“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下高校GIS教學(xué)改革探索

譚露

摘要：本文聚焦地理信息系統(tǒng)（GIS）教學(xué)，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”時代高校教學(xué)的變化和GIS本身的發(fā)展特點(diǎn)，對“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下高校GIS教學(xué)存在的機(jī)遇與挑戰(zhàn)進(jìn)行了深入分析。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”；GIS；本科教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）41-0111-02

一、引言

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是由計算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題[1]。近十年來，伴隨著計算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，高校GIS課程的教學(xué)環(huán)境和GIS技術(shù)本身都發(fā)生了顯著的變化。目前，大多數(shù)學(xué)生都已經(jīng)有自己的筆記本電腦，一些學(xué)生還有iPad等平板電腦，而且校園無線網(wǎng)絡(luò)讓學(xué)生可以隨時隨地訪問互聯(lián)網(wǎng)資源，這些都為改善GIS教學(xué)提供了有利的硬件條件[2]。因此，“互聯(lián)網(wǎng)+”既為高校GIS教學(xué)發(fā)展帶來了新的契機(jī)，同時也為GIS人才培養(yǎng)提出了新的要求。探討如何充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”，從教學(xué)平臺、教學(xué)方法、課程考核等方面全面改革，提高GIS教學(xué)效果，增強(qiáng)GIS人才的綜合能力是非常必要的。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下高校GIS教學(xué)的新機(jī)遇

1.海量教學(xué)資源提升教學(xué)效率。首先，師生接觸到大量國內(nèi)外優(yōu)秀的GIS教材和教學(xué)視頻?？珊箤W(xué)院、中國大學(xué)慕課、國家精品課程資源網(wǎng)等在線教育平臺都提供了豐富且系統(tǒng)的課程資料和視頻。不僅讓學(xué)生可以在課外隨時隨地學(xué)習(xí)，同時也為教師提供了經(jīng)典的教學(xué)案例，有助于提升教學(xué)效率。其次，互聯(lián)網(wǎng)與GIS技術(shù)的緊密結(jié)合大大提升了GIS技術(shù)的開放性和共享性。不僅有USGS、地理空間數(shù)據(jù)云等國內(nèi)外地理數(shù)據(jù)共享平臺，還有PostGIS、QIGS等開源GIS軟件，以及ArcGIS Online、地圖匯等在線GIS應(yīng)用平臺。這些都為GIS專業(yè)的師生提供了大量免費(fèi)的數(shù)據(jù)與軟件，從而大大提升了GIS實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效率。

2.在線學(xué)習(xí)促進(jìn)個性化教學(xué)。近年來，隨著GIS應(yīng)用的不斷深化，許多需要使用GIS技術(shù)的專業(yè)也紛紛開設(shè)GIS課程，例如城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)、環(huán)境科學(xué)專業(yè)等。這些非GIS專業(yè)的學(xué)生普遍缺乏相關(guān)的基礎(chǔ)知識，而且學(xué)習(xí)的興趣點(diǎn)也因?qū)I(yè)而異，這就對GIS課程的個性化教學(xué)提出了新的要求[3]。微課、慕課等在線學(xué)習(xí)的方式很好地解決了這一難題，一方面，學(xué)生可以根據(jù)需求有選擇地學(xué)習(xí)相關(guān)知識，并且根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力決定學(xué)習(xí)時間的長短。另一方面，教師可以通過微課的播放頻率、播放時長等統(tǒng)計數(shù)據(jù)了解學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣點(diǎn)、難點(diǎn)以及學(xué)習(xí)能力，從而調(diào)整課堂教學(xué)的內(nèi)容和方法，促進(jìn)個性化教學(xué)。

3.網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)教與學(xué)深度融合。在傳統(tǒng)的高校課堂上，教師占據(jù)了大部分的上課時間，留給學(xué)生與教師的交流時間非常有限。即便教師在課后安排答疑時間，很多學(xué)生的問題仍然不能及時得到解決，普遍出現(xiàn)教與學(xué)脫節(jié)的現(xiàn)象。而在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，教師和學(xué)生之間的溝通不再局限于短暫的課堂時間，師生可以在課外充分利用郵箱、微信、博客、QQ等各種通信工具和交流平臺進(jìn)行互動，甚至可以通過遠(yuǎn)程桌面控制技術(shù)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行GIS上機(jī)實(shí)習(xí)。教師還可以上傳授課計劃、課程講義、閱讀材料、實(shí)驗數(shù)據(jù)等教學(xué)資料，使學(xué)生有針對性地預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率?？梢?，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的教育突破了時間和空間的限制，有助于增進(jìn)高校師生之間的交流，從而真正將教與學(xué)落到實(shí)處，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的深度融合。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下高校GIS教學(xué)的新挑戰(zhàn)

1.課堂教學(xué)模式面臨巨大挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下，GIS的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)都集中在課堂內(nèi)，尤其是實(shí)踐環(huán)節(jié)，由于用到的GIS軟件都安裝在實(shí)驗室的電腦上，而大部分學(xué)生沒有個人電腦也沒有購買軟件，因此只能在有限的學(xué)時內(nèi)完成實(shí)踐教學(xué)。然而伴隨著精品開放課程、慕課等大量網(wǎng)絡(luò)課程的出現(xiàn)，教師在理論課上講授的內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)上基本都能找到，學(xué)生可以在課堂外自由掌握學(xué)習(xí)時間與內(nèi)容，而且網(wǎng)絡(luò)上精彩的視頻講解、動畫演示，也讓課堂上老師的講授相形見絀。而對于實(shí)踐環(huán)節(jié)，伴隨著個人筆記本電腦的普及和開源GIS的興起，學(xué)生完全有條件在課外展開自主學(xué)習(xí)。于是學(xué)生在課堂上的關(guān)注度嚴(yán)重下降，“手機(jī)黨”“低頭族”越來越多，對于教師的提問，學(xué)生的回應(yīng)也越來越少，課堂氣氛越來越僵化。

