基于慕課背景下的GIS課程教學(xué)改革研究

程 輝,唐南奇

（福建農(nóng)林大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，福建 福州 350002）

MOOCs（Massive Open Online Courses）是“大規(guī)模在線開放課程”的簡稱，這種新型的教學(xué)模式最早起源于美國，秉承“將世界上最優(yōu)秀的教育資源送達(dá)地球最偏遠(yuǎn)的角落”的理念，一經(jīng)出現(xiàn)便在互聯(lián)網(wǎng)上迅速蔓延開來得到了廣大興趣愛好者的積極響應(yīng)和支持。2011年美國斯坦福大學(xué)開設(shè)的《人工智能導(dǎo)論》免費課程更是吸引了全球190多個國家16萬人同時參與注冊學(xué)習(xí)，隨后美國三大MOOCs平臺（Udacity、Coursera和edX）相繼問世，MOOCs教育在全球風(fēng)靡成為關(guān)注的熱點，2012年被美國《紐約時報》命名為“MOOC元年”。MOOCs的出現(xiàn)在中國備受關(guān)注，以北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)等為代表的國內(nèi)知名學(xué)府也紛紛以各種形式加入MOOCs教育的行列，清華大學(xué)則是進一步直接打造本土首個中文慕課平臺——“學(xué)堂在線”，國內(nèi)多個MOOCs平臺也隨后應(yīng)運而生。慕課依托現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為教育手段，并強調(diào)以學(xué)生為主體的教育價值觀，這種信息化時代下全新教育模式的興起必將對我國高等教育帶來巨大的沖擊。特別是在地理信息領(lǐng)域的高等教育中，教育者還是習(xí)慣秉承傳統(tǒng)的教育模式。因此，本文在分析MOOCs教育模式特點的基礎(chǔ)上，探討MOOCs對GIS課程教學(xué)改革的啟示和推動作用。

一、MOOCs教育模式的特點

1.大規(guī)模（Massive）：MOOCs所提供的課程區(qū)別于傳統(tǒng)高校授課對象的局限性，而是以網(wǎng)絡(luò)為載體，通過在線學(xué)習(xí)方式為更多人傳授專業(yè)知識，在網(wǎng)絡(luò)接入條件允許的情況下，學(xué)習(xí)人數(shù)是不受限制的。同時由于參與MOOCs的世界名校眾多，使得各學(xué)科的國際一流在線教育資源也是大規(guī)模涌現(xiàn)，能夠滿足學(xué)習(xí)者多元化教育的需求。

2.開放性（Open）：MOOCs所提供的課程都是通過現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)免費面向全世界所有地區(qū)的人群，它是一個完全開放的教育資源學(xué)習(xí)平臺，任何人都可以通過互聯(lián)網(wǎng)免費注冊學(xué)習(xí)自己感興趣的課程，不區(qū)分國籍和種族，不需要任何額外費用，不受時間和空間上的限制。

3.互動性（Interactive）：MOOCs教育模式通過網(wǎng)絡(luò)在線視頻、練習(xí)、測試、討論等多種方式，學(xué)生可自主選擇學(xué)習(xí)時間、內(nèi)容和進度。MOOCs視頻一般設(shè)置為十幾分鐘到幾十分鐘不等的時間長度，能夠讓學(xué)習(xí)者就某一專業(yè)問題進行反復(fù)學(xué)習(xí)，并且通過視頻中內(nèi)置的習(xí)題進行互動，學(xué)習(xí)者回答正確后方能進入下一階段的學(xué)習(xí)，兼顧了學(xué)習(xí)投入程度和學(xué)習(xí)效率。同時與視頻公開課不同，MOOCs還可以進行師生之間、生生之間的相互交流探討，互動性強，學(xué)習(xí)目的性明確，真正做到以學(xué)生為主體，教師則更有針對性地輔助學(xué)習(xí)者解決疑難問題。

