新工科背景下WebGIS 課程思政教學(xué)模式探究

孫 茜，張小虎，艷 燕

（1.洛陽師范學(xué)院 地理與旅游學(xué)院，河南 洛陽 471934）

當(dāng)前我國正處于實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)的決勝期，迫切需要工程創(chuàng)新人才支撐，將課程思政融入理工科專業(yè)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)顯性引導(dǎo)與隱性浸潤，是落實(shí)“立德樹人”目標(biāo)、培養(yǎng)德才兼?zhèn)湫聲r(shí)代人才的必由之路，也是亟待解決的重要命題[1-2]。

《WebGIS原理與方法》是地理信息科學(xué)專業(yè)的核心課程，課程與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)產(chǎn)生融合，將地理信息技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)。課程因其地理學(xué)科的本色，研究時(shí)空尺度下的人地關(guān)系，為課程思政提供了豐富的案例；又因其交叉性、綜合性、創(chuàng)新性和前沿性的“新工科”技術(shù)背景，為課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)提供了很多合理的切入點(diǎn)，引入課程思政具有天然的內(nèi)洽性。已有研究主要從WebGIS 課程人才培養(yǎng)模式[3]、教學(xué)設(shè)計(jì)[4]以及典型案例[5]等方面展開，較少從“課程思政+新工科”的視角開展研究，因此，本文以洛陽師范學(xué)院地理信息科學(xué)專業(yè)《WebGIS 原理與方法》課程為例，探討新工科背景下融入課程思政的教學(xué)模式。

1 WebGIS課程思政教學(xué)存在的問題

1）WebGIS技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的產(chǎn)物，成為現(xiàn)代生活的日常工具和現(xiàn)代社會的技術(shù)支柱。由于Web-GIS 技術(shù)涉及面較廣、迭代升級較快，技術(shù)性較強(qiáng)，使得《WebGIS 原理與方法》課程內(nèi)容過于強(qiáng)調(diào)概念的獲得與工具的掌握，出現(xiàn)“壓縮餅干”與“狹義工具論”現(xiàn)象。偏離了培養(yǎng)多元化創(chuàng)新型工程儲備人才的培養(yǎng)目標(biāo)，忽視了“立德樹人”的主旨，往往形成“課程”“思政”與“新工科”多張皮的培養(yǎng)方案。

2）課程傳統(tǒng)教學(xué)方法中的實(shí)踐部分，更多的是學(xué)生坐在機(jī)房看教師的演示，并機(jī)械地跟隨，無法培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，雖然課程中取得了高分，但是在社會的比拼中難免會敗下陣來。這與新工科著力培養(yǎng)的能夠在日新月異的產(chǎn)業(yè)浪潮中調(diào)整自我，并源源不斷地提供強(qiáng)大智力保障的卓越工程人才的目標(biāo)差之甚遠(yuǎn)[6]。

3）課程教學(xué)內(nèi)容知識結(jié)構(gòu)零散，知識內(nèi)容多而雜，現(xiàn)有的課程思政元素的挖掘不夠深入，融入過于生硬。如何在WebGIS 課程中進(jìn)行體系化的思政元素設(shè)計(jì)、構(gòu)建思政元素?zé)o縫融入課程的方法與途徑、創(chuàng)新課程思政建設(shè)模式，是實(shí)現(xiàn)《WebGIS 原理與方法》課程思政“潤物細(xì)無聲”的關(guān)鍵問題。

2 WebGIS課程思政教學(xué)模式構(gòu)建策略

針對上述問題，我?！禬ebGIS 原理與方法》課程團(tuán)隊(duì)將新工科倡導(dǎo)的“新理念、新模式、新體系、新質(zhì)量、新結(jié)構(gòu)”與專業(yè)課程思政元素相融合，打造“課程思政+新工科”教學(xué)模式（圖1），在優(yōu)化課程目標(biāo)頂層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，重構(gòu)課程內(nèi)容，體系化課程思政元素，更新教學(xué)手段，創(chuàng)新學(xué)生學(xué)習(xí)方法，拓寬課程評價(jià)機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)—教學(xué)內(nèi)容—教法學(xué)法—教學(xué)評價(jià)課程思政的閉環(huán)建設(shè)。

