龐小平 阮 晴 馬晨燕 翁 敏 黃麗娜 任 福 徐軼姝

1 武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢，430079 2 武漢大學(xué)地理信息系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢，430079 3 自然資源部數(shù)字制圖與國土信息應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢，430079 4 武漢大學(xué)中國南極測繪研究中心，湖北 武漢，430079

地理信息科學(xué)是近20年來興起的一門集地理學(xué)、計(jì)算機(jī)、遙感技術(shù)和地圖學(xué)于一體的交叉學(xué)科，主要培養(yǎng)具備地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)、遙感技術(shù)方面的基礎(chǔ)理論、基本知識、基本技能的高級專門人才［1］。在學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)中，除了數(shù)學(xué)素養(yǎng)、地理思維、空間思維的培養(yǎng)外，美學(xué)素養(yǎng)也是一種重要的專業(yè)素質(zhì)［2，3］。在本科教學(xué)與實(shí)踐中要加強(qiáng)藝術(shù)教育與美學(xué)教育，以提高學(xué)生認(rèn)識美、感覺美、評價(jià)美、鑒賞美、享受美、表達(dá)美、創(chuàng)造美的意識和能力［4］。地圖之美和時(shí)空大數(shù)據(jù)可視化之美都是地理信息世界科學(xué)性和藝術(shù)性的統(tǒng)一［5］，因此，須從大數(shù)據(jù)時(shí)代地理信息科學(xué)專業(yè)新特征入手［6-8］，厘清地圖美學(xué)在現(xiàn)代地圖學(xué)科體系中的地位及其在地理信息認(rèn)知、傳輸和視覺感受過程中的功效，在課程設(shè)置中注重美學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，提升學(xué)生對地圖美的感知和創(chuàng)造能力。

1 大數(shù)據(jù)時(shí)代地理信息科學(xué)專業(yè)新特征

大數(shù)據(jù)時(shí)代，地理信息科學(xué)專業(yè)面臨的挑戰(zhàn)體現(xiàn)為專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的4個(gè)轉(zhuǎn)向：

1）從“數(shù)據(jù)精度”到“數(shù)據(jù)廣度”和“數(shù)據(jù)深度”的轉(zhuǎn)向。GIS 數(shù)據(jù)采集和處理的過程，從一味追求數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度到逐漸注重?cái)?shù)據(jù)的空間覆蓋面和時(shí)間完整性。

2）從“大模型”到“小模型”的轉(zhuǎn)向。GIS 空間分析方式從基于樣本數(shù)據(jù)的復(fù)雜多模型耦合逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛谌珮颖緮?shù)據(jù)的簡單分析模型。

3）從“因果探究”到“相關(guān)分析”的轉(zhuǎn)向。GIS 空間分析思維從探究線性或非線性的因果關(guān)系轉(zhuǎn)換到分析“正負(fù)強(qiáng)弱”的相關(guān)關(guān)系，內(nèi)容更加凸顯復(fù)雜系統(tǒng)中的聯(lián)系和量化預(yù)測。

4）從“表達(dá)、重構(gòu)客觀世界”到“探索、分析和洞察客觀世界”的轉(zhuǎn)向。大數(shù)據(jù)地圖可視化集成了地圖制圖、數(shù)據(jù)可視化、圖像分析、數(shù)據(jù)分析與挖掘、可視化分析等，盡管都依托地圖語言的表述，但其價(jià)值導(dǎo)向發(fā)生了變化，更注重挖掘有助于輔助決策的洞察力。

