OBE理念下應用型本科高校測繪類專業GIS課程教學改革探索

摘"要：針對OBE理念下應用型本科高校人才培養定位與目標要求，分析應用型本科高校測繪類專業GIS課程的教學現狀，并結合河南工程學院測繪類專業GIS課程教學改革實踐，從課程體系建設、教學內容、教學方法和課程考核評價體系等方面探討了新形勢下應用型本科高校測繪類專業GIS課程教學改革的具體措施?；凇耙詫W生為中心”理念，重建GIS課程體系，結合行業需求，融入思政要素，優化調整課程內容，構建線上線下混合式教學模式和多樣化實踐教學模式，根據課程特點建立了課程考核評價體系，以期提高GIS課程的教學質量和效果，培養具有較強實踐能力的復合應用型測繪人才。

關鍵詞：OBE理念；GIS課程；測繪類專業；應用型本科高校

隨著大數據、互聯網及人工智能等技術的飛速發展，地理信息技術在國民經濟建設中發揮著越來越重要的作用，已成為我國數字經濟新的增長極［1］。目前，地理信息技術正推進傳統測量地理信息服務向數字化、信息化和智能化方向發展，并不斷拓展其在國民經濟中應用的廣度與深度。地理信息產業的蓬勃發展離不開GIS（Geographic"Information"System，地理信息系統）專業教育的支持，并對GIS專業人才培養提出了更高的標準和要求，特別是具備專業知識、技能和人文素養的復合型GIS應用人才的培養［2］。GIS課程是測繪類專業一門綜合性很強的專業核心課，其知識體系更新較快且具有較強的實用性及實踐性，與遙感、大數據及人工智能等技術密切相關［34］。然而，目前應用型本科高校GIS課程在課程體系建設、教學內容和教學方法等方面均無法適應當前社會化需求，培養出的畢業生的知識與技能既不能滿足地理信息系統產業發展需求，也難以滿足工程教育認證下應用型本科高校人才培養目標要求，很大程度上存在理論與實踐脫節、實踐創新能力差等問題［58］。因此，要培養滿足新形勢的復合型GIS應用人才，需要對目前的GIS課程體系建設、教學內容和教學方法等進行改進與優化，以適應目前地理信息系統產業發展需要。本文基于OBE教學理念，以河南工程學院測繪工程和遙感科學與技術專業的GIS課程為例，探討目前應用型本科測繪類專業GIS課程存在的問題，并從課程體系建設、教學內容、教學方法和課程考核評價體系等方面提出改進措施，促進GIS教學質量和人才質量的提高。

1"GIS課程教學現狀

GIS課程是應用型本科高校測繪類專業的基礎必修課，具有多學科交叉融合、實踐性強和知識體系更新快等特點，課程主要目標是使學生掌握地理信息系統基本理論，并具有運用GIS技術進行空間數據管理、分析及應用的能力。目前，大多數應用型本科高校測繪類專業都開設了GIS課程，但在教學過程中仍存在課程目標定位不明確、教學內容缺乏系統性、教學方式落后和課程評價方式單一等問題，具體如下。

1.1"缺乏系統化的課程體系

目前，大多數應用型本科高校測繪類專業GIS課程目標定位不明確，缺乏系統化的課程體系，無法體現測繪類專業學生在空間數據采集、處理與應用等方面的優勢，并且沒有顧及與相關專業課程知識點之間相互聯系，課程知識點存在重復現象。

1.2"教學內容陳舊，知識體系更新比較慢

GIS課程理論性強且內容龐雜，教材內容比較陳舊，具有一定企業工作經歷的教師較少，無法將地理信息領域的前沿知識、最新研究成果和行業應用案例融入課堂教學。

1.3"教學環節重理論輕實踐，缺乏工程思維

目前的教學環節仍側重于GIS基礎理論，理論教學比重高于實踐教學，理論與實踐脫節。學生缺乏自主探索式練習，工程實踐能力較弱。

1.4"教學方法與方式傳統，信息化教學手段不足

教學方法缺乏充分利用主流的線上與線下混合教學模式及學習通、雨課堂等學習平臺，課堂教學與信息化教學手段有待進一步深入融合。

1.5課程評價方式單一

目前，理論課程考核多采用平時考核和最終試卷考試的方式，課程評價方式比較單一，無法全面客觀地反映學生對課程知識點的掌握程度和綜合實踐能力，也不符合工程教育認證下“基于學習導向”的持續改進評價體系。

