城鄉規劃專業地理信息系統課程的教學改革策略

湖北省荊州市長江大學 何 力

目前，大多數高校城鄉規劃專業相繼開展地理信息系統課程，然而由于專業教師專業知識有限，導致學生學習效果不理想，無法將社會實踐、創新創業與地理信息系統相聯系，給日后就業帶來一定的阻礙與影響。因此，高校城鄉規劃專業地理信息系統課程要緊隨時代發展步伐，創新教學內容與教學方式，結合實踐教學效果，靈活調整地理信息課程安排，為培養學生創新能力與實踐操作能力奠定基礎保障。

一、地理信息系統課程的作用

地理信息系統主要指在計算機軟件與硬件系統支持下，通過各種數據的方式描述客觀世界，將其地理坐標與空間位置存入計算機，然后在計算機上完成檢索、分析處理、更新以及綜合運用等工作。此門課程的開展實現了空間基礎理論、地理信息系統技術與地理信息系統實踐的完美融合，讓學生不僅可以學習地理信息系統技術，還可以掌握地理信息系統技術的應用方法與理論基礎，讓學生在不斷學習中掌握現代化地理信息系統的技術性與實踐性。與此同時，在城鄉規劃范疇內，隨著社會經濟的快速發展，物質空間的更新與完善逐漸暴露出城鄉規劃中空間布局的混亂、環境污染、人口膨脹等問題。然而，地理信息系統技術的應用可以為城鄉規劃提供重要數據、優化設計方案，起到強有力的技術支撐，提高了城鄉規劃的科學性與高效性，徹底實現城市空間資源的合理配置與安排。

二、城鄉規劃專業地理信息系統課程教學實踐

長江大學在2017年建立了城鄉規劃專業地理信息系統課程，在教學實踐中既重視教學方案設計，也重視信息技術與地理分析教學內容的傳授。該大學在城鄉規劃專業地理信息系統課程實踐教學中，將城鄉規劃作為基礎點，不斷研究新的教學方法，結合時代發展需求，將課程教學與創新實踐相結合，不斷豐富課程體系與內容，促進教學模式與方法的改革和創新，增強學生的實踐能力與創新精神。

（一）地理信息系統課程教學內容

長江大學城鄉規劃專業地理信息系統課程教學內容多樣化，將城鄉規劃技術、計算機信息技術以及研究成果等融入課堂教學中，讓學生通過學習掌握地理信息系統技術與遙感技術、城市空間配置、城鄉規劃計量等理論知識。在教學過程中會舉辦各種創新實踐活動，展開市場調研、項目設計等實踐活動，促使學生學以致用，培養學生發現問題以及解決問題的能力。

（二）教學改革效果

第一，加強創新訓練項目，發揮學生能動性。高校制定了創業項目的完成目標，每學期最少保證兩名學生完成所有創新實踐項目，將學生創業項目與指導課題結合起來，建立幫扶制度。由于大學生對技術手段與研究理念興趣頗高，為空間句法、無人機方法、地理信息系統分析以及地理信息系統調研方法的開展創造了有利條件。

第二，指導學生參加智慧城市競賽。本專業教師會帶領學生參加國家舉辦的設計大賽，其中“智慧社區形態與設計”大賽得到大家廣泛關注與歡迎。參賽學生在教師的指導與城鄉規劃設計研究院的扶持和幫助下，進行實地調研與分析，從而建立完善的地理信息系統數據庫，對地塊進行改造與難度判定，并結合相關編程軟件的幫助，對該區域標準建筑與空間設置進行判斷與調整，從而結合實際情況給出恰當的調整方案，為日后城市改造與建設提供參考依據和建議。學生在參賽過程中，不僅對新技術發展狀態與應用所有了解，同時也加強了與海內外高校之間的溝通和交流，掌握更多大數據建造與城市規劃的思路，不斷拓展視野與見識。總之，地理信息系統課程的改革與創新，實現將知識完美融合在創新實踐項目中，提高學生的自主學習能力，突顯出良好的教學效果。

