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MOOC浪潮下基于“CH-SPOC”视角的测绘类C#课程体系构建

2015-03-17王明爽赵晓明

测绘工程 2015年9期
关键词:测绘知识点教学模式

王明爽,赵晓明

(黑龙江工程学院 测绘工程学院,黑龙江 哈尔滨150050)

MOOC是英文Massive Open Online Courses首字母的缩写,译为慕课,是指“大规模开放式的在线课程”。MOOC的核心是借助于计算机网络通信技术,在开放式的网络教育平台上发布优质的数字化教育教学资源(如课程视频、电子教材等),将分布在世界不同地区的讲授者和同样分布在世界不同地区的学习者通过教与学的方式有机地联系起来的大规模的在线虚拟课堂。在虚拟课堂上,课程视频内容按知识点 碎片化 并由多个小问题把知识点穿插起来,这是一种以“教师为中心”真正转变为以“学生为中心”的翻转课堂,是教、学、做、评一体化的全新的教学模式。学习者只要通过申请、注册,就可以进行在线学习,其在线学生学习的数据量是不限的。自2008年起,MOOC这种大型的网络开放式课程的理念和教育教学模式已被越来越多的人所接受。

SPOC概念是由美国加州大学伯克利分校计算机科学技术教授阿曼多·福克斯和戴维·帕特森首 次 提 出 的。SPOC是Small Private Online Course的英文缩写,译为“小众私密在线课程”。在这里,SPOC中的Small——“小众”,指在线学习的学生数量一般在数十个到数百个不等,相对学生规模较小,这与MOOC中的Massive是相对的;Private——“私密”,是指只针对满足准入条件的申请者来说,在线资源是完全开放的课程;但对于不符合准入条件旁听者来说,在线资源只是部分开放的,这是小规模的在线教育模式,具有一定的“私密性”。SPOC主要是针对在校的大学课堂学生,借用MOOC的课程视频或采用在线评价等功能实现“翻转课堂”教学模式,是把“课堂教学”和“在线教学”相结合的全新的混合式教学模式。教师可以把MOOC上的课程视频内容当作作业布置给学生,让学生提前预习和自学,然后再在实际的课堂上为学生解决问题,进而了解学生对知识点的掌握程度以及存在的问题。教师可以根据教学大纲的要求和学生的需求,可以及时补充相应的配套材料,自主地设置和调控整个课程的进度节奏和对学生成绩评定系统。

测绘类专业C#课程教学目标主要是培养学生使用计算机高级语言来构想、设计和实现软件系统或软件产品的能力,用于解决测绘学科工程问题。本文在MOOC背景下对SPOC教育教学模式理念和方法进行深入思考的基础上,通过对该课程当前教育教学现状的分析,从“CH-SPOC”的视角对C#课程的教育教学模式进行构想,把网络虚拟课堂学习和传统课堂相结合,注入学生间的团结协作要素,这是全新的混合式的教育教学模式。并在此基础上调整和重构了C#课程考核体系与评价方法,用以促进该课程的教学改革,提高教学效果和教学质量。

1 SPOC模式对测绘类专业C#课程教学的冲击

1.1 测绘类专业学生对C#课程技能的需求

由于测绘新技术的快速发展,测绘类专业对学生具有工程应用能力 特别是借助计算机解决工程问题的技能要求越来越高。为此,我院在测绘工程、地理信息系统和遥感科学技术等三个专业中设置“高级语言程序设计C#”课程是满足测绘信息化的要求,同时也是满足社会各个产业部门对测绘类专门人才应具有工程化技能的需求。

“测绘学”早期的含义包含“测量”和“绘图”两部分内容。但从20世纪90年代开始,计算机技术把各类空间信息和自然、社会、经济及其他要素有机结合起来,“3S”技术的出现满足了空间信息处理的实效性,加快了空间信息的获取、处理和更新速度,极大地提高了测绘生产的质量和效率,为社会发展提供了更广泛、更有效的服务支持。针对现代测绘学科具有相互交叉、相互渗透、可移植的专业特点,这要求学生具有较厚实的专业工程知识和较强的高级语言的应用、设计和开发能力。近些年来,“高程语言程序设计”课程的设置在测绘类专业的课程体系中得到了充分的重视。