2"教學改革措施

2.1"基于“以學生為中心”理念，重建GIS課程體系

基于“以學生為中心”理念，在調研相關企事業單位對測繪類專業本科畢業生GIS相關知識及能力要求的基礎上，結合我校應用型人才培養目標定位，重建GIS課程體系，包括理論體系和實踐課程體系。根據學生的學習能力和興趣，將理論教學分為基礎、提高和應用三大模塊，實踐教學分為基礎實習和綜合實習。首先，按照GIS課程知識體系特點及學生的學習規律，打破傳統按教材章節分布的知識結構，構建“基礎模塊—提高模塊—應用模塊”的多層次GIS理論課程體系。其次，厘清與其他專業課程相關知識點之間的內在聯系，刪減理論教學部分中與“地圖制圖學基礎”課程重復的內容，加強GIS課程與“數據結構”“測繪程序設計”“遙感圖像解譯”等專業課程之間的銜接性與連貫性，以提高學生的GIS綜合應用能力和系統開發能力。最后，將GIS實踐教學分為基礎實習和綜合實習，基礎實踐部分是每位同學必須掌握的GIS基礎知識和實踐能力，通過“課內實習”“項目應用案例”等實習環節加深對GIS基本原理的理解，并熟練掌握空間數據編輯、管理和空間分析及應用。綜合實習則是通過“學科競賽”“開放實驗”和“科研項目”等方式，充分調動學生的主觀能動性，全面培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，提高學生的綜合實踐能力。

2.2"結合行業需求，優化調整課程內容

（1）理論教學內容模塊化，重點突出。根據工程教育專業認證下人才培養方案中GIS課程目標要求，在不壓縮教學課時的前提下，打破傳統按教材章節分布的知識結構，將教學內容模塊化，突出重點。具體而言，將GIS理論教學內容分為基礎模塊、提高模塊和應用模塊，基礎模塊包括GIS基本概念、空間數據模型和空間數據管理等，提高模塊包括空間分析、數字地形模型與地形分析等，應用模塊包括3S集成技術、網絡GIS及GIS應用實例等。三大模塊之間內容緊密相連，層次分明，各模塊根據教學內容特點分別支撐GIS的課程目標及畢業要求指標點，突出教學內容特色與重點。課程講授過程中以基礎模塊與提高模塊為主，刪減與“地圖制圖學基礎”課程中地圖投影、空間數據表現與地圖制圖等知識點重復的內容，并適當將地理信息領域的前沿知識、最新研究成果融入教學。另外，在理論教學中，密切結合教學內容并充分挖掘其所蘊含的思政元素，如我國地理信息事業發展歷程、國產GIS軟件發展和國家地理信息安全等，實現專業知識和思政要素的有機融合，從而培養學生的愛國主義情懷、文化自信、科技自信等，全面提高復合型GIS應用人才的培養素質。

（2）理實結合，實踐教學內容突出工程性和行業需求性。傳統GIS實踐教學多以驗證性實驗為主，學生按照實驗指導書上的操作步驟完成相關實驗，缺乏自主探索式練習，理論與實際相脫節，工程實踐能力較弱。為加強學生對理論知識的理解，將所學理論知識應用到實踐中，應適當增加實踐教學的學時數，進一步完善“課堂實驗—集中實訓—綜合實訓”的實踐教學環節。面向測繪地理信息行業需求，對GIS原有實踐內容進行優化調整，弱化GIS基本原理、軟件功能操作等驗證性實驗內容，結合企業生產實踐中的工程問題，設計相關GIS實踐教學內容，突出空間數據采集、處理與應用等方面，保證每個實踐內容基本對應同一類工程問題。另外，實踐教學內容可與GIS學科競賽、校內開放實驗和教師相關科研項目等緊密結合，如將大學生GIS大賽的題目或開放實驗的題目作為實習內容，從而增加GIS實踐教學內容的創新性和開發性，以充分調動學生的積極性，改變其在GIS實習課程中的被動式學習習慣，培養學生自主探索和創新性學習的能力。

2.3"教學方法改進

（1）構建線上線下混合式教學模式。摒棄傳統GIS理論教學上的灌輸式教學方式，實現“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變。利用學習通、雨課堂等線上授課平臺，結合BOPPPS教學理念，將翻轉課堂、案例教學、項目式教學和啟發式教學等充分融入課堂教學中，創新線上線下混合式教學模式?；贠BE理念，結合課程教學目標，依托線上平臺優質課程資源，精心設計GIS課程教學前、教學中、教學后各環節的教學實施［4］。課程授課前，教師根據授課目標通過學習通或雨課堂等平臺提前發布學習內容，并引導學生進行預習，然后進行相關知識點前測，檢驗學生對將要學習的內容的熟悉程度。課程授課中，根據課前反饋結果，教師科學合理地安排相關知識點的授課時間，突出內容重難點；并在授課過程中借助學習通、雨課堂等平臺通過問題搶答、分組討論和課堂測試等激發學生的學習興趣和自主學習能力。課程授課后，教師在平臺上發布各種課程優質資源作為課堂教學的有益補充，進一步拓寬學生的知識視野，并通過線上作業方式進行教學效果評估和改進。整個教學過程中，教師可通過線上平臺實時跟蹤和掌握授課班級每位同學的學習情況，并進行學生相關學習行為分析及教學方法持續改進。

