基于CDIO模式的土地资源学课程教学改革实践
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作者:宾津佑 陈士银 乔俊果
摘 要：以广东海洋大学土地资源学课程为例，为适应新形势下国家战略性需求与发展新动向，通过剖析传统土地资源学课程实践教学中存在的问题，以“双一流”学科建设为契机，立足学科发展本位，彰显学科专业特色，精准发力施策，将CDIO理念的构思—设计—实现—运行等4大环节贯穿于土地资源学课程体系、教学模式、教学过程、教学方法、考核方式等诸多环节，对于进一步构建和完善既符合新时期高等教育转型发展新形势，又契合院校特色的课程教学体系改革具有重要意义。
关键词：CDIO模式;土地资源学;教学改革
中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）22-0184-04
Abstract： By analyzing the problems existing in the practical teaching of traditional land resources course， taking "double first-class" discipline construction as an opportunity to adapt to the national strategic needs and new development trend under the new situation， based on the subject development standard， highlighting the professional characteristics of the subject and specialty， making precise efforts to implement the strategy. The four major links of conception， design， implementation and operation of the CDIO concept are throughout the land resources science curriculum system， teaching model， teaching process， teaching method， assessment method and so on. It has a reference value for further constructing and perfecting the reform of the curriculum teaching system that conforms to the new situation of the transformation and development of higher education in the new period and fits the characteristics of colleges and universities.
Key words： CDIO concept;Land resource science;Teaching reform
隨着土地资源管理战略需求的提升和土地信息产业的蓬勃发展，如何缩小高校土地资源管理人才培养与国际国内人才发展需求的差距，培养一批具有面向社会需求、创新能力强、适应企业项目需要的高质量复合应用型土地资源管理人才，已成为高校土地资源管理专业人才培养的重中之重，更是土地资源管理专业教育者持续关注的焦点。高校要想在“双一流”背景下实现学科跨越式发展，改革势在必行。土地资源学课程作为土地资源管理专业的核心基础课，积极进行土地资源学课程体系的人才培养模式教学改革和实践创新，对于提升本专业学生的学科理论基础、专业技能、系统分析思维与创新思维具有重要意义。
1 传统土地资源学课程实践教学存在的问题
