基于大數(shù)據(jù)下的景觀生態(tài)學(xué)信息化教學(xué)模式改革與實(shí)踐研究

陳亮，夏琦，歐陽帥

（中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長沙 410004）

0 引言

基于大數(shù)據(jù)下的信息化教學(xué)改革已成為當(dāng)前國內(nèi)高等教育建設(shè)的重要內(nèi)容，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，海量的數(shù)據(jù)極大豐富了教學(xué)資源，我們已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代。層出不窮的網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)教育掀起了傳統(tǒng)教學(xué)方式變革的熱潮。在國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）中，已提出了建立開放靈活的教育資源公共服務(wù)平臺(tái)”的新要求，要“加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源開放與應(yīng)用，引進(jìn)國際優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源，建立數(shù)字圖書館和虛擬實(shí)驗(yàn)室，從而加快網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源體系建設(shè)，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程。景觀生態(tài)學(xué)（Landscape Ecology）作為一門新興學(xué)科，主要來源于地理學(xué)中景觀學(xué)及生物學(xué)中生態(tài)學(xué)的交叉，是目前國內(nèi)各高等院校尤其是農(nóng)林院校生態(tài)學(xué)專業(yè)的核心課程之一，也是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)中內(nèi)容最豐富、發(fā)展最快、影響最廣泛的學(xué)科之一。景觀生態(tài)建設(shè)及生物多樣性保護(hù)中具有廣泛的應(yīng)用前景，窮強(qiáng)調(diào)多尺度上空間格局，與其它技術(shù)性強(qiáng)的專業(yè)課相比，該學(xué)科體現(xiàn)了當(dāng)前生態(tài)文明建設(shè)，為了能夠解決實(shí)際的生態(tài)環(huán)境問題提供了一個(gè)更合理，需要保持可持續(xù)發(fā)展的主旋律，建立更有效的概念構(gòu)架，熟練運(yùn)用相關(guān)原理和技術(shù)手段來解決現(xiàn)實(shí)中的問題[1]。景觀生態(tài)在自然資源保護(hù)、土地利用規(guī)劃上優(yōu)勢更為明顯，然而由于其理論性知識(shí)較多，為了生態(tài)理念和文明意識(shí)得到顯著提升，需要融入生態(tài)學(xué)過程斑塊動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)，以受教學(xué)生為本因材施教，對基礎(chǔ)理論加大關(guān)注力度，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與景觀生態(tài)學(xué)的有機(jī)結(jié)合，從而保證整體的教學(xué)效果。

伴隨著云時(shí)代的來臨，信息技術(shù)快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)以其容量大、速度快、類型多等諸多特征而備受關(guān)注，各類該技術(shù)的應(yīng)用可以在生動(dòng)有趣的課程學(xué)習(xí)中全面理解和掌握景觀生態(tài)學(xué)的基本理論和方法[2]。近年來，得益于該技術(shù)，海量數(shù)據(jù)豐富了教學(xué)資源，網(wǎng)絡(luò)教育在線學(xué)習(xí)的方式掀起了傳統(tǒng)教學(xué)方式的變革熱潮，如何在大數(shù)據(jù)和信息化背景下，利用TED公開課（TED， Technology，Entertainment， Design）、慕課（MOOC， Massive Open Online Course）、翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）和微課程等可視化教學(xué)慢慢興起，并廣泛被大眾接納，使學(xué)生寓學(xué)于樂，并能夠提升教學(xué)效果，是景觀生態(tài)學(xué)教學(xué)改革的重要方向和需求[2]。對此，本文結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)及大數(shù)據(jù)教學(xué)模式的自身特點(diǎn)，探討分析了基于大數(shù)據(jù)下的景觀生態(tài)學(xué)教學(xué)模式改革與實(shí)踐研究。

1 景觀生態(tài)學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀及分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性

景觀生態(tài)學(xué)作為一門交叉性學(xué)科，涉及的內(nèi)容廣泛豐富，在針對不同專業(yè)教學(xué)時(shí)，所選取的教材內(nèi)容差異性較大[3]。從整體上來看，導(dǎo)致景觀生態(tài)學(xué)自身所融合的教學(xué)內(nèi)容比較寬泛、且缺乏系統(tǒng)性，因此迫切需要根據(jù)各專業(yè)特色，對其內(nèi)容進(jìn)行整合及優(yōu)化。

