2025年大學《地球信息科學與技術》專業(yè)題庫——地球信息科學與技術專業(yè)創(chuàng)新教學模式考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.創(chuàng)新教學模式2.項目驅動學習（PBL）3.翻轉課堂4.地球信息科學與技術專業(yè)5.教學評價二、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述建構主義學習理論對創(chuàng)新教學模式設計的主要啟示。2.比較線上線下混合式學習模式與傳統(tǒng)課堂教學模式的顯著區(qū)別。3.地球信息科學與技術專業(yè)教學中實施創(chuàng)新教學模式面臨的主要挑戰(zhàn)有哪些？4.在地球信息科學專業(yè)課程中應用案例教學時應注意哪些關鍵問題？三、論述題（每小題10分，共30分）1.論述地球信息科學專業(yè)特點與創(chuàng)新教學模式選擇之間的關系。2.結合具體課程或知識點，論述如何利用現(xiàn)代信息技術（如GIS、遙感、虛擬現(xiàn)實等）設計一個創(chuàng)新教學活動。3.分析當前地球信息科學與技術專業(yè)教學改革中，某種你認為最具潛力的創(chuàng)新教學模式（如CDIO、服務學習等），闡述其內涵、優(yōu)勢及實施要點。試卷答案一、名詞解釋1.創(chuàng)新教學模式：指在教育教學理論指導下，為有效達成特定教學目標，在教學內容、方法、組織形式、評價方式等方面進行革新或優(yōu)化，具有相對穩(wěn)定結構和獨特功能的教學操作范式。它強調學生的主體性、實踐性、探究性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。**解析思路：*定義需包含教學模式的核心要素：理論指導、目的性、革新性、結構穩(wěn)定性、功能獨特性，并點出其現(xiàn)代教育理念（學生主體、能力培養(yǎng)）。2.項目驅動學習（PBL）：一種以真實或模擬項目為載體，學生在教師的引導下，通過小組合作，圍繞一個復雜的、具有挑戰(zhàn)性的問題或任務，進行持續(xù)探究、學習、實踐和創(chuàng)造，最終完成項目并展示成果的教學方法與模式。**解析思路：*定義需突出PBL的核心要素：項目載體、真實/復雜問題、學生探究、小組合作、教師引導、成果展示，強調其過程性和實踐性。3.翻轉課堂：指將傳統(tǒng)的課堂教學模式“顛倒”過來，學生在課前通過觀看視頻、閱讀資料等方式自主學習基礎知識和理論，課堂時間則主要用于師生互動、小組討論、答疑解惑、協(xié)作探究和深化應用的教學模式。**解析思路：*定義需明確“顛倒”的內涵：課前自主學習基礎內容，課上進行互動、深化和應用。點出其關鍵環(huán)節(jié)（課前學習、課堂互動）和目的（提升互動質量、深化理解）。4.地球信息科學與技術專業(yè)：一個融合了地理學、測繪學、計算機科學、信息科學等多學科知識的交叉學科專業(yè)，主要研究地球表面自然現(xiàn)象和人工設施的空間信息獲取、處理、分析、管理、顯示和應用的技術與方法。**解析思路：*定義需體現(xiàn)其學科交叉性（地理、測繪、計算機等），核心是“空間信息”，并概括其研究內容（獲取、處理、分析、管理、顯示、應用）。5.教學評價：指根據(jù)一定的教學目標，運用科學的方法和手段，對教學活動（包括教師教學、學生學習、課程內容、教學資源等）的過程和結果進行測量、分析和價值判斷，以為改進教學、促進學生發(fā)展提供依據(jù)的活動過程。**解析思路：*定義需涵蓋評價主體（教師、學生、課程等）、依據(jù)（教學目標）、方法（科學方法與手段）、內容（過程與結果）、目的（改進教學、促進學生發(fā)展）。