面向未來(lái)課堂的網(wǎng)絡(luò)GIS本科課程改革研究

郭明強(qiáng),謝　忠,吳　亮,黃　穎

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430074;2.教育部GIS軟件及其應(yīng)用工程研究中心，湖北 武漢 430074)

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面向未來(lái)課堂的網(wǎng)絡(luò)GIS本科課程改革研究

郭明強(qiáng)1,2,謝忠1,2,吳亮1,2,黃穎2

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430074;2.教育部GIS軟件及其應(yīng)用工程研究中心，湖北 武漢 430074)

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)GIS課程知識(shí)結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，社會(huì)人才需求呈現(xiàn)出多樣性，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)GIS本科課程難以應(yīng)對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)性和學(xué)習(xí)者之間的差異性，使得網(wǎng)絡(luò)GIS專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)面臨巨大的挑戰(zhàn)。分析網(wǎng)絡(luò)GIS課程改革的新需求，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)GIS課程和學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)，借鑒“未來(lái)課堂”教學(xué)理念，提出顧及學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)新特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)GIS“未來(lái)課堂”教學(xué)設(shè)計(jì)。促使網(wǎng)絡(luò)GIS“未來(lái)課堂”能夠顧及全體學(xué)習(xí)者的性格特征和興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的積極性，最終實(shí)現(xiàn)教與學(xué)有機(jī)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)GIS“未來(lái)課堂”。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)GIS；未來(lái)課堂；本科；教學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)

近十年來(lái)，伴隨著Internet與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，地理信息科學(xué)與Internet、計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合越來(lái)越緊密，使得網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)[1](網(wǎng)絡(luò)GIS)在體系架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)上都發(fā)生巨大的變化，其已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于氣象、公安、地災(zāi)、電信、國(guó)土、數(shù)字城市建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域。越來(lái)越多的企事業(yè)單位、科研機(jī)構(gòu)加入到地球空間信息科學(xué)的前沿研究領(lǐng)域中[2]，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)GIS在國(guó)防、經(jīng)濟(jì)、教育、文化等領(lǐng)域的長(zhǎng)足發(fā)展。

為滿(mǎn)足各個(gè)領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)GIS人才的需求，近幾年來(lái)，各大高校陸續(xù)開(kāi)設(shè)了網(wǎng)絡(luò)GIS本科課程，但目前的網(wǎng)絡(luò)GIS本科課程教學(xué)設(shè)計(jì)難以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)GIS課程和學(xué)習(xí)者的新特點(diǎn)，存在學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低、課堂參與度低、學(xué)習(xí)效果不理想等問(wèn)題[3-5]。筆者提出以實(shí)踐為主的網(wǎng)絡(luò)GIS漸進(jìn)式教學(xué)模式[6]，能夠在一定程度上提高本科生的實(shí)踐能力，但是仍然沒(méi)有達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者積極性的目標(biāo)，使得教與學(xué)的效果不理想?！拔磥?lái)課堂”是“Intel未來(lái)教育”指導(dǎo)下基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)理念，線(xiàn)下教師主導(dǎo)、家校結(jié)合、線(xiàn)上專(zhuān)家指導(dǎo)，采用混合學(xué)習(xí)模式，讓人心馳神往的線(xiàn)上與線(xiàn)下完美結(jié)合的課堂教學(xué)模式。其由美國(guó)加里福尼亞Sunnyvale計(jì)算器工業(yè)技術(shù)學(xué)會(huì)以及英特爾、惠普、微軟等著名公司和大學(xué)共同建設(shè)，已遍及世界上60多個(gè)國(guó)家，影響超過(guò)1 000萬(wàn)名教師。至2000年起，中國(guó)已有超過(guò)190萬(wàn)名中小學(xué)教師接受培訓(xùn)，是中國(guó)統(tǒng)一開(kāi)展的規(guī)模最大的國(guó)際合作教師培訓(xùn)項(xiàng)目。其教學(xué)理念同樣可以被借鑒到網(wǎng)絡(luò)GIS本科教學(xué)中，但其與近幾年流行的翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC一樣，未顧及學(xué)習(xí)者之間的差異性。用同樣的教學(xué)方法和目標(biāo)去培養(yǎng)性格、愛(ài)好、理想、學(xué)習(xí)特點(diǎn)等均有所不同的所有學(xué)生，難以同時(shí)激發(fā)全體學(xué)習(xí)者的主動(dòng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使得教與學(xué)都難以達(dá)到理想的整體效果。要解決目前網(wǎng)絡(luò)GIS本科教學(xué)存在的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低、課堂參與度低、課堂教學(xué)效果不理想的難題，需要考慮學(xué)習(xí)者之間的差異性，對(duì)不同的學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的培養(yǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)GIS未來(lái)課堂教學(xué)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，這是建構(gòu)主義教學(xué)理論需要遵循的原則之一。未來(lái)課堂的設(shè)計(jì)理念為解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)GIS課程中存在的問(wèn)題提供了一種行之有效的方案，為解決以上難題，本文分析了網(wǎng)絡(luò)GIS課程教學(xué)的新需求，結(jié)合Intel未來(lái)課堂[7-8]的教學(xué)理念，提出面向“未來(lái)課堂”的網(wǎng)絡(luò)GIS本科教學(xué)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)教與學(xué)相統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)GIS“未來(lái)課堂”。

