徐 艷，黃 瑞，馬 玉 銀，王 海 玫

高職院校“GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)”課程教學(xué)改革探索

徐 艷，黃 瑞，馬 玉 銀，王 海 玫

“GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)”是高職院校GIS專業(yè)課程體系中，基于GIS與計(jì)算機(jī)編程的一門實(shí)踐性較強(qiáng)的綜合性課程。結(jié)合高職院校教學(xué)環(huán)境和學(xué)生知識(shí)背景，論述該課程的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容，分析了目前教學(xué)過程中存在的問題，探討了教學(xué)進(jìn)程安排、教學(xué)方式多樣化、實(shí)踐教學(xué)層次化和理實(shí)考核形式并重等改革方案。教學(xué)實(shí)踐證明，基于平時(shí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的教學(xué)改革方案，加深了學(xué)生對(duì)組件式開發(fā)的基本概念和基本原理的理解，強(qiáng)化了學(xué)生應(yīng)用組件式技術(shù)開發(fā)GIS應(yīng)用系統(tǒng)技能的掌握，從而提高了課程教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

高職；GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)；教學(xué)改革；實(shí)踐性

“GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)”是高職院校GIS專業(yè)核心課程之一，是將軟件工程等理論和GIS軟件開發(fā)相結(jié)合的產(chǎn)物。[1]因此，先修課程涉及“地理信息系統(tǒng)”“地圖制作”“計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)”“VB程序設(shè)計(jì)語言”等GIS原理性課程和計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)課程。在課程教學(xué)過程中，如何幫助學(xué)生建立豐富的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)正確的學(xué)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是課程教學(xué)的重點(diǎn)，值得思考與探索。

一、教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容

地理信息系統(tǒng)開發(fā)分為獨(dú)立開發(fā)、單純二次開發(fā)和集成二次開發(fā)三種。獨(dú)立開發(fā)難度太大，單純二次開發(fā)受GIS提供的編程語言的限制差強(qiáng)人意，因此，結(jié)合GIS工具軟件與可視化開發(fā)語言的集成二次開發(fā)方式，成為GIS應(yīng)用開發(fā)的主流方式。[2]開課前學(xué)生已掌握GIS的基本原理，并具備程序開發(fā)基礎(chǔ)能力，可以開展本課程教學(xué)。

（一）教學(xué)目的

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解GIS設(shè)計(jì)的方法、過程和實(shí)現(xiàn)技術(shù)；[3]培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能、邏輯思維能力、文檔編寫能力和軟件設(shè)計(jì)能力，使學(xué)生建立系統(tǒng)化的GIS軟件開發(fā)思想，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的思考、理解、設(shè)計(jì)和創(chuàng)作，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。[4]為今后從事GIS設(shè)計(jì)與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

（二）教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合高職院校GIS專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，“GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)”采用集成二次開發(fā)方式，選用ESRI公司的組件式MapObjects與可視化開發(fā)工具VisualBasic2008集成開發(fā)平臺(tái)，展開理論和實(shí)踐內(nèi)容教學(xué)（如表1）。理論教學(xué)圍繞MO的組成、功能及主要對(duì)象等，并借助簡(jiǎn)單示例引導(dǎo)入門；實(shí)踐教學(xué)通過示例演示，使學(xué)生對(duì)MO產(chǎn)生較全面深入的認(rèn)識(shí)；最后，通過整合，展示如何通過MO構(gòu)建一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)。

二、存在問題及原因分析

（一）學(xué)生因素

1.高職類學(xué)生普遍對(duì)計(jì)算機(jī)開發(fā)技術(shù)掌握程度不高，對(duì)軟件開發(fā)和編程存在恐懼心理，很大程度上影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。該課程知識(shí)點(diǎn)具有綜合性和技術(shù)性，尤其是VB+MO面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程的思維不好掌握。

2.在上機(jī)操作中不善于主動(dòng)交流學(xué)習(xí)。部分學(xué)生本身VB編程語言基礎(chǔ)較弱，再結(jié)合MO集成開發(fā)難度加大，遇到問題根據(jù)自己的理解找相似的模式套用，或可以按照教師的操作流程來做，但是，不理解背后原理及整個(gè)流程的意義，不會(huì)主動(dòng)與教師和同學(xué)進(jìn)行交流探討，缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，久而久之，對(duì)課程學(xué)習(xí)失去信心及耐性。

