车辆工程专业网络通信的论文

2022-04-28

摘要传统三段式课程体系不能满足职业发展规律,表现在学生所学内容与工作现场应用有脱节,这一问题直接关系到专业建设成败,对现有人才培养方案进行改革刻不容缓。课程是实现人才培养目标的载体。下面小编整理了一些《车辆工程专业网络通信的论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

车辆工程专业网络通信的论文 篇1:

基于无人驾驶的高职人工智能专业群建设研究

[摘           要]  基于湖南科技职业学院人工智能学院发展现状,提出怎么通过系列方法打造人工智能(AI)专业群的问题。指出无人驾驶是人工智能技术应用的最新方向之一,分析人工智能专业人才培养与无人驾驶的关系,解析湖南科技职业学院在基于无人驾驶的AI专业群建设的研究,主要包括:根据人工智能产业发展和市场岗位需求推导出对应用人才的技能要求;打造无人驾驶方向的课程体系和实习实训体系;构建基于七阶流程的能力本位课程体系;专业群建设后续思考等。

[关    键   词]  无人驾驶;人工智能;专业群建设

人工智能正在以迅雷不及掩耳之势席卷全球,冲击着社会各个领域和产业的所有环节,驱动产业结构、城市形态、生活方式、科技格局的颠覆性变革。身处发展和变革中的高等教育面临着严峻挑战,也拥有难得的机遇[1]。为此,湖南科技职业学院于2018年8月10日成立了人工智能学院,为国内首批高职人工智能学院之一,开设有大数据技术与应用、大数据技术与应用(人工智能方向)、计算机网络技术、计算机网络技术(网信安全方向)、移动互联应用技术和嵌入式技术与应用四个专业六个方向。目前学院有网络通信实训室、LTE实训室、路由交换实训室、数据挖掘实训室等25个校内实训室,分别与自兴人工智能集团、科大讯飞股份有限公司、中国软件行业协会智能应用服务分会建立了战略合作关系,产教深度融合,致力于打造国内一流人工智能专业群。

目前,四个专业六个方向各自在已有的基础上结合人工智能技术进行人才培养方案修订,尚未完全发挥出学院自身特点和学科优势。人工智能在国内的发展还处于初始阶段,学院如何在已开设专业的基础上找到切入点——无人驾驶技术,合理配置教学资源,建设特色鲜明的专业群,推导出符合社会发展需求的人才技能要求,打造出人工智能相关专业课程体系和实训体系成为迫切需要探討的问题。

一、无人驾驶是人工智能技术专业应用的最新方向

作为21世纪三大尖端技术之一,AI随着算法、硬件、交互方式等瓶颈的不断突破,将迎来全新的发展拐点。近些年,世界的主要发达经济体都把AI作为重大战略以提升国家竞争力,极度重视AI领域前沿技术和整体布局,以人工智能发展为核心,规划相关国家政策与战略,力争夺得新的一轮科技竞争话语权。无人驾驶应用是AI技术在人类出行范畴的成功探索。无人驾驶汽车(Driverless Car)又可以叫智能汽车、自动驾驶汽车或轮式移动机器人等,它能够通过电脑系统完成自动驾驶。当下,汽车领域的最新技术发展趋势已导向无人驾驶,应用该技术能够覆盖更高层次的用户使用需求以及大幅度提升舒适性和安全性[2]。

无人驾驶是以AI技术为核心的新一代汽车产业变革,因此其发展深度依赖于AI自身的不断进步。现在的AI以机器学习和深度神经网络为核心,在不同领域迅猛发展,如语音、机器视觉和自然语言等,在各行业已经像水电气等基础能源一样提供服务。各领域的研究人员分别使用不同的方法,基于不同的视角,循迹于不同路径对AI进行探索。近些年,作为人工智能领域最重要的进展——深度学习(Deep Learning),在众多领域都有极佳的惊人表现。

