“3S”項(xiàng)目式集成課程設(shè)計(jì)初探

廖秀英 程輝

[摘 要] 面對(duì)學(xué)生對(duì)室內(nèi)工作感到枯燥乏味、外業(yè)工作組織不好、教育效果不佳的實(shí)際問(wèn)題，該文作者在工作實(shí)踐中將以往承擔(dān)項(xiàng)目任務(wù)書進(jìn)行拆分與精減形成單一問(wèn)題任務(wù);通過(guò)室內(nèi)作業(yè)—野外作業(yè)檢查—室內(nèi)作業(yè)的大循環(huán)，將理論與實(shí)踐的各環(huán)節(jié)有機(jī)連接。實(shí)踐證明該模式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣以及對(duì)教學(xué)效果起到了很好的促進(jìn)作用。

[關(guān)鍵詞] 3S集成;課程設(shè)計(jì);內(nèi)外業(yè)循環(huán)過(guò)程

[作者簡(jiǎn)介] 廖秀英，程 輝，湖南科技大學(xué)教師。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）17-0224-02 ? ?[收稿日期] 2020-01-13

“3S”集成涉及到GPS、GIS與RS三個(gè)專業(yè)性較強(qiáng)的理論課程與實(shí)踐操作，具體包括：測(cè)繪專業(yè)、地理信息系統(tǒng)與遙感等三種主干專業(yè)課的基礎(chǔ)知識(shí)。其實(shí)踐性、專業(yè)性較強(qiáng)的專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)中。首先，需要學(xué)生充分了解、掌握以上三個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)理論后對(duì)不同地學(xué)要素在室內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)融合、信息提取與判斷、圖件的繪制;其次，需要專業(yè)教師根據(jù)事先下達(dá)任務(wù)書的實(shí)際情況，實(shí)地進(jìn)行各種地質(zhì)、環(huán)境、地理要素的調(diào)查與核對(duì);最后以組為單位完成專業(yè)報(bào)告的撰寫工作。多年來(lái)，筆者的經(jīng)驗(yàn)是將以往屬地為本省的科研工作任務(wù)進(jìn)行相應(yīng)裁剪、拆分與精減，形成一系統(tǒng)的單一問(wèn)題任務(wù);同時(shí)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中以專業(yè)課學(xué)習(xí)成績(jī)按優(yōu)良、中等、及格三個(gè)層次將所有學(xué)生編入各小組進(jìn)行集成訓(xùn)練。

在3S集成課程設(shè)計(jì)之前，學(xué)生還沒(méi)有接受過(guò)多個(gè)專業(yè)綜合完成同一個(gè)工作任務(wù)的訓(xùn)練，因此，需要一個(gè)難度適中的項(xiàng)目;同時(shí)，需要指導(dǎo)教師根據(jù)擬定的任務(wù)，全程陪同并參與整個(gè)室內(nèi)工作，完成地質(zhì)、環(huán)境與地理要素的提取、判斷至到圖件制作，形成室內(nèi)工作體系之后;由指導(dǎo)教師根據(jù)任務(wù)書帶領(lǐng)各小組學(xué)生完成整個(gè)地形圖、地質(zhì)圖、遙感圖的標(biāo)定、作業(yè)點(diǎn)檢查、作業(yè)點(diǎn)類型區(qū)分等外業(yè)工作。從而明確各小組的工作內(nèi)容與工作流程，外業(yè)工作轉(zhuǎn)為內(nèi)業(yè)工作后以小組為單位修正圖件，完成報(bào)告編制工作。內(nèi)業(yè)、外業(yè)工作性質(zhì)不一，工作內(nèi)容重點(diǎn)不一，要求學(xué)生所使用的工具不一，各階段指導(dǎo)教師的任務(wù)也不相同，需要教師帶領(lǐng)學(xué)生將前期學(xué)習(xí)的各知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合、融合，從而達(dá)到整體提高的目的。

一、問(wèn)題來(lái)源

3S的課程設(shè)計(jì)集成是測(cè)繪、地理信息系統(tǒng)、遙感等幾個(gè)專業(yè)形成的綜合理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)前期各專業(yè)課程的學(xué)習(xí)與知識(shí)儲(chǔ)備，學(xué)生已經(jīng)了解、掌握了有關(guān)這三個(gè)專業(yè)的基本知識(shí)與基本理論，但未進(jìn)行內(nèi)業(yè)工作—外業(yè)工作—內(nèi)業(yè)工作的流程轉(zhuǎn)換訓(xùn)練、未建立內(nèi)業(yè)工作標(biāo)準(zhǔn)的思維方式與流程體系、未形成外業(yè)工作中的各項(xiàng)工作要點(diǎn)的工作模式以及最終成果圖件與報(bào)告的編制，已經(jīng)成為了擺在學(xué)生面前亟需解決的問(wèn)題。

