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摘 要：随着数字制图技术的发展和深入应用，以手工制图为主的传统地图学教学内容急需调整，以满足互联网时代学科发展的需求。互联网时代地图学教学内容和教学模式如何调整是亟待解决的关键问题。因此，适应互联网时代要求、专业高水平复合型制图人才的培养，则迫切需要对当前地图学课程教学目标、教学内容、教学模式进行改进和调整。本文以宁夏师范学院地理科学专业的地图学课程教学为例，探讨如何在互联网时代背景下进行地图学教学改革，提出针对性的教学改革措施，以期提高地图学课程的教学水平与质量。

关键词：“SPOC+超星学习通”；地图学课程；混合教学

引言

随着新地图认知理论的不断发展，地图学与地理信息科学结合得更加紧密。地图学课程是一门既年轻又古老的学科，地图学在地球科学专业人才培养中处于重要地位，其理论性与实践性强，知识点多。地图学课程是地理科学、地理信息系统、土地资源管理等地学相关专业的基础课和必修课，在每个专业的课程体系中均具有承上启下的重要作用，是不可替代的一门工具性课程。其为以后学习后续相关课程（如3S技术等）打下坚实的专业基础的同时，地图学课程还是地学及其相关专业学生必须掌握的基本技能。它既包括理论教学，又包括实践教学，对学生的能力、知识和素质的培养都具有深远的意义。对今后探求地图内在规律、地球空间信息科学有关的问题的能力至关重要。当前地图学课程重点关注理论知识教学，对于新兴地图数据获取、应用实践等教学内容相对较少，学生思维滞后、知识体系缺乏系统认识，导致理论知识与实践环节脱节。

一、高校地图学教学中存在的问题

目前，国内高校采用的地图学教材按照教学计划分为理论+实践，每一节课程都根据教学计划拟定，如地图符号、地图色彩、比例尺设计、投影设计等，而且每一个知识点均采用不同的数据源进行专题设计。这样做的优势在于实验课程的知识点紧跟理论课程，一般理论课程结束，实验课程即跟上，但是课程这样设计的缺点也十分明显，主要体现在。

（一）知识点各自割裂，无法实现知识点之间的组合

在教学过程中对地图学的内容所展开的学科交叉不足，而学生的创新视野也有待拓展。地图学本属于多学科技术交叉领域，其数学基础、符号设计、制图综合等实验独立存在，学生和老师在学习和教学过程中难以统筹兼顾。即便分配较多的学时，教与学的效果仍不理想，学生虽能解释各种地理坐标系、大地坐标系，能计算各种比例尺地图的分幅与编号问题，但并没有深刻理解地理坐标、大地坐标、平面坐标间的逻辑关系，在实践中遇到坐标的认识与转换的问题更是一知半解。地图符号是地图学课程的另一个重要内容。在后续的普通地图与专题地图设计与制作中，主要以各类要素的表示作为重点，实际上也可理解为是地图符号的范畴。通过地图符号、普通地图、专题地图等章节内容的学习，学生对于符号定义、定位、定向及常规的地理要素的表示符号都能够较好掌握，但遇到地图的表示时，却不能制作出美观的地图，最为突出的问题是地图的表示方法设计、地图可视化效果差。制图综合是实现从复杂现实世界到地图世界的一个抽象表达过程，一直以来都是地图学理论中具有挑战性的问题，但这部分内容在课程设置中普遍非常简单且与其他内容联系不紧密，仅仅介绍一些基本内容，学生也不能领悟到制图综合过程中蕴含着怎样“丰富”的知识。

总体而言，关于数学基础、符号设计、制图综合等教学内容设置仍停留在传统的基础地理要素方面，教学内容设置从地理信息专业制图者的角度出发，且偏重理论，难以适应当今大量涌现的各类多媒体、泛地图的新特点和新方法需求，也无法适应类型多样、多源异构地理数据的制图问题，更导致了教与学的“理论效果”极好，而“实践效果”极差的现象。在教学过程中对地图学的知识的延伸及相关知识点串联不够深入，学生无法将各知识点灵活地结合起来。

