導(dǎo)語：地理信息系統(tǒng)線上實(shí)踐教學(xué)模式一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【內(nèi)容摘要】地理信息系統(tǒng)是空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程，具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，本文從教學(xué)策略與模式、課堂教學(xué)資源、啟發(fā)式授課方式、考核機(jī)制、教學(xué)效果等方面闡釋了地理信息系統(tǒng)線上實(shí)踐教學(xué)探索，為今后采用多種形式的授課方式提供了有益的參考。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng);線上教學(xué);教學(xué)模式;實(shí)踐教學(xué)

2020年春季，受疫情影響，地理信息系統(tǒng)(GIS)課程全面啟動(dòng)了網(wǎng)上授課模式，對理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇［1］。結(jié)合多年的實(shí)踐探索經(jīng)驗(yàn)及空間信息新技術(shù)和新應(yīng)用，特別是在新工科、智能化、大數(shù)據(jù)背景下，以專業(yè)人才培養(yǎng)需具備工程基礎(chǔ)、應(yīng)用能力為目標(biāo)，將本專業(yè)先進(jìn)的知識(shí)融入前沿應(yīng)用領(lǐng)域，探索地理信息系統(tǒng)線上教學(xué)策略與模式。

一、教學(xué)策略與模式

地理信息系統(tǒng)是一門技術(shù)和實(shí)踐性強(qiáng)的課程，對于學(xué)生熟練掌握GIS基本技能操作，構(gòu)建GIS技術(shù)系統(tǒng)知識(shí)體系，解決實(shí)際工程問題至關(guān)重要

。以往的實(shí)踐教學(xué)主要是以教師為中心面對面進(jìn)行課堂基本理論授課，然后在實(shí)驗(yàn)室通過步驟操作進(jìn)行實(shí)踐，訓(xùn)練學(xué)生掌握GIS數(shù)據(jù)的生成，空間數(shù)據(jù)的處理，地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與管理等能力［2～4］。而在線上教學(xué)中，教師采用以學(xué)為主的教學(xué)模式，理論知識(shí)與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)果評價(jià)和過程評價(jià)相結(jié)合的教學(xué)評價(jià)方式。形成了GIS課程混合實(shí)踐教學(xué)新模式，如圖1所示。

二、課堂教學(xué)

(一)教學(xué)資源與學(xué)習(xí)支持。在線上教學(xué)過程中基于教務(wù)平臺(tái)進(jìn)行課程建設(shè)。上傳課程大綱、章節(jié)課件、作業(yè)、電子版教材等資源，及時(shí)在平臺(tái)相關(guān)通知。通過建立學(xué)習(xí)討論區(qū)，增強(qiáng)師生之間、學(xué)生之間的交流互動(dòng)，以便于及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)而調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，完善課程信息化建設(shè)及管理。通過教務(wù)平臺(tái)和建立的班級QQ群進(jìn)行疑難解答，根據(jù)學(xué)生反饋的問題，更新相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的釋疑。通過課堂教學(xué)實(shí)踐和各授課平臺(tái)的逐步完善，最后選用騰訊課堂進(jìn)行基本理論知識(shí)授課，采用騰訊會(huì)議進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)和答辯，實(shí)現(xiàn)板書、視頻與PPT有機(jī)結(jié)合，確保了線上授課與線下教學(xué)相當(dāng)?shù)慕虒W(xué)質(zhì)量，獲得了良好教學(xué)效果。(二)專業(yè)課程與思政育人緊密結(jié)合。線上教學(xué)期間，以課程改革為平臺(tái)，將專業(yè)教育與思政育人緊密結(jié)合［5］，通過開展“課前和課間思政”，不僅讓學(xué)生對自己專業(yè)的應(yīng)用前景有更深入了解，更關(guān)鍵的是能夠幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，提高學(xué)生的社會(huì)使命感和主人翁意識(shí)。在第一次課堂教學(xué)時(shí)，提出了兩個(gè)問題:誰是疫情期間最可愛的人?在當(dāng)前的“病毒”疫情下，GIS技術(shù)能做什么?學(xué)生踴躍發(fā)言，課堂上給出了多種可行方案。更可喜的是學(xué)生在課后通過查閱資料，從GIS為疫情指揮決策提供綜合信息平臺(tái)，為疫情管理快速制出疫情時(shí)空分布圖、疫情趨勢發(fā)展圖表及重點(diǎn)地區(qū)疫情圖、風(fēng)險(xiǎn)圖等，為疫情信息可視化展示，疫情監(jiān)測與追蹤，疫情影響因素分析等方面給出了更為詳細(xì)的方案，為后期實(shí)踐學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)［6～7］。通過結(jié)合專業(yè)知識(shí)和疫情形勢，分析GIS技術(shù)發(fā)展的國情，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和把握時(shí)代特征，將思政元素融入GIS專業(yè)實(shí)踐課堂，讓學(xué)生從個(gè)人出發(fā)做好GIS學(xué)習(xí)規(guī)劃，激發(fā)了學(xué)生上課的積極性和學(xué)習(xí)能動(dòng)性。從而推動(dòng)GIS專業(yè)知識(shí)教學(xué)與思想政治教育緊密結(jié)合、增強(qiáng)新時(shí)代青年的國情意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。(三)啟發(fā)式教學(xué)案例。GIS是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的核心專業(yè)課［8～10］，因此對于GIS課程教學(xué)而言，需將實(shí)際操作和實(shí)踐能力提升貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中。在線上教學(xué)時(shí)，基于GIS大數(shù)據(jù)特點(diǎn)，引入云計(jì)算、邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)，啟發(fā)學(xué)生積極思考和探索新技術(shù)和GIS的結(jié)合。在實(shí)踐課程中，將科研工作中的部分內(nèi)容作為綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)踐，極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維能力。如選題“霧霾探測系統(tǒng)”組的同學(xué)，將軟件與硬件結(jié)合，前端與后端結(jié)合，通過網(wǎng)關(guān)、空氣檢測模塊、通信模塊及云服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了霧霾指數(shù)的探測(圖2)，在疫情期間，不方便外出，學(xué)生用吹風(fēng)機(jī)檢測溫度的變化，用電位器檢測有毒氣體和空氣質(zhì)量。

