摘要：

本文結(jié)合高校地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，分析其中存在的具體問題，并結(jié)合問題提出應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：

高校地理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；現(xiàn)狀；策略

引言

地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)課堂教學(xué)而言，具有直觀性、實(shí)踐性、綜合性、探索性和啟發(fā)性的特點(diǎn)，它是學(xué)生實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際，鞏固和延伸課堂知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)和提高大學(xué)生在實(shí)際運(yùn)用中的動(dòng)手操作能力、解決問題的能力、創(chuàng)新能力的有效途徑，然而目前高校的地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程卻存在多方面的問題。

1高校地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

1．1實(shí)驗(yàn)教學(xué)邊緣化：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是地理教學(xué)體系的重要組成部分，但是從目前高校地理專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置中，我們發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)邊緣化的情況較為普遍，例如一些高校的實(shí)驗(yàn)室設(shè)置只能滿足某幾個(gè)地理課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)課時(shí)在整個(gè)教學(xué)課時(shí)的設(shè)置中只占據(jù)一小部分；一些教師在教學(xué)中只是將實(shí)驗(yàn)課當(dāng)作了理論課的輔助工具等。而這些教學(xué)狀況不僅影響了學(xué)生對(duì)地理實(shí)驗(yàn)重要性的認(rèn)識(shí)，也降低了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性。

【摘要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，是以學(xué)生為主體教師指導(dǎo)為輔助，通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，從而完成既定學(xué)習(xí)任務(wù)的教學(xué)方法。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生能夠獲得直觀體驗(yàn)，培養(yǎng)動(dòng)手操作能力和科學(xué)探究精神，提高地理實(shí)踐能力。本文以“地轉(zhuǎn)偏向力”實(shí)驗(yàn)為例，研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用，提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足和建議。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué)；高中地理；地轉(zhuǎn)偏向力

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理論優(yōu)勢(shì)

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出地理學(xué)科核心素養(yǎng)涵蓋人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知和地理實(shí)踐力，其中地理實(shí)踐力強(qiáng)調(diào)的考察、實(shí)驗(yàn)、觀測(cè)、調(diào)查等，是地理學(xué)重要的研究方法，也是地理課程重要的學(xué)習(xí)方式[1]。課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立或合作進(jìn)行地理實(shí)驗(yàn)，課程標(biāo)準(zhǔn)也多次提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議。同時(shí)，根據(jù)學(xué)習(xí)金字塔理論，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力，提高學(xué)習(xí)效果。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用及探析