无人驾驶技术的组成实际上可以分为两大类:(1)传统汽车产业所涵盖的车身、底盘、发动机(燃油或电动等)、储能装置以及相应的底盘与动力控制、车载电子等传统汽车的电子控制装置等,这些领域的技术已发展得相对成熟,产品的边际效益逐渐递减,突破性的技术进步或创新已经很难再有。(2)以人工智能为核心的智能传感、自主决策等系统以及随着逐年升级的消费者的体验要求,尤其是在可视性、舒适度和可操作性等方面要求较高,使安全系统(ADAS)和车载电子(智能驾舱)市场稳步且快速增长。同时,无人驾驶要真正实现L5级别的智能自主驾驶还面临着相当漫长的研发工作,这里面还包含了各种各样的测试环境。

无人驾驶第二类技术的整体技术构架大致可以分为算法、系统以及云平台。算法模块包括传感(获取环境数据)、感知(理解车辆周围环境,包括定位、物体识别,物体追踪)以及决策(路线规划,行为预测等),系统及云平台则有一个无人驾驶的云平台,包括高精地图、精准定位、模型训练、计算以及数据存储等[3]。

二、人工智能专业人才培养与无人驾驶的关系

2018年10月31日,基于人工智能发展现状和趋势,中共中央政治局开展了第九次集体学习。作为新的一轮产业变革与科技革命重要驱动力,加快发展AI是战略问题,直接关系到我国能否抓住新一轮产业变革和科技革命。在人工智能这一新兴技术领域,能抢占到核心技术人才确实是一件很重要的事。无人驾驶产业扩张迅速,在技术大佬频繁跳槽、科技巨头之间的挖角争夺战之间透露的其实是无人驾驶产业巨大的人才缺口[4]。无人驾驶是跨学科行业,无论是对汽车类院校还是IT类院校均如此,对大多数学校的学生而言,无人驾驶至今仍是看不到、摸不到的存在。要推动无人驾驶技术的发展,大力投入高职教育(高等教育)是最好的途径。

目前,人工智能相关领域各级各类的人才需求大于供给的问题普遍存在,尤其在高端人才、转化人才和应用人才方面存在非常大的缺口。高等职业教育是培养高级应用型人才最重要的教育方式之一,属高等教育范畴,是高等层次的职业教育。此类教育着眼点在于学生实际技能培养,以为国民经济所属各部门输送高级应用型人才和高级技术工人为培养目的,也是人工智能产业应用人才的重要培育环节。只有各级各类高校增加人工智能专业技能人才的培养数量,并提高专业人才的培养质量,才能缓解当前人工智能技术人才的供需矛盾。

与科研型本科教育不同,高职院校的培养目标、专业设置、培养方式、课程开发、实习实训安排等环节需纳入区域化经济和社会发展体系,实现深度校企合作,达到产教融合的效果。其实,校企合作只是产教融合的一种表达形式,实现产教融合的前提是深度的校企合作,而真正落实校企合作主要基于职业教育的市场化动力,以确切的市场需求作为导向的高职教育才是人才培养和技能形成的原动力。

三、人工智能学院在基于无人驾驶技术专业群建设的研究

(一)根据人工智能产业发展和市场岗位需求推导出对应用人才的技能要求

高职学生主要培养岗位为AI应用型人才和技术工人,技能要求:(1)人工智能工程知识,包括人工智能及相关领域跟踪和发展新理论、新知识[5]。(2)人工智能工具的使用。针对复杂人工智能工程问题选择和使用恰当的技术、工具,能够对工程问题的数据进行处理,甚至进行预测与模拟。(3)其他能力,即适用其他环境、职业规划、团队合作等方面的能力。

(二)打造无人驾驶技术一体的课程体系和实习实训体系

经梳理无人驾驶相关技术需求并结合学院实际专业设置情况,确立以下无人驾驶中的三个关键技术为抓手建立课程与实习实训体系:(1)车辆与设施的关键技术,包括但不限于控制执行技术、环境感知和智能决策技术等。其中环境感知部分放在嵌入式技术与应用方向,智能决策与控制执行放在人工智能方向。(2)信息通信的关键技术,包括但不限于V2X、大数据与云计算技术、网络与信息安全技术等。其中V2X通信技術放在计算机网络技术和移动互联应用技术方向,云平台与大数据技术放在大数据技术与应用方向,信息安全技术放在网信安全方向。(3)支撑技术基础,包括但不限于高精度地图和定位、相关标准法规和评价测试等。这部分放在人工智能方向,学院将依托湖南地理信息产业园开展相关教学和实践活动。经过建立课程与实习实训体系,四个专业六个方向能较好地围绕无人驾驶技术开展课程教学。

