網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)開發(fā)課程的分級(jí)教學(xué)模式研究

張帆

摘要： 網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)為大學(xué)地理信息相關(guān)專業(yè)的核心課程，課程的教學(xué)目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)能力。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)合的教學(xué)模式，無法滿足學(xué)生多樣化、個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，整體教學(xué)效果不好。本文提出了一種同堂分級(jí)的教學(xué)模式，較為詳細(xì)的研究了該教學(xué)模式的機(jī)理及實(shí)現(xiàn)過程，并分析了其教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)；大學(xué)本科教學(xué)；分級(jí)教學(xué)模式

20世紀(jì)90年代以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與傳統(tǒng)地理學(xué)科的結(jié)合日益緊密，我國眾多高校先后開設(shè)了地理信息科學(xué)本科專業(yè)，以及圍繞著該專業(yè)所設(shè)置的一系列專業(yè)課程。與傳統(tǒng)的地理學(xué)科相比，地理信息學(xué)科更加注重以計(jì)算機(jī)為載體的信息化方法，在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。這也要求我們在大學(xué)本科的教學(xué)環(huán)節(jié)中，不僅要教授相關(guān)的理論知識(shí)，也要注重學(xué)生應(yīng)用技能的掌握與提升。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)作為地理信息類專業(yè)的必修課程，為地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)、地理信息系統(tǒng)在行業(yè)中的拓展奠定了基礎(chǔ)。另一方面，近年來互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與普及，在地理信息應(yīng)用領(lǐng)域，也延伸出了網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)，并逐步顯示出其強(qiáng)大的應(yīng)用潛質(zhì)。因此，在我國開設(shè)地理信息類學(xué)科本科教育的高等院校，網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)逐漸成為一門重要的專業(yè)核心課程。

1.研究背景

高等院校開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)開發(fā)類課程往往采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式：教師課堂教學(xué)與機(jī)房上機(jī)教學(xué)相結(jié)合混合教學(xué)模式。教師在課堂傳授開發(fā)課程相關(guān)的知識(shí)，講解重難點(diǎn)；與此同時(shí)，配套一定的課時(shí)量在機(jī)房教學(xué)，學(xué)生根據(jù)上機(jī)課程安排，完成教師布置的程序開發(fā)任務(wù)，教師則輔導(dǎo)遇到困難的學(xué)生。

這種教學(xué)模式最大的問題在于：

1）通常作為專業(yè)必修課的網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)開發(fā)類課程，地理信息、遙感、測繪、制圖等各個(gè)專業(yè)方向均要開設(shè)，而每個(gè)專業(yè)方向?qū)幊棠芰Φ囊蟛⒉灰恢拢瑢?dǎo)致教師無法對同堂教學(xué)的不同專業(yè)方向的學(xué)生指定合適的教學(xué)計(jì)劃，滿足所有學(xué)生；

2）學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)興趣存在較大差異，同堂教學(xué)及單獨(dú)上機(jī)輔導(dǎo)的方式，教學(xué)效率較低，效果不好；

3）學(xué)生在機(jī)房上機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)部分同學(xué)在較短時(shí)間內(nèi)完成了上機(jī)任務(wù)，而另一部分學(xué)生則在上機(jī)時(shí)間段內(nèi)，全程無法完成；整體教學(xué)方式無法根據(jù)學(xué)生的水平、能力、學(xué)習(xí)需求，靈活調(diào)整；

另一方面，在我國高等院校的英語教學(xué)中，已采用了分級(jí)、分班的教學(xué)方法，取得了較好的教學(xué)效果。本論文也將采用分級(jí)的概念，探討同班同堂教學(xué)中，分級(jí)教學(xué)的模式及實(shí)施方案。

2.網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)開發(fā)課程的分級(jí)教學(xué)模式

本文所研究的網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)開發(fā)課程的分級(jí)教學(xué)模式分為三部分，以下將分別展開探討。

2.1同課堂分級(jí)分組的一體化教學(xué)模式

地理信息類開發(fā)課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方式以課堂教學(xué)和機(jī)房教學(xué)結(jié)合的方式開展。為適應(yīng)學(xué)生多樣化的需求，盡可能的提高有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)的教學(xué)效果，可將“課堂+機(jī)房”的教學(xué)環(huán)境，轉(zhuǎn)移至集多媒體、教師機(jī)、學(xué)生機(jī)于一體的現(xiàn)代化多功能教學(xué)機(jī)房。在多功能教學(xué)機(jī)房中，由于每個(gè)學(xué)生都配備有相應(yīng)的學(xué)習(xí)電腦，因此可以根據(jù)教師講授的內(nèi)容，實(shí)時(shí)編程實(shí)現(xiàn)，加深多核心知識(shí)點(diǎn)的理解，同時(shí)提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

