《数字城市》课程研讨式教学过程研究
张海荣
（中国矿业大学环境与测绘学院，江苏 徐州）
摘 要： 分析了《数字城市》课程作为地理信息科学专业的研讨课的可行性；给出了本课程课前准备的要求；研究了课堂教学的四个步骤及学生与教师在课堂教学中的任务；根据教学实践，讨论了大学研讨式教学需要注意的问题。
关键词： 地理信息科学；数字城市；研讨式教学
一 引言
当前，为了进一步提高大学教学质量，针对大学课堂教学中“满堂灌”的弊端，因此大学课堂教学模式和教学方法正受至越来越多的重视。
大学研讨式教学符合国际高等教育改革发展的趋势，也符合新一代大学生的行为特点与要求。研讨式教学起源于德国，在西方是一种常用的教学方法。尽管研讨式课堂教学方法在国内受至广泛关注，但是如何设计与组织好研讨式课堂教学仍然需要讨论。
研讨式教学方式旨在提高学生自主学习与口头表达的能力，通过学生对课程知识的准备与专题研究，并通过课堂充分讨论，构建课程知识体系，培养逻辑性、批判性、创新性思维。
与研讨式教学相关的讨论与研究主要集中在下列 3 个方面 [1，2]：
①研讨式教学的课前准备。重点论述了讨论课题的设计方法。
②研讨课的课堂环节。主要讨论了教师讲授、学生讨论、教师评价的一些注意事项、方法和技巧。
（2）讨论环节。以学生为主体，教师为主导进行质疑、讨论，注意讨论知识点的分布，在讨论过程中，学生可以上网查阅资料。
中国矿业大学一直重视教学方法的改革和研究。自2012版教学大纲起已明确要求各个专业必须有1-2门课程采用研讨式教学方法。因专业差异，各个专业采用研讨式教学方法时，做法不仅一致。主要有两种形式：①教师讲授并给出一些主题，然后讨论；②在课程知识范围内，自由选题，自由讨论。
(3) 由于厂区石炭系含水层非均质性较强，模型只能反应现有钻孔资料所揭露的地层信息。从现有情况看，研究区地层渗透性差，溶质运移缓慢，污染物泄露进入地下水后会长时间滞留在含水层中，一旦遇到岩溶带，污染物会通过岩溶带高迅速运移到下游，危及下游泉水及地下水水质。
通过研讨式教学实践可以发现：①与教学内容相关的讨论课题的系统性设计不足；②学生准备不足，由于课程内容是在开始上课后才开始布置，学生不能及时准备课堂内容；③学生难以充分参与，由于研讨课中学生人数多，很难保证所有学生参与讨论和思考。
本文在多年教学实践的基础上，总结了《数字城市》课程研讨式教学的过程与方法。
二 研讨式教学方案设计
（一） 《数字城市》研讨式教学的可行性
《数字城市》该课程主要讲述数字城市现状与发展、数字城市信息基础设施与空间数据基础设施、空间信息技术、虚拟现实与增强现实技术、地理空间框架与公共服务平台建设应用、城市网格化管理、云计算、GIS与物联网技术、数字城市（智慧城市）建设的框架结构及关键技术、数字城市建设的内容。通过讲授和讨论，使学生掌握数字城市的基本概念、框架体系、关键技术、建设内容、应用示范等方面的基本知识，全面了解数字城市与专业知识体系的关系及3S技术集成的应用。
不是所有的课程内容都适合以研讨课方式进行。研讨课程应该考虑学生的知识结构、实际能力，既与本课程的教学内容密切相关，也是学生共同关注的紧贴实际的课题，是学生在今后深入学习、工作中将会面对或探索的技术工作。[4，5]研讨课题紧密结合地理信息科学专业先修课程与相关实践知识，还需考虑学生的认知范围（生活经验），使学生能够较易理解所要解决的问题，具有实用性、技术性、创新性，提高研讨的兴趣与热情。
（1）学生汇报环节。学生根据课前准备，由学生讲解选题，包括选题的发展现状、功能分析、数据分析、技术分析、系统的结构分析，给出目前技术条件下该领域存在的问题，当前是否有新技术、新方法进行改进或补充。
（二） 研讨式教学的步骤
吸附材料上还存在着3点不足：（1）重金属的吸附有限制条件，比如温度、pH值的不同，对重金属的吸附都有影响，中药材的水煎液大都为中性，会对材料的官能团有限制。（2）中药材里重金属的种类较多，且都是微量存在，但脱除材料对于金属的吸附有选择性，现有的天然材料已不能满足吸附效果，应针对不同的重金属加以结构修饰改造，以便提高重金属的吸附率。（3）中药材里的基质成分复杂，需要注意脱除过程中吸附材料对有效成分的影响，可以根据不同药物的性质及主要含量选用不同的材料。同时也可以将几种方法与吸附材料结合使用，相互补足。
