孟軍，翁　敏，萬　幼

(武漢大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430079)

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GIS專業(yè)學(xué)生地理素養(yǎng)的培養(yǎng)模式亢

孟軍，翁敏，萬幼

(武漢大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430079)

摘要：地理素養(yǎng)是地理學(xué)及相關(guān)學(xué)科培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)的最本質(zhì)的要素。在分析培養(yǎng)GIS專業(yè)學(xué)生地理素養(yǎng)必要性的基礎(chǔ)上，探討通過優(yōu)化地理學(xué)基礎(chǔ)課程、探索多樣的教學(xué)方式和手段，不斷強化學(xué)生地理素養(yǎng)和地理思維訓(xùn)練的培養(yǎng)模式，從而培養(yǎng)具有扎實的地理學(xué)基礎(chǔ)和過硬的地理應(yīng)用能力，真正能夠適應(yīng)社會需求和科研需要的GIS專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：地理素養(yǎng)；地理科學(xué)素養(yǎng)；地理人文素養(yǎng)；地理空間素養(yǎng)

素養(yǎng)教育已成為21世紀國際教育發(fā)展的重大課題和緊迫任務(wù)，國民素養(yǎng)是一個國家乃至全民族興旺發(fā)達的關(guān)鍵，地理素養(yǎng)又是國民素養(yǎng)的重要組成部分。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們越來越關(guān)注人地關(guān)系中的環(huán)境惡化、資源分配公平性、人與自然環(huán)境等問題，建立資源節(jié)約、環(huán)境友好和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的和諧社會是大家共同的目標。在此背景下，地理素養(yǎng)的育人價值也愈受重視，因此如何在教學(xué)實踐過程中培養(yǎng)地理信息系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生的地理素養(yǎng)和地理思維能力就非常關(guān)鍵。地理素養(yǎng)是指一個人能夠用地理學(xué)的觀點來觀察事物且運用地理學(xué)的技能來解決問題的內(nèi)在涵養(yǎng)[1-2]?！兜乩斫逃龂H憲章》[3]指出未來的各行各業(yè)的專家，都必須具備基本的地理素養(yǎng)和地理思維，因為所有學(xué)科都受到區(qū)域和環(huán)境的影響。有的專業(yè)必須接受深入的地理學(xué)研究，因為這些專業(yè)和地理環(huán)境密切相關(guān)。地理信息系統(tǒng)專業(yè)作為地理學(xué)衍生出來的一門學(xué)科，是在地理學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的現(xiàn)代技術(shù)手段。所以，GIS專業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)過程和實踐中，應(yīng)該從基本地理理論出發(fā)，結(jié)合GIS的最新技術(shù)和方法，培養(yǎng)學(xué)生的地理素養(yǎng)，使學(xué)生能自如應(yīng)用地理思維分析和解決與社會環(huán)境、人文經(jīng)濟相關(guān)的各類地理現(xiàn)象和地理問題。

1提升GIS專業(yè)學(xué)生地理素養(yǎng)的必要性

地理學(xué)是一門研究地球表層上作為整體及各個事物空間分布規(guī)律的科學(xué)?，F(xiàn)代地理學(xué)一般劃分為理論地理學(xué)、實驗地理學(xué)和技術(shù)地理學(xué)三個分支[4]，地理信息系統(tǒng)屬于技術(shù)地理學(xué)范疇。地理信息系統(tǒng)與地理學(xué)有著密切的關(guān)系。首先，地理學(xué)是地理信息系統(tǒng)的重要理論依托，地理信息系統(tǒng)的很多理論和方法都在地學(xué)問題的研究中產(chǎn)生和發(fā)展。其次，地理信息系統(tǒng)是以一種新的思想和技術(shù)手段來解決地理問題[5]。為了充分利用二者各自的優(yōu)勢，地理信息系統(tǒng)專業(yè)應(yīng)該重視對學(xué)生經(jīng)典地理學(xué)素養(yǎng)和地理思維的培養(yǎng)。在構(gòu)建地理信息系統(tǒng)專業(yè)人才本科培養(yǎng)體系中，既要強調(diào)GIS的新技術(shù)和新方法，也要重視地理學(xué)的基本知識和理論，只有把理論融入實踐，在實踐中強化理論，才能培養(yǎng)專業(yè)知識扎實、實踐動手能力強的創(chuàng)新人才。