目前,.NET平台是主要流行的软件开发平台。.NET的应用范围扩展非常广泛,无论是应用开发,还是主流的web开发,.NET都能胜任。而且,C#是目前.NET开发语言之一。它是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NET Framewor k之上的高级程序设计语言。作为.NET的核心开发语言,C#是有史以来最好的编程语言,它具有功能强大、语法简洁、面向对象,提供了完整的安全性,支持组件技术、具体自动内存管理、良好的版本控制能力以及与Web紧密结合等一系列特点。这是其他语言所不具有的特性。作为测绘类专业基础课程,C#是测绘类工程软件开发和应用的首选语言。

针对测绘类学生专业特点,《高级语言程序设计C#》作为当前测绘类的一门重要的专业基础课,具有较强的理论性和实践性。它是Arc GIS应用与开发、测量平差课程设计、数字图像处理、计算机图像学和数据结构和数据库等相关专业课程的编程基础,同时也为这些课程中所涉及的各种算法和功能的实现提供了开发工具,使学生拥有在测绘专业工程环境中构思、设计、实施和运行一个软件系统的能力。

根据学院人才培养方案的要求,测绘工程、地理信息系统和遥感科学技术等三个专业需要培养学生具有扎实的计算机软件技术、地图学、遥感科学和测绘学等方面的专业基本理论知识和基本技能,使之成为能在国民经济各部门从事与测绘、地理信息和遥感相关的软件应用、开发与管理的高等技术应用型人才

1.2 SPOC教学模式对C#课程教学的冲击

“高级语言程序设计C#”是测绘类专业学生的核心必修课。这门课程是实践性极强的工程类课程。SPOC的出现对现有的C#课程教学模式提出了诸多挑战和冲击。

1)从教育理念角度看。在C#课程授课过程中仍以传统教育理念为主导,以教师、教材和课程为中心,学生被动地接受教师传授的知识,学生在整个教学过程中参与度小。这不利于充分调动起学生自主学习积极性,抹杀了学生的想象空间;学生间缺乏交流学习的环境,不利于培养学生团结协作的精神;学生动手能力差,扼杀了学生的个性发展和独立完成任务的能力培养。

2)从环境配置优化角度看。没有有效地利用网络学习环境的优势、合理优化教学资源,网络教学平台模块的功能和在线实时交互性还不完善,有针对性地实现小规模的在线开放性课程的应用比较欠缺。

3)从学生角度看。学生缺乏对网络学习深入的了解,C#课程中教师没有充分地对学生加以引导和推进网络在线教学,没有把网络虚拟课堂和现实课堂有机结合起来进行翻转课堂,实现混合式教学。这不利于师生间的面对面交流和沟通,学生对该课程应用认知不足,减低了学生不断对问题深入研究的热情,缺乏创新精神。

测绘类专业C#课程应以SPOC这一全新的教育模式为契机,结合该课程的设置目标、课程特点与基本要求,构建C#课程体系。

2 基于MOOC环境从“CH-SPOC”视角构建C#课程教学体系

MOOC让大规模的不同地域的学习者在线学习优质的教学资源;而SPOC则可以让处在高校的大学生同样可以根据不同的专业需求,小规模地有针对性的在线学习课程内容。“CH-SPOC”则是在SPOC的基础上增加了学生在学习过程的团结协作的要素,与此同时,又把传统的面对面课堂授课学习方式的优势和网络学习方式的优势有机结合起来。所以,CH-SPOC,是基于“协作—混合”理念的SPOC。其中C(Collaboration)译为协作学习,是以小组或团队为主要形式,H(Hybrid)译为混合学习,即“网络虚拟课堂+面对面实际课堂”的混合学习。借助不同的教学媒体和教学资源,不同授课环境中教学方法的融合,学生间、师生间基于视频的协作,利用网络课堂和实际课堂达到相互促进 相互学习,团结协作,这实现了传统教学和虚拟课堂的有机结合。

2.1 基于CH-SPOC的视角构建C#课程内容,设

计短小精悍的教学视频

课程的教学内容是由课程的教学目标所决定的,制定合理的教学目标有利于教学内容的选取。根据我院C#课程设置的教学大纲要求,测绘类专业学生能较熟练地在Visual Studio.Net开发环境中进行C#程序的编辑、编译、调试和数据库应用程序的开发,增强学生分析问题、解决问题和团队合作的能力,培养学生独立思考,勤于动手的能力。

结合大纲要求,总结归纳相关C#相关的知识要点,组建并建立高质量的教学团队,把课堂内容按照知识点的难易程度,由浅入深、循序渐进地进行重新组织和安排,可通过一个例子、一个结果、一段评价或一个具有综合性的小规模应用等模式录制成微视频。视频的长度可以设为几分钟到十几分钟,视频的长度设定要符合学生身心发展的特征,应该控制在学生注意力相对比较集中的时间范围内;每个视频都应安排具有测绘类专业应用背景的特定问题,具有较强的针对性;在网络平台上发布的视频资源应具有自我控制功能,如暂停和回放等功能,这有利于学生可以在课外进行自主地、有针对性地对于不懂的知识点进行多遍学习。