1傳統(tǒng)“三站式”網(wǎng)絡(luò)GIS課程教學(xué)

與大多數(shù)課程相似，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)GIS教學(xué)設(shè)計(jì)采用“三站式”教學(xué)，即課堂、實(shí)踐、考查三個(gè)主要過(guò)程。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)主要講授網(wǎng)絡(luò)GIS課程的知識(shí)內(nèi)容，以教師的教為主，學(xué)生在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中沒(méi)有主動(dòng)權(quán)，大多是處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點(diǎn)沒(méi)有兼顧，不能激發(fā)大多數(shù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)效果欠佳；在實(shí)踐環(huán)節(jié)主要是由學(xué)生完成上機(jī)內(nèi)容，以學(xué)生的學(xué)為主，這個(gè)階段能夠彌補(bǔ)課堂教學(xué)在實(shí)踐能力培養(yǎng)方面的不足，但是僅僅以學(xué)習(xí)者自身的實(shí)踐能力培養(yǎng)為主，缺乏對(duì)學(xué)習(xí)者團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、交流能力、表達(dá)能力等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)；在考查階段，一般采用報(bào)告式的考查方式，由于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)資源的全面性、易獲取性、便捷性等特點(diǎn)，大多數(shù)課程報(bào)告均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)資源，或進(jìn)行稍許加工而成，學(xué)習(xí)者更多是為完成課程任務(wù)，沒(méi)有真正學(xué)習(xí)到網(wǎng)絡(luò)GIS專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)，不利于構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)GIS認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使得教與學(xué)相脫節(jié)，教學(xué)效果不理想。因此，急需對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)GIS教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行改革，以適應(yīng)新時(shí)期學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)新特點(diǎn)。

2網(wǎng)絡(luò)GIS課程改革的驅(qū)動(dòng)力

2.1知識(shí)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性

由于網(wǎng)絡(luò)GIS是計(jì)算機(jī)技術(shù)與GIS相結(jié)合的產(chǎn)物，因此網(wǎng)絡(luò)GIS課程涉及到GIS專(zhuān)業(yè)知識(shí)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)等多方面的知識(shí)。除此之外，還涉及到與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的OGC標(biāo)準(zhǔn)[9]、網(wǎng)絡(luò)GIS平臺(tái)[10]等專(zhuān)業(yè)知識(shí)，使得該課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，給教師的教和學(xué)生的學(xué)都帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。而現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)計(jì)大多是以講授式教學(xué)為主、課程設(shè)計(jì)為輔的方式進(jìn)行，學(xué)生難以在課堂上掌握各方面的知識(shí)，課程設(shè)計(jì)也大多流于形式，難以真正達(dá)到提升學(xué)習(xí)者實(shí)踐動(dòng)手能力的目標(biāo)。

