乔雪 邓琳 刘姝 卢海军 文福江

摘要：以城乡规划专业GIS课程为例，分析了GIS课程的教学改革实践与效果。结果表明：此教学方法对地理信息系统的教学效果提高具有有效性，课堂应以“翻转”的有效教学设计为前提，以学生自主意愿的课堂教活动组织为基础，以精细化制作的教学视频为保障，以教师教学创新素养为关键。

关键词：地理信息系统;翻转课堂;实践

中圉分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）17-0078-03

1引言

随着规划行业的发展要求，GIS课程在城乡规划专业教学中越来越具有重要作用，是培养GIS应用人才的重要载体。目前，该专业在人才培养方案中所占课时为32学时左右，而理论课时与实验课时比一般为1：1。由于人才培养方案中没有关于地图学、遥感、自然地理学等课程的知识储备，很多学生在学习此门课程中对许多专业术语很难理解，对许多工作的方法也很难有完整的工作流程，障碍较多，学生往往会表现出焦虑、急躁等畏难情绪，也很少积极主动思考，而是依赖教师来解决问题。那么为了使课程达到教学目标，解决上述的矛盾局、提高教学质量、真正让学生理解很多GIS工程的原理、做到理论与实中的有机结合，有必要进行教学理论与方法的研究，来达到调动学生学习的积极性、提升课程教学质量的目的。

2课程简介

地理信息系统课程一直以来都是城乡规划专业人才培养计划的主干课程，近年来，经过教学竞赛、学生竞赛、大创项目、科研等课程建设的实施，GIS课程已建设成为校级优秀课程。主动实践理念下的大学生“3s”技术创新能力培养研究和《地理信息系统》网络课程建设与评价等项目的研究成果为课程的教学研究打下坚实的基础。2016年，地理信息系统课程纳入校课程教学方法和考核方式改革课程，将翻转课堂理念融入课程教学。地理信息系统课题组经过两年的建设与实践，初步构建了以任务驱动为核心的翻转课堂教学模式，并且基于网络课平台、通过优慕课教学管理系统实现教学资源的分发与共享。

3地理信息系统课程翻转课堂的教学实践

众所周知，翻转课堂的核心是“翻转”，即颠倒知识的习得过程和知识的内化过程。因此，应将学生的自主学习分成导学模块和單元学习两大部分，每个模块的每个环节均设置任务，让学生带着任务去完成每一步学习。

3.1导学模块

导学模块是在线下进行，学生根据教师编制的导学案自主完成学习任务，导学案设计思路如图1。第一步，教师设计问题，采用教学任务驱动教学;第二，学生尝试解决问题（如不能解决，需找出困惑所在）;第三，微课程视频学习（如问题未解决，带着困惑，在面授环节，讨论、找出解决问题的办法）;第四，理论与实践结合;第五，总结汇报（解决问题的方法、结论或仍存在的问题）。这其中的微课程主是一段教师重点讲解的教学视频，导学案设计如表。

3.2课程主要教学模块的设计

与传统课堂相比，翻转课堂可以按照学生的学习能力、学习动机等层次设计课程平台，开展差异化教学与考核。

3.2.1基本信息

基本信息主要设置课程导学、教师团队、教学计划、教材等内容，如图2所示。为了更好的激励学生的自主学习能力，将课程整体导学要求及成绩评实规则放置，让学生知道自己在哪些学习方面可以获得成绩。

3.2.2单元学习

单元学习这一模块是充分按照专业的人才培养计划来设定的，按照学生职业能力需要设定两个部分，一是理论，一是实验，每一单元主要设定和此单元学习有关的理论和实践内容，供学生自主学习，如图3。在此部分，每一单元下的各类学习平台实现了共享，呈现重点知识以点带面的特点，而区别以往章节性的内容架构，突破了传统课堂以语言与教材为主要载体的局限，教学载体呈现创新性特征，使学生通过简单操作就能获取自己所需要的各类优质的课程资源。而且，单元学习体现以学习者为中心，利用学生已学的知识模块和现有的网络教学资源、微视频来向上阶梯式传递知识，从而激发学生的主动学习兴趣，提升教学效率。

3.2.3教学过程

在翻转课堂上，教师和学生在交流、咨询和反馈过程中完成教学任务和学习过程。在整个教学过程中，教师会更重视学生的需求，根据学生的学习程度开展线上线下结合的教学模式。学生主要教学活动时长与近90d访问次数结果如图4所示。

由图4可知，此课堂人数仅27人，学生在90d的学生过程中的自主学习时间和空间很大，这也说明学生在学习过程中有更大的灵活性与自主选择权，他可以根据自已的学习节奏调整学习计划，自我监督和自我考核、评估;另外，学生自主学习活动的时间与次数和单元学习的任务驱动会有直接相关关系。未来，随着规划行业的发展，地理信息系统教学可以集中在学校和社会的参与上，以使教学主体的来源多样化。

4翻转课堂的教学效果

作为GIS普及教育课程，所在学院的城乡规划业专业开设的《地理信息系统》共计32学时，实验软件平台为ArcGIS10.2。要设置验证实验、设计实验等共计8个实验，涉及GIS数据采集、处理、分析、制图等GIS数据处理与分析等内容。经过认真比较研究，根据学生的学习层次，考虑学生的职业能力需求，在2016年及2017年教学中初步选择商场选址、城市用地适宜性分析、三维分析作为实践试点内容，并在理论环节配置相应的教学内容，如空间参考、数据结构、叠加与缓冲分析、三维分析等4个章节，实现实践与理论知识的有机整合。学生测试成绩分布图如图5所示，学生参与问卷调查，积极主要动学习情况统计如图6。

由图5可知，学生在课前测试问题较多，遇到的困难也很多，但课后测试的平均成绩较好，可以看出，翻转课堂教学法的主动测试效果优于传统教学方法，另外，实验报告按时完成率与成绩也有了很大的提高，有效的解决了学生兴趣不高、动力不足等问题。另外，翻转课堂的实验提供了学生可反复观看参考的视频资料，提升了学生的学习兴趣，提高了学生完成学习任务的能力，增强了学生的自信心，切实提高了教学效果。实践过程中能够清楚地感受到学生从被动听讲到主动学习、积极思考解决问题的转变。图6也同时印证了上述结果。课堂的教学效果要好。但也必需承认的是翻转课堂教学方法也有自己的适用性，如何翻与转，这些都和学生的层次、能力以及课程本身的特点有关。GIS课程的课堂改革应有前提、有基础、有保障、有实施关键因素，即以“翻转”的有效教学设计为前提，以学生能力的分层课堂教学活动组织为基础，以高品质的教学视频为保障，以教师的个人创新素养为关键。

5结误

实践证明，在GIS课堂实施翻转课堂，会比传统随着GIS技术进步，无论从宏观，还是微观角度来看，GIS已走进社会生活的很多方面，面对学生的职业需求与职业能力求，在今后的教学实践过程中何培养GIS应用型人才，如何把握翻转教学的度是广大一线教学工作者努力的方向。