以應用為導向的GIS案例教學模式研究

崔晨風，薛愛娣，楊江濤，張智韜

（1. 西北農林科技大學 水利與建筑工程學院，陜西 楊凌 712100；2. 楊陵區職教中心，陜西 楊凌 712100）

1 教學中存在的問題

通過對高校地理信息系統教學過程的分析發現，從事地理信息系統教學的教師可能并不精通相關專業，他們將精力側重于理論技術等問題的研究，對教學的實用性、針對性往往重視不夠，導致在校學過GIS的學生動手能力可能較差，自主應用意識不強。同時，由于非專業學生缺乏專業基礎，地理信息系統僅僅是他們解決專業問題的工具，而不是用來進行研究的，他們不會花費太多時間在這門課程上，課時也很有限，教學效果一直不理想[1]。學生最需要的就是與他們專業相結合的具體應用，以及圍繞這些應用所建立的基礎理論，而不是那些復雜深奧的理論知識。教學過程中發現，學生對于實例教學很感興趣，知識掌握也很充分，但是目前還沒有完全面向水利行業的地理信息系統的實習教材，這不利于提高非專業本科生培養的質量。

針對目前教學中存在的問題，并基于教學實踐，在收集相關項目資料的基礎上，對地理信息系統的教學和實習環節進行教學改革，建立以應用為導向的GIS案例教學模式，增強課程教學效果，讓學生更好地掌握相關專業知識，為工作及進一步深造打下堅實的基礎[2]。

2 案例教學模式

本校水利類專業的教學總課時相當飽滿，如果進一步增加GIS課程，教學計劃則難以面向大多數學生；如果在其他課程中穿插GIS知識，卻因多數專業教師不熟悉GIS理論，而受到師資條件的局限。因此，如何利用有限學時，在理論和實踐之間建立聯系、提高學生學習興趣，是獲得良好教學效果的關鍵[3]。

秉承“以應用為導向”的思想，在理論教學和實習中增加應用案例，把計算機上機操作放在關鍵位置，內容與水利類專業密切相關，并圍繞應用學習理論，應用理論知識解決實際問題。通過學生獨立的操作來解決專業問題，并對學生自主探索的能力進行鍛煉培養。另一方面，遵循“邊用邊學、以用促學”的思想，學生帶著練習中的問題聽原理，再將原理知識用于練習，使書本上的概念從抽象變為具體實例，使GIS原理和水利類專業知識產生聯系，提高學生學習的興趣和積極性，進而提高學生GIS知識的掌握程度[4]。

2.1 課堂授課與綜合設計相結合

啟發式教學法是對教師授課的基本要求，并且對于活躍課堂氣氛，調動學生學習的主動性，培養學生學習能力有著極其重要的意義[5]。在教學過程中，教師要適當地提出一些問題，引發學生的學習興趣，激發學生的求知欲。任課教師應給學生充分表達自己見解的機會，營造開放性課堂。

長期以來，做作業一直是學生不愿做的事情，因此針對不同的教學內容和教學對象，與綜合設計相結合，設計靈活多樣的作業形式，營造開放性的教學評價氛圍，把做作業變成學生樂于接受的事情。通過綜合設計讓學生從多方面多角度分析和回答問題，讓學生采用理論教學與實踐教學相結合的方式進行學習。表1與表2分別為理論及實踐教學的基本內容[6]。

2.2 自立科研活動與創新能力培養相結合

科研活動在水文與水資源專業的地理信息系統教學中是非常重要的。根據教育部對該專業課程設置的要求，專業主要實驗中有遙感應用和地理信息系統實驗這一項。在GIS課程的科研活動中，教會學生如何通過熟練使用GIS軟件如MapInfo等，來解決實際應用問題顯得尤為重要[7]。

在創新能力培養上，應多安排實驗項目，但應避免為實驗而實驗，避免安排單個的互不聯系的實驗[8]。各實驗的內容要前后聯系，并最終形成一個整體。這不僅需要GIS基礎知識，同時還需要密切聯系其專業背景知識，從而將GIS與其背景知識融合為一體，使同學們切身體會到GIS在水資源環境中應用的重大作用，掌握應用GIS來解決相關問題的方法[9]。以應用為導向的GIS案例教學模式如圖1所示。

表1 理論教學內容

表2 實踐教學內容

3 教學效果

該實習教學改革方案經本人在2012～2013學年2010級西北農林科技大學水利與建筑工程學院水資專業兩個班級進行實踐檢驗。兩個班94%的學生能夠熟練掌握MapInfo軟件的基本操作，僅有6%的學生認為有難度，他們大多表現為對英語軟件菜單不適應。同學們普遍認為，通過該教改方案不僅鞏固了課堂所學的理論知識，而且額外學習了一門計算機應用技術，切實有效地提高了學生用圖和制圖的能力和素質，受到學生的歡迎。更可貴的是，通過該教改方案，很多同學改變了以往對GIS的陳舊觀念與落后思維，進一步激發了他們對GIS課程的學習熱情與興趣。

4 結 語

地理信息系統的技術方法已經滲透到自然科學和社會科學的各個領域，培養既熟悉地理信息系統知識基礎，又全面掌握最新的信息技術內容的高級人才是大學義不容辭的責任。所有開設GIS專業的大學都應該及時學習和借鑒國內外一流大學GIS教學方面的先進經驗，不斷完善教學體系，改進教學方法，與本校的學科背景及特點相結合，辦出具有自己特色的GIS專業，培養更有能力的GIS專業人才。

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[6]宋小冬，鈕心毅. 以實踐為導向的地理信息系統“逆向”教學模式[J]. 地理信息世界，2008(2) ：38-41

[7]王永興. 我國部分高校GIS本科課程體系的比較研究[J]. 福建地理，2001 (3) : 51-55

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