土地資源管理專業(yè)“地理信息系統(tǒng)”課程教學(xué)改革探討

摘要：“地理信息系統(tǒng)”是土地資源管理專業(yè)的專業(yè)核心課程。在國土空間規(guī)劃背景下，地理信息技術(shù)的重要性更加突出。因此，針對土地資源管理專業(yè)的“地理信息系統(tǒng)”課程教學(xué)改革研究非常必要。本研究以安徽建筑大學(xué)土地資源管理專業(yè)為對象，從目前“地理信息系統(tǒng)”課程傳統(tǒng)教學(xué)模式、教學(xué)方法等存在的問題入手，對課程教學(xué)體系、教學(xué)手段和考核方式等進(jìn)行了探討，提出了相應(yīng)的教學(xué)改革措施，以期為同類課程教學(xué)和土地資源管理專業(yè)人才培養(yǎng)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：土地資源管理專業(yè)；地理信息系統(tǒng)；教學(xué)改革

Discussion on the Teaching Reform of "Geographic Information

System Course" of Land Resource Management Specialty

——Taking Anhui Jianzhu University as an Example

Wang Yuchun

School of Law and Politics，Anhui Jianzhu UniversityAnhuiHefei230601

Abstract：Geographic Information System is the core course of land resource management major.In the context of territorial spatial planning，the importance of geographic information technology is more prominent.Therefore，it is necessary to study the teaching reform of geographic information system for the major of land resource management.This study takes the land resource management major of Anhui University of architecture as the object，starts with the problems existing in the current traditional teaching mode and teaching method of geographic information system，discusses the curriculum teaching system，，teaching means and assessment methods，and puts forward the corresponding teaching reform measures，in order to provide a certain reference for the teaching of similar courses and the training of land resource management professionals.

Keywords：land resource management major； Geographic information system； reform in education

GIS（地理信息系統(tǒng)）是一門集計算機科學(xué)、地理科學(xué)、測繪科學(xué)、遙感等學(xué)科和技術(shù)于一體的新興學(xué)科［1-2］，自從20世紀(jì)60年代地理信息系統(tǒng)技術(shù)萌芽以來，至今已經(jīng)滲透到自然科學(xué)和人文科學(xué)的多個領(lǐng)域，成為打通文理界線、文理兼顧的課程［3］。地理信息系統(tǒng)能對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、查詢、存儲及分析，在國土資源領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，因此，GIS已成為土地資源管理專業(yè)學(xué)生的必備技能［4］。據(jù)統(tǒng)計，我國絕大多數(shù)開設(shè)土地資源管理專業(yè)的高校都將“地理信息系統(tǒng)”（GIS）課程制定為專業(yè)必修課程，突出了地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和技術(shù)應(yīng)用在土地資源管理中的重要作用，說明該課程建設(shè)成果直接影響著土地資源管理專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。為此，已有學(xué)者從各自學(xué)校和專業(yè)的特色入手，在地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)改革方面進(jìn)行了大量卓有成效的探索［4-5］，然而，由于該課程具有多學(xué)科集成、理論與實踐并重、內(nèi)容更新快等特點［6］，土地資源管理專業(yè)“地理信息系統(tǒng)”課程該如何兼顧不同學(xué)科背景同學(xué)的認(rèn)知差異，將地理空間基礎(chǔ)理論、地理信息系統(tǒng)技術(shù)方法和土地資源管理的實踐融為一體，如何增強師生互動、優(yōu)化考核方式等，最終使學(xué)生更好地適應(yīng)土地資源領(lǐng)域的行業(yè)需求，仍缺乏探討。

本文以安徽建筑大學(xué)土地資源管理專業(yè)為研究對象，針對目前該專業(yè)“地理信息系統(tǒng)”課程教學(xué)工作存在的問題和不足，圍繞專業(yè)特色和培養(yǎng)目標(biāo)，探索適合土地資源管理專業(yè)的“地理信息系統(tǒng)”課程教學(xué)體系和方法，以期提高學(xué)生應(yīng)用GIS技術(shù)解決土地類生產(chǎn)實踐任務(wù)的技能，為新形勢下土地資源管理專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型人才提供一定的參考。

1 課程教學(xué)存在的問題

1.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題

地理信息系統(tǒng)理論及應(yīng)用課程從學(xué)科構(gòu)成來說，屬于地理學(xué)領(lǐng)域核心課程（地理類專業(yè)）［7］，大部分教材和內(nèi)附的教學(xué)案例和資料等都是針對地理學(xué)及相關(guān)專業(yè)制定的，更符合地學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，在課程內(nèi)容上，更強調(diào)GIS基礎(chǔ)理論方面，但是這些理論對于土地資源管理專業(yè)的學(xué)生來說，因為在教學(xué)培養(yǎng)計劃中未設(shè)置數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等相關(guān)課程的鋪墊，這些GIS專業(yè)理論方面的內(nèi)容對于學(xué)生來說顯得晦澀難懂，無法獲得良好的教學(xué)效果。

安徽建筑大學(xué)土地資源管理專業(yè)的“地理信息系統(tǒng)”課程共40個課時，其中30課時為理論課，10課時為實驗課，整體課時量偏少，且偏重理論講授，實踐教學(xué)相對不足，未深入考慮GIS與土地資源管理學(xué)科的交叉和融合，無法通過課程的學(xué)習(xí)實現(xiàn)“同學(xué)們能夠熟練地運用GIS軟件解決土地資源的調(diào)查、建庫、評價、分析、模擬等問題”的教學(xué)目標(biāo)，因此，這種教學(xué)模式不能很好地適用于土地資源管理專業(yè)的教學(xué)。

