大數據條件下創新職業院校GIS實踐性教學初析

馬躍　吳桂淑

摘 要：在GIS實踐教學中，大數據占據重要位置。新時期需要結合時代特點，科學計劃統籌，重視地理空間大數據的意義。本文主要圍繞教學模式、教學設施、教學方式，結合數據密集教育培養學生關于大數據處理和計算方面的能力，鍛煉其實際處理問題的能力，激發學生的學習興趣，促進職業院校GIS教學的創新。

關鍵詞：大數據 職業院校 GIS實踐性教學

前言

在職業院校的測繪技術課程中，地理信息系統課程是其中重要的內容。因為職業教育主要為社會輸送應用型人才，因此在大數據環境下，空間數據的來源體系十分龐大，關于大數據方面的分析和建模是GIS實踐性教學的重要內容。教師需要落實國家關于職業院校教育的政策，提升職業教學的信息化水平。

一、創新職業院校GIS課程實踐性教學思路與目標

1.教學目標

地理信息系統主要包含測繪學、計算機科學、信息科學、地理科學、地圖學之間相互交叉的內容，實際上屬于地理空間信息方面的工程、技術、藝術、科學的綜合化統稱。GIS課程主要以學生作為主體、將就業作為基本的教育方向、將能力作為基本的教育要求、依據職業標準與崗位需求。在結合學生關于職業生涯中相關職業發展需求的同時，在全行業中獲取實際基礎地理信息，滿足地圖制圖與地圖應用的需求。圍繞主要的生產過程為學生安排實際教學內容，在學習的過程中進行實踐練習，利用具體的實踐幫助學生練習地理信息系統的運用技術。GIS課程的實際教學目標主要致力于培養運用GIS技術進行數據分析和運用、對屬性數據與空間數據進行收集分析、充分了解地圖制圖技術的針對第一生產線的高素質技術應用型人才。

2.教學要求

GIS課程需要結合我國高等職業院校關于人才的培養目標、崗位需求、測繪行業以及工程建設方面的崗位需要。將前后的課程進行連接，重點強調學生關于具體的技術運用方面的能力，選擇科學的教學內容。GIS課程可以結合地理信息系統關于產品輸出的詳細步驟，對各種企業之中的GIS技術進行實際的分析和調研。在企業專家的配合下，引導學生在真實的項目實踐環境之中，實現對GIS相關軟件的充分認識、GIS產品的輸出、GIS空間數據分析、GIS應用等六部分。

二、大數據條件下創新職業院校GIS實踐性教學策略

1.利用信息技術創建實踐平臺，為大數據視域下的GIS課程奠定基礎

（1）創新科學的信息化實踐教學平臺

在當今大數據飛速發展的環境下，充分對實踐性教學進行創新的基本要素就是實踐教學環境的創設。其一，建議教師以教學方法改革與實踐性教學的具體內容作為參考。圍繞“強化功能、注重實用、分類建設、整體規劃”的基本原則，全面創設具有現代職業教育特征的信息化實踐教學場景。其二，結合大數據發展的核心理念。比如，在軟件方面，可以建立健全地理空間數據的收集維護相關的軟件。通過研發過程中進行的數據采集、維護管理，開展空間數據抽取轉換相關軟件、完善數據管理、收集、使用、共享體系。同時，在信息資源方面為確保GIS課程的實踐性教學可以在信息環境與開放數據的條件下展開，可以利用共享政府的交通、水文、氣象等信息資源，構建地理信息的基礎數據庫。另外，若想做好GIS課程的實踐教學。需要具有專業的教學設備，比如RTK、手持機、無人機攝影測量等計算機設備。這些高效計算機設備可以幫助教師加強學科之間的聯系，將其作為GIS實踐教學的工具，為GIS的教學提供數據資源。同時全站儀的數字化測圖需要提供原數據，不可將GIS置于孤立的位置。

（2）現實案例

當前國內外的相關大數據發展速度迅猛。比如，美國的喬治梅森大學的空間信息系統與數據中心于2004年開發出世界上第一款可以進行操作的地理空間WEB服務系統，促進了地理學科高等教育方式的創新，為其提供了豐富的資源技術和基礎設施。這種新式的技術可以便捷地在CEOBRIAN上使用多種地理信息與數據資源。當前在我國地理信息的大數據領域，如百度、騰訊地圖、谷歌基本提供相同的服務，因此均可以作為實踐教育的接入性平臺。這些平臺為全國用戶提供多種分辨率的影像圖、平面圖、地理標記以及30米分辨率的全球地表覆蓋圖等^[1]。關于全國各地開發的關于天地圖的一千多個應用中，教育部圍繞其開發了相關業務的具體應用。通過開放的數據接口，職業院校就可以利用這些平臺的數據將其整合到自己的應用平臺之中

