高職院校地理信息系統教學改革探討

蘇旭芳　李衛寧

【摘 要】根據地理信息系統的教學現狀，分析了教學中存在的問題，結合學生的就業方向和GIS專業培養目標，提出了理論實踐一體化、加強教材和師資建設、完善教學計劃和實驗室建設的改革方案，以期提升教學效果。

【關鍵詞】地理信息系統；教改；理論實踐一體化

1 引言

地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統，該系統設計用來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃和管理問題。隨著社會的發展，GIS已從一門技術發展為一門科學，從研究層面向服務層面轉移。1997年， 我國教育部設立了GIS專業，目前全國已有100余所院校設立了GIS專業[1]。GIS是一門實踐性很強的學科，特別注重培養學生的動手能力和實踐操作能力，對于以培養職業技術型人才的高職院校來說更是如此。

2 教學現狀

桂林理工大學南寧分校的地理信息系統與地圖制圖技術專業創辦于2011年，以測繪為基礎興辦而起。本校基于高職教育的定位，借鑒其他高校GIS專業的教學經驗，將作為專業必修課的《地理信息系統》安排在大一下學期，總共68學時，理論教學和實踐教學各占34學時。在大一上學期安排有基礎知識課程：《高等數學》、《工程制圖》和《測量學》；在學習《地理信息系統》的同時，安排有基礎技術課程：《地圖制圖學》、《AutoCAD制圖》；之后還安排《GPS原理與應用》、《數字化測量》、《GIS軟件應用》和《ArcGIS軟件操作》等專業技術課程。

3 教學存在的問題

本校開設GIS專業只有5年，GIS專業建設有待完善，課程教學也存在一些問題，總結如下：

3.1 理論教學與實踐教學分離

雖然教學計劃中《地理信息系統》的理論教學和實踐教學各占一半學時，但實際教學是在多媒體教室進行，一些涉及實踐的知識，如空間分析，只能教師操作示范，學生觀看而沒有實際動手操作的機會，這種感官式的學習模式非常不利于學生掌握抽象難懂的GIS知識。由于在多媒體教室教學，教師更偏重理論知識的講解，在教授學生理論知識時沒能培養學生的實際動手能力。

3.2 教材不合適，教學方法單一

我國的地理信息系統教材相對較少，且基本上都基于本科教學編寫，偏重理論知識。GIS理論本就抽象深奧，本科教材的深度和廣度都不適于高職教學。個別教師教學方法單一，教學內容局限于課本知識，講解不形象、透徹，導致學生對GIS知識一知半解，缺乏學習動力和學習興趣。

3.3 教學計劃有待改善

地理信息系統是多種學科交叉的產物[2]，在學習《地理信息系統》之前，應讓學生學習相關基礎知識，如攝影測量、遙感等，而目前的教學計劃把一些相關課程安排在《地理信息系統》程之后。實踐課程如《ArcGIS軟件操作》也安排在大二下學期，與《地理信息系統》課程的教學缺少有效連接。

4 教學改革方案

根據本校兩屆GIS專業畢業生的就業情況來看，就業方向主要集中在測繪和GIS應用，這兩個方向都要求畢業生有較強的動手能力，能運用所學的知識解決工作中遇到的實際問題。結合GIS專業注重動手能力的培養目標，針對上述GIS教學中存在的問題，提出以下教學改革方案，以期提升《地理信息系統》課程的教學效果，提高學生的專業素質。

4.1 強化實踐教學，理論實踐一體化

實踐教學是高職教育的重要環節，結合《地理信息系統》課程的特點，教學地點最好安排在專業的GIS實驗室，至少實踐教學應該在裝有GIS軟件的機房。在學習空間分析等實踐內容時，教師講解示范，學生邊學邊練，親自動手操作，既能加深學生對專業知識的理解，又能鍛煉動手能力。

為了調動學生的學習興趣，培養學生的實踐能力、自主能力，可借鑒其他高校的教學方法，如寧夏大學《ArcGIS軟件應用》課程的專題應用教學模式[3]或中國環境管理干部學院《環境規劃與評價GIS技術》課程的項目教學法[4]，將理論知識融于項目、專題的分析和操作中，使抽象的理論知識變得形象易懂，實現理論實踐一體化。

