新師范背景下地理數(shù)學(xué)方法教學(xué)改革實(shí)踐研究

新師范背景下地理數(shù)學(xué)方法教學(xué)改革實(shí)踐研究能操作”教學(xué)目標(biāo).對(duì)此，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式、教材建設(shè)方面進(jìn)行了教為后期培養(yǎng)更高素質(zhì)的應(yīng)用型地理人才提供支撐.地理數(shù)學(xué)方法；教學(xué)改革實(shí)踐；應(yīng)用型人才摘要：為順應(yīng)安康學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求，針對(duì)地理科學(xué)專業(yè)地理數(shù)學(xué)方法課程教學(xué)中存在課程內(nèi)容多而全面、學(xué)習(xí)軟件多而雜、課程教學(xué)課時(shí)偏少、學(xué)生知識(shí)背景偏弱等問(wèn)題，提出了“擅搜集、懂理論、學(xué)改革，能操作”教學(xué)目標(biāo).對(duì)此，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式、教材建設(shè)方面進(jìn)行了教為后期培養(yǎng)更高素質(zhì)的應(yīng)用型地理人才提供支撐.地理數(shù)學(xué)方法；教學(xué)改革實(shí)踐；應(yīng)用型人才Researchontheteachingreformsofquantitativegeography

underthebackgroundofnewnormaluniversityAbstract:InordertomeettheneedsofthetransformationanddevelopmentofAnkangUniversity，aimingattheproblemsexistingintheteachingofquantitativegeographycourseofgeographysciencespecialty，suchasmoreandcomprehensivecoursecontent，moreandmiscellaneouslearningsoftware，lessteachinghours，weakknowledgebackgroundofstudents，etc.Putsforwardtheteachinggoalofgoodatcollection,understandingtheoryandoperation.Socarriedoutteachingreforminteachingcontent,teachingmethods,assessmentmethodsandteachingmaterialconstructiontoprovidesupportforthelatertrainingofmorehigh-qualityapplication-orientedgeographers.Keywords:quantitativegeography;practiceofteachingreform;appliedtalent目前，新師范成為師范專業(yè)發(fā)展的焦點(diǎn)話題，其通過(guò)構(gòu)建以學(xué)生為中心教育體系的師范類專業(yè)認(rèn)證實(shí)現(xiàn)［1-2］.地理數(shù)學(xué)方法（又稱計(jì)量地理）是以數(shù)學(xué)方法為核心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算工具為基礎(chǔ)，以各種地理現(xiàn)象為研究對(duì)象的交叉學(xué)科，是地理學(xué)重要的方法論課程，被教育部教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)列為我國(guó)高校地理科學(xué)專業(yè)本科生的必修課程⑶該課程為學(xué)生后續(xù)的學(xué)年論文及畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）寫(xiě)作、從事科研及基礎(chǔ)教育的研究工作打下實(shí)踐基礎(chǔ).隨著教育理論、教學(xué)方法的更新與發(fā)展，相關(guān)理論與方法被實(shí)踐于地理數(shù)學(xué)方法課程的日常教學(xué)，均旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、能動(dòng)性.對(duì)此，眾多學(xué)者就地理數(shù)學(xué)方法教學(xué)改革進(jìn)行了探討，并取得了豐富的成果［4-9］.相關(guān)研究表明，通過(guò)增強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)［3,5］、采取教學(xué)分段式［4，氣考核方式多元化［3,可等措施能夠讓學(xué)生有效地掌握計(jì)量地理學(xué)課程的所學(xué)內(nèi)容.