2.創新教學形式，推進大數據視域下的GIS實踐性教學改革

（1）創新實踐性教學模式

教學模式是一種需要長期在實踐得出的教學方式、過程、順序、結構。換句話說，教學模式可以使教師按照教學標準將理論化的知識點變得具體化，歸納概括具體的實踐教學經驗。GIS教學模式要求：第一，各種課程要素必須齊備。例如教學目標、運行程序、具體條件、內容的統籌一系列的規范模式。其二，特征需要明顯。GIS的實踐性教學需要具備針對性、開放性、整體性、操作性、簡約性等要素。第三，需要通過具體實踐進行主導。若想將GIS的具體理論與實際相結合需要教師將大班授課轉換為小班甚至小組進行研討。將實踐教學模式由單一的教學部分轉化為實驗性作業的形式，由粗放指導逐漸轉化為細致培訓模式。

（2）引導學生充分利用地理空間大數據進行學習

大數據視域下對于地理空間的決策來說，地理空間大數據的基本內涵是為學生提供充足詳細的信息，并且幫助其對信息進行高效的分析，幫助課程管理的精細化與決策化。因此，需要加強大數據關于案例庫、導航數據、衛星影像、其他數據信息資源的建設。利用一些支持大數據處理的相關GIS軟件幫助學生進行數據分析，在其中獲取有用的數據信息，使數據決策更具科學性，鍛煉學生將分散在互聯網和政府部門的地理空間數據進行整合。通過GIS關于實踐性教學模式的創新，可以提升職業院校關于GIS課程的教育地理數據支撐。按照這種新式教育模式，GIS課程教學可以通過規范大數據的技術內容完成地理空間數據的存儲、收集和開放，保證教學的詳細數據均可以不受訪問的限制，是數字化地圖與數據分析成果進行永久的保存。激發學生學習的潛在動力。

（3）增加校企合作力度

增加校企合作，通過課程的教學實踐活動可以幫助院校在校外的實訓基地建設，各大職業院校可以與相關企業進行合作。比如，廣東省某職業院校就與廣東工貿職業教育集團的相關企業進行合作，在數據收集與分析方面建立功能完備、管理規范的校外實習基地約43個。

3.創新教學內容

（1）明確GIS實踐性教學內容

新時期關于職業教育的GIS課程的實踐性教學的重點是需要明確：課程中哪些理論知識需要作為實踐教學內容？這些理論知識需要如何表達才可以全面提升學生的綜合學習能力，以達到實踐教學的重要任務。以下通過三方面探討教學內容的創新。第一，突出課程特色。教學特色實際上就屬于教學優勢，教學優勢也就是教學質量。在具體的實踐教學中，有許多優秀的案例，可以進行借鑒。其二，將GIS實踐教學重點集中在實際問題中。在教學內容的選擇方面，教師需要與現實問題相結合。將當前社會中關于這方面崗位的新形勢作為教學內容中的重點進行講授。在大數據視域下，建議教師構建教學內容及時動態更新的體系，充分體現GIS課程發展的最新理論和實踐規劃，強化課程教學內容的質量。其三，升級教學內容。比如，教師可以按照情境教學、單元訓練、綜合演練、實際訓練等模塊，升級GIS課程教學內容，使學生在具體學習中可以鍛煉對地理空間大數據的可視化、發現、集成、分析、建模的能力。

（2）地理空間大數據對于學生密集理論學習的幫助

在大數據背景下，傳統的教學樣例數據與地理空間大數據相比較，后者具有質的飛躍。GIS課程的實踐性教學不僅限制在識圖、讀圖、查詢、矢量化、分析能力的鍛煉的基礎上，提升了學生關于數據的收集、管理、運算以及相關軟件工具的視野和基礎信息技術技能的掌握要求。因為大數據為GIS實踐性課程的改革帶來了機遇，延伸出了多種關于數據密集教學的方法。通過這種方法可以使學生通過密集的科學理論學習和相關數據工具的存儲，對真實世界中的地理空間大數據進行分析和建模。以此訓練學生解決問題的能力。比如：在教學中廣泛使用的實時遙感數據、鍛煉技術競爭力與研究者的“知識自信”、提升數據運算思維與定量分析的能力、利用實際的應用激發學生的學習熱情與理解能力^[2]。因此，數據密集式教育可以對GIS的實踐性教學中對地理大數據進行處理。

結論

對于GIS的實踐性教學方法的創新需要提升職業院校關于GIS實踐的教學質量。在大數據視域下積極做好教學內容、教學模式、教學方法的創新。創新需要循序漸進、腳踏實地，充分利用大數據相關技術進行GIS實踐教學的深入改革，培養學生解決問題的能力，促進該科目實踐性教學的穩定有序建設。

參考文獻

[1]楊秀芳.大數據條件下創新職業院校GIS實踐性教學問題探析[J].電腦知識與技術，2015，11（11）：144-145.

[2]徐艷，黃瑞，馬玉銀等.高職院校“GIS設計與開發”課程教學改革探索[J].職教通訊，2017，（09）：8-10.

作者簡介

馬躍（1993—）男，吉林長春人，漢族，學歷：碩士研究生，研究方向：職業技術教育基本原理。

吳桂淑（1963—）女，吉林長春人，朝鮮族，碩士，副教授，研究方向：教育基本原理。