慕課理念下的“四維項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”GIS專業(yè)教學(xué)模式探討

楊寧　陳婷　趙學(xué)欽　丁明濤

摘要：針對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問題，文章提出引入基于MOOC理念的“四維項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法，即引入“四維”項(xiàng)目型教學(xué)內(nèi)容、以學(xué)生為主體的教學(xué)形式及注重過程管理，結(jié)合自發(fā)答辯與評(píng)價(jià)的考核方式，最后介紹教學(xué)效果并提出進(jìn)一步改進(jìn)的方法。

關(guān)鍵詞：MOOC；四維項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；GIS專業(yè)教學(xué)；教學(xué)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）37-0174-02

隨著Web2.0時(shí)代的到來，新型MOOC教學(xué)模式是實(shí)現(xiàn)教育的公平性，同時(shí)達(dá)到個(gè)體的終身教育與個(gè)性化教育的重要方式。傳統(tǒng)教學(xué)中“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”模式[1]為通過項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、協(xié)作與開發(fā)，使學(xué)生獲得成功的體驗(yàn)，培養(yǎng)理論與實(shí)踐的綜合應(yīng)用與分析能力真正全面提高學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)。將MOOC教學(xué)[2]模式結(jié)合成熟的“四維項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方式是本文探討的重點(diǎn)。GIS專業(yè)程序設(shè)計(jì)的教學(xué)方式改革也得到學(xué)校支持，依托清華“學(xué)堂在線”平臺(tái)，啟動(dòng)了MOOC（慕課）/混合式教學(xué)改革試點(diǎn)班項(xiàng)目。

一、目前GIS程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的問題

《C#程序設(shè)計(jì)》涉及GIS專業(yè)開發(fā)基礎(chǔ)，知識(shí)點(diǎn)多、更新快，在常規(guī)教學(xué)內(nèi)容的安排上沒有相對(duì)固定的模式。目前，GIS專業(yè)的開發(fā)課程《C#程序設(shè)計(jì)》主要采用2種教學(xué)內(nèi)容[3-4]：（1）傳統(tǒng)的教學(xué)模式，老師課堂上講解知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)課做實(shí)驗(yàn)。教學(xué)進(jìn)度按部就班，循序漸進(jìn)。這種模式不適合于目前GIS專業(yè)程序設(shè)計(jì)課時(shí)較少，后續(xù)專題地理信息系統(tǒng)開發(fā)難度大等特點(diǎn)；（2）過于注重項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐，缺乏對(duì)程序設(shè)計(jì)本質(zhì)的理解，很容易使學(xué)生陷入對(duì)操作命令的記憶，知其然而不知其所以然的誤區(qū)。

目前的教學(xué)形式仍以教師為主，課程內(nèi)容與結(jié)果相對(duì)固定，雖然有利于把握課程講解進(jìn)度，及時(shí)了解學(xué)生反饋，適時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)，但因?yàn)檎n時(shí)有限其項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程與成果簡單，不能激發(fā)學(xué)生的探索積極性。并且現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生很容易在網(wǎng)絡(luò)上找到相近的實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)論，其課題設(shè)計(jì)報(bào)告復(fù)制后稍作修改便算完成。甚至也有部分學(xué)生以模仿與抄襲的方式完成課題設(shè)計(jì)。這與教學(xué)初衷大相徑庭，達(dá)不到課程設(shè)計(jì)的預(yù)期要求，學(xué)生很容易產(chǎn)生依賴性和惰性。對(duì)應(yīng)的考核方式也較為簡單，學(xué)生考勤記錄較全、設(shè)計(jì)結(jié)果基本正確、完成相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)報(bào)告就算合格。這些考核方式容易導(dǎo)致學(xué)生為了考核而學(xué)習(xí)，嚴(yán)重影響了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，其課程教學(xué)效果會(huì)受到很大的影響。

