RS和GIS專業地質地貌學教學改革探索

摘 要：隨著信息獲取和處理技術的迅速發展和社會需求的不斷增大，使遙感（RS）技術和地理信息系統（GIS）逐漸走向成熟，應用領域迅速擴大，RS和GIS專業也得到了快速發展。作為RS及GIS專業的基礎課程，地質地貌教學如何適應專業的發展需求，是當前普遍關注的問題。本文介紹了作者在地質地貌教學和改革中的具體措施和體會，并探討其未來發展趨勢。

關鍵詞：GIS RS 地質地貌 教學改革

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0179-02

地質地貌學是全國RS和GIS專業和相關學科的主干課程、必修的主要專業基礎課。也是首都師范大學RS和GIS專業學生的第一門專業課程。通過本課程學習，學生將系統全面地了解和掌握地質地貌學領域的基礎知識。為學習后續各專業課打下必備的基礎，同時也是加強學生專業素質的重要環節。

因此，本課程的教學直接關系到學生專業基礎知識是否扎實，能否具備全面、良好的專業素質。隨著RS和GIS學科以及相關現代化教學方法的發展，地質地貌教學也發生了很大的變化。因此，作為RS和GIS專業的老師，如何在有限的時間內既使學生牢固掌握本學科的理論要點，又能根據使教學跟上RS和GIS專業的發展，是值得探討的問題。在課程教學和野外實習的過程中，我們對該課程的教學改革進行了有益的探索。

1 教學改革措施與體會

1.1 緊密結合專業特點，突出重點，優化教學內容

地學的基礎知識、研究思路、邏輯思維方式對RS和GIS在地學方面的應用起著重要指導作用。如果GIS專業學生的地學知識不足，會導致在工作中面臨知其然，而不知其所以然的窘境[1]。而不同專業對地質地貌知識的需求也是不一樣的，要想面面俱到地講授地質地貌學的所有內容是不現實，也是沒有必要的。因此，在教學過程中，對教材中的知識點進行了重新梳理，重點講授與RS和GIS有關的內容，這也是教學改革的重點。

在教學過程中，對教學內容進行了適當的調整，刪去那些在高中地理中已經學過的，也與RS和GIS沒有太大關聯的內容，如：宇宙、地球的起源和演化等。對那些與RS和GIS有些關聯，但內容易于理解的內容，進行適當的壓縮和刪減，提倡學生自學，如：地球的物理性質、地球三大圈層、板塊運動等。對那些重點內容（如：構造地貌；流水的地質作用及其地貌特征；風的地質作用及其地貌特征；冰川的地質作用及其地貌特征；凍土的形成及其地貌特征；湖沼、海洋地質作用及其地貌特征等），在講授其基本原理之后，應適當補充一些典型的遙感影像，并依據在老師在科研方面的相關實際工作，介紹RS和GIS技術在地質災害防治、生態環境評價等相關方面的應用實例。從而達到緊貼fxAvDIEmW64tXa6xaTB7gQ==專業需求，優化教學內容的目的。

1.2 增加野外實習，強化實踐

在課堂教學過程中，根據教學內容，安排學生到北京天文館和中國地質博物館學習參觀，通過認識礦物和巖石標本，增加了感性認識，能充分調動了學生的積極性，收到了較好的教學效果。

在此基礎上，野外實習也能為學生學習RS和GIS的空間信息采集、處理、表達和分析打下堅實的地學基礎[2]。2008年8月，GIS專業第一次組織了地質地貌實習，實習區域是位于秦皇島國家地質公園內的中國北方地質實習基地和北戴河海濱。實習工區處于燕山山脈東支的柳江盆地。柳江盆地位于華北地臺，燕山臺褶帶東段，山海關隆起東南緣，是由晚元古代到中生代的地層組成的向斜構造盆地。實習區地層屬華北型，露頭良好，地層、巖石類型齊全，地質構造清晰，發育河流地質作用、海洋地質作用、風化作用等地質現象豐富，是較理想的地質實習基地。在9天的野外實習中，為保證教學質量，31名學生分為兩組，分別由兩位老師帶隊進行野外地質地貌現象的認知，并學習在野外使用地質羅盤進行地質要素測量，學習野外記錄及地質地貌野外素描，并編寫了區域實習報告。

野外實習取得了良好的教學效果，學生們加強了對課堂知識的理解，更加深刻地認識了各種地質地貌現象。同時，典型的遙感影像也讓學生在接觸專業課程之前，了解到了RS和GIS在地學領域的應用。通過野外實習，既學習了知識，又鍛煉了身體，也增強應付和解決各種困難的本領，同時還能培養起一種團隊精神，也增強了老師和學生以及學生之間的感情和交流。

