地理信息系統專業課程教學方法的改進

童新華

[摘 要] 在社會經濟與科學技術高速發展時期，對人才的需求越來越趨向高素質綜合型人才。地理信息系統專業在高等教育改革大潮下，需要對人才培養方式進行改革，課程教學作為人才培養的重要方式，必須做出相應的改進創新。地理信息系統不僅要培養學生的理論知識，更要注重學生對系統軟件的開發和應用，特別是利用地理信息系統解決實際問題的綜合能力培養。因此，傳統教學中以教師為主，單純以課程教授和軟件講解操作的教學方法已經不適應當前社會對地理信息系統專業人才培養的需求，需要針對學生學習特點和專業要求進行教學方法改進，從教學內容、教學環節組織、教學方法選擇和應用等方面進行研究，創新教學模式，從而提高教學效果，培養學生綜合素質。

[關鍵詞] 地理信息系統； 教學改革； 教學方法

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2016） 10-0096-02

隨著信息技術的發展，空間信息技術在經濟社會中得到更為廣泛的應用。特別是進入21世紀后，人們對地理信息系統的認識更為深刻，各國在經濟社會發展中也越來越重視，地理信息產業得到了快速發展。地理信息系統作為一門綜合性、交叉性較強的專業，被賦予了更多的時代發展的特點和趨勢，專業人才培養面臨更多的挑戰和要求。地理信息系統在高等教育改革浪潮中，需要針對社會對人才的需求對人才培養做出調整，進一步完善教學方法，創新教學模式。地理信息系統專業涉及地理學、計算機、地圖學、遙感技術等，主要以計算機為主要手段，將地理、地圖測繪、通信等集合成一體解決社會經濟發展的現實問題，如何在課程教學中將各學科知識融為一體，合理組織課程體系和教學體系，提高教學效果，激發學生學習興趣，是地理信息系統專業課程教學中需要解決的基礎問題，也是關鍵問題。

一 地理信息系統專業課程教學特點

1 交叉與綜合兼容，涉及領域寬泛

地理信息系統專業既包含地理學、地圖學等理論基礎知識，又包括計算機編程、數據庫建立、軟件開發等計算機科學理論操作知識，集合了基礎地理學、遙感科學、計算機科學、測繪學等理論與技術，既是交叉學科又是邊緣學科，研究領域廣泛，跨度較大。這大大增加了學生的學習難度，也對課程安排提出了較高的要求。在課程教學中，既要注重學生對基礎知識的學習，又要適當安排中高級課程，合理安排課程先后順序。例如地理學、地圖學、計算機基礎教程等是基礎課程，夯實基礎才能有利于學生更好地理解和掌握所學知識。在 GIS 課程教學中，既要考慮學生對學科基礎知識的學習和應用，還要充分涉及各學科的最新動態和發展趨勢，注意學生對基礎的理解和應用以及實踐操作能力，并運用所學知識解決實際問題。作為地理信息科學專業學生，對基礎知識的掌握是基礎，對計算機知識的應用是能力，還需要具有自主設計和開發能力，比如計算機編程語言，并利用掌握的計算機編程語言進行系統開發與研究。因此，地理信息科學專業不僅綜合性強，涉及的學科知識較多，還需要具有自主學習意識，拓展知識面。

2 理論與應用并重，實驗與實踐綜合運用

地理信息系統專業牽涉學科廣泛，因此也決定了其另一個特點，既注重理論知識教學，又要重視對學生實踐能力的培養，強化實踐教學，培養學生的應用能力和操作能力。地理信息系統專業課堂教學中不僅要講授基本的理論知識，讓學生掌握地理、地圖、測繪、計算機基本理論，掌握計算機軟件、空間數據分析等理論知識，還要熟練掌握相關軟件的操作，將實驗操作與實踐實習結合起來，通過實驗教學，由學生親自動手操作學習并運用數據模型，通過社會實踐進行GIS軟件、測繪、遙感等方面的學習，通過實踐輔助教學達到教學效果。

3 基礎與前沿結合，知識更新迅速

地理信息系統專業作為高等教育的一門學科，在國外已經發展了50多年，現在已經具備了完整的理論體系和科學的軟件操作系統，地理信息技術已經成為了解自然、解決社會問題的重要手段，在規劃建設、地圖測繪、環境監測等領域得到了廣泛利用。同時，隨著地理信息技術在經濟社會中的實踐和信息技術的發展，GIS理論和技術的更新迅速，獲得了快速發展。因此，在課堂教學中，要求教師不僅要掌握本課程基礎知識，還要對理論與技術前沿具有深刻的了解，結合學科發展趨勢和熱點問題，豐富教學內容，拓寬學生專業視角，培養學生廣闊的學術思路和專業敏感度。這有利于提高學生運用所學知識解決實際問題能力的提高。

二 傳統教學模式特點

地理信息系統專業跨度大，交叉性強。由于各學科有自身的特點，因此教學方法和教學模式有很大的不同。根據地理信息系統的實踐應用領域，各學科教學目前存在不同的教學模式，但是基本上與現行教學模式類似。當前教學模式主要存在以下幾個特點。