（2）多樣化實踐教學模式改革。圍繞當前GIS產業的技術熱點，緊密結合測繪地理信息行業需求與相關工程應用案例，強化GIS實踐教學，調整并優化GIS實踐課程內容。加強校企產學研合作，進一步拓展產教融合、協同育人的實踐教學人才培養模式。一方面，選派企業中經驗豐富、技術能力強的工程師擔任高校的兼職教師，參與GIS實踐課程授課及實習實訓指導；另一方面，結合當前GIS發展方向和行業需求，聯合企業共同舉辦教師培訓班，對教師進行相關GIS軟件平臺培訓、GIS新技術應用培訓等，從而拓寬教師的GIS視野，提高教師的GIS實踐教學水平。積極鼓勵學生報名參加全國GIS技能大賽、開發實驗及教師科研項目，調動學生參賽的積極性，以培養學生的專業技能和動手實踐能力。

2.4"課程考核評價體系構建

理論教學考核方法采用“平時成績（25%）+期中測試（15%）+期末考試（50%）”的評價模式。學生平時成績主要包括學習態度、課堂表現、課堂測試、作業完成情況等；期中測試則是對該學期每個教學階段學生學習情況的檢測，可采用線上多樣化的考試方式；期末考試以閉卷考試為主，主要考核學生對理論知識的理解和掌握情況。

以往的實踐考核主要以學生最終提交的實習成果為評分依據，忽視了過程實踐教學。GIS實踐課程考核實行過程考核和綜合考核相結合的方法，并以過程考核為主。過程性考核主要通過職業素養和基礎實習完成情況進行評價，其中職業素養主要對實習實訓態度、職業素養、團隊合作精神等方面進行評價，基礎實習主要對學生的軟件操作熟練程度、數據處理能力、問題解決能力、最終成果質量及實習報告完成情況等進行考核。這種注重過程性的考核模式更能激發學生的自主學習能力和創新精神，讓學生在實踐過程中不斷積累經驗，提高技能。

結語

以河南工程學院測繪類專業的GIS課程為例，結合工程教育專業認證下應用型本科高校人才培養定位與目標要求，從課程體系建設、教學內容、教學方法和課程考核評價體系等方面對GIS課程教學改革進行探索?；凇耙詫W生為中心”理念，重建GIS課程體系；結合行業需求，融入思政要素，優化調整課程內容；構建了線上線下混合式理論教學模式和多樣化實踐教學模式；根據GIS課程特點，建立了OBE理念下的GIS課程考核評價體系，為同類應用型本科院校測繪類專業GIS課程教學改革提供參考。

參考文獻：

［1］宋關福，盧浩，王晨亮，等.人工智能GIS軟件技術體系初探［J］.地球信息科學學報，2020，22（01）：7687.

［2］賈丹.全國高校測繪地理信息人才培養與需求預測分析［J］.測繪通報，2013（7）：112114．

［3］趙前勝，申麗麗，胡春春.等.測繪工程專業GIS課程的創新性實踐教學探索［J］.測繪地理信息，2018，43（06）：120122.

［4］何丹，孟斌，楊婷，等.《GIS空間分析》課程教學創新實踐探索［J］.地理空間信息，2023，21（08）：137141.

［5］王永志，余孟柔.面向工程教育認證的“GIS原理及應用”課程教學OBE模式改革研究［J］.測繪與空間地理信息，2021，44（08）：1821.

［6］馮徽徽，鄒濱，周曉光，等.工程教育專業認證背景下GIS課程教學改革探索［J］.測繪地理信息，2022，47（04）：155158.

［7］黃長軍，周青山，曹元志.專業認證和OBE理念下地方高校測繪類專業人才培養模式研究［J］.大學教育，2021（08）：132134.

［8］廖順寶，王艷萍.應用型本科院校GIS類課程教學中的問題與改革思路［J］.高教學刊，2020（29）：8386.

資助項目：教育部高等教育司2023年第二批產學合作協同育人項目：基于KQGIS的應用型本科高校測繪類專業師資培訓；河南省教育科學規劃2022年度一般課題：工程教育認證背景下應用型本科高校測繪類專業人才培養模式研究（NO：2022YB0327）；河南工程學院教育教學改革研究項目：工程教育認證背景下測繪工程專業實踐教學體系改革研究（NO：2022JYYB08）

作者簡介：張迪（1987—"），男，漢族，河南南陽人，博士研究生，副教授，主要從事三維信息獲取與應用方面的研究。