朱秋敏

[摘? ? ? ? ? ?要]? 通過分析GIS技術在園林專業中的應用,探討高職院校園林專業開設GIS技術教學課程的必要性及可行性,并根據高職院校園林專業學生的特點及培養方向,從課程設置原則、課程設計、教學方法及考核方式等方面科學制定符合高職園林專業要求的GIS課程教學體系。
[關? ? 鍵? ?詞]? 高職園林;GIS課程;教學設計;教學體系
[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603(2020)21-0070-02
一、引言
GIS(Geographic Information System)又稱為“地理信息系統”,是集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環境科學、空間科學和管理科學等為一體的新興邊緣學科[1]。GIS技術是在計算機硬件基礎支持下,對具有空間屬性的地理資源環境數據進行采集、管理、分析并生成相應的地理模型,通過該基礎地理數據模型的構建與分析,形成對相關學科研究、實踐操作、規劃決策等具有科學輔助作用的有效數據。
二、GIS技術在園林專業中的應用及其優勢
GIS在園林專業領域的應用起源于20世紀60年代,其大多與行政管理、經濟學、軟件開發等領域結合,主要是在政府的大力扶持下迅速推廣,為政府行政決策及監控自然環境變化過程提供指導。而在園林規劃設計領域,由于在傳統數據時代下,數據難以獲取、數據量小、數據精度低等問題,GIS技術的應用和發展相對緩慢。而今,大數據時代的到來,大數據具有數據量巨大、數據生成速度快、數據的來源及類型多樣、數據覆蓋面廣、數據內容詳細、具有實效性、空間屬性等特征,使利用GIS技術對園林規劃設計項目提供科學、高效、全方位的技術支撐成為可能。目前,在園林專業領域GIS研究集中于景觀生態學與可持續發展、鄉村規劃與農業規劃、城市綠地變化及城市化、景觀評價工具、流域土壤侵蝕、生態系統服務與水質水量關系以及虛擬現實技術實現景觀可視化等方面。而且,GIS技術能為園林規劃設計的各個階段提供技術支持,即從綠地系統規劃層面的綠地監測到設計層面的空間數據分析再到施工層面三維模型構建及內部元素布局都能提供有效的輔助決策作用,提高規劃方案的合理性和施工進程的效率。因此,GIS技術已成為當前園林專業設計工作人員必備的一項技術能力。
三、高職園林專業開設GIS的必要性與可行性
當前,僅有少部分理工類及綜合類院校有園林專業開設GIS應用的相關課程,且其絕大多數將GIS作為選修課,學生對知識僅有個粗淺掌握,因此,學生難以活學活用。而在高職院校中尚未有院校的園林專業開設此課程。
(一)高職院校園林專業開設GIS課程的必要性
園林專業培養的是具有城市綠地規劃、游憩及居住環境綠化設計等方面的專業人才,這些領域均涉及空間地理信息,都是GIS技術處理的對象,如具備區域或場地規劃所需的所有數據,GIS技術就可以滲透到園林規劃設計的各個過程(包括基礎資料收集、現狀調查及分析評價、方案設計及評價、項目運行管理等),并在不同階段都可發揮重要的作用。而且,隨著國家空間基礎設施的不斷完善,計算機技術和網絡技術的發展,特別是大數據時代的到來,在行業數字化建設下,GIS信息技術更將會廣泛應用于園林專業領域。而高職院校主要培養具有較強實踐能力的應用型人才。GIS即是技術應用,符合高職教育的培養方式和要求。因此,GIS已成為當前及未來園林專業人員必備的技能,高職園林必然需要增設GIS技能學習課程。
(二)高職院校園林專業開設GIS課程的可行性
GIS教學要求學生具備廣博的知識基礎及一定的計算機操作及輔助制圖能力,因此,此課程計劃于第三學期開設,此時高職園林專業的學生已具有一定的園林設計理論基礎及較強的計算機操作及輔助制圖能力,如CAD、Lumion和Sketchup等,此時開設此課程是可行的。
四、高職園林專業GIS課程體系設計
