信息化技术在测绘类专业课程教学中的比较分析

余学祥　吕伟才　仲臣

摘  要：随着社会的进步和科技的发展，现代化信息技术也逐渐走向成熟并广泛地应用于人类的生活中。传统的教学模式由于现代化信息技术的影响让课堂越来越便捷和生动。运用教学资源网站、腾讯课堂、微信小程序、慕课平台、雨课堂等不同教学模式，对测绘类专业课程应用进行比较分析，从而决定选择现代化教学模式的种类。在高校中信息化技术与设备不断普及，学习并掌握现代化信息技术已成为教师的必要责任。

关键词：现代化信息技术;测绘专业;教学模式;分析比较

中图分类号：P20;G420      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）09-0184-04

The Comparative Analysis of Information Technology in the Course

Teaching of Surveying and Mapping Specialty

YU Xuexiang1，2，3，LYU Weicai1，2，3，ZHONG Chen1，2，3

（1.School of Space Information and Surveying Engineering，Anhui University of Science and Technology，Huainan  232001，China;

2.Coal Industry Engineering Research Center of Mining Area Environmental and Disaster Cooperative Monitoring，Huainan  232001，China;

3.Key Laboratory of Aviation-Aerospace-Ground Cooperative Monitoring and Early Warning of Coal Mining-induced Disasters of Anhui Higher Education Institutes，Huainan  232001，China）

Abstract：With the progress of society and the development of science and technology，modern information technology is gradually becoming mature and widely used in human life. Because of the influence of modern information technology，the traditional teaching mode makes the classroom more and more convenient and vivid. Using different teaching modes such as teaching resource website，Tencent classroom，WeChat applet，MOOC platform and Yuketang. This paper makes a comparative analysis of the application of surveying and mapping courses，so as to determine the type of modern teaching mode. With the popularization of information technology and equipment in colleges and universities，it is necessary for teachers to learn and master modern information technology.

Keywords：modern information technology;surveying and mapping;teaching mode;analysis and comparison

0  引  言

現代化信息技术伴随着人类思想的变更、信息设备的更新以及互联网技术的支持，更好地融入到了教学新模式的变革中，已经演变成为高校课堂中不可缺少的一部分。在互联网的背景之下，不论是在课堂中教师的教学表现还是在课后学生的问题反馈，现代化信息技术都在其中发挥着至关重要的作用。

信息化技术在日常生活中带来的是便捷、创新和期待，这是科学发展的必然趋势，在社会的各行各业中也同样需要这种技术去突破目前所处的局面，利用信息化技术逐渐代替旧技术达到新的层次[1]。同样，信息化技术在教育事业中也运用广泛，将新的科学技术和新的设备融入到传统的教学方法中，教师将完整的专业知识通过信息技术生动地展现在课堂上，使得教与学的效率均得以提高。

最早将信息化技术运用于教育事业的是美国人斯金纳，当时由于计算机的问世，多种信息化技术不断涌现，他提出将信息化技术运用于教育中，将教育事业推上了新的层次，在美国引起了轰动。信息化技术成为保持课堂授课效率不可缺少的一个重要因素，对于不同的教学内容、班级规模和听课群体，选择合适的信息技术有利于提高课堂效率以及学生接受知识的速度;另外一方面，有利于培养学生对新兴信息技术的兴趣。

本文以我校2018版测绘工程专业和导航工程专业的培养方案中的相关课程为分析案例，通过对比当前主要的信息化技术的特点以及不同专业课程的教学内容与目的，初步讨论了选择合适的信息化教学方法和平台问题。

1  教学技术的发展概述

从开始的毛笔字时期到黑板板书时期，由于只有有限的书本和学者自己储备的知识，需要在黑板上标注清楚，要求学生亲手抄录，教学内容较少但是条理清晰;电子技术的发展给人类带来了投影仪，在课堂上投影知识点相关的图片，并播放动态影像解释定义，生动形象，再配合黑板上的板书，使得课堂的趣味性得以大大提高。微软公司开发的产品PowerPoint使得教学技术信息化，教师按教案制作PPT课件，如图1所示，课堂上节约板书时间，仅仅需要对难点进行诠释。

