案例教學法在地理信息科學專業的實踐與應用

李仕偉 孫 力 李貽學＊ 張 倩 郝志濤

（1.山東農業大學，山東 泰安 271000；2.聊城職業技術學院，山東 聊城 252000；3.陽信縣自然資源和規劃局，山東 陽信 251800）

0 引言

地理信息科學專業是指涉及地理學及地圖學的基本知識、遙感、計算機科學、測繪學、環境科學等的一門綜合學科。該學科要求熟練掌握地理信息科學（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統（GPS）等基礎知識和基本理論，具備遙感數字圖像處理和地理信息科學技術運用的基本技能，可以運用3S（GIS、RS、GPS）技術，解決資源與環境的信息采集、分析處理和決策支持中的相關技術問題。地理信息科學已經成為我國信息產業的重要組成部分，在國土規劃中的作用越來越重要。近年來隨著云計算、無人機應用、智慧城市等技術的應用和發展，在推動地理信息技術普及的同時，也給學科的教育研究提出了更高的要求，帶來了新的機遇和挑戰。這就需要根據社會對人才的需求，對人才培養的模式做出改進。同時，信息時代的到來，也使得講師不再是唯一的知識傳播主體，所以轉變傳統的單向課堂講授的授課模式勢在必行。

在這樣的時代背景下，需要聚焦國家和區域對人才的需求，針對現存的教學問題做出改進，致力于提高學生的創新實踐能力。例如，部分學生存在上機實操能力相對薄弱，習慣硬背條條框框，對一些重要的原理掌握不透徹，理論知識點和實踐環節的具體操作之間不能融會貫通等問題。解決這些基礎問題，是提高教學質量的關鍵。

目前地理信息科學專業教材的理論性偏強，包含了大量的專業術語、圖形、表格、數學公式，等等。在以傳統講授為主的教育模式中，講師的授課難度較大，學生自主學習的積極性偏低，實踐機會較少。因此，實現地理信息專業與案例教學法的融合頗為重要，采用符合課程目的的教學案例，引導學生自主學習。這對于培養學生自主分析和解決問題的能力，增強學生地理信息科學相關的基礎知識，具有更加直觀的意義。

教學方法的轉變，在當前的教育背景下，最直接的解決辦法是改變案例教學的評分標準，降低理論知識分數的占比，讓學生從自我意識層面上發生轉變，提高對案例討論的重視程度，轉變以理論記憶為主的學習方式。進而通過案例素材的收集、交流，使學生掌握獨立解決該專業問題的能力。理論基礎講解的是讓學生對本專業有一個清晰的了解，提高對案例討論的重視程度，轉變以理論記憶為主的學習方式。進而通過案例素材的收集、交流，使學生更好的掌握專業知識。首先理論基礎的模塊，它的作用主要是讓學生對本專業有一個清晰的認識，形成一定的知識框架，從而使他們掌握自我學習、深入了解專業知識的能力。案例教學法是在這種可以自我深入了解相關專業知識的基礎上，做出目的導向，使學生具備獨立解決問題的能力。案例教學法本質上是知識傳授形式的改變，從灌輸式的知識傳授方式向啟發式的傳授方式轉變，從應試教育向素質教育過渡。

1 地理信息科學專業引入案例教學法的必要性

1.1 地理信息科學專業現存的知識傳授方式存在問題

1.1.1 課程內容

緊湊的課程內容安排，會使得所傳授的知識在廣度和深度上有所失衡，導致學生在學習和理解課堂知識的側重點上出現偏差，同樣也會導致學生的學習壓力過大，容易使其喪失學習興趣。從地理信息科學專業的授課特點上考慮，主要有以下幾點：其一，地理信息科學是一門多學科交叉的專業，需要的基礎知識繁多；其二，講授知識的廣度、深度上存在失衡；其三，大多采用以講師講授為主的教學模式，學生課堂參與度低。