地理是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，尤其是高中地理必修一涉及的自然地理內(nèi)容較為抽象，教學(xué)重難點(diǎn)較多，需要學(xué)生擁有較強(qiáng)的觀察分析能力和理論聯(lián)系實(shí)際解決具體問題的能力。因此，有必要對(duì)高中自然地理的部分章節(jié)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在高中地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有時(shí)受到客觀條件的限制，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)難以直接開展或不能開展，所以模擬實(shí)驗(yàn)成為一種可操作性較高、實(shí)驗(yàn)效果較好的實(shí)驗(yàn)類型[2]。筆者通過查閱文獻(xiàn)了解到，目前模擬實(shí)驗(yàn)的主題主要圍繞地轉(zhuǎn)偏向力、太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)、晝夜交替、晝夜長短變化、熱力環(huán)流、鋒面的形成、山地的形成、河流地貌的發(fā)育和褶皺形成等。本文以“地轉(zhuǎn)偏向力”模擬實(shí)驗(yàn)為例，分析其實(shí)驗(yàn)過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足，進(jìn)而引出實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中地理教學(xué)中面臨的問題，并提出可行性建議?！緦?shí)驗(yàn)器材】選用地球儀、塑料球、撐開的雨傘等球狀物；墨水等?！緦?shí)驗(yàn)步驟】①標(biāo)注球狀物虛擬北極點(diǎn)并朝上，在球狀物表面滴適量墨水；②模擬地球自轉(zhuǎn)；③觀察并描述墨水流淌痕跡；④將球狀物虛擬南極點(diǎn)朝上，重復(fù)上述步驟，注意自轉(zhuǎn)方向的變化?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】通過實(shí)驗(yàn)，證明地球表面物體在做水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生偏移。在北半球向右偏，在南半球向左偏?！緦?shí)驗(yàn)分析】該實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)器材簡單易得，實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)合理明確。但也存在一些問題：首先是實(shí)驗(yàn)器材，地球儀或雨傘表面滴墨水，易對(duì)物品造成污損，且清洗時(shí)間較長，不利于課堂上實(shí)驗(yàn)的重復(fù)；其次是實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)步驟①和②容易出錯(cuò)，例如滴墨水的量不易掌控，模擬地球自轉(zhuǎn)速度較難，太快墨水模糊一片，太慢墨水直接滑落，需要多次重復(fù)尋找合適的速度，占用時(shí)間過多；最后是實(shí)驗(yàn)結(jié)論，該實(shí)驗(yàn)只能證明，地球表面物體沿經(jīng)向做水平運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生偏移，無法模擬赤道地區(qū)有無偏轉(zhuǎn)力以及物體沿緯向做水平運(yùn)動(dòng)時(shí)是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！緦?shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】一般多采用結(jié)果性評(píng)價(jià)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)是否成功判定得分。筆者認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)果的呈現(xiàn)應(yīng)多樣化，包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)感受和實(shí)驗(yàn)建議，關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程和行為表現(xiàn)，并對(duì)學(xué)生做出合理性和激勵(lì)性的評(píng)價(jià)。上述是驗(yàn)證“地轉(zhuǎn)偏向力”的實(shí)驗(yàn)方式之一，通過多角度分析發(fā)現(xiàn)其在實(shí)施過程中存在一些不足，概括為：①地理實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)籠統(tǒng)存在漏洞，指導(dǎo)性操作不詳細(xì)；②地理實(shí)驗(yàn)器材缺乏規(guī)范性和系統(tǒng)性；③地理教師實(shí)驗(yàn)性知識(shí)和技能不足，指導(dǎo)不到位，也從側(cè)面反映出學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)；④實(shí)驗(yàn)過程偏復(fù)雜耗時(shí)較長，不利于課堂開展；⑤實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)單一，注重結(jié)果性評(píng)價(jià)等。這些從不完善的實(shí)驗(yàn)中凸顯出的具有代表性的問題對(duì)改進(jìn)地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有一定的啟發(fā)性。學(xué)校應(yīng)注重地理實(shí)驗(yàn)器材的開發(fā)、積累和更新，著手組織編寫規(guī)范的地理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，努力開發(fā)新式、多樣、簡潔的模擬實(shí)驗(yàn)等；作為中學(xué)地理教師要盡快學(xué)習(xí)和掌握地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵在“實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生去實(shí)踐和創(chuàng)新，在實(shí)驗(yàn)過程中體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義：①實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)造興趣點(diǎn)，針對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其從心理上由畏難情緒轉(zhuǎn)變?yōu)橛H近學(xué)習(xí)；②實(shí)驗(yàn)的過程是學(xué)生感受知識(shí)、驗(yàn)證知識(shí)的過程，促進(jìn)知識(shí)的理解和吸收，提高學(xué)習(xí)效果；③實(shí)驗(yàn)的過程調(diào)動(dòng)多種感官參與活動(dòng)，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、合作能力、分析能力和解決問題的能力；④實(shí)驗(yàn)結(jié)果成功與否都是一種收獲，實(shí)驗(yàn)成功學(xué)生獲得成就感增強(qiáng)自信心，實(shí)驗(yàn)不成功，刺激學(xué)生的探究精神，積極動(dòng)手動(dòng)腦改善實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)過程是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心，地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的不只是加深學(xué)生對(duì)地理知識(shí)的理解，更重要的是在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于轉(zhuǎn)變學(xué)生機(jī)械模仿、被動(dòng)接受的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生更為主動(dòng)和富有個(gè)性的學(xué)習(xí)。與考察、調(diào)查、觀測(cè)等野外實(shí)踐活動(dòng)相比，實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生更容易接受和接觸到的實(shí)踐活動(dòng)?？紤]到地理課堂教學(xué)具有一定的封閉性，而在地理課堂、課后或地理實(shí)驗(yàn)室開展的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，既豐富了教學(xué)內(nèi)容，又避免了野外活動(dòng)的不安全和不可控因素。因此充分利用學(xué)校的掛圖、模型、標(biāo)本、實(shí)驗(yàn)器材等地理課程資源，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)在地理教學(xué)中的應(yīng)用，對(duì)于提高學(xué)生地理知識(shí)學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.

摘要：

“GIS工程設(shè)計(jì)”的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生GIS設(shè)計(jì)的綜合能力，因此，該課程的實(shí)踐教學(xué)很重要。本文提出將“GIS工程設(shè)計(jì)”的實(shí)踐教學(xué)體系分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)兩部分，研究實(shí)踐教學(xué)安排，改善實(shí)習(xí)的考核體系和輔助教學(xué)方法，形成一套高效的實(shí)踐教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：

實(shí)驗(yàn)教學(xué)；GIS工程；基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式

地理信息系統(tǒng)專業(yè)是一個(gè)綜合性的多學(xué)科交叉的實(shí)踐型學(xué)科，在教學(xué)過程中考慮面向工程和面向應(yīng)用是非常必要的［1－2］。在“GIS工程設(shè)計(jì)”課程教學(xué)過程中，不僅要培養(yǎng)學(xué)生使用GIS軟件構(gòu)建一個(gè)GIS應(yīng)用系統(tǒng)的能力，還要重視培養(yǎng)學(xué)生的GIS軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)能力。因此，在“GIS工程設(shè)計(jì)”課程中設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，探討符合學(xué)科特點(diǎn)的教學(xué)方法，建立有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是非常必要的?！癎IS工程設(shè)計(jì)”是武漢大學(xué)地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)必修課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)GIS的綜合能力。該課程也是一門涉及多門學(xué)科的綜合性課程，在學(xué)習(xí)這門課程之前，學(xué)生需要學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)課程，具備一定的背景知識(shí)和扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。具體來說，這些課程主要包括：地理信息系統(tǒng)原理、地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理等［3－4］。“GIS工程設(shè)計(jì)”也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，除了在課堂上用一些案例輔助教學(xué)外，還要充分利用基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)等實(shí)踐手段?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為該課程關(guān)鍵的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。在學(xué)生具備一定的GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)之后，就可以進(jìn)行應(yīng)用型的GIS開發(fā)綜合性設(shè)計(jì)。通過綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性的GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)的訓(xùn)練，能有效地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)性思維方式，提高學(xué)生分析專業(yè)問題和解決專業(yè)問題的能力，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的專業(yè)科學(xué)素養(yǎng)。在GIS專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，很多學(xué)者探討了開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法［5］，重點(diǎn)研究了GIS軟件設(shè)計(jì)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容［6－11］，并分析了教師隊(duì)伍的建設(shè)方法［12］。在教學(xué)過程中總結(jié)出一種比較有效的“1（基礎(chǔ)）＋1（綜合）＋D（多元環(huán)境）”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，該模式可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力，避免扼殺GIS專業(yè)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新性。