2.教師專業(yè)素質(zhì)面臨巨大挑戰(zhàn)。（1）一個PPT教幾代學(xué)生的時代已遠(yuǎn)去，“互聯(lián)網(wǎng)+”時代要求教師掌握多種多樣的教學(xué)工具和平臺，主動抓住互聯(lián)網(wǎng)帶給GIS教學(xué)發(fā)展機(jī)遇。（2）“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下GIS技術(shù)正在不斷創(chuàng)新。例如，手機(jī)盡管轉(zhuǎn)移了部分學(xué)生的課堂注意力，但手機(jī)客戶端正是GIS技術(shù)與應(yīng)用的重要發(fā)展方向，教師應(yīng)當(dāng)在課程中更新相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，這既可以讓學(xué)生了解GIS的發(fā)展前景，也可以改善課堂氣氛，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了培養(yǎng)適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境需求的GIS人才，教師需熟練掌握過硬的信息化教學(xué)技術(shù)，并且充分了解GIS發(fā)展前沿，這對GIS教師的專業(yè)素質(zhì)將是重大挑戰(zhàn)。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)主動性面臨巨大挑戰(zhàn)?；ヂ?lián)網(wǎng)教育時代下，豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和全新的教學(xué)模式對學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性提出更高的要求。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，由于學(xué)習(xí)資源有限，遇到問題時學(xué)生通常會與老師和同學(xué)探討，學(xué)習(xí)的主動性較強(qiáng)。然而在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，學(xué)生在享受其高效信息服務(wù)的同時也逐漸對互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的依賴。學(xué)生在課堂上不再喜歡做筆記，而是用手機(jī)錄音、錄像、拍照。面對學(xué)習(xí)中遇到的問題，學(xué)習(xí)主動性差的學(xué)生幾乎不去認(rèn)真思考，而是習(xí)慣性地求助于網(wǎng)絡(luò)。雖然“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下教學(xué)資源更加豐富，教學(xué)模式更加多元化，但是學(xué)生必須保持學(xué)習(xí)主動性，并且具備良好的問題意識、心理品質(zhì)等，才能使互聯(lián)網(wǎng)真正成為富有成效的教學(xué)途徑。

四、GIS教學(xué)改革與實(shí)踐

1.科學(xué)設(shè)計，提高學(xué)生參與度。首先，教師需要制定合理的教學(xué)目標(biāo)，充分整合在線教學(xué)資源與課堂教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)習(xí)目標(biāo)的引導(dǎo)下積極參與各個教學(xué)環(huán)節(jié)。其次，GIS是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科，教學(xué)設(shè)計中可以將課外研究性學(xué)習(xí)與實(shí)驗課內(nèi)容整合，提升學(xué)生在課外自主學(xué)習(xí)中的參與度。此外，鼓勵學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)建立學(xué)習(xí)小組，隨時隨地參與小組討論，圍繞共同的學(xué)習(xí)興趣組織自我學(xué)習(xí)。

2.結(jié)合熱點(diǎn)，提升學(xué)習(xí)積極性?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代的GIS技術(shù)正邁向一個新的時代，在教學(xué)中適當(dāng)引入與GIS相關(guān)的熱點(diǎn)問題，尤其是與國家、社會發(fā)展相關(guān)的前沿技術(shù)與應(yīng)用，既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時可以幫助學(xué)生構(gòu)建更加全面的GIS專業(yè)知識結(jié)構(gòu)。例如，在講解時空數(shù)據(jù)的存儲和分析時，可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合當(dāng)前流行的共享單車展開學(xué)習(xí)。每輛共享單車的GPS記錄的騎行路線就是典型的時空數(shù)據(jù)，教師可以組織學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上搜集相關(guān)資料，探討騎行路線的存儲與管理技術(shù)，以及如何通過分析騎行路線解決車輛管理和調(diào)度等問題。從教學(xué)效果來看，這類熱門話題可以極大地調(diào)動學(xué)生的積極性，提升學(xué)生的參與度。需要注意的是，由于網(wǎng)絡(luò)信息繁雜，教師作為信息的導(dǎo)航員需要適時引導(dǎo)，幫助學(xué)生從海量信息中把握核心知識。

3.綜合考評，強(qiáng)化學(xué)習(xí)能力。傳統(tǒng)GIS教學(xué)主要采用“平時成績+期末成績”的考核方式，重點(diǎn)考查學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握情況。然而，“互聯(lián)網(wǎng)+”的教育時代更強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力，傳統(tǒng)考核方式難以全面衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的今天，學(xué)習(xí)資源具有開放性和豐富性，但也常常給學(xué)生造成困擾。學(xué)生需要在海量的資源中篩選有效信息并理解消化，才能真正掌握知識。因此，與課堂教學(xué)的學(xué)習(xí)效果相比，對課外學(xué)習(xí)成果的考查更加能夠反映學(xué)生在信息篩選、綜合分析、解決問題等方面的能力。為此，在課程考核中增加“課外成績”一項，以學(xué)生在小組討論群中的發(fā)言情況、在線學(xué)習(xí)時間以及對學(xué)科前沿的關(guān)注度等作為評價標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

五、結(jié)語

本文針對高校GIS課程教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下教學(xué)資源和教學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與突破，提出了一系列教學(xué)改革措施并付諸實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果。然而仍有很多問題有待進(jìn)一步探討和完善，例如如何有效利用“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。為此，今后需要更加深入了解各行各業(yè)在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代對GIS人才的需求，進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方式，以期培養(yǎng)出能夠適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境的GIS人才。

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