“地理信息系統原理與應用”混合式教學模式探索

朱駿　孔維華

[摘 要] 在“地理信息系統原理與應用”課程教學中，傳統教學方式有優勢，但也存在不足。通過近幾年的教學探索，將在線教學引入傳統教學模式中，并融入課程思政元素，構建線上線下混合式教學模式，并把這種混合式教學模式在課程教學中進行應用。結果表明，這種混合式教學模式能夠有效提高學生的學習效果。該課程的教學模式、教學設計和思政融入方式適合在應用型工科院校類似課程的教學中借鑒和應用。

[關鍵詞] 混合式教學;地理信息系統原理;工科院校;模式探索

[作者簡介] 朱 駿（1984—），男，浙江杭州人，博士，浙江水利水電學院測繪與市政工程學院講師（通信作者），主要從事地理信息系統二次開發與遙感地質研究。

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

測繪工程專業是浙江水利水電學院2013年專升本以來首批幾個本科專業之一。筆者從2017年上半年以來，開始承擔測繪工程專業“地理信息系統原理與應用”課程的授課任務，到目前為止，已經教了從測繪工程2014級到2017級共四屆學生。通過借鑒與吸收前人的教學改革經驗[1-7]，課程授課方式從最初的完全課堂講授+機房上機的傳統授課方式，到部分內容實施翻轉課堂，再到現在的線上線下混合式授課+課程思政模式，一直處于改革創新的探索當中。目前，本課程被認定為2019年高等學校省級精品在線開放課程，為校級專業核心建設課程，初步探索形成了線上+線下混合式教學結合課程思政的教學模式，取得了一定的教學成效。本文主要講述筆者近幾年該課程教學改革的過程、思路和體會，針對應用型工科院校的定位和測繪工程專業的培養目標，探討如何實現更好的教學效果。

一、課程性質與存在問題

該課程是為我校測繪工程專業本科生的一門專業必修課，共56學時，3.5學分，其中理論學時44學時，實踐（上機）學時12學時。

通過近幾年的教學，發現該課程教與學存在三方面的問題。從學生角度來看，應用型工科院校的學生，不同于研究型綜合類大學的學生，不少學生學習主動性不強。在傳統教學方法下，我校測繪工程專業學生“地理信息系統原理與應用”的學習效果并不理想。比如，2013級和2014級學生在做畢業論文時，平時那些看似考試成績都不錯的學生，相關理論知識卻難以靈活運用，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本科生開設的一門專業必修課，承擔著讓學生在本科階段全面掌握GIS基礎知識、GIS軟件操作的重任。課時有限但學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容進行取舍，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。雖然有教學大綱作為參考，但由于學生不同、學情不同，教學大綱的適用性不高。

從教學角度來看。該課程傳統的教學方式一直是課堂講授和上機相結合。課堂講授有它的優點，老師可以直接把知識點傳授給學生，但缺點也比較明顯，學生被動地接受，課堂參與度低，很多知識只是機械的理解，并沒有好好消化變成自己的東西，從而影響學生對知識的靈活運用。另外，一節課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相關的教材有十幾本之多，有的已有好幾個版本，教材選擇不適合學生的學情也會影響學習效果。

二、教學內容設計與教材選擇

（一）教學內容設計

我校測繪工程專業四年制本科人才培養方案（2017版）規定該課程的開課時間為大三第一學期。學生在上該課程之前，通過先修的“測繪學概論”“地球科學概論”“地圖制圖學”和“數字測圖原理與方法”等課程，已經掌握了本課程中少部分知識，所以相應知識點的教學會做簡化處理，把更多的教學時間用在新知識點上。

（二）教材選擇

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

筆者在幾年的實際授課中，比較注意各個GIS教材之間內容的優勢互補，也就是學生上課時手上拿到的是一本教材，而筆者在準備課程過程中，具體到每個章節和每個知識點會參考幾本教材的講述，進行合理組合，給學生以最適當的講授。

三、在線教學資源的搭建

在線教學資源的建設是實施混合式教學的必要手段，必須給予足夠重視。沒有好的在線課程，混合式教學效果將會大打折扣。當然，目前互聯網上有很多在線教學資源，也能找到“地理信息系統原理與應用”相關的在線教學視頻，如果精力有限，在實施混合式教學的初期，推薦使用網上的精品在線視頻。

（一）建設過程

在線開放課程的建設是本課程混合式教學模式探索的開端，整個在線課程從建設到最后認定為省精品在線課程的過程如下：課程建設啟動（2017年3月）→課程拍攝（2017年9—12月）→課程平臺內容建設（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（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定（2020年4月）。