同時(shí)，在多功能教學(xué)機(jī)房中，可將學(xué)生按照專業(yè)方向、學(xué)習(xí)興趣或前期知識(shí)的掌握情況，將學(xué)生分為不同的學(xué)習(xí)小組。在教學(xué)開始前，教師需按照小組個(gè)數(shù)，制定多套片段化教學(xué)內(nèi)容，以滿足不同小組的學(xué)習(xí)需求；在教學(xué)中，教師可將教學(xué)內(nèi)容及板書投影到對應(yīng)的學(xué)習(xí)小組的學(xué)生機(jī)客戶端，該組學(xué)生將當(dāng)堂實(shí)時(shí)的接受教師的教學(xué)安排；與此同時(shí)，不屬于該小組學(xué)習(xí)時(shí)段的其它小組，將根據(jù)教師提前安排的上機(jī)內(nèi)容，獨(dú)自完成相應(yīng)的編程作業(yè)，而不需要同步教師的教學(xué)進(jìn)度；當(dāng)該小組的教學(xué)任務(wù)完成后，將轉(zhuǎn)換其它小組學(xué)習(xí)，該小組則轉(zhuǎn)變?yōu)樽鲎鳂I(yè)的小組。以此類推，各個(gè)小組交替接收教師的片段化教學(xué)內(nèi)容，這種方式有兩個(gè)顯著優(yōu)勢：

1）教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，靈活安排教學(xué)計(jì)劃，最大化的提高教學(xué)效果；

2）學(xué)生可以接收較為個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容，而不需為了全班同步，而反復(fù)接收已學(xué)會(huì)的知識(shí)點(diǎn)，或跟不上教學(xué)進(jìn)度。

2.2以興趣驅(qū)動(dòng)的分級(jí)教學(xué)

如前所述，在多功能教學(xué)機(jī)房中，便于實(shí)現(xiàn)同班級(jí)分級(jí)分組的新教學(xué)模式。在這個(gè)教學(xué)模式中，不同的學(xué)生小組將交替聽課和編程實(shí)驗(yàn)。由于有多個(gè)學(xué)生小組的存在（為保證教學(xué)效果，以3個(gè)左右小組為宜），學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的大部分時(shí)間均為上機(jī)編程實(shí)驗(yàn)，這也和課程的教學(xué)目標(biāo)——培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力相符合。另一方面，為了進(jìn)一步優(yōu)化占大部分課堂時(shí)間的學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，可對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做相應(yīng)的調(diào)整。

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)地理信息開發(fā)類課程的特點(diǎn)，可針對同一知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)題目。學(xué)生可根據(jù)教師針對每個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)題庫，從中選擇自己感興趣的題目，編制程序，完成上機(jī)實(shí)驗(yàn)。題目的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量涵蓋不同的專業(yè)方向類別，如圍繞某知識(shí)點(diǎn)，可設(shè)計(jì)制圖類功能、遙感圖像處理功能、地理空間分析等不同類別的題目，在貼合學(xué)生的專業(yè)方向的同時(shí)，也滿足學(xué)生個(gè)性化選擇的需求，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2.3以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的分組教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)地理信息開發(fā)類課程的核心教學(xué)目標(biāo)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)自完成網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)軟件的二次開發(fā)。因此，對學(xué)生上機(jī)編程能力的考核，是課程的考核重點(diǎn)。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，此類課程的考核以試卷必考和課程設(shè)計(jì)考查為主。結(jié)合本文所討論的分級(jí)教學(xué)模式，課程設(shè)計(jì)考查更為合理。同時(shí)，由于學(xué)生再平時(shí)的課程學(xué)習(xí)中，采用的是如前所述的交替、分級(jí)學(xué)習(xí)方式，教學(xué)活動(dòng)的開展是以小組為單位。基于此，以小組為單位設(shè)置課程設(shè)計(jì)題目，并以此驅(qū)動(dòng)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)。

這種以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的分級(jí)教學(xué)模式的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

1）不同小組根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的差異，便于針對性的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目；

2）以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的考核方式，同時(shí)也將以任務(wù)為學(xué)習(xí)目標(biāo)，至始至終貫穿于學(xué)生平時(shí)課堂學(xué)習(xí)中，使學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性較強(qiáng)，并能隨時(shí)將學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用于實(shí)踐；

3）以小組的模式構(gòu)建課程設(shè)計(jì)任務(wù)，能夠有效的培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，以團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)的課程設(shè)計(jì)，和以個(gè)人實(shí)現(xiàn)的功能模塊相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的課程考核。

3.結(jié)語

我院學(xué)生在大三上學(xué)期開設(shè)網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)課程。本文所研究的分級(jí)教學(xué)模式，已在兩屆本科教學(xué)班級(jí)內(nèi)嘗試。通過對學(xué)生考核成績的分析，以及課程結(jié)束后對學(xué)生的調(diào)查，結(jié)果顯示：采用本文所研究的分級(jí)教學(xué)模式，能夠有效的提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，相對于類似課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式，具有較為明顯的優(yōu)勢。

在后續(xù)的教學(xué)實(shí)踐中，將繼續(xù)研究并優(yōu)化分級(jí)教學(xué)模式在網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)開發(fā)類課程中的運(yùn)用，并以此為基礎(chǔ)，拓展到地理信息科學(xué)其它專業(yè)開發(fā)課程的教學(xué)中。

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