二、簡答題1.建構主義學習理論對創(chuàng)新教學模式設計的主要啟示包括：學習者是知識的主動建構者，而非被動接受者；強調學習的情境性，知識應在真實或模擬的情境中獲取；重視學習的社會互動性，協(xié)作學習有助于知識建構；鼓勵探究式學習，培養(yǎng)學生的學習興趣和解決問題的能力。**解析思路：*回答需從建構主義的核心觀點（學習者主體、情境、互動、探究）出發(fā)，闡述這些觀點如何直接轉化為創(chuàng)新教學模式設計的原則和策略。2.線上線下混合式學習模式區(qū)別于傳統(tǒng)課堂教學模式的顯著區(qū)別在于：學習環(huán)境上結合了線上虛擬環(huán)境和線下實體環(huán)境；學習時間上實現(xiàn)了課前、課中、課后學習的延伸與整合；學習方式上促進了學生自主學習和教師引導、互動探究的結合；教學資源上實現(xiàn)了線上豐富資源和線下深度體驗的互補。**解析思路：*比較需抓住混合式學習的核心特征“線上線下結合”，從學習環(huán)境、時間安排、學習方式、教學資源等維度，與傳統(tǒng)模式進行對比，突出其“混合”帶來的優(yōu)勢變化。3.地球信息科學與技術專業(yè)教學中實施創(chuàng)新教學模式面臨的主要挑戰(zhàn)有：傳統(tǒng)教學觀念的束縛與慣性；教師創(chuàng)新教學能力與信息技術的融合不足；實踐性強的課程如何設計有效的創(chuàng)新教學活動；如何平衡知識體系完整性與項目實踐深度；創(chuàng)新教學模式效果評價的復雜性；教學資源與平臺建設的投入需求。**解析思路：*結合專業(yè)特點（實踐性強、技術更新快），從教師、課程設計、評價、資源等多個現(xiàn)實層面，分析實施創(chuàng)新模式可能遇到的困難和障礙。4.在地球信息科學專業(yè)課程中應用案例教學時應注意：案例選擇要典型、真實，反映該領域的實際問題或前沿進展；案例難度要適宜，能激發(fā)學生思考，并與教學目標相匹配；引導學生深入分析案例中的地理信息問題、技術方法應用及決策過程；鼓勵學生運用所學知識解決案例中的問題，并進行批判性討論；將案例分析與企業(yè)實踐、社會熱點相結合，增強學習的實踐意義。**解析思路：*針對案例教學，結合GIS專業(yè)特點，強調案例的“典型性、真實性、適宜性”，關注引導學生“分析問題、運用知識、批判討論”，并聯(lián)系“實踐意義”。三、論述題1.地球信息科學專業(yè)特點與創(chuàng)新教學模式選擇之間存在密切且重要的關系。地球信息科學是高度實踐性、技術密集型、數(shù)據(jù)驅動且快速發(fā)展的交叉學科。其專業(yè)特點要求創(chuàng)新教學模式必須突破傳統(tǒng)以理論講授為主的模式，更加注重：一是實踐能力的培養(yǎng)，通過項目式學習（PBL）、虛擬仿真實驗、實地考察等模式，讓學生在實踐中掌握GIS、遙感等軟件操作和空間分析技能；二是問題解決能力的訓練，選擇能夠模擬真實世界復雜問題的教學模式，如基于問題的學習（PBL），引導學生運用多學科知識綜合分析解決地理信息問題；三是知識更新與前沿性，教學模式應能支持學生自主學習、持續(xù)探究，及時跟進新技術、新方法的發(fā)展，如利用在線資源、翻轉課堂等激發(fā)學生自主學習和前沿追蹤的意愿；四是跨學科融合的需求，創(chuàng)新教學模式應能促進地理、計算機、環(huán)境、管理等相關學科的交叉融合，如通過跨學科項目團隊合作，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)。因此，創(chuàng)新教學模式的選擇應緊密圍繞地球信息科學的專業(yè)特點，旨在更好地培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力、解決復雜問題的能力和適應行業(yè)發(fā)展的能力。