這種變化導(dǎo)致GIS 傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容已無法涵蓋不斷涌現(xiàn)的大數(shù)據(jù)類型。有更多技術(shù)方法可供學(xué)生選擇，但他們也不得不承受網(wǎng)狀、碎片化知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的缺乏深度思考能力帶來的問題。大數(shù)據(jù)時(shí)代，隨著各類自媒體的發(fā)展，快速、有效、共享和經(jīng)濟(jì)的學(xué)習(xí)方式使學(xué)生更容易沉浸在知識的海洋中，欠缺探究、認(rèn)知和操作時(shí)空大數(shù)據(jù)的相關(guān)專業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力，未形成GIS 專業(yè)多學(xué)科交叉創(chuàng)新的思維模式，缺少人文氣息的塑造機(jī)遇。而培養(yǎng)學(xué)生的美學(xué)素養(yǎng)則是喚起其心靈深處內(nèi)驅(qū)力和激發(fā)學(xué)習(xí)熱情的有效途徑。

2 現(xiàn)代地圖學(xué)學(xué)科體系與哲學(xué)美學(xué)

地圖學(xué)的根本矛盾是人們對客觀存在的認(rèn)識與從地圖上獲得的對客觀存在的認(rèn)識之間所表現(xiàn)的差異。這個(gè)矛盾正是地圖哲學(xué)問題的反映，它影響著地圖學(xué)的發(fā)展?，F(xiàn)代地圖學(xué)學(xué)科體系的三大主體（理論地圖學(xué)、地圖制圖學(xué)、應(yīng)用地圖學(xué)）都離不開三大理論支柱（信息論、控制論、系統(tǒng)論）的研究。該研究本身即屬于哲學(xué)范疇，因而地圖哲學(xué)貫穿了地圖學(xué)的整個(gè)學(xué)科體系。美學(xué)作為一門獨(dú)立的科學(xué)，則是近代的產(chǎn)物。在18世紀(jì)資產(chǎn)階級哲學(xué)和科學(xué)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，美學(xué)在德國古典哲學(xué)中作為一個(gè)特殊部分開始確立起來。鮑姆加登在1750年第一次使用“美學(xué)”這個(gè)術(shù)語（其含義是研究感覺和感情的理論），并把美學(xué)看作哲學(xué)體系的一個(gè)組成部分。隨后，康德、黑格爾等賦予美學(xué)更進(jìn)一步的系統(tǒng)的理論形態(tài)，美學(xué)在其哲學(xué)體系中占有重要地位。美學(xué)思想是人類審美實(shí)踐和藝術(shù)實(shí)踐發(fā)展到一定歷史階段的產(chǎn)物，是對人類審美實(shí)踐和藝術(shù)實(shí)踐的哲學(xué)概括。

從哲學(xué)角度看符號，按照索緒爾對語言符號的分析，地圖符號是一個(gè)包含兩項(xiàng)要素的心理實(shí)體：①經(jīng)過綜合抽象的制圖對象的概念，稱為所指。②符號的視覺形象，稱為能指，形象不一定是實(shí)際的物質(zhì)形象，也可以是一種能被感知的心理印跡，即心象（表象）［9］。在地圖信息傳遞中，地圖符號的功能實(shí)際上表現(xiàn)在兩個(gè)方面：①是制圖者表達(dá)思想的手段；②是用圖者直接認(rèn)識的對象。思維科學(xué)的研究證明，人的思維活動(dòng)與符號有著密切關(guān)系，思維活動(dòng)就是符號的操作活動(dòng)，體現(xiàn)為意義符號單元的擴(kuò)充、分解、組合、再生等過程。語言是最基本的符號，也是思維活動(dòng)中使用最多的“內(nèi)部語言”。地圖符號這種形象符號同樣是思維活動(dòng)的工具，只是在不同的思維方式中使用的符號形式和抽象方式不同而已。在抽象思維中，語言等抽象符號是主要工具，在形象思維中，形象符號就是主要工具，形象思維的符號操作主要是形象的分析、綜合、歸納、演繹以及形象的類比和推測等［10，11］。

地圖哲學(xué)研究內(nèi)容較廣泛，歸納起來主要有：

1）本體論方面。探討地圖學(xué)的概念、特征、研究對象、特點(diǎn)、學(xué)科體系、職能等屬性問題及地圖學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系、與哲學(xué)的關(guān)系，地圖學(xué)史及其發(fā)展的規(guī)律性和階段性等問題。