(三)在课程开发方面,学院利用校企合作资源优势,构建基于七阶流程(行业调研、工作任务、职业能力、行动领域、学习领域、学习情境、课程体系)的能力本位课程体系

根据技术领域和职业岗位的任职要求,获取相关工作任务与岗位的核心能力,通过“岗位领域→技术领域→学习领域”的剖析与转换过程,制定以职业能力为核心的新的专业课程体系。课程教学团队与企业专家一起,按照基础课程工具化、核心课程项目化、方向课程岗位化,以能力为本的原则,遵从反转映射实施过程之“取得—内省—转化—实施”的思维过程,有机融合过程知识与程序知识,采取企业导向、项目驱动的原则进行核心课程开发。

(四)对本校人工智能专业群建设的后续思考

人工智能专业拥有非常广阔的发展前景,我校抓住先机开设了对应专业,为区域发展、为无人驾驶行业培养高质量的应用型人才。接下来,应当思考如何科学制定人才培养模式,如何建设专业教学资源库以及如何提高人工智能专业群师资队伍建设。

参考文献:

[1]谢青松.人工智能时代职业教育的转型和发展[J].教育与职业,2018(8):50-56.

[2]中国信息通信研究院和中国人工智能产业发展联盟.人工智能发展白皮书:技术架构篇[Z],2018.

[3]熊璐,康宇宸,张培志,等.无人驾驶车辆行为决策系统研究[J].汽车技术,2018(8):1-9.

[4]郑洁红,彭建升.新一代人工智能变革大学教育的方向与限度[J].中国高校科技,2018(12):45-47.

[5]黄河燕.新工科背景下人工智能专业人才培养的认识与思考[J].中国大学教学,2019(2):20-25.

◎编辑 赵瑞峰

作者:李尹 成奋华 杨灿

车辆工程专业网络通信的论文 篇2:

以岗位能力需求为导向的轨道交通供电专业课程体系改革研究

摘  要 传统三段式课程体系不能满足职业发展规律,表现在学生所学内容与工作现场应用有脱节,这一问题直接关系到专业建设成败,对现有人才培养方案进行改革刻不容缓。课程是实现人才培养目标的载体。以供电专业为例,提出构建以岗位能力需求为导向的专业课程体系解决方案,通过三方面进行人才培养方案改革,并阐释相应的操作模式:构建三元制课程体系;融岗位标准及技能考证内容于教学内容;纳职业技能大赛精神于教学实施过程。该方案具有较强的针对性,研究成果具有很好的实践指导意义。

关键词 岗位能力需求;三元制课程体系;轨道交通;供电专业;实训室

Research on Curriculum System Reform of Rail Transit Power Supply Specialty based on Post Capacity Demand//DENG Chun-lan, DUAN Minghua, OU Zhixin

Key words post capacity demand; ternary system curriculum sys-tem; rail transit; power supply specialty; training room

1 引言

轨道交通是国家重要的基础设施。我国城市轨道交通建设热潮始于20世纪90年代末期,随着城市化进程的逐步加速,我国的城市轨道交通建设迎来黄金发展期。预计到2020年底,我国城市轨道交通累计营业里程将达到7395公里。在可预见的未来十年甚至二十年内,城市轨道交通将始终处于高速发展时期。此外,电气化铁道在我国也正处于高速发展时期,合肥及中部周边电气化铁道(高铁和旧线改造工程)建设更是步入快速发展阶段。与此同时,技术装备水平也不断提高,安全可靠的牵引供电体系是轨道交通运营非常重要的组成部分。随着轨道交通建设运营规模持续增长,提高供电人才培养质量,为社会提供高质量供电专业人才迫在眉睫。

