基于GIS的应急救援技术类专业教学改革实践研究
摘要
关键词
地理信息系统(GIS)、应急救援技术、教学改革、职业教育
正文
主要研究方向:应急管理、安全生产技术管理。
[课题名称]贵州开放大学(贵州职业技术学院)2023年度校级一般课题(2023YB203)。
1 引言
在当今多变的自然环境和社会经济条件下,地理信息系统(GIS)已成为应急救援领域中不可或缺的技术工具。GIS能够有效地管理和分析地理数据,提供关键的空间分析功能,从而在灾害管理、风险评估以及救援资源的优化配置中发挥着至关重要的作用。例如,通过GIS技术,可以实时监控灾害发生的位置,分析受灾区域的地形地貌和人口分布情况,快速制定救援路线和策略,极大地提高了应对突发事件的效率和效果。
本研究旨在探索将GIS技术融入应急救援技术类专业教学中的实际操作和理论研究,通过教育改革提升未来应急管理人员在专业技能和决策能力方面的综合素质。研究的目的不仅是为了改善当前的教育模式,更是为了使学生能够更好地利用GIS技术处理实际问题,增强其在未来职场中的竞争力和适应能力。通过本研究,预期能够为教学实践提供具体的策略和方案,同时为学术界和教育界提供新的研究视角和实践经验。
2 将GIS融入应急救援技术专业教学的必要性分析
2.1教育政策和专业标准
在分析GIS融入应急救援技术专业教学的必要性时,我们首先需要考虑国家的教育政策和专业标准。根据《高等职业学校救援技术专业教学标准》的规定,GIS技术被列为该专业核心课程之一。该标准明确指出,救援技术专业的学生必须掌握空间数据处理、地理信息分析等关键技能,以适应现代应急救援的高技术需求。此政策不仅凸显了GIS在应急救援专业中的重要性,也为其教学提供了政策支撑,确保教育内容与时俱进,满足行业标准。
2.2地理与环境因素
贵州省作为中国西南的一个重要省份,其复杂的地质结构导致了频繁的地质灾害,如滑坡、泥石流和地裂缝等。这些灾害对人民的生命财产安全构成了严重威胁。在此背景下,GIS教育的实际需求尤为突出。通过GIS技术,可以有效预测灾害发生的概率和可能影响,优化应急响应计划和资源配置。因此,将GIS教育融入专业教学不仅是地理环境所决定的必要性,也是提高地区防灾减灾能力的关键步骤。
2.3校企合作的实践机会
贵州省的教育体系在推动校企合作方面具有先天优势,尤其是与贵州民航产业集团的合作。此合作不仅提供了实践平台,还使得教育内容与实际应用紧密结合。通过校企合作,学生有机会接触到最新的无人机搜救技术、航拍和测绘等实际应用,这些都是GIS课程的重要组成部分。此外,合作还促进了教学资源的共享,为学生提供了更多实战经验的机会,从而增强了学习的针对性和实效性。
2.4信息化教学的需求
当前,尽管应急救援技术专业的信息化教学已取得一定进展,但在教学内容和方法上仍存在不足。GIS课程的引入能显著改善这一状况。信息化教学不仅可以提高教学效率,还能通过数据分析和虚拟仿真等方式,增强学生对复杂情况的理解和处理能力。GIS技术的应用,如空间数据分析和三维地图制作等,可以使学生在理解复杂地理信息时更为直观,同时提高他们解决实际问题的能力,满足现代应急救援任务的需求。
3 将GIS融入应急救援技术专业教学的注意事项
3.1内容选择与融合
在将GIS融入应急救援技术专业教学的过程中,首要任务是精心选择与专业紧密相关的教学内容。GIS领域广泛,内容丰富,但并非所有功能都适用于应急救援。因此,教育者需要从实际应用的角度出发,挑选那些能够直接提高学生在应急情况下的响应和处理能力的工具和方法。例如,选择重点教授如何使用GIS进行灾害区域的快速评估、资源分配图的创建和路径规划等。此外,教育者应避免盲目全盘采纳技术,而是应选择那些能够增强课程实用性和教学效果的核心内容,确保教学活动既系统又高效。
3.2实用性与针对性
GIS教学应侧重于实用性和针对性,尤其是在应急救援技术专业中。这意味着需要精选实际案例进行教学,这些案例应该能够模拟真实的救援场景,如地震、洪水或森林火灾等。通过这种方式,学生可以在仿真环境中应用GIS工具,进行数据分析和决策制定。实战演练不仅加深学生对理论知识的理解,还能增强他们在真实环境中的应用能力,为未来的职业生涯打下坚实的基础。
3.3教育适应性
应急救援技术专业的学生背景多样,因此在GIS教学中应考虑到学生的基础和接受能力。采用循序渐进的教学策略,从基础的GIS概念和操作开始,逐步过渡到更复杂的应用和分析技术。这种方法有助于学生克服对新技术的畏惧心理,逐步建立起信心和兴趣。教育者应设计不同难度的教学活动和评估,确保所有学生都能在各自的水平上取得进步,同时鼓励他们积极参与和探索。
3.4跨课程整合
为了全面提升学生的综合应用能力,GIS教学不应孤立进行。将GIS与无人机操作、计算机辅助设计(CAD)及其他相关课程相结合,可以形成一个互补的知识体系。例如,无人机收集的地理数据可以用于GIS分析,而CAD技术则可以支持救援设备和临时设施的设计。这种跨课程的整合不仅拓宽了学生的技能范围,还加深了他们对如何在复杂救援操作中综合运用多种技术的理解。通过这种方式,GIS教学能够更加贴近实际应用,极大地增强课程的实用性和有效性。
4 将GIS融入应急救援技术专业教学的方法路径
4.1软件和教材的选择