為了解決網(wǎng)絡(luò)GIS專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，筆者對(duì)該課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了研究，根據(jù)本科生課程安排，提出了適合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展的漸進(jìn)式本科教學(xué)體系，使得課程的安排順序趨于合理，但其側(cè)重在課程的安排順序上，對(duì)于在具體的教學(xué)設(shè)計(jì)中如何應(yīng)對(duì)各方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的教學(xué)方面有待進(jìn)一步的研究。

2.2社會(huì)需求的多樣性

隨著網(wǎng)絡(luò)GIS自身長(zhǎng)足的發(fā)展和在各個(gè)領(lǐng)域深入應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)GIS專(zhuān)業(yè)人才的需求量逐年增大。國(guó)土、測(cè)繪、地圖數(shù)據(jù)服務(wù)商、GIS軟件企業(yè)、GIS相關(guān)的科研機(jī)構(gòu)、開(kāi)設(shè)GIS專(zhuān)業(yè)的高校均需要網(wǎng)絡(luò)GIS相關(guān)的技術(shù)性和研究性人才。目前，大部分開(kāi)設(shè)GIS專(zhuān)業(yè)的高校均建立了GIS實(shí)驗(yàn)室，以促進(jìn)GIS專(zhuān)業(yè)及教學(xué)的發(fā)展。以MapGIS為例，已與全國(guó)超過(guò)100所高校共建了GIS教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，協(xié)助各大高校開(kāi)設(shè)網(wǎng)絡(luò)GIS課程，建立實(shí)踐所需的軟硬件環(huán)境。為培養(yǎng)具有理論與實(shí)踐能力的網(wǎng)絡(luò)GIS人才奠定了基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)，但是不同的單位對(duì)于專(zhuān)業(yè)人才需求不盡相同，這是網(wǎng)絡(luò)GIS教學(xué)面臨的又一難題。急需對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)GIS教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行改革，以適應(yīng)社會(huì)需求的多樣性。

2.3培養(yǎng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)性

鑒于社會(huì)需求的多樣性，使得目前高校對(duì)網(wǎng)絡(luò)GIS專(zhuān)業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)也在動(dòng)態(tài)的變化，但總體上來(lái)說(shuō)主要有三大類(lèi)：第一類(lèi)主要以培養(yǎng)具有實(shí)踐動(dòng)手能力的人才為主，其側(cè)重于讓本科生學(xué)會(huì)如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，使其具備從事網(wǎng)絡(luò)GIS軟件開(kāi)發(fā)相關(guān)的工作能力，這類(lèi)學(xué)校的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)主要是就業(yè)；第二類(lèi)主要以培養(yǎng)具有從事科學(xué)研究能力人才為主，其側(cè)重于讓本科生學(xué)會(huì)如何發(fā)現(xiàn)、探索、研究并解決科學(xué)問(wèn)題，使其能夠以網(wǎng)絡(luò)GIS作為一種研究手段，從事相關(guān)科學(xué)研究領(lǐng)域的研究工作，其培養(yǎng)目標(biāo)主要是為研究生培養(yǎng)機(jī)構(gòu)輸送人才；第三類(lèi)則是兼顧科研與實(shí)踐能力的培養(yǎng)，因?yàn)樵诮虒W(xué)設(shè)計(jì)中需要同時(shí)考慮兩種不同的培養(yǎng)目標(biāo)，而教學(xué)班級(jí)卻通常是固定的，沒(méi)有根據(jù)不同的對(duì)象采用不同的教學(xué)方法，使得教學(xué)不能與培養(yǎng)目標(biāo)協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，需要對(duì)目前的網(wǎng)絡(luò)GIS本科教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行改革，以更好地適應(yīng)不同的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