1實(shí)驗(yàn)環(huán)境的選擇

實(shí)驗(yàn)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際解決專業(yè)問題的能力，GIS工程與計(jì)算機(jī)軟件密切相關(guān)，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)特別注意選擇所使用的開發(fā)平臺(tái)、程序語言和軟件開發(fā)方式。所依據(jù)的重要原則是：學(xué)生的實(shí)驗(yàn)環(huán)境盡量與當(dāng)前GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要相適應(yīng)，面向國家發(fā)展需要［1－2］，面向GIS工程。．NET平臺(tái)是由一組用于建立Web服務(wù)應(yīng)用程序和Windows桌面應(yīng)用程序的軟件組件構(gòu)成，包括．NET框架和．NET開發(fā)工具。．NET平臺(tái)有很多優(yōu)點(diǎn)：支持多種語言的互操作，可跨多種操作平臺(tái)，具有很高的安全性，支持HTTP、XML等各種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。如今，多數(shù)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)均基于COM技術(shù)，而．NET平臺(tái)對(duì)COM技術(shù)有很好的支持。同時(shí)，該平臺(tái)自身的優(yōu)越性也決定了其在開發(fā)地理信息系統(tǒng)中的廣泛使用。C＃是從C和C＋＋語言演化而來，是Microsoft專門為使用．NET平臺(tái)而創(chuàng)建的。其語法比較簡單，但是功能非常強(qiáng)大，相比其他語言具有很多優(yōu)點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)入門也比較快。ArcGISEngine（簡稱AE）是用于構(gòu)建定制應(yīng)用的一個(gè)完整的嵌入式的GIS組件庫。利用Arc－GISEngine對(duì)GIS進(jìn)行開發(fā)可以滿足用戶的需求，所設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序具有直觀、便捷等特點(diǎn)。利用這種技術(shù)，可以極大地縮短系統(tǒng)的開發(fā)周期，提高開發(fā)效率?？梢姡@種基于組件式的GIS二次開發(fā)具有廣闊的應(yīng)用前景?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)均是在．NET平臺(tái)下利用ArcGISEngine組件庫進(jìn)行GIS軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)。考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)該課程時(shí)所掌握的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生依據(jù)自己對(duì)計(jì)算機(jī)程序語言的熟悉程度選擇VC，C＃，VB或C＋＋等，這樣就增加任課老師的教學(xué)工作量和講課的難度。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)選擇的多元化有利于學(xué)生根據(jù)自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)選擇最節(jié)省的計(jì)算機(jī)語言學(xué)習(xí)時(shí)間，把主要精力投入GIS工程設(shè)計(jì)中?！癎IS工程設(shè)計(jì)”教學(xué)與有些課程是緊密關(guān)聯(lián)的，在GIS專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃安排上就應(yīng)當(dāng)考慮這個(gè)問題，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)在該課程開設(shè)之前讓學(xué)生們明白這種關(guān)系。就知道要學(xué)好“GIS工程設(shè)計(jì)”必須先掌握哪些基礎(chǔ)知識(shí)。其次，主講老師在課程的教學(xué)過程中也容易調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和分配教學(xué)時(shí)間，以便學(xué)生能順利理解和掌握該課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容?！癎IS工程設(shè)計(jì)”課程的前期核心課程包括：計(jì)算機(jī)編程語言（VC，VB，C?；駽＋＋等）、地理信息系統(tǒng)基本原理、GIS軟件應(yīng)用（ARCGIS）。由于該課程的課時(shí)有限，因此需要學(xué)生在上該課程之前復(fù)習(xí)這些前期課程，特別是需要熟悉計(jì)算機(jī)編程語言。計(jì)算機(jī)編程語言是GIS工程中的基本工具，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，編程語言的種類非常多，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生明白：在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該注重培養(yǎng)自己快速掌握編程語言的能力，至少應(yīng)當(dāng)熟練掌握GIS專業(yè)常用的編程語言。為了顧及學(xué)生所熟悉的計(jì)算機(jī)編程語言有所不同，學(xué)生在構(gòu)建GIS軟件時(shí)可以選擇自己熟悉的某一編程語言，也可以用指定的編程語言，在教學(xué)過程中主要用VB或C＃。

