MOOCs背景下的《GPS原理与应用》课程教学改革探讨

邓岳川，杨灿灿，于洋，李德亮 （滁州学院地理信息与旅游学院，安徽滁州239000）

MOOCs（Massive Open Online Courses），即大规模开放在线课程，中文通常翻译为“慕课”，将传统课堂与网络课堂融合，是一种具有交互功能的开放式在线学习方式［1］。MOOCs的到来使传统的混合、集体、统一拟定的“规矩式”学习成为过去，迎来的是以兴趣、发展、需求为动力的个性化学习［2］。目前，很多国内高校和机构开展了对 MOOCs的研究和实践［3～6］。《GPS原理与应用》是测绘工程专业的一门专业基础课，《GPS原理与应用》课程主要讲述GPS的基本原理、测量方法、应用范围、测量技术设计与实施、数据处理与实用数学模型等，并讲解GPS接收机的操作和使用方法。学习该课程前，要求学生具备测量学的基础知识、测量仪器的基本操作技能、计算机的基础知识以及高等数学的基础理论。针对当前高校《GPS原理与应用》课程教学中存在的教学方法单一、考核形式欠科学、学生学习主动性欠缺等诸多问题［7，8］，笔者结合MOOCs开放化、网络化的特点，探讨了MOOCs背景下的《GPS原理与应用》课程教学的改革。

1 《GPS原理与应用》课程传统教学中存在的问题

1.1 教学手段单一

目前，该课程的教学普遍采用多媒体授课方式，以多媒体课件为主，辅以板书，手段过于单一。同时，由于现在过多依赖多媒体教学，教师板书的机会越来越少，缺少与学生的互动，课堂氛围不够活跃，学生听课如同在电影院看电影，看的时候很投入，过后就忘得一干二净，而且教师切换屏幕较快，学生根本来不及记笔记，对于重要的地方很容易就忘记了，学生对于拷贝回去的教学课件，也很少认真细致的浏览，导致教学效果下降。

1.2 考核形式欠科学

该课程的成绩由平时成绩、实验成绩和期末成绩3部分加权平均得到：平时成绩占20%，实验成绩占20%，期末成绩占60%。而平时成绩主要体现学生的课外作业、课堂提问、到课率等，这些指标在整个课程教学过程中形成，由于相对繁杂，再加之学生多，所以很难做到客观公正，甚至只反映了老师对学生的个人印象［8］；实验成绩根据实验考勤和实验报告情况评定，而实验报告多流于形式，无法反映学生的真实水平；期末成绩则依据期末试卷的卷面成绩评定，考试前大部分学生突击复习，也能考出高分，对于真正用功学习的学生反而不一定能考高分，这也反映出期末考试的弊端，很多学生都是忙于应付。

1.3 学生学习主动性欠缺

目前课程的教学过程都以教师为主体，课堂上教师讲授大部分的内容，学生坐在下面听课，交流互动的机会有限，往往形成教师满堂灌、学生被动接受的局面，学生的学习缺少激情，缺乏兴趣，上课变成了负担，注意力不能集中，教学效果大打折扣。

2 教学改革措施

针对《GPS原理与应用》课程教学中存在的诸多问题，结合笔者多年的教学经验，探索引入MOOCs的教学理念，将传统教学与网络教学相结合，线上学习与线下学习相结合，从优化教学内容、丰富教学手段、改进考核形式等方面逐步实现《GPS原理与应用》课程的教学改革。

2.1 优化教学内容

重新整合原有的教学资源库，针对MOOCs教学的特点，依据教学大纲将原有的教学内容，划分为23个知识单元，每个知识单元讲述1个主题，并录制成时长约10～15min的教学视频，并配有相关的教学计划、教学大纲、授课课件、习题库和测试题等教学资源，再将这些资源放到本课程的MOOCs教学平台上，要求学生每周在线学习1～3个知识单元，总计安排8周的学习时间。《GPS原理与应用》课程的知识单元划分如表1所示。

