網絡地理信息系統開發課程的分級教學模式研究

張帆

摘要： 網絡地理信息系統為大學地理信息相關專業的核心課程，課程的教學目標為培養學生基于網絡平臺的地理信息系統二次開發能力。傳統的課堂教學和上機實驗結合的教學模式，無法滿足學生多樣化、個性化學習的需求，整體教學效果不好。本文提出了一種同堂分級的教學模式，較為詳細的研究了該教學模式的機理及實現過程，并分析了其教學效果。

關鍵詞： 網絡地理信息系統；大學本科教學；分級教學模式

20世紀90年代以來，隨著計算機技術、信息技術與傳統地理學科的結合日益緊密，我國眾多高校先后開設了地理信息科學本科專業，以及圍繞著該專業所設置的一系列專業課程。與傳統的地理學科相比，地理信息學科更加注重以計算機為載體的信息化方法，在生產實踐中的應用。這也要求我們在大學本科的教學環節中，不僅要教授相關的理論知識，也要注重學生應用技能的掌握與提升。計算機程序設計作為地理信息類專業的必修課程，為地理信息系統二次開發、地理信息系統在行業中的拓展奠定了基礎。另一方面，近年來互聯網的應用與普及，在地理信息應用領域，也延伸出了網絡地理信息系統，并逐步顯示出其強大的應用潛質。因此，在我國開設地理信息類學科本科教育的高等院校，網絡地理信息系統逐漸成為一門重要的專業核心課程。

1.研究背景

高等院校開設的網絡地理信息系統開發類課程往往采用傳統的教學模式：教師課堂教學與機房上機教學相結合混合教學模式。教師在課堂傳授開發課程相關的知識，講解重難點；與此同時，配套一定的課時量在機房教學，學生根據上機課程安排，完成教師布置的程序開發任務，教師則輔導遇到困難的學生。

這種教學模式最大的問題在于：

1）通常作為專業必修課的網絡地理信息系統開發類課程，地理信息、遙感、測繪、制圖等各個專業方向均要開設，而每個專業方向對編程能力的要求并不一致，導致教師無法對同堂教學的不同專業方向的學生指定合適的教學計劃，滿足所有學生；

2）學生自身學習能力與學習興趣存在較大差異，同堂教學及單獨上機輔導的方式，教學效率較低，效果不好；

3）學生在機房上機，經常出現部分同學在較短時間內完成了上機任務，而另一部分學生則在上機時間段內，全程無法完成；整體教學方式無法根據學生的水平、能力、學習需求，靈活調整；

另一方面，在我國高等院校的英語教學中，已采用了分級、分班的教學方法，取得了較好的教學效果。本論文也將采用分級的概念，探討同班同堂教學中，分級教學的模式及實施方案。

2.網絡地理信息系統開發課程的分級教學模式

本文所研究的網絡地理信息系統開發課程的分級教學模式分為三部分，以下將分別展開探討。

2.1同課堂分級分組的一體化教學模式

地理信息類開發課程，傳統的教學方式以課堂教學和機房教學結合的方式開展。為適應學生多樣化的需求，盡可能的提高有限的教學時間內的教學效果，可將“課堂+機房”的教學環境，轉移至集多媒體、教師機、學生機于一體的現代化多功能教學機房。在多功能教學機房中，由于每個學生都配備有相應的學習電腦，因此可以根據教師講授的內容，實時編程實現，加深多核心知識點的理解，同時提高學生的動手實踐能力。

同時，在多功能教學機房中，可將學生按照專業方向、學習興趣或前期知識的掌握情況，將學生分為不同的學習小組。在教學開始前，教師需按照小組個數，制定多套片段化教學內容，以滿足不同小組的學習需求；在教學中，教師可將教學內容及板書投影到對應的學習小組的學生機客戶端，該組學生將當堂實時的接受教師的教學安排；與此同時，不屬于該小組學習時段的其它小組，將根據教師提前安排的上機內容，獨自完成相應的編程作業，而不需要同步教師的教學進度；當該小組的教學任務完成后，將轉換其它小組學習，該小組則轉變為做作業的小組。以此類推，各個小組交替接收教師的片段化教學內容，這種方式有兩個顯著優勢：

1）教師可以根據學生的學習情況，靈活安排教學計劃，最大化的提高教學效果；

2）學生可以接收較為個性化的學習內容，而不需為了全班同步，而反復接收已學會的知識點，或跟不上教學進度。

2.2以興趣驅動的分級教學

如前所述，在多功能教學機房中，便于實現同班級分級分組的新教學模式。在這個教學模式中，不同的學生小組將交替聽課和編程實驗。由于有多個學生小組的存在（為保證教學效果，以3個左右小組為宜），學生課堂學習的大部分時間均為上機編程實驗，這也和課程的教學目標——培養學生動手實踐能力相符合。另一方面，為了進一步優化占大部分課堂時間的學生實驗環節，可對學生的實驗內容做相應的調整。

結合網絡地理信息開發類課程的特點，可針對同一知識點，設計不同的實驗題目。學生可根據教師針對每個知識點設計的實驗題庫，從中選擇自己感興趣的題目，編制程序，完成上機實驗。題目的設計應盡量涵蓋不同的專業方向類別，如圍繞某知識點，可設計制圖類功能、遙感圖像處理功能、地理空間分析等不同類別的題目，在貼合學生的專業方向的同時，也滿足學生個性化選擇的需求，提高學生學習興趣。

2.3以任務為驅動的分組教學

網絡地理信息開發類課程的核心教學目標，是培養學生獨自完成網絡地理信息系統軟件的二次開發。因此，對學生上機編程能力的考核，是課程的考核重點。在傳統的教學模式中，此類課程的考核以試卷必考和課程設計考查為主。結合本文所討論的分級教學模式，課程設計考查更為合理。同時，由于學生再平時的課程學習中，采用的是如前所述的交替、分級學習方式，教學活動的開展是以小組為單位。基于此，以小組為單位設置課程設計題目，并以此驅動學生平時的學習與實驗。

這種以任務為驅動的分級教學模式的優勢主要體現在：

1）不同小組根據學習內容的差異，便于針對性的設計課程設計題目；

2）以任務為驅動的考核方式，同時也將以任務為學習目標，至始至終貫穿于學生平時課堂學習中，使學生學習的目的性較強，并能隨時將學習的知識點運用于實踐；

3）以小組的模式構建課程設計任務，能夠有效的培養學生團隊協作能力，以團隊實現的課程設計，和以個人實現的功能模塊相結合的方式實現對學生的課程考核。

3.結語

我院學生在大三上學期開設網絡地理信息系統的開發課程。本文所研究的分級教學模式，已在兩屆本科教學班級內嘗試。通過對學生考核成績的分析，以及課程結束后對學生的調查，結果顯示：采用本文所研究的分級教學模式，能夠有效的提升學生的學習興趣，相對于類似課程的傳統教學模式，具有較為明顯的優勢。

在后續的教學實踐中，將繼續研究并優化分級教學模式在網絡地理信息系統開發類課程中的運用，并以此為基礎，拓展到地理信息科學其它專業開發課程的教學中。

參考文獻：

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