土地資源管理專業中《GIS分析》課程建設的思考

馬玉清

（石河子大學理學院 新疆·石河子 832000）

0 引言

在2018年召開新時代全國高等學校本科教育工作會議中，陳寶生部長對于本科教育從高校本科教育的根本任務和根本標準以及高水平本科教育建設兩個方面對我國的高等教育提出了要求，也指明了方向。高校教育以本為本，回歸初心，課程是人才培養的核心要素，打造“高階性、創新性和挑戰度”的“金課”才能讓教學有效果，學生有收獲。教育部2018發布的《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》中提到要加強現代信息技術與教育教學深度融合的制度建設。

土管專業要為保護和有效利用土地資源培養復合型專業人才，信息技術不可或缺。GIS以地理學基礎，以計算機為手段，融合了多學科的成果，在空間數據管理、分析、制圖等方面的表現，是土管專業學生的必備技能。《GIS分析》課程可以加強對GIS原理和空間分析方式的理解，與土管專業培養方案結合，進行教學科學方案設計，可以為土管專業建設“一流專業”打下基礎。

1 《GIS分析》課程建設意義

石河子大學土管專業針對社會對土地資源管理人才的需求和新疆地方與兵團社會經濟發展的需要而開設的，以土地資源的合理開發與管理為目標，其手段主要借助地理信息系統方向的師資力量和“3S”技術與工程技術。下面從土管專業和《GIS分析》課程的角度對GIS在土管專業中的重要作用進行介紹。

1.1 土管專業簡介

石河子大學的土管專業于2013年開設，專業設置在旅游與地理系，依托地理學科，發揮地理信息系統方向的師資力量的優勢，培養具備土地資源管理的基本理論、知識和技能，掌握資源學、生態學、經濟學及管理學等方面的基礎知識，接受測量、制圖、計算機、土地信息空間分析等基本技能訓練，能在國土資源、城鄉建設、農業水利以及相關領域從事土地調查、土地估價、土地利用規劃、地籍管理及土地管理政策法規工作的復合應用型專業人才。專業課化分為學科基礎課、專業基礎課和專業綜合特色課（包括GIS分析）共28門。專業平臺有土地管理系統實驗室、GIS實驗室等可以方便的開展實驗教學。

1.2 《GIS分析》課程特點

GIS的核心功能是空間分析，也是《GIS分析》課程設置的主要內容。《GIS分析》作為土管專業的專業綜合特色課，包括理論24學時和實驗24學時，實驗集中時間進行，培養學生利用空間分析技術認識和解決理論和現實問題的能力。

《GIS分析》課程中涉及到概率論、線性代數、計算機技術、數據庫技術、地理學、拓撲學、深度學習、水文學等等內容，在空間相關性分析、資源分配、地理過程模擬、城市建設、決策制定等方面都有應用，具有用途廣泛、內容龐雜的特點，所以對于學生學習和教師授課提出了深刻的要求。

1.3 《GIS分析》在土管專業中的作用

《GIS分析》在土管專業中的作用可以從課程、培養目標、專業支撐方面體現。首先，土管專業專業課的設置中地圖與制圖學、土地信息系統、GIS分析等明顯與GIS相關的課程外，地籍管理、景觀規劃、城市規劃等課程中GIS方面的知識和應用不可或缺，土地質量評價、土地現狀調查、國土空間規劃等實踐方面中體現的更加明顯。其次，在專業培養的6個目標中有3個體現出了GIS教育的重要性，分別為：（1）具有較好的外語運用能力和計算機應用能力；（2）中的掌握地理信息技術等基本理論和基本知識；（4）中的具有土地利用與管理方面的基本能力，能夠應用現代計算機技術、測量和遙感技術從事土地資源調查、動態監測以及日常管理。最后，結合《GIS分析》課程的目標對土管專業的畢業支撐，見表1，可以看到當前利用GIS進行土地信息管理，制圖，分析、規劃等方面不可或缺。

