GIS 實(shí)習(xí)課程思政改革探索與實(shí)踐

劉丙新，李 穎，劉 鵬，陳 澎，朱雪瑗

(大連海事大學(xué) 航海學(xué)院，遼寧 大連 116026)

黨的十八大以來，習(xí)近平總書記多次發(fā)表重要講話，作出一系列重要指示，強(qiáng)調(diào)“要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”“要堅(jiān)持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，挖掘其他課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源”。2020年5 月，教育部發(fā)布教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》(以下簡稱《指導(dǎo)綱要》)，全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，提出要根據(jù)不同學(xué)科專業(yè)的特色和優(yōu)勢……深度挖掘提煉專業(yè)知識(shí)體系中所蘊(yùn)含的思想價(jià)值和精神內(nèi)涵……從課程所涉專業(yè)、行業(yè)、國家、國際、文化、歷史等角度，增加課程的知識(shí)性、人文性，提升引領(lǐng)性、時(shí)代性和開放性。

大連海事大學(xué)是交通運(yùn)輸部唯一直屬高校，素有“航海家的搖籃”之稱，是中國著名的高等航海學(xué)府，是被國際海事組織認(rèn)定的世界上少數(shù)幾所“享有國際盛譽(yù)”的海事院校之一。學(xué)校肩負(fù)著“造就業(yè)界精英、社會(huì)棟梁，服務(wù)海運(yùn)強(qiáng)國、海洋強(qiáng)國建設(shè)”的重任，以“服務(wù)國家戰(zhàn)略和交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展，引領(lǐng)海事教育發(fā)展，推動(dòng)交通科技與文化進(jìn)步”為學(xué)校辦學(xué)目標(biāo)。大連海事大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)旨在培養(yǎng)適應(yīng)海上交通空間信息化建設(shè)需要、具有較強(qiáng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力的高級應(yīng)用和管理人才。

實(shí)踐教學(xué)是地理信息科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)體系中非常重要的組成部分，也是課程思政建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。《指導(dǎo)綱要》中強(qiáng)調(diào)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程，要注重學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一，增強(qiáng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神、善于解決問題的實(shí)踐能力。GIS 實(shí)習(xí)課程是大連海事大學(xué)課程思政建設(shè)示范課，為了更好實(shí)現(xiàn)課程育人目的，任課老師對教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和評價(jià)體系等進(jìn)行了系統(tǒng)性改革，深入挖掘課程知識(shí)點(diǎn)的思政元素，實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)與課程元素融合。

一、課程簡介

GIS 實(shí)習(xí)課程是地理信息科學(xué)專業(yè)的必修課，為GIS 專業(yè)實(shí)踐類課程，內(nèi)容包括空間數(shù)據(jù)源選擇、空間數(shù)據(jù)(矢量和柵格)采集與處理、空間分析、空間統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)可視化制圖、對具體問題的解決方案設(shè)計(jì)與軟件實(shí)現(xiàn)等。

該課程的知識(shí)目標(biāo)為：理解地理信息系統(tǒng)和遙感應(yīng)用的基本原理，掌握常用GIS 數(shù)據(jù)采集、處理、分析方法與工具。

能力目標(biāo)：具備良好的空間信息獲取、總結(jié)與表達(dá)能力；熟練應(yīng)用GIS 軟件；具備邏輯分析能力，能夠從空間相關(guān)性角度分析海洋交通現(xiàn)象，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與技能，設(shè)計(jì)GIS 解決方案的能力。

素質(zhì)目標(biāo)：具備專業(yè)認(rèn)同感和法制規(guī)范意識(shí)；具有強(qiáng)烈家國情懷和行業(yè)使命感；具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)。

二、GIS 實(shí)踐課程思政改革目標(biāo)