表1實(shí)踐課程教學(xué)內(nèi)容

（二）教學(xué)因素

1.缺少對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式“以教師為中心，學(xué)生被動(dòng)接受”的填鴨式教學(xué)方法，忽略了對(duì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索精神的培養(yǎng)，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.不能針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊而做到因人施教。學(xué)生來自于不同地方、不同學(xué)校，在計(jì)算機(jī)知識(shí)的掌握程度上大不相同。如果在教學(xué)中，只考慮到基礎(chǔ)好的學(xué)生而講得偏快，就會(huì)有部分學(xué)生無法跟上教師的節(jié)奏，影響其學(xué)習(xí)積極性；如果只考慮基礎(chǔ)不是很好的學(xué)生而講得偏慢，就會(huì)在整體上影響教學(xué)進(jìn)度，同時(shí)，也會(huì)降低部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、教學(xué)改革的探索

（一）合理安排教學(xué)進(jìn)程，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

因?yàn)檎n程涉及計(jì)算機(jī)編程語言和GIS二次開發(fā)語言，知識(shí)點(diǎn)和內(nèi)容較多，不易講解透徹和理解到位，需要教師在課程開設(shè)前系統(tǒng)把握教學(xué)內(nèi)容，合理安排理論知識(shí)和操作演練的教學(xué)過程。同時(shí)，對(duì)于每一節(jié)課的教學(xué)安排，需要在課堂上精講多練，主要內(nèi)容要講解詳細(xì)、條理清晰；對(duì)于學(xué)生不好理解和不易把握的知識(shí)點(diǎn)，可以提供教師自身的經(jīng)驗(yàn)和方法，以供學(xué)生借鑒學(xué)習(xí)；對(duì)于學(xué)生可以理解的內(nèi)容，只需表達(dá)主要問題，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)即可，讓學(xué)生在思考問題時(shí)能更深入了解教師所講過的知識(shí)點(diǎn)。

（二）堅(jiān)持多媒體輔助教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

課程開設(shè)之初，選用視頻演示的方式向?qū)W生介紹GIS項(xiàng)目的應(yīng)用，借助學(xué)生比較熟悉的ArcGIS、CAD平臺(tái)及ESRI軟件開發(fā)大賽成果展示等，讓學(xué)生理解GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)的用途和價(jià)值。主體教學(xué)內(nèi)容基本采用多媒體教學(xué)方法，將枯燥難懂的概念以直觀易懂的方式表現(xiàn)出來。在進(jìn)行理論教學(xué)的同時(shí)，教師可做些簡(jiǎn)單的編碼操作演示，讓學(xué)生了解基本開發(fā)過程，從而降低畏難情緒，提高學(xué)習(xí)興趣，提前熟悉上機(jī)操作環(huán)境和功能實(shí)現(xiàn)過程。

（三）精心設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)內(nèi)容，突出教學(xué)層次感

本課程是實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，上機(jī)操作是教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)。要引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)踐來加深對(duì)課程中理論知識(shí)的理解，并通過實(shí)踐掌握GIS設(shè)計(jì)的方法技術(shù)，從而提高設(shè)計(jì)與編程能力。針對(duì)高職院校GIS專業(yè)學(xué)生基本情況，教學(xué)目標(biāo)定位于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用VB2008+MO進(jìn)行小型GIS程序的編寫能力。在教學(xué)過程中，側(cè)重提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)的信心和成就感，通過提高程序調(diào)試的技巧，提升學(xué)生逐步掌握編寫較大程序的能力。

因此，在教學(xué)內(nèi)容安排上，本課程要突出教學(xué)的層次感，從簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)開始，然后，根據(jù)學(xué)生的操作能力與對(duì)本課程的理解程度，使其慢慢接觸相對(duì)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，由淺入深，循序漸進(jìn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)試，教師承擔(dān)引導(dǎo)和輔導(dǎo)作用。全課程由五個(gè)子項(xiàng)目和一個(gè)綜合項(xiàng)目組成六大項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)（如表1）。[5-6]實(shí)踐內(nèi)容側(cè)重于地圖編輯與制圖操作，回避坐標(biāo)系和幾何對(duì)象等高難度的知識(shí)點(diǎn)，以保證學(xué)生通過該課程學(xué)會(huì)利用VB+MO完成GIS基本功能的設(shè)計(jì)與開發(fā)。最后，要求學(xué)生撰寫課堂實(shí)驗(yàn)練習(xí)，課堂實(shí)驗(yàn)練習(xí)按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟及方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及總結(jié)的格式書寫，以培養(yǎng)學(xué)生的書面表達(dá)能力和總結(jié)能力。

