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一门“实习课”是怎样变身“一流课程”的

2021-04-07          发布:[信息工程学院]

北京上方山国家森林公园位于北京市房山区,距市区约60公里。这里以山奇、林密、洞幽、寺古享誉全国。

2015年,一群中国地质大学(北京)的学生来到了这里。他们无暇欣赏美景,而是忙着勘察地形、测量数据、交流研讨。此后的每年暑期,他们的师弟、师妹也会来此继续工作。年复一年,一门被称为“3S综合实习”(以下简称综合实习)的课程逐渐打磨成型,并入选首批国家级一流本科课程。

实习课通常只是作为课堂教学的补充而存在。这样一门“实习课”又是怎样成为“一流课程”的呢?

拔高性质的启蒙

“所谓‘3S’,是指遥感(RS)、全球定位系统(GNSS)和地理信息系统(GIS)等三门‘地理信息科学’专业学生必修的空间信息技术课的简称。”在接受《中国科学报》采访时,中国地质大学(北京)信息工程学院副教授艾刚介绍道,该专业学生在修完以上三门课程以及相关主干课程后,就要综合利用这些技术,开展野外数据获取、数据处理、数据分析和应用的综合实践课程练习,这就是“综合实习”。

这门课程是中国地质大学(北京)在开展半个多世纪的野外地质实习的基础上研发出来的。这也决定了该课程在创设之初,就有了鲜明的地质学科烙印,而上方山独特的地形地貌也就成为了开课的最佳候选地。

2015年,上方山正式成为综合实习课程的实习基地。“这就像打仗一样,我们已有了一个‘小战场’,接下来就要考虑怎么把这场‘仗’打好了。”艾刚说。

“综合实习最重要的特征是‘综合’。换句话说,该门实践课涉及的专业课程繁多,如果仅仅是重复课堂所学,这个课程目标的定位就太低了。”而且,艾刚说,这门课程针对的是大二本科生,这些学生还处于专业知识的学习初期,并不具备太强的专业能力。因此,他将课程目标设定为提供一个专业知识的综合启蒙。“只不过,这是一个拔高性质的启蒙。”

何谓“拔高性质”?

“首先要尊重自然、保护自然,立德树人。其次,我要让学生知道这些知识是干什么用的,这些学科间是什么关系,它们又是通过怎样的配合,综合解决现实问题的。从问题点的解决出发寻找自己努力研究和学习的方向。”依然以“战场”做比喻,艾刚说,那些初到战场的“战士”很多武器都没有摸过。“没关系,在这里你都可以试一下,我也会把基本知识告诉你,但如何寻找‘敌人’,如何运用各种武器去‘战斗’,那就是他们要去摸索的了。而一番‘厮杀’下来,‘新兵’也就成为‘老兵’了。”

解决一个实际问题

如果用一句话来总结综合实习的特点,那就是“解决一个实际问题”。

中国地质大学(北京)地理信息科学专业本科生曾贵宝大二时就曾参加过综合实习课程的学习。那一年,他完成的项目是上方山游览的全景导览图。

“在去上方山实习前一周,艾老师已经让我们分组讨论了有实际意义的创意。”曾贵宝的创意就来自于艾刚办公室里一台可以拍摄全景照片及视频的设备。由此,曾贵宝想到,是不是可以把全景照片放在上方山的导览图中。

“综合实习的时间只有三周,但此前要求学生们讨论课题的时间通常要7~10天。之所以留出这样长的时间,就是希望让学生有意识地通过所学知识寻找实际问题,进而将两者结合,发现探索点。”艾刚说。而学生们最终的想法也是五花八门——土地资源信息遥感提取、古树名木监测、精细地质地貌无人机勘查建模、三维激光地下溶洞扫描考察、旅游大数据与智慧林场建设……

实践期间,各小组的学生一边兼顾地质测绘,一边围绕此前确定的选题,进行研讨创新。最终,他们完成的项目还要经过评比,并向校内专家进行汇报。“相较于地质实践,这更像是一场‘数学建模大赛’。”

对于这种模式,中国地质大学(北京)信息工程学院院长郑新奇评价道,目前高校中大量的课程实践属于单科实践,实践内容相对单一。相较于此,综合实习的综合性便成为其大特征,而正是因为有了一个综合性的问题,学生才可以将所学知识进行多科综合,形成属于自己的一个“数据库”。

除了自身的提升外,学生的创新项目也获得了实际性的应用价值。比如,由于上方山地区树木繁茂、山势陡峭,防火问题一直是“老大难”。为此,学生想出了优化巡查线路,对重点地区进行GPS定位及通过卫星遥感预测易着火点等解决方案。最终,一套由学生设计的森林防火系统被当地部门以10万元价格引进落地。“目前这个项目还在进行二期建设,并将作为未来林区大数据系统的重要组成。”艾刚说。

再苦也能收获快乐

回忆起在上方山学习时的情景,曾贵宝清楚地记得每天的时间表:“早晨6点30分起床吃早饭,7点进山,16点返回宿营地,简单休息一下后集体讨论,21点回房为第二天的工作做准备,往往睡觉时已到了凌晨。”

一天工作十几个小时,这样的“工作强度”自然不小。然而,学生们却乐在其中。正如曾贵宝在交谈中所说,“累肯定是有的,但我们很充实,再苦也能收获到快乐”。

郑新奇每年都会去上方山看望参加实践的学生。每一次见面,让他印象最深刻的不是学生的辛苦,而是他们在展示实践成果时,脸上满满的成就感。

“有一年,我正赶上学生用手工描绘想象中的科技成果的应用场景,在展示自己成果时,每位学生都非常自豪。”郑新奇说,每次想起这样的场景,他都会反思一个问题——为什么总是感觉综合实习和别的实习或实践“不一样”。

最终,他有了答案。

“在人才培养中,究竟是看重学生的知识能力,还是创新及解决问题的能力?这是一个非常重要的问题。”郑新奇说,单纯从字面上看,很多人都会选择后者,然而在实际的人才培养中,教师依然自觉或不自觉地重视知识传授。“教学育人需要的是在行动上引导和挖掘学生潜在的创新意识和能力。相比之下,综合实习最令人印象深刻之处,就在于这门课程将对学生能力的提升,置于不低于知识传授的重要地位上。”

“我们总是在说培养学生的创新能力,但创新能力该怎么培养?综合实习课程的做法,其实是给学生搭建了一座原生态的‘毛坯房’。”郑新奇说,在这里,学生们可能不知道该如何“装修”,但一个个具体的问题会逼迫他们不断思考,而这是能力提升的最佳方式。“这也是这门课程带给人的最大启示。”


《中国科学报》 (2021-03-30 第6版 动态)

http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2021/3/361606.shtm