土地资源学是以土地资源管理专业基础知识、专业技能等为主贯穿各类基础课与专业课的核心课程[1]，同时也是土地资源管理专业实践基础、专业技能与系统思维训练的重要学科，在整个培养方案和课程设置中占据重要地位，对于培养和提升土地资源管理专业应用复合型人才的综合素质至关重要。当前课程教学实践多沿袭传统教学模式，主要的问题表现为：教学过程中教师本位仍占主体，教学模式单一，“满堂灌”、“一言堂”、“填鸭式”教学等现象仍然存在，导致教学效率低下，学生参与度、积极性不高;新时期国土空间规划、“多规合一”大背景下，土地科学新技术、新方法以及最新行业规范并未及时与教材内容相衔接，教材内容更新滞后，实践教学过程存在脱节现象;由于新课改背景下课时量大幅压缩，在有限的课时内难以满足现实教学的需求，如何在有限的课时内提升教学效率已成为当下实践教学面临的重要挑战;教学考核方式单一，多采用“平时成绩+期末成绩”的形式评定综合成绩，学生应付式突击考试，难以将知识点内化为适应学科发展、提升专业技能以及社会经济发展需要的核心竞争力。因此，新形势下开展土地资源学课程教学改革迫在眉睫。
2 基于CDIO模式的土地资源学实践教学改革
2.1 教学实践改革研究现状 21世纪初，由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学联合组成的跨国研究组织经过4年的探索研究，创立了CDIO工程教育理念和人才培养模式，近年来对中国工程教育产生了深远的影响[2]。CDIO教学模式（Conceive-Design-Implement-Operate），即由构思—设计—实现—运行等四大环节构成，是以工程项目设计为导向、创新能力培养为目标的教育模式，注重培养学生的系统工程技术能力，尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力，以及较强的自学能力、组织策划能力和协调沟通能力，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，是西方国家为培养学生综合能力而构建的一种教学模式。近年来，随着CDIO教育模式的“中国化”进程不断推进，众多学者开始关注对CDIO改革的理论探讨与实践探索[3]。研究内容逐步由关注CDIO模式本身向CDIO教学改革实践转变，并涉及“课程体系”“专业建设”“创新能力”“集成化教学”“项目驱动”等诸多研究领域，在国内相关教育政策的引导下，本土化特色日益明显。国内CDIO研究由一般的课程体系构建向课程内容开发的一体化特色课程设计建设转变，并以“专业建设”为主线，结合专业发展实际，注重培养学生的创新思维和综合实践动手能力。 现有研究虽关注了国外CDIO理念的改革前沿发展动向，但多将CDIO模式等同于基于一般的项目学习或问题学习，而不是强调由人才培养目标到教学方法到教学评价的多目标、全方位、多层次的综合实践改革。其次，现有研究多针对于土地资源学课程教学研究案例、实验教学、教学方法等方面进行单独探讨[4-7]。鉴于此，为适应和满足新时期、新趋势下对国土管理、技术支撑等应用复合型人才的现实需求，笔者针对现有课程体系建设与专业人才培养过程中的不足，围绕“双一流”建设背景下构建基于CDIO理念的土地资源学课程教学改革与实践发展模式，将CDIO理念融入土地资源学课程体系、教学模式、环境建设以及实际教學过程中，分析现有土地资源学教学模式的规律、特点及存在的问题，突破原有传统的教学大纲、教学手段、教学内容、教学模式的局限，拓展教学思路，改革教学方法，更新教学内容，转变教学理念，深化教学分析，提升教学效果，结合当前“双一流”建设的背景以及该学科的发展实际，基于CDIO理念下针对土地资源学课程探讨其教学改革与实践的培养模式构建与发展策略，构筑多层次、多目标实践教学改革的应对策略及方案。
2.2 实践教学体系构建 将土地资源学课程实践教学改革与CDIO理念的4大环节相契合，构建本课程教学改革的整体思路框架，如图1所示。
2.2.1 构思阶段 将课程模块划分为理论与实践教学两大模块，其中理论教学又包含3个认知模块，分别是土地资源学基本理论构建模块、土地资源开发利用与保护认知模块、土地资源基本概况及地理分区模块，实践教学则包括野外综合实习和实训基地实习2个方面。
2.2.2 设计阶段 立足于学科本位，凝练专业特色，创新培养模式，优化教学体系，强化学科专业基础与学科发展规划的顶层设计。
2.2.3 实施阶段 以项目案例为载体，以校企实训平台为依托，以学科专业竞赛为契机，以创新创业项目为着力点，全方位整合实践教学资源，全面提升学生在土地资源管理、规划、调查、评价等方面的实务技能。