鄧小菲［6,8］等提出兼顧學(xué)生理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)需求，理論教學(xué)采取問(wèn)題一方法一拓展問(wèn)題一經(jīng)驗(yàn)分享，實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取分段式教學(xué)模式；左海龍［9］提出將學(xué)術(shù)論文作為計(jì)量地理的課程案例.也有部分學(xué)者指出，地理數(shù)學(xué)方法對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能要求較高，致使該門課程難教、難學(xué)［7,10］.地理數(shù)學(xué)方法首次作為專業(yè)選修課程在2015級(jí)地理科學(xué)（師范）專業(yè)開(kāi)設(shè)；2016年，對(duì)地理科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂，將地理數(shù)學(xué)方法設(shè)為專業(yè)必修課程，并在2016,2017級(jí)地理科學(xué)（師范）專業(yè)開(kāi)設(shè)該課程.基于此，本文結(jié)合2015,2016,2017級(jí)地理科學(xué)專業(yè)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程的摸索，對(duì)地理數(shù)學(xué)方法教學(xué)改革進(jìn)行初步總結(jié).1地理數(shù)學(xué)方法教學(xué)過(guò)程存在的問(wèn)題1.1課程內(nèi)容多而全面目前，與地理數(shù)學(xué)方法課程相關(guān)的教材偏少，普遍存在內(nèi)容多而全面、體系雜等特點(diǎn).綜合對(duì)比現(xiàn)有教材，選取徐建華編寫(xiě)的《計(jì)量地理學(xué)》［10］（第2版）為教材.以該教材為例，涉及計(jì)量地理學(xué)的形成與發(fā)展、經(jīng)典統(tǒng)計(jì)與地統(tǒng)計(jì)分析、線性與多目標(biāo)規(guī)劃、投入產(chǎn)出分析、AHP和隨機(jī)決策分析、地理網(wǎng)絡(luò)分析等.該教材內(nèi)容多而全面，且需要通過(guò)Excel，SPSS，ArcGIS，Matlab等軟件實(shí)現(xiàn)，才能夠?qū)⒗碚撝R(shí)內(nèi)化為應(yīng)用實(shí)踐.但這些軟件的學(xué)習(xí)、實(shí)踐均需要較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力和一定的上機(jī)訓(xùn)練時(shí)間.此外，所選用的教材內(nèi)容主要是各類地理數(shù)學(xué)方法的理論、計(jì)算原理與過(guò)程，也沒(méi)有配套的實(shí)踐教材，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，導(dǎo)致學(xué)生望而生畏，不愿學(xué).1.2教學(xué)課時(shí)偏少根據(jù)安康學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展的目標(biāo)與任務(wù)，新修訂的本科人才培養(yǎng)方案新增課程門類，壓縮了專業(yè)課程學(xué)時(shí).以地理科學(xué)專業(yè)為例，2016級(jí)學(xué)生需修讀64門課程（其中，公共課19門、教師教育類9門、專業(yè)必修14門、專業(yè)選修8門、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)類14門）才能夠達(dá)到175學(xué)分的畢業(yè)要求.地理數(shù)學(xué)方法被列為專業(yè)必修課程，為48學(xué)時(shí)，3學(xué)分；但在2019版地理科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，將該課程列為32學(xué)時(shí)的專業(yè)選修課程.課時(shí)一再被壓縮，眾多的課程教學(xué)內(nèi)容使師生普遍存在難教、難學(xué)的感覺(jué)，致使課程教學(xué)任務(wù)完成難度大.1.3學(xué)生知識(shí)背景偏弱地理數(shù)學(xué)方法要求學(xué)生既掌握自然地理、人文地理、氣象氣候?qū)W等專業(yè)核心課程，還需掌握高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等先行相關(guān)課程.地理科學(xué)專業(yè)2015~2017級(jí)均在二本文史類招生，與理工科學(xué)生比較，其高中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)偏弱，導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)等課程內(nèi)容掌握程度較低.