GIS專業(yè)具有理工并舉的專業(yè)特點，本專業(yè)本科教學(xué)體系的目標是：用數(shù)學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的思維、用計算機科學(xué)與技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能、用地理學(xué)培養(yǎng)專業(yè)理論基礎(chǔ)、用地理信息系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識及技能。專業(yè)目標是培養(yǎng)全方位的人才，但在GIS的實際教學(xué)體系存在各種問題，如人才培養(yǎng)千篇一律缺乏特色、不注重實習(xí)實踐教學(xué)和學(xué)生動手能力的培養(yǎng)[6-7]，或者是過分偏重對軟件操作技能與編程技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)GIS技能工人。所以，部分GIS專業(yè)學(xué)生對GIS的認知就是“編程”，認為GIS專業(yè)的核心課程就是各種計算機編程課程，編程的好壞決定成績的好壞和所學(xué)專業(yè)知識的多少。不可否認，計算機是GIS的主要技術(shù)依托，計算機技術(shù)的發(fā)展促進了GIS技術(shù)的快速更新和發(fā)展，GIS的發(fā)展又為地理學(xué)的發(fā)展帶了新的機遇。但在解決實際地理問題時，技術(shù)和方法只是輔助手段，解決問題的關(guān)鍵在于是否采用了地理學(xué)理論和觀點來分析地理現(xiàn)象和解決地理問題。所以，在對GIS專業(yè)本科生培養(yǎng)的過程中，一方面要讓學(xué)生受到良好的專業(yè)技能訓(xùn)練，具有較強的實踐動手能力，能更好地適應(yīng)市場需要。另一方面要重視教會學(xué)生如何學(xué)習(xí)和鉆研科學(xué)問題，對學(xué)生進行科學(xué)思維的訓(xùn)練和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，從而培育具有學(xué)術(shù)氣質(zhì)的優(yōu)秀地理信息系統(tǒng)專業(yè)人才。

2GIS專業(yè)學(xué)生地理素養(yǎng)的培養(yǎng)模式

地理素養(yǎng)教育主要包括地理科學(xué)素養(yǎng)、地理人文素養(yǎng)和地理空間素養(yǎng)教育三方面[8]。欲培養(yǎng)GIS專業(yè)學(xué)生的地理素養(yǎng)，前提是設(shè)置具備統(tǒng)一架構(gòu)的專業(yè)課程體系，然后通過課堂理論和實踐教學(xué)強調(diào)地理基礎(chǔ)知識和地理學(xué)相關(guān)方法，即通過課程體系的構(gòu)建、教學(xué)內(nèi)容的更新、教學(xué)方法的改進等途徑來豐富學(xué)生的地理知識、強化地理技能、完善地理情感與價值觀。

2.1設(shè)計合理的課程體系培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

地理科學(xué)素養(yǎng)主要由地理科學(xué)知識、地理科學(xué)能力、地理科學(xué)方法、地理科學(xué)品質(zhì)和地理科學(xué)意識五個部分組成[9]。人地關(guān)系是地理學(xué)的核心理論，要培養(yǎng)GIS專業(yè)學(xué)生的地理科學(xué)素養(yǎng)，需要設(shè)置具備統(tǒng)一架構(gòu)的GIS專業(yè)課程體系。這個統(tǒng)一的架構(gòu)體系既包括傳授經(jīng)典地理知識的基礎(chǔ)課、培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力的實習(xí)實驗課程，還包括訓(xùn)練學(xué)生解決問題能力的相關(guān)方法論課程。首先，在設(shè)計地理信息專業(yè)的課程體系中，應(yīng)建立以人地關(guān)系為核心的地理基礎(chǔ)課程體系，包括與生態(tài)環(huán)境、社會生活、人口經(jīng)濟等密切相關(guān)的自然地理學(xué)、人文地理學(xué)和經(jīng)濟地理學(xué)等課程。同時，還要開設(shè)輔助理論教學(xué)的系列實踐課程，如地形地貌實習(xí)、地學(xué)數(shù)據(jù)分析實習(xí)等，使學(xué)生結(jié)合實踐去探索“人地關(guān)系”的基本規(guī)律和方法。其次，還需要開設(shè)能解決地理問題的各種方法論課程，比如開設(shè)計量地理學(xué)、地學(xué)數(shù)據(jù)分析、地統(tǒng)計學(xué)等課程。這些課程側(cè)重將數(shù)學(xué)方法、統(tǒng)計學(xué)方法引入到地理學(xué)的研究中，從而使學(xué)生能夠綜合運用地理學(xué)各種方法解決實際問題，形成良好的地理科學(xué)意識。

2.2經(jīng)典理論與社會現(xiàn)實案例相結(jié)合培養(yǎng)人文素養(yǎng)