随着科技和网络技术的发展，出现了众多的教学资源网站，越来越多的教师上传自己的授课视频供学生学习，教学资源也呈现出多样性[2]。由于网络学习越来越普遍，学生通过网络在家学习老师上传的视频知识讲解，到校后交流观看视频所遇到的疑惑，这种教学方式被称为翻转课堂。随后出现了大规模开放的在线课程如慕课平台，提供了不限群体终身学习的入口，引发了教育教学模式的一次变革。

智能手机出现之后，微信公众号也成为教学模式的渠道，通过微信订阅服务每天推送相关的教学内容，将传统的教学方式与远程推送相结合，运用课前课中课后三个时间段进行信息传递，高效地进行教学内容讲解，推动了教学改革。

2  主要信息化教学技术

随着科技的发展和“互联网+”时代的到来，我们获取知识的途径、学习以及教育教学的理念都发生了重大变化，在线教育也越来越受欢迎。微信公众平台、大规模在线开放课程、腾讯会议、雨课堂、QQ群课堂等信息化教学手段越来越普及地应用到课程教学中。

2.1  微信公众平台

微信小程序是腾讯公司于2017年发布的一款不需要下载软件即可使用的应用程序，主要是通过企业、政府、其他组织或个人传播信息的一种渠道。与公众号、订阅号等关联作为微信主要服务项目，补足了微信外界信息宣传慢等短板。相关调查显示，大部分使用微信小程序的用户是为了获取讯息、方便学习。

通过微信公众平台，教师作为主导进行推送信息的整理以及功能的完善，将公众平台的远程优势与专业化信息相结合推送给学生，利用翻转课堂的原理进行授课，主要推送信息贯穿在课前、课中、课后三个时间点，给予学生课前预习、课上思考、课下复习的时间充分吸收专业知识。课前预习主要是进行知识的大致框架以及课上主要的重难点灌输，课上主要将本节课的详细内容和解释进行推送，课下主要是知识点的回顾以及习题的布置，甚至分享不同高校讲课视频。

微信公众平台推送的消息是经过教师筛选后的资料，在合适的时间段进行知识点的训练，减少学生进行网上查阅浪费的时间并且使学生合理利用碎片化的时间，同时可以对比不同高校讲课的差异，寻找最适合自己的学习方式。课后训练题目直接在手机上进行提交，采用这种新颖的方式进行课后训练，可以调动学生学习的积极性，不让学生对学习产生厌倦，同时课下增加答疑时间，提高学生课下学习效率。但是，微信小程序后台操作以及功能的调用比较麻烦，公众号推送信息也有次数限制。

2.2  慕课平台

大规模在线开放课程（Massive Open Online Course，慕课）以其工具资源多元化、课程易于使用、课程受众面广及课程参与自主性强等特点在国内外获取了广泛关注，也成为了国内各高校一种普遍的远程教学形式。慕课并不是简单的视频制作与上传，它是将某一门专业课程零碎的知识点进行整合，利用思维导图以及视频讲解的方式予以呈现，从而使家中学习的幻想变成现实，慕课的普及对于传统教学模式产生了巨大的冲击，为大众提供了无门槛终身学习的机会。

慕课中的视频比较完善并且是根据正常思维模式进行阐述，由于知识点大部分包括一些重点、难点，遇到知识概念模糊的情况可以重新听讲或者暂停以进行思考，可以按照自己的学习方式规划一套属于自己的学习计划。思维导图虽然可以讲解各个知识点，将知识深入浅出地呈现给学生，但是知识点之间的相互联系并不能得到解答。结合线下教师课堂，可以让学生将所有知识点串通起来，系统化的说明知識点之间的相互联系并进行拓展相关知识，让学生了解知识脉络，达到遇到问题可以举一反三的学习效果[3]。

对于学生，自由轻松的学习生活有着事半功倍的效果。对于教师，减少了课堂上解答知识点概念的时间，无需给不同的学生解答相同的疑惑。但是，自制力较差的学生可能学习进度会有所落后并且学习质量有所下降，遇到问题无法及时与老师沟通，课堂上无法跟进学习节奏，消化不了当天应该掌握的知识点，反而课下花费时间更多。我们已经在“卫星导航定位原理与应用“课程教学中应用了慕课平台，并取得了较好的效果[4]。