三、創新實踐背景下地理信息系統課程改革策略

目前，高校將理論知識與創新實踐相結合是時代發展的必然趨勢。高校城鄉規劃專業采用循序漸進的方式，不斷提高學生的理論知識水平與創新實踐能力。在教學過程中，從理論學習到創新實踐項目活動開展，為學生搭建創業發展平臺與機會。

（一）教學目標的改革

地理信息系統課程要以城鄉規劃專業為基礎展開教學，不僅要詳細介紹地理信息系統的基礎理論知識，還要將城鄉規劃專業理論知識融合其中，利用地理信息系統技術解決城鄉規劃設計中存在的問題，從而實現方案的優化與完善，城鄉規劃專業地理信息系統課程教學目標就是要求學生掌握基本的理論知識與概念，熟悉空間數據組織與管理方法，掌握地理信息系統空間分析能力與方法。為了達成教學目標，高校要根據教學大綱、教學計劃、實習方向以及實踐項目等，對課程進行合理的調整與分配。除此之外，高校要突出學生的主體地位，廣泛開展研發式、討論式等教學活動，鼓勵學生參加實踐活動，建立大學生創業創新體系，不斷培養學生應用能力，進而實現理論知識的完美運用。

（二）加強教師專業技能的提高

地理信息系統課程教師必須具備扎實的專業技能與知識。然而城鄉規劃專業地理信息系統課程教師不僅要具備專業的理論知識與技能，還要掌握知識的運用方法與效果。高校方面要定期舉辦培訓教師活動，加強教師專業技能的提高，鼓勵教師作為指導教師帶領學生參加各種實踐比賽項目，掌握先進的實踐教學與創新理念，為學生搭建新型實踐教學體系與平臺，按部就班地開展各種實踐活動，在實踐活動中提升自身技能，從而為培養更多應用型人才奠定基礎保障。

（三）改革教學模式

地理信息系統課程教學模式改革課程設置要突出開放性原則。首先，教學內容的開放性。隨著信息化網絡技術的飛速發展，許多新的教學觀念、教學技術與研究思路涌現，對地理信息系統教學內容帶來一定的影響。教師在實踐教學中需要將教學與科研聯系在一起，采用案例教學法，將實踐生活中資源規劃管理、城鄉規劃等項目工程引入教學中，做到邊實踐邊創新邊總結，促進教學內容的多樣化與豐富性，促進地理信息系統課程改革的不斷深入，確保教學內容與現代化地理信息系統技術相匹配。其次，課程形態的開放性。教學不再局限于課堂上，實現學習空間與時間的擴展與延伸。爭取與相關生產單位、企業、科研部門聯合展開教學活動，從而不斷提高學生對抽象問題的理解能力。再次，課程實施的開放性。以主導教學模式作為基礎，實現多種教學模式的交叉、互通與變化等，任何一種有效果的教學模式都可以在課程教學中應用。針對不同階段教學目標，選擇相匹配的教學方式，在教學中需要為學生預留獨立思考的時間，充分發揮學生的想象力與創造力。最后，課程資源的開放性。地理信息資源十分豐富，要注意合理開發與利用。任課教師要時刻與地理科學研究人員、社會地理團體等保持密切聯系，并與之合作舉辦實踐活動項目，為學生營造濃厚的課程文化氛圍，推動課程的順利進行與開展。除此之外，教師要學會運用地理信息系統的功能，實現資源共享。

（四）注重背景知識的傳授與渲染

地理信息系統課程會綜合運用多學科理論知識與教學方法，從而形成自己的課程體系。高校學生在學習過程中既要理解地理信息系統的運用原理與方法，還要掌握一定的背景學科知識。首先，學生要具備扎實的數學基礎與人文素質。學生通過系統地學習經濟、環境、生態以及法律等方面知識，再結合扎實的數學基礎，可以客觀科學地分析問題與解決問題。其次，學生要注重計算機以及測繪專業知識的學習。計算機程序設計、數據庫原理、地圖學、測量學等知識與學生地理信息系統課程學習具有一定的聯系。