2）認(rèn)識論方面。探討地圖信息的認(rèn)知規(guī)律，地圖學(xué)表現(xiàn)客觀世界的本質(zhì)規(guī)律和特征，地圖創(chuàng)作過程中的科學(xué)思維活動(dòng)規(guī)律，地圖知識的積累、傳輸和存儲規(guī)律，地圖教育的結(jié)構(gòu)與改革，地圖人才的開發(fā)等。

3）方法論方面。從方法論視角探討地圖學(xué)發(fā)展規(guī)律，諸如地圖學(xué)研究中的比較與分類、想象與抽象、分析與綜合、地圖語言系統(tǒng)與符號系統(tǒng)、模擬與模型化、系統(tǒng)方法與數(shù)學(xué)方法等思維規(guī)律。

4）矛盾論方面。探討諸如地圖信息的可量測性與模糊性、地圖內(nèi)容的層次性與不可分性、地圖設(shè)計(jì)的科學(xué)性與藝術(shù)性、地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的嚴(yán)密性內(nèi)容表示的概括性、地圖綜合的取與舍、地圖的形象與抽象、地圖革命的繼承與創(chuàng)新等地圖學(xué)中一系列問題的對立統(tǒng)一規(guī)律。

5）社會論方面。探討地圖學(xué)在整個(gè)社會和科學(xué)體系中的地位、作用與影響，地圖學(xué)與整個(gè)社會和科學(xué)體系的關(guān)系，地圖學(xué)家的哲學(xué)思想和研究成果的現(xiàn)實(shí)意義及社會價(jià)值等地圖社會學(xué)問題。

3 地圖美學(xué)增強(qiáng)了地理信息認(rèn)知、傳輸和視覺感受的功效

地圖美學(xué)作為地圖哲學(xué)的一個(gè)部分，主要研究地圖美的本質(zhì)、特征與形態(tài)，地圖語言的特點(diǎn)與形式美的統(tǒng)一，地圖的審美風(fēng)格、意境和心理過程，地圖美的創(chuàng)造及制圖者的美學(xué)修養(yǎng)等［12，13］。其哲學(xué)功能在探究制圖數(shù)據(jù)的本質(zhì)、輔助制圖數(shù)據(jù)的篩選和處理、指導(dǎo)制圖數(shù)據(jù)的表達(dá)以及增強(qiáng)地理信息認(rèn)知、傳輸和視覺感受的功效等地圖創(chuàng)作過程中發(fā)揮了重要作用。

空間認(rèn)知論、信息傳輸論、數(shù)據(jù)形態(tài)分析理論、地圖感受論和美學(xué)理論是地圖可視化設(shè)計(jì)的重要理論依據(jù)［14］。地圖可視化設(shè)計(jì)主要包括地圖認(rèn)知功能設(shè)計(jì)、信息傳輸功效設(shè)計(jì)和視覺效果設(shè)計(jì)3個(gè)主要方面。地圖美的形態(tài)理論和地圖的形式美法則在地圖設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用可有效增強(qiáng)地圖認(rèn)知、信息傳輸和視覺感受的功效，并確保地圖科學(xué)性與藝術(shù)性的有機(jī)統(tǒng)一。

