基于OBE理念的“地理信息...原理”课程混合教学模式探究_张盈.pdf

第 46 卷 第 6 期2023 年 6 月测绘与空间地理信息GEOMATICS SPATIAL INFOMATION TECHNOLOGYVol 46，No 6Jun，2023收稿日期:20220530基金项目:吉林大学 2021 年度本科教学改革研究项目(2021XYB147)资助作者简介:张盈(1987)，女，吉林长春人，讲师，博士，2016 年毕业于武汉大学摄影测量与遥感专业，主要从事遥感影像空间分析等方面的应用研究工作。基于 OBE 理念的“地理信息系统原理”课程混合教学模式探究张盈，张旭晴，牛雪峰，王明常(吉林大学 地球探测科学与技术学院，吉林 长春 130026)摘要:为全面提升”地理信息系统原理”课程的教学质量，本文基于成果导向教育理念，从整合优质在线教学资源、改革教学方法、融入课程思政元素、建立多元化教学考核与评价体系、构建持续改进的质量保障体系等方面进行了教学改革探究，全面提升了本专业学生对课程知识点的掌握，促进了创新能力的培养，推动了价值引领与知识传授的统一，为本专业的人才培养提供了质量保障。关键词:OBE 理念;”地理信息系统原理”;课程思政;多元化教学考核与评价体系中图分类号:P208;G642文献标识码:A文章编号:16725867(2023)06000804esearch on Blending Teaching Patterns of Principles of GeographicInformation System Course Based on OBE ConceptZHANG Ying，ZHANG Xuqing，NIU Xuefeng，WANG Mingchang(College of Geoexploration Science and Technology，Jilin University，Changchun 130026，China)Abstract:In order to comprehensively improve the teaching quality of Principles of Geographic Information System course，based onthe concept of Outcomesbased Education，a teaching reform exploration was conducted from the following aspects:integrating highquality online teaching resources，reforming teaching methods，integrating curriculum ideological and political elements，establishing adiversified teaching assessment and evaluation system，and constructing a quality assurance system for continuous improvementThrough these measures，students of our major have comprehensively improved their master of course knowledge points，promoted thecultivation of innovation ability，pushed the unity of value guidance and knowledge transfer，and finally provided quality assurance forthe cultivation of talents in this majorKey words:OBE concept;principle of Geographic Information System;curriculum ideology and politics;diversified teaching assess-ment and evaluation system1OBE 理念与“地理信息系统原理”课程现状成果导向教育(Outcomesbased Education，OBE)是“一种基于实现学生特定学习产出的教育过程”，强调“以学生为中心”，遵循“预期学习产出教育投入与教育过程评估学习产出”的路线，通过持续改进不断提升教学质量。在教育信息化深入的背景下，混合式教学模式日益受到重视，具体体现为混合课堂教学与网络教学、混合多种教学资源、教学方法、评价方法等，目的是将传统的面授教学和网络教学资源的优势补充，以实现 1+12 的效果。“地理信息系统原理”课程是吉林大学测绘工程专业大三学生的专业教育课程，教学目标为掌握 GIS 的基本原理、方法与应用，并能熟练操作 GIS 软件，为后续开设的GIS 课程设计奠定基础。由于课程存在内容多、知识点较分散、部分内容抽象难以理解等问题，且本课程的能力要求偏重于将所学知识和方法应用于解决实际问题，近些年该课程的教与学环节中存在以下几点问题:1)课程通常采用教师主讲的授课模式，不利于激发学生学习的主动性。尤其在线教学过程中，在调动课堂积极性和学生互动方面略显不足。2)学生普遍对于 GIS 的基本原理能够较好的掌握，但利用基本原理解决实际问题的能力不够。3)课堂中缺乏课程思政元素的有效融入，课程思政和课程教学更应有机结合，使其同向同行。4)教学方法略显单一，未将翻转课堂、案例法等方法融入课堂教学中。5)考核方式单一，期末考试成绩占比较多，缺乏过程性评价考核。目前，已有 GIS 专业相关课程在课程思政、OBE 理念和混合式教学12 方面的研究和探索，但不完全适用于本专业学生的培养方案及教学大纲要求。