當(dāng)前GIS 專業(yè)課程的思政改革引起了全國相關(guān)高校的廣泛重視，中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)教育與科普工作委員會(huì)主辦了全國性“高校GIS 思政實(shí)驗(yàn)案例庫建設(shè)項(xiàng)目交流會(huì)”，并設(shè)立專項(xiàng)項(xiàng)目。現(xiàn)在GIS 專業(yè)課的課程思政建設(shè)中，專業(yè)知識(shí)大多仍按原有課程教學(xué)大綱和內(nèi)容教授，穿插部分課程思政范例，屬于顯性教育。這樣以專業(yè)知名科學(xué)家優(yōu)秀事跡為主體的“課程+思政”案例，可以引起部分學(xué)生的共鳴，但因與專業(yè)知識(shí)結(jié)合不夠緊密，所以無法達(dá)到“鹽融于湯”和“潤物細(xì)無聲”的效果。專業(yè)課的課程思政建設(shè)，應(yīng)當(dāng)更加隱含，教師在教學(xué)中自愿自然地傳播思政元素，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中耳濡目染、自然自主地吸收思政元素。

GIS 實(shí)踐類課程是GIS 專業(yè)課程的重要組成部分，在實(shí)踐課程中需要學(xué)生主動(dòng)思考、設(shè)計(jì)方案和動(dòng)手操作實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。在問題的分析、方案的設(shè)計(jì)與操作過程中，師生、生生的互動(dòng)是必不可少的重要環(huán)節(jié)，這是開展課程思政非常良好的主客觀條件。GIS 實(shí)習(xí)課程思政改革就是要深入挖掘?qū)I(yè)知識(shí)中的思政元素，提出思政故事的專業(yè)解決方案，將思政元素融入到空間問題、解決方案、互動(dòng)討論和考核評價(jià)等課程的各個(gè)環(huán)節(jié)。尤其注重對航海空間問題和思政元素的融合，使專業(yè)內(nèi)容與思政元素交融一體。讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中用，促進(jìn)思政元素入心入腦。

三、建設(shè)舉措

(一)教學(xué)方法改革

以往GIS 實(shí)踐類課程的教學(xué)，大多采用講授法、演示法+作業(yè)的形式，這類教學(xué)方法雖然能夠使學(xué)生快速熟悉軟件操作，對規(guī)范化操作有一定好處。但同時(shí)，教師的演示經(jīng)常會(huì)限制學(xué)生的想象和探索空間，對學(xué)生靈活運(yùn)用、綜合應(yīng)用知識(shí)和軟件不利。為了充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，GIS 實(shí)習(xí)課程教學(xué)過程中，綜合采用翻轉(zhuǎn)課堂、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、合作學(xué)習(xí)和討論式等以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，轉(zhuǎn)變以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，取而代之的是以解決問題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念。以探究式學(xué)習(xí)取代再現(xiàn)式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生按照分組，根據(jù)自己對問題的理解，提出方案、解決問題，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式學(xué)習(xí)。除此之外，教學(xué)還通過企業(yè)參觀、學(xué)科講座等形式，突破課堂時(shí)空限制，有效構(gòu)建拓展課堂(圖1)。

圖1 課前—課中—課后三階段教學(xué)模式

課前，通過學(xué)校Blackboard(BB)平臺(tái)發(fā)布教學(xué)課件、學(xué)習(xí)大綱、重難點(diǎn)及任務(wù)背景資料等學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生有針對性地開展預(yù)習(xí)，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。

在教學(xué)過程中采取以下具體措施：①分組。將學(xué)生按照3～4 人為一組分成若干小組，所有課堂匯報(bào)、作業(yè)提交等均以小組為單位進(jìn)行。通過小組內(nèi)部討論、協(xié)作，一方面提高學(xué)生對專業(yè)問題的理解程度，另一方面培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和能力。②任務(wù)解析。課前教師對任務(wù)進(jìn)行簡要介紹，其中涉及的技術(shù)細(xì)節(jié)交由各小組分析。學(xué)生根據(jù)任務(wù)特定的歷史背景、地理環(huán)境和行業(yè)需求等對問題進(jìn)行解析，提出所需具體技術(shù)。在解析過程中，將案例背后的思政故事植入學(xué)生心中。③答辯。除了小組內(nèi)部開展討論，商定本組研究方案之外，每組還需要派一名代表進(jìn)行全班匯報(bào)和答辯，由其他組同學(xué)和老師提問和討論。在回答其他同學(xué)和老師問題的過程中，培養(yǎng)學(xué)生清晰表達(dá)觀點(diǎn)的能力和科學(xué)思辨能力。④總結(jié)。教師對學(xué)生討論、答辯及具體操作中的問題進(jìn)行總結(jié)和指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生在符合國家法律法規(guī)基礎(chǔ)上開展創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)。