制圖者對制圖對象的認(rèn)知，通過思維組織信息以地圖語言表達(dá)出來；用圖者通過對地圖的視覺感受和思維，把地圖符號與其表示的對象聯(lián)系起來，形成對制圖對象的認(rèn)識。對客觀世界認(rèn)知的科學(xué)性、系統(tǒng)性和邏輯性是地圖認(rèn)知的根本。在地圖設(shè)計(jì)中，需依據(jù)地圖信息論和地圖模型論的思想，結(jié)合地圖哲學(xué)美學(xué)原理提升地圖的認(rèn)知功效。地圖的認(rèn)知功能設(shè)計(jì)主要包括數(shù)據(jù)形態(tài)分析、數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)化、制圖模型的建立等過程，地圖美的形態(tài)——科學(xué)美、技術(shù)美、功能美也通過該過程實(shí)現(xiàn)［15］。對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)形態(tài)分析能夠使制圖者更好地理解數(shù)據(jù)所要表達(dá)的內(nèi)容，方便制圖者進(jìn)行數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)，為進(jìn)一步科學(xué)合理地處理制圖數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)制圖模型打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，這是地圖的科學(xué)美、技術(shù)美所要求的。數(shù)據(jù)的處理與轉(zhuǎn)化是連接原始數(shù)據(jù)與可制圖數(shù)據(jù)的橋梁，合理的處理方式能使制圖數(shù)據(jù)更具科學(xué)性和可讀性，這是地圖的技術(shù)美和功能美所要求的。制圖模型的建立使得地圖，尤其是地圖集，在編排方式上更加具有科學(xué)性和邏輯性，大大增強(qiáng)了地圖的實(shí)用性，這是地圖的科學(xué)美、功能美所要求的。

地圖的制作和使用過程的實(shí)質(zhì)是信息通過地圖傳輸?shù)倪^程。在該過程中，制圖者對客觀世界的認(rèn)識，通過對地圖符號的識別、分析和解譯，成為用圖者對客觀世界的認(rèn)識。地圖信息傳輸功效設(shè)計(jì)包括地圖信息傳輸功能設(shè)計(jì)和傳輸效率設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。在地圖信息傳輸功能設(shè)計(jì)中，需要在地圖表達(dá)設(shè)計(jì)過程中根據(jù)制圖數(shù)據(jù)的具體形態(tài)科學(xué)選擇最合適的地圖表達(dá)形式。新的地圖表達(dá)方式也正在不斷產(chǎn)生，這和大數(shù)據(jù)背景下制圖數(shù)據(jù)的多樣性密不可分。地圖信息傳輸效率設(shè)計(jì)則主要取決于表示方法和地圖符號的設(shè)計(jì)，其關(guān)鍵在于選擇合適的符號變量及其組合進(jìn)行數(shù)據(jù)的描述和挖掘。地圖的表達(dá)方式不僅完成了地圖的信息傳輸功能，體現(xiàn)了制圖者基于地圖美學(xué)匠心獨(dú)運(yùn)的技術(shù)美，還提高了制圖數(shù)據(jù)的傳輸效率，使讀者能更快掌握數(shù)據(jù)情況，從而提高地圖作品的實(shí)用性，也就是提高地圖作品的功能美。

地圖視覺感受效果設(shè)計(jì)基于地圖感受論，結(jié)合生理學(xué)、心理學(xué)與色彩學(xué)，從視覺感受角度研究地圖符號，從心理過程與美學(xué)觀點(diǎn)研究地圖色彩的選擇與組合。地圖的藝術(shù)美要求地圖作品美觀大方，能夠吸引讀者，使讀者愿意讀圖、樂于讀圖。地圖的形式美法則對地圖的視覺效果設(shè)計(jì)過程起到了指導(dǎo)作用。地圖是由圖形、色彩、注記等圖面要素，即地圖語言構(gòu)成的，地圖語言是否優(yōu)美取決于各要素在圖面上的排列與分布。地圖的形式美法則涵蓋了地圖圖面要素美的安排的形式與規(guī)律，以基礎(chǔ)理論的形式指導(dǎo)圖面要素安排、版面構(gòu)圖等工作，提升了地圖的藝術(shù)美。

4 學(xué)生美學(xué)素養(yǎng)提升的課程教學(xué)設(shè)置

美學(xué)素養(yǎng)提升是一個(gè)漫長積累與修煉的過程，它不像一般理工類課程，知識點(diǎn)了了分明，課后馬上有具體明晰的收獲。美的素養(yǎng)是一種感知力，只能培養(yǎng)，無法灌輸，浸潤在濃郁的人文素養(yǎng)環(huán)境中才能熏陶歷練出來。以武漢大學(xué)為例，其濃厚的人文氣息和文理工兼有的綜合學(xué)科使得美學(xué)類課程的學(xué)習(xí)從數(shù)量到質(zhì)量都能得到確保，并在近幾年具有較大提升。