截至2020年4月，我校共計有5門課程認定為省精品在線開放課程（我校總計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校在線開放課程共享平臺（https：//www.zjooc.cn/）上開設。在線教學資源有：課程視頻24個;配套課程視頻的PPT課件24個;ArcGIS10補充教學視頻13個（輔助學習資料）;中山大學張新長教授制作的課程相關PPT共20個（輔助學習資料）;上機練習任務4個及配套數據;GIS課程設計的3個任務及配套數據和指導書;Supermap杯第十四屆全國高校GIS大賽獲獎作品;習題庫一個（近500道各式習題）;課程宣傳片1個;線下教學PPT11個。

（二）心得體會

第一，要有為在線開放課程建設投入較多時

間精力的思想準備。建設在線開放課程的宗旨是為了豐富課程的教學手段，進而提高課程的教學效果，使學生受益。當然，如果投入的精力足夠多，做好相關細節，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，才方便對學生進行各種測驗、作業和考試，而這些方面應用的多少，又是立項和認定時，評價的量化指標之一。

第三，在線課程實際使用過程中，要運用各種手段充分調動學生的積極性，將功夫花在平時日常教學中。讓每一位學生都去使用在線課程平臺，看視頻、做測驗、做作業、發帖提問。課程團隊老師也要及時在平臺上回復學生的問題，讓學生覺得這個在線課程對他們的學習有幫助，從而更樂意使用它，形成良性循環。

四、課程思政的融入

2019—2020學年第一學期第一次在該課程中實施課程思政。課程中加入思政元素后，進一步激發了學生上課的積極性，與前面幾輪上課的感受不同，同學們的抬頭率進一步提高，課后積極提問的學生也增多了，最關鍵的是可以幫助學生形成正確的世界觀、價值觀、人生觀，大大增強了學生的社會使命感和主人翁意識。

（一）思政教學目標

1.立德樹人：通過教師的言傳身教，在課堂上傳遞正能量，培養學生良好的學風和學生學習的主動性。

2.價值塑造：結合具體內容，講好中國故事，進行愛國主義教育。

3.能力培養：利用某些環節或過程，設計一些有挑戰性的訓練或者需要團隊配合才能完成的項目。

（二）思政融入點

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

與專業教學內容相結合的思政融入點如下表所示。

五、混合式教學實施效果與思考

2018年3月—2018年6月課程面向測繪工程2015級學生開設，共112名學生上課，最終課程總成績平均分為79.9分。上一年面向測繪工程2014級學生的總成績平均分為67.6分。那時，還未實行線上線下混合式教學，所以混合式教學模式對教學的促進作用很明顯。2019年2月—2019年5月課程面向測繪工程2016級學生開設，共75名學生上課，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，說明教學成效進一步顯現。2019年9月—2019年12月課程面向測繪工程2017級學生開設，由于進一步融入了課程思政，使得混合式教學內容更加豐富，最終課程總成績平均分達到84.6分，而且其中有學生主動組隊參加了2020年第十八屆Super Map杯高校GIS大賽，參賽作品質量很高，筆者作為指導老師，對獲獎很有信心。

在實施混合式教學的實踐中，課程團隊越來越意識到提高教學質量，讓學生在有限的時間內，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、學生二者共同努力的結果。教師應該想盡一切辦法，調動學生學習的積極性，充分利用好在線資源，充分利用好面對面的課堂時間，通過精妙的課堂設計和貫穿整門課程的思政元素，激發學生學習興趣。學生也要樹立遠大理想，學好每一門專業課程，將來才能用所學專業知識很好的報效祖國。總的來說，融入課程思政的混合式教學模式的實施，對教師的專業水平和教學能力都提出了更高的要求，需要課程團隊的老師們共同努力。

六、結語

現代社會競爭日益激烈，對人才提出了更高的要求。針對傳統教學模式在“地理信息系統原理與應用”課程教學中存在的問題，筆者通過幾年的探索，初步形成了適合本校及應用型工科院校測繪工程專業學生的混合式教學模式。通過線上、線下、翻轉課堂和課程思政的有機結合，發現這種混合式教學模式能有效激發學生的學習興趣，提高學生學習主動性，提升學生靈活運用知識分析問題、解決問題的能力，初步達到了教學改革的初衷。當然，時代在飛速發展，教學對象、教學內容都會隨時間推移發生一些變化。筆者在后續課程的教改研究中，希望進一步在課程的教學過程中進行一些新的嘗試，比如闖關式教學、游戲式教學等?？傊磺杏欣谔岣邔W生學習積極性，能使學生更好地掌握知識的教學方式方法都值得去探索。

參考文獻

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[7]蔣良群.人文地理與城鄉規劃專業地理信息系統原理與應用課程教學設計[J].高師理科學刊，2016，36（5）：105-107.

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