為了使學(xué)生更深切感受GIS 專業(yè)的重要性，了解學(xué)科發(fā)展前沿，GIS 實(shí)習(xí)課程設(shè)置參觀與講座學(xué)時(shí)。通過組織企業(yè)參觀，使學(xué)生了解GIS 實(shí)際項(xiàng)目的完成過程和應(yīng)用情況；讓學(xué)生到“育鯤”輪教學(xué)實(shí)習(xí)船實(shí)習(xí)，使其理解GIS 與航運(yùn)的關(guān)系，了解GIS 在航海中的具體應(yīng)用；通過邀請國內(nèi)外知名學(xué)者為學(xué)生開展講座，將GIS 專業(yè)最新技術(shù)及其應(yīng)用介紹給學(xué)生。在參觀實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生不僅是思政教育的接受者，更是思政元素的體現(xiàn)者、創(chuàng)造者，在實(shí)習(xí)過程中體現(xiàn)出來的守時(shí)觀念、責(zé)任意識(shí)、互助精神和規(guī)范意識(shí)等，讓學(xué)生切實(shí)理解個(gè)人與集體的關(guān)系，學(xué)會(huì)將個(gè)人融入團(tuán)隊(duì)。

(二)教學(xué)內(nèi)容改革

在教學(xué)內(nèi)容上，教學(xué)團(tuán)隊(duì)重新梳理組織了GIS 專業(yè)實(shí)踐內(nèi)容，將內(nèi)容按照“數(shù)據(jù)采集—編輯—分析—輸出—應(yīng)用與發(fā)展”的技術(shù)路徑進(jìn)行組織。為了構(gòu)建具有豐富思政元素的航運(yùn)特色、實(shí)際場景的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)團(tuán)隊(duì)與遼寧海事局、大連勘察測繪設(shè)計(jì)院、易智瑞信息技術(shù)有限公司及大連海事大學(xué)“育鯤”輪和參與亞丁灣護(hù)航任務(wù)的船長進(jìn)行了深入交流，形成一套思政育專業(yè)緊密融合的教學(xué)內(nèi)容體系(表1)。

表1 GIS 實(shí)習(xí)課程教學(xué)內(nèi)容與思政元素

在GIS 實(shí)習(xí)課程思政設(shè)計(jì)上，綜合本課程的知識(shí)、技能與素質(zhì)目標(biāo)，采用隱性思政教育方式，挖掘GIS 專業(yè)知識(shí)中的思政元素和典型思政故事中蘊(yùn)含的GIS 解決方案。本課程的思政目標(biāo)可分為個(gè)人素質(zhì)、行業(yè)擔(dān)當(dāng)和家國情懷三個(gè)層面，詳細(xì)內(nèi)涵如下。 個(gè)人素質(zhì)：激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新思維，引導(dǎo)學(xué)生樹立不畏困難勇攀高峰的信念，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的工作態(tài)度和工匠精神。

行業(yè)擔(dān)當(dāng)：樹立學(xué)生對GIS 和航海的專業(yè)/行業(yè)認(rèn)同感、自豪感和使命感。

家國情懷：加深學(xué)生對國家戰(zhàn)略的理解，增強(qiáng)其民族自信、文化自信與制度自信，培養(yǎng)濃厚家國情懷。

(三)課程考核改革

本著“目標(biāo)導(dǎo)向、學(xué)生中心”的原則，課程考核采用形成性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合的方式。其中，形成性考核占60%，終結(jié)性考核占40%。