二、面向MOOC的“四維項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式

1.MOOC理念引入。目前各位專業(yè)程序設(shè)計(jì)的課程教學(xué)內(nèi)容具有較高相似度，再加上現(xiàn)有成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與豐富的慕課內(nèi)容，保證了理論知識(shí)以及技術(shù)更新的時(shí)效性。教師在慕課（MOOC）平臺(tái)下對(duì)開發(fā)課設(shè)計(jì)，把開放優(yōu)質(zhì)教育資源和MOOC納入教學(xué)改革發(fā)展戰(zhàn)略中，進(jìn)行有計(jì)劃分步驟地嘗試和探索?；贛OOC平臺(tái)的數(shù)字課程作為一種深受學(xué)習(xí)者歡迎的教學(xué)資源形式，在國內(nèi)外已備受教師、學(xué)生歡迎，究其原因，微課是在建構(gòu)主義方法指導(dǎo)下、以在線學(xué)習(xí)或移動(dòng)學(xué)習(xí)手段的教學(xué)形式，是把課堂教學(xué)精華制成視頻片段，再以學(xué)生喜聞樂見的方式呈現(xiàn)出來，因此具有強(qiáng)大的生命力。

結(jié)合到現(xiàn)在新興的數(shù)字微課理念，以視頻為主要載體，圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn)開展的直接切入核心教學(xué)點(diǎn)，短小精悍、引人入勝、效果凸顯的視頻課程。微課含有明確的教學(xué)目標(biāo)，充分體現(xiàn)具有教育特色的一體的教學(xué)模式。在推動(dòng)高等院校數(shù)字教學(xué)資源水平和教學(xué)質(zhì)量，提升教師教學(xué)能力，熟練掌握、運(yùn)用、整合、創(chuàng)新現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)資源，探索創(chuàng)新教學(xué)模式與方法，創(chuàng)建個(gè)人優(yōu)秀教學(xué)資源空間，提高實(shí)踐教學(xué)能力方面，微課將成為重要教學(xué)資源，同時(shí)為實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革，提供不可或缺的前置學(xué)習(xí)資源。

2.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型教育模式?！八木S項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式核心是“四維”及在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)過程化管理?！耙痪S”為MOOC課堂學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論；“二維”為同學(xué)間的相互“結(jié)對(duì)”學(xué)習(xí)與編程。教師根據(jù)學(xué)生的意愿，或借助軟件隨機(jī)分組，或由學(xué)生自由組合分組，在接下來的課堂教學(xué)中，針對(duì)授課內(nèi)容和學(xué)生情況適時(shí)創(chuàng)設(shè)場(chǎng)景，通過分組協(xié)作學(xué)習(xí)給學(xué)生創(chuàng)造更多自主探究和思維碰撞的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在互動(dòng)和交流中，共同經(jīng)歷知識(shí)的構(gòu)建過程；“三維”為項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)好小組的項(xiàng)目計(jì)劃，整個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)過程圍繞著項(xiàng)目開展；“四維”為學(xué)生小組相互評(píng)價(jià)體系。項(xiàng)目實(shí)施過程是教師和學(xué)生共同參與的教育實(shí)踐活動(dòng)，師生為完成共同的教學(xué)任務(wù)產(chǎn)生的師生關(guān)系極大地影響著教學(xué)的效果。民主、平等的師生關(guān)系本身就是最好的教學(xué)方法，不僅有利于教學(xué)活動(dòng)的順利開展和提高教學(xué)效率，而且有利于學(xué)生主體性作用的發(fā)揮。

3.教學(xué)環(huán)節(jié)。程序設(shè)計(jì)課程是我院地信專業(yè)專業(yè)方向必修課，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解GIS二次開發(fā)的原理、方法、過程和實(shí)現(xiàn)技術(shù)；掌握應(yīng)用型GIS從數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序?qū)崿F(xiàn)的全過程。但是學(xué)生普遍缺乏相應(yīng)的程序開發(fā)知識(shí)背景和算法思想，因而對(duì)這門課程缺乏興趣，有畏難情緒。如何讓學(xué)生更好地利用計(jì)算機(jī)去解決專業(yè)領(lǐng)域中的問題以及日常事務(wù)等問題，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和實(shí)踐能力，“四維項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式在此教學(xué)平臺(tái)上有其踐行的可能性。教師首先對(duì)命題案例的要求進(jìn)行大致描述，完成過程以小組討論會(huì)的形式完成，各小組間互相展示自己的項(xiàng)目，互相啟發(fā)。特別是項(xiàng)目展示會(huì)中，負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的學(xué)生將自己置身于專業(yè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)中，其他組的學(xué)生作為用戶提出自己的想法和要求。通過課堂上積極的表達(dá)與溝通，使學(xué)生不再局限于以自身現(xiàn)有知識(shí)去理解所學(xué)內(nèi)容，而是通過借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)吸引新知識(shí)，可以讓學(xué)生在不斷的質(zhì)疑和辯論中去共享知識(shí)和智慧，發(fā)現(xiàn)真理，掌握規(guī)律，既增長知識(shí)，又發(fā)展能力。同時(shí)，教師利用項(xiàng)目匯報(bào)等機(jī)會(huì)給學(xué)生提供了展示自己學(xué)習(xí)和思考成果的舞臺(tái)，并且教師、學(xué)生雙方即時(shí)評(píng)價(jià)、交流和溝通，教師對(duì)學(xué)生信任的鼓勵(lì)，無疑會(huì)有利于學(xué)生理性認(rèn)識(shí)的深入，使學(xué)生在學(xué)習(xí)、實(shí)踐的過程中，挖掘自己在GIS專題軟件設(shè)計(jì)方面的潛能，從而大大增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心，成為更加孜孜不倦的課程學(xué)習(xí)者。

