息傳播方式在不斷產(chǎn)生，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)跟不上信息發(fā)展的腳步，通過信息技術(shù)輔助教學(xué)的方式應(yīng)運(yùn)而生，而且更加有利于學(xué)科的教學(xué)。

2.教學(xué)資源的改變

資源環(huán)境學(xué)科對(duì)地圖學(xué)也要有一定的掌握，而傳統(tǒng)地圖主要基于紙張和印刷技術(shù)，具有實(shí)時(shí)性偏差、版面受限、內(nèi)容固定、靜態(tài)地圖、交互性差、顯示單一、色彩單調(diào)等缺點(diǎn)[8]，可以傳達(dá)的信息有限。基于信息技術(shù)在移動(dòng)終端上顯示的電子地圖正好彌補(bǔ)了紙質(zhì)地圖的不足，可以充分滿足現(xiàn)代的地理教學(xué)。

但目前的電子地圖大多功能簡(jiǎn)單，缺乏動(dòng)態(tài)性和交互功能，還不能很好地服務(wù)教學(xué)要求。所以，未來的電子地圖的設(shè)計(jì)應(yīng)更加強(qiáng)調(diào)交互性和娛教性[9]。交互性是指學(xué)生可以按照自己的需求對(duì)地圖進(jìn)行相應(yīng)的操作，娛教性是指通過多媒體手段讓地圖信息更加生動(dòng)化、趣味化，這將是未來電子地圖教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.教學(xué)工具的改變

野外實(shí)習(xí)是地理教學(xué)中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，通過野外的實(shí)際操作，可以對(duì)一些地理工具有很好的掌握。隨著科技的發(fā)展，地理學(xué)科工具也發(fā)生巨大的變化。從以前通過羅盤尋找方向到現(xiàn)在的GPS定位，帶給學(xué)生的教學(xué)體驗(yàn)也有明顯的不同。

在我們本科野外實(shí)習(xí)的時(shí)候，老師會(huì)給每個(gè)小組分發(fā)一個(gè)羅盤、一張地圖讓我們自己尋找方位。這種方式雖然也能達(dá)到預(yù)定的效果，但學(xué)生普遍興致不高，不能很好地參與進(jìn)來。但隨著地理工具的不斷發(fā)展，像經(jīng)緯儀、全站儀、GPS等工具已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的方式。而且高科技與地理教學(xué)的結(jié)合，能提高學(xué)生對(duì)地理學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生樂于探索學(xué)習(xí)[10]。

三、信息技術(shù)與資源環(huán)境學(xué)科融合

現(xiàn)有的融合方式主要側(cè)重于教師如何教學(xué)，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果不夠關(guān)注，以至于學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不佳。未來，信息技術(shù)和課程融合，應(yīng)從教師的教和學(xué)生的學(xué)全過程覆蓋[11]。所以，如圖2所示信息技術(shù)與學(xué)科整合示意，我們將從課程內(nèi)容、課程實(shí)施、課程評(píng)價(jià)等三個(gè)方面并結(jié)合華中師范大學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行信息技術(shù)和資源環(huán)境學(xué)科的融合。

圖2 信息技術(shù)與學(xué)科整合示意

1.課程內(nèi)容

華中師范大學(xué)云課堂是在教育云和教育大數(shù)據(jù)的背景下，利用云理念和云技術(shù)打造的一種在線開放課堂。具有教學(xué)資源統(tǒng)一存儲(chǔ)、組織、管理和訪問服務(wù)的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源按需服務(wù)[12]。截止到2015年12月，云課堂的教學(xué)資源建設(shè)情況如圖3所示。

圖3 云課堂資源數(shù)量

從統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來看，目前學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容仍以文檔類資源（如Word、PPT）為主。但是，以音視頻、動(dòng)畫和圖片等包含更多信息的資源比例也不在少數(shù)。而且，通過我們的了解，這種類型的資源在云課堂中的比例仍在不斷上升。

這種現(xiàn)象說明了高校的老師也逐漸認(rèn)識(shí)到教學(xué)內(nèi)容對(duì)教學(xué)的重要性，大學(xué)生對(duì)音視頻學(xué)習(xí)的興趣明顯高于語言文字，像音視頻和動(dòng)畫這種包含更多信息技術(shù)的內(nèi)容更能吸引學(xué)生的觀看與學(xué)習(xí)。

資源環(huán)境學(xué)科的課程內(nèi)容以理論知識(shí)為主，教師在準(zhǔn)備這些內(nèi)容時(shí)大多以文字的形式展現(xiàn)，學(xué)生最后能夠掌握的知識(shí)普遍較少。所以，我們?cè)谶x擇課程內(nèi)容時(shí)要能夠注意到學(xué)生的興趣、需要，并盡可能與之相適應(yīng)，這不僅有助于學(xué)生更好地掌握科學(xué)文化知識(shí)，而且還有助于提高他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