2.2.4 运行阶段 在理论学习和充分研讨的基础上开展业务调研、实习。以湖光岩国家地质公园、南亚热带植物园为实习基地，通过野外考察实践，让学生主动构思有关火山地质地貌的形成原因及其对南亚热带地区土地资源各要素间的相互作用影响关系进行探讨，通过小组合作探究的方式设计土地资源调查研究项目方案，并提交土地资源调查报告成果，形成对土地资源调查的初步认识。以广东省广量测绘信息技术公司、广东晟腾地信科技有限公司、广州南方测绘仪器有限公司等实习基地为载体，以湛江雷州半岛地区典型村庄为研究对象，通过开展土地资源实地测绘与调研，让学生了解土地资源测绘调研相关技术，熟悉土地资源调查的基本内容、流程与运作。以广东金兰德房地产评估咨询有限公司、中山华远国土工程有限公司、广东永固土地工程有限公司等实习基地为载体，通过项目实践实际接触、参与土地适宜性评价、土地经济评价、土地集约利用评价、耕地质量等级调查评价、土地整理开发等相关实操业务。依托校企实训平台，结合“挑战杯”、土地利用规划大赛、大学生创新创业项目等形成集CDIO于一体的实施运作模式。
3 基于CDIO模式的土地资源学教学实践改革措施
3.1 立足学科本位，构建教学培养方案与课程体系的动态调整机制 结合土地科学研究前沿与重点[8]，将土地资源管理专业课程设置大致归类为土地经济、土地管理、土地资源利用与规划、土地工程与技术等四大模块，由于各院校学科优势及定位不同，在课程内容设定上也各有侧重。土地资源学作为核心基础课，同时也是必修课，在整个课程体系中贯穿始终，学科交叉渗透特性鲜明（图2）。但受课程精简和课时量压缩的影响，在新版培养方案和课程体系中仅保留了地球概论一门课程作为土地资源学课程学习的预先专业基础课程，原有土壤学、地质学等相关课程在现有培养方案和课程体系中均被剔除，生态景观学则作为选修课放置在该课程之后。在实际教学过程中，由于缺乏相关的预备专业知识，学生在学习过程中难以透彻理解相关知识点，对于理科生而言更是难上加难。此外，实践调查环节涉及到土地资源调查等相关具体内容，都离不开土壤学、地质学等其他学科作为支撑。而目前培养方案和课程体系多以4年一贯制的“一刀切”管理方式，中途不能随意变更，在很大程度上限制了教学实施和改革的灵活性[9]。因此，在教学培养方案与课程体系构建过程中不应一味追求精简，而因将构思—设计—实现—运行环节始终贯穿于课程体系设计和培养方案构建之中，立足专业知识的系统化、体系化，通过不断发现问题、解决问题，实施动态机制调整，力争在破中求立。
3.2 凝练专业特色，打造具有海洋性、差异化的混合式教学新模式 “互联网+”的信息化教学背景下，为实现信息共享、聚合，无障碍交互式网络教学已成为当下信息化教学的重要辅助手段。目前，仅有中国地质大学（国家级）、广西师范学院（自治区级）、沈阳农业大学（校级）等几所高校结合自身优势和专业特色构建了相关网络精品课程，在一定程度上扩展了课堂教学的时空限制，为MOOC课堂、翻转课堂等新型混合式教学模式的开展提供了可能，但在教学资源共享上仍存在局限，高质量精品课程资源数量仍相对较少，相关网页链接和后期更新维护滞缓，缺乏优质教学资源共建共享机制，加上教材体系的不同，在实际教学过程中信息资源聚合难度大，交互式网络教学的实施效果欠佳。而土地资源管理的多学科交叉融合特性明显，横跨理、工、管、农等学科，现有土地资源管理专业也多集中在农学类、综合性院校。而海洋是国土空间的重要组成部分之一，近年来海洋空间规划越来越受到国内乃至国际的广泛关注，如何通过海洋空间的综合规划管理实现海洋可持续发展已成为当下学者们关注的焦点。因此，作为综合性海洋大学，更应把握契机，立足学科发展本位，整合现有优质课程和教学资源，实施差异化、特色化发展，开创具有海洋性特色的土地资源学精品课程。通过因地制宜、因材施教，构思具有海洋性特色教学设计方案，运用线上与线下教学有机融合、“MOOC+SPOC+翻转课堂”交互式教学等多样化形式，多维度、全方位打造具有海洋特色的混合式教学新模式。 3.3 改革教学方法，将CDIO理念融入理念与实践教学改革全过程 土地资源学作为土地资源管理专业的核心基础课，理论性较强，涵盖的知识面广，相关概念内容易混淆，仅靠学生记忆难以真正达到效果，尤其在讲述过程中需要引入相关实际案例作为支撑，并在项目实训的过程中加以理解和消化。因此，在实际教学过程中，引入翻转课堂教学，课前通过视频教学资料的学习，完成预留作业，做到课前预习;课中根据教学任务要求，以目标驱动为导向，通过学生小组探究与讨论，广泛查阅资料，设计项目实训实施方案，教师辅导答疑;课后通过小组成员分工协作，归纳总结与互评，强化批判性思维，引导学生根据项目实际、自身兴趣以及自身优势系统深入学习、理解、消化和吸收专业知识，将构思—设计—实现—运行4大环节贯穿于整个理论与实践教学过程中。