2.4學(xué)習(xí)者的差異性

隨著社會(huì)環(huán)境、教育環(huán)境和學(xué)習(xí)等環(huán)境的變化，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點(diǎn)也在同步發(fā)生變化。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的學(xué)習(xí)資源可以從網(wǎng)上快速獲得，相比之下，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于學(xué)習(xí)者從互聯(lián)網(wǎng)上獲得的知識(shí)，這給目前網(wǎng)絡(luò)GIS課程的教學(xué)帶來(lái)了巨大的壓力和挑戰(zhàn)。另外，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)特點(diǎn)不盡相同，因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生的性格、愛(ài)好、人際關(guān)系各不相同，這使得不同的學(xué)生會(huì)選擇不同的學(xué)習(xí)方式，也使得不同的學(xué)生會(huì)愛(ài)好不同的教學(xué)方法。而目前的網(wǎng)絡(luò)GIS教學(xué)設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮學(xué)習(xí)者之間的差異性，采用了統(tǒng)一的教學(xué)手段，難以滿(mǎn)足不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，這一難題使得目前網(wǎng)絡(luò)GIS教學(xué)效果不理想，急需對(duì)網(wǎng)絡(luò)GIS的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，讓其能夠適應(yīng)不同類(lèi)型的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。

3網(wǎng)絡(luò)GIS未來(lái)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

Intel“未來(lái)課堂”新教學(xué)理念能夠很好地解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)GIS教學(xué)設(shè)計(jì)中存在的難題，因此，本文提出面向“未來(lái)課堂”的網(wǎng)絡(luò)GIS教學(xué)設(shè)計(jì)，如圖1所示。

從圖1中可以看出，在網(wǎng)絡(luò)GIS未來(lái)課堂教學(xué)中，不僅僅局限于網(wǎng)絡(luò)GIS相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還需要融入GIS、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，以解決網(wǎng)絡(luò)GIS知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的問(wèn)題。同時(shí)還需要根據(jù)專(zhuān)業(yè)和學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)，引入學(xué)科前沿領(lǐng)域和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的新知識(shí)，為學(xué)習(xí)者建構(gòu)完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。

圖1　網(wǎng)絡(luò)GIS未來(lái)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

教師在網(wǎng)絡(luò)GIS未來(lái)課堂中已不再是單純的課堂講學(xué)者，他們需要根據(jù)課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)和不同時(shí)期學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)，構(gòu)建由不同角色組成的學(xué)習(xí)團(tuán)體，為其制定團(tuán)體學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)習(xí)者在團(tuán)隊(duì)中進(jìn)行協(xié)作式學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)多對(duì)多的團(tuán)隊(duì)協(xié)作式學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中教師要實(shí)時(shí)給予指導(dǎo)，對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，指導(dǎo)并監(jiān)控學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)度，解決學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的瓶頸問(wèn)題。

學(xué)習(xí)者在團(tuán)隊(duì)協(xié)作式學(xué)習(xí)中，根據(jù)自已的性格、愛(ài)好、學(xué)習(xí)興趣等選擇自己的角色，根據(jù)角色在項(xiàng)目協(xié)作式學(xué)習(xí)中承擔(dān)不同的學(xué)習(xí)任務(wù)。項(xiàng)目管理角色負(fù)責(zé)整個(gè)學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的管理與監(jiān)控，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的團(tuán)隊(duì)管理能力；協(xié)調(diào)溝通角色負(fù)責(zé)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中成員之間、團(tuán)隊(duì)之間、成員與教師之間的溝通與協(xié)調(diào)工作，培養(yǎng)其協(xié)調(diào)溝通的能力；質(zhì)量監(jiān)控角色培養(yǎng)質(zhì)量管理方面的能力，方案編寫(xiě)角色主要是培養(yǎng)學(xué)習(xí)者文檔組織、方案撰寫(xiě)方面的技能；技術(shù)研發(fā)角色主要培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)GIS研究與軟件開(kāi)發(fā)能力。