1.1.2 思維觀念

一些教師的思維觀念還是以傳授知識越多越好為出發點，潛意識中會或多或少地提高課程的深度和廣度。這樣的出發點忽略了學生的接受能力，再加上各科的考試內容，使得學生疲于應付。所以，需要在教學理念上進行改進，應該以學生的接受能力和認知能力為出發點，循序漸進。教師更應該在煩雜的知識中，縮小應掌握的知識的范圍，提煉需要掌握的知識，著重講解。使學生能夠更加容易地進入該學科，使其了解學科框架，具備自我了解學科知識的能力。

1.2 案例教學法有助于改變知識傳授形式

1.2.1 案例教學法內涵

從1950年開始，案例教學法逐步傳入英國、法國、日本、加拿大、德國等國家。20世紀80年代，案例教學法逐漸受到師資培育的重視，尤其是1986年美國卡內基小組提出的《準備就緒的國家：二十一世紀的教師》報告書中，點出案例教學法在師資培育課程中所占有的價值，并將其視為一種相當有效的教學模式。哈佛工商學院曾將案例教學界定為：一種教師與學生直接參與、共同對工商管理案例或疑難問題進行討論的教學方法。這些案例常以書面的形式展示出來，它來源于實際的工商管理情景。學生在自行閱讀、研究、討論的基礎上通過教師的引導進行全班討論。案例教學法首先要以典型的實際案例為基礎，進行討論、問答的過程，目的是以案例為媒介提高學生的綜合能力。

案例教學法在古代便有體現，如田忌賽馬、屠夫與蛇、圍魏救趙等古典案例。故事雖小，卻被后世傳頌。像《萬歷十五年》一書也是通過對特定人物的描述，來反映整個朝代的特點。《抱樸子外傳》傳授道理也是通過引經據典的方式。這些案例和書籍都有一個共同的特點，所描述的例子能直接引發讀者思考，以自己已有的認知，與案例和書中的觀點相互碰撞、歸納，從而升華對這類事物和情境的理解。

引用泰納先生所說的觀點。他提倡人們必須親自接觸各種各樣的工具、材料以及操作，與工作者、勞動者在一起，不計較他們做好了還是做壞了，賺了還是賠了。這種方式能讓他們通過自己的眼睛、鼻子、手，收獲一些理解。盡管這些微不足道，但在這個過程中，學習的人會不知不覺從這些細節中慢慢琢磨，逐漸在心中產生某種認識。隨著時間的推移，開始動手嘗試新的組合，或者是進行創造發明和改進。

以上的例子與筆者要構建的案例還有一定程度的區別，其最終目的是相似的，像泰納先生提倡的要將人放到切實的場景中去學習，與古代用引經據典的方式傳授知識，不謀而合。而案例教學法要做的，也是要盡可能地把學生放到切實的場景當中去，盡量地去模擬這樣一種環境，引發學生思考，讓其慢慢地心在中產生某種認知，進而起到教書育人的作用。

1.2.2 知識傳授方式由灌輸式向啟發式轉變

現在的教學模式中，理論教學的方式還存在需要改進的地方。理論知識往往難以融會貫通，把它們知識記入腦海中，也容易忘記，源于對知識的認識層面不夠，如果處在真實的情景中，或許更加容易理解。例如，如果沒見過實際的農作生活，單純地通過書面理解農作的過程就會顯得困難，而如果見過實際的耕作過程，再去理解書面的理論就會顯得容易許多。案例教學法的目的就是盡可能地把晦澀難懂的理論知識，變得情景化。其本質上是知識傳授形式的改變，從灌輸式的知識傳授方式向啟發式的傳授方式轉變，從應試教育向素質教育過渡。

2 案例教學法——融入地理信息科學專業

2.1 案例教學法的移植受多方面條件限制

當前課程模式的轉變受許多條件的限制。從課程結構、案例構建、教師和學生的角色轉變三方面來考慮。

課程結構方面：首先，課程結構受課時的限制。大部分課程時間短暫，難以在進行案例教學之前，讓學生對學科有清晰的認識。這樣會導致學生對案例難以有積極的反映，進而降低案例討論的效果。案例教學法對課堂的人數也有要求，人數越多越難以達到應有的效果。現在的教學模式多以大課堂教學為主，學生人數過多，難以改變。

