“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”混合式教學(xué)模式探索

朱駿　孔維華

[摘 要] 在“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”課程教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)方式有優(yōu)勢，但也存在不足。通過近幾年的教學(xué)探索，將在線教學(xué)引入傳統(tǒng)教學(xué)模式中，并融入課程思政元素，構(gòu)建線上線下混合式教學(xué)模式，并把這種混合式教學(xué)模式在課程教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用。結(jié)果表明，這種混合式教學(xué)模式能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。該課程的教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計(jì)和思政融入方式適合在應(yīng)用型工科院校類似課程的教學(xué)中借鑒和應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 混合式教學(xué);地理信息系統(tǒng)原理;工科院校;模式探索

[作者簡介] 朱 駿（1984—），男，浙江杭州人，博士，浙江水利水電學(xué)院測繪與市政工程學(xué)院講師（通信作者），主要從事地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)與遙感地質(zhì)研究。

[中圖分類號] G642? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? [文章編號] 1674-9324（2021）12-0157-04?? [收稿日期] 2020-09-28

測繪工程專業(yè)是浙江水利水電學(xué)院2013年專升本以來首批幾個本科專業(yè)之一。筆者從2017年上半年以來，開始承擔(dān)測繪工程專業(yè)“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”課程的授課任務(wù)，到目前為止，已經(jīng)教了從測繪工程2014級到2017級共四屆學(xué)生。通過借鑒與吸收前人的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)[1-7]，課程授課方式從最初的完全課堂講授+機(jī)房上機(jī)的傳統(tǒng)授課方式，到部分內(nèi)容實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，再到現(xiàn)在的線上線下混合式授課+課程思政模式，一直處于改革創(chuàng)新的探索當(dāng)中。目前，本課程被認(rèn)定為2019年高等學(xué)校省級精品在線開放課程，為校級專業(yè)核心建設(shè)課程，初步探索形成了線上+線下混合式教學(xué)結(jié)合課程思政的教學(xué)模式，取得了一定的教學(xué)成效。本文主要講述筆者近幾年該課程教學(xué)改革的過程、思路和體會，針對應(yīng)用型工科院校的定位和測繪工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，探討如何實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)效果。

一、課程性質(zhì)與存在問題

該課程是為我校測繪工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修課，共56學(xué)時，3.5學(xué)分，其中理論學(xué)時44學(xué)時，實(shí)踐（上機(jī)）學(xué)時12學(xué)時。

通過近幾年的教學(xué)，發(fā)現(xiàn)該課程教與學(xué)存在三方面的問題。從學(xué)生角度來看，應(yīng)用型工科院校的學(xué)生，不同于研究型綜合類大學(xué)的學(xué)生，不少學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不強(qiáng)。在傳統(tǒng)教學(xué)方法下，我校測繪工程專業(yè)學(xué)生“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”的學(xué)習(xí)效果并不理想。比如，2013級和2014級學(xué)生在做畢業(yè)論文時，平時那些看似考試成績都不錯的學(xué)生，相關(guān)理論知識卻難以靈活運(yùn)用，軟件操作也不熟練。

從課程角度來看，該課程是為我校測繪工程專業(yè)本科生開設(shè)的一門專業(yè)必修課，承擔(dān)著讓學(xué)生在本科階段全面掌握GIS基礎(chǔ)知識、GIS軟件操作的重任。課時有限但學(xué)生需要掌握的知識和技能又比較多，如何在有限的課時對授課內(nèi)容進(jìn)行取舍，存在較大的難度。這也是筆者在2017年開始接手課程時碰到的問題。雖然有教學(xué)大綱作為參考，但由于學(xué)生不同、學(xué)情不同，教學(xué)大綱的適用性不高。

從教學(xué)角度來看。該課程傳統(tǒng)的教學(xué)方式一直是課堂講授和上機(jī)相結(jié)合。課堂講授有它的優(yōu)點(diǎn)，老師可以直接把知識點(diǎn)傳授給學(xué)生，但缺點(diǎn)也比較明顯，學(xué)生被動地接受，課堂參與度低，很多知識只是機(jī)械的理解，并沒有好好消化變成自己的東西，從而影響學(xué)生對知識的靈活運(yùn)用。另外，一節(jié)課40分鐘時間，在聽課過程中注意力難以在后20分鐘保持高度集中，聽課效率會慢慢下降。再有，目前市面上地理信息系統(tǒng)相關(guān)的教材有十幾本之多，有的已有好幾個版本，教材選擇不適合學(xué)生的學(xué)情也會影響學(xué)習(xí)效果。

二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)與教材選擇

（一）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

我校測繪工程專業(yè)四年制本科人才培養(yǎng)方案（2017版）規(guī)定該課程的開課時間為大三第一學(xué)期。學(xué)生在上該課程之前，通過先修的“測繪學(xué)概論”“地球科學(xué)概論”“地圖制圖學(xué)”和“數(shù)字測圖原理與方法”等課程，已經(jīng)掌握了本課程中少部分知識，所以相應(yīng)知識點(diǎn)的教學(xué)會做簡化處理，把更多的教學(xué)時間用在新知識點(diǎn)上。