(一)教學目標
在園林專業開設GIS課程的目的是培養跨學科的專業人才,通過教學使學生了解GIS技術,熟悉GIS軟件的數據采集與錄入、電子地圖制作、信息查詢與編輯、空間分析等功能,并能運用GIS技術解決園林規劃設計中的具體問題[2]。
(二)課程設置原則
1.教學內容應符合專業人才培養的目標和要求
GIS課程知識體系寬廣、內容龐雜,且專業性和綜合性均較強,作為非GIS專業的高職園林學生在相關知識領域積累較少,若照搬GIS專業的課程授課體系,不僅會導致部分學生在工作中因GlS基礎知識的不足而陷入困境,缺乏學習的動力和信心,而且也無法達到園林專業的教學目標。因此,如要在有限的課時內讓學生對GIS從理論知識到實踐操作都有一定程度的掌握,就必須對課程內容進行篩選和整合,制定符合專業人才培養目標的教學內容。
2.理論學習與實踐操作緊密結合
園林是以規劃設計實踐為核心的學科,而GIS也是一門實踐性很強的學科,雖然高職院校園林專業的學生具備較強的計算機輔助制圖能力,如CAD和sketchup等,但是專業理論知識較弱,其測量學、地理學等專業基礎知識儲備更是不夠,這樣會讓學生難以接受,從而帶來學習上的困難。因此,在園林專業開設GIS課程就應將理論學習與實踐緊密結合,以上機實驗操作為主要方向,偏重于園林規劃設計的需求,重點講述GIS的操作途徑。
(三)課程設計
本課程于大三上學期開設,共需40課時。其教學內容包括理論教學、實踐教學,實踐教學分為基礎實驗和綜合實驗。實踐教學的實驗內容如下表所示,其最終目的在于訓練學生利用GIS理論基礎知識和工具解決實際應用問題的能力。(見附表)
(四)教學方法
由于GIS課程的教學目標不是以掌握知識為唯一目標,而是重點培養學生的動手能力和運用地理信息技術進行實際問題的分析能力[3]。因此,在教學過程中,教師應轉變傳統的以灌輸為主,專業課程和信息技術課程的教學過程各行其是、缺乏聯系滲透的教學模式,而采用開放、多樣、理論與實踐緊密結合、線上線下相結合以及任務驅動等的教學模式。例如將GIS課程與園林規劃設計專業課程教學緊密結合,以研究解決專業問題為學習任務,有機地將專業與技術學習結合在一起。此外,建設課程網站,搭建網絡師生互動平臺,學生可以和老師在網上直接交流。通過網絡GIS的互動教學,教師根據學生的不同個性特點和需求對學生進行在線幫助,解決學生在學習過程中存在的問題,培養學生對GIS的興趣和動手建模能力,而且還可形成資源共享,最大限度地提高信息的可利用度。
(五)考核方式
課程考核是對學生掌握GIS知識技能的總體衡量,GIS是技術技能,因此,高職院校應摒棄傳統的理論考試,而選擇綜合實驗上機實操的考核方式,如提供某項目相關基礎資料給學生,要求其運用專業知識及GIS技術作現狀分析、三維景觀模擬和景觀效果評價等,從而提出規劃設計方案。這類綜合實驗考核不僅使學生掌握GIS的各種功能,而且能與園林規劃設計的各個環節緊密結合,進一步提高他們使用GIS先進技術解決專業問題的綜合能力和興趣。此外,教師在考核過程中還應該根據課程和每個具體實驗的特點建立完善的評分標準,以減少考核的任意性和老師評分的主觀性,從而實現課程考核的公平性。
五、展望
隨著信息技術的飛速發展,許多新的理念、技術方法及研究思路對GIS課程內容的選擇均產生了極大影響。教師在教學過程中,應將教學與實踐熔為一爐,將GIS課程教學與園林專業課程教學緊密結合,以研究解決專業實踐問題為學習任務,并運用新興的開源大數據,不斷推進園林專業GIS技術課程教學水平向前發展。
參考文獻:
[1]鄔倫.地理信息系統:原理、方法和應用[M].北京:科學出版社,2001.
[2]劉頌.園林專業GIS中的GIS課程教學研究[J].南京林業大學學報(人文社會科學版),2007,7(Z1):108-111.
[3]任津萱,寧梓妤,付暉.高校園林專業GIS教育現狀研究[J].山西建筑,2017,43(12):231-232.
編輯 陳鮮艷