高校地理師范類專業GIS課程教學研究

王航

摘 要： 文章針對《地理信息系統概論》課程特點和高師地科專業教學現狀，提出存在的一些問題，在此基礎上對課程內容進行教革設計和實施方法探討。

關鍵詞： GIS課程 教學改革 高校地理師范類專業

1.擬解決的關鍵問題

隨著“數字地球”、“智慧城市”等項目的深入開展，地理信息系統（Geographic Information System，縮寫GIS）理論和技術方法已經滲透到社會的各個領域[1]。可以說，GIS技術已成為現代地理學成熟的一個重要標志[2]。因此，《地理信息概論》課程被寫入地理類各專業的人才培養方案，成為專業必修課。對于高校非GIS專業學生說，地理信息系統研究和學習的地理對象具有時空特性、差異性和綜合性，對學習者的抽象認知能力和時空分析能力要求較高，加之GIS是一門注重實踐和應用性較強的課程，所以，在大部分高校地理師范類學生眼中，GIS這門專業必修課程比較難以掌握。通過多年教學實踐發現，在高校非GIS專業中主要存在以下幾個GIS課程學習問題。

（1）認知方面。以高師地理科學專業學生為例，一部分學生認為師范類的學生學不學GIS，對以后當老師影響不大，學好自然和人文，能上臺講課才是關鍵；另一部分同學則認為GIS課程學習難度較大，并且需要花費大量時間實踐，拿到的學分或成績一般，感覺付出與收獲不平衡。由于不能正確認識GIS課程，導致學生學習GIS興趣不高，學習氛圍不濃。

（2）GIS硬件方面。GIS硬件用以存儲、處理、傳輸和顯示地理或空間數據，是進行實驗、實踐活動的物理載體。GIS硬件系統種類較多，設備更新換代較快，硬件不足問題較普遍。

（3）數據獲取困難。數據是GIS的“血液”，對發揮GIS功能至關重要。數據的采集與獲取所需周期較長，不穩定因素多。

（4）學生動手能力欠缺。大部分學生“課上心動，課下不動”，不愿動手嘗試。認為動手做，費時費力，寧可多做幾道理論作業，也不愿做簡單的上機實驗。既使一些GIS專業軟件，沒有安裝、不會安裝的情況也較普遍。

2.教學改革項目

對于非GIS專業的課程設置來說，《地理信息系統概論》一般學時設置在48學時至64學時之間，理論學時與實踐學習比例在3：1左右。教學目標以培養具有初步地理信息系統理論研究與技術應用能力為主，在此教學目標的基礎上，抓住GIS課程特點，進行理論和實踐教學設計。

（1）優化課程章節，整合教學內容。GIS課程的學習需要有計算機基礎知識、測量學基礎知識等學前相關課程鋪墊，而非GIS專業學生一般比較缺少這些基礎知識的學習，對于高師地理科學專業的學生來說，直接進入抽象的理論學習和實踐操作有一定難度，這就需要任課教師針對學情，調整重點和難點，并對教材進行取舍；在授課過程中，抓住重點，并圍繞重點，梳理各章節編排思路，構建知識體系框架，引導學生開展由點到線、由線到面的教學設計。對于高師地科學生來說，大部分學生希望自己畢業后當一名地理老師，而地圖是中學地理知識的主要載體，抓住學生對地圖制圖的需求，任課教師可以設計以“地圖”為中心，進行地圖制圖要素、數據結構、地圖投影、空間數據庫的理論和實驗學習。

（2）改革教學方法。以學生為主體，以“把握基礎教育，突出前沿技術，注重實踐環節”為原則，進行基礎理論與實踐教學。基于GIS課程自身綜合性和實踐性的特點，進行“由點到線，由線到面”的立體式教學。在教師教學過程中，注重實踐與理論的結合，重視學生動手能力的培養。通過案例教學法、問題化解法、比較法等多種教法的靈活運用，學生在愉悅而緊張的學習與實踐中掌握終生有用的地理信息技術。

（3）加大實踐教學。鍛煉學生的實踐能力，提高學生的自主創新能力。從一些相對簡單、與學生的生活聯系比較緊密的社會問題開始，設計實踐教學活動，激發學生的學習興趣。學生通過觀察這些社會問題，運用GIS技術進行處理、分析和解決，鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，更重要的是提高學生的學習興趣。

（4）重視實踐活動成果。對于學生取得的成果，應該以公開的方式，讓更多人了解，必要時可取證于社會相關部門，得到社會的認可，并加以推廣，以此激發學生學習GIS的熱情，使更多學生關注GIS。同時，提高學生活動成果的利用程度，教師在GIS課堂教學中可引用學生成果進行教學；并引導學生利用GIS技術和成果進行說課、試講、教育實習等。

（5）注重GIS人才培養。GIS課程學習存在一定的難度，被許多學生看做深不可測、難度很大。教師短時間內無法做到讓每一位學生都對GIS有濃厚興趣及極大的學習熱情。在教學過程中，教師組織創建“GIS興趣學習小組”，制定“GIS拔尖人才培養方案”，設計有挑戰性的實驗項目進行專門培訓，選拔小組成員進行各項GIS技能比賽，組織“比賽經驗交流會”等活動，對GIS學習和比賽成果進行宣傳。“3S興趣小組”在發現和培養GIS人才的同時，起到模范帶頭作用，帶動更多學生走出GIS學習誤區，端正學習態度，積極投入GIS學習。