此外，根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)，選用自編高等數(shù)學(xué)教材（文史類，C），不開(kāi)設(shè)線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程，因此不能完全滿足課程所需的具有良好基礎(chǔ)知識(shí)這一要求，是難以實(shí)現(xiàn)地理數(shù)學(xué)方法課程既定教學(xué)目標(biāo)的最重要原因.2地理數(shù)學(xué)方法教學(xué)改革2.1教學(xué)內(nèi)容改革基于學(xué)生特點(diǎn)，將地理數(shù)學(xué)方法教學(xué)目標(biāo)定位為“擅搜集、懂理論、能操作”.在此基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革：（1）大數(shù)據(jù)背景下，地理數(shù)據(jù)是對(duì)地理問(wèn)題研究的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)地理數(shù)學(xué)方法教學(xué)目標(biāo)的先決條件.根據(jù)任課教師平時(shí)開(kāi)展的科研任務(wù)，結(jié)合地理類期刊的最新研究成果，讓學(xué)生具備除實(shí)驗(yàn)外的地理數(shù)據(jù)搜集、整理等能力，弄清不同類型地理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)特征.（2）各種地理數(shù)學(xué)方法的理論教學(xué)應(yīng)是該課程核心內(nèi)容，但在學(xué)生均為文科背景的情況下，只要學(xué)生懂這些理論的基本原理、思想和意義即可.此外，教師授課時(shí)輔以2~3個(gè)經(jīng)典案例，以加深、鞏固學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握.（3）結(jié)合地理數(shù)學(xué)方法理論基礎(chǔ)，學(xué)生應(yīng)具備處理地理數(shù)據(jù)的能力.學(xué)生通過(guò)前期地理數(shù)據(jù)的搜集、整理，根據(jù)數(shù)據(jù)類型分別利用Excel，SPSS，ArcGIS軟件進(jìn)一步處理.該階段主要是任課教師利用案例演示并錄制操作視頻、學(xué)生進(jìn)行實(shí)操相結(jié)合的辦法，進(jìn)而提高學(xué)生的操作能力.2.2教學(xué)方法改革目前，教師能夠靈活應(yīng)用講解演示法、問(wèn)題討論法等，多種教學(xué)方法是新課堂革命的重要趨勢(shì)之一.在地理數(shù)學(xué)方法課程的教學(xué)過(guò)程中，主要采用小組合作法、自主學(xué)習(xí)法、講解演示法、問(wèn)題討論法、案例法、實(shí)踐教學(xué)法.（1）小組合作法.以上學(xué)期期末學(xué)生的綜合成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，并結(jié)合自愿原則，組建4~5人的合作小組.在課前或課后，小組成員一方面可以形學(xué)習(xí)互助、問(wèn)題討論，達(dá)到問(wèn)題越辯越明的目的；另一方面可以將學(xué)習(xí)疑點(diǎn)進(jìn)行匯總，由組長(zhǎng)發(fā)至教師，以便教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況.（2）自主學(xué)習(xí)法.在進(jìn)行新課教學(xué)內(nèi)容之前，學(xué)生需提前觀看中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)或者教材附帶的微視頻，進(jìn)而達(dá)到預(yù)習(xí)效果，并且標(biāo)記；由于這些視頻以課程理論為主，教師結(jié)合視頻內(nèi)容，提出相應(yīng)的問(wèn)題，以供課上進(jìn)行討論，提高學(xué)生的自我思考能力.（3）講解演示法、討論法和案例法的綜合.課堂是落實(shí)課程教學(xué)內(nèi)容的主要陣地,受課堂教學(xué)課時(shí)有限的影響，主要運(yùn)用講解演示法重點(diǎn)講解每一類地理數(shù)學(xué)方法的難點(diǎn)、重點(diǎn)、意義，以及該方法的使用范圍、優(yōu)缺點(diǎn).（4）案例法應(yīng)用.將地理類期刊中一些基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為案例，在講授具體的地理數(shù)學(xué)方法理論時(shí)貫穿到案例中，使學(xué)生更易理解其內(nèi)涵.（5）實(shí)踐教學(xué)法.根據(jù)教師日常的科研工作，錄制相關(guān)的地理數(shù)學(xué)方法操作視頻并上傳至教師的課程平臺(tái)，供學(xué)生課后反復(fù)觀看；同時(shí)，教師給出數(shù)據(jù)、設(shè)置新問(wèn)題，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，以檢驗(yàn)教學(xué)法的效果.2.3考核方式改革地理數(shù)學(xué)方法傳統(tǒng)考核方式為筆試，通過(guò)規(guī)定的試題范疇出題，只能考察學(xué)生對(duì)所學(xué)的地理數(shù)學(xué)方法的理論意義，較為簡(jiǎn)單地掌握地理數(shù)據(jù)的處理與分析；加之信息化在教學(xué)過(guò)程中的地位愈加凸顯，運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理地理大數(shù)據(jù)能力顯得較為薄弱，難以體現(xiàn)突出學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng).