地理科学专业计量地理学课程教学改革研究

地理科学专业计量地理学课程教学改革研究摘要：在地理学的学科体系中，计量地理学担负着方法论的任务，将数学方法应用于地理问题的认识、分析和研究，有利于地理学由定性描述走向定量、定位的分析.针对教材难度偏大、课程结构失衡、学生汇报形式单一等问题，以及岭南师范学院文科生占大多数情况下的计量地理学教学，提出通过教材讲授+计量地理学相关软件上机操作+个人PPT展示的组合教学方式，在一定程度上提高了教学效果和学生的学习兴趣，同时理科生可以通过教材讲授深化理解更深层次的计量地理学教学内容.关键词：计量地理学；组合教学方式；教学改革StudyonteachingreformofquantitativegeographycourseingeographyscienceAbstract：Inthedisciplinarysystemofgeography，quantitativegeographybearsthetaskofmethodology.Applyingmathematicalmethodstotheunderstanding,analysisandresearchofgeographicalproblemsisconducivetothequalitativedescriptionofgeographytoquantitativeandlocalizedanalysis.Aimingatthedifficultyofteachingmaterials,imbalanceinthestructureofcourses,students'reportformsingle,andquantitativegeographyteachinginLingnanNormalUniversitywhenliberalartsstudentsaccountforthemajority,putforwardbybeingtaughtandmeasurementgeographyteachingmaterialrelatedcomputersoftwareoperationandpersonalPPTshowacombinationofteachingmethods,fromacertainextent,improvetheteachingeffectandstudentsinterestedinlearning.Atthesametime,sciencestudentscandeepentheirunderstandingoftheteachingcontentofquantitativegeography.Keywords：quantitativegeography；combinationteachingmethod；teachingreform目前，我国很多高校地理科学专业都开设了计量地理学［1课程.由于计量地理学涉及到的理论、公式、模型较多，且需要一些繁杂公式的推演和抽象概念的理解，具有多学科高度交叉、以专业软件（如SPSS,GEODA,Matlab等）工具解决实际问题、理论知识和应用实际密切结合的特点12-61,要求学生学习该门课程前最好具有一定的地理学、数学与统计学、计算机基础，否则学习难度会比较大.另外，由于该门课是选修课，学生不重视等原因，导致了教学效果不是很理想17-121.因此，针对岭南师范学院计量地理学课程现状,结合当今计量地理学的发展形势，从教材难度偏大、课程结构失衡、学生汇报形式单一等3方面探讨了现阶段计量地理学教学和实践中存在的问题，并针对问题提出了改革措施.1存在的问题1.1教材难度偏大目前，岭南师范学院采用徐建华主编的《计量地理学》［'］为教材.计量地理学课程中涉及的数学统计公式等内容往往跟大一大二时学习的高等数学与线性代数相联系，因此高等数学及线性代数的学习程度直接影响该门课程的学习.