《地理信息系統原理》課程教學改革初探

陶國芳 蔣兆恒 林燕琳 潘廣欣 李夢琪

摘 要：課程教學改革是培養應用型人才、提升課程教學質量和專業人才培養質量、擴大對口就業的有效途徑。經過網絡調研，結合教學實際，全面了解《地理信息系統原理》同類課程的教學現狀，深入分析教學模式、教學內容、教學方法、教學過程和考核方式等方面存在的問題。從基于能力培養的教學目標、基于研討式和項目化學習的教學模式、基于過程性考核為主的考核方式、基于多方參與的教育質量綜合評價機制等方向開展教學改革探索，以期為同類課程教學和地理信息科學專業人才培養提供參考意見。

關鍵詞：地理信息系統;教學改革;教學模式;考核方式;綜合評價

中圖分類號：K90、G64 文獻標識碼：A

《地理信息系統原理》課程作為高校地理信息科學專業的一門核心必修課和學位課，在人才培養方案的課程結構組成中占有舉足輕重的地位。根據當前被廣泛推廣應用的工程教育專業認證的成果導向理念要求，為順應社會發展對人才培養目標和類型需求的變化，《地理信息系統原理》課程亟須進行深入全面的教學改革。

1 《地理信息系統原理》課程教學改革的背景和意義

教育部先后出臺了《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》（以下簡稱《綱要》）、“卓越工程師教育培養計劃”等綱領性文件，文件指明了我國高等教育發展改革的主要方向，文件有關內容表述了高校教學改革的必要性和重要意義。結合課程實際，《地理信息系統原理》課程教學改革與地理信息科學專業人才培養目標的實現緊密相連，是培養應用型人才和提高專業教學質量的必然要求。

1.1 課程教學改革是高校培養應用型人才的必然需求

《綱要》中提到：優化學科專業、類型和層次結構，促進多學科之間的交叉和融合，重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養規模。為適應國家和社會發展需要，適應科技進步的要求，培養國家和社會急需的應用型人才，高等學校作為人才培養的搖籃，要不斷更新人才培養觀念。以課程教學改革為切入點，探索和創新培養方式;激發學生的興趣愛好，注重學思結合，倡導啟發式、討論式、探究式、項目式等多樣化的教學形式，營造獨立思考、自由探索、勇于創新的良好學習環境，幫助學生學會學習[1，2]。

1.2 課程教學改革是提高人才培養質量的有效途徑

《綱要》強調：高等學校要深化教學改革，提高人才培養質量，創立高校與科研院所、行業、企業聯合培養人才的新機制。中國高等教育學會副會長、教育部高等教育司原司長張大良在人民網2019大學校長論壇上的講話中提到：人才培養質量是高等教育的生命線。人才培養質量是高校辦學質量之本。人才培養質量的評價首先即是基于課程的學習效果評價，然后才是行業企業的用人評價。因此，探索一條適合時代需求的課程教學方法和考核評價方式，是提高人才培養質量的有效途徑。

1.3 課程教學改革是擴大對口就業的良方

高校辦學有兩個重要的接口，一是招生入口，二是就業出口。高等學校與行業企業聯合培養人才的本質即為按需培養、定制化培養輸出、打通出口。通過行業企業人才需求調研，確定人才培養的基本要求，并將其分解到具體課程中與教學目標一一對應。《地理信息系統原理》課程是專業必修核心課程，對人才培養的專業學科素養起到高位支撐作用，因而其課程教學改革能起到引導學生朝著行業企業需求的方向定制培養的作用，從而使教學改革成為擴大對口就業的良方。

2 當前普通高校《地理信息系統原理》課程教學現狀

對國內多所普通高校相關專業的課程教學大綱和任課教師進行網絡調研，結果顯示，同類課程的教學內容、教學方法、教學過程和考核方式普遍呈現如下現狀。

2.1 教學模式

傳統的教學模式以教師、教材、傳統課堂為中心，忽視學生的主觀能動性和創新能力培養。據調查，《地理信息系統原理》課程多沿用傳統教學模式，特別是理論知識部分往往表現為教師講授灌輸、學生被動接受的課堂模式，學生主動性差、學習積極性不高。傳統教學模式既不利于培養應用型創新型人才，又難取得滿意的課程教學效果，與新工科OBE理念倡導的成果導向、學生中心、持續改進的教學模式相比顯得陳舊落伍。

2.2 教學內容

地理信息科學是一門由地理學、計算機科學、數學、地圖學、管理學、信息科學等多學科交叉構成的邊緣學科[3]。作為主干核心課程的《地理信息系統原理》，其內容涉及學科多，理論性強，部分學生反映內容枯燥晦澀，不易理解。同時，該課程具有學科和技術一體化的特點，實驗操作也是課程的重要組成。在實際教學中授課時等因素所限，教師多以理論內容為重、輕實踐部分內容，不能安排足夠的課時帶領學生系統學習軟件操作。

