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测绘专业地球科学概论教学模式

摘要:本文从课程国际化教学模式的探索出发,通过概述《地球科学概论》教学现状和存在的问题,分析其进行课程国际化的可行性。以武汉大学测绘学院为例,应用新版布鲁姆目标分类标准,简要探讨学院授课历史悠久的《地球科学概论》课程国际化的实施与改善。

关键词:《地球科学概论》;课程国际化;新版布鲁姆目标分类理论;测绘工程

一、引言

为了顺应国家对世界一流大学建设的诉求,推进国际化人才培养的教学模式,课程国际化是必然的趋势,其中教师和学生的英语水平为国际化最基本的条件。近年来,武汉大学测绘学院尝试开办多门双语或全英语课程,但由于教学内容专业性较强,使得课程国际化教学效果不大理想。课程国际化强调培养具有国际眼光和热爱祖国的“全球通”人才,课程具有开放性、共享性、通用性的特征。在学科课程选择上,应选择国际通用性强,能与国际接轨的课程[1]。《地球科学概论》课程以科学普及为核心的教学思想,着重培养地学思维而非传授技能[2],旨在扩展学生的知识面,引导学生进行跨学科思考与相互交叉的意识,这是本学院开办该课程的主要目标。该课程具有课程国际化的基本特征,以双语或全英语进行教学能有助增加课程学习的趣味。本文以本学院为例,从课程教学现状分析出发,以新版布鲁姆教育目标分类体系为依托[3],探讨《地球科学概论》课程国际化教学模式的可行性。

二、《地球科学概论》课程与国际化教学现况

《地球科学概论》为测绘工程的通识必修课,本课程从宇宙出发,介绍宇宙起源、行星与恒星的关系、地球的演化,以至地球各圈层的特性、变化及其相互作用。随着地球科学与测绘技术交叉融合内容日益增加,课程在不同的章节中加入测绘技术在地球科学的应用与发展部分,让测绘工程学生建立起对地球环境、资源及灾害等问题的基本的认识,为此课程增加了测绘专业特色。随着我国对国际化办学、国际交流与合作的重视,有必要开展国际化课程,拓展我国学生的国际视野,同时吸引国际留学生,促进多元化文化背景与国际化办学基础[4]。本学院从2004年起,先后开始《大地测量学》、《工程测量学》、《GPS原理与应用》等双语精品课程,并纳入本科“卓越工程师教育培养计划”方案,教学模式表现为英文教材与中文授课相结合[5],但仔细考察该双语教学模式,其优势仅体现为对教学资源充分的使用。继上述双语教学实践,2012年引进外籍教授R.Tenzer,以全英语教授《物理大地测量学》课程,课程从“卓越工程师教育培养计划”学生中按自愿原则,形成约30人的小班听课规模,达到了课程观念、目标、内容、过程及评价国际化的要求。《地球科学概论》作为引导前瞻性课程,课程国际化具有开放性、共享性、通用性的基本特征。一般而言,国际化课程成功的因素包括:发动者的作用、教师参与、资源、专业发展支持、学习领域、语言学习及技术[6]。从本学院条件看,课程内容可选择性进行深度与广度的调整,可以以测绘技术在地学应用出发,广泛介绍并导出与地球科学相互交叉的部分,扩展学生的知识面,引导学生进行跨学科思考。目前,不少教师有国外学习的经验和背景,长期活跃在地球科学和测绘技术研究领域的前沿,使得课程国际化实施的可行性大大提高。