1 在大學教學課堂上

當前最主要的上課方式還是以教師為主，雖然學生與教師同為教學參與主體，但是學生在課堂上參與度不高，教師在教學上也仍然主要以講授為主。雖然隨著信息技術的發展，教學手段有了多樣化，但是多媒體只是教學的輔助手段，填鴨式教學的性質沒有變。

2 在教學內容安排上

由于地理信息系統專業交叉性強，教學內容總體繁雜，各學科只是都需要有所學習并掌握。因此，教師在課堂內容上往往安排緊簇，使得在知識跨度和深度上有失均衡，這就造成學生在學習過程中壓力過大，對知識的掌握和理解有困難，容易喪失學習興趣，教學效果大打折扣。當然，造成這種結果的原因與學科跨度大有關，但同時也與教師為主學生為輔的教學方式有很大關系，教師總認為盡可能地多講就達到了教學目的，其實學生掌握知識了解知識才是目的。

3 對學生實踐操作能力方面的培養途徑欠缺

地理信息系統專業比較抽象，同時數理性比較強，因此對學生的基礎能力要求較高，特別是對空間想象力、邏輯能力和動手能力等方面需要同時具備。如果學生在某一個方面能力不足，那么會直接影響學生對空間數據、圖標等的理解，并導致學生用專業知識表達的困難。因此，當前主流教學模式側重對知識的講授固然重要，同時也需要拓寬培養途徑，注重對學生理論應用能力和實踐操作能力的側重培養，實際應用中的實踐指導也同樣重要，讓學生學會思考問題解決問題也同樣重要。

三 對地理信息系統專業教學方法改革的建議

根據以上分析，在地理信息系統專業教學方法上，應該綜合專業特點，借鑒其他專業創新性的教學模式，充分利用教學輔助手段和多樣化教學方式，因此，建議從以下幾個方面進行改進。

1 教師轉變教學理念，注重啟發性和參與性教學

通常在實踐教學中比較注重對學生的引導，通過學生的討論分析指導學生在理解基本知識和概念的同時，進行真實的操作，在操作中掌握和理解基本的應用。但是在理論課堂教學中，教師往往忽視對學生的啟發，也忽視學生的參與感對學習效果的影響。因此，教師應該轉變教學理念，在理論課堂教學中借鑒這種教學方式。由于地理信息系統專業交叉性強，基礎知識龐雜，單純依靠教師講授是不可能的，學生的接受能力也有限。鑒于啟發式教學是在基本知識和內容中發現問題，并以問題為導向，在解決問題的過程中來掌握知識。因此，教師要有意識地降低自己在課堂教學中的角色，讓學生參與課堂知識的討論，通過討論讓學生了解知識的來龍去脈，讓學生更好地掌握知識。同時在教師一步一步地啟發下，讓學生學會思考，在思考中學習知識、應用知識，用思維方式的改變來達到提高教學效果的目的，同時也教給學生如何解決問題。

2 注重知識的綜合學習，調整專業教學內容體系

從地理信息系統專業課程體系上來看，主要以地理學、地圖學等基礎學科為基礎，通過對計算機軟件的應用，形成不同應用方向的圖層之間的相關關系，以準確表達地理因素與要解決問題之間的關系，從而解決問題。因此，地理信息系統專業基礎知識是必須掌握的，不論是基本的地理信息分析還是地理信息軟件設計等方面，這都是必須的理論與實踐基礎。因此，在教學內容體系中，所有知識的講解都要圍繞地理對象的地圖形成為基礎，從教學內容設計上也要以圖層對象基礎擴展。既要建立完整的地理信息系統理論知識體系，包括空間數據、遙感等理論及方法構成，也要包括對地理信息系統的實際應用，包括數據積累、數據分析及決策依據，軟件分析結果輸出等等。但是，鑒于本專業將來實際應用前景和學生就業方向來看，培養綜合性地理信息科學通才固然重要，但是根據就業方向劃分研究方向，加強專業人才教育也同樣重要。在綜合知識學習的基礎上，對專業教學方向進行調整，教學內容主次分明。

3 實踐教學手段多樣化，提高學生的實踐操作能力

在實踐教學中，對地理信息系統應用軟件的教學往往遵循先理論后實踐的方式，通常對軟件進行理論講解，然后再安排實踐教學進行使用。由于地理信息系統軟件功能強大，多種操作多種方法，在實踐操作上學生往往模糊混淆，不同方法的功能命令等混合操作，這樣學生即使參與了實踐操作，但達不到掌握實踐教學軟件操作并解決實際問題的目的。因此在教學中可以通過建立不同的地理信息系統，讓學生在解決問題中了解地理信息系統操作。比如建立一個簡單的城市規劃地理信息系統，系統從簡單到復雜，操作也從簡單到復雜，通過解決問題來完成各種命令和操作，讓學生帶著任務探索軟件不同的操作來解決問題，并比較軟件由于不同操作得出的不同結果，促使學生思考，教會學生自主查閱資料，改變學生思考問題和解決問題的方式，激發學生自主性學習和探索性學習的動力，從而既培養了學生的實踐操作能力，快速掌握相關地理信息系統軟件，也提高了學生的思維水平，提高了學生理論應用于實踐、實踐應用于解決工作和生活中問題的能力。

參考文獻

[1]侯立春， 徐磊，許正昊.高師院校 GIS課程教學與實踐改革的探索[J].地理空間信息 ，2011，9（1）.