【2024年度江苏省教育数字化十大创新案例(高教组)】南京师范大学:大类招生背景下数字化赋能庐山地理综合实习
- 江苏省教育信息化与数据管理中心
- 2025-05-14 16:27
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一、案例背景
野外实习是地理类专业培养学生实践力和综合思维不可或缺的重要环节。作为全国高校地理野外实习的经典区域——庐山,南京师范大学地理科学学院的庐山地理综合实习已有50多年的历史。近年来,在地理学大类招生背景下,实习中存在一些突出问题:实习数据缺乏智能的数据管理和分析平台,导致数据利用率低、学生实习成效评价欠缺;传统的野外实习模式依赖教师现场指导,学生自主性不强,实习效率较低,且受天气、交通等外部因素影响较大;实习资源的共享机制不完善,各高校之间的实习资源难以互通,以及由于地理综合实习人数规模较大带来的过程性管理难度大、资源共享机制不完善等问题突出。随着信息技术、虚拟仿真技术、3DGS模型实景三维场景构建技术的应用,学院探索出一条“以生为本强实践,数字赋能助创新”的实习模式。
图1 2023级学生庐山综合地理实习(#,无人机拍摄)
二、创新举措
学院以数字化、信息化技术为核心,构建了“数字庐山地理综合实习平台”,通过理念思路、方式方法和实习机制的多维度创新,实现了数字化背景下庐山地理综合实习的全面升级。
图2 数字庐山地理综合实习平台(数据管理+过程性考核)
(一)理念思路创新:构建“数据驱动+虚实结合”的实习新模式
提出“数据驱动+虚实结合”的创新理念,构建“一个数据中心、三大应用平台”的数字化实习模式。通过3S技术与传感网、云计算、虚拟仿真等技术的深度融合,以庐山为对象,打造一个实习数据可采集获取、集成管理;实习过程可远程监控、师生协作;实习资源可灵活更新、整合共享;实习环境可三维模拟、仿真交互,并在全国产生引领示范的实习新模式。
图3 数字化技术赋能庐山地理综合实习
(倾斜三维数据与全景数据)
(二)方式方法创新:依托中心,打造三大平台,实现实习全过程数字化
1.地理实习云数据中心:针对庐山数据管理问题,建立了庐山地理实习云数据中心,集中整合了地形图、地质、地貌、水文、土壤、植被等空间数据,以及实习人员、任务、图片、文本等属性数据。通过统一的数据管理与共享服务,确保了数据的一致性、安全性与可靠性,为野外实习提供坚实的数据支撑。
2.地理野外实习平台:该平台以学生和教师为中心,覆盖实习前、中、后期的全流程服务。实习前,学生可以提前熟悉实习线路和实习内容、实习任务;实习中,学生可随时发现问题和在线讨论,教师可进行远程指导和即时通讯;实习后,学生可通过平台提交作业和报告,便于数据管理和考核评价。
3.庐山地理实习共享云平台:采用云计算架构,面向全国高校提供庐山地理实习服务。各高校可通过虚拟空间自主建设实习资源,同时通过共享库整合经典资源,实现信息与服务的整合。平台还配备了庐山实习助手、管理系统和大屏远程管控系统,支持自主实习与远程协作,解决了资源分配不均的问题。
4.虚拟仿真地理实习平台:该平台通过虚拟现实技术,实现了虚拟实习与实地实习的有机结合。学生可通过虚拟平台提前了解实习区概况、目的和内容,提升实习效率。同时,平台通过“虚拟-实地-再虚拟-再实地”的循环模式,不断优化实习数据和方法,推动实习的持续改进。
图4 省级一流虚拟仿真实验平台
(三)实习机制创新:建立“高校协同+资源共享”的开放机制
学院通过庐山地理实习共享云平台,建立全国高校协同合作的开放机制。各高校可通过平台共享实习资源,形成统一的资源共享数据标准与规范,避免了资源的重复建设。这一机制不仅提升了实习的质量,还为全国高校提供了可复制、可推广的数字化实习模式。
三、主要成效
数字庐山地理综合实习平台的建设,能够真正解决实习过程中存在的重点问题,实现了“信息可查询、数据可分析、师生可协作、资源可共享”,促进了野外实习创新改革。主要成效如下:
(一)提升实习数据管理效率
统一的数据中心实现全国庐山地理实习数据的集中存储(约10T左右),建立实习成果的快速采集、组织、存储与管理机制,利用高效、实用的信息化手段,深化实习成果分析与应用。
(二)改善野外实习教学效果
智能的野外实习平台与传统野外实习有效衔接,改变了传统的单一教师讲授模式,促进了学生自主实习、数据处理的全新实习模式改革,目前已开展10年智慧庐山实习,学生人数达2000人左右。
(三)提高实习资源利用效率
丰富的庐山地理实验教学资源,以现代信息技术构建智慧化共享平台,进一步整合各学科实习基地和实验资源,促进野外实习资源共享数据标准与规范的建立。目前,已为全国10余所高校共享平台。
(四)促进学生综合能力发展
传统实习结合智慧化实习的创新实习模式,涵盖从数据采集、数据合成与可视化虚拟平台构建,到数据分析、成效评价的全过程。促进学生综合能力的发展、创新思维的培养、实习精神的领悟。学生成果包括大学生创新项目、毕业论文、竞赛获奖、庐山诗词系统、庐山课程思政视频、庐山故事地图等100余项成果。
图5学生成效案例(庐山地貌演化量化分析 )