圖1為培養(yǎng)學(xué)生美學(xué)素養(yǎng)的課程體系。在學(xué)生培養(yǎng)方案中，通過通識課與專業(yè)課的結(jié)合、理論課與實(shí)踐課的結(jié)合、大班授課與小班研討的結(jié)合、線上線下的結(jié)合、課程教學(xué)與競賽參與的結(jié)合等多種方式全面提升學(xué)生的美學(xué)素養(yǎng)［16，17］。

圖1 培養(yǎng)學(xué)生美學(xué)素養(yǎng)的課程體系Fig.1 Curriculum System for Cultivating Students’Aesthetic Quality

通識課程是素質(zhì)教育最有效的實(shí)現(xiàn)方式，在通識教育中，貫徹“博學(xué)與精專相統(tǒng)一的個(gè)性化素質(zhì)教育”，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自身實(shí)際跨學(xué)科、跨專業(yè)自由選課，充分發(fā)展個(gè)性，博學(xué)多識。目前學(xué)校開設(shè)的通識課模塊“藝術(shù)體驗(yàn)與審美鑒賞”中，包括核心與一般通識課程在內(nèi)，提升美學(xué)素養(yǎng)的課程達(dá)數(shù)十門，如西方美術(shù)鑒賞、中外美術(shù)鑒賞、美的歷程、色彩原理與應(yīng)用、中華樂教導(dǎo)引、音樂欣賞、裝飾藝術(shù)基礎(chǔ)、視覺藝術(shù)與設(shè)計(jì)、中國美術(shù)鑒賞等。要求GIS 專業(yè)學(xué)生必須在該模塊中選修至少兩門課程，且以美術(shù)設(shè)計(jì)類課程為首選，以符合GIS 專業(yè)以視覺為主導(dǎo)的專業(yè)特征，但建議同時(shí)選修音樂、影視、文學(xué)等相關(guān)課程。此外，在大學(xué)一年級開設(shè)必修通識課程“人文社科經(jīng)典導(dǎo)引”，由十幾位人文學(xué)科專家組成強(qiáng)大的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，大班授課，小班研討，從視覺到聲音、從具象到抽象等多方位對美的感知力進(jìn)行培養(yǎng)；眾多藝術(shù)類講座、跨學(xué)科講壇以及名家訪談的舉辦，使學(xué)生浸潤在藝術(shù)的氛圍中，讓“美”成為舉手投足的優(yōu)雅，潛移默化的藝術(shù)熏陶才是對學(xué)生最有力的影響。在無聲中，“美”散發(fā)出優(yōu)雅的光輝。

通識課與專業(yè)課的有效配合，形成多學(xué)科交融貫通的全方位人才培養(yǎng)特色。在開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程中，地圖藝術(shù)設(shè)計(jì)課程與專業(yè)視覺設(shè)計(jì)類課程結(jié)合，在色彩原理、平面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，融合地圖色彩、符號特點(diǎn)，強(qiáng)化訓(xùn)練地圖的藝術(shù)設(shè)計(jì)能力。地圖學(xué)實(shí)習(xí)課程則讓學(xué)生在地圖符號、色彩等設(shè)計(jì)實(shí)踐中掌握藝術(shù)設(shè)計(jì)的基本方法，并感受美的體驗(yàn)。地圖設(shè)計(jì)與編制、地圖設(shè)計(jì)與編制課程設(shè)計(jì)兩門專業(yè)課程是針對地圖專業(yè)開設(shè)的綜合全面的專業(yè)理論與實(shí)踐課程，課程內(nèi)容包含地圖美的形態(tài)理論和地圖的形式美法則在地圖設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