地理人文素養(yǎng)主要包括人文地理知識和地理學(xué)科中的人文精神兩個部分[8]。要培養(yǎng)學(xué)生的地理人文素養(yǎng)，教師應(yīng)在地理教材和教案中不斷補充與社會生活息息相關(guān)的新技術(shù)和新知識。同時，應(yīng)在課堂教學(xué)和實踐教學(xué)中補充反映社會現(xiàn)實的論題，如城市犯罪與社會經(jīng)濟特征的空間關(guān)聯(lián)性、人口的地域分布與歷史變遷、禽流感及其人類生存環(huán)境、傳染性疾病的空間分布是否與污染分布有關(guān)，戰(zhàn)爭與生態(tài)破壞等。在基礎(chǔ)地理學(xué)的教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)聯(lián)系實際，用地理學(xué)的基本原理和方法來解釋這些地理現(xiàn)象，如區(qū)位論、文化景觀論、行為論等。在GIS專業(yè)課程的教學(xué)中，應(yīng)緊緊圍繞這些現(xiàn)實問題展開，采用GIS先進的技術(shù)方法深入探討這些現(xiàn)象的空間分布規(guī)律、空間聯(lián)系及與社會環(huán)境之間的關(guān)系等，解決與資源與環(huán)境、社會經(jīng)濟生活密切相關(guān)的各種地理問題。所以，在傳授經(jīng)典地理學(xué)理論和先進GIS技術(shù)時，同時要讓學(xué)生結(jié)合社會人文知識來理解這些理論，實施這些方法，實現(xiàn)地理信息系統(tǒng)專業(yè)不僅培養(yǎng)“IT技術(shù)工程師”，也培養(yǎng)出“地理分析師”。

2.3基于GIS技術(shù)訓(xùn)練空間素養(yǎng)

地理空間素養(yǎng)是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)和實踐的基礎(chǔ)上，能從地理空間的角度去看待、解釋和分析地理現(xiàn)象并處理地理問題所表現(xiàn)出來的內(nèi)在修養(yǎng)。它包括空間思維能力、空間實踐能力和和空間綜合關(guān)聯(lián)能力。GIS技術(shù)具有強大的地圖功能、三維可視化與虛擬現(xiàn)實技術(shù)功能和空間數(shù)據(jù)分析功能等，這些特點在培養(yǎng)學(xué)生地理空間素養(yǎng)方面具有很大的優(yōu)勢。地圖包含豐富的地理信息，通過地圖可認識地理對象的空間結(jié)構(gòu)、時間過程變化、變化規(guī)律及與其他要素之間的相互聯(lián)系。地圖是人們認知世界的一種重要載體，作為培養(yǎng)學(xué)生地理空間素養(yǎng)最有效的手段，教師應(yīng)在地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生利用地圖增強空間思維、發(fā)展想象能力。其次，GIS可以提供多媒體、三維與虛擬現(xiàn)實等空間信息可視化方式，這些可視化形式通過視覺、聽覺和觸覺等向?qū)W生提供信息和知識，可以使學(xué)生達到不同類型的知覺經(jīng)驗，產(chǎn)生綜合性感受，以全局、直觀、身臨其境的方式觀察地理空間問題與現(xiàn)象。最后，GIS的空間分析功能幫助挖掘地理現(xiàn)象分布規(guī)律、調(diào)控在地理空間上發(fā)生的事件、幫助再現(xiàn)歷史、將來的地理現(xiàn)象過程。這些GIS新技術(shù)和方法，在幫助學(xué)生理解專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，潛移默化地引導(dǎo)青年學(xué)生的空間思維與行為，最終建構(gòu)學(xué)生觀察、認識世界的思維方法。

2.4改變現(xiàn)有教學(xué)方式，增強學(xué)習(xí)興趣

單純的“教師講學(xué)生聽”教學(xué)模式已不能使GIS專業(yè)課程的教學(xué)達到最佳效果。為了訓(xùn)練學(xué)生的地理素養(yǎng)，在GIS專業(yè)課程課堂教學(xué)中，教師應(yīng)采用多種教學(xué)方式，比如在課堂教學(xué)中采用交互式、案例式、團隊式等方法，通過這些方式更透徹地傳授理論知識，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)科的發(fā)展和實踐經(jīng)驗積累，設(shè)計與社會生活緊密相關(guān)的各種問題，使學(xué)生能夠很快地了解如何采用GIS技術(shù)和方法來解決地理學(xué)相關(guān)問題。如在筆者所教授的《空間分析與地統(tǒng)計學(xué)》這門課的課堂教學(xué)中，就采用了多種方式的結(jié)合應(yīng)用，取得了較好的效果。教師規(guī)劃多個與資源環(huán)境、社會經(jīng)濟生活密切相關(guān)的題目，要求學(xué)生能運用書本相關(guān)理論來分析這些問題。采用學(xué)生分組完成題目的方式，要求每組成員在課后分工搜集文獻，閱讀論文及相關(guān)資料，把分析后的內(nèi)容以圖文并茂、理論和案例結(jié)合的方式做成PPT，并在課堂上進行書面和口頭展示。這種方式一是鍛煉了學(xué)生獨立思考和分析問題的能力，掌握了解決問題的方法和途徑，增強了學(xué)生主動學(xué)習(xí)地理學(xué)知識的動力和興趣。二是采用學(xué)生分組合作方式，既能充分發(fā)揮學(xué)生各自的特長，又能培養(yǎng)學(xué)生團隊合作的精神。通過這種教學(xué)方式，使學(xué)生在文獻搜集、閱讀和分析、資料整理和案例展示中既掌握了相關(guān)專業(yè)知識，又在PPT制作和課堂展示中鍛煉了動手、動口能力。