（6）考核形式和評分方式多元化。高師地科專業常用到的《地理信息概論》課程考核總成績由三部分構成，分別為期末卷面成績占60%，期末機試成績占20%，平時表現成績占20%。通過對歷屆學生的調查，大家對于這樣的考核方案比較滿意，但存在個別學生平時電腦實驗操作很好，到了期末上機實操考試時，心理緊張表現反常情況；一些GIS特長生無法伸展技能情況。因此，接下來的課程考核方式可采取以下幾種形式：在規定時間內提交課程論文、學生小組創新課題成果報告、GIS系統開發應用軟件產品設計。在實施多種考核方式前，首先要制定公平、公正、公開的評分方案，只有建立完整的、適宜的考核評分方案，才能確保多樣化考核方式順利進行。

3.課程教革實施途徑

（1）通過補充GIS信息量提高學生學習興趣。GIS技術已滲透到自然科學和社會科學的各個領域，現今社會已掀起一場GIS技術的革命。比如：潮州市政府的“數字潮州”工程，汕頭市的“三維汕頭”、廣州市的“智慧城市“等項目，借助這些發生在學生周邊的、和他們息息相關的GIS項目，進行GIS認知教育、素質教育和技術學習；還可借助社會上的一些熱點問題，如馬航M370失聯事件，引導學生認識衛星影像，了解雷達工作原理；借助學生關心的2013年汕頭潮陽澇災，引導學生運用GIS空間分析功能進行洪水淹沒區分析等學習。告訴學生對于GIS來說“沒有做不到的，只有想不到的”，大家只有經常瀏覽專業網站、論壇，才能把握GIS的脈搏。通過對GIS信息量的補充，改變學生對GIS的認識，提高學生的學習興趣。

（2）優化案例教學。從高師地科學生角度進行理論教學和實驗教學。緊緊圍繞“以學生為本”，展開教學活動，值得每一位老師探索和踐行。教師要勇于推陳出新，如在GIS理論課程第六章應用模型講解時，一般都會選擇“GIS在商業網點選址中的應用”、“GIS在城市規劃中的應用”等經典案例，這些經典案例雖說具有很強的代表性，涵蓋大部分重點和難點，但是在教學過程中，學生的表現并不活躍。究其原因，一方面是這些案例涉及很多專業領域的知識，學生缺乏相關背景知識，加上社會經驗不足，使得這些案例對學生來說，比較抽象，難以引起學生的學習興趣。另一方面是教師在這些復雜的GIS實驗里面，更多的是向學生介紹、演示案例內容和解題思路，留給學生自己動手的機會少，或者學生依賴于教師的演示和說教，學習積極性不高，創新性能力欠缺。因此，教師在選擇案例時，應選擇學生感興趣的主題展開GIS教學，一些相對簡單，或者與學生生活聯系緊密的案例，通過引導學生“提出猜想——驗證猜想——展示成果”這樣的教學思路，進行教學實踐。選擇學生感興趣的主題，便于學生獲得直觀認識和第一手資料，培養學生分析問題、解決問題的能力。在此基礎上，通過教學積累與反思，創建理論案例數據庫、實操案例庫、元數據庫、操作文檔數據庫等各類數據庫，編制理論與實踐教學參考，設計教學案例框架。

（3）加強校校合作、校企合作。教學過程中，由于GIS軟件、硬件更新速度快、種類多等原因，難免會出現軟件欠缺、硬件不足的情況，增進校校合作、校企合作在很大程度上可以幫助GIS教師解決這些問題。對于硬件資源來說，如在教學過程中要用到手扶跟蹤數字化儀，數字化儀是進行紙質地圖矢量化時的一個工具，利用該工具進行數字化的過程中，可以幫助學生理解坐標系、兩種數據結構（柵格和矢量）的相互轉換過程、地圖變形與幾何糾正等知識點的學習和理解。地科專業沒有這樣的設備，對于這些知識點的學習大多通過理論講解、圖片展示進行，學生理解和認知有限，影響教學效果。在這種情況下，教學單位可以通過與地方測繪部門、勘探公司建立友好合作關系，以共建校外學生實習基地的形式，進行產—學—研一體化辦學，讓學生參觀及實地操作數字化儀，參與地圖測繪、轉繪、出圖過程。校企合作模式一方面為學生提供使用各類儀器設備、學習新技術的機會，鞏固理論與實踐的知行統一。另一方面學校為企業提供GIS人才和科研力量，實現校企雙贏。校校合作的提出，主要源于地理專業的區域特點，地方高校地理專業的老師可以說是各個區域的“地理百科全書”，特別是進行地理野外見習時，很有必要借助當地地理老師的力量進行綜合地理實踐，讓師生感受和獲取“地道的”地理知識。總之，校校合作、校企合作模式，為建設硬件和軟件共享平臺，形成優勢互補，提供資源。

4.結語

課程教學改革是一個長期的過程，如何從學生視角構建《地理信息系統概論》教學，立足地方資源，培養知行統一、學思統一的地理人才，值得我們不斷探索。

參考文獻：

[1]黃杏元，馬勁松.地理信息系統概論[M].高等教育出版社（第三版），2008.

[2]段玉山.信息技術輔助地理教學[M].高等教育出版社，2003.