2基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置

1引言

目前，在地理和環(huán)境專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程和項(xiàng)目研究中需要進(jìn)行大量的金屬和非金屬元素的測(cè)定，而目前國內(nèi)外采用的測(cè)定方法很多，有些方法需要用到較高價(jià)值的大型儀器，及需要花費(fèi)較多的耗材及時(shí)間，如何選擇適當(dāng)?shù)姆椒?，是教學(xué)和科研中經(jīng)常遇到的問題［1］。因此，根據(jù)現(xiàn)有條件，如何確定測(cè)定方法和研究方案，以及在今后的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中如何配置儀器設(shè)備和測(cè)定條件，是本項(xiàng)目需要解決的問題［2，3］。根據(jù)目前開設(shè)實(shí)驗(yàn)課和研究項(xiàng)目的需求，結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件和儀器設(shè)備，對(duì)地理和環(huán)境專業(yè)實(shí)驗(yàn)樣品中元素分析進(jìn)行分類和對(duì)比，從而力求篩選出適合相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臋z測(cè)方法，并為今后實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)一步建設(shè)提供建議。本研究擬解決的關(guān)鍵問題是:通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和機(jī)時(shí)、能耗、時(shí)間及工作量等綜合成本，選擇適合的分析方法，為實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置和調(diào)整提供依據(jù)，為科研項(xiàng)目提供參考。

2材料與方法

2．1樣品采集在相對(duì)穩(wěn)定的農(nóng)田區(qū)域，采集土壤表層0～15cm土壤，每個(gè)點(diǎn)采集4處混合樣品約1kg，共采集36個(gè)表層土壤樣品。樣品裝入聚乙烯塑料袋中放置于實(shí)驗(yàn)室中，使其在通風(fēng)、避光、室溫的條件下自然風(fēng)干。經(jīng)過粗磨過篩10目(2mm)的尼龍篩，剔除可見雜質(zhì)，然后將樣品分為兩份，一份過200目篩子后用密封袋封裝，用于原子吸收和原子熒光分析;另一份取重量10g，用振動(dòng)磨研磨10秒使其粒徑小于0．07mm。稱取4g研磨樣品，放入模具內(nèi)，撥平，四周用硼酸填滿，使用半自動(dòng)壓樣機(jī)(YYJ－60型，長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)于30t壓力下壓制成以硼酸包邊的圓片狀分析樣品，用于X－熒光分析測(cè)定。

2．2測(cè)定方法用火焰原子吸收分光光度法，測(cè)定常規(guī)元素，適合測(cè)量Cu0．2～5mg/L，F(xiàn)e0．3～5mg/L，Mn0．1～3mg/L，Zn0．05～1mg/L;用石墨爐原子吸收法測(cè)定Ba、Cd、Pb、Zn元素，測(cè)定范圍0．1～10ng/L;用原子熒光法測(cè)定As、Bi、Ge、Sn、Hg、Se元素，測(cè)定范圍0．05～20ng。X射線熒光光譜法(XRF)的樣品測(cè)定，樣品壓片后用X－Ray熒光光譜儀(PW2403，荷蘭帕納科儀器公司)進(jìn)行樣品中的金屬元素全量的測(cè)定。質(zhì)量控制采用GSS－1和GSD－12標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量控制，使標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中重金屬元素的實(shí)測(cè)值與參考值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均小于10%，同時(shí)每批樣品中加入重復(fù)樣，使誤差控制在允許的范圍內(nèi)。

2．3結(jié)果與分析分析效率的計(jì)算。(1)X－熒光測(cè)定。測(cè)定時(shí)間:每個(gè)樣品測(cè)定時(shí)間大約需要50分鐘，包含裝樣時(shí)間，不含儀器預(yù)熱時(shí)間(設(shè)備24小時(shí)運(yùn)行)，以測(cè)定72個(gè)樣品為例，需要60個(gè)小時(shí)，約2．5個(gè)工作日。測(cè)定費(fèi)用:按每個(gè)樣品100元計(jì)算，共需7200元。(2)原子吸收法測(cè)定。測(cè)定時(shí)間:一個(gè)元素大約為30分鐘，含設(shè)備預(yù)熱時(shí)間，每增加一個(gè)樣品增加0．5分鐘，以72個(gè)樣品測(cè)定六種元素為例，每個(gè)元素約為80分鐘，加上標(biāo)準(zhǔn)樣品的配制時(shí)間，每個(gè)工作日大約可以測(cè)定3～4個(gè)元素，約需要1．5～2個(gè)工作日。測(cè)定費(fèi)用:按每個(gè)元素/樣品10元，共需4320元。原子熒光法和原子吸收法測(cè)定時(shí)間和試劑消耗相近。從勞動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算，X－熒光法樣品壓片和原子吸收法樣品消化相比，壓片法稍小，且試劑用電等消耗較少;測(cè)試過程中，X－熒光法為自動(dòng)分析，而原子吸收或原子熒光法，則需要手動(dòng)進(jìn)樣，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

3分析方法選擇及考慮因素

在樣品量較少的情況下，或雖然樣品數(shù)較大，如單批樣品超過60個(gè)，但需要測(cè)試的元素少，可采用原子吸收法;而樣品量較大，如超過60個(gè)樣品，需要測(cè)定元素較多，如超過10個(gè)以上，宜采用X－熒光法進(jìn)行分析。當(dāng)然砷、汞、硒等特定元素的測(cè)定，只適合原子熒光法的測(cè)定［5］。土壤及環(huán)境樣品的元素分析方法，依據(jù)不同的分析目的和精確度要求采用不同的分析手段進(jìn)行。