1.2 授課方式較傳統(tǒng)陳舊

我國景觀生態(tài)學(xué)目前主要以“教材、課堂、教師”的傳統(tǒng)教學(xué)模式為主，老師在教學(xué)過程中主要按照所選定的教材進(jìn)行課堂理論教學(xué)，試圖在課堂上解決所有問題，手段單一，這樣傳統(tǒng)陳舊的授課方式落后于時(shí)代發(fā)展，難以引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生共鳴[4]，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

1.3 缺乏理論與實(shí)踐結(jié)合

長期以來，我國景觀生態(tài)學(xué)的高等教育存在著“重理論、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象，學(xué)科成績考核通常以期末閉卷考試為主，而沒有設(shè)置實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[5]。這樣的形式不但減少了師生在教學(xué)過程中的互動(dòng)交流，制約了教學(xué)內(nèi)容的豐富性，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，且限制學(xué)生應(yīng)用性能力的培養(yǎng)，從而導(dǎo)致教學(xué)效果不太理想。因此，在保證教學(xué)任務(wù)的前提下，教學(xué)形式也是急需改善的問題之一。

2 基于大數(shù)據(jù)下的教學(xué)模式改革實(shí)踐

2.1 精準(zhǔn)把握教學(xué)對象，完善內(nèi)容體系

教學(xué)是一個(gè)非常動(dòng)態(tài)的過程，由于涉及到的內(nèi)容廣泛豐富，景觀生態(tài)學(xué)要針對性地篩選與景觀生態(tài)學(xué)方向所需求的教學(xué)內(nèi)容。由于該學(xué)個(gè)的交叉性較強(qiáng)，在課堂中需要精準(zhǔn)把握教學(xué)對象，理清生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)系，使教學(xué)方向進(jìn)一步明確。首先，大數(shù)據(jù)可以客觀精準(zhǔn)地收集每個(gè)學(xué)生的海量數(shù)據(jù)，在授課過程中，教師可以根據(jù)專業(yè)方向，綜合對學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備以及接受能力的分析，更有針對性的對教材內(nèi)容進(jìn)行取舍，構(gòu)建出更系統(tǒng)的教學(xué)體系，如針對景觀設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生可講解一些國內(nèi)外景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)的經(jīng)典案例，分析其生態(tài)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、方法、所運(yùn)用的理論技術(shù)和成果。其次，每一個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所呈現(xiàn)的狀態(tài)是不同的，借助大數(shù)據(jù)可以動(dòng)態(tài)把握教學(xué)情況的實(shí)時(shí)變化，實(shí)現(xiàn) “雙回路”反饋信息，利于教師調(diào)整教學(xué)方式、提升教學(xué)質(zhì)量。

2.2 適應(yīng)時(shí)代需求，豐富教學(xué)方式

傳統(tǒng)以理論知識(shí)傳授已經(jīng)無法滿足時(shí)代教育需求，因此教師在教學(xué)過程中可以結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)，研究領(lǐng)域的相關(guān)新理論和發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行信息化資源共享，采用多種教學(xué)手段將前沿動(dòng)態(tài)引入課堂，滿足我國當(dāng)前教育的發(fā)展需求。在現(xiàn)今大數(shù)據(jù)的背景下，各類大數(shù)據(jù)收集、整合，為課堂教學(xué)豐富了諸多案例素材[6]。在此基礎(chǔ)上對學(xué)生進(jìn)行提問思考，再以分組的形式討論探究并解決問題，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與互動(dòng)教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

筆者在實(shí)際教學(xué)過程中充分利用學(xué)生帶動(dòng)課程，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣：①安排學(xué)生們課前主動(dòng)利用計(jì)算機(jī)在網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，并加以組織整理制作PPT匯報(bào)，并組織語言擬在課堂上表達(dá)出自己的想法。②課堂上開展類似頭腦風(fēng)暴的探討交流分組做學(xué)習(xí)匯報(bào)，同時(shí)可以發(fā)布學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，其他小組同學(xué)向匯報(bào)同學(xué)提問，最后由老師主要集中重點(diǎn)和難點(diǎn)問題進(jìn)行講解。③利用遠(yuǎn)程實(shí)踐教學(xué)，在互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資料查找中會(huì)遇到的共性問題，匯報(bào)學(xué)生對其他學(xué)生的提問進(jìn)行耐心解答組織學(xué)生討論，完善在線開放式教學(xué)體系通。

