關于高職院校GIS實驗教學的探析

柴新宇

摘 要：隨著當今社會信息技術的不斷發展，對于地理信息技術的發展更加迅猛，從早期的GIS（地理信息系統）發展到現在的智能化，一體化，可以說，當前我們生活在地理信息的時代。GIS所依托的三門科學：地理科學，測繪科學，計算機信息科學都有很大程度的發展，使得GIS技術更新就顯得順理成章。那么，對于GIS實驗教學也顯得尤為重要。本文針對目前高職GIS學科教學的情況，列舉出幾點GIS實驗教學的幾點說明，希望讀者有所啟發和收獲。

關鍵詞：GIS；GIS實驗教學；GIS實驗設備

目前，高職實驗教學的比重越來越大，大多數高職院校都有獨立的實訓中心，那么，GIS的實踐教學也取得相應的發展，而不是單單過去的簡單的數據處理，相關科學的進步發展（測繪科學），從傳統測繪向現代測繪發展，各種各樣的現代智能化測繪設備的出現使得數據來源變得更加方便，大大的推動了GIS的發展，使得GIS教學內容更加豐富，所以，探究GIS實驗教學的模式方法就更加重要，好的模式方式方法會使得實驗教學更加有效[1]。

一、實驗教學模式

對于高職GIS實驗教學目前主要模式為：相關專業軟件操作，以練帶學的模式，注重學生的動手操作能力，控制理論教學的比例，過多的理論教學會使教學效果受到影響，也會影響學生的學習興趣。但理論教學又不可不教，簡單的理論可以加深學生的印象，再進行實踐教學就會使學生更加深刻的理解相關知識點，達到很好的教學效果，而不是一味的理論教學，使得學科教學僵化，讓學生多接觸一些目前主流的前沿技術，擴寬眼界。

在實驗教學過程中不是簡單的分發數據給大家完成就可以，而是對學生采用分組教學實驗模式，這樣不僅培養學生的團隊合作意識，也可以使學生在研究過程中互相學習提高。對分組學生所完成的作品進行展示講解，哪里不足，哪里值得表揚，一一及時進行分析說明，這樣不僅可以鼓勵學生更加積極進步，也可以及時更正學習過程中的陋習，摒棄傳統簡單布置任務的環節，如果只是布置任務，那么就會使學生麻木，甚至會產生抄襲作業應付了事的現象，這樣進行分組剖析就不會產生這種后果，也是對學生的一種無須的約束。當然，并不是所有傳統的方法都不可取，其中對實驗教學內容進行相關考核，現在我認為考核一直是很好的加深學習效果的最直接的方法之一，能使學生對知識點的理解更加深印深刻。

在其他方面鼓勵學生參加全國GIS大學生技能比賽，用比賽來帶動學科發展，提高學科發展的知名度，為學生開放實驗室，使教學資源利用率達到最大。另外在實驗教學過程中，做到細化學科知識，整合知識案例分析。比如：在進行GIS空間分析實驗時，不僅僅單純的進行如緩沖區分析的操作，要深挖數據來源，從數據來源入手，要求學生利用測量儀器（全站儀，RTK等）自己動手測量野外一手數據，并進行如數字化測圖內業處理，通過專業繪圖軟件繪制地形圖，在導入到GIS空間數據庫中處理、保存、管理。最后通過GIS專業軟件（如：ArcGIS）進行編輯處理，最后才是空間分析操作，出圖。這樣不僅使學生知道實驗的全程，還可以讓學生充分認識到數據的重要性，使實驗教學更加立體化。鼓勵學生用Web地圖，用功能，用模板，做開發，大家一起分享，提升地理應用能力，達到解決一些實際問題的目的。

二、GIS實驗數據選擇

當前，信息技術的不斷發展，互聯網技術也不斷更新，與GIS相關技術也向著智能化發展，所以對于實驗教學的數據選擇也尤為重要。數據的選擇不能太簡單，也不能太復雜，又不能太陳舊，要與時俱進，多找一些目前社會的主流數據。比如：百度地圖，谷歌地圖，三維街景圖，高德地圖以及智能手機APP相關數據。這樣可以更好的使學生產生興趣點，學生對于每天用的智能手機知道一些APP程序是怎么開發出來的。實驗數據要切合實際，如讓學生親自動手測繪本學院的地形圖，或者無人機航拍圖等，如圖2-1，2-2（本學院的無人機航拍圖）。這樣就會大大的加深知識的理解，因為就是我們身邊的實際數據，學生掌握起來也會更加有概念，更直觀。另外注重學生與其他學科聯系的培養，如基于DEM數據和三維數字城市模型采用坡度、高程、緩沖區分析等，GIS分析進行綜合防災規劃，包括抗震減災規劃、地質災害防護規劃、森林火災防護規劃、洪水排澇規劃、避難場所規劃等。如日照陰影分析：計算出樓宇的剪影區、影子體積和影響范圍、用于樓宇設計、綠化規劃。實例教學是GIS實驗數據選擇的關鍵。