自2003年8月正式投入发电运行以来，沙集泵站积极利用徐洪河行洪弃水开发水力发电，创造了可观的经济效益，对2003—2011年发电运行数据统计，年平均发电340.4万kWh，机组年平均运行14 183.3台时（按照单台机组平均出力240 kW）。经测试进行降低转速后，每台机发电功率增加约100 kW，全站共增加发电功率500 kW。考虑变频机组等相关设备消耗电量约40 kW，改造后泵站年均发电量可增至470.9万kWh，相当于火电厂燃烧578.7 t标准煤产生的电量，无论是经济效益还是社会效益均比较显著。
第一步，确定与分配研讨课题：教师根据课程内容和知识要点，确定本课程的选题。在第一次讲课中给出本课程需要研讨的课题，并将全部学生分成若干小组，每组分别选择与本课程有关的研讨课题。同时，指导学生汇报的要点及学生查找资料的方法和要求。告知学生课程考核要求。教师用两周时间讲授整个课程中较综合的理论、技术部分，使学生对本课程的内容有所了解，并通过一堂课进行讨论课示范。学生在正式进行研讨课之前将有2周时间准备。
第二步，文献查阅与汇报准备：学生按教师给出的方法和要求，独立自主地去查找文献（考虑至学生的时间，教师应准备一部分研讨式课题的资料给学生），阅读资料。学生在小组内对阅读的资料进行讨论分析、综合、比较、归纳、概括，协作完成15分钟左右的讲稿和PPT，并确定主要汇报人、汇报方式。研讨的提纲包括该领域的发展现状、数字城市中专题领域的功能、数据、采用的技术、数字城市子平台的结构、目前技术条件下该领域存在的问题，以及当前新技术、新方法应用等。
第三步，教师讲评：教师用5分钟时间点评学生的汇报与讨论的优缺点，对本节课的知识要点进行总结。
海叔也听从爷爷奶奶的教导，秉承善良、守信为人做事，因此公司业绩在金融风暴和电商冲击下都能保持稳定增长。最让家人欣慰的是海叔不止守法营商，还默默资助失学儿童。
第四步，课后总结：教师给出定性评语与定量成绩。学生根据切身体会写一篇学习心得，改进自主学习方法，促进教学。
研讨式教学将整个课程分为四个步骤：
（三） 研讨式教学课堂过程管理
（3）教师点评环节（约5分钟）。对学生的汇报过程、讨论过程进行讲评，对知识点进行总结。
(3)使用车门高度调整工装调整门页，以保证门页与车体鼓形重合一致。车门高度调整工装为1块厚10 mm的铝型材，调整门页高度时将该工装放在门槛上，然后将门页放置于工装上，最后拧紧相关紧固螺栓。此方法可保证门页到门槛距离为10 mm±2 mm(见图11)，即保证了门页与车体鼓形重合一致。
《数字城市》课程是地理信息科学专业第7学期的课程，课程具有很强的实用性。学生在具备了较完善的专业理论知识与技能的基础上，已有能力应用前三年所学的基本知识思考与解决数字城市建设中的有关问题。此外，学生在课余参加了一些学术活动，理解了学术活动的过程，为研讨式课程打下了一定基础。
③研讨式教学中教师与学生的作用。教师是指导者和组织者，学生是主动参与者[3]。
研讨课的过程包括三个环节：
古往今来，人们对于“幸福”的理解和追求从未间断。斯宾诺莎早在17世纪就从哲学角度系统阐述了他对幸福的看法，认为幸福是人们通过对于“善”与“恶”、“真”与“假”的认知达到的，只有认识到真观念，才能达到道德上的至善和最高幸福。哲学的目的就在于找到完满的人生，从而获得最高幸福。对于个体来说，幸福观决定了人生的境界；对于国家来说，幸福观决定了文明的程度。斯宾诺莎对幸福的理解，即使在现代仍未过时。
老爹的新妻子每天都会抱着孩子守在门外，老爹说把什么都留给她，他想守着我妈。他说我妈没了我，一个人可怎么过下去。
城里，我遇到老K，讲了这件事。老K不屑地说，没脸了呗，弄了个家破人亡，妻离子散，自己倒成了一个屯子人了。自作自受！
（2）学生的角色设计。学生是研讨课的主体，汇报的学生小组需要对其他同学的提问、评价、质疑进行响应，可求助于教师或其他同学。汇报小组以外的学生也可以进行相互讨论。