在此基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點(diǎn)按需定制學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)有機(jī)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)GIS未來(lái)課堂，滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)變化的培養(yǎng)目標(biāo)的需求，為社會(huì)培養(yǎng)不同類(lèi)型的優(yōu)秀人才，解決網(wǎng)絡(luò)GIS課程改革中目前面臨的諸多問(wèn)題。

4網(wǎng)絡(luò)GIS未來(lái)課堂學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式改革

4.1獨(dú)立學(xué)習(xí)改為協(xié)作學(xué)習(xí)

在Intel未來(lái)課堂教學(xué)理念中，與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)相比，最突出的一個(gè)特點(diǎn)是學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)從獨(dú)立學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)作學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者自由地進(jìn)行組合，形成一個(gè)學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，為同一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)互相協(xié)作，在完成目標(biāo)學(xué)習(xí)任務(wù)的合作過(guò)程中學(xué)習(xí)到各種專(zhuān)業(yè)的知識(shí)。這種協(xié)作式的學(xué)習(xí)方式使得學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)中每個(gè)學(xué)習(xí)者的角色不同，學(xué)習(xí)者根據(jù)自已的愛(ài)好、性格和興趣等選擇適合的團(tuán)隊(duì)角色，這與學(xué)習(xí)項(xiàng)目小組中項(xiàng)目主管、質(zhì)保、文檔、研發(fā)等不同角色的成員恰好能夠有機(jī)的統(tǒng)一起來(lái)，有利于兼顧不同類(lèi)型的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，在一定程度上解決了新時(shí)期學(xué)習(xí)者的差異性問(wèn)題、培養(yǎng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題和社會(huì)需求的多樣性問(wèn)題。另外，這種以項(xiàng)目為單位學(xué)習(xí)目標(biāo)能夠覆蓋不同的科學(xué)和技術(shù)知識(shí)體系，解決了網(wǎng)絡(luò)GIS課程知識(shí)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性問(wèn)題。

4.2被動(dòng)學(xué)習(xí)改為自主學(xué)習(xí)

在傳統(tǒng)的課堂講授知識(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)者處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)地位，教師掌握了學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，影響了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性。而在網(wǎng)絡(luò)GIS“未來(lái)課堂”教學(xué)設(shè)計(jì)中，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)習(xí)者，學(xué)習(xí)者主要通過(guò)自主學(xué)習(xí)的方式去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、探索、研究新知識(shí)，主動(dòng)去構(gòu)建課程的目標(biāo)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。這種主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)習(xí)者主動(dòng)參與到教與學(xué)的過(guò)程當(dāng)中，與教師共同完成課程的教與學(xué)的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合。

4.3灌輸式學(xué)習(xí)改為競(jìng)賽式學(xué)習(xí)

與教師與學(xué)習(xí)者“一對(duì)多”的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式相比，網(wǎng)絡(luò)GIS“未來(lái)課堂”轉(zhuǎn)變?yōu)橐越處煘橹笇?dǎo)者，學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間“多對(duì)多”的競(jìng)賽式學(xué)習(xí)方式。這種方式與協(xié)作式學(xué)習(xí)相輔相成，協(xié)作式學(xué)習(xí)為競(jìng)賽式學(xué)習(xí)建立學(xué)習(xí)目標(biāo)，形成競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)；競(jìng)賽式學(xué)習(xí)為協(xié)作式學(xué)習(xí)建立競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性。兩者有機(jī)結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)GIS課程的教學(xué)效果。