圖1 “課程思政+新工科”教學(xué)模式示意圖

2.1 深化教學(xué)目標(biāo)改革

秉持新工科建設(shè)“學(xué)生中心，產(chǎn)出導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”的理念，錨定“立德樹人”主線，立足于洛陽師范學(xué)院地理信息科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力的能為地方服務(wù)的高級應(yīng)用型人才的定位，將課程目標(biāo)規(guī)劃為3 個(gè)層次：一是從基本原理、數(shù)據(jù)收集、技術(shù)操作，培養(yǎng)學(xué)生對WebGIS 理論知識的理解和融會貫通；二是通過項(xiàng)目實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和思辨能力，提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力；三是將思政元素通過頂層課程目標(biāo)融入素質(zhì)目標(biāo)，凝練形成以“個(gè)人修養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、國家戰(zhàn)略、理想信念”為主線的，逐層深入的育人目標(biāo)。最終課程目標(biāo)設(shè)計(jì)為：①知識目標(biāo)：掌握WebGIS 技術(shù)的基本原理，應(yīng)用Geoscene Online 平臺、智能制圖方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析與表達(dá)，發(fā)布Web要素服務(wù)，創(chuàng)建適用于不同場景的Web應(yīng)用程序。②能力目標(biāo)：培養(yǎng)將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為Web GIS應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的能力，并能與行業(yè)及公眾進(jìn)行有效的溝通和交流，具有一定的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。③素質(zhì)目標(biāo)：養(yǎng)成細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求真務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，厚植家國情懷，形成勇于創(chuàng)新、報(bào)效祖國的使命擔(dān)當(dāng)。上述“課程思政+新工科”教學(xué)目標(biāo)將做人做事基本道理、職業(yè)道德和行為規(guī)范、社會主義核心價(jià)值觀、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的理想和責(zé)任，分層次、有計(jì)劃地融入教學(xué)，實(shí)現(xiàn)潛移默化的過程育人。

2.2 重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容

充分考慮洛陽師范學(xué)院服務(wù)地方的辦學(xué)目標(biāo)、軟硬件水平和學(xué)生層次，對《WebGIS 原理與方法》課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選整合，特別是將每章節(jié)的能力目標(biāo)與新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革相對應(yīng)，深挖內(nèi)涵的思政元素，最終形成由淺入深，由知識到素質(zhì)，由個(gè)人到國家的體系化的課程思政案例項(xiàng)目。通過獨(dú)立完成或者分組協(xié)作的形式，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與團(tuán)結(jié)協(xié)作的綜合能力，案例涉及學(xué)生熟悉的校園、家鄉(xiāng)，喚起學(xué)生的主人翁精神；選取“一帶一路”、建黨百年、雙奧中國等矚目成就，強(qiáng)化學(xué)生對黨的創(chuàng)新理論的政治認(rèn)同、思想認(rèn)同、情感認(rèn)同；融入河洛文化、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)地等文化元素，弘揚(yáng)中國傳統(tǒng)文化的文化自信。結(jié)合項(xiàng)目對學(xué)生創(chuàng)新意識和“工匠精神”的培養(yǎng)，深化職業(yè)理想和職業(yè)道德教育，樹立終身學(xué)習(xí)的職業(yè)理念[7]。

2.3 更新教學(xué)模式與方法

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代對教與學(xué)的過程與方法都產(chǎn)生了深刻的影響。在此背景下，混合式教學(xué)秉持的“以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力目標(biāo)”的理念，與新工科培養(yǎng)的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才和課程思政立德樹人的要求同向同行，因此，本教學(xué)模式探索出融合“MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂+課程實(shí)驗(yàn)”的“線上+線下”混合教學(xué)方法。教學(xué)內(nèi)容通過翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目教學(xué)和基于問題的教學(xué)方法等完成，教師在各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行穿插和引導(dǎo)。課前通過河南大學(xué)慕課《WebGIS 原理與應(yīng)用》和自建SPOC 課程指導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)理論知識與實(shí)驗(yàn)操作的翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)，并輔以測驗(yàn)、討論等在線學(xué)習(xí)手段。課中實(shí)體課堂主要通過具體的課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識處理實(shí)際問題的能力。采用分組討論、分場匯報(bào)等方式引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)，并在實(shí)施環(huán)節(jié)以問題為導(dǎo)向，由學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，再由教師就問題涉及的重難點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵等進(jìn)行講解鞏固。課后再通過學(xué)科競賽、社會服務(wù)等活動培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變與協(xié)作能力。