從圖1中可以看出“四維項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式，從不同的角度在充分發(fā)揮MOOC課自適應(yīng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，做到最優(yōu)化的過程控制，從四個(gè)方面促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，提高自我學(xué)習(xí)能力。

4.評(píng)價(jià)模式。相互間的評(píng)價(jià)體系不僅能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，還能提高學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。特別是在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)上，以項(xiàng)目為載體培養(yǎng)學(xué)生編程能力和團(tuán)隊(duì)的組織協(xié)調(diào)能力。將創(chuàng)新能力培養(yǎng)滲透在課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)中。具體措施是對(duì)于各個(gè)小組要求完成的項(xiàng)目，由學(xué)生小組或根據(jù)不同的思想、設(shè)計(jì)獨(dú)立完成，課程成績?yōu)槔碚摽荚?項(xiàng)目評(píng)分+平時(shí)成績得到最終成績。成績的分布和分析如下：全班共47人，其中一人缺考，實(shí)考人數(shù)46人，統(tǒng)計(jì)規(guī)律如下：

從圖表2分析可知，整個(gè)區(qū)間分布為正態(tài)分布符合課程設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也說明了理論考試的難度適中。但是從實(shí)踐分?jǐn)?shù)與理論分?jǐn)?shù)比可以看出，其比值基本上都大于1，說明同學(xué)們的實(shí)踐能力得到了很大的提高，更多的同學(xué)注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。特別是比值大于1.0小于1.2的同學(xué)項(xiàng)目實(shí)踐分?jǐn)?shù)較高，與之對(duì)應(yīng)的成績分布，說明班級(jí)上絕大部分同學(xué)通過課程改革取得了較好的效果。但是比值在1.2以上的情況與之對(duì)應(yīng)的成績，說明這兩名同學(xué)實(shí)踐成績還算可以，但是理論知識(shí)掌握不牢，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。

通過具體成績的分析，我們可以看出“四維項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式取得了階段性的成功，值得進(jìn)一步的研究和推廣。

三、結(jié)語

C#程序設(shè)計(jì)作為GIS開發(fā)類課程的前期綜合實(shí)踐課程，其教學(xué)效果影響著學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的理解深度及應(yīng)用能力。把新興的MOOC數(shù)字微課結(jié)合“四維項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法對(duì)原有教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、考核方式的改進(jìn)，提高了學(xué)習(xí)效率，改善了教學(xué)效果。可進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)定項(xiàng)目的數(shù)量與質(zhì)量，通過“四維”完善項(xiàng)目內(nèi)容設(shè)計(jì)，細(xì)化階段任務(wù)，嚴(yán)格的控制項(xiàng)目實(shí)施流程，利于理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合，并及時(shí)更新學(xué)習(xí)的進(jìn)度，促進(jìn)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。不斷地研究、改革、實(shí)施、總結(jié)，會(huì)使程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)更加符合培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的GIS專業(yè)人才的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊海.體驗(yàn)式教育模式的哲學(xué)基礎(chǔ)芻議[J].科教縱橫，2010，（9）：44-245.

[2]王永固，張慶.MOOC：特征與學(xué)習(xí)機(jī)制[J].教育研究，2014，（9）：72-73.

[3]李旻，陳志國，杜海順，等.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2010，（17）：48-53.

[4]朱潔，王江平，仝茂海.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2013，（17）：91-94.