《GIS程序設計及軟件應用》案例教學的思考

李微 陳官濱 張明亮 劉長發

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.14.130

摘 要：環境領域對地理信息系統（GIS）及軟件應用的需求不斷增加，因此，該校環境科學專業碩士點開設了《GIS程序設計及軟件應用》課程。而案例教學被認為是代表未來教育方向的一種成功教育方法，適用于實踐性強的課程。因此，該文探討了將案例教學方法引入該課程中存在的問題以及改進措施，以期在課程教學中更好地培養學生GIS系統設計及軟件應用能力。

關鍵詞：地理信息系統 案例教學 課程

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（b）-0130-02

隨著計算機科學的高速發展，地理信息系統（GIS）展現了超凡的學科融合能力，應用的深度和廣度迅速提升。到目前為止，GIS已經應用在國土、測繪、氣象、地震、林業、軍事、水利、環境、交通、環保等領域。在這種高速發展形勢下，全社會對GIS應用軟件的數量和質量需求都在不斷提升，使得對了解和掌握GIS的人才需求也迅速增加[1]。

該校環境科學學科于2006年獲得理學碩士學位授予權，從2007年起開始正式招生，環境科學作為二級學科隸屬于一級學科——環境科學與工程，該學科以環境科學與海洋科學綜合性的基礎與應用基礎研究為主體，擁有環境化學與生物學、環境資源與環境分析和環境規劃與管理3個研究方向。而《GIS程序設計及軟件應用》課程是該校環境科學專業碩士點開設的專業選修課，該課程旨在培養環境科學專業碩士研究生今后從事環境GIS應用項目設計與軟件應用的能力。該課程涉及到GIS、環境科學、面向對象程序設計及系統設計等多方面專業知識，是一門綜合性課程，實踐性強。

教學研究的實踐表明案例教學對實踐性很強的課程特別適用[2]。案例教學是由美國哈佛大學首創，并從美國迅速傳播到世界許多地方，被認為是代表未來教育方向的一種成功教育方法。20世紀80年代，案例教學被引入我國[3-4]。廣義的案例教學法是根據教學目的與培養目標的要求，教師通過與教學內容緊密相關的案例，把學生帶入特定的教學情境中學習，培養學生運用理論知識分析、解決實際問題能力，以此形成相應的技能、技巧的一種方法[5]。

該文結合大連海洋大學所進行的研究生課程教學改革項目，探討針對環境科學碩士研究生的《GIS程序設計及軟件應用》進行案例教學過程存在的問題以及改進措施，以期在課程教學中引入新的教學方法，更好地培養學生對GIS軟件設計及應用的能力，增強實踐能力的培養，體現出該課程的應用特色。

1 案例教學中存在的問題

（1）過多從課程任務和目標出發，忽略了學生的實際水平。學生是教學的主體，學生自身的學習基礎、學習能力直接決定了教學的質量。“GIS程序設計與軟件應用”需要學生具備相當的計算機和地理信息系統基礎，但針對該校的環境科學研究生生源，其計算機理論基礎和編程能力較差，部分學生還沒有GIS知識的相關基礎。如果僅從課程出發，不從學生的實際情況和能力出發，即使引入案例教學法，也不能達到真正的教學目的，實現教學目標。另外教學內容不合理，大部分仍以講解基本的理論知識為主。

（2）普通的課堂教學方式難以真正實現案例教學。目前主要的課堂教學方式，還是在規定的課時內，以老師傳授知識，學生被動學習為主，達不到真正培養學生實際解決問題的能力的目的。

（3）教師真正參與的、與環境密切相關的案例儲備較少。教學的主導是教師，但該專業與之相關的任課教師少，教師主持與參與相關的案例項目開發與應用也很少，多數案例儲備均來自互聯網相關資料，因此，教學過程多屬于紙上談兵模式，導致學生學習興趣不濃，師生互動不充分。

（4）學生主動參與學習的能力較差。目前國內學生大多數都是應試教育的產物，一直處于被動學習的狀態，即使在大學也沒有養成主動學習的好習慣，因此，對于案例教學這種需要學生積極主動參與的模式，適應較慢。

2 改進的措施

（1）以學生為本，制定合理的教學任務和教學目標。學生是教學的主體，課前任課教師就要了解授課對象，掌握學生的基礎和實際能力，并以此適當調整教學任務和內容，以期達到學生能力培養的目的。將課程教學內容分為基本概念和基礎知識模塊、GIS系統設計模塊和GIS軟件應用模塊。根據每年學生的實際情況，進行相應課時的調整。之前的教學目標過于注重概念，理論與實用結合不夠，要以學生之后就業方向及其所需為導向，調整教學目標。

（2）以實際應用為導向，采取以學生為主體、教師為主導的教學模式。具體可分為以下幾個步驟：①將教學內容及案例提前交給學生并布置任務，并由學生完成相應任務和提出問題；②教師根據學生提出的問題以及完成任務的情況，傳授與之相關的、重要的基本概念和基礎知識；③教師分析、講解、示范案例項目的背景、需求、設計、編碼和測試，并引導學生設計一個與環境相關的GIS，將學生帶入學科前沿和具體工程實踐中，加深學生對知識的理解，讓學生直觀地感受解決實際問題的快樂，讓學生掌握GIS的系統設計流程及關鍵點；④將案例引入軟件應用教學中，激發學生學習興趣充分展現“讀、想、練、用”的教學要素，培養學生實際工作中操作軟件應用的能力。

（3）一方面可以引進和聘請相關的教師，特別是來自企業的、具有一線工作經驗的相關人才；另一方面任課教師可以去企業或其他一線單位去參與、學習相關案例，以豐富教師本身的案例儲備，提高教師的業務能力。

（4）關于提高學生自主學習能力的問題，可以從3個方面進行改革：一是從課程開始前就讓學生參與到教學內容的制定中來，讓其感覺到自己的課程的主體，激發其學習興趣；二是改革考核制度，以自主學習的態度和自主學習成果為成績準繩，使之能自覺、真實地參與到課堂中來；三是采取與之今后工作相關的案例，讓學生看到學習的動力和方向。

3 結語

案例教學引入我國已久，GIS課程上也多引入案例教學的方式，但是針對該校環境科學碩士研究生的《GIS程序設計及軟件應用》進行案例教學才剛剛起步，該文針對這過程存在的問題以及改進措施進行了討論，以期取得較好的教學效果。

參考文獻

[1] 趙銀軍.地方院校地理信息系統設計與開發課程教學質量優化[J].大學教育，2014（10）：42-44.

[2] 劉國棟，王政霞.案例教學法在GIS原理教學中的應用與實踐大學教育[J].礦山測量，2011（3）：90-92.

[3] 李妍.淺析高校本科教育中案例教學的特征及應用原則[J].中國校外教育，2011（10）：58-59.

[4] 周蓓，李杰.關于案例教學的幾點思考[J].河北師范大學學報：教育科學版，1998，1（3）：287-288.

[5] 郭先春，李大軍，程朋根，等.GIS二次開發課程案例化教學方法探索[J].測繪科學，2011，36（3）：244-246.