2.3  腾讯会议

腾讯会议是一款基于腾讯音视频通讯经验积累的高清流畅、便捷易用、安全可靠的云视频教学产品，让用户随时随地高效展开教学探讨，全方位满足不同场景下的教学需求。用户可以使用腾讯会议进行远程音视频教学、在线文档协作、屏幕共享等，满足课堂上教师的所有教学需求，通过多功能将真实的课堂环境呈现在学生眼前。

腾讯会议支持多人视频会议，可实现人数较多班级的授课，但是画面显示由于人数原因会出现卡顿、不清晰的现象，造成课堂效率低下。屏幕共享界面将教师电脑屏幕作为主屏幕，可为学生演示原理及其步骤，适合理工科教学，操作清晰明了。同时可以开启录制功能，为线上没有完全听懂的学生提供线下再学机会。教师利用功能管理班级学生的发言权限，可随机抽查学生线上学习情况，提升课堂趣味性，保证教学有序进行，增加教师与学生互动的机会。

2.4  雨课堂

雨课堂是由学堂在线与清华大学在线教育共同制作的一款面向高等学校教育的教学工具，为了将教学模式走向科技化，在课前、课上、课后的每一个步骤都向学生推送相关知识，最大限度地释放教与学的能量，推动教学改革。同时，雨课堂将技术融合在现代常用教学演示工具PowerPoint和热门的社交软件微信上，把课前预习和课间教学紧密联系在一起，让课堂知识重点始终伴随在学生的记忆中。预习中推送的教学视频和课前习题可让老师预先知道学生对此节课程接受的程度，从而改变课上教师的上课方式，减少浪费在简单知识点上的时间，更多在重点、难点上加强。

雨课堂在课堂上体现了翻转与互动，将知识提前预授给学生，雨课堂问答新模式的功能可以让老师用更多的时间讲解疑点，雨课堂可以收集学生课前课后习题结果信息并进行分析，最终显示授课效率，实现课堂上教学的创新型。但是，雨课堂的重点放在PPT上，老师需要花费更多的时间去准备信息量充足的PPT，增大了课下老师备课的负担。学生学习更多的是缺少自觉性，自觉性差的学生在学习上没有持续性和持久性，新型的教学模式只能短暂地吸引学生的注意力。

2.5  QQ群课堂

由于QQ操作简单、界面干净、系统稳定等特点，学生通常用此软件社交，教师通常用来传递信息。因此，QQ成为网络上最常用的社交工具。随着信息技术的发展，腾讯QQ开发了越来越多的功能，而QQ群课堂就是QQ群新增的一种功能。QQ群课堂可以通过两方面进行教学授课。一方面，通过QQ群进行信息的传递，将教学材料和教学方案上传到QQ群文件，让学生进行自学;同时，通过QQ群进行疑难点解答与上传电子版习题，反馈学生近期的学习情况。另一方面，根据学校课程安排，按时按点进行QQ群课堂，通过屏幕分享进行PPT演示或者通过摄像头进行书写演示，针对性讲解重点知识，随堂提问学生或者进行自由发言，提高课堂上老师与学生的互动性。经过QQ群文件知识预习，学生已经对知识有所了解，因此，课堂上教师大部分是进行难点、重点问题的讲解，最后将知识进行总结和归纳。

3  测绘类专业课程教学中信息技术的选择

随着信息技术在课堂中的广泛应用，各种运用数字媒体、软件技术等综合应用的教学模式也不断出现，如微信小程序、慕课、QQ群课堂、腾讯会议、雨课堂等，新兴科学技术手段不断应用于教学，为课堂创新提供信息支持。教学活动一般分为课前、课后和课中三个阶段，课中教学质量的好坏直接影响着授课成果的好坏，课前和课后也同样很重要，它们直接影响着课中授课内容和教学目标。每一种手段都具有针对性和局限性，應选择合适的手段去教授课程，以提高课堂的授课效率和趣味性。

以我校2018版测绘工程和导航工程的专业培养方案为基础，统计得测绘工程专业共有40门专业课，其中有14门必修课、26门非必修课，8门实践课、32门理论课程;导航工程专业共有33门专业课，其中有11门必修课、22门非必修课，4门实践课、29门理论课程。