在课程申请的准入条件上,只对教师授课的学生开放,可以限定学生的数量,减低管理学生的复杂性。教师把学习任务提前布置给学生,让学生在“虚拟课堂”自主学习完成任务。学生观看教学视频后,针对本次视频内容的知识点设定5~6个小问题,用于检测学生对知识点掌握情况,这有助于帮助学生检测自己对知识点掌握情况,及时发现问题,做到知识的复习和巩固。

2.2 基于CH-SPOC视角对C#课程实行翻转课堂,重新建构课程学习流程

学生在“虚拟课堂”学习属于C#课程知识点传递阶段,这是学生在课前进行并完成的。在这个阶段缺少教师和学生间面对面的支持和帮助,学生自己不能解决的问题,常常会让学生感到挫败感,使学生丧生学习的积极性和自信心。而“翻转课堂”则可以有效地解决这个问题,这是实现知识吸收内化的过程,是重新构建教学学习流程的过程。教师针对学生在网上学习过程存在的问题,在实际课堂上给予有效的辅导,为学生进行答疑,能有效地了解学生自主学习过程中掌握重难点的情况,及时给予指导 并自主调整课堂教学进度 及时补充教学资源,实现以“学生为中心、教师为辅”的角色真正转变。

在课堂上,教师可以在学生已学知识点的基础上,结合本课程的专业特点增加问题难度,设计一些具有测绘工程实践性质的应用系统软件设计、开发某方面的微课题,每个题目的侧重点又有所不同,可以分别使用控制台编程,使用windows可视化编程,也可使用基于Web的开发环境编程程序来完成任务,要求学生间可以自由组合,每组成员2~3名学生,并分配好组内学生各自任务。一旦微课题确定,即以小组为单位,组成小团队,组内学生就可以有针对性地查阅相关资料,构思设计问题框架,编写程序,充分利用课余时间上机调试,进行系统软件的实现,并撰写相应的实验报告。

通过该过程,可以培养学生协作、交流、互助等能力,使学生逐渐形成系统化的编程设计思路,有助于提高学生今后编程的兴趣。通过翻转课堂,有利于学生很好地进行知识的交流、互动、叠加和增值,有助于使学生掌握学习的方法,培养学生创造性思维,又使学生体会到团结协作的重要性,进而提升了学生综合能力。

2.3 基于CH-SPOC视角重构C#课程考核方式与评价方法

基于“CH-SPOC”的C#课程教学模式使“教”与“学”的关系进行了重构,由以“教师为中心”转变为以“学生为中心”的教育教学模式,因此,相应的教学质量考核体系和对学生成绩的评定方法也应做出调整和重构。这门课的学习效果的考核评价应是一个过程化的评价过程,而不是通过期末的一次考试来决定学生最终成绩的结果性评价过程。在学生成绩评价过程中,应包含学生“在线学习时章节测验成绩”、“见面课堂上学生出勤情况”、“参与互动情况”、“课下对微课题完成情况”、“结课时的期末考试成绩”等几个部分组成。这种考核评价方式可以引导学生多注重平时学习,积极主动地配合教师的教学,课上增强了师生间的互动,课下增强学生动手能力,能有效地激发学生学习的热情和积极性,提高学生学习效率,尤其是使学生能更重视实践在课程中的重要性。

3 结束语

本文针对测绘类专业C#课程的特点,从CH-SPOC的新视角对C#课程体系建设提出构想 把“虚拟课堂”和“实际课堂”相结合,使网络教学的优势和传统教学课堂的优势紧密地融合在一起,实现翻转课堂;在此基础上,又对学生的成绩评定方式进行了重新调整和构建。这种混合式的教育教学模式可以合理有效地利用现有的优质网络在线教学资料,充分发挥网络课堂不受时间和地点限制的优势。同时,融入传统课堂,师生间又可以面对面地进行交流,促进学生间的团结协作,共同解决问题的能力。这是一种混合式的教育教学模式,是教师由“知识的传授者”转变为“教会学生理解知识的推动者”的教学模式,这种教学模式对教师的自身业务水平也提出了更高的要求。如何转变教师的教育教学理念,并不断激发教师参与这一新型教育教学模式的积极性,是一个值得深入研究和探索的问题。

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