二、現(xiàn)階段GIS課程教學(xué)存在的不足

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)的一門核心課程，是集計算機科學(xué)、信息科學(xué)、測繪科學(xué)、地理科學(xué)等為一體的新興邊緣學(xué)科。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生利用空間信息化思維方式和技術(shù)來解決現(xiàn)實世界當(dāng)中的地理空間決策問題。正由于課程涉及的知識面廣，信息化程度高，學(xué)科交叉性強，因此傳統(tǒng)的GIS課程教學(xué)方式并不能很好地滿足該門課程信息化發(fā)展的進程，也無法滿足當(dāng)今信息化時代學(xué)生多維的學(xué)習(xí)訴求?，F(xiàn)階段GIS課程教學(xué)存在的不足主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.多媒體教學(xué)方式單一

現(xiàn)階段的GIS課程教學(xué)雖然已經(jīng)很少采用黑板演示的方式，而普遍采用教室多媒體演示等手段來加強教學(xué)展示的效果，但是該種多媒體教學(xué)方式仍然單一，還是注重教師的“教”，而欠缺對學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的調(diào)動，整堂課仍然是教師灌輸式的教學(xué)，本質(zhì)上還是簡單地將課本知識轉(zhuǎn)化為PPT上的內(nèi)容然后全部傳授給學(xué)生。在該種教學(xué)模式下，師生互動性少，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也欠缺，學(xué)生的個性和創(chuàng)造性很難被發(fā)掘出來。

2.教學(xué)內(nèi)容與前沿GIS技術(shù)發(fā)展脫節(jié)

隨著互聯(lián)網(wǎng)和計算機軟硬件的發(fā)展，GIS的發(fā)展更新勢頭迅猛。現(xiàn)階段的GIS教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容的更新上與前沿GIS技術(shù)的聯(lián)系存在脫節(jié)的現(xiàn)象，特別是在以一些主流GIS軟件企業(yè)為引領(lǐng)者的GIS變革中，高校教師參與度不夠，沒有緊密跟隨GIS技術(shù)潮流，教學(xué)內(nèi)容略顯陳舊，無法滿足專業(yè)學(xué)生將來就業(yè)與社會實際需求。

3.成績考核方式單一

GIS課程的成績考核一般包括平時成績和期末考試兩部分構(gòu)成。平時成績一般占到總評成績的30%左右，主要由幾次課后作業(yè)構(gòu)成；期末考試則一般采取閉卷考試的方式，占到總評成績的70%左右。這種單一的考核方式，對學(xué)生在平時學(xué)習(xí)過程中的激勵不夠，學(xué)生普遍在平時學(xué)習(xí)中的投入不夠，進行課后知識擴展和創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的時間投入更少，而只在期末考試之前進行突擊復(fù)習(xí)。這種單一的成績考核方式很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，也不利于學(xué)生的創(chuàng)新擴展能力的培養(yǎng)。

4.空間思維解決問題的能力薄弱

GIS教學(xué)的最終培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具備空間思維能力，以解決復(fù)雜的現(xiàn)實地理決策問題。據(jù)統(tǒng)計，帶有空間屬性的信息占到人類日常信息量的80%以上，學(xué)生修完GIS課程后，應(yīng)該能夠主動和創(chuàng)造性地利用GIS技術(shù)對現(xiàn)實世界進行建模，從空間角度來進行模擬現(xiàn)實的各種問題從而進行分析和決策。然而現(xiàn)階段的教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生的自主動手能力不夠，雖然能夠熟練操作GIS軟件的各項工具，但是如何運用這些基本的GIS工具來解決現(xiàn)實問題的學(xué)習(xí)遷移能力欠缺，還不具備專業(yè)人員的空間思維模式。

三、基于慕課的GIS課程教學(xué)改革

MOOCs的興起為GIS課程改革提供了很好的借鑒和發(fā)展方向，GIS教學(xué)應(yīng)該以此為契機，利用好MOOCs這種教學(xué)模式。在現(xiàn)階段傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上與MOOCs教學(xué)方式相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性?；贛OOCs的GIS課程教學(xué)改革主要可以從以下幾方面進行：

1.優(yōu)化學(xué)時，進行片段化教學(xué)

