大類招生下地球信息技術類課程教學模式研究

［摘 要］ 大類招生已成為突破傳統招生弊端、應對全球一體化的一種必然趨勢。大類招生的實施對原有培養方案和課程體系提出了新的要求。以吉林大學地球科學學院為例，在對大類招生后的培養方案及課程設置結構變化進行分析的基礎上，提出了地球信息技術類課程“成果導向+任務驅動”線上線下立體進階式混合教學模式，探索了一套具有課程針對性的理論和實踐相結合的教學方法。實踐證明，該教學模式的實施可以很好地解決大類招生背景下信息類教學課時不足、實踐難以完成、培養目標難以達成的問題，有效地提高了學生的探索精神和創新能力。

［關鍵詞］ 大類招生；成果導向+任務驅動；地球信息技術類課程；線上線下混合式教學模式

［基金項目］ 2021年度吉林大學本科教學改革研究項目“大類招生背景下地球信息技術類課程混合教學模式研究及實踐”（2021XZC061）

［作者簡介］ 李曉燕（1975—），女（蒙古族），內蒙古阿拉善盟人，博士，吉林大學地球科學學院教授，主要從事土地資源遙感和地理信息系統應用研究；張艷紅（1974—），女，山東蘭陵人，博士，吉林大學地球探測科學與技術學院副教授，主要從事地理信息系統理論與應用研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）19-0029-04 ［收稿日期］ 2023-07-20

隨著全球一體化和我國高等教育改革及對外開放的深入進行，社會發展需要大量創新型、復合型、國際化實踐型人才，傳統的專業人才培養模式已無法適應時代的需求［1］。為了改變傳統高校人才培養口徑窄、專業滯后、綜合素質欠缺等弊端，教育部明確提出要培養厚基礎、寬口徑、知識領域廣闊的復合型人才。大類招生已成為現代社會人才培養的必然選擇，也是適應世界高等教育的必然結果［2］。20世紀90年代，北京大學提出了“加強基礎，淡化專業，因材施教，分流培養”的教學改革方針，自此高校按專業錄取學生并按專業進行人才培養的模式被打破。隨后更多高校相繼實行大類招生，大類招生作為當今高等教育的發展趨勢和改革方向，受到社會越來越多的關注［3］。

地球信息技術類課程是融合計算機科學、空間信息科學方法和地球科學的基礎理論解決地學實際問題的技術性課程［4］。大類招生凸顯了通識教育，但壓縮了專業課和地球信息技術類課程的課時，本文在對吉林大學地球科學學院大類招生后的培養方案和課程變化進行分析的基礎上，根據地球信息技術類課程的性質，構建了“成果導向（Outcomes-based Education，OBE））+任務驅動（Task-driving Teaching，TDT）”線上線下立體進階式混合教學模式，可以在新形勢下有效提高信息技術類課程的教學質量，培養學生的創新實踐能力。

一、大類招生后課程的變化與教學改革的契機

大類招生是以“大類”整合為重點，設計不同的錄取方式、教育方式和就業指導模式。由于大類招生是在通識教育理念下提出的一種新型人才培養模式，面對大類招生，各學校在培養方案及課程大綱上做了大量調整。

（一）培養方案及課程設置變化

2017年，有百余所高校的部分本科實施了大類招生，2018年，更多院校全面實施大類招生政策。招生方式可分為兩種，一種是按學科類和學科群招生，一種是按院系整合招生。吉林大學2018年分別采用學科群和院系整合兩種方式，共分71個類開始實施大類招生計劃，在總體培養目標、課程結構體系設置和課程內容設計方面都有較大的變化。

以吉林大學地球科學學院為例，全院四個專業五個方向統一按地質類招生。地質類專業突出理工相結合的特色，以優良的教學傳統、科學的實踐教學體系和豐富的實踐教學資源，培養具有創新精神、實踐能力和國際視野的復合型高級人才。大類招生后培養方案有如下變化：（1）總學分有所降低。2013年版培養方案中，五個專業總學分分別為：地理科學專業201.5學分、地質學專業203.5學分（其中基地班208.5學分）、資源勘查工程專業固體礦產勘查方向203學分/石油與天然氣勘查方向200學分、土地資源管理專業196.5學分；而2018年版大類招生方案中五個專業方向總學分全部降為170學分。（2）通識教育課程所占比重大幅度提高。2013年版培養方案中普通教育課程所占比例分別為地理科學專業48.9%、地質學專業47.6%（基地班46.2%）、資源勘查工程專業固體礦產勘查方向49%/石油與天然氣勘查方向50%、土地資源管理專業49.8%；而2018年版培養方案中通識教育所占比例均提高到73.5%。總學分的降低和通識教育課程所占比例的增大，導致學科基礎課程和專業課程門數減少，學分降低，同類課程普遍整合。