恰逢學(xué)校進(jìn)行考核方式改革，該課程考核內(nèi)容、成績(jī)?cè)u(píng)定比例等不斷多元優(yōu)化（見(jiàn)表1）.由表1可見(jiàn)，在平時(shí)考核內(nèi)容方面，由于發(fā)現(xiàn)2015級(jí)學(xué)生完成研究性小論文難度較大，在2016級(jí)學(xué)生中直接取消了該項(xiàng)考核內(nèi)容；結(jié)合小組合作教學(xué)法的應(yīng)用，在2017級(jí)學(xué)生中增加了小組合作的考核內(nèi)容.期末考核方面，2015級(jí)僅由單一的期末試卷完成，期末卷面設(shè)計(jì)只有理論題，主要考察學(xué)生對(duì)相關(guān)理論的理解能力；為了檢驗(yàn)學(xué)生的平時(shí)實(shí)踐成果和動(dòng)手能力，2016,2017級(jí)增加了上機(jī)實(shí)踐考核.對(duì)于期末的上機(jī)考核，依據(jù)學(xué)生平時(shí)作業(yè)完成程度和教學(xué)內(nèi)容的難易程度，2016,2017級(jí)實(shí)行了不同的具體考核方式：（1）根據(jù)2016級(jí)學(xué)生數(shù)，教師設(shè)置了對(duì)應(yīng)的題量，每名學(xué)生都有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和問(wèn)題，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算過(guò)程并簡(jiǎn)要分析；（2）教師為2017級(jí)學(xué)生設(shè)置了對(duì)應(yīng)的題量，但每名學(xué)生均只有地理數(shù)據(jù)，學(xué)生需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)特點(diǎn)完成對(duì)應(yīng)的軟件操作、可能得出的結(jié)論.對(duì)于課程考核內(nèi)容的變化，不僅讓學(xué)生能夠掌握各類復(fù)雜地理數(shù)學(xué)方法的基礎(chǔ)理論，還能通過(guò)實(shí)操加強(qiáng)動(dòng)手操作能力，更能夠理解這類數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用范疇；結(jié)合現(xiàn)有科研成果，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)操結(jié)果的內(nèi)容分析能力，為高質(zhì)量撰寫(xiě)畢業(yè)論文提供有力保障.與2011~2014級(jí)地理科學(xué)專業(yè)的畢業(yè)論文相比，2015~2016級(jí)多數(shù)學(xué)生采用了2~3種地理數(shù)學(xué)方法，使用頻率較高的有主成分分析、相關(guān)分析、一元回歸分析；尤其是2016級(jí)學(xué)生中，多數(shù)學(xué)生還能夠運(yùn)用課程涉及的Origin等專業(yè)畫(huà)圖軟件繪圖，進(jìn)而提高了畢業(yè)論文質(zhì)量.還有學(xué)生成功申請(qǐng)了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目.充分證明考核方式初見(jiàn)成效，實(shí)現(xiàn)將基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)化為動(dòng)手能力的實(shí)踐能力.表1 2015?2017級(jí)地理科學(xué)地理數(shù)學(xué)方法課程考核內(nèi)容及成績(jī)?cè)u(píng)定比例年級(jí)平時(shí)考核（40%）期末考核（60%）2015課堂考勤（6%）.,課堂表現(xiàn)（6%）,課程作業(yè)（16%）,研究性小論文（12%）期末卷面（60%）2016課堂考勤（6%），,課堂表現(xiàn)（6%）,課程作業(yè)（28%）期末卷面（40%）,上機(jī)實(shí)踐（20%）2017課堂考勤（6%），,課堂表現(xiàn)（6%）,課程作業(yè)（20%）,小組合作（8%）期末卷面（40%）,上機(jī)實(shí)踐（20%）2.4教材建設(shè)改革對(duì)往年學(xué)生學(xué)習(xí)情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其不能很好地理解教材涉及數(shù)學(xué)方法和地理學(xué)之間的關(guān)系；也不能很好地掌握教材涉及的數(shù)學(xué)方法的具體操作與結(jié)果分析.基于此，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容編寫(xiě)了《地理數(shù)學(xué)方法實(shí)訓(xùn)教程》.從目前使用情況看，該教程