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“互联网+”环境下高校GIS教学改革探索

来源:教育教学论坛     2019-3-14 20:41:04      点击:

谭露

摘要:本文聚焦地理信息系统(GIS)教学,结合“互联网+”时代高校教学的变化和GIS本身的发展特点,对“互联网+”环境下高校GIS教学存在的机遇与挑战进行了深入分析。

关键词:“互联网+”;GIS;本科教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)41-0111-02

一、引言

地理信息系统(GIS,Geographic Information System)是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题[1]。近十年来,伴随着计算机与互联网技术的飞速发展,高校GIS课程的教学环境和GIS技术本身都发生了显著的变化。目前,大多数学生都已经有自己的笔记本电脑,一些学生还有iPad等平板电脑,而且校园无线网络让学生可以随时随地访问互联网资源,这些都为改善GIS教学提供了有利的硬件条件[2]。因此,“互联网+”既为高校GIS教学发展带来了新的契机,同时也为GIS人才培养提出了新的要求。探讨如何充分利用“互联网+”,从教学平台、教学方法、课程考核等方面全面改革,提高GIS教学效果,增强GIS人才的综合能力是非常必要的。

二、“互联网+”环境下高校GIS教学的新机遇

1.海量教学资源提升教学效率。首先,师生接触到大量国内外优秀的GIS教材和教学视频。可汗学院、中国大学慕课、国家精品课程资源网等在线教育平台都提供了丰富且系统的课程资料和视频。不仅让学生可以在课外随时随地学习,同时也为教师提供了经典的教学案例,有助于提升教学效率。其次,互联网与GIS技术的紧密结合大大提升了GIS技术的开放性和共享性。不仅有USGS、地理空间数据云等国内外地理数据共享平台,还有PostGIS、QIGS等开源GIS软件,以及ArcGIS Online、地图汇等在线GIS应用平台。这些都为GIS专业的师生提供了大量免费的数据与软件,从而大大提升了GIS实践环节的教学效率。

2.在线学习促进个性化教学。近年来,随着GIS应用的不断深化,许多需要使用GIS技术的专业也纷纷开设GIS课程,例如城乡规划专业、环境科学专业等。这些非GIS专业的学生普遍缺乏相关的基础知识,而且学习的兴趣点也因专业而异,这就对GIS课程的个性化教学提出了新的要求[3]。微课、慕课等在线学习的方式很好地解决了这一难题,一方面,学生可以根据需求有选择地学习相关知识,并且根据自己的学习能力决定学习时间的长短。另一方面,教师可以通过微课的播放频率、播放时长等统计数据了解学生学习的兴趣点、难点以及学习能力,从而调整课堂教学的内容和方法,促进个性化教学。

3.网络平台实现教与学深度融合。在传统的高校课堂上,教师占据了大部分的上课时间,留给学生与教师的交流时间非常有限。即便教师在课后安排答疑时间,很多学生的问题仍然不能及时得到解决,普遍出现教与学脱节的现象。而在“互联网+”环境下,教师和学生之间的沟通不再局限于短暂的课堂时间,师生可以在课外充分利用邮箱、微信、博客、QQ等各种通信工具和交流平台进行互动,甚至可以通过远程桌面控制技术指导学生进行GIS上机实习。教师还可以上传授课计划、课程讲义、阅读材料、实验数据等教学资料,使学生有针对性地预习和复习,提高学习效率。可见,基于“互联网+”的教育突破了时间和空间的限制,有助于增进高校师生之间的交流,从而真正将教与学落到实处,实现教与学的深度融合。

三、“互联网+”环境下高校GIS教学的新挑战

1.课堂教学模式面临巨大挑战。在传统课堂教学模式下,GIS的理论教学和实践教学都集中在课堂内,尤其是实践环节,由于用到的GIS软件都安装在实验室的电脑上,而大部分学生没有个人电脑也没有购买软件,因此只能在有限的学时内完成实践教学。然而伴随着精品开放课程、慕课等大量网络课程的出现,教师在理论课上讲授的内容网络上基本都能找到,学生可以在课堂外自由掌握学习时间与内容,而且网络上精彩的视频讲解、动画演示,也让课堂上老师的讲授相形见绌。而对于实践环节,伴随着个人笔记本电脑的普及和开源GIS的兴起,学生完全有条件在课外展开自主学习。于是学生在课堂上的关注度严重下降,“手机党”“低头族”越来越多,对于教师的提问,学生的回应也越来越少,课堂气氛越来越僵化。

