“四维项目驱动”教学模式在GIS专业教学中的应用

杨宁　陈婷

【摘 要】本文针对我院GIS专业程序设计课在“四维项目驱动”教学模式的指导下，分别对以往的教学方法及考核方式进行了改进，并且加强教学过程管理与控制，并根据项目的评价结果分析其效果，取得较好的教学效果。

【关键词】“四维项目驱动”教学模式；教学过程控制；GIS专业程序设计课程

0 引言

“项目导入、任务驱动”教学法（以下简称为项目驱动）的理论基础是教育家陶行知先生所提倡的“在学中做，在做中学”的教育理论。它目的为通过项目的设计、管理、开发和制作，使学生获得成功的体验，培养理论与实践的综合应用能力和分析问题、解决问题能力，真正全面提高学生综合职业素质，为教、学、研以及就业市场提供对应用型人才、复合型人才和拔尖创新人才。

但是“项目驱动”教学法没有考虑到学生自身的基础好坏、能力高低、自我约束性强弱，容易让学生失去学习的主动性与积极性。同时在传统的教学中关心的往往是学生是否掌握了教材中的知识点，学生关心的是考试能否顺利通过，学生很难跳出教材和教师讲授的内容，构建自己的认识和理解。

针对这些情况，本文提出了“四维项目驱动”教学模式，在保证“项目驱动”教学模式优势的基础上又加强了学生学习的过程化管理，提高了学习的效率。

1 “四维项目驱动”教学模式简介

“四维项目驱动”教学模式核心是“四维”及在项目驱动的基础上加强过程化管理。“一维”为课堂讲解，为基本的课堂教学内容；“二维”为同学间的相互“结对”学习与编程，提高学生的“互助”意识，加强团队合作。教师根据学生的意愿，或借助软件随机分组，或由学生自由组合分组，在接下来的课堂教学中，针对授课内容和学生程度，教师适时创设场景，通过分组协作学习给学生创造更多自主探究和思维碰撞的机会，让学生在互动和交流中，共同经历知识的构建过程；“三维”为项目的驱动，设计好小组的项目计划，整个学期的学习过程围绕着项目开展；“四维”为学生小组相互评价体系。项目实施过程是教师和学生共同参与的教育实践活动，师生为完成共同的教学任务产生的师生关系极大地影响着教学的效果。民主、平等的师生关系本身就是最好的教学方法，不仅有利于教学活动的顺利开展和提高教学效率，而且有利于学生主体性作用的发挥。相互间的评价体系不仅能促进学生学习的主动性，还能提高学生的竞争意识。

2 “四维项目驱动”教学模式应用

程序设计课程是我院地信专业专业方向必修课，通过本课程的学习，使学生了解GIS二次开发的原理、方法、过程和实现技术；掌握应用型GIS从数据生产、数据分析、数据库设计、系统设计、程序实现的全过程。但是学生普遍缺乏相应的计算机应用程序开发知识背景和算法思想，因而对这门课程缺乏兴趣，有畏难情绪。如何让学生更好地利用计算机去解决专业领域中的问题以及日常事务等问题，培养学生的独立思考能力和实践能力，“四维项目驱动”教学模式在此教学平台上有其践行的可能性。

本学期的GIS专业开发课程教学中，教师首先对命题案例的要求进行大致描述，完成过程以小组讨论会的形式完成，各小组间互相展示自己的项目，互相启发。特别是项目展示会中，负责该项目的学生将自己置身于专业开发团队中，其他组的学生作为用户提出自己的想法和要求。通过课堂上积极的表达与沟通，使学生不再局限于以自身现有知识去理解所学内容，而是通过借鉴他人的经验吸引新知识，可以让学生在不断的质疑和辩论中去共享知识和智慧，发现真理，掌握规律，使学生的思维得到训练，通过互相帮助甚至彼此质疑，看清自己，证明自己，既增长知识，又发展能力。同时，教师利用项目汇报等机会给学生提供了展示自己学习和思考成果的舞台，并且教师、学生双方即时评价、交流和沟通，教师对学生信任的鼓励，无疑会有利于学生理性认识的深入，使学生在学习、实践的过程中，达到某种领悟的境界，意识到自己在软件设计方面的潜能，从而大大增强学习的自信心，成为更加孜孜不倦的课程学习者。在实践教学环节上，以案例为载体培养学生编程能力和团队的组织协调能力。将创新能力培养渗透在课程实践环节的教学中。具体措施是对于要求完成的项目，由学生小组或者个人根据不同的思想、设计独立完成，这样做有利于发挥学生的独创性，不会禁锢他们的思想，最后由其他组的学生评价项目的得分计入总成绩。课程成绩为理论考试+项目评分+平时成绩得到最终成绩。成绩的分布和分析如下：全班共47人，其中一人缺考，实考人数46人，统计规律如图1：

从图表分析可知，整个区间分布为正态分布符合课程设计要求，同时也说明了理论考试的难度适中。但是从实践分数与理论分数比可以看出，其比值基本上都大于1，说明同学们的实践能力得到了很大的提高，更多的同学注重实践经验。特别是比值大于1.0小于1.2的同学项目实践分数较高，与之对应的成绩分布，说明班级上绝大部分同学通过课程改革取得了较好的效果。但是比值在1.2以上的情况与之对应的成绩，说明这两名同学实践成绩还算可以，但是理论知识掌握不牢，还需要进一步加强理论知识的学习。

通过具体成绩的分析，我们可以看出“四维项目驱动”的教学模式取得了阶段性的成功，值得进一步的研究和推广。

3 结论

1）教师需要加强学生项目实践的过程控制，如何更加有效地把理论和项目实际结合的更好，不要片面的提高和放低某一方面。教师善于提出问题，避免过于频繁，以致于提出一些缺乏质量的问题。真正有效的提问，本质其实是倾听，这需要教师在提问之后，给学生留出足够等待的时间，为学生的回答提供及时的反馈，而有些教师急于求成，问题提出以后，学生反映不强烈的话往往急于帮助学生回答，其实学生一旦主动学习后，教师的就由讲授、提问转换为倾听；

2）学生们分组设计的项目的难度、大小，相互之间的分工以及最后的评价工作还需要进一步分析和讨论。

总之，我们要充分利用教学资源，借助正确、优秀的教学模式和理念，勤于实践，不断创新。

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[责任编辑：杨玉洁]