像地質(zhì)學(xué)、自然地理學(xué)、地圖學(xué)等課程，不一定要求教師自己去制作相關(guān)的素材或課件，我們可以充分搜集、整理和利用網(wǎng)絡(luò)上已有的音視頻資源，并對(duì)其去粗存精、高效利用。通過音視頻等內(nèi)容資源來教學(xué)，可以獲得更好的教學(xué)效果。

2.課程實(shí)施

在課程實(shí)施方面，資源環(huán)境學(xué)科的教學(xué)以教師在講臺(tái)上以PPT作為講稿為主要方式。這種教學(xué)模式具有教學(xué)內(nèi)容孤立呈現(xiàn)、教學(xué)方式缺少互動(dòng)、教學(xué)思想難以體現(xiàn)等缺點(diǎn)，很難有較好的教學(xué)效果。而且大學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方式普遍不是很滿意，期望改變這種現(xiàn)狀。

華中師范大學(xué)設(shè)計(jì)的電子雙板教學(xué)方式正好解決以上問題。電子雙板可以實(shí)現(xiàn)同步展示抽象知識(shí)和形象知識(shí)，如圖4所示，這樣可以同時(shí)刺激學(xué)生的左右腦，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果[13]。

圖4 電子雙板教學(xué)示意

像城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、景觀規(guī)劃與設(shè)計(jì)和園林規(guī)劃等課程教學(xué)中，我們需要讓想象的空間立體化，電子雙板的教學(xué)方式可以很好地實(shí)現(xiàn)這一目的。我們可以在右邊屏幕上放一些著名的規(guī)劃圖像 （如美國紐約中央公園）或制作的動(dòng)畫影像，左邊屏幕上添加描述性的文字。這樣可以讓學(xué)生進(jìn)入情景環(huán)境學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣和效能，得到事半功倍的效果。

表 教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式滿意度

3.課程評(píng)價(jià)

不管是課程內(nèi)容和課程實(shí)施，它們最后的落腳點(diǎn)都是學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也就是對(duì)學(xué)生成績(jī)的影響。這就需要教師每學(xué)期期末對(duì)自己的教學(xué)進(jìn)行課程評(píng)價(jià)，而不是以往對(duì)學(xué)生的期末成績(jī)給個(gè)分?jǐn)?shù)就行了。針對(duì)整合后的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，我們對(duì)華中師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，共發(fā)放問卷263份，回收有效問卷242份。調(diào)查結(jié)果如表所示。

通過表的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知：有33.9%的學(xué)生對(duì)目前的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式非常滿意；46.7%的學(xué)生感覺比較滿意；兩者的比例占總?cè)藬?shù)的80.6%。而感覺比較不滿意和非常不滿意的比例僅占6.2%和2.5%。對(duì)于統(tǒng)計(jì)的結(jié)果我們可以看出，我校城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的學(xué)生對(duì)目前的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式普遍是比較滿意的。

我們也可以借助信息技術(shù)對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，比如通過SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)學(xué)生的成績(jī)變化趨勢(shì)作預(yù)測(cè)。如果學(xué)生的成績(jī)呈上升趨勢(shì)，這就說明我們教師的課程內(nèi)容和課程實(shí)施是優(yōu)良的；如果呈下降趨勢(shì)，教師就需要及時(shí)做調(diào)整了。這項(xiàng)內(nèi)容是我們未來的工作重點(diǎn)。

四、結(jié)論與展望

從課程內(nèi)容、課程實(shí)施和課程評(píng)價(jià)三個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與資源環(huán)境學(xué)科的深度融合，將是信息時(shí)代課程教學(xué)的主要方式。這種教學(xué)方式能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生信息素養(yǎng)的發(fā)展。教師在這過程中扮演了重要的角色，需要積極探索融合的方式，推動(dòng)資源環(huán)境學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式將不斷出現(xiàn)，信息技術(shù)與教學(xué)融合的方式也會(huì)不斷創(chuàng)新。未來智能機(jī)器人可能成為你的學(xué)習(xí)伙伴；虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）技術(shù)讓我們走進(jìn)“真實(shí)課堂”；云計(jì)算環(huán)境延展了我們的課堂學(xué)習(xí)邊界；大數(shù)據(jù)技術(shù)為我們提供個(gè)性化學(xué)習(xí)。未來將是信息技術(shù)與教育深度融合的時(shí)代。

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（編輯：楊馥紅）

G434

A

1673-8454（2016）23-0030-04

*本文系以下項(xiàng)目的研究成果：國家科技支撐計(jì)劃課題“中小學(xué)師資培訓(xùn)公共服務(wù)體系關(guān)鍵技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究”（課題編號(hào): 2014BAH22F01）；“教育云服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)”（課題編號(hào):2013BAH72B01）；“地方志可視化技術(shù)研究與演示平臺(tái)實(shí)現(xiàn)”（課題編號(hào): 2015BAK07B03）；“教育云綠色安全服務(wù)保障”（課題編號(hào)：2013BAH72B03）；華中師范大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號(hào)：CCNU15A05059，CCNU2015A05009）。