通过对两个专业的必修专业课和非必修课进行对比。测绘工程的主要必修课包含大地测量学、工程测量学、GNSS原理及应用、矿山测量学和摄影测量学，且每门课程的学分相差不大，以上课程大多是阐述专业理论，可以利用慕课课程让学生提前大致了解专业知识和理论。线下可以将雨课堂对课程的重点、难点进行讲解，同时布置相对应的习题作业作为平时成绩的评判，按照百分比计入最终成绩中。

相比于测绘工程，导航工程的专业课如GNSS接收机原理、惯性导航原理等受众范围较小，专业性也较强，相比于慕课课程，课堂上PPT的演示以及教师的专业讲解能获得更好的效果，适合采用雨课堂或者微信小程序进行授课[5]。其次，测绘工程的课程实习以实践操作为主，注重仪器设备的操作细节，教师可以通过腾讯会议对实地操作进行直播，并添加录制功能进行视频回放，让学生多次观看以加深印象，有利于今后学生自己动手操作。相反，导航工程的实习包含程序设计，则可利用QQ群课堂分享屏幕讲解相关程序的操作步骤并录制视频上传至慕课平台进行教学（如图2所示）。

此外非必修课多为大班课，多采用雨课堂等新颖的授课方式添加课堂的趣味性，利用弹幕与老师沟通，减少举手点名站起来回答问题的时间。测绘工程的有些非必修专业课学分较高，所需涉猎的专业知识也较广泛，可以和必修专业课采用相似的线上教学方式，教师可在网上筛选精品课程视频上传至相关授课平台，减少学生自己寻找教学资源的时间，提升学习效率。

总体来说，根据所选课程的对比分析结果，就测绘工程专业和导航工程专业的培养方案课程按必修课、非必修课以及学分比重、大小班级的统计比例来看，两个专业不同课程所需的信息化技术存在较大差异，教师要在此基础上结合具体课程的特点和内容选择适宜的教学方式和平台进行授课。专业课程应优先考虑是否属于实践课，区别于实践与理论课程就是实地操作和知识结构的构建，对于视频、教学文件上传还是直播有直接选择性。其次，要考虑课程时长短的问题，教学时间较短课程可将线上教学与课堂教学相结合，大量学习资源在课前阶段完成，节约课中时间，多以构建知识框架进行授课。最后，再考虑是否属于人数较多的大班课以及必修选修课程，针对人数较多的大班课程，老师应以慕课为主的雨课堂教学方式，课堂PPT内容以实例为主，工程原理与实例相结合进行讲解;而必修课应以知识点论述为主，理清知识重难点，为之后的实例分析打下基础。

4  结  论

互联网以及科技的发展在传统的教学模式中注入了如线上线下慕课、微信公众平台等兴起的教学模式。慕课及微信公众平台授课以其拉近了高校课程教学的优质教育资源与受教育者时间和空间的距离，信息共享得到了较好的实现，受众更加广泛，也让高校课堂的内容得以丰富，提高了学生的参与感，这些教学形式不仅仅是网络授课，更是教育理念和人才培养模式的变化，促进教育理念的发展，将普遍应用于高校课堂。

但是传统教学理念可能会干扰新的信息化教学理念，导致新教学理念的成效并不显著，所以如何选择合适的信息化手段和学习平台进行授课，如何将线上授课更好地与线下授课结合，使其相互促进，让教师的教学质量与学生的学习效果得以提升是今后值得探索的问题。

参考文献：

[1] 李增科.“双一流”背景下测绘卓越工程师人才培养课程体系构建研究 [J].教育教学论坛，2020（2）：310-311.

[2] 黄亮，於雪琴.BOPPPS教学模式结合雨课堂在测绘技术及专业介绍课程中的实践 [J].教育教学论坛，2019（13）：139-141.

[3] 王胜清，冯雪松.基于慕课的混合式教学的设计与实践——以2015—2016年北京大学开设的混合式课程为例 [J].现代教育技术，2017，27（11）：71-77.

[4] 余学祥，吕伟才，赵佳星，等.《卫星导航定位原理与应用》慕课的学习效果评价 [J].教育现代化，2020，7（5）：105-108.

[5] 周家香，戴吾蛟，左廷英.信息化测绘体系下测绘工程专业课程体系探讨 [J].测绘与空间地理信息，2016，39（2）：6-7+11.

作者简介：余学祥（1965—），男，汉族，安徽太湖人，教授，博士生导师，博士，研究方向：卫星导航定位技术方面的科学研究和教学研究。