工科院校地質工程專業GIS教學改革存在問題與對策

董東林，孫文潔，林剛，王廣強

摘要：隨著地理信息系統技術在各行各業得到廣泛應用，工科院校的地質工程專業的GIS課程的重要性越來越明顯。通過調查回訪等技術手段，總結了工科院校GIS教學改革中存在的問題，深入分析了這些問題存在的原因，并根據自己十幾年來的教學經驗，給出了解決這些問題的對策和建議。

關鍵詞：工科院校；地質工程專業；GIS教學改革；對策

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）37-0135-02

地理信息系統自20世紀60年代問世以來，在各行各業應用如火如荼，這也促進了它的進一步發展。為了滿足社會的爆炸性需求，全球各國都非常重視GIS人才的培養[1]。我國159所高校開設的地理信息系統課程[2]，培養了大批有用之才，許多畢業學生都在就業崗位獨當一面。為了分析地質工程專業學生的就業現狀，我們組織了就業回訪，就反饋回來（81%的學生在生產單位或公司經常應用地理信息系統）的意見來看，主要集中在：①50%的認為在校期間學的理論太多，以至于大多用不上，需要在單位重新學習。②30%的認為在校期間自己沒好好學習，對理論沒有深刻的領會，到單位后許多都記不起來。③78%的認為在校期間一部分是為了考試而學習，為了考試而突擊。為此，必須對工科院校地質工程專業地理信息系統的教學改革進行分析和反思，充分發揮工科院校科研課題多的優勢，積極吸引大學生參與相關GIS應用項目，以期對地質工程GIS良好的教學效果發揮應有的作用。

一、地質工程專業GIS教學改革中存在的問題

1.教學內容面面俱到，類似通才教育。就目前工科類院校，絕大多數地質工程專業的本科生沒有地圖學基礎，而且在選修課和必修課中也沒有類似的課程，而GIS課程只有48課時，除了需要講授空間數據結構、GIS數據模型與數據庫、GIS空間分析技術、數字高程模型的建立與應用、GIS應用模型、GIS與遙感、GIS工程設計等內容外，還有講授地圖學及地圖投影，內容可謂面面俱到，這和我們國家推崇的通才教育的精神不謀而合。但每部分只有3課時，因此在進入GIS學習后，學生感覺到一頭霧水、懵懵懂懂。

2.以泛泛理論為主、忽略GIS實踐作用。GIS課程設計內容較多，因此礦業類院校的GIS教學仍然是以理論教學為主，忽略了理論聯系實際的訓練。許多學生在理論上知道GIS知識很實用，用途很廣泛，但在GIS專業課程的學習中似乎看不到究竟有什么用？長期以往會導致學生學習積極性很低，課堂效果比較差，使得在培養學生綜合素質上發揮不了應有的作用。

3.仍然保留著傳統教學模式。中國教學法包括GIS教學以講授法為主，GIS課堂的講授成為教師的獨角戲。

4.考核制度不完善。“上課不點名，考試給高分”現象，以至于一些大學的大學生秒殺選課，形成8∶1欣欣向榮的選課局面[3]。這在GIS教學中的平時考核中也不例外。許多老師為“好人老師”，經常上課不點名或者很少點名，且在點名后上課同學給沒上課的同學發短信通風報信，沒來的學生趕來補簽到的現象時時發生，導致出現課堂紀律不好，學生僅是考試突擊的弊端。

二、原因分析

1.國家專業調整和“厚基礎、寬口徑、跨學科、復合性”培養人才導向。自從2001年教育部頒布《關于做好普通高等學校本科學科專業結構調整工作的若干原則意見》以來，我國本科專業進行了大幅度的合并調整工作。另外，幾乎所有學校都提出了“厚基礎、寬口徑、跨學科、復合性”培養人才導向，導致學生學習的涉獵面急劇增大。以地質工程專業為例，內容五花八門，包括能源地質、水文地質、環境地質、工程地質等門類。而其中一門課相當于原來一個專業學習的內容。GIS課程也是如此，造成什么都學、什么都不會的局面。