（四）開展多種教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力

針對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可采用小組進(jìn)行GIS子項(xiàng)目開發(fā)練習(xí)；再選擇小課堂的方式，讓學(xué)生講解設(shè)計(jì)流程和代碼功能，演示編程結(jié)果；要求學(xué)生學(xué)會(huì)MapObjects在線幫助，利用幫助中的開發(fā)實(shí)例編碼進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探索；最終，讓學(xué)生理解開發(fā)思路，分析已有程序，修改及調(diào)試程序，并就其中發(fā)生的問題進(jìn)行集體討論，以增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探索能力。

（五）理論知識(shí)和上機(jī)操作考核并重，全面提高教學(xué)質(zhì)量

課程考核選擇將理論考核和上機(jī)操作同步進(jìn)行的方式。理論部分著重考查學(xué)生對(duì)基本概念和原理的掌握；上機(jī)操作側(cè)重考察學(xué)生的編程應(yīng)用及空間思維能力。基于該課程的實(shí)踐型及應(yīng)用型特點(diǎn)，再結(jié)合初學(xué)者的基本情況，在考試命題時(shí)理論題目需要精簡(jiǎn)，上機(jī)題目選用平時(shí)上機(jī)操作項(xiàng)目，同時(shí)，教師對(duì)于學(xué)生存在問題應(yīng)從解決問題的思路上給予相應(yīng)指導(dǎo)。要全面衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，引導(dǎo)學(xué)生更加積極、主動(dòng)、有效地學(xué)習(xí)，從而全面提高教學(xué)質(zhì)量。

四、教學(xué)效果分析

高職院?！癎IS設(shè)計(jì)與開發(fā)”課程教學(xué)目標(biāo)，要求學(xué)生熟練地掌握GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)的基本概念和原理，并具備應(yīng)用組件式開發(fā)技術(shù)設(shè)計(jì)與開發(fā)GIS應(yīng)用系統(tǒng)的能力?；谝陨辖虒W(xué)改革方案的實(shí)施，學(xué)生普遍反映在整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)目的明確清晰、知識(shí)結(jié)構(gòu)豐富易懂且教學(xué)方法多樣有趣。

“GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)”是一門綜合性、實(shí)踐性和技術(shù)性要求較高的課程，不容易被初學(xué)者理解，在課程教學(xué)過程中存在著諸多困難。本文基于高職院校教學(xué)環(huán)境和學(xué)生基礎(chǔ)，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，分析了學(xué)生在學(xué)習(xí)課程中所存在的問題及原因，從而對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了探討。而通過對(duì)該課程的教學(xué)改革實(shí)踐，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，有效利用了多種教學(xué)資源，重點(diǎn)培養(yǎng)了學(xué)生的操作能力，強(qiáng)化訓(xùn)練了學(xué)生面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思維。綜合來看，這項(xiàng)課程改革從諸多方面改善了教學(xué)效果，提高了教學(xué)質(zhì)量。

[1]宋瑋，楊曉明.GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)教學(xué)方法探討[J].測(cè)繪與空間地理信息，2010，33（1）：1-2.

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[3]吳信才.地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010．

[4]張恒，劉群.GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2009，7（4）：45-47.

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[6]柳錦寶，張子民，張永福，等.組件式GIS開發(fā)技術(shù)與案例教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[責(zé)任編輯盛艷]

國家級(jí)教學(xué)資源庫建設(shè)項(xiàng)目“地理信息系統(tǒng)應(yīng)用”（項(xiàng)目編號(hào)：20120106）

徐艷，女，揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院講師，碩士，主要研究方向?yàn)镚IS應(yīng)用與開發(fā)；黃瑞，男，揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)辦公室副主任，副教授，博士，主要研究方向?yàn)楦呗毥逃获R玉銀，男，揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院院長，教授，碩士，主要研究方向?yàn)楦呗毥逃?；王海玫，女，揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院副院長，副教授，碩士，主要研究方向?yàn)閲临Y源管理。

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1674-7747（2017）09-0008-03