《地圖設計與編繪》實踐課程教學設計探討

藍秋萍，李 嘉

（1.河海大學地球科學與工程學院，江蘇 南京 211100）

《地圖設計與編繪》是地理信息科學專業的核心課程，為培養地圖設計、生產的工程技術人才而設置，也為涉及測繪或地理空間信息科學的相關專業培訓提供地圖學的基礎知識和技能參考[1-2]。地圖設計與編繪的過程實際是地圖的創作和制圖過程，其核心是地圖，《地圖設計與編繪》是《地圖學》課程的一個延續，它的教學內容緊湊、理論知識整合度高且需要較強的實踐動手能力，純理論教學往往使學生感到知識點比較復雜甚至難懂，因此，實驗教學作為課程教學的一個重要和關鍵環節，加強通過設計實驗教學實踐和教學實踐，不僅能加強理解和掌握基礎知識，而且可以培養學生的地圖閱讀、地圖分析和地圖編制能力，實現既定的教學目標[3-4]。因此設計出合適的實踐教學目標、內容和考核模式，有助于激發學生對地圖閱讀和制作的興趣，從而有效提高教學效果。

1 《地圖設計與編繪》理論課教學內容

地圖設計是根據地圖的用途和用戶的要求，根據視覺感受理論和地圖設計原則，對地圖的技術規格、總體構成、數學基礎、地圖內容及表示方法、地圖符號與色彩、制作工藝方案等進行全面的規劃，是整個地圖生產全過程的準備工作，是地圖制圖人員在制圖業務準備階段的所有構思過程的總稱[5]。地圖編繪是在地圖設計文件的指導下，根據地圖的用途、比例尺和制圖區域特點對編圖資料進行選擇和處理，對地圖內容各要素實施圖形簡化、概括、圖解關系處理，采用合理的編圖技術方法制作綜合底圖（編繪原圖）的過程。地圖編繪集中體現了新編地圖的設計思想、主題和全部內容及其表現形式，體現總體設計成果，是預檢設計方案的手段。

《地圖設計與編繪》這門課程的教學內容主要有以下幾個方面：數字地圖條件下地圖基本概念和品種；地圖設計與編繪理論基礎；制圖資料分析與處理；地圖符號設計、色彩設計、地圖內容表示方法設計；制圖綜合、地圖編輯；了解并熟悉當前市場主流制圖軟件的地圖制圖方法。

2 實踐課程教學目標

實踐課程能夠讓學生在實踐中學習分析問題、解決問題的方法，其創作性思維能力得到有效的培養[6-8]。合理的教學目標可以跟蹤課程發展的前沿，反映科學研究的進展和課程最新的研究成果，從而激發學生的學習積極性。《地圖設計與編繪》實踐課程教學目標應以主流地圖制圖軟件為核心，培養學生地圖設計、地圖編制的能力和素質。在鞏固學生課堂所學《地圖學》和《地圖設計與編繪》基礎知識，包括地圖符號設計與制作、地圖制圖綜合、普通地圖和專題地圖內容表示以及地圖設計編繪等相關理論知識的基礎上，利用計算機地圖制圖軟件，達到讓學生了解信息化時代地圖產品所具有的新特性、新發展和社會新需求的教學目標。

3 實踐課程教學組織與安排

3.1 實踐教學平臺選擇

目前較為常用的有ArcGIS、MapGIS、AutoCAD和CorelDRAW等。其中ArcGIS是美國ESRI公司研發的一個可伸縮、全面的GIS平臺軟件，具有較強的空間信息制圖表達能力，但它的數據結構復雜，操作也相當繁瑣，一般被應用在較大型的工程項目上。MapGIS是由武漢中地數碼集團自主研發的GIS軟件，是集地圖輸入、數據庫管理及空間分析為一體的空間信息系統，與ArcGIS軟件一樣不支持直接輸出成印前系統接受的EPS格式；AutoCAD具有完善的圖形繪制和編輯功能，缺少屬性信息和圖層的壓蓋顯示功能，制圖信息量少，制圖效率較低且地圖不夠美觀；CorelDRAW是加拿大Corel公司研發的一款功能強大的矢量圖形制作軟件，廣泛應用于繪圖、美術設計、排版和分色輸出領域，雖然不像GIS軟件一樣具備地理數據管理功能，但具有豐富的圖形設計工具，特別是在圖文編排方面有著明顯的優勢，且可以在激光照排機以最高分辨率輸出，從而被廣泛用于地圖編制方面。

