“互聯網+”環境下高校GIS教學改革探索

譚露

摘要：本文聚焦地理信息系統（GIS）教學，結合“互聯網+”時代高校教學的變化和GIS本身的發展特點，對“互聯網+”環境下高校GIS教學存在的機遇與挑戰進行了深入分析。

關鍵詞：“互聯網+”；GIS；本科教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）41-0111-02

一、引言

地理信息系統（GIS，Geographic Information System）是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統，該系統用來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃和管理問題[1]。近十年來，伴隨著計算機與互聯網技術的飛速發展，高校GIS課程的教學環境和GIS技術本身都發生了顯著的變化。目前，大多數學生都已經有自己的筆記本電腦，一些學生還有iPad等平板電腦，而且校園無線網絡讓學生可以隨時隨地訪問互聯網資源，這些都為改善GIS教學提供了有利的硬件條件[2]。因此，“互聯網+”既為高校GIS教學發展帶來了新的契機，同時也為GIS人才培養提出了新的要求。探討如何充分利用“互聯網+”，從教學平臺、教學方法、課程考核等方面全面改革，提高GIS教學效果，增強GIS人才的綜合能力是非常必要的。

二、“互聯網+”環境下高校GIS教學的新機遇

1.海量教學資源提升教學效率。首先，師生接觸到大量國內外優秀的GIS教材和教學視頻。可汗學院、中國大學慕課、國家精品課程資源網等在線教育平臺都提供了豐富且系統的課程資料和視頻。不僅讓學生可以在課外隨時隨地學習，同時也為教師提供了經典的教學案例，有助于提升教學效率。其次，互聯網與GIS技術的緊密結合大大提升了GIS技術的開放性和共享性。不僅有USGS、地理空間數據云等國內外地理數據共享平臺，還有PostGIS、QIGS等開源GIS軟件，以及ArcGIS Online、地圖匯等在線GIS應用平臺。這些都為GIS專業的師生提供了大量免費的數據與軟件，從而大大提升了GIS實踐環節的教學效率。

2.在線學習促進個性化教學。近年來，隨著GIS應用的不斷深化，許多需要使用GIS技術的專業也紛紛開設GIS課程，例如城鄉規劃專業、環境科學專業等。這些非GIS專業的學生普遍缺乏相關的基礎知識，而且學習的興趣點也因專業而異，這就對GIS課程的個性化教學提出了新的要求[3]。微課、慕課等在線學習的方式很好地解決了這一難題，一方面，學生可以根據需求有選擇地學習相關知識，并且根據自己的學習能力決定學習時間的長短。另一方面，教師可以通過微課的播放頻率、播放時長等統計數據了解學生學習的興趣點、難點以及學習能力，從而調整課堂教學的內容和方法，促進個性化教學。

3.網絡平臺實現教與學深度融合。在傳統的高校課堂上，教師占據了大部分的上課時間，留給學生與教師的交流時間非常有限。即便教師在課后安排答疑時間，很多學生的問題仍然不能及時得到解決，普遍出現教與學脫節的現象。而在“互聯網+”環境下，教師和學生之間的溝通不再局限于短暫的課堂時間，師生可以在課外充分利用郵箱、微信、博客、QQ等各種通信工具和交流平臺進行互動，甚至可以通過遠程桌面控制技術指導學生進行GIS上機實習。教師還可以上傳授課計劃、課程講義、閱讀材料、實驗數據等教學資料，使學生有針對性地預習和復習，提高學習效率。可見，基于“互聯網+”的教育突破了時間和空間的限制，有助于增進高校師生之間的交流，從而真正將教與學落到實處，實現教與學的深度融合。

三、“互聯網+”環境下高校GIS教學的新挑戰

1.課堂教學模式面臨巨大挑戰。在傳統課堂教學模式下，GIS的理論教學和實踐教學都集中在課堂內，尤其是實踐環節，由于用到的GIS軟件都安裝在實驗室的電腦上，而大部分學生沒有個人電腦也沒有購買軟件，因此只能在有限的學時內完成實踐教學。然而伴隨著精品開放課程、慕課等大量網絡課程的出現，教師在理論課上講授的內容網絡上基本都能找到，學生可以在課堂外自由掌握學習時間與內容，而且網絡上精彩的視頻講解、動畫演示，也讓課堂上老師的講授相形見絀。而對于實踐環節，伴隨著個人筆記本電腦的普及和開源GIS的興起，學生完全有條件在課外展開自主學習。于是學生在課堂上的關注度嚴重下降，“手機黨”“低頭族”越來越多，對于教師的提問，學生的回應也越來越少，課堂氣氛越來越僵化。