所以建設《GIS分析》課程，發揮GIS空間分析能力優勢，不僅能培養學生的專業技能，也有助于土管“一流專業”建設。

表1：課程目標與畢業要求的支撐

2 《GIS分析》課程教學中存在的問題

GIS分析課程由于其應用范圍廣，涉及內容多的特點，當前教師在教學中存在教師和學生兩個方面的問題。

2.1 教師方面

首先，教師能力不足。鑒于GIS分析課程的特點，隨著技術進步，空間分析的內容、能力日益增加和增強，授課教師在備課、授課方面都存在很大困難。教師需要在學科交叉領域，比如計算機技術、數據庫技術等方面有所了解，否則很難讓學生感受到GIS分析的強大之處。

其次，將課程和土管專業結合的不夠。在理論教學上，作為GIS專業的教師對土管的理解欠缺，無法尋找到恰當的例子，引起學生的興趣和思考，加上課時緊張且沒有實際操作，造成和學生課堂互動少，效果差；實驗部分由于建設不足，導致沒有合理的、結合土管專業實驗課程的建設，純粹變成GIS軟件的練習，達不到培養學生空間分析能力的目的。

除此之外，在教學方式方面對混合式教學、翻轉課堂，微課制作等新技術，新方法的理解和投入不足，一般采用板書+PPT+講解的模式。教學的經驗不足，不能將新方法和GIS分析結合，提升教學效果。

2.2 學生方面

首先，非GIS專業的學生對GIS分析于專業關系的認識存在不足。非GIS專業學生對于GIS分析課程不重視，如土地資源管理、城鄉規劃專業的學生很容易把GIS分析當作是一門介紹GIS工具的課程，產生只注重操作，不注重培養空間思維和空間分析能力的習慣，導致對于GIS分析的學習是舍本逐末。進一步導致在學習方法上習慣性地養成背概念，畫重點，應考試的態度。分析某屆的期末考試結果，見表2，單從題型設置來看，由于選擇題加入了部分實際生活中的問題，綜合題由2道實際問題組成，結果和只是涉及課本知識的名詞解釋、填空題、簡答題相比，其歸一化后的比值明顯偏低，尤其綜合題未超過一半。

表2：考試成績分析

其次，非GIS專業的學生基礎水平差。由于缺乏計算機知識，或者數學功底不扎實等情況，學習GIS分析存在困難。在課上提問可以明顯感覺到，學生在理解一些基礎的知識時會覺得太過簡單，比如求面積，但是討論如何用計算機實現時，又會一竅不通，當講解較難問題，比如網絡分析時，僅僅理解都比較困難。

3 《GIS 課程》建設

從上面的分析可以看到，當前《GIS分析》存在教師教學經驗不足，專業與課程結合不緊密，實驗內容設計不足，課程難度大且學生對課程認識不足等問題，可以總結出主要由教師能力和課程設計方面的問題組成，可以從教師能力提升、教學方案設計兩個方面進行思考。

3.1 教師能力提升

石河子大學在專業教學團隊建設方面從優化職稱結構、支持鼓勵學歷提升，專業人才引進等方面進行了長期規劃，在教師能力培養方面也采取了諸多措施，下面從個人角度談一談如何提高個人教學能力，促進課程建設與專業發展。好的教師的教學方式如同講書人將故事書中的文字變成真實場景、顏色、聲音，能夠吸引聽客的注意力，教師除了豐富的知識，語言的組織，教學內容中的邏輯關系的理解，道具的使用，氛圍的營造都具有重要的作用。在教學中不僅要熟悉傳統的教學方式，也要敢于嘗試新技術、新方式、新內容，取其精華，為我所用。

新技術應用。線上學習在互聯網的推動下發展迅速，尤其疫情影響下，成了一種不可避免的授課方式。當前線上較為流行授課的工具有雨課堂，釘釘、騰訊會議，騰訊課堂、QQ等，可以在GIS分析課程中新技術的利用主要是：（1）雨課堂能夠設置題目，讓學生通過微信小程序聯入課堂，在線做題，還能及時統計出做題結果，通過雨課堂，讓學生參與到課堂的測試和答題，幫助統計考勤以及獲取平時成績；（2）釘釘有多種模式可以開展線上教學，利用釘釘來上課，可以幫助線上學生學習，同時也能幫助線下所有同學回放學習；（3）利用QQ群來批改作業，QQ的作業批改較為方便，利用該功能既能保留學生作業內容，還能及時反饋作業情況。