表1 《GPS原理与应用》课程的知识单元

同时，授课教师将国内《GPS原理与应用》优质教学资源，如武汉大学李征航教授的国家级精品课程《GPS原理与应用》、长安大学张勤教授的国家级精品课程《GPS原理与应用》等进行整理和加工，放到该课程的MOOCs教学平台中，方便学生学习时参考。

针对实践教学效果不佳、时间有限等问题，授课教师将演示实验的教学视频（见表2）放入该课程的MOOCs平台上，并附上配套的实验指导书、实验数据及操作模拟软件。线上，学生事先预习和演练实验内容，通过反复观看教学视频，模拟操作过程，达到熟悉实验环境、了解实验步骤的目的。线下，再结合教师的现场演示教学，对关键环节和操作技巧进行讲解，使得学生能够快速掌握实验的核心内容。

表2 《GPS原理与应用》实践教学

2.2 丰富教学手段

改革传统教学手段中过多依赖多媒体教学模式，改变传统课堂教学中以教师为主的被动学习方式，将线上学习和线下学习相结合，网络学习和课堂教学相结合，采取混合教学模式。基于MOOCs平台的《GPS原理与应用》教学模式具体如图1所示。

课前，学生登陆MOOCs平台，线上观看指定的教学视频，完成相关的习题和测试，在讨论区进行互动，提出相关疑问；课内，教师重点讲述本节课程的重点、难点，针对学生关注的问题，重点解答，引导学生深入思考，总结课程内容并布置课程作业；课后，学生复习和巩固本节课程，完成教师布置的作业，在讨论区进行交流，教师可根据MOOCs平台的统计数据，分析存在的问题，并查找原因，再根据建议和意见及时调整后续的教学内容。

2.3 改进考核形式

首先，加大平时成绩、实验成绩的占比，适当减小期末成绩的占比，突出平时学习过程，加强实验环节的要求，适当降低期末“一张卷”的比重，引导学生注重平时的表现。平时成绩、实验成绩、期末成绩的权重分别调整为30%、30%和40%。

其次，改革平时成绩的评定方法，将MOOCs教学平台的客观统计数据作为评定依据，如统计学生观看教学视频的次数、作业的正确率，单元测试的成绩、讨论区发帖次数及回复参与讨论次数等，根据次数折算成相应的分数，而这些数据可通过系统自动统计，获取方便，也可以实时浏览，方便学生查询，避免了教师凭主观印象打分的弊端。

再次，细化实验成绩的评定依据，将实验成绩分成平时成绩、实验报告成绩和实验考核成绩3部分，课程开设初期就公布实验成绩的评分依据，让学生充分了解。实验平时成绩的评定方法参照课程平时成绩办法，通过MOOCs平台，统计学生的观看演示视频次数、参与发帖和回复的次数等，将其换算成相应的成绩。实验报告成绩根据学生多次的实验报告成绩加权平均求得。教师加强对实验报告撰写的要求，从形式上、内容上严格把关，对于实验内容未按规范填写的学生一律不予评定实验成绩。实验考核成绩根据学生现场考核的结果确定，参加考核的学生在规定时间内完成指定的任务，教师根据完成情况和数据质量，依据评分标准评定成绩。

最后，适当减少期末成绩的占比，避免部分学生因期末考试发挥不佳而影响本课程的总评成绩，避免部分学生因考前突击而获得卷面高分的现象，引导学生注重平时的学习过程，淡化考试成绩，考核形式真正体现公平、公正和公开，让课程成绩反映出学生的真实水平。

图1 基于MOOCs平台的《GPS原理与应用》教学模式

3 教学改革实践

笔者在测绘卓越工程师班12班的课程教学中采用传统教学与MOOCs教学相结合的混合教学模式，而在测绘121班、测绘122班的课程教学中仍然沿用原有的教学模式。《GPS原理与应用》传统教学与MOOCs教学对比具体如表3所示。