2.3 教學方法

《地理信息系統原理》課程一般分為理論和實驗兩部分，理論課時多，實驗課時少[4]。教學方法上，當前理論部分以教師講授為主，教師系統講解地理信息系統相關原理和方法，結合研討式、啟發式、討論式教學方法，激勵學生主動學習，鞏固教學效果;實驗部分采用上機操作形式，設置基礎性實驗和綜合性實驗等不同難度的教學內容，由教師指導學生上機操作，撰寫實驗報告，記錄實驗步驟和內容，初步掌握應用GIS軟件解決實際問題的方法和流程。

2.4 教學過程

應教學管理和教學監督的制度要求，以及考慮教學秘書排課、實驗室數量不足等因素，多數學校采用理論課時與實踐課時分別排課的方式，這種理論與實踐的分離式教學導致的結果是：內容連貫性和銜接性較差，理論與實踐的融合不自然。對于地理信息系統原理這種學科與技術一體化程度高的課程而言，理論與實踐是有機結合在一起的，應根據教學內容靈活安排理論與實驗的自然轉換和隨時上機的便利條件。

2.5 考核方式

調研結果顯示：現行的考核方式多為傳統的三分法：課程總成績=平時+實驗+末考，成績構成比例多為平時10%+實驗20%+末考70%。其中平時成績由出勤、作業、課堂表現構成，實驗成績由實驗報告、實驗考核構成，末考主要考查理論學習情況，形式為期末卷面考試。這種傳統的考核方式不能凸顯應用型專業特色，不能有效考核學生的應用能力、創新能力和專業技能掌握情況，對過程性學習的考核重視不夠，不利于激發學生加大過程學習的積極性，課程考核方式與應用型人才培養目標相脫節。

3 《地理信息系統原理》課程教學改革的方向和做法

鑒于《地理信息系統原理》課程教學普遍存在的問題，根據最新教學理念導向，凝練出以下四個方面的課程教學改革方向和內容。

3.1 基于能力培養的教學目標改革與實踐

社會對人才的技能掌握要求越來越高。為實現地理信息科學專業培養應用型人才的目標，《地理信息系統原理》課程的教學目標要從“理論知識為重”轉為“理論與應用并重、以能力培養為主”。結合新的培養目標，教師重新梳理教學內容，將理論與應用靈活自然地融入到一起。根據教學內容和學情的不同，合理設計教學環節、靈活運用教學方法，因材施教、因課設教。

3.2 基于研討式和項目化學習的教學模式改革與探索

對傳統的教師講授為主、學生被動學習的教學模式進行改革，根據地理信息科學的學科特點和課程內容，引入小組研討式學習和項目化學習兩種主要的教學模式。

一方面，理論知識的教學，通過課前布置預習內容，以問題導入的形式啟發學生思考，激發學生主觀能動性;要求學生課下查閱資料，引導學生團隊協作，以小組的形式開展學習研究;課上組織研討，每小組推選一位同學代表小組發言匯報，全班同學展開討論，從而達到深入理解和靈活掌握原理方法的教學目的;課后發布復習思考題、組織小測驗，鞏固理論教學效果。

另一方面，地理信息系統類實踐知識的教學多圍繞專業軟件的學習和應用而開展，可在學生了解軟件的基礎功能、掌握基本操作后，結合學生興趣愛好與社會熱點問題，從教師項目、大學生創新創業訓練項目、挑戰杯大賽、學科競賽等著手，強化和推進項目式學習流程的掌握與實施，“教賽練”結合，培養學生理論聯系實際、分析解決問題的能力。

3.3 基于過程性考核為主的考核方式變革

如果僅對課程的教學模式進行改革，考核方式不變，成績評定時仍以死記硬背的末考試題為主，必然會影響學生參與過程性學習的積極性。為激發學生主動參與的積極性，客觀評價學生過程性學習效果，課程考核方式需與教學模式相匹配，從末考為主改為過程性考核為主，制定科學公正的全過程監督考核機制。過程性考核要求任課教師科學設計教學過程，合理布置教學任務，做好學生主動學習的引路人，將過程性考核落到實處才能取得實效。

3.4 基于多方參與的教育質量綜合評價機制改革

基于學習產出的教育模式（OBE教育理念）強調學生產出驅動高等教育的運行，課程教學需對學生學完課程應達到的能力及其水平有清楚的構想，然后尋求設計適宜的教學方法和教學模式來保證學生達到這些預期目標[5]。對于學生是否達到了這些預期目標，不應是教師單方評價，而應是教師、學生、家長、用人單位多方評價的結果，是教學的主體、教學結果受益的客體及有關聯的旁觀者綜合評價的結果。

參考文獻：

[1]國家中長期教育改革和發展規劃綱要工作小組辦公室.國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）[DB/OL].http：//old.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/info_list/201407/xxgk_171904.html.

[2]中共中央、國務院印發《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》.人事天地，2010（19）：4.

[3]崔鐵軍，李佩武.GIS專業本科課程改革的幾點思考[J].地理信息世界，2010（1）：12-16，35.

[4]劉亞東.任務驅動教學方法研究與實踐——以地理信息系統課程為例[J].人間，2015，184（25）：87.

[5]張瑞英.基于成果導向教育的改革初探[J].數字化用戶，2017，23（39）：279.