“地理信息系统原理与应用”混合式教学模式探索

朱骏　孔维华

[摘 要] 在“地理信息系统原理与应用”课程教学中，传统教学方式有优势，但也存在不足。通过近几年的教学探索，将在线教学引入传统教学模式中，并融入课程思政元素，构建线上线下混合式教学模式，并把这种混合式教学模式在课程教学中进行应用。结果表明，这种混合式教学模式能够有效提高学生的学习效果。该课程的教学模式、教学设计和思政融入方式适合在应用型工科院校类似课程的教学中借鉴和应用。

[关键词] 混合式教学;地理信息系统原理;工科院校;模式探索

[作者简介] 朱 骏（1984—），男，浙江杭州人，博士，浙江水利水电学院测绘与市政工程学院讲师（通信作者），主要从事地理信息系统二次开发与遥感地质研究。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A  [文章编号] 1674-9324（2021）12-0157-04   [收稿日期] 2020-09-28

测绘工程专业是浙江水利水电学院2013年专升本以来首批几个本科专业之一。笔者从2017年上半年以来，开始承担测绘工程专业“地理信息系统原理与应用”课程的授课任务，到目前为止，已经教了从测绘工程2014级到2017级共四届学生。通过借鉴与吸收前人的教学改革经验[1-7]，课程授课方式从最初的完全课堂讲授+机房上机的传统授课方式，到部分内容实施翻转课堂，再到现在的线上线下混合式授课+课程思政模式，一直处于改革创新的探索当中。目前，本课程被认定为2019年高等学校省级精品在线开放课程，为校级专业核心建设课程，初步探索形成了线上+线下混合式教学结合课程思政的教学模式，取得了一定的教学成效。本文主要讲述笔者近几年该课程教学改革的过程、思路和体会，针对应用型工科院校的定位和测绘工程专业的培养目标，探讨如何实现更好的教学效果。

一、课程性质与存在问题

该课程是为我校测绘工程专业本科生的一门专业必修课，共56学时，3.5学分，其中理论学时44学时，实践（上机）学时12学时。

通过近几年的教学，发现该课程教与学存在三方面的问题。从学生角度来看，应用型工科院校的学生，不同于研究型综合类大学的学生，不少学生学习主动性不强。在传统教学方法下，我校测绘工程专业学生“地理信息系统原理与应用”的学习效果并不理想。比如，2013级和2014级学生在做毕业论文时，平时那些看似考试成绩都不错的学生，相关理论知识却难以灵活运用，软件操作也不熟练。

从课程角度来看，该课程是为我校测绘工程专业本科生开设的一门专业必修课，承担着让学生在本科阶段全面掌握GIS基础知识、GIS软件操作的重任。课时有限但学生需要掌握的知识和技能又比较多，如何在有限的课时对授课内容进行取舍，存在较大的难度。这也是笔者在2017年开始接手课程时碰到的问题。虽然有教学大纲作为参考，但由于学生不同、学情不同，教学大纲的适用性不高。

从教学角度来看。该课程传统的教学方式一直是课堂讲授和上机相结合。课堂讲授有它的优点，老师可以直接把知识点传授给学生，但缺点也比较明显，学生被动地接受，课堂参与度低，很多知识只是机械的理解，并没有好好消化变成自己的东西，从而影响学生对知识的灵活运用。另外，一节课40分钟时间，在听课过程中注意力难以在后20分钟保持高度集中，听课效率会慢慢下降。再有，目前市面上地理信息系统相关的教材有十几本之多，有的已有好几个版本，教材选择不适合学生的学情也会影响学习效果。

二、教学内容设计与教材选择

（一）教学内容设计

我校测绘工程专业四年制本科人才培养方案（2017版）规定该课程的开课时间为大三第一学期。学生在上该课程之前，通过先修的“测绘学概论”“地球科学概论”“地图制图学”和“数字测图原理与方法”等课程，已经掌握了本课程中少部分知识，所以相应知识点的教学会做简化处理，把更多的教學时间用在新知识点上。

（二）教材选择

目前市面上能够买到的GIS相关教材有十几种之多。每一届学生手上的教材选择原则为出版时间相对新，主编者来自GIS学科相对优势的名校，教材内容编排体系大致符合授课要求，最适合当届学生的学情。