从表3的数据可以看出，课前准备阶段，采用传统教学方式的测绘121、测绘122班学生主要以预习为主，而采用MOOCs教学的测绘卓越工程师班12班学生课前准备的形式丰富，学生参与度较高。

课上教学阶段，测绘卓越工程师班12班采用翻转课堂教学形式，教师课堂上不是满堂灌，而是根据MOOCs平台的反馈信息进行重点讲解，教师讲课的内容和时间大大压缩，而剩余部分用来进行互动提问、交流和答疑，学生由于课前作了充分准备，课堂上气氛较活跃，学生积极响应教师的提问，善于思考，能够完成大部分的课程教学内容，对于重要的知识点，基本都能熟练掌握，而测绘121班、测绘122班主要以教师讲课为主，互动较少，仅限于教师的提问，学生只是被动的听课，课堂气氛一般。

表3 《GPS原理与应用》传统教学与MOOCs教学对比

实验操作环节，测绘卓越工程师班12班学生因课前已看过实验的操作视频，对实验内容比较熟悉，在教师简单指导后便开始分组练习，教师分组进行答疑，整个实验过程，学生练习时间充裕，教学效果较好。而测绘121班、测绘122班学生先由教师现场演示教学，再进行分组练习，由于教师演示时间有限，加上学生对实验内容不熟悉，仍有部分学生无法掌握，练习时需要教师反复细致的讲解，教师的工作量增大了，而教学效果不佳。

课后复习阶段，测绘卓越工程师班12班的学生在MOOCs平台上表现积极，完成在线测试，参与讨论区的交流，积极发帖和回复，教师则通过MOOCs平台，实时浏览相关的统计数据，及时了解学生的学习状态，查找问题，分析原因，积极寻求解决方案，调整后续的教学内容；而测绘121班、测绘122班学生课下除了完成作业，其他时间很少和教师交流，教师对于学生的学习状态了解较少，收到的建议和意见有限。

通过上述2类班级的课程教学实践对比可以发现，MOOCs教学理念为《GPS原理与应用》课程教学改革指明了方向，只有以学生为中心，调动学生的学习积极性，才能使课程教学更有活力。

4 结语

《GPS原理与应用》课程教学改革的方向是依托MOOCs教学理念，逐步将传统的以教师为中心的被动学习，转变为以学生为中心的主动学习，课堂教学不再是教师的“一言堂”，只有增加学生参与交流互动的机会，学习兴趣才能得到有效调动，课程教学才具有生命力。而随着网络、移动终端的发展，学习时间和地点更加灵活，地点已不再局限于教室，只要拥有网络的笔记本电脑、手机、平板电脑等移动设备，就能够完成在线学习，学习时间也更加灵活。而教师的教学过程也更加高效，传统的90min课堂教学已拓展为更有效的网络教学，同时依托网络化信息平台，教学数据获取也更便捷，数据统计更加科学、准确，这为教师及时获取信息、查找问题、研究教改方案提供了基础数据，也为提升教学质量提供了依据。

［1］商玉梅 .大规模在线课程下材料力学教学模式初探 ［J］.石油教育，2014（6）：12～14.

［2］徐宗本 .大规模在线教育中的教、学、管与建 ［EB／OL］.http：／／jwc.heut.edu.cn／uploadfile／2013124171845518.pdf，2013－11－16.

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［5］张鸷远 .“慕课”（MOOCs）发展对我国高等教育的影响及其对策 ［J］.河北师范大学学报（教育科学版），2014（2）：116～121.

［6］陈柳.MOOC兴起对高等教育的影响 ［D］.桂林：广西师范大学，2014.

［7］袁德宝，崔希民，金晶晶，等 .“GPS原理与应用”课程教学实践与探讨 ［J］.测绘工程，2012（6）：86～88.

［8］匡翠林，戴吾蛟，蔡昌盛，等 .《GPS定位原理与应用》课程教学改革——面向卓越测绘工程师教育 ［J］.矿山测量，2013（4）：94～97.