而地理科学专业1/4的学生为理科生，3/4的学生为文科生，普遍存在数学基础薄弱，抽象思维能力欠佳等问题，导致计量地理学中涉及公式讲解时，大部分学生跟不上教师的节奏，出现听懂一部分、听不懂另一部分的情况，学生普遍感觉该课程的学习难度略大，严重影响了学习效果，即使理科生也存在此现象.1.2课程结构失衡2019-2020学年第1学期计量地理学课程共计32学时，作业主要根据授课内容进行课前汇报及把汇报内容整理成报告2项内容.课程内容为理论基础以及上机实操2部分，前4周基本能保证每次上课都上机练习SPSS软件，从第5周开始，学生结合计量地理学课本内容，选择自己感兴趣的章节，结合实例及软件应用进行汇报，导致SPSS软件操作较少.课程课时安排方面，理论基础讲解时间所占比例远大于上机操作的时间，学生普遍觉得安排不合理.1.3学生汇报形式单一为了发挥学生的主观能动性，课程采用个人汇报的考察方式.不仅可以避免因小组合作出现有些学生偷懒的情况，而且可以从看书、理解公式、找文献、操作软件到最终的上台汇报，锻炼了他们多方面的能力.因为是单独承担任务，所以对学生的要求较高，他们必须主动承担，完成任务.由于学生能积极参与课程，普遍反响较好.以某学生汇报“马尔可夫预测”一节为例，该生开始看了一遍课本，对里面的公式推导过程几乎不理解，最后通过在期刊网上查找论文、看《线性代数与概率统计》课本、Bilibili教学视频以及请教同学才明白，最终收获很大.而且在汇报过程中，有很多学生介绍了较好的网站和软件，如地理空间数据云、geoda软件等，为学生以后找数据、分析数据提供了方向.但是，这种汇报形式也存在缺陷.如学生单独汇报容易造成汇报都集中在简单的章节，汇报重复率较高.此外，个人汇报时间限制为5min，难以对复杂问题展开讲述，很难加入互动等较为有趣的汇报方法，导致汇报单一、无趣.2教学改革问卷调查及数据分析针对计量地理学中教材难度偏大、课程结构失衡、学生汇报形式单一等3方面问题，设计调查问卷，问题包括单选题和多选题，进一步了解学生的学习效果及其对课程教学改革的看法.以授课2个班级的84名学生为调查对象，采用问卷星软件，共发放问卷84份，回收有效问卷84份，有效回收率为100%.2.1教材讲授的内容选取及讲解方式80.95%的学生认为该课程的学习效果一般，只有14.28%的学生认为学习效果很好，还有4.77%的学生（都是文科生）认为学习效果不好.而影响学生此门课学习效果的主要原因为：67.86%的学生认为是自身基础不好，有57.14%的学生认为教材难度偏大，32.14%的学生认为课程结构失衡，38.10%的学生认为汇报形式单一，47.62%的学生认为自己没用功，还有5.95%的学生认为存在其它原因，82.14%的学生认为是所涉及的数学知识阻碍了学习进度.针对课程内容偏难且课时有限，对于教材的内容讲授，51.19%的学生希望教师能勾选重难点，有侧重点地讲授，45.24%的学生希望教师能选取常用的知识点讲授，可放弃生僻类型的知识点；在讲解公式和模型时，91.67%的学生希望教师引入实例，结合实际问题讲解，65.48%的学生希望教师能介绍该公式或模型可在哪方面应用.由此可见，教材讲授的内容选取和讲解方式可以在一定程度上缓解由于该课程难度大对学生造成的压力.2.2相关软件上机操作，理论结合实践计量地理学课程实施理论学习与实践操作相结合的教学方法，如上机练习SPSS等相关软件，调查中发现，94.05%的学生认为这对学习有帮助，58.33%的学生认为上机操作减缓了理论学习的头脑负荷，50.00%的学生认为理解了公式的运用，使自己豁然开朗，只有1.19%的学生觉得上机操作减少了理论知识的学习时间，说明学生对上机操作教学模式的认可度较高.针对课程结构失衡的情况，对于课堂中的上机操作时间，有77.38%的学生觉得上机时间太少，21.43%的学生认为理论知识和上机操作都没掌握好.对于课堂上实在无法进行的上机操作，以“操作练习”形式布置作业，有75.00%的学生赞同且会认真完成，但还有小部分学生敷衍了事.在上机操作过程中，66.67%的学生觉得教师讲课速度合适，26.19%的学生觉得教师讲得略慢.