笔者在几年的实际授课中，比较注意各个GIS教材之间内容的优势互补，也就是学生上课时手上拿到的是一本教材，而笔者在准备课程过程中，具体到每个章节和每个知识点会参考几本教材的讲述，进行合理组合，给学生以最适当的讲授。

三、在线教学资源的搭建

在线教学资源的建设是实施混合式教学的必要手段，必须给予足够重视。没有好的在线课程，混合式教学效果将会大打折扣。当然，目前互联网上有很多在线教学资源，也能找到“地理信息系统原理与应用”相关的在线教学视频，如果精力有限，在实施混合式教学的初期，推荐使用网上的精品在线视频。

（一）建设过程

在线开放课程的建设是本课程混合式教学模式探索的开端，整个在线课程从建设到最后认定为省精品在线课程的过程如下：课程建设启动（2017年3月）→课程拍摄（2017年9—12月）→课程平台内容建设（2017年12月—2018年2月）→课程第一次正式开课（2018年3—6月）→第二批省精品在线开放课程立项（2018年8月）→课程第二次开课（2019年2—6月）→第二批省级精品在线开放课程认定（2020年4月）。

截至2020年4月，我校共计有5门课程认定为省精品在线开放课程（我校总计1200多门课程），本课程为其中一门。本在线课程在浙江省高等学校在线开放课程共享平台（https：//www.zjooc.cn/）上开设。在线教学资源有：课程视频24个;配套课程视频的PPT课件24个;ArcGIS10补充教学视频13个（辅助学习资料）;中山大学张新长教授制作的课程相关PPT共20个（辅助学习资料）;上机练习任务4个及配套数据;GIS课程设计的3个任务及配套数据和指导书;Supermap杯第十四届全国高校GIS大赛获奖作品;习题库一个（近500道各式习题）;课程宣传片1个;线下教学PPT11个。

（二）心得體会

第一，要有为在线开放课程建设投入较多时

间精力的思想准备。建设在线开放课程的宗旨是为了丰富课程的教学手段，进而提高课程的教学效果，使学生受益。当然，如果投入的精力足够多，做好相关细节，最后成为省精品在线开放课程也就是水到渠成的事情。

第二，在线课程平台题库的建立一定要肯投

入时间。有了比较完善的题库，才能在使用在线课程平台时，才方便对学生进行各种测验、作业和考试，而这些方面应用的多少，又是立项和认定时，评价的量化指标之一。

第三，在线课程实际使用过程中，要运用各种手段充分调动学生的积极性，将功夫花在平时日常教学中。让每一位学生都去使用在线课程平台，看视频、做测验、做作业、发帖提问。课程团队老师也要及时在平台上回复学生的问题，让学生觉得这个在线课程对他们的学习有帮助，从而更乐意使用它，形成良性循环。

四、课程思政的融入

2019—2020学年第一学期第一次在该课程中实施课程思政。课程中加入思政元素后，进一步激发了学生上课的积极性，与前面几轮上课的感受不同，同学们的抬头率进一步提高，课后积极提问的学生也增多了，最关键的是可以帮助学生形成正确的世界观、价值观、人生观，大大增强了学生的社会使命感和主人翁意识。

（一）思政教学目标

1.立德树人：通过教师的言传身教，在课堂上传递正能量，培养学生良好的学风和学生学习的主动性。

2.价值塑造：结合具体内容，讲好中国故事，进行爱国主义教育。

3.能力培养：利用某些环节或过程，设计一些有挑战性的训练或者需要团队配合才能完成的项目。

（二）思政融入点

立德树人就是课程思政，应该贯穿整门课程的授课过程。三个月的授课，教师对待教学/课程/课堂的态度，既是潜移默化的课程思政，更是最直接的课程思政。解决学风问题，首要是重视教风问题。几点到教室，是否拖堂，是不是无论如何都不调课，每堂课备课时间多少，是否对迟到的学生提出批评，如何看待学生答疑，如何出期末考题，这些都是教风问题，将潜移默化影响学风，在不知不觉中实现了立德树人。