2.4 創(chuàng)新學(xué)生學(xué)習(xí)方法

堅(jiān)持新工科“交叉融合”建設(shè)的途徑，鼓勵(lì)學(xué)生從大學(xué)生MOOC、自建SPOC 課程、行業(yè)微課等多種學(xué)習(xí)平臺獲取知識，構(gòu)建多元化學(xué)習(xí)生態(tài)。將《Web-GIS 原理與方法》課程實(shí)習(xí)案例分為思政課程類，知識拓展、道理闡明類，行為規(guī)范、人格誠信類，情懷培養(yǎng)、精神涵養(yǎng)類，問題聚焦、熱點(diǎn)應(yīng)對類五大思政主旨凝練，用靈活多樣的平臺和生動有趣的內(nèi)容提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)主動性。通過“以賽代練，以賽促學(xué)”的方式，鼓勵(lì)學(xué)生一邊學(xué)習(xí)課程技能一邊參加諸如“易智瑞杯”中國大學(xué)生GIS 軟件開發(fā)競賽等行業(yè)競賽。雙管齊下，通過比賽增強(qiáng)學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)能力，提升核心競爭力。準(zhǔn)備比賽的過程中所遇到的實(shí)際問題，又能幫助學(xué)生對已有知識查漏補(bǔ)缺，這一方式既踐行了“知行合一”的道理，也符合新工科人才儲備的潛在要求。

2.5 完善教學(xué)評價(jià)機(jī)制

在課程評價(jià)中，貫徹“以德為先”與“德智情同育”的理念，同時(shí)結(jié)合“線上+線下”混合式教學(xué)方式，形成融合思政標(biāo)準(zhǔn)的“課前+課中+課后”的全過程、全方位考核。課前增加考察個(gè)人學(xué)習(xí)習(xí)慣的思政標(biāo)準(zhǔn)，以SPOC 任務(wù)點(diǎn)、“課程預(yù)習(xí)單”中微課視頻、測試題的完成度作為評價(jià)項(xiàng)；課中增加考察個(gè)人職業(yè)道德與行為規(guī)范的思政標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)踐項(xiàng)目中項(xiàng)目程序概述頁面的完整度、項(xiàng)目頁面細(xì)節(jié)配置情況作為評價(jià)項(xiàng)；課后增加考察個(gè)人理想信念的思政標(biāo)準(zhǔn)，以結(jié)課作業(yè)選題意義、課程心得體會等作為評價(jià)項(xiàng)，將“品德修養(yǎng)、愛國敬業(yè)、理想信念”融入課程育人效果的評價(jià)機(jī)制中，保證教學(xué)目標(biāo)與育人目標(biāo)的同步達(dá)成。

3 課程建設(shè)成效

課程建設(shè)近2 a 來，“課程思政+新工科”的培養(yǎng)模式初見成效。從課內(nèi)教學(xué)效果來看，學(xué)生能夠主動完成學(xué)習(xí)通課前自主學(xué)習(xí)的各項(xiàng)任務(wù)點(diǎn)，課程門戶訪問量已達(dá)62 995次，說明學(xué)生通過多次反復(fù)訪問學(xué)習(xí)相關(guān)知識。任課教師也明顯感受到學(xué)生上課的跟隨性不斷增強(qiáng)，基于相同的考核標(biāo)準(zhǔn)下，2020 級較2019級相比，平均成績提高了2 分，良好率增加了21.3%。學(xué)生在完成結(jié)課作業(yè)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)時(shí)，選擇融入思政主題的學(xué)生比例由2019 級的19.1%增加至2020級的44.4%。

從課外延伸來看，學(xué)生的動手能力與個(gè)人素養(yǎng)也逐步提升。課程團(tuán)隊(duì)連續(xù)3 a 組織和輔導(dǎo)學(xué)生參加“易智瑞杯”中國大學(xué)生GIS軟件開發(fā)競賽，報(bào)名參與人數(shù)逐年增加，2022 年取得了一等獎1 項(xiàng)，二等獎2 項(xiàng)，三等獎4 項(xiàng)的好成績。學(xué)生的專業(yè)技能不僅在比賽中得到了淬煉，同時(shí)將深厚的愛國情感植入其中，向課程育人的目標(biāo)又邁進(jìn)了一步。

4 結(jié) 語

課堂教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教育的重要陣地，承載培養(yǎng)人、造就人的重要任務(wù)。課程思政建設(shè)與新工科建設(shè)相結(jié)合，貫徹落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)的同時(shí)，為我國在紛繁復(fù)雜的國際形勢下，配置綜合交叉、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)布局，提供了強(qiáng)有力的工程人才支撐。本文從課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程思政元素、教法學(xué)法、評價(jià)機(jī)制入手，初步探索了WebGIS 課程“課程思政+新工科”的教學(xué)模式，以期為新工科背景下實(shí)踐類課程的思政建設(shè)提供參考。