基于這種情況，凸顯了學(xué)生專業(yè)技能強(qiáng)化訓(xùn)練的重要性，即在一定的時(shí)間周期內(nèi)將前期理論教學(xué)中的各專業(yè)知識(shí)點(diǎn)整合、貫通，完成從內(nèi)業(yè)—外業(yè)—內(nèi)業(yè)的各環(huán)節(jié)、各要素的專業(yè)主線融合，從而達(dá)到整體提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的目的。

二、項(xiàng)目預(yù)設(shè)與內(nèi)外業(yè)轉(zhuǎn)換

在測(cè)繪、地理信息系統(tǒng)以及遙感專業(yè)教學(xué)中，如果只是完成理論知識(shí)的講授與室內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的專業(yè)軟件操作與設(shè)定任務(wù)的完成，學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)知感普遍降低，只有部分成績(jī)較為突出、自律性較強(qiáng)的學(xué)生才能跟著授課教師的節(jié)奏，難以形成較深厚的專業(yè)學(xué)習(xí)氛圍，對(duì)學(xué)生的就業(yè)與進(jìn)一步深造不利。需要授課教師根據(jù)實(shí)際情況對(duì)專業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)進(jìn)行改革，按實(shí)際工作流程完成內(nèi)業(yè)—外業(yè)—內(nèi)業(yè)的多環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換，將各環(huán)節(jié)中的要點(diǎn)與重點(diǎn)充分展現(xiàn)在學(xué)生面前，形成理論指導(dǎo)實(shí)踐操作、實(shí)踐促進(jìn)理論學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)氣氛，提高學(xué)生綜合能力與素質(zhì)。

1.項(xiàng)目的擬定。一般的，將本人承擔(dān)的科研項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)化與分解與任務(wù)發(fā)放。地信與遙感專業(yè)要求學(xué)生在數(shù)據(jù)下載與處理、異常信息提取與判讀、圖件的制作以及報(bào)告撰寫等環(huán)節(jié)需要重點(diǎn)掌握;對(duì)測(cè)繪專業(yè)而言地理信息系統(tǒng)、遙感專業(yè)是一種技術(shù)手段，要求可變通為遙感圖、地形圖的校準(zhǔn)以及各類坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程的參數(shù)計(jì)算等工作。因此，指導(dǎo)教師需要結(jié)合一個(gè)實(shí)體將擬定的項(xiàng)目具體化，并要接地氣。2014筆者承擔(dān)了攸縣環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)遙感解譯與調(diào)查工作，按項(xiàng)目任務(wù)書項(xiàng)目要完成全縣域內(nèi)各類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)、環(huán)境地質(zhì)要素點(diǎn)進(jìn)行遙感信息的提取與判讀。2015年6月筆者帶地信專業(yè)兩個(gè)班學(xué)生前往攸縣黃豐橋、酒埠江一帶，將上年度的任務(wù)范圍縮小、以不同工作內(nèi)容形成單一任務(wù)，具體達(dá)到：每小組在遙感、地信專業(yè)理論與實(shí)踐上具有一定的難度，而在遙感地質(zhì)、地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)以及地理等交叉專業(yè)相對(duì)容易的題目。

2.第一次室內(nèi)工作。學(xué)生按小組授領(lǐng)任務(wù)后開(kāi)始進(jìn)行各自前期工作。由于各任務(wù)都是要結(jié)合一個(gè)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行工作的，如第1小組研究石漠化，石漠化是一個(gè)自然地理現(xiàn)象，其孕育、產(chǎn)生、發(fā)展過(guò)程既可以通過(guò)自然地理進(jìn)行描述，又可以從地質(zhì)學(xué)角度進(jìn)行探討;第2組研究利用遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行巖性/地層的提取工作，該工作的落腳點(diǎn)為地質(zhì)問(wèn)題，而地理信息系統(tǒng)與遙感專業(yè)只上過(guò)普通地質(zhì)學(xué)，在利用遙感影像數(shù)據(jù)如何提取巖性/地層參數(shù)工作中是一個(gè)全新領(lǐng)域;第3小組提取酒埠江流域水體工作，相對(duì)于學(xué)生又是一個(gè)陌生的領(lǐng)域，但相對(duì)于石漠化與巖性/地層提取的難度又會(huì)降低一些;第4小組進(jìn)行黃豐橋鎮(zhèn)礦山各功能體信息提取工作，這部分工作的落腳點(diǎn)是采礦專業(yè)的知識(shí)，學(xué)生沒(méi)有平硐（堅(jiān)井）、工業(yè)廣場(chǎng)、尾礦等概念儲(chǔ)備。因此，在第一次室內(nèi)工作時(shí)，一般布置5天×8小時(shí)的學(xué)習(xí)時(shí)間，第1、2天完成遙感影像的初步制作;第3天安排各小組成員按自己工作重點(diǎn)進(jìn)行文獻(xiàn)的閱讀或是專業(yè)書籍閱讀工作;第4、5天在重點(diǎn)閱讀的專業(yè)書籍支持下試著開(kāi)始完成各自第一次室內(nèi)任務(wù)。在這期間指導(dǎo)教師的工作量較大，但這些工作均是筆者前期科研工作的各分解任務(wù)，而學(xué)生通過(guò)自己的努力看到了相應(yīng)的實(shí)際效果，其學(xué)習(xí)興趣迅速提高。