（二）学生创新意识不足，缺少引导和协助

地图学课程教授了学生数字地图、临摹地图、三维实景制图等制图的基本要素与方法，但学生实验中往往只局限于做图，也就是机械的地图生产活动，而不能够将地图制图应用到实际生活中，这就是创新意识不足的表现。由此也可以看出学生很难将地图学的相关知识运用到创新创业教育当中，在双创课程中也就难以涌现相关的地图制图创意，学生对创新的兴趣不够，本课程有关的学生创新发展潜力还有待发掘。更严重的是，学生在实验过程中容易以一种“完成任务”的心态对待每一个实验，因此容易对课程应付了事，任课教师和学生的互动性也相对缺乏。互联网+背景下，地理空间数据可视化表达正朝着动态、多样、多维的方向发展，静态、单调的表达方法已不能实现良好的可视化效果，这种发展变化要求学生掌握高维属性数据、二阶流数据、时序动态数据等多类数据的可视化符号设计与表达方法，将静态的地图扩展为动态的地图，实现多属性、动态流的多层次、高时效的地图数据可视化。

（三）地图学实践课程内容众多，但最终缺乏主线串联

现有教材篇幅庞大、内容宽泛、知识点零碎;理论和实践教学的学时数有限;学生的学习目标不够明确，课程实践内容众多，学生主观能动性较差，无法提升对这门课程学习的意义和兴趣的培养。地图学课程归根结底培养的是学生的创新思维和动手实践能力。现有考核方式主要是“平时作业+期末考试”，有助于学生掌握基础知识，但缺乏项目的引入，不利于相关的专业能力的培养。为解决上述问题，笔者基于长期在单位从事地图学教学的经验，经过教学实践活动及思考，决定在地图学实践课程中引入经典地图产品，通过每个项目本身所蕴含的知识点，把地图学理论课程所涉及的所有知识点结合起来，使学生在完成专业教学实习的课程之后，对整个地图学教程有深入透彻的了解。

二、基于SPOC的“地图学”课程阶梯式混合教学的基本过程

（一）“地图学”SPOC知识单元的设计

“地图学”主要以“认识地图—制作地图—使用地图”这样一条主线组织教学内容，来探讨地图的内涵本质、功能作用以及制作与使用原理。基于上述教学目标，拟定知识点作为SPOC教学内容。根据这些知识点，按照“微到极致就是质量”的观念，精心制作了教学视频，并同步配有PPT、测试题、作业题、讨论题、考试试卷和拓展学习资料等教学资源。总之，“地图学”SPOC的特点是：其一，讲解精辟，短小精悍；其二，不受时空限制，使用方便；其三，便于预习、复习和自学能力的培养。

（二）“地图学”阶梯式混合教学模式的基本过程

以SPOC为依托，根据“地图学”教学特点与规律，构建了阶梯式混合教学模式。即在前期课程准备的基础上，教学过程经历基础阶段、发展深化阶段和巩固拓展三个阶段，最后通过教学评价进行迭代优化，实现“实践—认识—再实践—再认识”不断深化的过程。

1.基础阶段

这一阶段，教师发布课程资源、学习任务等，对一些抽象的概念（如地图投影、制图综合），用直观的彩色图片和动画配合讲解，更符合学生认知规律；学生以线上自学为主，对课程核心知识点进行碎片化学习，完成任务，达到预习的目的。此外，教师还能使用SPOC+超星学习通工具实时、精准掌握学生线上学习的情况，发现存在的问题，及时调整相应的线下教学活动，以弥补传统教学的不足。

2.发展和深化阶段

这一阶段是混合式教学的重要阶段，师生、生生之间面对面进行深入探究交流。经过基础阶段的学习，学生已经获得一定知识，但不一定真正理解，也不一定会应用。因此，这一阶段需要教师对教学内容和交互活动进行精心设计和引导，在师生之间建立以研究为导向的教学模式，而不仅仅将其作为SPOC线上教学的拓展。如，根据学生线上学习暴露的问题有针对性地进行讲解，增加重难点、实际案例、典型应用等的讲解，合理设置交流互动环节等。

3.巩固和拓展阶段

这一阶段是线上线下教学成果的延伸。一方面，学生可以继续依托SPOC进行复习，针对有疑问的地方反复学习，利用SPOC讨论区、微信群、问卷调查等巩固知识；另一方面，教师根据学生兴趣分享科学前沿的知识，布置一些拓展学习任务，学生主动探究实践，相互分享，实现知识的深化和能力的提升。