1.3 多種教學手段相結合

運用現代多媒體技術，將豐富的圖片、動畫及電影等資源反映到教學中，讓學生更多、更快地接受教學信息，并與RS和GIS專業特點緊密結合。

制作了多媒體課件，引入大量的圖形圖像資料，以多種方式激發學生學習的興趣。在多媒體課件中引入和制作大量的flash動畫來描述自然事件的發生過程（如：火山湖的形成、斷層的形成、水循環等）。從大量的多媒體影像資料中精選與講課內容密切相關的部分（如：Discovery中的維蘇威火山、大堡礁、黃石公園、撒哈拉沙漠等）。GIS專業學生在以后的學習和工作過程中，會大量使用遙感影像進行解譯和分析，因此，收集了大量典型的地質地貌現象的衛星影像和航片等影像資料，和課堂教學相互配合。

通過教學手段改革，改變了以往文字課件呆板的形象，不依賴于單一的教學手段，充分利用各種教學手段的優勢，提高了學生的學習興趣，并使抽象的知識易于理解和掌握，從總體上提高了教學效果。

2 未來擬實施的教學改革內容

通過教學改革，取得了初步的成果，但是在實踐過程中，還是有很多地方需要進一步完善，在今后的教學中，仍將深化地質地貌學的教學改革，使之更適合RS和GIS專業的需求。

2.1 發揮技術優勢，將RS和GIS應用于實習教學

遙感（RS）是地貌研究的一個重要數據源，能提供各種分辨率的遙感影像，可以對各種地貌進行清晰的識別。地理信息系統（GIS）是輸入、存儲、檢索、分析和顯示與地理位置有關的各種特征信息的計算機輔助系統。通過把各種相關的空間（地圖、遙感影像、DEM等）或非空間信息（照片、視頻、文字等）輸入GIS進行管理，建立地質地貌實習信息系統，可以在遙感影像上設置實習路線，并在各個露頭觀察點，通過設置Hotlink，存入文本說明、照片或視頻資料，通過鼠標點擊就可以在室內了解各個觀察點的地質地貌現象；也可將實習區域的遙感影像和DEM進行疊加，生成三維地形影像，并疊加道路、建筑物等三維模型，按一定的實習路線進行三維漫游，制作出三維地形實習路線圖等。在實習前，通過計算機演示，能使學生初步建立對實習的感性認識，并提高他們對RS和GIS專業的學習興趣。

2.2 縮短課堂教學和野外實習的間隔

目前，地質地貌學課程教學安排在大學一年級的第一學期，而野外實習安排在大學一年級的暑假。教學和實習隔了一個學期，學時分散、課程不連貫、內容不系統等問題，影響教學質量的提高，不利于學生鞏固所學的知識。但冬天太冷，又不適于北方野外地質實習，一般學校都是將野外實習安排在暑假進行。因此，我們可以將課程調整到大學一年級第二學期進行，在放假后馬上安排野外實習。通過這樣的調整，可以將課堂教學和野外實習有機地結合起來，有效提高教學質量。

2.3 完善課程成績評定方法

目前本課程的成績評定分為課程成績和野外實習成績兩部分。課程成績構成為平時成績占30%，期末占70%；野外實習成績中，野外記錄和回答問題占40%，實習報告占60%。通過實踐發現，一些學生平時學習不認真，期末死記硬背，不重視野外實習，且實習報告存在參考別人野外記錄的現象，影響了教學質量。因此，可以通過改變成績構成的方法，將課程成績構成改為平時成績占50%，期末占50%；野外實習成績中，野外記錄和回答問題占60%，實習報告占40%，這樣不僅有利于學生重視平時學習和野外學習，激勵學生提高實際動手能力，而且能更客觀地反映學生對學科知識的靈活掌握程度。

教學改革都是在摸索中前進的，特別對于青年教師來說，在這個過程中，還會有各種各樣的新問題，但是對于快速發展的RS和GIS專業來說，要使專業基礎課更適合專業的發展需要，就必須要做出改革。在本課程的教學改革過程中，有過各種各樣的困難，但是，只要多動腦子，從學科專業和實踐的角度來考慮問題，堅持不懈，就會取得良好的效果。

參考文獻

[1]蔣國富.基于市場需求的高師GIS專業實踐教學體系構建[J].南陽師范學院學報，2006，5（3）：115-118.

[2]柏春廣，鄭天棟.工科GIS專業地理類課程內容滲透與整合的探討[J].高教論壇，2006（6）：49-51.