（五）合理選擇教學內容

地理信息系統課程教學開展過程中，首先要注重提升學生的學習興趣，使學生能全身心地投入教學中，而合理選擇教學內容則是保證學生學習興趣的關鍵。教師在教學中不能照本宣科，完全根據教學內容進行教學，而是要從以下方面進行完善。第一，加強對教學內容的優化，教師在教學開始前需要對教學內容做好規劃工作，將教學內容設置成為不同的模塊形式，根據課程特點分為理論、技術分析以及應用三個模塊類型，并做好各模塊間的銜接，保證知識內容間的層次性，使學生能更好地掌握地理信息系統課程內容。第二，選擇與科研項目相關的教學內容，將城鄉規劃中的基礎設施建設、綠地規劃等都融入教學內容中，體現出專業特色，為應用型人才培養奠定基礎。比如，教師可以為學生提供一個城鄉規劃項目方案，引導學生利用地理信息系統技術嘗試規劃和創新，提升學生的實際操作能力。

（六）優化教學方法和手段

地理信息系統課程的理論性和實踐性都非常強，教學難度大，為了保證教學效率需要借助現代化的教學方法和手段，通過互聯網技術的輔助作用，提升教學水平。首先，可以利用計算機和多媒體設備制作教學課件；其次，將地理信息系統與計算機技術結合，將傳統的文字內容轉變為圖形、文字、影像等多元化的信息形式，同時通過“3S”技術方式實現對地理景象的三維模型構建，生成動態的模擬圖像，能提升信息傳輸效率；最后，還可以通過案例的方式對教學內容進行整合，并在屏幕上進行投放，形成人機交互的方式，激發學生的學習興趣，同時有利于學生對相關知識內容的掌握。通過網絡技術和線上教學平臺形成地理信息系統教學的問答系統模式也是當前比較有效的教學方法，數字化時代的到來使各行業的發展都實現了數字化，師生不僅可以在課堂上面對面交流，同時可以利用網絡進行實時交流。教師在教學中的定位是輔助培養學生的思維能力、學習能力以及分析能力等綜合能力發展的角色，需要結合學生的個性和學習需求等為學生提供解決問題的機會與引導。激發學生的地理信息系統學習興趣和建模能力。還可以利用智能技術構建智能導師模式，能幫助學生及時解決學習問題。

（七）強調課程文化和背景的融入

地理信息系統課程是一種融合多學科內容的課程體系，其中涉及多學科理論，在創新實踐背景下城鄉規劃專業學生需要能熟練掌握地理信息系統課程，了解地理信息系統課程的知識結構形式、原理等，并掌握地理信息系統技術。此外，還需要對該技術的教學背景知識有深刻的認知，才能保證該學科學習的融會貫通。在地理信息系統課程的學習中可以從兩個方面進行強化。第一，要求學生需要具有較強的數學基礎知識，并了解環境、經濟、法律、地理等方面的知識內容；第二，學生要掌握一定的計算機和測繪相關技能，包括遙感技術、計算機制圖、數據庫等方面的技能，促進學生對地理信息系統知識的掌握。隨著網絡技術的快速發展，學生需要掌握的技術能力也不斷增多，保證與時代發展同步。此外，學生還要掌握一種信息技術方法或者軟件應用能力，才能在未來的城鄉規劃工作崗位中更好地應用地理信息系統服務鄉村建設。

四、結語

綜上所述，從實踐教學情況來看，城鄉規劃專業地理信息系統課程的創新實踐教學取得了顯著成效。從教學目標、教學內容、教學課程以及教學模式方面出發進行改革，結合創新實踐活動項目，為課程教學改革創造了有利條件，學生將理論知識與創業實踐活動相結合，豐富了課程教學體系，為學生提供了更加豐富多樣的實踐平臺與機會，充分調動了學生的積極性與熱情，加深了學生對城鄉規劃的理解。