2.教師專業素質面臨巨大挑戰。（1）一個PPT教幾代學生的時代已遠去，“互聯網+”時代要求教師掌握多種多樣的教學工具和平臺，主動抓住互聯網帶給GIS教學發展機遇。（2）“互聯網+”背景下GIS技術正在不斷創新。例如，手機盡管轉移了部分學生的課堂注意力，但手機客戶端正是GIS技術與應用的重要發展方向，教師應當在課程中更新相關的教學內容，這既可以讓學生了解GIS的發展前景，也可以改善課堂氣氛，提升學生的學習興趣。為了培養適應“互聯網+”環境需求的GIS人才，教師需熟練掌握過硬的信息化教學技術，并且充分了解GIS發展前沿，這對GIS教師的專業素質將是重大挑戰。

3.學生學習主動性面臨巨大挑戰。互聯網教育時代下，豐富的網絡教學資源和全新的教學模式對學生的學習主動性提出更高的要求。在傳統教學過程中，由于學習資源有限，遇到問題時學生通常會與老師和同學探討，學習的主動性較強。然而在“互聯網+”環境下，學生在享受其高效信息服務的同時也逐漸對互聯網產生了強烈的依賴。學生在課堂上不再喜歡做筆記，而是用手機錄音、錄像、拍照。面對學習中遇到的問題，學習主動性差的學生幾乎不去認真思考，而是習慣性地求助于網絡。雖然“互聯網+”環境下教學資源更加豐富，教學模式更加多元化，但是學生必須保持學習主動性，并且具備良好的問題意識、心理品質等，才能使互聯網真正成為富有成效的教學途徑。

四、GIS教學改革與實踐

1.科學設計，提高學生參與度。首先，教師需要制定合理的教學目標，充分整合在線教學資源與課堂教學內容，使學生在學習目標的引導下積極參與各個教學環節。其次，GIS是一門應用性較強的學科，教學設計中可以將課外研究性學習與實驗課內容整合，提升學生在課外自主學習中的參與度。此外，鼓勵學生利用互聯網建立學習小組，隨時隨地參與小組討論，圍繞共同的學習興趣組織自我學習。

2.結合熱點，提升學習積極性。“互聯網+”時代的GIS技術正邁向一個新的時代，在教學中適當引入與GIS相關的熱點問題，尤其是與國家、社會發展相關的前沿技術與應用，既可以激發學生的學習積極性，同時可以幫助學生構建更加全面的GIS專業知識結構。例如，在講解時空數據的存儲和分析時，可以引導學生結合當前流行的共享單車展開學習。每輛共享單車的GPS記錄的騎行路線就是典型的時空數據，教師可以組織學生在互聯網上搜集相關資料，探討騎行路線的存儲與管理技術，以及如何通過分析騎行路線解決車輛管理和調度等問題。從教學效果來看，這類熱門話題可以極大地調動學生的積極性，提升學生的參與度。需要注意的是，由于網絡信息繁雜，教師作為信息的導航員需要適時引導，幫助學生從海量信息中把握核心知識。

3.綜合考評，強化學習能力。傳統GIS教學主要采用“平時成績+期末成績”的考核方式，重點考查學生對課堂教學內容的理解和掌握情況。然而，“互聯網+”的教育時代更強調學生自主學習和終身學習的能力，傳統考核方式難以全面衡量學生的學習能力。在互聯網覆蓋的今天，學習資源具有開放性和豐富性，但也常常給學生造成困擾。學生需要在海量的資源中篩選有效信息并理解消化，才能真正掌握知識。因此，與課堂教學的學習效果相比，對課外學習成果的考查更加能夠反映學生在信息篩選、綜合分析、解決問題等方面的能力。為此，在課程考核中增加“課外成績”一項，以學生在小組討論群中的發言情況、在線學習時間以及對學科前沿的關注度等作為評價標準，強化學生自主學習的能力。

五、結語

本文針對高校GIS課程教學過程中發現的問題，結合“互聯網+”環境下教學資源和教學技術的創新與突破，提出了一系列教學改革措施并付諸實踐，取得了良好的教學效果。然而仍有很多問題有待進一步探討和完善，例如如何有效利用“互聯網+”環境培養學生的創新創業能力。為此，今后需要更加深入了解各行各業在“互聯網+”時代對GIS人才的需求，進一步調整教學內容和方式，以期培養出能夠適應“互聯網+”環境的GIS人才。

參考文獻：

[1]黃杏元，馬勁松.地理信息系統概論[J].北京：高等教育出版社，2008.

[2]郭明強，謝忠，吳亮，等.面向未來課堂的網絡GIS本科課程改革研究[J].測繪工程，2016，25（10）：76-80.

[3]張梅.非GIS專業地理信息系統課程教學改革探討[J].高師理科學刊，2016，36（9）：98-100.