王航

摘 要： 文章針對(duì)《地理信息系統(tǒng)概論》課程特點(diǎn)和高師地科專(zhuān)業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀，提出存在的一些問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行教革設(shè)計(jì)和實(shí)施方法探討。

關(guān)鍵詞： GIS課程 教學(xué)改革 高校地理師范類(lèi)專(zhuān)業(yè)

1.擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

隨著“數(shù)字地球”、“智慧城市”等項(xiàng)目的深入開(kāi)展，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，縮寫(xiě)GIS）理論和技術(shù)方法已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域[1]?？梢哉f(shuō)，GIS技術(shù)已成為現(xiàn)代地理學(xué)成熟的一個(gè)重要標(biāo)志[2]。因此，《地理信息概論》課程被寫(xiě)入地理類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)方案，成為專(zhuān)業(yè)必修課。對(duì)于高校非GIS專(zhuān)業(yè)學(xué)生說(shuō)，地理信息系統(tǒng)研究和學(xué)習(xí)的地理對(duì)象具有時(shí)空特性、差異性和綜合性，對(duì)學(xué)習(xí)者的抽象認(rèn)知能力和時(shí)空分析能力要求較高，加之GIS是一門(mén)注重實(shí)踐和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，所以，在大部分高校地理師范類(lèi)學(xué)生眼中，GIS這門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課程比較難以掌握。通過(guò)多年教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在高校非GIS專(zhuān)業(yè)中主要存在以下幾個(gè)GIS課程學(xué)習(xí)問(wèn)題。

（1）認(rèn)知方面。以高師地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生為例，一部分學(xué)生認(rèn)為師范類(lèi)的學(xué)生學(xué)不學(xué)GIS，對(duì)以后當(dāng)老師影響不大，學(xué)好自然和人文，能上臺(tái)講課才是關(guān)鍵；另一部分同學(xué)則認(rèn)為GIS課程學(xué)習(xí)難度較大，并且需要花費(fèi)大量時(shí)間實(shí)踐，拿到的學(xué)分或成績(jī)一般，感覺(jué)付出與收獲不平衡。由于不能正確認(rèn)識(shí)GIS課程，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)GIS興趣不高，學(xué)習(xí)氛圍不濃。

（2）GIS硬件方面。GIS硬件用以存儲(chǔ)、處理、傳輸和顯示地理或空間數(shù)據(jù)，是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐活動(dòng)的物理載體。GIS硬件系統(tǒng)種類(lèi)較多，設(shè)備更新?lián)Q代較快，硬件不足問(wèn)題較普遍。

（3）數(shù)據(jù)獲取困難。數(shù)據(jù)是GIS的“血液”，對(duì)發(fā)揮GIS功能至關(guān)重要。數(shù)據(jù)的采集與獲取所需周期較長(zhǎng)，不穩(wěn)定因素多。

（4）學(xué)生動(dòng)手能力欠缺。大部分學(xué)生“課上心動(dòng)，課下不動(dòng)”，不愿動(dòng)手嘗試。認(rèn)為動(dòng)手做，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，寧可多做幾道理論作業(yè)，也不愿做簡(jiǎn)單的上機(jī)實(shí)驗(yàn)。既使一些GIS專(zhuān)業(yè)軟件，沒(méi)有安裝、不會(huì)安裝的情況也較普遍。

2.教學(xué)改革項(xiàng)目

對(duì)于非GIS專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置來(lái)說(shuō)，《地理信息系統(tǒng)概論》一般學(xué)時(shí)設(shè)置在48學(xué)時(shí)至64學(xué)時(shí)之間，理論學(xué)時(shí)與實(shí)踐學(xué)習(xí)比例在3：1左右。教學(xué)目標(biāo)以培養(yǎng)具有初步地理信息系統(tǒng)理論研究與技術(shù)應(yīng)用能力為主，在此教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，抓住GIS課程特點(diǎn)，進(jìn)行理論和實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)。

（1）優(yōu)化課程章節(jié)，整合教學(xué)內(nèi)容。GIS課程的學(xué)習(xí)需要有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)等學(xué)前相關(guān)課程鋪墊，而非GIS專(zhuān)業(yè)學(xué)生一般比較缺少這些基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)于高師地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，直接進(jìn)入抽象的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作有一定難度，這就需要任課教師針對(duì)學(xué)情，調(diào)整重點(diǎn)和難點(diǎn)，并對(duì)教材進(jìn)行取舍；在授課過(guò)程中，抓住重點(diǎn)，并圍繞重點(diǎn)，梳理各章節(jié)編排思路，構(gòu)建知識(shí)體系框架，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展由點(diǎn)到線、由線到面的教學(xué)設(shè)計(jì)。對(duì)于高師地科學(xué)生來(lái)說(shuō)，大部分學(xué)生希望自己畢業(yè)后當(dāng)一名地理老師，而地圖是中學(xué)地理知識(shí)的主要載體，抓住學(xué)生對(duì)地圖制圖的需求，任課教師可以設(shè)計(jì)以“地圖”為中心，進(jìn)行地圖制圖要素、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、地圖投影、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。