新媒體地圖學(xué)是專業(yè)選修課，該課程中有一半課時(shí)講授與新媒體相關(guān)的最前沿藝術(shù)設(shè)計(jì)理論，在新媒體特色下將視覺藝術(shù)設(shè)計(jì)與地圖結(jié)合，了解最新地理信息趨向，體現(xiàn)智能化時(shí)代數(shù)據(jù)與視覺藝術(shù)表達(dá)相結(jié)合的多樣可能性。

越來越多畢業(yè)設(shè)計(jì)選題與美有關(guān)。很多學(xué)生對地圖與美結(jié)合的選題有著濃厚的興趣。有的選題研究如何將美術(shù)作品的風(fēng)格地域特色轉(zhuǎn)移到地圖上。例如，現(xiàn)代伊拉克與伊朗是過去兩河流域及波斯藝術(shù)的發(fā)源地，海上絲綢之路沿線東西方國家在不同地域的文化背景下發(fā)展出了豐富的繪畫藝術(shù)。將這些藝術(shù)風(fēng)格在地圖相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行藝術(shù)遷移，形成特殊的地圖藝術(shù)肌理，如圖2 所示。

圖2 《海上絲綢之路·藝術(shù)喚醒的記憶》Fig.2 Silk Road on the Sea：Memories Awakend by Art

通過通識課程、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課及實(shí)踐課程的多層次漸進(jìn)課程設(shè)置，在4年學(xué)習(xí)中，全方位、多角度地以美學(xué)結(jié)合專業(yè)課程，全面提升學(xué)生美學(xué)素養(yǎng)。

5 在實(shí)踐中提升學(xué)生創(chuàng)造地圖美的能力

提升學(xué)生的地圖審美情趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造地圖美的能力，對學(xué)生了解和掌握地理信息科學(xué)理論知識與技術(shù)方法具有巨大的催化作用。學(xué)生必須親自經(jīng)歷對地圖美學(xué)的認(rèn)識、鑒賞、表達(dá)、創(chuàng)造過程，才能真切體驗(yàn)到地圖美。結(jié)合地理信息科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，要提升學(xué)生的地圖美學(xué)素養(yǎng)，需要在教學(xué)中深刻融入地圖美學(xué)實(shí)踐，通過“學(xué)中做”與“做中學(xué)”達(dá)到應(yīng)知和應(yīng)用的目的［18］。根據(jù)教學(xué)任務(wù)和培養(yǎng)目標(biāo)的不同，具體實(shí)踐形式可以是案例式、競賽式、科研式等多種［19］。

1）在基礎(chǔ)課程中針對地圖美學(xué)問題開展案例式教學(xué)。在地圖與地理信息科學(xué)課程體系中，不乏與地圖美育相關(guān)的基礎(chǔ)課程，例如平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成、地圖設(shè)計(jì)與編繪、地圖文化等。這些課程可以幫助學(xué)生建立地圖制圖的美學(xué)認(rèn)知架構(gòu)。輔以案例式教學(xué)，結(jié)合時(shí)代背景介紹經(jīng)典地圖作品中符號表達(dá)的浪漫感性和創(chuàng)意思維模式，或者在地圖設(shè)計(jì)和制作過程應(yīng)用新興技術(shù)，讓學(xué)生對地圖藝術(shù)性和科學(xué)性的呈現(xiàn)形態(tài)有更直觀的認(rèn)識，認(rèn)識地圖創(chuàng)意表達(dá)的思維方式和路徑。引導(dǎo)學(xué)生針對案例收集相關(guān)材料并開展討論，擺脫呆板的填鴨式授課模式，形成師生間的良好互動(dòng)，提升學(xué)生的美育參與能力和美學(xué)思辨能力。