三、互联网背景下对地图学课程的新要求

大数据开启了一个全新的时代，信息革命从根本上改变了地图的形式与功能，地图学研究的范畴已不仅仅是地图投影及要素抽象与符号化表达问题，而逐渐发展成为具有多类专业基础、广泛社会应用和注重科技创新的新型交叉科学，地图学课程设置必需与时俱进。笔者认为，互联网+时代地图学课程知识的新要求主要体现在以下4个方面。

（一）掌握多源异构地理空间数据的空间参考知识体系

社交媒体数据、地图位置数据、手机信令数据等多源数据的发展，将火星坐标系、百度坐标系、变换后的平面坐标系等多类新兴的坐标方法引入了GIS的分析体系。通过对地图学课程的学习，学生应该能够更好地掌握不同地图投影与新型坐标系统的关系，以及不同来源不同坐标系空间数据的集成表达方法。

（二）掌握多维动态地图可视化方法

互联网+背景下，地理空间数据正朝着动态性、多样性、多维性的方向发展，静态的、单调的表达方法已不能实现良好的可视化效果，这种发展变化要求学生掌握高维属性数据、二阶流数据、时序动态数据等多类数据的可视化符号设计与表达方法，将静态的地图扩展为动态的地图，实现多属性、动态流的多层次、高时效的地图数据可视化。

（三）掌握互联网+时代面向智能应用需求的制图综合技术

当前地图广泛普及应用于智能生产、工作与生活，智能化服务成为地图制图与综合技术的关键驱动因素。为此，将大数据支持下的面向智能应用服务的地图综合技术作为地图综合的新型知识规则，使学生掌握如何获取用户需求并将其融入地图综合中，是地图综合教学的一个重要的新要求。

（四）了解智能化地图交互功能的设计制作

智能时代中交互成为地图新的发展趋势，并使地图的应用迅速普及，而地图良好的可交互性能够实现用户对地图更透彻的理解与更充分的应用。通过对地图学课程的学习，学生能够了解并掌握在线交互式地图制作方法，实现地图的智能化，使地图成为人与数据沟通的桥梁。显然，随着时代的发展和社会的进步，人才的知识结构体系正在不断调整和演化，必然要求每一门专业课程的内容设置和知识要点、难点与时俱进。地图学课程也是如此，在地图基础理论、制图技术、应用服务等方面的内容都需要革新，使培养的专业人才能够胜任当前国家重大需求和行业发展的需要。

四、基于“SPOC+超星学习通”的地图学课程深度教学模式设计

为了促进地图学课程的深度教学，我们构建了由前端分析、课程组织、过程组织和形成性评价四个部分组成的混合教学模式框架。流程图如下：

（一）学习准备与前端分析

任何好的教学模式都始终遵循“以学生为主体”的设计理念，学习准备和前端分析是课程组织的前提。只有充分把握学习准备和前端分析的重点，才能设计出个性化、针对性强的教学资源。在混合教学模式下，学习准备和前端分析需要对学习对象、教学内容和学习环境三个主要要素进行分析。学习对象分析要考查学生的文理科背景、兴趣爱好、学习风格以及使用“SPOC+超星学习通”平台的熟练程度等。教学内容分析包括教学目标、教学大纲、教学重难点的分析；地图学课程目标包括掌握地图学的基础知识和基本理论；掌握普通地图（地形图）的阅读及分析；学会专题地图编制与分析；了解现代地图制图的技术和方法，培养学生读图、析图、制图、用图的能力；提高学生运用高阶思维解决地理教学和生活问题的能力。学习环境主要分析课堂教学环境和“SPOC+超星学习通平台”，了解不同环境下学生学习兴趣及学习效果。

