PBL教學(xué)模式在GIS教學(xué)中的應(yīng)用研究

白海麗

摘要：本文針對傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用課程教學(xué)過程中存在的問題，在分析了PBL教學(xué)模式應(yīng)用于GIS教學(xué)的可行性的基礎(chǔ)上，將PBL教學(xué)融入到了傳統(tǒng)教學(xué)過程中，實(shí)現(xiàn)了多種教學(xué)模式的融合。教學(xué)效果表明，PBL教學(xué)模式應(yīng)用于GIS課程教學(xué)時(shí)完全可行的，對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)是有裨益的。

關(guān)鍵詞：PBL；GIS；混合教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）12-0201-02

一、引言

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是一門綜合性學(xué)科，其綜合了地理學(xué)、地圖學(xué)、測繪學(xué)、遙感、全球定位系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種學(xué)科，是用于獲取、輸入、存儲、編輯、處理、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。隨著地理信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展和社會需求的增大，開設(shè)地理信息系統(tǒng)課程的本科高校不斷增加，我國的地理信息系統(tǒng)教育也取得了長足的發(fā)展。但是，我國地理信息系統(tǒng)課程的教學(xué)都存在很多不足之處，課程體系及教學(xué)內(nèi)容與社會需求脫節(jié)；教師專業(yè)素質(zhì)與教學(xué)水平亟待提高。高等教育中GIS課程的教學(xué)注重兩個(gè)方面，一是使學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)；二是培養(yǎng)學(xué)生牢固的計(jì)算機(jī)能力，最終使學(xué)生成為地理信息系統(tǒng)及相關(guān)領(lǐng)域高水平的專業(yè)人員。傳統(tǒng)的GIS教學(xué)模式是老師先介紹基本的概念和原理，再帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)。具體表現(xiàn)為整個(gè)教學(xué)過程以教師的教授為主，學(xué)生通過自己的參與和實(shí)踐獲得的知識很少，因此整個(gè)過程中學(xué)生處在被動(dòng)的地位，他們的主觀能動(dòng)性沒有獲得全面的發(fā)展。同時(shí)，很多高校因?yàn)橛?jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和相關(guān)資料的局限性，課堂教學(xué)時(shí)教師更傾向于更多的理論知識的講授，而且學(xué)時(shí)有限，能進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)際操作的機(jī)會就更少了。這些因素都使的學(xué)生對技術(shù)原理產(chǎn)生厭煩情緒，缺少應(yīng)用的興趣。因此學(xué)生學(xué)完GIS課程后，不僅理論知識沒有掌握，更難進(jìn)行獨(dú)立地應(yīng)用與開發(fā)。

本文結(jié)合《地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用》課程以基于問題的學(xué)習(xí)（Problem Based Learning，PBL）為教學(xué)理念和教學(xué)策略來進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，重點(diǎn)論述課程的教學(xué)內(nèi)容、問題學(xué)習(xí)與教學(xué)評價(jià)的設(shè)計(jì)。

二、PBL教學(xué)方式

PBL（Problem Based Learning）是一種以問題為核心，以解答問題為驅(qū)動(dòng)力，以分組闡述、展示、討論及相互交流為手段，以激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)自學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維為主要目標(biāo)的全新的教學(xué)模式。PBL的教學(xué)目標(biāo)尤其要突出學(xué)生的獨(dú)立自學(xué)能力、創(chuàng)新思維能力、資料組織能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，PBL教學(xué)模式在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力、自主學(xué)習(xí)等方面具有明顯的優(yōu)勢，這種模式創(chuàng)建的是一種比較寬松的、平等的、獨(dú)立自由的學(xué)習(xí)環(huán)境。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：以能力培養(yǎng)代替重知識傳授，以綜合課代替學(xué)科基礎(chǔ)課，以學(xué)生為中心代替以教師為中心，以小組討論代替班級授課的教學(xué)模式。

PBL教學(xué)模式是以設(shè)置明確教學(xué)目標(biāo)、需要解決實(shí)際問題、最終效果容易展示、所設(shè)定問題具有連貫性等頗具特點(diǎn)的環(huán)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)一些特定功能的課程。地理信息系統(tǒng)課程要求學(xué)生熟悉計(jì)算機(jī)的基本操作，通過設(shè)定具體的問題，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用空間分析的方法解決問題，并最終以地圖或其他的形式將結(jié)果展現(xiàn)出來，所以PBL教學(xué)方法完全適合GIS課程教學(xué)。

三、PBL教學(xué)模式在GIS課程教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)

（一）教學(xué)目標(biāo)

地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用是我校測繪工程專業(yè)本科生的必修課。將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于GIS的課程教學(xué)，其目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，并通過解決實(shí)際問題來獲取相關(guān)知識；幫助學(xué)生利用基礎(chǔ)知識建立有效的分析過程，并培養(yǎng)學(xué)生自主思考和終身學(xué)習(xí)的能力。教學(xué)目標(biāo)對畢業(yè)生要求的支撐關(guān)系見表1。

（二）問題設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容和安排上采用傳統(tǒng)教學(xué)方式與PBL教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)方法，基本內(nèi)容和教學(xué)安排仍按照大綱要求進(jìn)行，在教學(xué)初期向?qū)W生提供10個(gè)相關(guān)地理信息問題（見表2）供學(xué)生進(jìn)行解答，學(xué)生選擇完成后，教師再將相關(guān)資料發(fā)送給學(xué)生。具體實(shí)施流程如圖1所示。

（三）成績評定

參照問題設(shè)定時(shí)的目標(biāo)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的自評與互評，由指導(dǎo)教師給出最終成績。階段性成績評定以小組為單位，最終成績按照自評（20%）+互評（20%）+教師評定（60%）的比例給出。

四、結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)是與實(shí)際問題結(jié)合非常高的一門學(xué)科，PBL教學(xué)又是從問題入手實(shí)施教學(xué)的一種教學(xué)模式，在實(shí)施過程中要特別注意教學(xué)材料的選擇、實(shí)踐平臺和軟件的選擇、教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方式的改進(jìn)等。只要我們教師不斷地提高自身的專業(yè)水平，并不斷地挖掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)的能力，注重學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，就一定能取得良好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦其明，董廷旭.中國高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)發(fā)展問題探討[J].中國大學(xué)教學(xué)，2011，（5）：34-37.

[2]Zhao Hualong.Research and application of PBL mode in GIS course teaching[J].2009 International Forum on Information Technology and Applications，IFITA 2009，v3，：698-699.

[3]王瀟宇.PBL模式在《GIS原理實(shí)習(xí)》課程中的應(yīng)用[J].科技信息，2010，（30）：45-48.

[4]楊群，王宗平，羅凡.建筑給排水工程PBL教學(xué)模式構(gòu)建與應(yīng)用[J].高等建筑教育，2013，22（1）：90-93.

[5]耿凡，陳寧，王迎超.工程熱力學(xué)課程引入PBL教學(xué)模式的探討[J].中國電力教育，2014，（12）：90-91.

Research and Application of PBL Mode in GIS Course Teaching

BAI Hai-li

（Hebei University of Technology，Tianjin 300401，China）

Abstract：This paper discusses the problem in traditional GIS course teaching and the feasibility of PBL teaching mode in GIS course teaching，PBL teaching mode and traditional teaching pattern are combined together. The teaching effectiveness shows that PBL mode is feasibility in GIS course，and this mode can improve the student's quality.

Key words：PBL；GIS；Blending Learning