在此基礎(chǔ)上可創(chuàng)建一個(gè)優(yōu)質(zhì)的交流平臺(tái)，并融入公共微信公眾號(hào)平臺(tái)，推送景觀生態(tài)學(xué)的前沿資訊，課后通過遠(yuǎn)程視頻對學(xué)生的軟件操作等應(yīng)用問題輔導(dǎo)，傳送國內(nèi)外高校相關(guān)專業(yè)的MOOC課程等學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生學(xué)習(xí)其批判性思維和創(chuàng)新性思維。

景觀生態(tài)學(xué)的實(shí)踐主要體現(xiàn)在應(yīng)用性教學(xué)階段，理論與實(shí)踐相結(jié)合顯得尤為重要大數(shù)據(jù)的崛起，對傳統(tǒng)教學(xué)形式產(chǎn)生巨大沖擊，使得教學(xué)信息化向深層次發(fā)展更為迅速，在此背景下與企事業(yè)單位充分合作的方式，由學(xué)生運(yùn)用相關(guān)軟件進(jìn)行課程實(shí)踐報(bào)告并配簡單設(shè)計(jì)圖。培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)軟件的應(yīng)用，筆者在實(shí)際教學(xué)過程中專門設(shè)置了課外實(shí)踐環(huán)節(jié)，例如ENVI、ArcGIS等一系列會(huì)用到的軟件，輔助分析景觀結(jié)構(gòu)與格局， 組織學(xué)生到實(shí)地進(jìn)行踏勘，并應(yīng)用于景觀規(guī)劃的各個(gè)步驟跨環(huán)境、建筑、園林等學(xué)院組織相關(guān)的專家交流座談會(huì)，以啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力，延伸所學(xué)知識(shí)[7]。開展諸如校園景觀生態(tài)改造規(guī)劃設(shè)計(jì)與建議等主題交流會(huì)和實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)跨專業(yè)的交流合作，提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)和預(yù)留就職崗位，通過科學(xué)設(shè)置課外實(shí)踐活動(dòng)，并讓用人單位與學(xué)生相互了解，從而保證預(yù)期教學(xué)能夠達(dá)成目標(biāo)。

2.3 改革考試方式，科學(xué)評價(jià)教學(xué)

大數(shù)據(jù)記載了人的海量數(shù)據(jù)，為全方位評價(jià)學(xué)生的課堂態(tài)度、知識(shí)儲(chǔ)備、技能掌握情況及學(xué)生自身素質(zhì)提供了準(zhǔn)確客觀的依據(jù)。在此背景下，改革考試方式的公平公正性及可實(shí)施性被提升，將傳統(tǒng)的“考試成績”改為“綜合考核成績”，其中期末成績考核占50%，平時(shí)成績占50%，包括課堂出勤、課堂互動(dòng)、實(shí)踐考核等，將有效促使學(xué)生積極主動(dòng)地參與每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，而不是拘泥于死記硬背的應(yīng)試教育。

學(xué)生針對老師進(jìn)行教學(xué)評價(jià)是課堂結(jié)課后必不可少的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的教學(xué)評價(jià)常采用打分、填表的方式進(jìn)行，一旦通過對課堂到課率、抬頭率，則學(xué)生將失去動(dòng)力。因此需要從而課堂教學(xué)進(jìn)行精準(zhǔn)量化，發(fā)揮教學(xué)評價(jià)將更具說服力主觀性、模糊性，對教學(xué)的實(shí)際效果進(jìn)行客觀、精準(zhǔn)的評價(jià)，融入大數(shù)據(jù)分析找尋學(xué)生的優(yōu)勢與劣勢，以此為學(xué)生日后的學(xué)習(xí)生活奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

本文對大數(shù)據(jù)背景下景觀生態(tài)學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行了初步探討與分析。樹立大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的指導(dǎo)思想，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，并從多個(gè)方面提出該課程教學(xué)改革措施。首先，借助大數(shù)據(jù)，能更全面客觀掌握教學(xué)對象及其需求，克服了以往教學(xué)過程中的主觀及片面性。其次，借助大數(shù)據(jù)的獨(dú)特優(yōu)勢，打造“雙回路”反饋機(jī)制，同步反饋學(xué)習(xí)情況，打造更有針對性的教學(xué)課程。此外，大數(shù)據(jù)還能夠科學(xué)地評價(jià)教學(xué)效果，保障了教學(xué)評價(jià)的正確性與客觀性。

綜上，大數(shù)據(jù)為教學(xué)模式的創(chuàng)新改革提供了良好的平臺(tái)。在提倡生態(tài)文明的今天，科學(xué)合理地利用生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)資源，完善景觀生態(tài)學(xué)課程教學(xué)，推動(dòng)我國教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。