近年来,高校纷纷探索人才培养创新模式,以满足企业对人才的需求。例如:文献[1]阐述了供电专业课程体系构建框架,提出产学结合及教学做一体化的人才培养模式;文献[2]提出“产教对接、实岗历练”的人才培养模式及“两个平台+两个模块”的课程体系;当今提倡校企合作、订单培养,文献[3]从失败经验中总结了校企合作人才培养模式实施条件;文献[4]提出“项目导向、能力递进、岗证衔接”专业课程体系,进行人才培养方案的优化,取得较好的实践结果;文献[5]分析三元制的内涵,对三元制模式进行梳理,并指出这一模式深入推广的现实意义与主要挑战;文献[6]提出要充分发挥行业、企业的作用;文献[7]认为根据企业反馈,可以不断优化人才培养模式;文献[8]认为校企协同开发人才培养标准、共同推进专兼职师资培养体系等方法,可以保障订单培养质量;文献[9]提出实行双班主任制度,校内校外共管共建;文献[10]提出通过优化人才培养方案、建设教学平台体系、打造德能兼备的“双师型”师资队伍等措施提高人才培养质量。

本文结合安徽交通职业技术学院供电专业实际情况,分析现有人才培养模式的优缺点,提出以岗位需求为导向,优化课程体系。

2 已有改革基础

各方领导大力支持  安徽省教育厅领导和学院领导高度重视和大力支持供电专业建设。为更好配合合肥轨道交通及其周边轨道交通建设,加快人才培养及提高质量,安徽省交通运输厅和学院投入近3500万元资金进行轨道交通专业群建设,已形成信号、车辆、运营、智能交通与安全控制、网络通信等专业群。同时,学院强调,近几年工作重点要抓好供电专业建设。

充足的培养供电专业人才的条件  学院在多年的教学实践中已经建成电工电子实训室、交通信号控制实训室、交通安全监控实训室、运营管理模拟实训室、车辆模拟驾驶和车辆设备检修实训室等,2015年5月建成接触网实训基地,2018年4月建成牵引供电综合实训中心,2018年10月建成智能供配电系统安装与调试实训中心等,且均已投入供电专业教学和实训实践中,丰富的实训设备为供电专业教学和发展提供了重要支撑。学院与合肥轨道交通公司、上海铁路局合肥供电段和合肥维管段及其他单位建立合作意向,为学生提供广泛的实习和就业机会。2017年11月,供电专业被合肥地铁列为订单班,为供电专业的建设发展打下良好的基础。

3 问题提出

安徽交通职业技术学院教学基础良好,积累有丰富的教学经验,随着校企合作的逐渐深入,现有的人才培养目标与企业对人才需求之间的矛盾越发凸显,传统的公共课+专业基础课+专业课三段式课程体系已不能满足职业发展规律,主要表现为学生在校内所学内容与工作现场应用有脱节现象。这一问题直接关系到专业建设成败,解决此问题的关键在于对现有人才培养方案进行改革。课程体系是人才培养方案的核心内容,从以供电专业岗位需求为导向构建三元制课程体系、融岗位标准及技能考证内容于教学内容、纳职业技能大赛精神于教学实施过程三方面进行改革。对于本专业的课程设置及内容遴选,实行教师、企业专家二者充分结合,体现理论与实践相结合、学校与企业相结合。

4 解决方案

形成以岗位能力需求为导向的三元制课程体系  订单人才培养模式的本质是校企合作为基础,共同培养学生;而培养的主要内容是对变电检修工、变电所值班员、接触网工、电气试验工、维修电工等主要岗位进行职业岗位技术能力分析,借鉴德国双元制课程体系[5]的成功经验,结合学院实际情况,构建基于职业岗位能力的三元制課程体系,以学生基础技能、安全生产技能、一次/二次设备检修、高压试验、故障分析及处理等各项能力达到企业制定的中级工职业能力为目标。在此,以变电检修工岗位能力中的基础技能和安全生产技能为例,进行岗位职业能力分析,如表1、表2所示。

按照表1和表2的能力分析模式,分析变电所值班员、接触网工、电气试验工、维修电工等其他岗位能力,在此基础上构建基于岗位能力分析的三元制课程体系,其内涵分三部分。

第一部分为校内课程,如表3所示,包括岗位能力课程和综合素质课程。

1)岗位能力课程中理论部分结合现代信息化教学技术、课程平台等多样化形式,在多媒体教室组织实施;实训部分以任务驱动为载体,利用过程评价取代一张考卷定乾坤的传统模式,形成“教学做评”四位一体的教学模式,由校内专业课程教师实施,符合就业岗位的职业能力需要,目的是使学生掌握就业岗位群的基本知识、规范和技能。