三、實驗室的建設

對于大部分傳統GIS實驗教學而言，往往是沒有一個特定的實驗場所，大都是與計算機測繪等學科共用實訓室，這是非常不利于學科發展和實驗教學的，不僅會使學生產生沒有專業感，也會使實驗教學大大折扣。實驗室建設大體分為以下三個方面：

1.基礎設備：實驗基地的建立要求專業軟硬件齊備，比如軟件部分：需要擁有主流的GIS軟件ArcGIS，SupMap，以及各種相關地理數據處理模塊等，軟件使用要結合社會的實際需要，不能使用實際工作中幾乎使用不到的軟件，致使學用脫節。在進行相關專業實驗室建設之前，做好企業調研工作，為我們選取合適的軟件提供科學依據，使我們畢業的學生很快的就能融入公司的實際工作中。硬件部分：需要裝有獨立顯卡的計算機設備，并且要配備相關的立體成像眼鏡等設備，方便我們進行大數據處理，分析等實驗，這樣有助于學生課余時間進行數據處理分析等試驗[2]。

2.相關設備：GIS是地理科學，測繪科學，計算機科學的綜合學科，因此，要發展好GIS學科，必須要對相關的一級學科進行發展，擁有相關的測繪設備，如高精度全站儀、電子水準儀、RTK、手持機、無人機攝影測量等設備，高效能的計算機設備，使得學科之間密切聯系起來。如無人機攝影測量為GIS實驗教學提供前提數據，全站儀數字化測圖提供原始數據等，不能孤立GIS學科，要掌握學科之間的密切聯系，孤立的學習會影響學科發展。

3.外延設施：建立相關的輔助設施，另外實訓基地要注意產教結合的模式，要密切聯系相關測繪公司，如成立相關企業工作室，實訓培訓基地等，使學生擁有雙重身份，一邊是學生，一邊是員工，這樣能更好的為學生提供實習實訓場所，能更快更好的適應企業文化，提前做好工作準備，鍛煉學生的自我學習意識。盡早的接觸公司運作方式方法，提升辦事能力，讓學生擁有競爭力。

四、GIS實驗教學問題

對于目前GIS實驗實訓教學所制約發展的問題，影響實驗實踐教學的因素，大致分為如下幾個方面。

1.GIS數據偏少：對于大多數接觸過GIS的人都知道，數據是GIS的項目的靈魂，一個GIS項目基本上70%以上的成本在于數據。那么，數據的獲取就顯得格外重要。目前GIS數據主要來源是：野外測繪、遙感攝影、地圖數據等。但就目前GIS實驗教學數據來源大都是野外測繪數據，野外測繪數據一個重要問題是：數據采集周期長，成本較高，影響了GIS實驗教學的效果。另如GPS數據往往采集精度不是很高，作為實驗數據也會影響操作效果。

2.GIS實訓基地缺少：實訓基地的好壞直接關系到一門學科的發展程度，對于目前高職GIS教學應該偏重實踐教學，那么，就要求擁有完備的實訓基地。如外業實訓場地、內業數據處理中心、虛擬現實實驗基地等，為學生提供一套完善的實習實訓場所尤為重要[3]。

3.GIS實驗設備缺乏：工科學科的教學發展是比較依賴實驗設備的，擁有多種實驗設備有助于學生更好的理解知識，完成相關實驗時要充分利用儀器鍛煉學生的動手能力，如野外的三維激光掃描設備掃描點云成像，無人機攝影測量的飛控成圖，架設GORS基站為學生提供更加便捷獲取數據的來源。學生看過，用過就不會產生陌生感，有利于學生的全面發展，更好的適應社會。

五、結束語

本文就GIS實驗教學模式，教學數據的來源選擇，以及教學設備的準備，還有教學中存在的問題進行了相關的闡述與分析，雖然解釋方面不是很全面，但恰恰是目前GIS實驗教學過程中所涉及的最主要的問題。總之，良好有序的實驗教學是學科發展的重要前提，也是使學生快速掌握技能的重要手段。所以，要更好的發展好GIS學科，首先要對GIS實踐教學做好充分準備、研究、實施，這樣才能達到理想的教學實驗效果。

參考文獻：

[1]郭紅，李雁.開放性地理信息系統實驗室的建設與發展[J].哈爾濱學院學報，2005，26（8）：130-132.

[2]任金銅，張鵬飛，左太安.基于開放實驗室的地理科學專業GIS應用技能培養[J].測繪與空間地理信息，2015（8）：47-49.

[3]蘇丹丹，費龍，程彬.地理信息系統實驗室建設探析[J].長春師范學院學報：自然科學版，2009，28（10）：75-77.

（作者單位：廣東工貿職業技術學院）