新教學方式。合理科學的使用互聯網技術，發揮互聯網技術的優勢，開展線上教學，替代或者輔助線下教學，能夠幫助學生更好的獲取知識。在GIS分析課程中要探究線上線下混合教學模式，利用好在線資源，多種方式并舉。利用互聯網和課堂，采用線上線下的授課方式，在課堂進行現場交流、討論、問答、測驗、講解等授課方式，在課下進行回放、學習MOOC課程、QQ交流、討論等方式。

新教學內容。結合實際，緊跟時代，開展校校合作、校企合作，參加行業會議，了解專業的發展前景，專業面臨的挑戰，可以為專業發展提供新的機遇，促進其發展。另外，根據GIS發展的現狀，了解GIS前沿，思考GIS在解決這些挑戰方面能夠發揮作用的部分，通過對前沿的了解，在教學工作中，既要教學生GIS分析的基本知識，還要讓學生了解前沿科技；既要講GIS分析理論方法，還要與土管專業結合，讓學生切身感受到GIS的作用。

3.2 教學方案設計

教學方案設計既要考慮課程在專業教育中的作用以及培養目標，同時也要合理分配在全部課程中的比重；既要注重教學的內容，也要強調課程的考核方式，因此在教學方案的設計中，要充分、全面的分析、評估課程的地位，合理的制定和設計教學方案。

3.2.1 教學內容設計

對于理論課部分，原先的大綱中對于課程的培養目標和對畢業的支撐已經有合理的描述，需要強調的是要加強課程與專業的結合，在教學內容上要及時更新，在教學評價上更加多元。

對于實驗部分，目前使用的是湯國安教授出版的實驗教程及發布的數據，需要站在土管專業的角度，在實驗的內容上有所取舍，有所偏倚，可以從原先實驗中抽取部分實驗及數據，同時加入專業相關的內容，仔細分析，科學裁剪，編制設計符合土管專業的實驗方案。初始設計見表3。

表3：GIS分析實驗內容設計

3.2.2 教學考核改進

目前關于學生的課程成績評價方面一般是平時成績、考試成績、實驗成績三部分組成。一般考試成績占了一半以上，這種方式存在考試比重過大，操作簡單，教師壓力較小，學生容易過關；如果考試部分比重較小，則會要求教師在平時和實驗考核中必須思考方式和考核內容的投入，教師壓力大，但效果會一般會更好，同時也對教師的能力要求相對較高，如果教師責任心缺失，則會導致考核就是走過場，淪為形式。鑒于存在的問題，可以從考核內容、方式、標準多個方面進行考慮，在細節上進行靈活變化，讓考核反映學生真實的水平。

考核內容明確。結合土地資源管理的專業教育要求，以及GIS在專業中所起到的作用，比如對土地資源的信息化管理，明確GIS在專業教育目標中的作用點，從而針對性的確定考核內容，見表4。

考核方式靈活。在GIS分析課程任務確定的情況下，按照要求確定各類成績比重，通過在線答題，現場測試，現場提問，考試，實踐，考勤，線上學習認定等多種方式進行評價，見表5。

表4：考核內容設計

表5：考核方式設計

考核標準健全。對于教學的結果應該建立科學的考核標準，要明確考核內容，考核方式，以及考核各部分成績的比重。既要防止教師對教學放水，也要防止學生鉆空；既要做到公平合理，也要把握教育本質，不可拘泥于形式，忽視人才培養的根本目的。

通過以上教師能力和教學方案設計兩個方面的改變，讓學生意識到課程的重要性，理解課程的作用，從根本上改變教學中出現的問題，培養出符合要求、真有能力的專業人才。

4 小結

將《GIS分析》課程與土管專業的特點結合，發揮GIS的作用解決土管專業問題，對于促進土管專業的發展，培養區域土地管理專業人才，促進經濟發展具有重要意義。本文從提升教師教學能力，合理設置課程的教學方案兩個角度對《GIS分析》課程建設的進行了思考，并結合教學實踐給出了自己的一些經驗和模式，通過后面的教學活動對方案進行實踐并進一步優化，幫助課程建設，推動專業發展。