三、教學(xué)成效

(一)學(xué)生成績評定與反饋。成績評定通過課堂討論、課堂練習(xí)、課后作業(yè)、分組討論、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)等過程考核，全方位采集學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容能夠及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而提高教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)兩部分，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是按照步驟進(jìn)行理論課內(nèi)容的驗(yàn)證，讓學(xué)生熟悉GIS軟件的基本操作，包括地理數(shù)據(jù)的瀏覽，空間屬性庫建立，影像配準(zhǔn)與矢量化，空間分析等。綜合性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生通過自行組隊(duì)選題－查閱文獻(xiàn)－總體方案制定－分模塊實(shí)施－線上答辯等幾部分完成。線上答辯的情況大大出乎意料，可以看出學(xué)生從“結(jié)果展示－現(xiàn)場匯報(bào)－回答問題”的每個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了精心準(zhǔn)備和考究。如選題“校園道路路燈智能控制”組的同學(xué)針對目前學(xué)校路燈控制系統(tǒng)采用配電箱定時(shí)器控制路燈的開關(guān)時(shí)間問題，根據(jù)校園晚上的人流量，校園不同區(qū)域的路燈與景觀燈應(yīng)分時(shí)段點(diǎn)亮熄滅，結(jié)合學(xué)校校園路寬、人流量、車流量、日照等因子給出校園路燈智能照明解決方案，并設(shè)計(jì)了微控制探測單元(圖3)。圖3校園路燈智能微控制探測單元(二)改進(jìn)考核方式?？己朔绞浇Y(jié)合線上教學(xué)、課后作業(yè)、課堂討論、基礎(chǔ)和綜合實(shí)驗(yàn)、期末考試等多種形式，在教學(xué)過程中督查學(xué)生學(xué)習(xí)情況，有效避免了“課堂講授、課后作業(yè)、期末考試”三部曲下的突擊式學(xué)習(xí)［11～12］。通過線上教學(xué)過程中的課堂互動(dòng)和練習(xí)進(jìn)行過程考核，將科研和新技術(shù)融入實(shí)踐教學(xué)開展開放式課堂，提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。最終的實(shí)踐考核是根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)報(bào)告、各模塊完成情況和線上答辯綜合考核。此外，在答辯中還加入開放性題目，考察學(xué)生線上研討課和實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施效果，學(xué)生可以在條件不完備、結(jié)論不確定、思路多樣化的解題過程中進(jìn)行發(fā)散性思考。進(jìn)而調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維能力，也從根本上杜絕了相互抄襲現(xiàn)象，能夠反映學(xué)生的真實(shí)情況。

四、結(jié)語

GIS在線課程的教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，重視案例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)，通過實(shí)踐環(huán)節(jié)，使得學(xué)生進(jìn)一步理解理論課知識(shí)，學(xué)會(huì)如何利用理論知識(shí)解決實(shí)際生活中的復(fù)雜工程問題，提高學(xué)生綜合應(yīng)用相關(guān)知識(shí)的能力。通過實(shí)踐也可使學(xué)生對科學(xué)研究的全過程有一次切身的體會(huì)，學(xué)會(huì)查閱資料，針對實(shí)際工程問題進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、程序?qū)崿F(xiàn)及報(bào)告撰寫等，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度及作風(fēng)。該課程主要針對空間信息專業(yè)的學(xué)生，綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容獲得一定成效后，可用于學(xué)校的B級實(shí)驗(yàn)達(dá)標(biāo)測試、課程設(shè)計(jì)中。此外，結(jié)合其他專業(yè)的特色，該教學(xué)模式可推廣至其他學(xué)科的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，具有很好的推廣示范作用。

作者：韋娟 劉乃安 付衛(wèi)紅 李曉輝