3.4 更新教学内容，有效衔接土地科学发展最新前沿动向及新要求 伴随着社会经济快速发展以及地理空间信息科学技术的不断发展，大数据、无人机摄影遥测技术、遥感技术等新兴技术的不断涌现，传统方式运作下的土地规划、管理模式正经历新一轮的技术变革。由于现有教材多为“十三五”时期规划教材，教材内容更新相对滞后，教材书面内容与现有行业规范存在脱节现象，因此及时更新教学内容，并对接最新行业规范、新技术、新方法，对整体把握土地科学最新发展前沿具有重要作用。此外，学科专业发展既要满足社会市场的需求、紧跟学科前沿，也要结合院校优势和教学实际。而广东海洋大学作为一所综合性海洋大学，在教学过程中更应突出其海洋性特色，通过增加海洋国土空间规划等教学内容强化学科专业特色，为海洋国土空间规划管理、海洋空间可持续开发培养相關复合应用型人才。以雷州半岛滨海岸线为题材，设计针对海洋国土空间开发、调研、评价的教学案例，在原有教材体系中拓展如海洋资源环境承载力评价、海洋国土空间开发适宜性评价、海洋国土空间综合整治与生态修复等案例教学，凝练学科专业特色，并结合实地调研考察，形成海洋国土空间相关的优秀教学案例。
3.5 创新考核方式，构建多主体、多元化的过程考核评价反馈机制 突破原有单一考核方式，强调过程考核评价，注重培养学生自主学习、自主探究的意识以及专业综合实践技能。考核内容构成为：理论学习（线上线下学习、闭卷考试）、综合实践（实习报告）、主题探究（小组讨论、学生互评）、课堂互动（抢答、随堂测验、问卷调查、课堂活跃度）、创新积分、签到考勤等环节。建立整门课程及各个章节的学习任务清单，运用线上线下交互式教学，在不同环节设置不同的分值占比，基于CDIO理念按照构思—设计—实现—运行4个阶段对各个环节进行进阶计分，强化学生自主学习能力的培养，增加创新积分（包括专业竞赛、创新创业）环节，构建学习考核激励机制，最大限度调动学生学习自主性、独立性、自律性、积极性。强化学生学习过程中的监控管理与反馈机制，要求学生建立课程学习的“问题清单”，并给予实时反馈、答疑。变革任课教师单主体主导考核方式，通过引入学生互评、教师点评、综合实习鉴定等形式构建多主体评价考核机制，确保课堂实施高效化和教学考核的有效性。借助互联网平台、APP等信息化教学手段实施信息化考核管理，使考核过程更精细化、透明化、公开化、具体化，考核结果更趋科学化、精准化、全面化。
4 结语
基于CDIO理念的构思—设计—实现—运行四大环节构架多层次、多目标的土地资源学课程实践教学体系，对于强化学科本位、凝练专业特色、创新培养模式、优化教学体系具有重要意义。通过强化学科本位，重视基础学科在专业培养中的地位与作用，加深学生对土地资源学预备专业知识的理解与学习，为后续专业课程学习和综合性实践项目的实施与开展奠定扎实的理论基础。注重凝练专业特色，改革教学方法、紧跟学科前沿、更新教学内容，围绕海洋性特色开展和实施海洋国土空间开发的案例教学设计。创新培养模式，通过指导学生参与校企实训锻炼、学科专业竞赛、创新创业项目等活动，不断提升学生的创新思维和科研创新能力，着力培养高素质创新性复合应用型人才。教学实践改革是一项复杂的系统性工程，涉及培养方案、课程体系、教学内容、教学目标、教学评价、教学考核等诸多方面，需要根据社会需求、行业发展、学科前沿、人才培养等对教学改革方案进行不断完善与修正，不断深化课程体系与教学内容改革，以适应新形势下高等教育转型发展和“双一流”背景下课程教学改革实践的需求。
参考文献
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（责编：徐世红）
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