与专业教学内容相结合的思政融入点如下表所示。

五、混合式教学实施效果与思考

2018年3月—2018年6月课程面向测绘工程2015级学生开设，共112名学生上课，最终课程总成绩平均分为79.9分。上一年面向测绘工程2014级学生的总成绩平均分为67.6分。那时，还未实行线上线下混合式教学，所以混合式教学模式对教学的促进作用很明显。2019年2月—2019年5月课程面向测绘工程2016级学生开设，共75名学生上课，最终课程总成绩平均分为82分。比上一次开课的成绩有提高，说明教学成效进一步显现。2019年9月—2019年12月课程面向测绘工程2017级学生开设，由于进一步融入了课程思政，使得混合式教学内容更加丰富，最终课程总成绩平均分达到84.6分，而且其中有学生主动组队参加了2020年第十八届Super Map杯高校GIS大赛，参赛作品质量很高，笔者作为指导老师，对获奖很有信心。

在实施混合式教学的实践中，课程团队越来越意识到提高教学质量，让学生在有限的时间内，对课程知识的理解更好，并不完全取决于知识传授的形式，而是教师、学生二者共同努力的结果。教师应该想尽一切办法，调动学生学习的积极性，充分利用好在线资源，充分利用好面对面的课堂时间，通过精妙的课堂设计和贯穿整门课程的思政元素，激发学生学习兴趣。学生也要树立远大理想，学好每一门专业课程，将来才能用所学专业知识很好的报效祖国。总的来说，融入课程思政的混合式教学模式的实施，对教师的专业水平和教学能力都提出了更高的要求，需要课程团队的老师们共同努力。

六、结语

现代社会竞争日益激烈，对人才提出了更高的要求。针对传统教学模式在“地理信息系统原理与应用”课程教学中存在的问题，笔者通过几年的探索，初步形成了适合本校及应用型工科院校测绘工程专业学生的混合式教学模式。通过线上、线下、翻转课堂和课程思政的有机结合，发现这种混合式教学模式能有效激发学生的学习兴趣，提高学生学习主动性，提升学生灵活运用知识分析问题、解决问题的能力，初步达到了教学改革的初衷。当然，时代在飞速发展，教学对象、教学内容都会随时间推移发生一些变化。笔者在后续课程的教改研究中，希望进一步在课程的教学过程中进行一些新的尝试，比如闯关式教学、游戏式教学等。总之一切有利于提高学生学习积极性，能使学生更好地掌握知识的教学方式方法都值得去探索。

参考文献

[1]赵玲，邹滨.大类招生模式下《地理信息系统原理与应用》课程教学改革与实践[J].教育现代化，2019（96）：105-107.

[2]王建梅，王卫安.翻转课堂在地理信息系统课程教学中的实践与思考[J].测绘通报，2017（8）：146-149.

[3]陈明，桑小双.高校学生对混合教学模式改革课程认知及满意度的实证研究[J].现代远距离教育，2018（5）：57-64.

[4]王胜清，冯雪松.基于慕课的混合式教学的设计与实践——以2015-2016年北京大学开设的混合式课程为例[J].现代教育技术，2017，27（11）：71-77.

[5]谢海芬，牟海川，许飞，等.MOOC与传统教学相融合的教学模式在课程教学中的实践[J].教育教学论坛，2020（35）：219-220.

[6]牛东红，汪桂玲，张宇峰，等.基于新时代背景下的课程思政教学改革研究[J].教育教学论坛，2020（35）：50-51.

[7]蒋良群.人文地理与城乡规划专业地理信息系统原理与应用课程教学设计[J].高师理科学刊，2016，36（5）：105-107.

Abstract： In the course of Principle and Application of GIS， the traditional teaching model has advantages， but it also has shortcomings. Based on the research in recent years， the online teaching is introduced into the traditional teaching model， and the ideological and political elements are integrated into the course teaching. We have also built up the mixed teaching model and applied it in the course teaching. The results show that this mixed teaching model can effectively improve the students learning effect. The teaching model， teaching design and the method of “curriculum ideological and political education” integration are suitable for other similar courses in application-oriented engineering colleges and universities.

Key words： mixed teaching; Principle and Application of GIS; engineering colleges and universities; model exploration