（二）教材選擇

目前市面上能夠買到的GIS相關(guān)教材有十幾種之多。每一屆學(xué)生手上的教材選擇原則為出版時間相對新，主編者來自GIS學(xué)科相對優(yōu)勢的名校，教材內(nèi)容編排體系大致符合授課要求，最適合當(dāng)屆學(xué)生的學(xué)情。

筆者在幾年的實(shí)際授課中，比較注意各個GIS教材之間內(nèi)容的優(yōu)勢互補(bǔ)，也就是學(xué)生上課時手上拿到的是一本教材，而筆者在準(zhǔn)備課程過程中，具體到每個章節(jié)和每個知識點(diǎn)會參考幾本教材的講述，進(jìn)行合理組合，給學(xué)生以最適當(dāng)?shù)闹v授。

三、在線教學(xué)資源的搭建

在線教學(xué)資源的建設(shè)是實(shí)施混合式教學(xué)的必要手段，必須給予足夠重視。沒有好的在線課程，混合式教學(xué)效果將會大打折扣。當(dāng)然，目前互聯(lián)網(wǎng)上有很多在線教學(xué)資源，也能找到“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”相關(guān)的在線教學(xué)視頻，如果精力有限，在實(shí)施混合式教學(xué)的初期，推薦使用網(wǎng)上的精品在線視頻。

（一）建設(shè)過程

在線開放課程的建設(shè)是本課程混合式教學(xué)模式探索的開端，整個在線課程從建設(shè)到最后認(rèn)定為省精品在線課程的過程如下：課程建設(shè)啟動（2017年3月）→課程拍攝（2017年9—12月）→課程平臺內(nèi)容建設(shè)（2017年12月—2018年2月）→課程第一次正式開課（2018年3—6月）→第二批省精品在線開放課程立項(xiàng)（2018年8月）→課程第二次開課（2019年2—6月）→第二批省級精品在線開放課程認(rèn)定（2020年4月）。

截至2020年4月，我校共計(jì)有5門課程認(rèn)定為省精品在線開放課程（我?？傆?jì)1200多門課程），本課程為其中一門。本在線課程在浙江省高等學(xué)校在線開放課程共享平臺（https：//www.zjooc.cn/）上開設(shè)。在線教學(xué)資源有：課程視頻24個;配套課程視頻的PPT課件24個;ArcGIS10補(bǔ)充教學(xué)視頻13個（輔助學(xué)習(xí)資料）;中山大學(xué)張新長教授制作的課程相關(guān)PPT共20個（輔助學(xué)習(xí)資料）;上機(jī)練習(xí)任務(wù)4個及配套數(shù)據(jù);GIS課程設(shè)計(jì)的3個任務(wù)及配套數(shù)據(jù)和指導(dǎo)書;Supermap杯第十四屆全國高校GIS大賽獲獎作品;習(xí)題庫一個（近500道各式習(xí)題）;課程宣傳片1個;線下教學(xué)PPT11個。

（二）心得體會

第一，要有為在線開放課程建設(shè)投入較多時

間精力的思想準(zhǔn)備。建設(shè)在線開放課程的宗旨是為了豐富課程的教學(xué)手段，進(jìn)而提高課程的教學(xué)效果，使學(xué)生受益。當(dāng)然，如果投入的精力足夠多，做好相關(guān)細(xì)節(jié)，最后成為省精品在線開放課程也就是水到渠成的事情。

第二，在線課程平臺題庫的建立一定要肯投

入時間。有了比較完善的題庫，才能在使用在線課程平臺時，才方便對學(xué)生進(jìn)行各種測驗(yàn)、作業(yè)和考試，而這些方面應(yīng)用的多少，又是立項(xiàng)和認(rèn)定時，評價的量化指標(biāo)之一。

第三，在線課程實(shí)際使用過程中，要運(yùn)用各種手段充分調(diào)動學(xué)生的積極性，將功夫花在平時日常教學(xué)中。讓每一位學(xué)生都去使用在線課程平臺，看視頻、做測驗(yàn)、做作業(yè)、發(fā)帖提問。課程團(tuán)隊(duì)老師也要及時在平臺上回復(fù)學(xué)生的問題，讓學(xué)生覺得這個在線課程對他們的學(xué)習(xí)有幫助，從而更樂意使用它，形成良性循環(huán)。

四、課程思政的融入

2019—2020學(xué)年第一學(xué)期第一次在該課程中實(shí)施課程思政。課程中加入思政元素后，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生上課的積極性，與前面幾輪上課的感受不同，同學(xué)們的抬頭率進(jìn)一步提高，課后積極提問的學(xué)生也增多了，最關(guān)鍵的是可以幫助學(xué)生形成正確的世界觀、價值觀、人生觀，大大增強(qiáng)了學(xué)生的社會使命感和主人翁意識。

（一）思政教學(xué)目標(biāo)