經過對比分析，結合河海大學地理信息科學專業教學大綱設計要求， 本文選擇CorelDRAW軟件作為《地圖設計與編繪》實踐課程教學平臺軟件。

3.2 實踐教學任務設計

根據河海大學地理信息科學專業本科生培養方案，《地圖設計與編繪》實踐課程學分為1.5分，圍繞教學目標，以CorelDRAW軟件為平臺，強調學生實際用圖、制圖的能力和素質的培養，設計完成地圖符號設計與制作、專題地圖設計書編制、地理基礎底圖編制和專題地圖編制4個循序漸進的實習模塊。

3.2.1 地圖符號設計與制作

地圖是地理信息交流的語言，符號是地圖的本質。對于地圖制圖來說，地圖符號設計實質上是一個系統工程，設計中要把握的原則是使符號具有可定位性、概括性、易感受性、組合性、邏輯性和系統性。

CorelDRAW軟件符號庫包括點符號庫（包括字符與符號）、線符號庫、面符號庫，其中字符庫文件是作為字體放在Windows目錄下的fonts文件夾下，后綴為.ttf。本課程設計要求學生設計并使用CorelDRAW制作一組指北針符號，如圖1所示，并導出為.ttf格式的字體文件，后期地圖編制過程中，不論用什么軟件都可以調用這組符號。CorelDRAW工具箱中包含了可用來制作幾乎所有用戶能夠想象出的圖形、圖像和文字的各種繪圖工具，用它可以制作出精美的地圖符號。學生通過這組符號的設計制作，可掌握CorelDRAW軟件地圖符號設計的方法以及符號庫的管理。

圖1 CorelDRAW設計指北針符號

3.2.2 專題地圖設計書編制

地圖設計是在研究各種編圖資料、專題內容和區域地理特征的基礎上，通過各種實驗驗證，最后寫成編輯設計文件，作為制作地圖的依據。它直接影響著地圖的最終質量，是地圖制作過程中的一個重要準備工作[9]。學生通過設計書的編寫，熟悉專題地圖制作的一些準備工作，掌握專題地圖編輯設計書編寫的基本內容和方法。

本課程設計要求學生編制江蘇省衛生技術人員及主要醫院分布專題地圖設計書，包括下列內容：

1）地圖的主題、內容、用途。

2）圖幅范圍、比例尺、投影、開本。

3）使用的基本資料、補充資料和參考資料。

4）資料加工和處理的基本方法。

5）專題內容的圖上表示形式。

6）地理基礎底圖的內容和綜合取舍程度，設計底圖各要素表示方法。

7）設計圖面配置方案，在地圖幅面上如何安排圖名、圖例、主圖、附圖、附表、比例尺、圖廓，做到即合理使用幅面，又突出主題。

3.2.3 地理基礎底圖的制作

地理基礎底圖是專題內容的載體，可以為專題內容定向與定位，并揭示專題要素與基礎地理要素之間的關系，因此地理基礎底圖的制作是編制專題地圖的重要工作。學生通過對某幅具體的專題地圖所需要的地理基礎底圖的編制，初步掌握其基本方法和過程。

本課程設計底圖數據有水系、行政區劃、道路和居民地，數據格式是ArcGIS的shp數據，需要利用AutoCAD矢量格式DWG作為中間格式數據進行轉換。首先將shp數據轉換成DWG數據，然后在CorelDRAW中打開DWG數據并進行編輯處理。為了便于后期的編輯及符號化工作，需要對圖層進行合理分層。各圖層導入編輯完成后，根據地圖設計書要求，進行底圖內容的選取和化簡，并對底圖各要素進行符號化表達，為后續專題地圖提供地理底圖。