摘要：為了解決傳統(tǒng)煤礦開采實(shí)驗(yàn)教學(xué)受場(chǎng)地、設(shè)備等因素的影響，我院建立采礦安全虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，利用仿真實(shí)操教學(xué)系統(tǒng)通過GRPC與LRServer交互，LRServer通存儲(chǔ)過程與實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)交互，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)法的不足，提高采礦、安全人才培養(yǎng)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源整合和共享，提升辦學(xué)水平和教育質(zhì)量，帶動(dòng)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；采礦工程；創(chuàng)新人才

針對(duì)本科專業(yè)教學(xué)中涉及高?；驑O端的環(huán)境，不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓(xùn)練等實(shí)驗(yàn)，采用三維仿真技術(shù)模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓用戶在虛擬的三維環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)，使用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程安排和實(shí)驗(yàn)效果的考察，從而可以解決實(shí)際實(shí)驗(yàn)存在的問題。

1采礦與安全虛擬仿真教學(xué)體系

1.1虛擬仿真教學(xué)體系目標(biāo)

礦與安全虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)面向全校學(xué)生、三維虛擬仿真平臺(tái)基礎(chǔ)上的實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件。依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，煤礦井工礦、金屬礦地下礦、露天礦專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建高度仿真的虛擬井下生產(chǎn)、露天生產(chǎn)和災(zāi)害環(huán)境，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中開展學(xué)習(xí)，是一套以沉浸式顯示和實(shí)時(shí)交互為主要功能的新一代數(shù)字媒體教學(xué)平臺(tái)。

1.2教學(xué)體系的內(nèi)容

采礦與安全虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，包含地下煤礦虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)、金屬地下礦虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，三大系統(tǒng)。

一、安全教育是地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開展的保障

這些實(shí)驗(yàn)的開展不僅要借助專業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還要到野外爬山涉水、接觸化學(xué)試劑實(shí)驗(yàn)測(cè)定，因此實(shí)驗(yàn)的開展也存在不少的安全風(fēng)險(xiǎn)。如在野外考察中實(shí)習(xí)區(qū)域出現(xiàn)的有毒植物、動(dòng)物的生物災(zāi)害；突發(fā)滑坡、崩塌、泥石流、地震、雷電等的自然災(zāi)害；機(jī)械儀器設(shè)備使用不當(dāng)對(duì)人產(chǎn)生的傷害等；在實(shí)驗(yàn)室中用到水、電和某些有毒、有強(qiáng)腐蝕性、易燃燒的化學(xué)藥品的使用不當(dāng)造成的意外事故。此外還有因大學(xué)生的個(gè)人安全意識(shí)不強(qiáng)而出現(xiàn)的出行交通事故、貴重財(cái)務(wù)遺失、實(shí)驗(yàn)儀器損壞、登山失足造成身體傷害等問題。地理實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的安全事故，不僅會(huì)造成人員傷害和財(cái)產(chǎn)的損失，影響實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行，還會(huì)導(dǎo)致大學(xué)生不能順利完成實(shí)驗(yàn)，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展?！鞍踩谝?，以生為本?！钡乩韺?shí)驗(yàn)不僅要提高大學(xué)生的理論知識(shí)和動(dòng)手能力，還要對(duì)大學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的安全教育。但是許多高校在地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，由于課時(shí)、經(jīng)費(fèi)、師資等多方面因素的限制，對(duì)地理實(shí)驗(yàn)安全教育不夠重視，常常只能保證計(jì)劃實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展，忽略了相關(guān)安全知識(shí)和理念的教育，或?qū)⒏嗟膶?shí)驗(yàn)安全教育流于形式，導(dǎo)致大學(xué)生接受的實(shí)驗(yàn)安全教育非常有限，大學(xué)生安全意識(shí)淡薄，實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在安全隱憂。加強(qiáng)大學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全教育，將安全教育和實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一體，強(qiáng)化大學(xué)生的安全意識(shí)，才能有效避免或減少各種地理實(shí)驗(yàn)安全事故的發(fā)生，確保地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展，保證參與實(shí)驗(yàn)的大學(xué)生的人身安全。

二、加強(qiáng)地理專業(yè)大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全教育

建立規(guī)范的實(shí)驗(yàn)安全管理制度?！皼]有規(guī)矩不成方圓?！苯⒁?guī)范的實(shí)驗(yàn)安全規(guī)章制度是地理實(shí)驗(yàn)順利開展的秩序保障。高校要根據(jù)地理學(xué)科的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)開出的時(shí)間、地點(diǎn)，參與實(shí)驗(yàn)的大學(xué)生數(shù)量等制定適合學(xué)科專業(yè)的實(shí)驗(yàn)安全規(guī)章制度和管理制度。建立規(guī)范的實(shí)驗(yàn)安全管理制度包括：實(shí)驗(yàn)教師安全教育制度、實(shí)驗(yàn)人員安全責(zé)任制度、大學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全守則、實(shí)驗(yàn)儀器規(guī)范操作程序、實(shí)驗(yàn)安全規(guī)范流程、野外實(shí)驗(yàn)安全守則等制度。此外還應(yīng)建立安全監(jiān)督機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、排除安全隱患，對(duì)于違反實(shí)驗(yàn)安全的人員應(yīng)盡快處罰，把安全措施落到實(shí)處。只有建立規(guī)范的實(shí)驗(yàn)安全管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行，讓大學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)中的安全注意事項(xiàng)，正確掌握實(shí)驗(yàn)儀器的性能及使用方法、明白實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、操作程序和藥品的性質(zhì)及防護(hù)措施，才能確保大學(xué)生的人身和財(cái)產(chǎn)安全、確保實(shí)驗(yàn)的順利開展、達(dá)到地理教學(xué)效果。