案例構建方面：一個好的案例需要長時間的打磨。微小的案例可能無法引起學生積極討論，或者說值得討論和借鑒的地方很少。這會導致學生只了解了一個很小的方面，不能達到到案例教學的效果。如果一個案例超出了學生的能力范圍，晦澀難懂，也同樣會達到相反的效果，降低學生的積極性。這樣就要求案例的制作首先要以能提高學生交流探討的積極性為前提。與此同時，還要兼顧基礎知識的教學，對待內容煩雜的交叉學科，要精簡學習的知識范圍，基礎知識的構建框架要以理解真實案例為導向，降低學生自主搜索的難度，提高學生收集資料、解決問題的積極性。

教師與學生角色轉變方面：以大課堂講授為主的教育模式已經得到充分發展、不斷的改進，但也同樣帶來了一些弊端。以教師為主、學生為輔的教學模式，學生的自主參與度低。教師和學生難以處在一個平等的對話狀態。而案例教學法的主要目的便是營造一個學生敢于積極參與辯論的課堂，讓學生自己試著做，教師的主要作用是引導學生深化發現、加深理解。所以營造一個適于溝通辯論的氛圍也是需要努力的。

2.2 基于地理信息科學專業的改進措施

2.2.1 案例分值占比與理論分值占比同等化

該方案的本質目的是使學生從自我意識層面發生轉變，提高對案例的重視程度。基于這樣的出發點，根據地理信息科學專業的特點，采用以下課程分值占比較為合適：理論課程分值占總分值的40%，實驗課程分值占總分值的20%，案例課程分值占總分值的10%。

2.2.2 營造適于討論的案例交流環境

在我國現存教育背景下，縮減班級人數難以實現，而適于案例交流的課堂人數在十幾人。基于這樣的背景條件和教學要求，提出以下改進措施：第一，采用分次授課的方式，理論知識授課方式、課程人數不變，案例教學在課程總時長不變的前提下，將班級分成十幾人至二十人的案例交流小組，分次授課。第二，采用面對面的案例交流方式，在符合實際的前提下，盡量采取圓桌討論的形式，讓學生和教師處于平等的交流狀態下。

2.2.3 案例教學授課形式

采用十幾人為一組的第二課堂形式，對班級進行分組，單獨進行案例授課。可以采取一次預討論，給出一周的時間，充分收集學生的各項意見和觀點，收集后發給所有人。再次準備一周時間，討論時間可以簡短，分兩次進行分別打分。討論時間由講師控制，以達到討論效果為最終目的。導師需了解學科前沿知識，引導討論方向，以學生討論為主，相互學習。就案例中存在的問題，以及改進措施充分探討。由導師針對每人的準備程度以及發言情況，主觀打分。收集最后的討論方案，作為課程成果。

2.2.4 軟件技能類案例形式

事先給出一個相關的案例項目，以研究項目為導向，闡述該項目中存在的優點和不足，采用項目任務形式，讓學生帶著任務探索軟件的不同操作來解決問題，并比較由不同的軟件得出不同的結論。最后分成十幾人一組的形式，就任務過程及結果進行討論。

3 具體實施案例教學法應解決的問題

3.1 案例與舉例的區別

案例定義的界定也十分重要。為了人才培養模式的改進，許多學校也進行了有關案例的建設，但在案例建設上也會出現案例構建理解上的問題，一些教師會把教學案例與課堂舉例相混淆。基于這類問題，下面對構建案例的概念作出界定。