3.外業(yè)工作。在室內(nèi)工作結(jié)束后，按授課計(jì)劃由指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生前往具體工作區(qū)域進(jìn)行野外作業(yè)點(diǎn)（區(qū)）查證工作。出發(fā)前以小組為單位打印好自己的遙感影像成果圖、從學(xué)院實(shí)驗(yàn)室借出GPS、熟悉GPS使用、帶好繪圖板與繪圖工具。在強(qiáng)調(diào)紀(jì)律的基礎(chǔ)上要求學(xué)生以小組單位完成以下工作內(nèi)容：“三北”確認(rèn);磁北線的繪制;地圖定向;前期室內(nèi)工作提取的各作業(yè)點(diǎn)坐標(biāo);行進(jìn)路線（航跡）;各作點(diǎn)描述等工作。在此期間各組可以共同完成的作業(yè)有：“三北”確認(rèn);磁北線的繪制;地圖定向等三項(xiàng)工作。

掌握了GPS定位與羅盤直尺定位后，開(kāi)始分組作業(yè)。分組作業(yè)時(shí)每個(gè)組的野外作業(yè)時(shí)間約半天，一般地，野外作業(yè)以相鄰區(qū)域按指導(dǎo)教師數(shù)量進(jìn)行分組，如承擔(dān)巖性/地層信息提取小組按事先預(yù)備的材料到達(dá)相應(yīng)區(qū)域后進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集，包括大比例微地貌識(shí)別、坐標(biāo)校正、調(diào)查路線選擇、記錄紙?zhí)顚懙裙ぷ?同時(shí)，要求各小組學(xué)生在完成當(dāng)天外業(yè)工作任務(wù)回到住宿點(diǎn)后，需要將各條記錄進(jìn)行整理與互查，同時(shí)將位置與描述進(jìn)行圖上作業(yè)。

通過(guò)完整的室內(nèi)工作—室外工作以及根據(jù)前期室內(nèi)工作所作遙感圖、地形圖實(shí)際查證工作，極大的刺激了學(xué)生們的熱情，特別是通過(guò)良好的外業(yè)組織工作，讓學(xué)生真正地理解理論指導(dǎo)實(shí)踐工作，同時(shí)良好的實(shí)踐工作又促進(jìn)了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握。

4.第二次室內(nèi)工作。第二次室內(nèi)工作是在野外檢查結(jié)束后立即開(kāi)展的又一重要環(huán)節(jié)，主要為室外調(diào)查工作原始資料匯編、圖件制作、報(bào)告編制三大類工作。此次室內(nèi)工作重點(diǎn)是對(duì)前期工作的查漏補(bǔ)缺;難點(diǎn)是按規(guī)范對(duì)各種圖件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)此要求指導(dǎo)教師要有足夠耐心，幫助他們找出不完善、甚至是錯(cuò)誤的部分，幫助他們控制住工作中原則性錯(cuò)誤并提出相應(yīng)改進(jìn)措施。

三、結(jié)論

在3S集成課程設(shè)計(jì)中我校一般安排10～12天的時(shí)間，在有限的時(shí)間內(nèi)需要充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性;經(jīng)過(guò)內(nèi)業(yè)—外業(yè)—內(nèi)業(yè)的三次循環(huán)過(guò)程，學(xué)生在專業(yè)理論與專業(yè)實(shí)踐能力上有了質(zhì)的變化，其中最大的變化是大部分學(xué)生遇到實(shí)際問(wèn)題后會(huì)主動(dòng)的去參考專業(yè)書籍，遇到理論知識(shí)掌握不到位的情況后會(huì)靜心去思考，去查閱文獻(xiàn)，形成理論與實(shí)踐的有機(jī)融合。

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Absrtact：Facing the practical problem that the students feel boring and boring to the indoor work，and the poor educational effect of the field work organization is not good.In practice，the author divides and reduces the previous project task book to form a single problem task，and organically connects the theory with the practice through the large cycle of indoor work -- field work inspection.It has been proved that the model can promote students'professional interest and teaching effect to a great extent

Key words：3S integration;curriculum design;internal and external cycle process