開展系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)安全教育。人為事故是由大學(xué)生的失誤而致，預(yù)防事故的重點(diǎn)在于強(qiáng)化對(duì)大學(xué)生的安全教育，提高大學(xué)生的安全意識(shí)，避免事故發(fā)生。高校應(yīng)重視對(duì)大學(xué)生的安全教育，運(yùn)用多種教育平臺(tái)創(chuàng)新安全教育的方式、方法，對(duì)大學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的地理實(shí)驗(yàn)安全教育，使大學(xué)生掌握全面、系統(tǒng)和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)。安全教育和實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)融為一體，將實(shí)驗(yàn)安全教育內(nèi)容規(guī)定為專業(yè)教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容對(duì)大學(xué)生進(jìn)行集中授課，并將安全實(shí)驗(yàn)的相關(guān)制度和資料發(fā)給大學(xué)生學(xué)習(xí)，授課以形象教育方式為主，用實(shí)物演示、規(guī)范演示、圖片展示、視頻播放等教育方式來提高教育效果，同時(shí)通過專題講座、課后活動(dòng)演練、教學(xué)公共場(chǎng)所海報(bào)、圖片展示實(shí)驗(yàn)安全教育知識(shí)等生動(dòng)活潑的方式加強(qiáng)大學(xué)生對(duì)安全實(shí)驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固。高校對(duì)大學(xué)生的安全教育內(nèi)容應(yīng)全面，包括安全實(shí)驗(yàn)相關(guān)制度、實(shí)驗(yàn)安全規(guī)范操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)化學(xué)藥品的使用規(guī)范、化學(xué)中毒、燒傷等事故的處理及防火常識(shí)的學(xué)習(xí)，內(nèi)容應(yīng)涉及大學(xué)生的身心安全、財(cái)產(chǎn)安全、出行安全等內(nèi)容，以確保大學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)安全及防護(hù)有全面的了解和掌握。通過安全教育讓大學(xué)生明白遵守安全守則，規(guī)范開展實(shí)驗(yàn)是保障自己和他人安全的重要基礎(chǔ)。

實(shí)施實(shí)驗(yàn)安全教育考核機(jī)制。大學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)后，對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)安全有一定的了解，但由于大學(xué)生個(gè)體對(duì)學(xué)習(xí)的重視程度不一，對(duì)實(shí)驗(yàn)的機(jī)理、內(nèi)容和安全知識(shí)的完全掌握程度參差不齊。高校實(shí)施實(shí)驗(yàn)安全教育考核機(jī)制，是指在大學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行相應(yīng)的安全教育和考試，考核可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)類型安排知識(shí)問答、場(chǎng)景模擬、應(yīng)急處理等方式考核，并把通過安全考試做為準(zhǔn)予實(shí)驗(yàn)的必要條件，實(shí)行安全教育結(jié)合實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)入制度。對(duì)于缺考或考試不合格的大學(xué)生，應(yīng)安排重修和考試，直至合格后才準(zhǔn)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。通過系統(tǒng)的安全教育考核機(jī)制的實(shí)施，讓大學(xué)生在思想上充分重視安全教育，提高安全教育的效果，讓每名實(shí)施實(shí)驗(yàn)的大學(xué)生掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)的安全知識(shí)，確實(shí)提高安全意識(shí)和安全能力，保障實(shí)驗(yàn)安全教育的效果，最大限度地減少實(shí)驗(yàn)安全事故。