2)综合素质课程贯穿整个课程体系,由基本素质课程和职业素养课程两部分构成:培养学生的政治素质、身心健康、应用文写作等基础能力,由校内公共课教师负责实

施;针对供电专业的特殊性,需要重点培养学生高度的安全意识、强烈的责任意识、优秀的团队协作能力,实现专业教育与素质教育的有效结合,由专业课程教师将职业素质教育融入专业课程教育负责实施。

第二部分为企业实践课程,如表4所示,是重要实践教学环节,也是对校内课程的检验和提升,主要在校外实训基地实施,由现场工程师或专家为指导,校内教师为辅;同时可以作为年轻教师下企业顶岗锻炼实践经历。该部分强调培养学生的岗位职业能力,还可以根据企业规划做适时调整,如根据轨道交通线路规划开通时间和长度,分批进行。

第三部分为企业行业组织课程,如表5所示,由设备厂家和行业指导委员会组织实施。2014—2019年间的企业(重庆轨道、合肥轨道、南京地铁、西安地铁等)调研发现,各轨道交通企业供电设备运行维护存在差异,这是因为不同线路不同电压等级设备没有统一标准,设计和维护标准存在差异,不同类型的设备的运行维护由生产厂家提供。在设备的安装调试和前期的维护阶段需要对员工进行技能培训,由厂家承担;除员工参与外,也可组织部分学生进行学习,减少企业入职培训部分环节,降低企业成本。行业指导委员会作为行业引领者,有职责对新技术进行宣传与推广,适时组织开展技术交流会议,促进行业内教师间的教学经验技术交流学习,开阔眼界,拓展思维,以便教师及时将新技术引入专业教学,促使专业教学与时俱进,提升供电专业整体效能。

总之,课程体系注重职业基本技能训练与职业能力培养互相融通,使校内素质课程、专业课程与企业实践在培养学生职业能力和职业素质方面有机结合,为学生培养提供有力依据。此外,为有效落实职业教育大会精神,将“1+X”制度、职业技能大赛、创新创业教育理念融入课程,使课程体系得以优化完善。

融岗位标准及职业资格考证内容进行教学内容遴选  以“三个对接”为指导思想,即“课程设置与职业岗位能力培养对接,课程标准与职业资格标准对接,实践教学与职业技能培养对接”,基于对变电检修工、接触网工、电气试验工等岗位典型工作任务和职业能力要求的分析,将行业规范纳入课程内容,将职业资格标准融入课程标准,使专业课程与岗位对接,实现课程的针对性与职业性。

为适应新时代新技术的发展,利用校企合作优势,适时将牵引供电新技术、新设备、新工艺、新规章融入教学内容中:将原来的专业课程“电力电子技术”整合到专业核心课程“牵引变电所运行维护”,同时增加整流机组、干式变压器、智能变压器等新型设备等内容;将“高电压技术”整合到“供配电技术”;将“二次系统与识图”与“城市轨道交通继电保护”两门课合并为“继电保护与二次回路”,同时增加变电所综合自动化等内容;接触网工的核心课程分两学期进行,一学期注重基础和应用,二学期注重维护和检修,根据企业需求,增加合肥地铁刚性接触网、芜湖轻轨跨坐式单轨接触网的内容。

根据合肥及周边轨道交通飞速发展的实际,紧紧围绕专业建设与人才培养服务区域经济这一宗旨,结合供电专业的特殊性,在编制人才培养方案时进一步优化课程设置,将供电安全方面的内容设置为专业必修课程“安全用电”和“牵引供电规程与规则”。增加职业资格证中考证理论题库和实操项目到对应的课程,从而落实职业教育大会精神中“1+X”制度,如表6所示。

纳职业技能大赛精神于教学实施过程  为进一步有效落实职业教育大会精神,将职业技能大赛、创新创业教育理念融入课程,将轨道交通行业变电专业技能比武内容融于课程,使课程体系得以优化完善,如表7所示。