2）鼓勵(lì)學(xué)生參加地圖專業(yè)技能競賽，激發(fā)其地圖美學(xué)創(chuàng)造力。專業(yè)技能競賽是培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才的有效途徑之一。組織學(xué)生參加相關(guān)的專業(yè)技能競賽也是提升美學(xué)素養(yǎng)的重要形式。在競賽中，針對特定主題，在有限時(shí)間內(nèi)完成地圖設(shè)計(jì)或編制任務(wù)，是對所學(xué)知識深入理解、系統(tǒng)整理和實(shí)景運(yùn)用的過程，能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造激情，使其得到全方位訓(xùn)練。目前，國內(nèi)外定期舉辦地圖設(shè)計(jì)和制圖技能競賽，例如國際地圖制圖學(xué)會主辦的優(yōu)秀地圖作品競賽、中國地圖出版集團(tuán)舉辦的地圖創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽、北京超圖舉辦的SuperMap 杯高校GIS 大賽、China-VIS 藝術(shù)可視化學(xué)生競賽等。這些賽事極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生進(jìn)行地圖技術(shù)創(chuàng)新、藝術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)作的積極性，并且在競賽中開拓視野，提升認(rèn)識美、感受美、鑒賞美、表達(dá)美、創(chuàng)造美的意識和能力。

地圖競賽通常需要學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式參加，地圖專業(yè)的學(xué)生參加競賽活動(dòng)有利于其塑造人格美，鍛煉實(shí)際動(dòng)手能力，以及提升表達(dá)溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、逆境應(yīng)對能力，將地圖美提升到精神層次。

3）科研教學(xué)相結(jié)合，提升美學(xué)綜合創(chuàng)造素養(yǎng)。高等院校人才培養(yǎng)的品質(zhì)提升和可持續(xù)發(fā)展離不開科學(xué)研究和工程項(xiàng)目的推動(dòng)。科研和工程項(xiàng)目可以為教學(xué)內(nèi)容提供豐富的素材，為學(xué)生了解學(xué)科前沿、開闊研創(chuàng)視野提供平臺，同時(shí)，帶動(dòng)學(xué)生參與科研活動(dòng)，以小課題促進(jìn)學(xué)生探索地圖在科學(xué)和藝術(shù)維度的美學(xué)元素，為地圖創(chuàng)意注入新的活力，形成創(chuàng)新創(chuàng)造的地圖美育文化。武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院師生團(tuán)隊(duì)完成了多項(xiàng)地圖制圖課題，并取得了豐碩的成果，這就是產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的典范。學(xué)生在校期間參與完成的地圖設(shè)計(jì)和編制項(xiàng)目，在藝術(shù)審美、科學(xué)內(nèi)涵以及技術(shù)創(chuàng)新等方面，都獲得了極高的領(lǐng)域認(rèn)可和社會評價(jià)，體現(xiàn)了學(xué)生良好的美學(xué)綜合創(chuàng)造素養(yǎng)。

6 對數(shù)據(jù)的洞察和新理解，大數(shù)據(jù)地圖可視化之美

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，大數(shù)據(jù)正成為地圖的重要數(shù)據(jù)來源。與傳統(tǒng)地圖相比，大數(shù)據(jù)地圖具有形象、便捷和靈活的特點(diǎn)［20］。相應(yīng)地，大數(shù)據(jù)地圖可視化具有以下特點(diǎn)：

1）形象直觀，從二維到多維。大數(shù)據(jù)地圖可視化運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建三維地圖或?qū)嵕暗貓D，甚至可以增加時(shí)間維度，方便人們直觀地獲取各類相關(guān)信息。

2）實(shí)時(shí)更新，高效便捷。信息技術(shù)的飛速發(fā)展使得大數(shù)據(jù)地圖的載體不局限于紙質(zhì)地圖，電子地圖的興起使各類信息可以被實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地標(biāo)注在地圖上。

3）表示方法靈活多樣。大數(shù)據(jù)地圖可視化方法不僅僅局限于傳統(tǒng)的圖表方法，如扇形圖、餅狀圖、柱狀圖等，還包括流向圖、?；鶊D等創(chuàng)新型信息圖表。

