新工科背景下WebGIS 課程思政教學模式探究

孫 茜，張小虎，艷 燕

（1.洛陽師范學院 地理與旅游學院，河南 洛陽 471934）

當前我國正處于實現“兩個一百年”奮斗目標的決勝期，迫切需要工程創新人才支撐，將課程思政融入理工科專業建設，實現顯性引導與隱性浸潤，是落實“立德樹人”目標、培養德才兼備新時代人才的必由之路，也是亟待解決的重要命題[1-2]。

《WebGIS原理與方法》是地理信息科學專業的核心課程，課程與云計算、大數據、物聯網、人工智能等信息技術產生融合，將地理信息技術在互聯網上實現。課程因其地理學科的本色，研究時空尺度下的人地關系，為課程思政提供了豐富的案例；又因其交叉性、綜合性、創新性和前沿性的“新工科”技術背景，為課程實踐教學環節提供了很多合理的切入點，引入課程思政具有天然的內洽性。已有研究主要從WebGIS 課程人才培養模式[3]、教學設計[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，本文以洛陽師范學院地理信息科學專業《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模式。

1 WebGIS課程思政教學存在的問題

1）WebGIS技術作為互聯網時代的產物，成為現代生活的日常工具和現代社會的技術支柱。由于Web-GIS 技術涉及面較廣、迭代升級較快，技術性較強，使得《WebGIS 原理與方法》課程內容過于強調概念的獲得與工具的掌握，出現“壓縮餅干”與“狹義工具論”現象。偏離了培養多元化創新型工程儲備人才的培養目標，忽視了“立德樹人”的主旨，往往形成“課程”“思政”與“新工科”多張皮的培養方案。

2）課程傳統教學方法中的實踐部分，更多的是學生坐在機房看教師的演示，并機械地跟隨，無法培養學生解決復雜問題和團隊協作能力，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的能夠在日新月異的產業浪潮中調整自我，并源源不斷地提供強大智力保障的卓越工程人才的目標差之甚遠[6]。

3）課程教學內容知識結構零散，知識內容多而雜，現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 課程中進行體系化的思政元素設計、構建思政元素無縫融入課程的方法與途徑、創新課程思政建設模式，是實現《WebGIS 原理與方法》課程思政“潤物細無聲”的關鍵問題。

2 WebGIS課程思政教學模式構建策略

針對上述問題，我校《WebGIS 原理與方法》課程團隊將新工科倡導的“新理念、新模式、新體系、新質量、新結構”與專業課程思政元素相融合，打造“課程思政+新工科”教學模式（圖1），在優化課程目標頂層設計的基礎上，重構課程內容，體系化課程思政元素，更新教學手段，創新學生學習方法，拓寬課程評價機制，最終實現課程目標—教學內容—教法學法—教學評價課程思政的閉環建設。

圖1 “課程思政+新工科”教學模式示意圖

2.1 深化教學目標改革

秉持新工科建設“學生中心，產出導向，持續改進”的理念，錨定“立德樹人”主線，立足于洛陽師范學院地理信息科學專業培養具有創新精神和應用能力的能為地方服務的高級應用型人才的定位，將課程目標規劃為3 個層次：一是從基本原理、數據收集、技術操作，培養學生對WebGIS 理論知識的理解和融會貫通；二是通過項目實踐培養學生的創新能力和思辨能力，提升學生解決復雜工程問題的能力；三是將思政元素通過頂層課程目標融入素質目標，凝練形成以“個人修養、職業素養、國家戰略、理想信念”為主線的，逐層深入的育人目標。最終課程目標設計為：①知識目標：掌握WebGIS 技術的基本原理，應用Geoscene Online 平臺、智能制圖方法，實現數據的分析與表達，發布Web要素服務，創建適用于不同場景的Web應用程序。②能力目標：培養將實際問題轉化為Web GIS應用程序設計實現的能力，并能與行業及公眾進行有效的溝通和交流，具有一定的團隊協作能力。③素質目標：養成細致嚴謹的科學態度和求真務實的工作作風，厚植家國情懷，形成勇于創新、報效祖國的使命擔當。上述“課程思政+新工科”教學目標將做人做事基本道理、職業道德和行為規范、社會主義核心價值觀、實現中華民族偉大復興的理想和責任，分層次、有計劃地融入教學，實現潛移默化的過程育人。