三、课程国际化教学实施

实行课程国际化教学,必须采用国外通用的教学理论。美国著名的教育心理学布鲁姆在1956年提出了认知目标分类法,其后称为布鲁姆教育目标分类法。随着网络的发展,Iz和Fok首次应用该目标分类法,为大地测量学的题目分类,以网络考试形式,评估学生对课程认知的水平,发现此分类法与学生认知的水平有较大的相关性[7]。随着现今的需求,该分类体系于2001年做出修订,从一维分类扩展到二维框架[8]。新布鲁姆教育目标分类法恰好提供了理论基础,并贯穿整个教学过程。为了使《地球科学概论》课程目标明确、内容恰当、顺序合理、层次分明、考核高效,我们将应用新版的分类法,为实现测绘课程国际化提供理论应用的参考。1.新版布鲁姆教育目标分类。新版的分类法将教育目标的分类从一维分类体系扩展成二维框架:知识维度和认知过程维度。知识维度分为四类:事实知识、概念知识、程序知识和元认知知识。认知过程维度由低至高分为六类:记忆、理解、运用、分析、评价和创新。此分类贯穿整个教学过程,达到教学目标、过程与结果系统性的评估,已应用在《测绘专业英语》课程[9]。下面以《地球科学导论》[10]教材为例,说明其分类法在实际教学中的应用。2.制定教学目标。教学目标是教学活动的始端和末端,贯穿于整个教学活动,与整个教学过程息息相关,最后亦为教学结果评估提供依据。要确立教学目标,首先要区分《地球科学概论》所包含的知识类型:(1)事实知识:明确地球科学所涉及的相关知识,如地球是圆的事实;(2)概念知识:认知各种概念,如什么是地球系统、径流和蒸发量;(3)程序知识:认识输入和输出的计算步骤,如推算地球年龄的计算;(4)元认知知识:以上述知识综合理解和评价相关事物,如建立思维导图记忆知识[11]。上述教材可以确立教学目标,分为如下四层:(1)对地球科学有基本的认识:可通过了解和记忆事实知识,把握整个课程结构,与事实知识和元认知知识对应;(2)对概念知识的认知:可通过回答课后思考题理解并区分各种概念的类同与差异;(3)对某部分有深入的认知:可通过阅读书目文献与该部分知识相结合,以及与元认知知识对应,检测现有的理解水平;(4)对某部分有创新性的认知:能与相关学术前沿相衔接,可通过创新生成新的知识和认知。上述教学目标与此分类法认知过程维度相对应:(1)对应记忆:须记忆地球系统的基本知识;(2)对应理解和运用:须理解某一部分的知识并运用知识解答课后思考题;(3)对应分析和评价:须分析阅读书目中文献与该部分知识的相同和差异,并对其异同点进行评价;(4)对应创新:须对该部分知识融会贯通,并结合该部分相关学术前沿提出自己的观点。在具体实施教学活动中,须根据实际教学活动情况对教学目标加以调整,使之达到更好的效果。3.实施教学活动。教学活动是实现教育目标的途径,其实施须循序渐进。教师可在上课首5分钟播放地球科学课程相关的视频,让学生对后续的内容有大概的理解,随后通过教师讲解与活动便可达到记忆层次,透过教师互动提问和回答加深内容的理解和记忆。课堂完结前,教师再次提出不同的思考问题,让学生有更宏观的理解,并在下次课再反复提问相关知识,达致元认知的体验。结合前沿学术文献或自选题目做1—2次口头报告,提出创新观点和看法,达致相互自主学习。目前互动率占课程四分之一,要达到课程国际化水平尚有一段距离。4.评估教学结果。教学结果评估是教学过程的直接反映,目的是检测是否达到教学目标。下表是2015年的期末考试题型分类,分为简答题(8小题,32%)、论述题(4小题,36%)、分析题(2小题,32%)。通过上述的目标分类理论,对考试题型作出定量的评价(表1)。由上表统计,基础的记忆和理解层次占32%,运用和分析分别为18%和50%,分析部分比例较为臃肿,既没考核认知过程维度中的评价和创新部分,亦没涉及知识维度中的程序和元认知知识,体现了教学结果评估的缺陷,不利于评估学生评价和创新的能力,亦没顾及学生的操作(即程序)与联系和综合(即元认知)的能力。因此,采用此分类检测有助于教师更全面提高教学效率;未来可适度将比重放在评价和创新层次的知识上,在今后的考查中增加操作与联系和综合的内容。

四、结语

新布鲁姆目标分类法在国际化课程开展的技术上提供了较好的范例,将其应用于地球科学概论国际化教学实践中,有利于建立明确的教学目标,进行循序渐进的教学活动,高效地评估教学过程。以武汉大学测绘学院为例,此目标分类法结合学院政策的支持、良好师资的参与、充足经费的投入、以及全英语或双语的实施,能够有效推动课程国际化进程,而《地球科学概论》课程福建职称国际化的成功实行,也将为其他课程的国际化提供有益的借鉴。

作者:霍学深 贺清 肖翼忻 单位:武汉大学测绘学院


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