**解析思路：*首先明確地球信息科學的核心特點（實踐性、技術性、數(shù)據(jù)驅動、發(fā)展快、交叉性）。然后逐一論述這些特點如何制約或促進創(chuàng)新教學模式的選擇，并給出具體的模式建議（如PBL、虛擬仿真等）及其理由，強調選擇模式的目的是為了更好地匹配專業(yè)培養(yǎng)目標。2.結合具體課程或知識點，可以設計一個利用現(xiàn)代信息技術的創(chuàng)新教學活動。例如，在“遙感原理與應用”課程中，針對“遙感圖像解譯”這一知識點，可以設計如下活動：課前，學生通過在線平臺觀看遙感圖像解譯的基本原理和方法教學視頻，完成在線測驗，并獲取一份包含不同地物（如建筑、道路、農田、水體）的、具有復雜地形的區(qū)域高分辨率遙感影像（如多光譜或高光譜影像）。課中，教師組織學生進行小組協(xié)作，利用GIS軟件（如ArcGIS或ENVI）和遙感處理插件，首先對影像進行預處理（輻射校正、幾何校正、圖像增強等），然后運用不同的監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類方法對影像進行地物分類，嘗試利用光譜特征分析區(qū)分特定地物（如植被、農作物種類），并嘗試進行變化檢測或三維可視化展示。在過程中，教師引導學生思考不同分類方法的優(yōu)缺點及適用場景，分析解譯結果的不確定性。最后，各小組展示其解譯成果、技術流程和心得體會，教師進行點評和總結。這個活動利用了在線視頻進行課前自主學習，利用GIS軟件和高分辨率影像進行實踐操作，通過小組協(xié)作和成果展示促進互動與反思，結合了遙感技術的前沿性，能有效提升學生的遙感圖像解譯能力和GIS應用技能。**解析思路：*選擇一個具體的GIS相關知識點（如遙感圖像解譯）。詳細描述一個包含課前、課中環(huán)節(jié)的創(chuàng)新教學活動設計，明確使用的現(xiàn)代信息技術工具（在線平臺、GIS軟件、遙感影像）。闡述活動流程（預處理、分類、分析、展示），并點出每個環(huán)節(jié)的目標和學生活動。強調活動如何體現(xiàn)學生主體、實踐性、技術融合和協(xié)作學習。3.當前地球信息科學與技術專業(yè)教學改革中，CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，構思-設計-實現(xiàn)-運作）模式被認為是一種極具潛力的創(chuàng)新教學模式。CDIO模式的內涵是強調學生圍繞真實世界的工程系統(tǒng)或項目，完整地經歷從構思需求、設計方案、動手實現(xiàn)到運行測試和持續(xù)改進的工程實踐全過程。其優(yōu)勢在于：能夠有效整合理論教學與實踐教學，形成完整的知識體系和能力培養(yǎng)鏈條；通過項目驅動，激發(fā)學生的學習興趣和主動性，培養(yǎng)學生的工程思維、系統(tǒng)觀念和創(chuàng)新能力；促進團隊合作和溝通能力培養(yǎng)，模擬真實工作環(huán)境；使畢業(yè)生更符合行業(yè)需求，具備更強的就業(yè)競爭力。在地球信息科學專業(yè)實施CDIO模式要點包括：一是構建基于CDIO理念的課程體系，將課程內容整合到項目中，實現(xiàn)知識傳授與能力培養(yǎng)的統(tǒng)一；二是建設支持CDIO教學的項目庫和資源平臺，提供豐富的項目資源和實踐環(huán)境；三是改革教學方法與考核方式，注重過程考核和能力評價，采用項目答辯、成果展示等方式；四是加強師資隊伍建設，提升教師指導學生完成復雜項目的能力；五是深化校企合作，共同開發(fā)項目、提供實踐機會，確保項目的真實性和前沿性。通過有效實施CDIO模式，能夠顯著提升地球信息