地球信息技術類課程作為學科基礎課程，在大類招生中被大量整合，以地理科學專業為例，2013年版培養方案中，相關課程包括“地理信息系統”“遙感方法與技術”“遙感數字圖像處理”和“地圖學”四門主干信息化課程。各門課程總學時與實驗學時設置分別為：“地理信息系統”課程共64學時（實驗課32學時）、“遙感技術與方法”課程共48學時（實驗課8學時）、“遙感數字圖像處理”課程共32學時（實驗課16學時）、“地圖學”課程共48學時（實驗課16學時）。2018年版培養方案中，“地理信息系統”與“地圖學”課程整合為“地理信息系統”課程，共64學時，其中實驗課32學時；“遙感技術與方法”和“遙感數字圖像處理”課程整合為“遙感原理與方法”課程，總學時為48學時，共中實驗課為18學時。新形勢下，在課內學時有限、專業課學時普遍緊縮的前提下，如何實現地球信息技術綜合性、應用性、實踐性的教學目標；信息類課程在教學中如何通過立體化多層次的課程內容，將新技術和新應用與地學專業相結合，以滿足現代地球科學多方位的需求，是當前急需解決的問題。

（二）教學改革的契機

地球信息技術類課程不僅要求學生掌握基本的原理、方法和技術，而且要求學生能夠熟練應用所學方法和技術解決專業問題。大類招生視角下，地球信息類課程和其他專業課相比，在解決課時被大量減少情況下調整授課內容問題的同時，還需要保證實踐內容不“縮水”。新形勢下，整合后的課程內容設計、與專業課程有機結合的途徑、課程培養目標的實現途徑等均成為迫切需要解決的問題。由于該類課程性質中的技術性與實踐性，使得該類課程與當代“互聯網+”結合更容易；同時，大數據時代網絡資源極其豐富，南京大學、武漢大學、北京師范大學、中山大學、南京信息工程大學等多所高校聯合形成的全國地理信息系統和遙感相關課程信息化教學平臺正在形成，使線上資源的利用及高校與高校之間的資源共享共建成為可能。此外，由于面對的學生均為“90后”，他們處于信息時代，能更靈活、更容易地接受一些信息化的教學方式。這些為地球信息技術類課程的信息化建設提供了其他課程所不具備的契機。

二、基于“OBE+TDT”線上線下立體進階式混合教學體系構建

成果導向教育理念，亦稱為能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育，是一種使教學設計的目標成為學生通過教育過程最后取得的學習成果的一種教育模式，已納入我國工程教育專業認證理念。該理念強調以學生為中心，遵循“預期學習產出—教育投入與教育過程—評估學習產出”的教學模式，通過不斷反饋，改進和提高教學質量［5-6］。任務驅動教學是在學習過程中，為了實現預期學習目標設置一系列有針對性的、難易程度不同的任務，圍繞某個既定任務，在特定問題驅動下，學生在教師的引導下，自主進行探索學習，該教學方法已被廣泛應用于各類課程中［7-8］。地球信息技術類課程為地球科學領域科學研究的開展提供了必要的手段、方法和技術。課程教學的核心問題是培養學生的空間思維以及分析問題、解決問題的綜合能力。在長年教學實踐中摸索構建了以學生為中心、教師為主導、成果為導向、任務為驅動的線上線下進階式混合教學體系。

（一）OBE教學框架的構建

基于OBE教育理念，課程教學強調以學生為中心，以分析問題、解決問題的綜合素養的培養為導向，圍繞設定的課程目標，進行課程內容和教學方法的設計，并通過實踐結果進行反饋，教學反饋如課堂測試、章節測試、期末測試，貫穿整個教學過程。根據反饋結果不斷解決教學中存在的問題、調整教學方式，從而形成一個持續改進、教育質量不斷提高的教學框架，對學生學習成果的提升和培養目標的達成起到了根本的保障作用

（二）任務驅動下立體進階式課程教學結構設計

地球信息技術類課程教學包括基本原理、基本方法和實踐應用，需要針對不同內容進行難度分級、形式多樣的教學設計。基本原理與方法是實踐應用的基礎，采用教師主導、線上補充的方式完成。實踐應用圍繞具體教學目的，將目的分解為系列關聯的任務模塊，通過設立難度和綜合程度不同的模塊任務，引導學生獨立探索和完成具體任務。任務模塊分為基本操作、基本應用和綜合案例三個級別。其中基本操作是任務模塊的基本組成單元，確保學生對軟件基本功能的熟練掌握。基本應用采用教師提示和督導、學生自主完成的方式，其特點是涉及單元模塊少、模塊復雜性低、應用難度小。綜合案例涉及模塊單元較多，復雜性高，該部分分為兩部分：一部分要求學生全面掌握，另一部分針對希望進一步提高的學生采用線上選擇性完成方式，從而實現了任務驅動下由理論—方法到應用、由簡單到復雜、考慮學生個體差異的多層次進階式課程教學模式。