建立高效的實(shí)驗(yàn)安全保障機(jī)制。安全事故發(fā)生有其規(guī)律性，通過對(duì)安全事故發(fā)生規(guī)律的研究，建立高效的實(shí)驗(yàn)安全保障機(jī)制，將事故的發(fā)生和影響控制在最低限度。首先高校要加大實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的投入，建設(shè)安全的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要場(chǎng)所，建設(shè)合格的實(shí)驗(yàn)室，配制先進(jìn)的軟、硬件物質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)施，如實(shí)驗(yàn)防火、防電、防爆、防毒設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)室門口張貼危險(xiǎn)提示標(biāo)志，明示實(shí)驗(yàn)禁止行為（如吸煙、帶入磁性物體等），為大學(xué)生備置合格的實(shí)驗(yàn)服、口罩、手套等防護(hù)儀器。其次選擇安全的野外實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所、實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排科學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)使用的含安全隱患的實(shí)驗(yàn)儀器定期安全檢測(cè)，提高野外實(shí)驗(yàn)的裝備水平，配齊各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)安全防護(hù)設(shè)備。再次對(duì)實(shí)驗(yàn)用的高危儀器和藥品要認(rèn)真登記和安排專人保管、使用，在擺放位置做好警示標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)內(nèi)容包括該危險(xiǎn)藥品的性質(zhì)和預(yù)防、安全操作、應(yīng)急處理措施，不斷提醒實(shí)驗(yàn)的大學(xué)生要時(shí)刻規(guī)范操作，當(dāng)危害不能避免時(shí)能采取正當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，將危害影響控制在最小范圍。最后要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師的安全業(yè)務(wù)培訓(xùn)，并將實(shí)驗(yàn)安全情況列入實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)工作考核范圍，落實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理教師的安全責(zé)任。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)安全教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制。傳統(tǒng)的大學(xué)生地理實(shí)驗(yàn)成績的評(píng)定，側(cè)重于大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如以實(shí)驗(yàn)報(bào)告記錄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來衡量實(shí)驗(yàn)的成敗，忽視了大學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的規(guī)范操作和安全事項(xiàng)的評(píng)價(jià)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)安全教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制，將安全教育與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一體，將大學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的安全規(guī)范情況做為實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，充分利用評(píng)價(jià)的導(dǎo)向功能促進(jìn)大學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)安全的重視。在實(shí)驗(yàn)成績考評(píng)中增加實(shí)驗(yàn)安全評(píng)價(jià)一項(xiàng)，把實(shí)驗(yàn)安全評(píng)價(jià)成績納入大學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的總評(píng)成績。如審查大學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)儀器裝置是否按照要求搭建、實(shí)驗(yàn)儀器使用是否按規(guī)范操作、實(shí)驗(yàn)藥劑使用是否規(guī)范、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的儀器和藥品廢料是否進(jìn)行規(guī)范處置等。安全評(píng)價(jià)情況可結(jié)合實(shí)驗(yàn)教師的監(jiān)察、大學(xué)生的自評(píng)和大學(xué)生互評(píng)打分。對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范、存在實(shí)驗(yàn)安全隱患的大學(xué)生，一律按實(shí)驗(yàn)考評(píng)不合格打分。這種評(píng)價(jià)體系讓大學(xué)生意識(shí)到實(shí)驗(yàn)安全規(guī)范操作的重要性，真正提高其安全實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

應(yīng)加強(qiáng)高水平專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。教師的有力指導(dǎo)是樹立學(xué)生創(chuàng)新的信心和引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問題的堅(jiān)強(qiáng)后盾，而每個(gè)學(xué)生所研究的課題不可能只屬于某一個(gè)學(xué)科方向，這就需要一支相對(duì)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、教學(xué)與科技服務(wù)能力強(qiáng)的專兼結(jié)合的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，能及時(shí)地幫助學(xué)生解決問題。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與外界環(huán)境脫節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)與地方企業(yè)的聯(lián)系，積極開展國內(nèi)、國際交流與合作，共建高水平、多功能的實(shí)訓(xùn)基地，使企業(yè)、學(xué)生受益。

教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控制度還不夠完善。

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)發(fā)展的對(duì)策

要徹底改變目前的現(xiàn)狀，需要重視以下幾個(gè)方面:

(一)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面實(shí)施一系列改革。

1．優(yōu)化資源配置，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。根據(jù)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)踐能力訓(xùn)練的需要，按基本技能訓(xùn)練、設(shè)計(jì)綜合技能和工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)三大模塊進(jìn)行資源整合，優(yōu)化資源配置，重組實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，形成金工、電工電子實(shí)習(xí)———基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練———課程設(shè)計(jì)———綜合系統(tǒng)性設(shè)計(jì)———以工程為背景的科研訓(xùn)練———?jiǎng)?chuàng)新科技競(jìng)賽訓(xùn)練等組成的一個(gè)實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)鏈，構(gòu)建一個(gè)“三層次、六類別”的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)新體系。

2．改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、突出多元化、系統(tǒng)化。合理安排不同類型實(shí)驗(yàn)的比例，優(yōu)化基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，既有面向單門課程的課程設(shè)計(jì)又有面向多門課程的綜合性系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。及時(shí)將教師的科研成果和工程實(shí)際應(yīng)用成果引入實(shí)踐教學(xué)，將學(xué)生參加教師科研和學(xué)生申報(bào)的學(xué)術(shù)基金、實(shí)驗(yàn)室開放基金等課外科技活動(dòng)中取得的經(jīng)驗(yàn)和成果進(jìn)行總結(jié)，作為新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

摘要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)高等教育人才培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用，文章主要對(duì)我院地理信息科學(xué)本科專業(yè)核心課程實(shí)驗(yàn)大綱進(jìn)行分析，并結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，通過問卷調(diào)查的方法對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和設(shè)計(jì)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。找出現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)大綱設(shè)計(jì)存在的主要不合理問題：核心課程之間實(shí)驗(yàn)設(shè)置有重復(fù)，缺乏綜合性和學(xué)科交叉性的現(xiàn)象等，學(xué)生的問卷調(diào)查結(jié)果也反映了同樣的問題。這些問題在很大程度上制約了我院地理信息科學(xué)專業(yè)本科教育質(zhì)量的提高。最后以問題為出發(fā)點(diǎn)，提出建立核心課綜合性實(shí)踐的建議，從而來提高該專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新、綜合應(yīng)用和實(shí)踐等方面的能力。

關(guān)鍵詞：地理信息科學(xué)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)大綱；綜合性實(shí)驗(yàn)