2.2 重構課程教學內容

充分考慮洛陽師范學院服務地方的辦學目標、軟硬件水平和學生層次，對《WebGIS 原理與方法》課程教學內容進行篩選整合，特別是將每章節的能力目標與新一輪科技革命與產業變革相對應，深挖內涵的思政元素，最終形成由淺入深，由知識到素質，由個人到國家的體系化的課程思政案例項目。通過獨立完成或者分組協作的形式，培養學生獨立思考與團結協作的綜合能力，案例涉及學生熟悉的校園、家鄉，喚起學生的主人翁精神；選取“一帶一路”、建黨百年、雙奧中國等矚目成就，強化學生對黨的創新理論的政治認同、思想認同、情感認同；融入河洛文化、非物質文化遺產地等文化元素，弘揚中國傳統文化的文化自信。結合項目對學生創新意識和“工匠精神”的培養，深化職業理想和職業道德教育，樹立終身學習的職業理念[7]。

2.3 更新教學模式與方法

“互聯網+”時代對教與學的過程與方法都產生了深刻的影響。在此背景下，混合式教學秉持的“以學生為中心，培養學生高階思維能力目標”的理念，與新工科培養的高素質創新型人才和課程思政立德樹人的要求同向同行，因此，本教學模式探索出融合“MOOC+SPOC+翻轉課堂+課程實驗”的“線上+線下”混合教學方法。教學內容通過翻轉課堂、項目教學和基于問題的教學方法等完成，教師在各個環節進行穿插和引導。課前通過河南大學慕課《WebGIS 原理與應用》和自建SPOC 課程指導學生完成相關理論知識與實驗操作的翻轉學習，并輔以測驗、討論等在線學習手段。課中實體課堂主要通過具體的課程實驗項目鍛煉學生運用所學知識處理實際問題的能力。采用分組討論、分場匯報等方式引導學生完成項目設計，并在實施環節以問題為導向，由學生主動發現問題，再由教師就問題涉及的重難點、技術關鍵等進行講解鞏固。課后再通過學科競賽、社會服務等活動培養學生的應變與協作能力。

2.4 創新學生學習方法

堅持新工科“交叉融合”建設的途徑，鼓勵學生從大學生MOOC、自建SPOC 課程、行業微課等多種學習平臺獲取知識，構建多元化學習生態。將《Web-GIS 原理與方法》課程實習案例分為思政課程類，知識拓展、道理闡明類，行為規范、人格誠信類，情懷培養、精神涵養類，問題聚焦、熱點應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容提升學生的自主學習能力和學習主動性。通過“以賽代練，以賽促學”的方式，鼓勵學生一邊學習課程技能一邊參加諸如“易智瑞杯”中國大學生GIS 軟件開發競賽等行業競賽。雙管齊下，通過比賽增強學生的項目實戰能力，提升核心競爭力。準備比賽的過程中所遇到的實際問題，又能幫助學生對已有知識查漏補缺，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 完善教學評價機制

在課程評價中，貫徹“以德為先”與“德智情同育”的理念，同時結合“線上+線下”混合式教學方式，形成融合思政標準的“課前+課中+課后”的全過程、全方位考核。課前增加考察個人學習習慣的思政標準，以SPOC 任務點、“課程預習單”中微課視頻、測試題的完成度作為評價項；課中增加考察個人職業道德與行為規范的思政標準，以實踐項目中項目程序概述頁面的完整度、項目頁面細節配置情況作為評價項；課后增加考察個人理想信念的思政標準，以結課作業選題意義、課程心得體會等作為評價項，將“品德修養、愛國敬業、理想信念”融入課程育人效果的評價機制中，保證教學目標與育人目標的同步達成。

3 課程建設成效

課程建設近2 a 來，“課程思政+新工科”的培養模式初見成效。從課內教學效果來看，學生能夠主動完成學習通課前自主學習的各項任務點，課程門戶訪問量已達62 995次，說明學生通過多次反復訪問學習相關知識。任課教師也明顯感受到學生上課的跟隨性不斷增強，基于相同的考核標準下，2020 級較2019級相比，平均成績提高了2 分，良好率增加了21.3%。學生在完成結課作業應用程序設計時，選擇融入思政主題的學生比例由2019 級的19.1%增加至2020級的44.4%。

從課外延伸來看，學生的動手能力與個人素養也逐步提升。課程團隊連續3 a 組織和輔導學生參加“易智瑞杯”中國大學生GIS軟件開發競賽，報名參與人數逐年增加，2022 年取得了一等獎1 項，二等獎2 項，三等獎4 項的好成績。學生的專業技能不僅在比賽中得到了淬煉，同時將深厚的愛國情感植入其中，向課程育人的目標又邁進了一步。

4 結 語

課堂教學是實施素質教育的重要陣地，承載培養人、造就人的重要任務。課程思政建設與新工科建設相結合，貫徹落實立德樹人的根本任務的同時，為我國在紛繁復雜的國際形勢下，配置綜合交叉、可持續發展的產業布局，提供了強有力的工程人才支撐。本文從課程目標、課程內容、課程思政元素、教法學法、評價機制入手，初步探索了WebGIS 課程“課程思政+新工科”的教學模式，以期為新工科背景下實踐類課程的思政建設提供參考。