3結(jié)束語

在GIS本科教育過程中，把地理學(xué)經(jīng)典理論融入到專業(yè)課的課堂教學(xué)和實踐教學(xué)中，可以在訓(xùn)練學(xué)生實踐動手能力的基礎(chǔ)上，提升學(xué)生認知和解譯地理問題的能力。使學(xué)生能夠正確認識地理問題與資源環(huán)境、社會經(jīng)濟的關(guān)系，并促進GIS技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展。同時，利用GIS技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的地理素養(yǎng)和地理空間思維，培養(yǎng)本科生像使用計算器和word程序一樣地使用GIS將不同學(xué)科知識加以綜合，充分利用這一現(xiàn)代化工具為資源與環(huán)境評價作出貢獻。各開設(shè)GIS專業(yè)的學(xué)校，應(yīng)在注重自身特色的基礎(chǔ)上,通過優(yōu)化地理學(xué)基礎(chǔ)課程、增強地理信息新技術(shù)和新方法與傳統(tǒng)地理學(xué)的結(jié)合、探索多樣的教學(xué)方式和手段，訓(xùn)練和強化學(xué)生的地理素養(yǎng)和思維。從而培養(yǎng)在知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)方面全面發(fā)展的、真正能夠適應(yīng)社會需求和科研需要的創(chuàng)新人才。

參考文獻：

[1]袁孝亭,王向東.中學(xué)地理素養(yǎng)教育[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]WinshipJM.Geographicliteracyandworldknowledgeamongundergraduatecollegestudents[D].VirginiaTech,2004.

[3]馮以浤.地理教育國際憲章[J].地理學(xué)報,1993(7):23.

[4]TomlinsonRF(ed).GeographicDataHandling.IGU,Ottawa(1972)/

[5]何建邦,鐘耳順.論地理信息系統(tǒng)及其在地理學(xué)中的地位[J].地理學(xué)報,1993,48(1)：84-90.

[6]韓芳.論地理學(xué)思維對普通高校GIS專業(yè)本科教育的重要性[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2013,10(12)：274-275.

[7]周英,張祖陸,張邦花，等.GIS專業(yè)的地理學(xué)基礎(chǔ)強化探討[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2008,23(2)：105-108.

[8]劉玉婷.淺談地理教師的專業(yè)素養(yǎng)[J].金色年華：教學(xué)參考,2013 (5)：190-190.

[9]王向東,袁孝亭.地理素養(yǎng)的核心構(gòu)成和主要特點[J].課程·教材·教法,2005 (12)：64-67.

[10] 張海瑞，吳學(xué)饒，蘭小機.基于ArcGISforAndroid野外實習(xí)數(shù)據(jù)采集與導(dǎo)航系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].測繪工程，2015,24(3)：36-39.

[責(zé)任編輯：路曉鴿]

The mode of fostering geographic literacy for GIS specialty

KANG Mengjun,WENG Min,WAN You

(SchoolofResourceandEnvironmentScience,WuhanUniversity,Wuhan430079,China)

Abstract：Fostering geographic literacy is the essence of geographical education.This paper presents the the necessity of fostering geographic literacy for GIS specialty,and discusses the mode of training students' geographic literacy and geographic thinking by optimizing the geography curriculum and exploring a variety of teaching methods and means.Its aim is to develop the GIS professionals with a solid foundation and excellent geographic application ability.

Key words：Geographic literacy;geography science literacy;human geography literacy;geospatial literacy

DOI:10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2016.07.016

中圖分類號：P208;G640

文獻標識碼：A

文章編號：1006-7949(2016)07-0078-03

收稿日期：2015-08-07

作者簡介：亢孟軍(1983-)，男，講師，博士.