以“亚成杯”职业技能竞赛中的“安全性”和“规范性”、“新誉杯”行业赛的“高精专”的检修工种要求,将比赛精神贯穿整个教学实施过程,本过程分理论和实训两部分,主要按照工作岗位对应的典型工作任务分模块的形式进行。

理论部分结合现代信息化教学技术、教学手段灵活多样,课程平台等采用多样化形式,核心课程辅之以多媒体技术教学手段,设计以本专业核心课程“牵引变电所运行与维护”“接触网维护与检修”为对象的大规模在线开放课程(MOOC)示范项目。信息化手段深度融入教学实施过程优势显著,教师可提前发布学习任务,将教学资源及时传至网络与学生共享,师生进行互动交流和答疑,后台数据实时反馈,促进学生学习和教师反思,增强教学效果。

实训部分以任务驱动为载体,利用过程评价“教学做评”四位一体的教学模式取代传统模式。利用智能供配电系统,可以实现断路器分合闸控制接线、多功能仪表控制接线、电力监控、负荷等级界定、自动或手动进行无功补偿操作等实训,使学生践行“亚成杯”职业技能竞赛中的“安全性”和“规范性”大赛精神。利用接触网实训演练场可开展柔性接触网腕臂装配、参数测量、拉出值检调、吊线制作等实训项目,使学生践行“新誉杯”的“高精专”的比赛精神,从而牢固掌握就业岗位群的基本知识、职业规范和技能,符合现代企业要求,使课程内容得以优化落地。

5 结语

综上,安徽交通职业技术学院供电专业从构建以岗位能力需求为导向的三元制课程体系、融岗位标准及职业资格考证内容进行教学内容遴选、纳职业技能大赛精神于教学实施过程等三方面进行改革,解决人才培养目标与企業需求不相符的实际问题,具有较强的针对性。根据提出的解决方案,构建具体的操作模式,本专业的人才培养运行机制、管理水平和教学过程得以优化完善,实施近两年来初步取得成绩,主要表现在学生职业资格证书获得率明显提高、连续两年学生在全国智能供配电比赛中荣创佳绩、学生在顶岗实习过程中的综合表现获得企业管理者认可。数字资源库优化建设是下一步工作重点。■

参考文献

[1]李珊珊,穆中华.基于工作过程的城市轨道交通大专专业课程体系建设[J].科技经济市场,2010(7):144,143.

[2]赵永君.高职电气化铁道技术专业人才培养模式与课程体系构建[J].科技视界,2014(27):35-36.

[3]宋雷.高职“订单教育”人才培养模式实施条件的探讨[J].机械职业教育,2012(2):19-20.

[4]王亚妮.高职电气化铁道技术专业课程体系的构建与实践[J].中国职业技术教育,2013(26):64-67.

[5]牛金成.德国高校三元制模式分析:以下莱茵应用技术大学为例[J].职业技术教育,2019(6):72-75.

[6]吕秀凤.德国的职业教育模式考察分析及启示[J].科技展望,2015(29):282.

[7]朱雪松,丁魁,杨海倩.基于供电所岗位需求的高职电气类专业课程体系建设[J].通讯世界,2019(11):267-268.

[8]王喜苗.高职轨道交通类专业订单培养的策略研究:以广州铁路职业技术学院为例[J].中国职业技术教育,2018(20):92-96.

[9]王仰江,刘慧琴,刘伟,等.以岗位需求为导向的人才培养模式改革研究[J].机电技术,2019(5):101-103.

[10]马洪儒,杨慷.新工科背景下以岗位需求为导向的机械类专业人才培养模式的探索[J].安阳工学院学报,2018(6):92-94.