4.2 加強教材建設，豐富教學內容

GIS是一門迅速發展中的學科，高職的地理信息系統教材應符合高職教育的特點，既要難度適中，又要實踐性強，實現理論實踐一體化，還應體現GIS的最新發展狀況。加強高職的地理信息系統教材建設勢在必行，國外有許多優秀的GIS教材可供我們引進和學習。

根據本校畢業生的就業方向，本課程將地理信息系統限制在技術層面，從系統的角度進行GIS基本理論和技術方法的闡述，重點培養學生在空間數據獲取、空間數據處理、空間分析、GIS產品輸出和GIS應用方面的綜合能力。另外，可根據國內外GIS產業發展動態和社會對GIS專業人才的需求，適當調整教學內容，并引入一些典型實際案例，增強教學內容的實用性和豐富性。

4.3 完善教學計劃

教學計劃是課程設置的整體規劃，完善的課程設置既有層次性又有系統性， 各課程在教學內容上不交叉重復。建議調整課程的開設順序，把《ArcGIS軟件操作》與《地理信息系統》安排在同一學期，因為大部分地理信息系統教材在介紹空間分析等實踐內容時，都以ArcGIS軟件為平臺。上這兩門課的教師應溝通好，做到上課內容不重復，理論知識與實踐有效連接。遙感對GIS的重要性不言而喻，在學習ENVI等遙感軟件前，應讓學生學習一些核心的遙感理論知識。現行教學計劃中沒有遙感理論知識的課程，建議增加此課程。

4.4 加強師資建設，提高教學水平

師資力量直接影響著教學水平。GIS在不斷發展，GIS專業軟件也在更新換代，教師也應不斷學習，掌握前沿的專業知識，提高教學水平。學校可組織教師參與各大GIS軟件公司的GIS專業技能培訓，如ERSI公司在全國開展的ArcGIS培訓、ERDAS培訓、ENVI培訓，超圖公司開展的SuperMap培訓。教師也應積極申報課題、項目，或組織、指導學生參加各大GIS軟件開發商承辦的GIS技能比賽，如全國高校GIS技能大賽、SuperMap杯等，通過多種途徑來提升自身專業技能和教學水平。

4.5 完善專業GIS實驗室建設

GIS是一門實踐性很強的學科，完善的實驗教學平臺對培養學生的實踐能力意義重大。本校雖有GIS實驗室，但還需完善建設，使其滿足以下教學需求：能運行專業GIS軟件的高性能計算機、常用的GIS軟件及實驗數據，實驗教學中所需的掃描儀、繪圖儀，觀察遙感影像所需的立體眼鏡等設備。建議學校與GIS應用部門聯系，建立校企合作機制，建立校外實習基地，讓學生可以在現實的GIS應用實踐中得到鍛煉，為學生步入社會、走上工作崗位打下堅實基礎[5]。

5 結語

地理信息系統改變了我們的生活，社會對地理信息系統專業人才的需求也越來越大。在地理信息系統的教學中，應將抽象的理論知識融入實踐項目、專題中，使學生在實踐過程中學習專業知識，在應用GIS技術解決實際問題的過程中深化對GIS理論知識的理解，將GIS的基本理論融會貫通，從而達到培養GIS專業人才的目的。

參考文獻：

[1]羅志軍.農業院校GIS專業人才培養模式與課程體系建設[J].地理空間信息，2011，（1）：143-145.

[2]鄔倫，劉瑜等.地理信息系統原理、方法和應用[M].北京：科學出版社，2001.

[3]石云.GIS課程實踐教學改革[J].教育教學論壇，2015，（20）：103-104.

[4]吳玉紅.高職GIS應用類課程項目化教學改革與實踐——以《環境規劃與評價GIS技術》為例[J].中國環境管理干部學院學報，2013，23，（3）：80-83.

[5]王新闖，張合兵等.“GIS原理與應用”教學改革初探[J].中國電力教育，2011， （35）：139-140.

作者簡介：

蘇旭芳（1986～），女，碩士，研究方向：GIS技術應用研究與遙感數據處理。