課堂舉例所用的例子能啟發的只是一個很小的概念點，充其量算是微案例，這與筆者所要構建的案例還有一定的區別。案例教學法所構建案例指的是一個實際的案例素材，可以達到幾十頁材料的案例，一般來自實際的項目情景中。通過教學團隊就這些案例素材進行打磨，使這些案例能符合教學的目的，點出其中的問題，由這些問題引導學生翻閱案例素材，其再通過收集資料、相互討論，與自己已有的理論相互碰撞，構建新的理論框架，解決問題、發現創新點。對于放到案例中的問題。不是所有項目中遇到的問題都能放到案例，放到案例中的問題一定要有某些能引發人們思考的地方或者蘊含一些值得借鑒的經驗，能夠展示事物的發展規律。從而引發學生充分思考。

3.2 案例構建的主體

構建案例庫的主體應該是一線教師、企業。分別從兩個方面來說，一方面是因為教學案例的選擇要以教學大綱為基本要求，案例必須與教學內容相符，而一線教師在自己的專業課程方面，有多年的工作經驗積累，有相應的專業知識儲備，能更加輕松的把握案例是否符合教學目標的要求。另一方面，案例教學主要目的就是將學生帶入切實的情景當中，而相應企業會接觸許多專業項目，所以企業的優勢在于擁有更多構建教學案例的素材。

基于以上兩方面的分析。首先，構建案例較為可行的措施是由企業提供相應的案例素材，分析案例中存在的問題，提出可以借鑒的地方。然后由一線教師針對教學內容，對這些實際存在的案例進行打磨，選出符合教學重點、難點的案例。其次，由教師自主構建案例，但這樣的構建方式會使得教師付出的精力過多，若沒有完善的獎勵機制，難以實施。

3.3 案例構建促進機制

3.3.1 案例庫專項基金

確定案例構建主體后，為了能更好地推動案例構建工作，有必要建立切實的獎勵機制。首先要做的就是，設立案例庫專項基金，對案例構建提供相應的資金支持。案例的編輯、建立是一項十分費時、費力的工程，而往往又會出現案例編寫經費不足的情況，嚴重打擊了案例編寫的積極性。而且，缺乏經費的支持以及專項的獎勵機制，就會導致教師只能按照自己的教學偏好構建案例，從而嚴重影響案例構建的質量。所以，各學校建立專項基金十分重要。

3.3.2 校企合作模式，企業提供素材

案例和基金的建設，采用學校項目資金立項加校企合作的形式。這樣做的好處有以下幾個方面，從企業和學校兩個角度出發：

對于企業而言，企業基于自身的實際項目、項目中存在的實際問題和可借鑒的經驗提供案例素材。首先，這種方式會增加企業的知名度。其次，企業提供的案例用于教學討論，有利于從企業項目中發現創新點。

對于學校而言，由企業提供一部分案例素材，一方面，會在一定程度上減輕一線教師的工作壓力。另一方面，為案例庫的構建提供了素材，有助于優質案例的構建。再者，由企業提供一部分資金，用于案例構建項目的啟動，有助于減輕學校的資金壓力。

這種模式有利于加快校企合作的進程，有利于企業的產業創新。同時，案例庫專項基金設立后，資金主要用于兩方面。一方面，用于案例構建項目的啟動，采用項目立項的形式，保證案例項目能有足夠資金順利運行。另一方面，建立獎勵機制，舉辦相關的比賽，對優質的案例進行榮譽獎勵和資金獎勵，從而調動教師案例構建的積極性。

4 結語

隨著社會的不斷發展，教育模式會隨之不斷地改進。而案例教學法經旅游學、醫學、經濟學、法學等專業的實踐證明，這確實是一種好的教學方式，是一種尋找理論與實踐結合點的教學模式。對此，首先不應持一種排斥態度，而應該持有一種包容的態度，取其精華，去其糟粕。因為對任何一種教學模式任意加以濫用，都會帶來諸多負面影響。就像案例教學法，第一前提就是要有一定的知識儲備，沒有一定的知識儲備，案例也難以討論，即使討論也是膚淺的，難以達到切實的效果。