作者:邓春兰 段明华 欧志新

车辆工程专业网络通信的论文 篇3:

《网络地理信息系统》课程教学的思考

摘要:随着计算机网络和地理信息系统技术发展和广泛应用,《网络地理信息系统》作为一门学科交叉,实践性很强的专业课程,逐渐走入了各相关学校课堂。本文结合教学实践分析了目前《网络地理信息系统》课程教学内容和方式中存在的问题,并针对这些问题提出了课程建设的一些教学改革意见。

关键词:网络地理信息系统课程教学教学改革

网络地理信息系统(Web Geographic Information System, WebGIS)在测绘等行业和领域中有着广泛的应用前景,由谷歌、百度地图应用、移动位置服务等商业应用领导的下一代地理信息产业更是凸显了网络地理信息系统的价值,因此该课程也已成为高等学校各相关专业的一门重要课程。对于测绘学科地理信息专业而言,该课程是一门专业必修课[1];然而随着应用越来越广泛,遥感、测量、勘探地球物理、地质,计算机等专业也都相继开设了《地理信息系统》《网络地理信息系统》等选修课[2-5]。计算机网络,移动通信,地理位置服务等技术的日新月异,导致该课程教学中,教学对象的专业背景不同,使得在教学过程中遇到的许多影响教学效果的问题,对承担该课程的教师也提出了挑战和责任。本文以武汉大学开设的《网络地理信息系统》为例,针对这些存在的问题,提出相应课程建设的教学改革意见,与相关教学同仁共同学习讨论。

1. 课程教学中存在的若干问题

1.1 技术发展过快,教学内容更新不及时

网络地理信息系统是一门前沿性极强,近年来发展变化极快的学科。随着互联网产业的蓬勃发展,网络系统架构,通信速度,应用服务模式,移动终端平台等发展更是日新月异。这些技术的蓬勃发展,为网络地理信息系统的发展也带来了相应的技术及应用服务模式等方面的变化。应该说互联网仍处在进化中,同时地理信息系统学科的理论及技术也在快速发展,因而,网络地理信息系统也是一门在快速变化中的学科。然而在课程教学中所使用的教科书是7、8年前的《网络地理信息系统原理与技术》。即便是使用更新后的第二版,书中内容仍然无法赶上技术的迅速发展。特别一些网络地理信息技术已经融入学生日常生活中,如社交网络位置服务,滴滴打车等基于手机、平板移动平台的网络GIS应用爆炸式增长。若无法及时更新授课内容,教学效果显然会打折扣,学生开小差。因此,网络地理信息系统课程对于任课教师知识更新速度提出更高的要求。

1.2 学科交叉,课程跨度大,增加学习难度

网络地理信息系统是一门计算机技术、互联网技术、移动通信技术和地理信息技术融合的交叉学科,是地理信息技术在互联网上的深度应用技术。因此,在学校网络地理信息系统知识之前,需具备一定的计算机软硬件,网络和地理信息相关理论及应用基础知识。然而实际情况下,由于测绘专业限制,大多数学生对计算机,互联网及移动通信技术的知识储备理解并不深,然而现行教材中,很多内容则是计算机,通信领域的基础原理,例如:计算机网络基础,网络數据存储章节,如何把这些跨学科知识在《网络地理信息系统》课程中融会贯通,以简单易懂的方式教给这些非专业的学生,对教师而言,是一个面临的比较大的困难。

另外,《网络地理信息系统》课程对测绘工程专业是选修,对地信专业则是必修课,学生知识背景深浅不一,同在一起上课。也对教师授课时的课程内容设置提出了较高要求,在既定课时内,既要保证选修学生知识点覆盖比较全面,也要保证必修课学生能够理解重点、难点。

再则,《网络地理信息系统》课程也是一门实践性较强,与实际生产生活结合紧密的学科。若仅仅是课堂上的干涩的计算机和地理信息系统理论讲解,学生被动接受知识,无法让学生调动课堂学习兴趣,从而影响教学效果。

2. 课堂教学中的改进措施

通过近几年的教学实践发现,《网络地理信息系统》课程内容庞杂,稍有不慎,课程内容就会变为与之交叉的计算机网络、地理信息系统等相关学科教学内容。如何为学生理清学科之间的相互关系,突出《网络地理信息系统》特色,杜绝上述影响教学的问题出现,上好该课程,是迫切需要通过进一步加大课程教学改革的力度来解决的问题。本文以武汉大学测绘学院开设的《网络地理信息系统》为例,针对这些存在的问题,提出一些课程建设的教学改革措施。