吉林大学测绘专业对学生的培养目标是培养富有家国情怀和责任感，具有创新精神、实践能力和国际视野的高级专门人才。吉林大学测绘工程专业已于 2018 年通过工程教育认证，2021 年获批国家级一流本科专业建设点。为推进工程教育认证持续改进，全面提升”地理信息系统原理”课程教学质量，充分调动学生的学习积极性，本文将通过整合优质在线教学资源、改革教学方法、融入课程思政元素、建立多元化教学考核与评价体系和构建持续改进的质量保障体系等角度对该课程进行教学改革，促进本专业学生对理论知识的掌握，对正确的社会主义核心价值观的树立，以及提升学生解决复杂应用问题的创新意识和实践能力。2基于 OBE 理念的”地理信息系统原理”课程改革实践2 1整合优质在线教学资源在线教学资源的建设是实施混合式教学的必要手段，如何让学生重视专业课的学习，有效开展教学活动是当今高校教师必须重视的问题。目前互联网上可以找到很多与“地理信息系统原理”相关的在线教学视频，例如南京师范大学汤国安教授的“地理信息系统”课程、张书亮教授“GIS 综合实验教程”课程、中山大学张新长教授的“地理信息系统概论”课程和武汉大学秦昆教授的“地理信息系统基础”课程等。基于本专业“地理信息系统原理”课程结合培养目标和教学大纲要求，结合教材和教案，确定了补充在线教学资源，见表 1。优质在线教学资料的利用，切实激发了学生的学习兴趣，使学生主动寻找解决问题的方法，发挥了学生的主观能动性，促进了学生的自主学习。表 1在线资源利用情况举例Tab 1Examples of online resource utilization所在章节知识点补充的在线教学资源使用情况第 1 章导论GIS 发展GIS 基础软件技术体系发展及展望13 第 2 章地理信息系统的数据结构矢量数据结构汤国安 地理信息系统 4 1 矢量数据结构(PPT)第 3 章空间数据处理克里格空间插值秦昆 地理信息系统基础 7 4 空间数据统计分析(PPT)第 4 章地理信息系统空间数据库空间数据库索引秦昆 地理信息系统基础 6 3 空间数据索引(PPT);第 5 章空间分析的原理与方法网络分析张书亮 GIS 综合实验教程14 第四章空间分析时空轨迹数据分析第 7 章地理信息系统的设计与评价GIS 设计张书亮 GIS 综合实验教程14 第七章GIS 系统设计第 8 章地理信息系统产品的输出设计GIS 产品可视化在线 GIS 平台 SuperMap Online(https:/www supermapol com/)2 2改革课程教学方法“地理信息系统原理”课程是一门实践性、实用性很强的课程，在合理利用优秀网上资源基础上，教学过程中针对不同知识内容的特点，采用多种教学方法开展教学活动，将案例法15、基于问题学习法(PBL 法)16 和翻转课堂17 等教学方法灵活地运用于各知识点的教学，促进学生更好地掌握知识点，提升解决问题的能力，各教学方法在“地理信息系统原理”课程中的应用见表 2。表 2各种教学方法在”地理信息系统原理”课程中的应用举例Tab 2Examples of the application of various teaching methods in the course Principles ofGeographic Information System教学方法知识点实施方案预期目标考核方式案例法叠合分析和网络分析以“校车路线规划”为案例，导入叠合分析和网络分析内容，引导学生思考解决问题的思路与方法掌握空间分析常用方法，并能用其基本原理解决实际问题课堂提问，通过师生互评方式考查学生对基本原理的掌握程度PBL 法空间数据库的概念模型设计课前根据数据库模型设计步骤，学生思考如何绘制“基于州立公园空间数据库的语义数据模型”。课中教师介绍语义数据模型设计步骤，学生展示课前预先结果。讨论后教师给出规范的语义数据模型掌握语义数据模型设计的步骤，能够灵活应用于空间数据库概念模型设计过程通过学生展示语义数据模型图，由教师、学生互评进行成绩评定翻转课堂GIS 发展课前老师下达学习任务，学生自拟题目，完成 PPT 汇报。汇报后将 PPT 上传至班级群，供教师和同学查阅掌握 GIS 的前沿发展动态，提高学生分析问题和语言表达能力对 PPT 汇报情况进行评定，包括教师评分和学生互评9第 6 期张盈等:基于 OBE 理念的“地理信息系统原理”课程混合教学模式探究2 3融入课程思政元素根据 OBE 理念，“地理信息系统原理”课程针对主要章节的知识点，在专业课的基本原理中有机地融入思政元素，实现知识传授与价值引领的统一。融入思政元素过程中，需要根据课程教学大纲中的课程目标、内容、知识点分割、重点凝练、难点聚集、学时分配等内容进行顶层设计，针对课程内容特色和授课对象特点，体现课程思政元素的特色18，见表 3。教师应利用课堂主渠道传递国家、省市和学校的声音，注重对学生德行的培养和价值观的塑造，做学生的引路人，激发学生学习兴趣，促进能力培养，达到预期教学效果。表 3课程蕴含的思政点Tab 3Ideological and political points contained in the course教学章节序号专业知识思政融入点思政元素第 1 章 导论GIS 概念、构成、功能及发展在讲授 GIS 发展时，通过案例分享，介绍李德仁院士提出的天基信息实时服务系统鼓励学生探索新知识、新技术，培养其精益求精、科技创新的精神第 2 章 地理信息系统的数据结构矢量数据、栅格数据通过国家 2000 大地坐标系的讲授，强调建立自主坐标系的意义加强学生对祖国先进技术的认同感，培养其爱国情怀第 3 章 空间数据处理空间数据结构转换、压缩与重分类、内插在讲授克里格空间插值方法时，通过两点地统计引出多点地统计培养学生对科学问题的求知欲，科研探索永远在路上第 4 章 地理信息系统空间数据库空间数据库概念、设计、索引、引擎通过常规空间数据库索引类型讲授，引出超图软件常见索引类型重视国内主流软件的学习，培养学生的家国情怀第 5 章 空间分析的原理与方法数字地形