傳統(tǒng)的GIS專業(yè)課普遍采取的是90～135分鐘的課堂教學(xué)，教師必須在課堂上完成教學(xué)大綱規(guī)定的全部教學(xué)內(nèi)容，一般對應(yīng)的是課本的一個章節(jié)，涉及的知識點較多，大部分學(xué)生很難在課堂上能夠完全理解和掌握。因此，可以結(jié)合MOOCs的教學(xué)特點，對學(xué)時進行優(yōu)化，將重要知識點的學(xué)時進行精細(xì)化切割，MOOCs通常根據(jù)知識點的難易程度將學(xué)時設(shè)置為15～45分鐘不等，利用這種方式進行片段化教學(xué)，能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力，同時在一個知識點講解完成后，設(shè)置針對該知識點的提問或者小練習(xí)和測試，以深化學(xué)生對知識點的理解和記憶。

2.增進互動，提高學(xué)習(xí)主動性

MOOCs強調(diào)教學(xué)中學(xué)生的主體地位，要盡量克服傳統(tǒng)教學(xué)中灌輸式教學(xué)的弊端，教師的關(guān)注點不應(yīng)該停留在將所掌握的知識點全部傳授出去，而更應(yīng)該關(guān)注如何增加互動啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進行高效學(xué)習(xí)。通過MOOCs平臺，學(xué)生可以將不理解的問題及時提問出來，教師給予有針對性的輔導(dǎo)和解答。同時MOOCs可以建立專門的學(xué)習(xí)討論區(qū)，可以讓師生、生生之間方便互動協(xié)作，教師可以從互動中汲取經(jīng)驗改進教學(xué)，學(xué)生也可以從互動中進一步提高學(xué)習(xí)的主動性。

3.全程教學(xué)，考核多元化

傳統(tǒng)GIS教學(xué)更注重期末的考試考核，而通過MOOCs平臺的建設(shè)，可以將教學(xué)過程進行全程化跟蹤，每章節(jié)的課前預(yù)習(xí)情況、課中的學(xué)生討論參與情況、課后學(xué)生對知識點的掌握測試情況、課外的創(chuàng)新實踐情況等都可以通過MOOCs平臺進行掌握和評價。因此，借助MOOCs對課程考核進行改革，增加全過程各階段的考核比重，學(xué)生只有全程積極參與才能拿到高分，避免了現(xiàn)在很多學(xué)生平時不努力而在考前進行突擊復(fù)習(xí)，這樣對學(xué)生的評價也更為合理客觀。

4.組建課外創(chuàng)新小組，注重實踐能力養(yǎng)成

GIS課程是一門與實踐緊密相結(jié)合的課程，學(xué)習(xí)的最終目的是學(xué)生能夠?qū)W以致用。學(xué)生如果只是掌握一些枯燥的原理和理論，而不能與現(xiàn)實世界相聯(lián)系，慢慢地就會失去學(xué)習(xí)GIS課程的興趣和動力。興趣是最好的老師，可以基于MOOCs平臺，將最新發(fā)生的一些社會熱點問題發(fā)布出來，比如城市運動會的路徑規(guī)劃問題，污染物的空間擴散分布問題等，讓學(xué)生自由組建課外創(chuàng)新小組，對這些現(xiàn)實問題進行研究、空間抽象、建模、分析和決策，并且通過MOOCs平臺將完整的解決方案發(fā)布共享，供大家討論并不斷進行優(yōu)化。在這個過程中，逐漸提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和分析解決問題的能力，同時也鍛煉了學(xué)生空間思維方式的養(yǎng)成。這樣培養(yǎng)出來的專業(yè)人才才兼具深厚的專業(yè)功底和較強的創(chuàng)新實踐能力。

MOOCs以其大規(guī)模、開放性、互動性等特點，對傳統(tǒng)教學(xué)方式產(chǎn)生了巨大的挑戰(zhàn)，在國外很多知名高校中經(jīng)過實踐并取得了很好的效果。GIS課程教學(xué)改革應(yīng)該牢牢抓住MOOCs帶來的機遇順勢而為，充分借鑒MOOCs的優(yōu)勢改進傳統(tǒng)教學(xué)中的諸多不足，做到以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，進行多元化考核，注重實踐創(chuàng)新環(huán)節(jié)，使學(xué)生養(yǎng)成良好的空間思維方式解決現(xiàn)實世界問題的能力。相信隨著GIS課程改革的深入開展，培養(yǎng)的GIS專業(yè)人才一定能夠快速適應(yīng)當(dāng)今信息化時代的需求。

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