1.立德樹人：通過教師的言傳身教，在課堂上傳遞正能量，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

2.價值塑造：結(jié)合具體內(nèi)容，講好中國故事，進(jìn)行愛國主義教育。

3.能力培養(yǎng)：利用某些環(huán)節(jié)或過程，設(shè)計(jì)一些有挑戰(zhàn)性的訓(xùn)練或者需要團(tuán)隊(duì)配合才能完成的項(xiàng)目。

（二）思政融入點(diǎn)

立德樹人就是課程思政，應(yīng)該貫穿整門課程的授課過程。三個月的授課，教師對待教學(xué)/課程/課堂的態(tài)度，既是潛移默化的課程思政，更是最直接的課程思政。解決學(xué)風(fēng)問題，首要是重視教風(fēng)問題。幾點(diǎn)到教室，是否拖堂，是不是無論如何都不調(diào)課，每堂課備課時間多少，是否對遲到的學(xué)生提出批評，如何看待學(xué)生答疑，如何出期末考題，這些都是教風(fēng)問題，將潛移默化影響學(xué)風(fēng)，在不知不覺中實(shí)現(xiàn)了立德樹人。

與專業(yè)教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合的思政融入點(diǎn)如下表所示。

五、混合式教學(xué)實(shí)施效果與思考

2018年3月—2018年6月課程面向測繪工程2015級學(xué)生開設(shè)，共112名學(xué)生上課，最終課程總成績平均分為79.9分。上一年面向測繪工程2014級學(xué)生的總成績平均分為67.6分。那時，還未實(shí)行線上線下混合式教學(xué)，所以混合式教學(xué)模式對教學(xué)的促進(jìn)作用很明顯。2019年2月—2019年5月課程面向測繪工程2016級學(xué)生開設(shè)，共75名學(xué)生上課，最終課程總成績平均分為82分。比上一次開課的成績有提高，說明教學(xué)成效進(jìn)一步顯現(xiàn)。2019年9月—2019年12月課程面向測繪工程2017級學(xué)生開設(shè)，由于進(jìn)一步融入了課程思政，使得混合式教學(xué)內(nèi)容更加豐富，最終課程總成績平均分達(dá)到84.6分，而且其中有學(xué)生主動組隊(duì)參加了2020年第十八屆Super Map杯高校GIS大賽，參賽作品質(zhì)量很高，筆者作為指導(dǎo)老師，對獲獎很有信心。

在實(shí)施混合式教學(xué)的實(shí)踐中，課程團(tuán)隊(duì)越來越意識到提高教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)，對課程知識的理解更好，并不完全取決于知識傳授的形式，而是教師、學(xué)生二者共同努力的結(jié)果。教師應(yīng)該想盡一切辦法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，充分利用好在線資源，充分利用好面對面的課堂時間，通過精妙的課堂設(shè)計(jì)和貫穿整門課程的思政元素，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生也要樹立遠(yuǎn)大理想，學(xué)好每一門專業(yè)課程，將來才能用所學(xué)專業(yè)知識很好的報效祖國?？偟膩碚f，融入課程思政的混合式教學(xué)模式的實(shí)施，對教師的專業(yè)水平和教學(xué)能力都提出了更高的要求，需要課程團(tuán)隊(duì)的老師們共同努力。

六、結(jié)語

現(xiàn)代社會競爭日益激烈，對人才提出了更高的要求。針對傳統(tǒng)教學(xué)模式在“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”課程教學(xué)中存在的問題，筆者通過幾年的探索，初步形成了適合本校及應(yīng)用型工科院校測繪工程專業(yè)學(xué)生的混合式教學(xué)模式。通過線上、線下、翻轉(zhuǎn)課堂和課程思政的有機(jī)結(jié)合，發(fā)現(xiàn)這種混合式教學(xué)模式能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，提升學(xué)生靈活運(yùn)用知識分析問題、解決問題的能力，初步達(dá)到了教學(xué)改革的初衷。當(dāng)然，時代在飛速發(fā)展，教學(xué)對象、教學(xué)內(nèi)容都會隨時間推移發(fā)生一些變化。筆者在后續(xù)課程的教改研究中，希望進(jìn)一步在課程的教學(xué)過程中進(jìn)行一些新的嘗試，比如闖關(guān)式教學(xué)、游戲式教學(xué)等?？傊磺杏欣谔岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)積極性，能使學(xué)生更好地掌握知識的教學(xué)方式方法都值得去探索。

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Abstract： In the course of Principle and Application of GIS， the traditional teaching model has advantages， but it also has shortcomings. Based on the research in recent years， the online teaching is introduced into the traditional teaching model， and the ideological and political elements are integrated into the course teaching. We have also built up the mixed teaching model and applied it in the course teaching. The results show that this mixed teaching model can effectively improve the students learning effect. The teaching model， teaching design and the method of “curriculum ideological and political education” integration are suitable for other similar courses in application-oriented engineering colleges and universities.

Key words： mixed teaching; Principle and Application of GIS; engineering colleges and universities; model exploration