前言

地理信息科學(xué)專業(yè)是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)地圖制圖學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪工程、遙感學(xué)、地理信息系統(tǒng)、空間科學(xué)和管理科學(xué)為一體的綜合性交叉性專業(yè)，具有很強(qiáng)的技術(shù)性和實(shí)踐性，隨著相關(guān)行業(yè)現(xiàn)代化水平的提高，人才市場(chǎng)對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)畢業(yè)生需求量不斷增大，我國地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)也具有了一定規(guī)模[1，2]。地理信息科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過程中占有重要的地位，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，在高校人才培養(yǎng)過程中具有不可替代的作用[3-5]。我校地理科學(xué)與旅游學(xué)院的地理信息科學(xué)本科專業(yè)首次開設(shè)于2000年，近十九年來隨著我院師資力量的不斷增強(qiáng)，已經(jīng)擁有了地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)碩士點(diǎn)。該專業(yè)的本科教育已經(jīng)非常成熟，但是如何按照人才市場(chǎng)的需求，培養(yǎng)出具有解決綜合問題和創(chuàng)新型的地理信息科學(xué)專業(yè)的人才，也是我校地理信息科學(xué)專業(yè)亟待解決的問題。那么我們只能找到現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)方案的問題，針對(duì)問題進(jìn)行改革和修訂，找到解決辦法，來提高該專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

一、存在的問題

雖然我院地理信息科學(xué)專業(yè)課的培養(yǎng)計(jì)劃主要是根據(jù)實(shí)際用人單位的需求和畢業(yè)生的反饋信息，并借鑒國內(nèi)外一流高校的培養(yǎng)模式，同時(shí)也在不斷修訂和完善中。至今為止培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱存在五個(gè)版本。目前學(xué)院該專業(yè)本科生主要采用的是2016版教學(xué)大綱。地理信息科學(xué)專業(yè)主干課程名稱和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及課時(shí)分配情況如表1所示，可以看出6門主干課程，共設(shè)計(jì)了56個(gè)實(shí)驗(yàn)，總計(jì)為179個(gè)課時(shí)，相對(duì)前幾個(gè)版本實(shí)驗(yàn)課的比重明顯增加，在一定程度上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了地理信息科學(xué)的特征，突出注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和解決實(shí)際問題能力的目的。但憑借多年教學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)并仔細(xì)分析表1，可以看出2016版地理信息科學(xué)專業(yè)主干課程實(shí)驗(yàn)大綱和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容還存在以下問題。

（一）不同課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有重復(fù)設(shè)計(jì)的現(xiàn)象其中“專題地圖制作”的實(shí)驗(yàn)分別在《測(cè)量與地圖學(xué)》、《地理信息系統(tǒng)概論》、《數(shù)字專題地圖》和《空間分析原理與方法》課程中都有設(shè)計(jì)，總合計(jì)7個(gè)課時(shí)，也是所有重復(fù)設(shè)計(jì)分配課時(shí)最多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；“ArcGIS軟件操作”分別在《地理信息系統(tǒng)概論》、《數(shù)字專題地圖》和《空間分析原理與方法》都有設(shè)計(jì)，重復(fù)分配的課時(shí)共計(jì)10個(gè)；“空間數(shù)據(jù)處理”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分別在《地理信息系統(tǒng)概論》、《遙感概論》和《數(shù)字專題地圖》3門課中重復(fù)設(shè)計(jì)共計(jì)12個(gè)課時(shí)；“空間分析”在《地理信息系統(tǒng)概論》和《空間分析原理與方法》2門專業(yè)課中共設(shè)計(jì)10個(gè)課時(shí)；“數(shù)據(jù)庫建立”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在《地理信息系統(tǒng)概論》和《數(shù)據(jù)庫概論》2門專業(yè)課中設(shè)計(jì)6個(gè)課時(shí)。這7門主干課程重復(fù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容共計(jì)57個(gè)課時(shí)。查看實(shí)驗(yàn)大綱的具體內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)以上重復(fù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)形式幾乎都是一樣的，有的甚至使用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是一樣的。這樣簡單的重復(fù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的現(xiàn)象，表明課程實(shí)驗(yàn)之間缺乏溝通和整體設(shè)計(jì)思路，課程實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系和交叉性在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有充分考慮。重復(fù)設(shè)計(jì)不僅浪費(fèi)課時(shí)，也不能提高學(xué)生的實(shí)踐能力。今后培養(yǎng)方案不僅要對(duì)課程設(shè)置進(jìn)行合理安排，也要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行宏觀的設(shè)計(jì)和把控。此外，也能看出部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)僅限在本課程中的授課內(nèi)容，面窄也不涉及學(xué)科交叉和實(shí)用性，鍛煉學(xué)生能力的層次性也分明（圖1）。

（二）沒有從整個(gè)專業(yè)角度出發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，缺乏層次性核心課的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)僅從自身課程需要掌握的知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。但對(duì)于一個(gè)學(xué)科體系而言，沒有完整的、系統(tǒng)性和綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生無法體會(huì)到每門課在整個(gè)專業(yè)中的地位和作用，也不能從整體上掌握地理信息科學(xué)技術(shù)的綜合應(yīng)用能力。大部分實(shí)驗(yàn)僅僅停留在簡單的操作訓(xùn)練，而高級(jí)的鍛煉解決問題和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重缺乏。