GIS 应用课程SPOC+翻转课堂教学模式研究

薛 云 张 维 龙岳红 周松林

0 引言

随着GIS 技术的广泛应用和普及，GIS 已经成为当今信息社会的重要组成部分，是许多领域不可缺少的工具和手段。除了地理信息科学和测绘工程专业外，我校城市管理、园林、城市规划等专业都开设了GIS 应用课程。GIS 应用课程知识点多，面广，发展迅速。尤其近年来大数据、云计算等新理论新方法正在改造着原有的理论和方法体系。非GIS 专业的学生信息技术方面的知识欠缺，因此GIS 应用课程除了基本理论知识的讲授以外，更应该掌握GIS 软件的操作，增强运用GIS 工具解决各自专业问题的能力[1-3]。

非GIS 专业学生上GIS 应用课程时，因没有学习前期课程，会遇到很多困难，往往会表现出畏难情绪。实验也只会跟着指导书操作，一旦遇到问题，缺少主动思考。为了调动学生学习的积极性，保证非GIS 专业学生学习GIS 应用课程的教学质量，本文将探讨SPOC+ 翻转课堂教学模式对GIS 应用课程教学进行改革，以激发学生的学习兴趣，营造良好的学习环境，提高教学质量。

1 SPOC+ 翻转课堂教学模式

1.1 SPOC 的内涵

SPOC（Small Private Online Courses）即小规模限制性在线课程[4-5]。小，就是说一般情况下在线学生不是特别多；私有，就是只让授课教师的学生进入。源于MOOC，被视为“后MOOC 时代”的新模式。利用网络教学资源来辅助课堂教学，重构教学流程。在这个平台上能显示学生在线学习的时间、内容和参与活动情况，还有作业和考试等模块。SPOC 是将优质课程资源与课堂教学有机结合的一种特殊的线上线下相结合的混合教学模式。

1.2 翻转课堂的内涵

翻转课堂作为一种概念被明确提出始于2000 年，信息化环境下的翻转课堂则于2007 年左右开始出现。翻转课堂[6-8]的基本思想是采用课外传授知识，课上内化知识的策略开展教学。学生在课外通过视频、课件等教学素材完成基础知识的自学；在课堂中进行问题讨论、交流分享和答疑解惑。教师由传统课堂的主体地位转为指导地位，学生由被动接受知识转为主动学习知识。

2 GIS 应用课程SPOC+ 翻转课堂教学模式

2.1 课程资源库建设

随着教育信息化的发展，各高校依托SPOC 平台，提供了许多优秀的GIS 课程素材。但网络素材多且杂，不能完全满足我校非GIS 专业学生对GIS 的需求。需根据我校实际，开发相应的教学课件、视频、题库、知识拓展等教学素材。GIS 应用课程主要依托智慧树平台，建设资源库。具体包括：[9-10]（1）课程资源库。GIS 应用课程对的教学内容主要包括 ArcGIS 介绍、ArcMap 基础、ArcCatalog 基础、影像配准及矢量化、ArcMap 地图版面设计、空间数据处理、空间分析基本操作、现状容积率统计、城市用地适宜性评价、地形分析和构建技术及景观视域分析等模块内容。根据章节知识点的设计，提供相应的视频案例，每个视频时长不超过10 分钟，并根据内容设置相应的思考题目。此外，还提供课件讲义，供学生对知识点进行梳理。（2）课后作业库。GIS 应用课程是门实践性很强的课程。依据相应的知识点，设置课后实验内容和作业内容。（3）在线试题库库。为了实时掌握学习状态，建立在线试题库。学生完成模块知识学习后，可进行随堂测试。教师可通过测试情况对学生的学习状态及知识掌握程度进行考核评价。

2.2 SPOC+翻转课堂教学实施

SPOC+ 翻转课堂教学实施包括三个部分[11]：（1）学生在线自主学习。翻转课堂强调学生自主学习能力的培养。教师根据教学大纲发布相关教学资源。学生根据已有知识体系，确定自主学习的知识内容。对教师提出的问题进行系统的思考和线上反馈。通过习题检验自主学习情况，实现个性化学习。通过GIS应用课程自主学习阶段，使学生真正成为学习的主人。（2）课堂教学。翻转课堂强调学生的“知识内化”。学生通过线上自主学习新知识，学习过程中会出现各种问题，而这些问题往往是GIS应用课程的重点难点。教师针对线上出现的问题，有针对性的重点讲解。同时教师课前将每次课的重点难点和重要知识点分发给每个小组，要求每个小组进行协作研讨。学生在协作研讨过程中遇到的问题，通过在线答疑和小组研讨的形式解决，从而尽快完成知识的传递和内化。各小组自主研讨后，就问题的解决方案进行汇报，向全班同学展示研讨成果。教师就学生的学习过程和学习情况进行总结和评价。（3）课后评价。课后，教师通过自主学习的时间、学习参与程度、学生作业、回答提问、小组研讨等情况评估学生的学习状况。及时修改教学环节和教学内容设计，提高课堂教学效率。

3 G S 应用课程SPOC+ 翻转课堂优势与效果分析

3.1 线上线下教学，优势互补

通过SPOC 平台提供GIS 应用课程素材，学生可随时随地进行线上自主学习，学生通过平台与教师互动交流，教师能发现学生学习中的问题，从而确定实体课堂的重点难点。实体课堂教师针对线上学习的问题，着重讲解和答疑。并通过小组汇报、小组互评、教师点评等形式，提高学生的学习主动性、积极性，以及协同学习的能力。通过课前互动交流可以看出，学生课前问题比较多，但通过线上线下混合教学后，从课程实验的完成质量，课后考核等可发现，学生对GIS 应用课程知识点的掌握程度较往届有大幅度提升。

3.2 调整评价体系，激发学生学习动力

合理的评价体系有助于提高学生学习的自主性与积极性，使学生由“要我学”向“我要学”的转变。传统模式下，平时成绩的确定往往不好把握，教师无法客观的评价学生的学习程度。但SPOC 背景下的翻转课堂教学和传统教学有很大区别。它采用线上与线下相结合的方式进行教学，更加注重培养学生自主学习。重视师生之间、学生之间的讨论互动，使课堂从一言堂向群言堂转变，教学两个环节之间紧密联系，提升学生学习的积极性。混合教学模式下，学生的考核应贯穿于线上线下的全过程。线上学习主要通过采集学生学习进度、学习成果等相关信息，评估学生的课前准备情况。线下学习通过对学生课堂发言、团队互助以及参与实践的情况等进行评估。GIS 应用课程总成绩由四部分组成：（1）学生对线上指定视频的观看情况、线上参与讨论、回答问题以及线上作业情况。（2）学生线下实体课堂考勤、小组讨论以及回答问题的情况。（3）课后小测试以及期末考试的情况。（4）学生实验报告情况。

4 结束语

SPOC 创新了课堂教学模式，优化了教学双边活动，将丰富的资源与传统课堂教学深度混合，激化了教学热情和课堂活力。GIS 应用课程SPOC+ 翻转课堂教学仅仅是一种教学模式的探索，但也必须认识到翻转课堂也有其适用性。且翻转课堂教学方法的实施对教师的教和学生的学都提出了更高的要求。在今后的过程中，怎么更加完善GIS 应用课程SPOC+ 翻转课堂教学，仍然有许多工作要做。