（1）教师的角色。以学生讨论为主，教师适当参与讨论，起至调节作用。鼓励不善表达的学生积极发言，并引导学生深入思考。根据学生发言的积极性和准确性了解每个学生对知识的掌握程度，做好记录，对学生的表现打分，作为平时成绩的一部分；对讨论过程进行总结，点评学生的汇报与讨论，总结知识点。
在讨论过程中需要注意教师与学生的角色扮演，教师与做生的角色分别为：
（四） 课程考核方法
课程考核包括平时课堂研讨表现和结课报告。课程考核评价机制是激励学生参与研讨的重要手段。因此，课程考核需以课堂研讨为主，包括两部分：课堂汇报和质疑讨论、课堂讨论参与情况。这两部分需要区分量与质，即评价不仅要考虑参与课堂研讨的次数，还要考虑讨论时发言的质量。课堂汇报与质疑的得分由教师与学生共同给出，这时教师的比重可略大，评分考虑课堂汇报的内容、讲解的状况、接受质疑讨论的情况，尽量反映学生的综合素质。[6]学生参与讨论的质量由教师给出。结课报告是有关全课程内容的一个总结，从另一个侧面反映学生自始至终参与程度或学习过程，由教师按五级制给分。
教师对课堂汇报与讨论需及时记录。学生对汇报小组的评价可以在课后由学生干部组织完成。
三 研讨式教学的几点思考
根据教学过程实践，在教学管理上需要注意下列问题：
（1）研讨课的人数最好控制在30人以下。过多的学生，使教师难以控制课堂过程，需要在课堂上花费很多时间去平衡学生的发言机会与时间，而过多的控制则影响了学生的思考与充分表达。此外，学生人数过多，使一部分不积极参与的学生得以蒙混过关，而积极参与的学生的积极性受至抑制。因此，建议采用小班上课。
（2）研讨课以安排在后半学期为宜，这样教师可以在上课以前与学生沟通，安排一些与课程相关的学习任务，从而使教师与学生均准备充分，提高研讨课的效果。
（3）研讨课会使教师的备课工作量增加，学生也需要花更多的时间。从学生的角度看，每周安排的课时不宜超过2次4学时，以便使学生有充分的准备。
我的儿子是在春天出生的。儿子的名字一直没有起。那天我在网上找到一个起名的网站，上面有名字测试。万姐一直抱着孩子站在旁边，等我找完了才说：“能不能给我女儿也算算。她叫任洁。”
（4）研讨课应该根据课程内容适度安排，需要充分考虑学生的知识结构与能力是否能够参与研讨过程。若不适当，则会导致教学进程与教学效果均较差。因此，对开设研讨课需要在教研室进行充分评估。
四 结束语
研讨式教学方法依赖于学生与教师在课前的充分准备和在课堂上的积极态度，涉及至教育学、心理学、社会学等各方面的知识与能力。研讨课应该考虑与学生实际能力相匹配的教学内容。作为研讨课的任课教师需要全面的专业知识及数字城市（智慧城市）建设工作经验，具备地理信息系统开发与数字城市建设的工作与研究背景，熟悉讨论课题的内容。
参考文献
[1] 孙彦波. 讨论式教学法在大学课堂教学中的应用研究[D].武汉：华中科技大学，2008.
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[3] 张利荣.大学研究性学习理念及其实现策略研究[D]. 武汉：华中科技大学，2012.
[4] 石楚平，周东一，伏军，等.《能源与环境》课程研讨式教学的研究与实践 [J].教育现代化 ，2018，5(04)：85-86+91.
[5] 陈雪姣.基于研讨式教学模式的远程开放教育课程研究[J].教育现代化 ，2017，4(42)：131-132.
[6] 孟祥海，刘植昌，张睿.本科生与研究生专业课程研讨式教学模式的探索 [J].教育现代化 ，2017，4(48)：155-157.
本文引用格式： 张海荣.《数字城市》课程研讨式教学过程研究[J]. 教育现代化，2019，6(41)：120-122.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.41.048
基金项目： 中国矿业大学教改项目（2015YB21）。
作者简介： 张海荣，男，汉族，江苏海门人，博士，副教授，主要从事GIS设计与开发的研究和教学工作。
标签：地理信息科学论文; 数字城市论文; 研讨式教学论文; 中国矿业大学环境与测绘学院论文;