2.1建立课程小团队,教学科研资源共享

众所周知,如今我们已身处一个网络爆炸的年代,知识的更新速度快,周期短,完全依赖教科书的更新授课,将会造成严重的知识脱节。因而,每学期开课之前,平时科研中,收集整理新技术,新方法,备课就成了教师繁重,必不可少的工作。但是术业有专攻,每个老师所熟知的领域也不尽相同,尽管有互联网,搜索引擎辅助,也不可能将知识内容更新面面俱到。因而,建立一个小小的课程教学小团队,共享搜集的资源和科研成果,为课程内容的更新,起到了积极作用。课程小组在已有第二版《网络地理信息系统原理与技术》内容的网络和地理信息基础知识之上,增补了移动平台技术、云技术、P2P技术,Web Service,Ajax异步技术,3D,HTML5, 开源GIS等流行或趋势技术方法,对网络GIS带来的机遇与挑战。与此同时,剔除了一些已经发生重大变革的技术,如WAP, CGI等。力求让学生学习时即接触前沿和先进的方法,能很快进行实践应用,面对企业和社会。

实际教学证明,学生们在接触到这些网络地理信息的新技术,并且通过教师讲解,知道新技术如何对我们的实际生产生活产生重大变化,尤其由智能手机的普及带来的切身体会时,注意力总会更专注,课堂讨论更热烈,教学秩序和效果都非常好,往往会有学生期望了解更深层次的技术细节,从而达到了预期的教学效果。

2.2案例教学,抓住核心,点面结合,促进学生自主学习

对于像《网络地理信息系统》这样的偏应用型课程,通常学科交叉很多,课程跨度比较大,有限的课堂时间是无法将所有的知识都灌输给学生的。授人以鱼,不如授人以渔,抓住课程核心理论重点,理清学科之间的关联,并教会学生如何充分利用互联网搜索引擎和学术数据库收集资料,提高自我学习的能力。基于此观念,课程小组提出了以案例教学为线索,抓核心,点面结合的教学思路。例如,在教学内容中,课程组引入了以往科研项目中实施的《车辆监控的位置服务应用项目》,从总体位置服务的应用需求,网络架构,到Web和移动端的应用开发。逐层剖析,讲解其中所采用的软硬件平台,空间数据存储,地理通信数据协议,地图可视化,Web交互等最新的技术, 从客户端应用,网络基础设施,服务端部署角度。让学生对网络地理信息系统有一个立体的全方位的认识。并将知识点从核心基本原理逐步扩展至主流方法和技术框架。例如,在介绍Web交互时从重点基本的socket和HTML交互原理,扩展延伸至Web2.0的Ajax框架,及不同厂商微软,SUN公司等提供的解决方案。让学生理清脉络,自主学习相关具体技术。最后,在此基础上,让学生分若干小组实践相关技术方法,并提交成果,作为课程考核。

教学实践表明,通过多种方式,理论讲解多媒体,实际商业化系统案例,实践编程等相结合,了解计算机,学生网络通信和地理信息系统是如何紧密结合并在实际生产生活中如何应用。有部分学生甚至基于智能手机制作了基于网络地理信息系统的App应用原型系统,超出了教学预期。证明学生对课程产生了兴趣,课后花费了精力做了扩展学习。

3. 结束语

《网络地理信息系统》是地理信息系统专业的重要必修课程之一。同时作为面向实际应用的课程,也是测绘,计算机等专业领域的重要选修课。课程综合性和实践行都比较强,是学生应用信息技术解决测绘领域问题的重要技术手段。。本文对该课程教学进行了一些有益的

图1《车辆监控的位置服务应用》教学案例教学内容和方法上的探索,认真分析了影响课程教学效果的因素,并提出了相应的改进措施,在教学实践中取得了良好的教学效果,希望对从事相关课程教学的同仁提供一定的参考。

参考文献:

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[2]孟令奎、史文中、张鹏林. 网络地理信息系统原理与技术 [M].武汉:科学出版社,2010.

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[5]陈常松、刘利. 地理信息产业发展现状及思考 [J].测绘地理信息发展动态, 2011, 42(2).

作者:唐健 胡春春

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