3.2.4 專題地圖制作

專題地圖需要突出表示某一種或幾種主題信息，與普通地圖相比，在內容選擇、表示方法和符號設計上都有一定差異。專題地圖表示內容可以分為兩個層次：一是地理基礎底圖要素；二是專題要素。學生需在模塊三基礎上根據模塊二專題地圖設計書要求完成專題數據處理、專題內容轉繪、專題圖符號設計和圖面配置工作。

利用CorelDRAW軟件繪制江蘇省衛生技術人員及主要醫院分布專題地圖的過程如圖2所示。

圖2 專題地圖制圖過程

4 實踐課程考核模式

4.1 實習報告撰寫

課程考核與評價是檢查學生對所學知識和技能掌握情況的必要手段。實踐教學往往以實習報告的形式作為結束，實習報告是實踐教學的一個重要組成部分[10]。根據往屆學生的實習報告反饋情況來看，學生普遍不太重視實習報告的撰寫，從形式到內容上都不符合一定的規范。因而此次實踐課程也迫切需要對實習報告進行規范化要求。實踐課程的實習報告應該包含封面、實習詳述和實習總結3個部分。

1)封面：統一的格式描述實踐課程名稱、專業、班級、學號、姓名、指導教師和實習日期。

2)實習詳述，這部分是整個實習報告的主體部分，應按4個實習模塊分別進行撰寫。每個模塊分別包括實習項目名稱、目的、完成時間以及實習內容。其中實習目的的描述要求簡潔明了，例如地圖符號設計與制作的目的是通過符號設計，了解計算機制圖符號設計的方法以及符號庫的管理；專題地圖編輯設計書編制的目的是為了熟悉專題地圖制作的一些準備工作，掌握專題地圖編輯設計書編寫的基本內容和方法；實習時間指的是每個模塊完成的時間；實習內容則需要對實踐過程中所涉及到的平臺、要求、步驟以及結果進行詳細闡述。

3)實習總結，它是對整個實踐過程的總體回顧和總結，應體現出這期間遇到的問題、是否解決以及如何解決的過程。

實習報告除了內容以外，其格式應該遵守科研論文寫作要求，養成良好的科技行文習慣，為后階段畢業設計論文撰寫打下基礎。

4.2 實踐課程評分標準

《地圖設計與編繪》實踐課程的考核應包含3個方面：一是課堂紀律考核，主要檢查學生學習態度和學習效果，學習效果可以通過現場答辯方式來驗證，答辯時除了提出一些針對實習內容的問題外，還可以進一步要求現場操作演示；二是對4個實習模塊的成果進行考核，檢查學生實習成果完成情況；三是對實習報告的考核。結合多年本課程實踐教學經驗，本文認為這3個方面的權重應該按20%、30%和50%分布，見表1。采用這種多元評價的方式即可以規范學生實習期間的紀律，激發對制圖軟件學習的興趣，促進實習內容的正常推進以及有效完成，又培養和提高了學生分析問題、解決問題的能力。

對于實習報告的評估可以從以下4個方面進行：①實習報告組成是否完整，是否完整包含上面小節中涉及到的幾個方面；②實習詳述部分是否條理清晰與完整；③實習總結部分撰寫是否體現出實踐過程中的獨立思考；④圖文格式是否規范。這4個方面的權重應該按10%、50%、30%和10%分布，如表1所示。

表1 實踐課程考核指標及所占權重

5 結 語

《地圖設計與編繪》是一門非常側重實踐應用的地理信息科學專業基礎課程，不僅是對地圖學基礎理論知識的鞏固，更能培養學生利用專業軟件制作地圖的能力。通過《地圖設計與編繪》實踐教學課程，學生除了能夠熟練掌握和運用CorelDRAW的重要、常用工具進行與任務相關的操作外，還培養了學生讀圖、制圖以及文字撰寫的能力。學生普遍認為，通過自己在課堂所學理論知識，將諸多數據資料制成一幅精美的專題地圖的過程，不僅鍛煉了他們的實踐動手能力，而且增強了他們獨立思考的能力以及滿足感，激發了他們對地圖制圖的學習興趣。