大數(shù)據(jù)地圖通過對海量地理信息的挖掘、分析和表達(dá)，體現(xiàn)客觀世界的本質(zhì)規(guī)律和特征，是科學(xué)研究的重要成果。從地圖的本質(zhì)來說，其科學(xué)美是普遍存在的，和諧、秩序和簡單等理性美構(gòu)成了地圖的骨架，而符號、色彩等形式美則是地圖的血肉，兩者缺一不可。因此，大數(shù)據(jù)地圖不僅需要外在形式上的美感和新穎，還需要內(nèi)在結(jié)構(gòu)上的充實(shí)、高效和簡潔，大數(shù)據(jù)時(shí)代地圖可視化表達(dá)特點(diǎn)如下：

1）美觀性。通過圖形的設(shè)計(jì)與構(gòu)建（包括版式布局、圖形形狀、色彩和線條等）來傳遞信息和突出分析結(jié)果，并使地圖更加具有藝術(shù)美感。

2）創(chuàng)新性。大數(shù)據(jù)地圖要想真正做到“美”，還需要具備創(chuàng)新性，可以從一個(gè)嶄新的視角觀察數(shù)據(jù)，也可以用一種新的風(fēng)格增強(qiáng)讀者對信息的理解和好奇。

3）充實(shí)性。大數(shù)據(jù)地圖可視化的最終目標(biāo)是傳遞信息，從而使讀者獲取相應(yīng)的知識，因此在進(jìn)行可視化時(shí)除了關(guān)注數(shù)據(jù)本身外，還要關(guān)注想要傳遞的信息和應(yīng)用場景。

4）高效性。地圖表達(dá)及可視化需要具備一個(gè)清晰的目標(biāo)，獲取這些信息應(yīng)盡可能直截了當(dāng)，過于冗雜的內(nèi)容會讓讀者花費(fèi)過多的時(shí)間尋找目標(biāo)信息。

5）簡潔性。地圖往往以簡單的色彩、符號和線劃來反映現(xiàn)實(shí)事物并揭示現(xiàn)實(shí)世界的深層規(guī)律和特征。

大數(shù)據(jù)地圖可視化包括以下階段：獲取、解析、過濾、挖掘、展現(xiàn)、提煉和交互。每個(gè)階段都需要具備特定水平的技術(shù)或藝術(shù)才能，而信息可視化需要兼具多項(xiàng)才能。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，要實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)地圖的可視化之美，需要學(xué)生掌握多種技術(shù)和方法，采用多學(xué)科分析方法與數(shù)據(jù)挖掘方法對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和泛在數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對不同類別地理要素之間的相互作用和演進(jìn)規(guī)律進(jìn)行動(dòng)態(tài)、綜合和系統(tǒng)的評價(jià)，發(fā)掘歷史，預(yù)測未來。對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘分析后，可以發(fā)現(xiàn)隱藏的內(nèi)在信息，從而展現(xiàn)地圖的科學(xué)美。同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)地圖的可視化之美，還需要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造地圖美的能力，充分利用設(shè)計(jì)美感，走出默認(rèn)風(fēng)格，追求新穎和獨(dú)特。成功的大數(shù)據(jù)地圖可視化之美，既在于其藝術(shù)設(shè)計(jì)，也在于其通過對細(xì)節(jié)的優(yōu)雅展示，有效激發(fā)讀圖者對數(shù)據(jù)的洞察和新的理解。

7 結(jié)束語

自然界創(chuàng)造了客觀世界之美，萬物互聯(lián)和計(jì)算技術(shù)創(chuàng)造了大數(shù)據(jù)之美，而地理信息世界和地圖之美需要由GIS 開發(fā)者和地圖設(shè)計(jì)者在感知、發(fā)現(xiàn)、挖掘、表達(dá)、享受和鑒賞客觀世界和大數(shù)據(jù)之美的過程中創(chuàng)造。大數(shù)據(jù)時(shí)代的地理信息科學(xué)專業(yè)具備了新的特征，因此，地理信息科學(xué)專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)必須與時(shí)俱進(jìn)，其中美學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)是提升和強(qiáng)化學(xué)生空間思維、數(shù)學(xué)思維、地理思維的哲學(xué)方法和有效手段，是地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的重要內(nèi)容。