（2）改革教學(xué)方法。以學(xué)生為主體，以“把握基礎(chǔ)教育，突出前沿技術(shù)，注重實(shí)踐環(huán)節(jié)”為原則，進(jìn)行基礎(chǔ)理論與實(shí)踐教學(xué)?；贕IS課程自身綜合性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，進(jìn)行“由點(diǎn)到線，由線到面”的立體式教學(xué)。在教師教學(xué)過(guò)程中，注重實(shí)踐與理論的結(jié)合，重視學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。通過(guò)案例教學(xué)法、問(wèn)題化解法、比較法等多種教法的靈活運(yùn)用，學(xué)生在愉悅而緊張的學(xué)習(xí)與實(shí)踐中掌握終生有用的地理信息技術(shù)。

（3）加大實(shí)踐教學(xué)。鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。從一些相對(duì)簡(jiǎn)單、與學(xué)生的生活聯(lián)系比較緊密的社會(huì)問(wèn)題開(kāi)始，設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生通過(guò)觀察這些社會(huì)問(wèn)題，運(yùn)用GIS技術(shù)進(jìn)行處理、分析和解決，鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，更重要的是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（4）重視實(shí)踐活動(dòng)成果。對(duì)于學(xué)生取得的成果，應(yīng)該以公開(kāi)的方式，讓更多人了解，必要時(shí)可取證于社會(huì)相關(guān)部門(mén)，得到社會(huì)的認(rèn)可，并加以推廣，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)GIS的熱情，使更多學(xué)生關(guān)注GIS。同時(shí)，提高學(xué)生活動(dòng)成果的利用程度，教師在GIS課堂教學(xué)中可引用學(xué)生成果進(jìn)行教學(xué)；并引導(dǎo)學(xué)生利用GIS技術(shù)和成果進(jìn)行說(shuō)課、試講、教育實(shí)習(xí)等。

（5）注重GIS人才培養(yǎng)。GIS課程學(xué)習(xí)存在一定的難度，被許多學(xué)生看做深不可測(cè)、難度很大。教師短時(shí)間內(nèi)無(wú)法做到讓每一位學(xué)生都對(duì)GIS有濃厚興趣及極大的學(xué)習(xí)熱情。在教學(xué)過(guò)程中，教師組織創(chuàng)建“GIS興趣學(xué)習(xí)小組”，制定“GIS拔尖人才培養(yǎng)方案”，設(shè)計(jì)有挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，選拔小組成員進(jìn)行各項(xiàng)GIS技能比賽，組織“比賽經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”等活動(dòng)，對(duì)GIS學(xué)習(xí)和比賽成果進(jìn)行宣傳?！?S興趣小組”在發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)GIS人才的同時(shí)，起到模范帶頭作用，帶動(dòng)更多學(xué)生走出GIS學(xué)習(xí)誤區(qū)，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，積極投入GIS學(xué)習(xí)。

（6）考核形式和評(píng)分方式多元化。高師地科專(zhuān)業(yè)常用到的《地理信息概論》課程考核總成績(jī)由三部分構(gòu)成，分別為期末卷面成績(jī)占60%，期末機(jī)試成績(jī)占20%，平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)占20%。通過(guò)對(duì)歷屆學(xué)生的調(diào)查，大家對(duì)于這樣的考核方案比較滿意，但存在個(gè)別學(xué)生平時(shí)電腦實(shí)驗(yàn)操作很好，到了期末上機(jī)實(shí)操考試時(shí)，心理緊張表現(xiàn)反常情況；一些GIS特長(zhǎng)生無(wú)法伸展技能情況。因此，接下來(lái)的課程考核方式可采取以下幾種形式：在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交課程論文、學(xué)生小組創(chuàng)新課題成果報(bào)告、GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在實(shí)施多種考核方式前，首先要制定公平、公正、公開(kāi)的評(píng)分方案，只有建立完整的、適宜的考核評(píng)分方案，才能確保多樣化考核方式順利進(jìn)行。