為了發(fā)揮形成性考核對教與學(xué)的促進(jìn)作用，GIS實(shí)習(xí)課程注重考核的及時(shí)性和結(jié)果反饋。針對該課程任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，任課教師在課程每個(gè)任務(wù)的討論、匯報(bào)和報(bào)告撰寫等環(huán)節(jié)都進(jìn)行考核，考核重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對問題的分析深度、方案合理性、任務(wù)完成度、研討參與度和報(bào)告規(guī)范性等方面，考核內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)均在第一節(jié)課公開。對于來自應(yīng)用現(xiàn)場的任務(wù)，邀請大連海事大學(xué)有經(jīng)驗(yàn)的船長、合作企業(yè)技術(shù)人員對學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評。任課老師在整理、分析考核數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對每組、每位同學(xué)的結(jié)果進(jìn)行郵件反饋，并有針對性地指出不足，幫助學(xué)生及時(shí)查漏補(bǔ)缺，形成教學(xué)閉環(huán)。形成性考核不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，更在無形中培養(yǎng)了學(xué)生持續(xù)、認(rèn)真和積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。

終結(jié)性考核以給定若干主題的開放性任務(wù)為考核方式。結(jié)合國家、行業(yè)發(fā)展的最新形勢和要求，設(shè)置若干主題，由學(xué)生選擇某一主題，提出GIS 相關(guān)問題并進(jìn)行解決。過去幾年設(shè)置的主題包括航運(yùn)故事、民族解放、海絲之路、青山綠水、精準(zhǔn)扶貧、交通強(qiáng)國和建黨百年等，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生開展頭腦風(fēng)暴，例如有的學(xué)生選擇制作長征組圖來體現(xiàn)民族解放主題，有的選擇運(yùn)河變遷來講述航運(yùn)故事，有的以海盜活動(dòng)熱點(diǎn)地區(qū)分析來討論海上絲綢之路的航線問題等。考核涉及的數(shù)據(jù)搜集、整理、問題提出和方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等，完全由學(xué)生自主完成，充分發(fā)揮了主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新精神。

四、建設(shè)成效

經(jīng)過多年建設(shè)，課程已基本形成以學(xué)生為中心、以人才培養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)為導(dǎo)向和多元教學(xué)與評價(jià)手段相結(jié)合的教學(xué)體系，在教與學(xué)兩方面都取得了一些成果。任課教師獲評遼寧省優(yōu)秀教師、中國航海學(xué)會(huì)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)等，在全國GIS 青年教師講課競賽中獲得全國三等獎(jiǎng)；學(xué)生創(chuàng)新能力得到提升，通過融合GIS 技術(shù)與航海行業(yè)特色，參加并獲得互聯(lián)網(wǎng)+國賽金獎(jiǎng)、全國GIS 開發(fā)大賽一等獎(jiǎng)、“挑戰(zhàn)杯”省賽特等獎(jiǎng)等國家級、省級競賽獎(jiǎng)30余項(xiàng)；學(xué)生投身到交通強(qiáng)國建設(shè)的熱情得到提高，已就業(yè)學(xué)生中40.3%簽約交通強(qiáng)國戰(zhàn)略用人單位。

五、結(jié)束語

GIS 實(shí)習(xí)是地理信息科學(xué)專業(yè)的核心課程，也是學(xué)生理論知識(shí)具化、技能提升和空間思維形成的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。借助實(shí)踐課程互動(dòng)多、學(xué)生參與度高的優(yōu)勢，可將思政元素與專業(yè)知識(shí)深度融合，針對GIS 數(shù)據(jù)流的各環(huán)節(jié)，挖掘?qū)I(yè)知識(shí)的思政元素和思政故事的GIS 解決方案，將家國情懷、法規(guī)意識(shí)、專業(yè)認(rèn)同、航海情懷和社會(huì)責(zé)任的思政目標(biāo)融入到教學(xué)目標(biāo)中，以期為地理信息科學(xué)其他專業(yè)課程思政建設(shè)提供參考。