2.教师专业素质面临巨大挑战。(1)一个PPT教几代学生的时代已远去,“互联网+”时代要求教师掌握多种多样的教学工具和平台,主动抓住互联网带给GIS教学发展机遇。(2)“互联网+”背景下GIS技术正在不断创新。例如,手机尽管转移了部分学生的课堂注意力,但手机客户端正是GIS技术与应用的重要发展方向,教师应当在课程中更新相关的教学内容,这既可以让学生了解GIS的发展前景,也可以改善课堂气氛,提升学生的学习兴趣。为了培养适应“互联网+”环境需求的GIS人才,教师需熟练掌握过硬的信息化教学技术,并且充分了解GIS发展前沿,这对GIS教师的专业素质将是重大挑战。

3.学生学习主动性面临巨大挑战。互联网教育时代下,丰富的网络教学资源和全新的教学模式对学生的学习主动性提出更高的要求。在传统教学过程中,由于学习资源有限,遇到问题时学生通常会与老师和同学探讨,学习的主动性较强。然而在“互联网+”环境下,学生在享受其高效信息服务的同时也逐渐对互联网产生了强烈的依赖。学生在课堂上不再喜欢做笔记,而是用手机录音、录像、拍照。面对学习中遇到的问题,学习主动性差的学生几乎不去认真思考,而是习惯性地求助于网络。虽然“互联网+”环境下教学资源更加丰富,教学模式更加多元化,但是学生必须保持學习主动性,并且具备良好的问题意识、心理品质等,才能使互联网真正成为富有成效的教学途径。

四、GIS教学改革与实践

1.科学设计,提高学生参与度。首先,教师需要制定合理的教学目标,充分整合在线教学资源与课堂教学内容,使学生在学习目标的引导下积极参与各个教学环节。其次,GIS是一门应用性较强的学科,教学设计中可以将课外研究性学习与实验课内容整合,提升学生在课外自主学习中的参与度。此外,鼓励学生利用互联网建立学习小组,随时随地参与小组讨论,围绕共同的学习兴趣组织自我学习。

2.结合热点,提升学习积极性。“互联网+”时代的GIS技术正迈向一个新的时代,在教学中适当引入与GIS相关的热点问题,尤其是与国家、社会发展相关的前沿技术与应用,既可以激发学生的学习积极性,同时可以帮助学生构建更加全面的GIS专业知识结构。例如,在讲解时空数据的存储和分析时,可以引导学生结合当前流行的共享单车展开学习。每辆共享单车的GPS记录的骑行路线就是典型的时空数据,教师可以组织学生在互联网上搜集相关资料,探讨骑行路线的存储与管理技术,以及如何通过分析骑行路线解决车辆管理和调度等问题。从教学效果来看,这类热门话题可以极大地调动学生的积极性,提升学生的参与度。需要注意的是,由于网络信息繁杂,教师作为信息的导航员需要适时引导,帮助学生从海量信息中把握核心知识。

3.综合考评,强化学习能力。传统GIS教学主要采用“平时成绩+期末成绩”的考核方式,重点考查学生对课堂教学内容的理解和掌握情况。然而,“互联网+”的教育时代更强调学生自主学习和终身学习的能力,传统考核方式难以全面衡量学生的学习能力。在互联网覆盖的今天,学习资源具有开放性和丰富性,但也常常给学生造成困扰。学生需要在海量的资源中筛选有效信息并理解消化,才能真正掌握知识。因此,与课堂教学的学习效果相比,对课外学习成果的考查更加能够反映学生在信息筛选、综合分析、解决问题等方面的能力。为此,在課程考核中增加“课外成绩”一项,以学生在小组讨论群中的发言情况、在线学习时间以及对学科前沿的关注度等作为评价标准,强化学生自主学习的能力。

五、结语

本文针对高校GIS课程教学过程中发现的问题,结合“互联网+”环境下教学资源和教学技术的创新与突破,提出了一系列教学改革措施并付诸实践,取得了良好的教学效果。然而仍有很多问题有待进一步探讨和完善,例如如何有效利用“互联网+”环境培养学生的创新创业能力。为此,今后需要更加深入了解各行各业在“互联网+”时代对GIS人才的需求,进一步调整教学内容和方式,以期培养出能够适应“互联网+”环境的GIS人才。

参考文献:

[1]黄杏元,马劲松.地理信息系统概论[J].北京:高等教育出版社,2008.

[2]郭明强,谢忠,吴亮,等.面向未来课堂的网络GIS本科课程改革研究[J].测绘工程,2016,25(10):76-80.

[3]张梅.非GIS专业地理信息系统课程教学改革探讨[J].高师理科学刊,2016,36(9):98-100.


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