（三）整合優質線上教學資源實現線上線下混合教學

隨著“互聯網+教育”人才培養模式的改革和創新，線上資源受到了廣泛重視。大類招生背景下，如何有效整合優質線上教學資源，最大限度發揮線上資源的優勢向課外要時間，且有效解決實踐內容多、課內課時不足的矛盾是線上線下混合式教學需要解決的核心問題。地球信息技術類課程混合教學模式定位于學生實踐能力的培養，根據培養要求，通過多種教學模式的比較，選擇超星學習通作為自主學習平臺，以中國大學MOOC、嗶哩嗶哩網站為輔助平臺，向學生推送精選線上資源作為補充學習視頻。優質在線教學資源的利用，切實激發了學生的積極性和主觀能動性，拓展了學生學習的深度與廣度。線上學習平臺還可以記錄學生任務完成的情況，并進行課堂表現、課后作業完成效果等信息的反饋；此外，基于平臺，教師可以及時解決學生任務完成過程中遇到的個性與共性問題，增加了教師和學生之間的溝通和互動。

在教學平臺上通過顯性明了的任務清單和簡潔清晰的學習路線，使學生愉快、快速、有效地完成線上學習；線下通過知識精講、討論、實操組織教學，通過任務升級，增加了課堂的互動性和趣味性，提高了學生學習的獲得感。

三、實踐結果與分析

考慮到該類課程實踐性較強的課程性質，課程教學過程中提高了平時成績的占比，達到了總成績的30%，包括課堂測試和作業任務完成測評，并在考試中增加了綜合分析題目，考查學生實際解決問題的能力。基于實踐應用和知識掌握情況，構建了“過程性評價+實踐能力評價+專業知識評價”的綜合性考評機制，其中過程性評價體現在課堂表現與參與度、任務的完成情況上。

實踐證明，課程所采用的混合教學模式，改變了傳統以“知識傳授為導向”的灌輸式教育模式，保證了持續性教學質量的改善與提高；在任務驅動下，激發了學生的主動性和求知欲，學生的參與熱情明顯提升，課堂氣氛活躍，增加了教師和學生之間的討論互動和學生之間的互助協作，使教學生動豐富。此外，線上優質資源的補充，開闊了學生的視野，在尊重學生個體差異的教學過程中培養了學生勤于思考、勇于創新的學習習慣。更多的學生通過參加國家級相關競賽和大學生創新實踐項目，使信息技術類課程成為專業創新的一條有效途徑。

結語

大類招生后專業課程學時的調整對如何在有限課堂時長內高效完成教學任務提出了新的要求。實踐結果表明：基于OBE構架教學框架，結合任務驅動進行立體進階式課程教學設計，整合優質線上教學資源，采用線上線下混合式教學是信息類課程教學的有效舉措。不僅使學生掌握了基本的專業知識和技能，而且可以更好地培養學生的創新能力和實踐能力，真正發揮實踐類課程在專業實踐中的優勢與潛力。

參考文獻

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［7］張艷紅，路興昌，叢玉良.任務驅動教學法在“地理信息系統應用”課程教學的實踐［J］.黑龍江教育（高教研究與評估），2022（4）：63-65.

［8］陳雅.基于混合式學習的任務驅動式教學［J］.中國成人教育，2017（2）：84-87.

Research on the Teaching Model of Earth Information Technology Courses under the Background of General Enrollment

LI Xiao-yan1， ZHANG Yan-hong2

（1. College of Earth Sciences， Jilin University， Changchun， Jilin 130061， China; 2. College of Geoexploration Science and Technology， Jilin University， Changchun， Jilin 130026， China）

Abstract： General enrollment has become a necessary trend to break through the drawbacks of traditional enrollment and respond to global integration. The implementation of general enrollment has put forward new requirements for the original training programme and curriculum system. Taking the College of Earth Sciences， Jilin University as an example， this paper proposed a mixed teaching mode with “Outcomes-based Education + Task-driving Teaching” by online and offline teaching approaches for geoinformatic technology courses， and explored a teaching method that combines theory and practice considering the specificity of the curriculum based on the analysis of changes in training programme and curriculum structure after general enrollment. Practice has proved that the implementation of this teaching model can effectively solve the problems of insufficient teaching hours， difficulty in achieving practical goals， and difficulty in achieving training objectives for geoinformation technology courses in the context of general enrollment， which effectively improved the exploration spirit and innovation ability for students.

Key words： general enrollment; outcome-based education+task-driving learning; geoinformatic technology courses; online and offline mixed teaching mode