4.4從課內(nèi)改到課外

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)環(huán)境和條件發(fā)生了顯著的變化。以筆者所在單位為例，10年前，大多數(shù)學(xué)生都沒(méi)有自己的筆記本電腦，而現(xiàn)在，幾乎人手一臺(tái)，部分學(xué)生還有Ipad等平板電腦，加之校園無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的建成，學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地可以進(jìn)行學(xué)習(xí)。在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，學(xué)習(xí)者獲得知識(shí)的途徑增多、效率加快，網(wǎng)絡(luò)GIS“未來(lái)課堂”需要借助互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，將學(xué)習(xí)者的學(xué)從課內(nèi)轉(zhuǎn)向課外。一方面，學(xué)習(xí)者不僅限于在課堂上獲得知識(shí)，教師需要在課堂上給予重點(diǎn)指導(dǎo)，提供配套的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自已的學(xué)習(xí)特點(diǎn)靈活地選擇學(xué)習(xí)的時(shí)間和地點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)每個(gè)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率的提升。另一方面，教師將網(wǎng)絡(luò)GIS課程知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展，將與國(guó)家、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)的前沿知識(shí)作為教學(xué)內(nèi)容的組成部分，這些新穎的知識(shí)能夠更好地激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，而且學(xué)習(xí)者能夠高效地從互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)資源中學(xué)習(xí)到這類(lèi)知識(shí)，以構(gòu)建更加豐富全面的網(wǎng)絡(luò)GIS專(zhuān)業(yè)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。同時(shí)也有助于解決學(xué)習(xí)者的差異性和網(wǎng)絡(luò)GIS課程知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的問(wèn)題。

5結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)GIS課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，綜合分析了網(wǎng)絡(luò)GIS課程改革的新需求，同時(shí)考慮課程知識(shí)結(jié)構(gòu)、初會(huì)需求、培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者的差異性，提出了面向未來(lái)課堂的網(wǎng)絡(luò)GIS教學(xué)的設(shè)計(jì)，將學(xué)習(xí)者的學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、競(jìng)賽式學(xué)習(xí)和課外學(xué)習(xí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。并給出面向未來(lái)課堂的網(wǎng)絡(luò)GIS教學(xué)設(shè)計(jì)，解決了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)GIS課程教學(xué)未顧及課程知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、社會(huì)需求多樣、培養(yǎng)目標(biāo)動(dòng)態(tài)變化和學(xué)習(xí)者的差異性問(wèn)題。為開(kāi)設(shè)網(wǎng)絡(luò)GIS專(zhuān)業(yè)的高校建設(shè)網(wǎng)絡(luò)GIS未來(lái)課堂的提供了新的思路，下一步將計(jì)劃建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)GIS配套的未來(lái)課堂網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，以進(jìn)一步推動(dòng)和完善本文提出的網(wǎng)絡(luò)GIS未來(lái)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

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[責(zé)任編輯：路曉鴿]

DOI:10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2016.10.016

收稿日期：2015-06-12；修回日期：2015-10-18

基金項(xiàng)目：中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2014M552115)；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(CUGL140833)；國(guó)家十二五科技支撐計(jì)劃(2011BAH06B04)；中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)教學(xué)改革研究B類(lèi)項(xiàng)目(2015B14)

作者簡(jiǎn)介：郭明強(qiáng)(1984-)，男，講師，博士后.

中圖分類(lèi)號(hào)：P208;G640

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-7949(2016)10-0076-05

Research on future teaching mode for undergraduate CyberGIS course

GUO Mingqiang1,2,XIE Zhong1,2,WU Liang1,2,HUANG Ying2

(1.SchoolofInformation&Engineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan),Wuhan430074,China;2.GISSoftwareandApplicationProjectResearchCenteroftheEducationalDepartment,Wuhan430074,China)

Abstract：With the tremendous development of GIS science and internet technologies,CyberGIS and related techniques have been applied to many field.It brings great challenges for undergraduate CyberGIS course teaching.This paper takes into consideration the study characteristics of undergraduate students and the CyberGIS course.By utilizing the future class idea,the future class design of CyberGIS course is proposed by this paper,which has considered the new study features of students.This teaching process can satisfy different characteristics and intrests of all students in order to stimulate the positivity of students and to realize the CyberGIS future class,which can make teaching and learning to be an organic unity finally.

Key words：CyberGIS；future class；undergraduate；teaching；teaching mode