（二）知识处理、构建与课程组织

奥苏贝尔的“有意接受学习理论”认为，学习是学习者基于原始知识吸收新知识并在头脑中同化产生心理意义的过程。知识是相互联系的体系，当教师把所有精力都放在新知识的传授时，其教学效果并不能令人满意。这是因为教师将知识划分成相互独立的片段，限制和缩小了学生的思维范围。知识处理、构建要先激活学生的先验知识，目的是激活大脑中现有的神经网络结构，以建立更牢固的连接。课程组织，应帮助学生用10％的时间收集背景知识，激活先验知识，这样效果会更好。在课程组织中需要组织各种资源，让学生能够激活先验知识并对所获得的新知识进行有效整合和精细加工，以此来实现信息的深入处理和知识的主动构建。根据地图学的教学计划和教学大纲，课程组织需将地图数学基础、地图概述、地图符号和地图表示方法、专题地图编制和地形图分析等主要教学内容划分成多个知识单元，然后把知识单元录制成微视频，并将知识单元微视频上传。在“SPOC+超星学习通”平台上进行在线编辑和集成，设计要具有逻辑结构，并附加电子书、实验录像等作为扩展资源。课程组织应为学生提供个性化的在线学习、在线主题讨论，课堂问题导学与反思应为学生提供良好的“学习支架”。

（三）知识迁移、应用与教学过程组织

为促进学生的知识迁移、应用，把深度教学模式中的教学过程分为诊断性评价、个性化分类和“SPOC+超星学习通”翻转课堂三部分。诊断性评价和个性化分类主要是对学生的原有知识基础、学习风格进行测试，按异质性将他们分组，选出小组组长，对他们进行分层、分组推送任务。“SPOC+超星学习通”翻转课堂包括两个部分：在线模式设计和离线模式（实体课堂）设计。在线模式部分让学生在“SPOC+超星学习通”平台上完成内容导学、微视频观看，完成初试。实体课堂设计有三个相互关联的阶段：课堂指导，课堂讨论和课堂评估。学生参与教师组织的课堂活动，例如项目培训、案例讨论、交流辩论、问题讨论、上机实操等，教师在课堂上进行提示或解释。通过项目和任务驱动，教师向学生提出新问题，供学生反思和讨论，并促进学生对知识的深度理解和快速迁移。这个过程充分体现了以学生为主体，提高了学生对知识的独立思考、转化与应用能力，能更好地促进学生自我探究式学习。此外，线上和线下课堂的结合使学生对知识的获取过程更加灵活和多样，在明确的学习目标下，这更有利于充分调动学生的学习积极性，让学生在完成各项学习任务过程中锻炼和提高自主学习的能力。

（四）形成性评价与反思

教学评价是对学生学习过程和深度学习效果的考验，是对教师深度教学过程的反馈。为了引导学生从被动学习到自主学习，必须注意形成性评价，注意考查学生对学习的内容能否加以运用，考查学生高阶思维能力是否形成。运用德尔菲法和层次分析法为地图学的混合式模式遴选形成性评价指标、确定指标权重、构建评价体系。这主要包括学习态度、合作交流、实践能力和学习成果与成绩四方面。形成性评价根据“SPOC+超星学习通”平台统计视频反刍比、讨论参与率、作业质量等数据信息，并结合小组组长的反馈、小组项目完成情况、学生课堂表现、学生自评和互评、学期考试、成果汇报等因素开展。教师通过形成性评价及时调整教学进度、改进教学方法，对学生的学习行为进行管理。

五、结语

针对传统教学模式中存在的问题，根据地图学教学特点和学生学习的认知规律，提出了融入课程创新的分类混合式教学模式，并对相应的教学方法和教学活动进行了详细的设计。通过对地图学混合式教学的深入探究和实践，较好地实现了线上知识点与线下教学内容的有机融合；大大提高了学生的参与度和自主学习能力；有效提升了学生的高阶地图思维素养能力。同时也体会到深入开展混合式教学，打造优势课程，必须针对课程特点、学生认知特点，从调动学生学习的积极性入手，更新教学观念，开展教学设计，挖掘课程创新元素，才能有效提高课程教学质量。

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作者简介：简太敏，1987年7月3日生，籍贯：宁夏固原市，汉族，硕士研究生，讲师，研究方向：生态经济、生态文化、地理教育.

[基金资助]宁夏师范学院本科教学项目资助：基于“SPOC+超星学习通”的《地图学》课程混合教学模式研究与实践（项目编号：NJYZYGGK2312）