在将GIS技术有效地融入应急救援技术类专业教学中,选择合适的软件和教材是关键的第一步。对于本课程,我们选择了广泛使用且功能强大的ArcGIS软件。ArcGIS是业界认可的领先地理信息系统软件,以其稳定性、广泛的应用场景和深入的分析能力,被众多教育机构和专业机构采用。此软件不仅支持详细的空间分析,还提供了丰富的数据可视化工具,使得学生可以直观地理解和操作复杂的地理数据。
为了配合软件教学,我们选用了《ArcGis10.2基础实验教程》作为主要教材。该教材由清华大学出版社出版,内容覆盖ArcGIS软件的基础操作、数据处理和分析技巧等,非常适合初学者和有一定基础的学生。通过结合理论与实践,该教材能够帮助学生系统地学习GIS的核心技术和应用方法,为后续的专业学习和实际应用打下坚实基础。
4.2课程安排与教师选拔
确定GIS课程的学时和内容安排是实施教学计划的重要组成部分。考虑到GIS在应急救援中的应用广泛和技术复杂性,我们将GIS课程设置为必修课,安排在专业学习的初期,具体为大一上学期,共计36个学时,其中理论与实训各占18学时。这种分配旨在确保学生能够在获得足够理论知识的同时,有充分的时间进行实际操作和技能训练。
在教师的选拔上,我们采用了基于专业背景和教学经验的双向选择机制。首先,候选教师需要自荐,表达教授GIS课程的意愿和动机,随后由教研室进行综合评估,考察其专业知识水平和教学能力。我们特别重视教师在GIS领域的实际操作经验,以及他们在教学中运用创新方法和技术的能力,确保教学团队既有深厚的专业知识,也具备良好的教学技巧。
4.3教室与设备准备
为了支持GIS课程的顺利实施,教室和相关设备的准备也非常关键。我们利用学校现有的计算机机房作为GIS教学的主要场地。该机房配备了60台高配置电脑,每台电脑都安装了最新版本的ArcGIS软件,确保学生能够在课堂上进行实时的数据分析和操作练习。此外,机房还配备了高速网络连接和多媒体教学设施,支持教师进行多媒体教学和在线资源的共享。
5 教学改革的预期目标与成果展望
5.1教学内容优化
引入GIS课程是应急救援技术专业教学改革的核心内容之一。通过这一改革,我们旨在优化现有的专业课程结构,实现理论知识与实践技能的更好结合。GIS作为一个多功能的分析工具,提供了理解复杂环境和情境的独特视角,特别是在应急管理和灾害响应领域。此课程不仅增加了专业课程的广度和深度,也使学生能够通过实际操作来深化对理论知识的理解。我们预计,这种课程内容的丰富和优化将直接提高学生的学习效果,使他们能够更有效地将学术知识应用于实际问题解决中。
5.2教学模式创新
为了进一步提升教学效果,我们计划采用包括项目式学习和PDCA(计划-执行-检查-行动)循环在内的现代教学方法。项目式学习方法将使学生在解决实际问题的过程中主动学习和应用GIS技术,如通过分析地理数据来策划救援行动或优化资源配置。PDCA循环则将引入一个持续改进的过程,学生可以在实际应用中不断检视和优化自己的工作成果,这种方法有助于培养学生的批判性思维和问题解决能力。通过这些创新的教学模式,我们期望学生能够在动态和挑战性的环境中更加灵活和有效地工作。
5.3教学手段丰富
在教学手段上,我们将结合在线资源和实地操作,增强学生的实际操作能力。通过使用在线GIS平台和数据库,学生可以接触到最新的地理数据和分析工具,这些资源将支持他们在任何时间和地点进行学习和研究。实地操作,则通过校外实习和现场访问等形式进行,使学生能够在真实的应急响应环境中应用他们的GIS技能。这种教学手段的多样化旨在提供全方位的学习体验,帮助学生建立理论与实践之间的桥梁。
5.4学生能力提升
通过积极参与国内外的GIS及应急管理相关比赛,以及参与学校与企业合作的实际项目,学生将有机会提高其职业技能。这些活动不仅能够让学生在竞争和合作中学习到先进的技术和方法,还能提升他们解决复杂问题的能力,增强团队协作和领导力。这种以实践为导向的学习模式是提高学生职业准备水平的关键,使他们能够在未来的职业生涯中表现出色。
5.5对区域经济发展的贡献
通过这一教学改革,我们预期将培养出一批能够直接服务于地区需求的技术人才。学生们通过掌握GIS技术,将能有效参与到地区的环境管理、灾害预防和应急响应等多个方面,从而对贵州省乃至更广泛区域的经济发展和社会稳定做出贡献。教学改革的成功实施,将不仅提高教育质量和学生就业率,还将通过技术创新和知识转移,促进地区经济的可持续发展。
6 结论
本研究探讨了将地理信息系统(GIS)技术融入应急救援技术专业教学中的必要性、注意事项、实施路径以及预期成果。通过分析,我们发现GIS教育在提升应急救援专业学生的实际操作能力、理论知识应用和职业技能方面具有显著效果。教学改革的主要目标是通过优化课程内容、引入现代教学方法、丰富教学手段,以及提供实践机会,全面提高学生的学习效果和职业准备水平。此外,GIS的融入不仅支持学生个人能力的提升,还为地区的经济发展和社会安全贡献力量。随着GIS技能在全球应急管理中的日益重要,我们的教学改革可以为教育者和政策制定者提供宝贵的参考和启示。总之,GIS技术的教学融合是一个多方面的、互利的过程,它有助于建立一个更加专业和应对快速的教学环境,为应对未来的挑战培养出更多的专业人才。
参考文献
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