2.以教師為主的獨角戲教學模式。中國的教學歷來以老師為尊，GIS的教學以教師為中心，老師教學苦口婆心。仔細認真地去描述GIS神秘的應用場景，“傳道”是完成了，其實學生不一定“解惑”。因為人的注意力是短暫的，此學習屬于他主學習，學生大腦始終處于“休眠”狀態，處于被動地位。

3.課堂考核方式單一。地質工程專業是近年來的熱門專業，每年招生規模較大。因此，教師以上課抽查點名、上課提問、布置作業等作為平時考核方式。上課抽查點名和上課提問是不得已之舉，每次都是小規模的點名和提問，這就造成在網絡、游戲的生存環境充斥下一些自制力不強的學生就不來上課，他們認為一般點不到，一旦點到，就會趕緊通過各種方式（包括找輔導員開假病條等）解脫。

三、對策與建議

1.以項目為依托，創新性的GIS實踐性教學方式。GIS是一門實踐性很強的學科，它既有理論和方法研究的一面，又有技術和產品開發的一面。從產品的角度看，GIS主要包括數據產品和軟件產品。在教學時可以介紹一些市場占有率高的GIS軟件，讓學生實踐。工科院校老師的項目比較多，可通過吸收學生參與項目任務的方式，結合自己的地理信息系統方面的課題，使得學生做完有成就感，進一步提高學生GIS的學習興趣，從而促進對地理信息系統課程的進一步學習，形成學習—實踐—學習的良性循環局面。

2.教學內容上突出上機實踐，做到教學內容有所取舍，有所側重。由于地質工程專業中的GIS課程是用來作為該專業的一個工具，因此，在講授時應以應用為主，重點講授空間數據結構、GIS數據模型與數據庫、GIS空間分析技術、數字高程模型的建立與應用和MapInfo/ArcGIS軟件應用，通過上機實踐和課堂講解，使得學生會用且能熟練掌握GIS軟件的空間分析功能等，重點掌握與后續課程和畢業設計相結合的知識，這樣學生學起來就會更加容易，如輔以小成果參加“挑戰杯”首都大學生課外學術科技作品競賽，可提高學生的自信心和成就感，這樣就會使學生有所側重地進一步學習GIS知識。

3.以學生為主質疑問難的情景探究教學方式。積極推廣教師引導下的學生獨立探索、質疑問難的自主學習方式。由于學習GIS前，學生已經有了相應的地質理論基礎，可以進行“構建GIS情境，提出GIS需解決的地質問題→自主探索嘗試解決GIS應用問題→討論交流提高→形成解決GIS問題的解決方案”的嘗試，即根據不同的教學內容，針對典型地質問題，構建需要解決的GIS情境，精心設計地質問題，增強學生發現問題的能力，鼓勵學生質疑、爭辯；建立地質知識模式，明確解決GIS應用問題的一般方法。

4.完善多元GIS教學考核方式。將大班課改成30人左右的小班課，采用討論教學和上機實踐相結合方式、小論文、GIS點名系統考核的多元課堂和課后考核模式，可充分發揮每個學生的自主能動性。每次討論結束后可布置相應的小論文，鍛煉學生發現問題，解決問題的能力和創新思維能力。根據小論文的認知程度給予不同的平時成績。可通過GIS點名系統，增大成績中平時表現分數的比重。

參考文獻：

[1]張超.地理信息系統實習教程[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]http：//gaoxiao.sooxue.com/major/070703/college.html，2012.

[3]王璐瑤.高校學生流行“秒課”[N].重慶商報，2011-01-05（23）.

注：受“地理信息系統基礎”課程建設（編號：k110203）資助。

作者簡介：董東林（1969-），男，陜西乾縣人，中國礦業大學（北京）地質工程與環境系主任，副教授，研究方向為GIS和水文地質。