3.課程教革實(shí)施途徑

（1）通過(guò)補(bǔ)充GIS信息量提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。GIS技術(shù)已滲透到自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)今社會(huì)已掀起一場(chǎng)GIS技術(shù)的革命。比如：潮州市政府的“數(shù)字潮州”工程，汕頭市的“三維汕頭”、廣州市的“智慧城市“等項(xiàng)目，借助這些發(fā)生在學(xué)生周邊的、和他們息息相關(guān)的GIS項(xiàng)目，進(jìn)行GIS認(rèn)知教育、素質(zhì)教育和技術(shù)學(xué)習(xí)；還可借助社會(huì)上的一些熱點(diǎn)問(wèn)題，如馬航M370失聯(lián)事件，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)衛(wèi)星影像，了解雷達(dá)工作原理；借助學(xué)生關(guān)心的2013年汕頭潮陽(yáng)澇災(zāi)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用GIS空間分析功能進(jìn)行洪水淹沒(méi)區(qū)分析等學(xué)習(xí)。告訴學(xué)生對(duì)于GIS來(lái)說(shuō)“沒(méi)有做不到的，只有想不到的”，大家只有經(jīng)常瀏覽專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站、論壇，才能把握GIS的脈搏。通過(guò)對(duì)GIS信息量的補(bǔ)充，改變學(xué)生對(duì)GIS的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）優(yōu)化案例教學(xué)。從高師地科學(xué)生角度進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。緊緊圍繞“以學(xué)生為本”，展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)，值得每一位老師探索和踐行。教師要勇于推陳出新，如在GIS理論課程第六章應(yīng)用模型講解時(shí)，一般都會(huì)選擇“GIS在商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)選址中的應(yīng)用”、“GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用”等經(jīng)典案例，這些經(jīng)典案例雖說(shuō)具有很強(qiáng)的代表性，涵蓋大部分重點(diǎn)和難點(diǎn)，但是在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的表現(xiàn)并不活躍。究其原因，一方面是這些案例涉及很多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，學(xué)生缺乏相關(guān)背景知識(shí)，加上社會(huì)經(jīng)驗(yàn)不足，使得這些案例對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，比較抽象，難以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另一方面是教師在這些復(fù)雜的GIS實(shí)驗(yàn)里面，更多的是向?qū)W生介紹、演示案例內(nèi)容和解題思路，留給學(xué)生自己動(dòng)手的機(jī)會(huì)少，或者學(xué)生依賴于教師的演示和說(shuō)教，學(xué)習(xí)積極性不高，創(chuàng)新性能力欠缺。因此，教師在選擇案例時(shí)，應(yīng)選擇學(xué)生感興趣的主題展開(kāi)GIS教學(xué)，一些相對(duì)簡(jiǎn)單，或者與學(xué)生生活聯(lián)系緊密的案例，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生“提出猜想——驗(yàn)證猜想——展示成果”這樣的教學(xué)思路，進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。選擇學(xué)生感興趣的主題，便于學(xué)生獲得直觀認(rèn)識(shí)和第一手資料，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)教學(xué)積累與反思，創(chuàng)建理論案例數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)操案例庫(kù)、元數(shù)據(jù)庫(kù)、操作文檔數(shù)據(jù)庫(kù)等各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)，編制理論與實(shí)踐教學(xué)參考，設(shè)計(jì)教學(xué)案例框架。

（3）加強(qiáng)校校合作、校企合作。教學(xué)過(guò)程中，由于GIS軟件、硬件更新速度快、種類(lèi)多等原因，難免會(huì)出現(xiàn)軟件欠缺、硬件不足的情況，增進(jìn)校校合作、校企合作在很大程度上可以幫助GIS教師解決這些問(wèn)題。對(duì)于硬件資源來(lái)說(shuō)，如在教學(xué)過(guò)程中要用到手扶跟蹤數(shù)字化儀，數(shù)字化儀是進(jìn)行紙質(zhì)地圖矢量化時(shí)的一個(gè)工具，利用該工具進(jìn)行數(shù)字化的過(guò)程中，可以幫助學(xué)生理解坐標(biāo)系、兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（柵格和矢量）的相互轉(zhuǎn)換過(guò)程、地圖變形與幾何糾正等知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和理解。地科專(zhuān)業(yè)沒(méi)有這樣的設(shè)備，對(duì)于這些知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)大多通過(guò)理論講解、圖片展示進(jìn)行，學(xué)生理解和認(rèn)知有限，影響教學(xué)效果。在這種情況下，教學(xué)單位可以通過(guò)與地方測(cè)繪部門(mén)、勘探公司建立友好合作關(guān)系，以共建校外學(xué)生實(shí)習(xí)基地的形式，進(jìn)行產(chǎn)—學(xué)—研一體化辦學(xué)，讓學(xué)生參觀及實(shí)地操作數(shù)字化儀，參與地圖測(cè)繪、轉(zhuǎn)繪、出圖過(guò)程。校企合作模式一方面為學(xué)生提供使用各類(lèi)儀器設(shè)備、學(xué)習(xí)新技術(shù)的機(jī)會(huì)，鞏固理論與實(shí)踐的知行統(tǒng)一。另一方面學(xué)校為企業(yè)提供GIS人才和科研力量，實(shí)現(xiàn)校企雙贏。校校合作的提出，主要源于地理專(zhuān)業(yè)的區(qū)域特點(diǎn)，地方高校地理專(zhuān)業(yè)的老師可以說(shuō)是各個(gè)區(qū)域的“地理百科全書(shū)”，特別是進(jìn)行地理野外見(jiàn)習(xí)時(shí)，很有必要借助當(dāng)?shù)氐乩砝蠋煹牧α窟M(jìn)行綜合地理實(shí)踐，讓師生感受和獲取“地道的”地理知識(shí)。總之，校校合作、校企合作模式，為建設(shè)硬件和軟件共享平臺(tái)，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提供資源。

4.結(jié)語(yǔ)

課程教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，如何從學(xué)生視角構(gòu)建《地理信息系統(tǒng)概論》教學(xué)，立足地方資源，培養(yǎng)知行統(tǒng)一、學(xué)思統(tǒng)一的地理人才，值得我們不斷探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃杏元，馬勁松.地理信息系統(tǒng)概論[M].高等教育出版社（第三版），2008.

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