由此可见，可以适当增加上机操作的时间，平衡理论知识与上机操作学习，让学生更好地掌握对理论知识的理解和上机操作的应用，且在上机过程中，教师可以多讲操作或软件，更好地达到理论结合实际的要求.2.3课前汇报的内容选取及组合方式计量地理学课程还采用了个人汇报的考察方式，97.62%的学生认为这对学习该课程有一定的帮助，67.86%的学生认为课前汇报能调动学生主动学习的积极性，拓宽知识面，同时也了解到一些有用的软件和网站，52.38%的学生认为有助于理解、学习公式和模型.可见，学生对课前汇报这种考察模式的认可度较高，但也有38.10%的学生认为课前汇报减少了上机操作的时间，8.33%的学生认为严重影响了理论知识的学习时间，课程结构有一定的失衡，需要妥善安排课程各部分内容的分配时间，并且严格控制每个人的汇报时间，否则会影响课程教学计划.针对课前汇报的内容和组合方式，对其他学生的课前汇报，有71.43%的学生选择感兴趣的才听，9.52%的学生觉得毫无兴趣，59.52%的学生希望布置的课前汇报内容实际一点.对于独立完成课前汇报的困难程度，有17.86%的学生觉得非常困难，78.57%的学生觉得一般，而准备课前汇报的时间普遍在一周之内.可见个人汇报的考察方式对学生有一定的压力，所花费的课堂时间也较多，因此提出了小组合作形式，抽到相同汇报题目的学生进行小组合作.83.34%的学生持赞同的态度，拒绝的学生除了想要挑战独自完成的(5.95%)，还有小部分学生担心出现小组分工的问题(10.71%).由此可见，课前汇报可在内容的选取和组合方式上进行改革，内容注重实用化，小组合作注重署名各自完成的部分等.问卷调查中还发现，有71.43%的学生希望汇报完毕后，教师进行简要的点评补充，让学生知道汇报效果如何，下次能有所改进.2.4考核方式对于计量地理学课程的考核方式，28.57%的学生希望沿用传统的课程考核，即平时分(40%)+期末考试(60%)，有34.52%的学生希望课前汇报能计入平时成绩中，还有36.91%的学生希望笔试与上机考试并重.学生预期这门课的总评成绩在80~89分的占58.33%，90~100分的占33.33%.由此可见，学生想在传统的考核方式中增加一些新的评判标准，也能让学生更重视上机操作和课前汇报，且学生对该课程的成绩期望值较高.3教学改革建议3.1理论学习与实践操作相结合教师在第一节课讲授理论知识，第二节课利用SPSS，Matlab等相关软件进行相应内容的上机操作.这种授课方式得到了大部分学生的认可.因为对数理概念没有深刻理解的文科生，在第一节课讲授部分感觉学习内容吃力，长时间进行理论授课会让学生失去学习兴趣.通过第二节课的软件学习，即学完理论后进行相关上机操作，能让学生对理论知识理解得更深刻，而不是停留在公式层面上，同时也能减轻头脑负荷,因为长时间学习理论公式，会导致大脑疲劳，学习效果不理想.通过利用软件进行辅助计算，学生理解了公式的用途以及如何应用，也理解了软件内部的计算过程，让学生有了豁然开朗的感觉，并且在上机操作过程中，学生的积极性较高，课堂氛围较好.通过对全体学生进行课后调研发现，在计量地理学课程中，上机操作这部分内容是不可缺少的一部分.对于计量地理学课程的教学，如果出现重教材理论轻实践应用的情况，学生很容易出现刚学理论知识,很快就忘掉的情况，因此，需要平衡理论学习与上机操作的关系.如果课堂上实在无法进行实机操作，可以“操作练习”的形式布置作业，让学生利用课后时间完成.总之，学习计量地理学课程，实践操作一定要有，并且可以适度增加实践应用方面的练习或作业.3.2课前汇报需要严格控制时间在课程的教学过程中，因为有些学生没有控制好汇报时间，打乱了教学计划，无法在学完理论后进行上机操作，所以后期的学习效果不太理想.为了避免这种情况，需要严格控制学生课前汇报的时间.因此，建议尽早把学生的汇报日程安排好，让他们能合理安排时间，充分准备汇报内容，提高汇报的质量和效率.在汇报过程中要求学生严格将汇报时间控制在5min内，避免因课时限制出现前期学生汇报时间长，后期学生汇报时间短的情况.3.3规划好课前汇报的内容和形式汇报要求理论与操作相结合，在汇报过程中发现，有些学生几乎是把书本的概念放上PPT，再照着PPT读概念，当教师对他们提问公式中的一些参数的意义时，他们便无法回答