1.2 學(xué)情問題

1.2.1 學(xué)生教育背景差異大

安徽建筑大學(xué)土地資源管理專業(yè)文、理科生兼收，但是文、理科學(xué)生思維方式和教育背景均存在差異，高中地理屬于文科科目，理科生接觸得較少，缺乏相應(yīng)的地理學(xué)基礎(chǔ)理論背景，而相較于理科生，文科學(xué)生雖然學(xué)習(xí)過地理學(xué)相關(guān)知識，但是數(shù)理邏輯思維能力稍顯不足。

1.2.2 部分前序基礎(chǔ)課程缺失

本課程對于計算機和數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)知識要求較高，本校土地資源管理專業(yè)因在教學(xué)培養(yǎng)方案中缺乏數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型等前序課程的鋪墊，同學(xué)們對GIS部分基礎(chǔ)理解起來有一定困難，這就導(dǎo)致在講授空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模型和空間分析等部分內(nèi)容時，學(xué)生會覺得晦澀難懂、非?？菰?，以至于無法獲得理想的學(xué)習(xí)效果。

1.3 教學(xué)實施過程中存在的問題

1.3.1 傳統(tǒng)教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新

地理信息系統(tǒng)作為一門新興的交叉學(xué)科，知識更新發(fā)展迅速、實踐性強的課程屬性決定了其人才培養(yǎng)必須要注重與時俱進(jìn)、重視實踐應(yīng)用。然而，目前教學(xué)過程中更為偏重理論學(xué)習(xí)，實踐操作明顯不足，且教學(xué)時采取先學(xué)理論知識，后進(jìn)行實踐訓(xùn)練的方式。在理論學(xué)習(xí)階段，學(xué)生對抽象的專業(yè)理論知識無法完全吸收，到實踐教學(xué)階段，學(xué)生專業(yè)理論知識已有些遺忘，不能很好地將實踐操作與理論知識相結(jié)合，因此無法形成系統(tǒng)的綜合技能，造成學(xué)生失去專業(yè)學(xué)習(xí)積極性，這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式制約了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的效果。

1.3.2 實踐教學(xué)內(nèi)容針對性不強

地理信息系統(tǒng)理論及應(yīng)用是一門實踐性、應(yīng)用性很強的課程。當(dāng)前實踐教學(xué)為10個課時，相對較少，且大部分都是教材上自帶的驗證型實驗，缺少能夠體現(xiàn)土地資源管理相關(guān)應(yīng)用的綜合型實驗，因此，無法很好地提升學(xué)生解決實際專業(yè)方向有可能遇到的綜合性問題的能力，學(xué)生也難以真正認(rèn)識到GIS理論和技術(shù)在解決土地資源管理相關(guān)實踐問題的作用，同時也制約了學(xué)生創(chuàng)新精神。

1.3.3 傳統(tǒng)考核內(nèi)容及考核方式相對固化

傳統(tǒng)課程考核方式的構(gòu)成偏重對理論知識的考核，期末考試70%+平時成績30%，這種考核方式以期末成績?yōu)橹?，?dǎo)致學(xué)生大都通過死記硬背的方式記憶知識點，對平時的實踐課程重視不夠，對課程內(nèi)涉及的基礎(chǔ)原理和方法如何應(yīng)用在土地資源管理領(lǐng)域缺乏深入理解，因此，難以反映出學(xué)生真正的學(xué)習(xí)效果和實踐能力，制約了學(xué)生獨立思考和應(yīng)用能力的養(yǎng)成。

2 課程改革思路及方法

2.1 課程改革思路

按照國家經(jīng)濟社會發(fā)展需要和技能人才培養(yǎng)規(guī)律，根據(jù)土地資源管理專業(yè)特點，以培養(yǎng)學(xué)生地理信息技術(shù)應(yīng)用能力為核心，通過線上、線下多種途徑，將理論學(xué)習(xí)與實踐訓(xùn)練相結(jié)合，輔以土地類相關(guān)項目參與，采取“基礎(chǔ)知識—核心應(yīng)用—綜合實驗—項目實踐”的結(jié)構(gòu)和“由淺入深，由深到精，思政貫穿”的學(xué)習(xí)模式，通過線上線下混合授課，在理論課程學(xué)習(xí)到某個知識點的同時，安排相對應(yīng)的實驗課程，以具體土地管理相關(guān)真實項目為載體，將理論知識融于實踐教學(xué)中，讓學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué)，在實踐中理解理論知識，掌握技能，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.2 課程改革方法

2.2.1 改革課程教學(xué)理念

通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握與地理信息系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)和在土地資源領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)理論，熟悉地理空間數(shù)據(jù)處理的基本方法，熟練掌握ArcGIS等應(yīng)用軟件，將地理信息系統(tǒng)技術(shù)方法和地理信息系統(tǒng)的實踐融為一體，尤其是能夠使用地理信息技術(shù)解決土地資源管理相關(guān)問題。

2.2.2 針對學(xué)情問題的教學(xué)方式改革

課前通過線上問卷調(diào)查，摸底學(xué)生學(xué)情特征，面向不同教育背景學(xué)生的需求，綜合考慮不同學(xué)科學(xué)生理解能力的差異，在課前預(yù)習(xí)和課后作業(yè)布置等方面突出針對性，文科生側(cè)重培養(yǎng)其數(shù)理邏輯能力，理科生側(cè)重增強其地理學(xué)基礎(chǔ)理論知識。在教學(xué)過程中應(yīng)注意補充相關(guān)基礎(chǔ)理論知識，通過學(xué)習(xí)通、雨課堂等教學(xué)軟件，發(fā)布相關(guān)缺失課程學(xué)習(xí)材料，如數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等相關(guān)知識，或者提前錄制一些微視頻，講解前序課程缺失的部分重點內(nèi)容，供學(xué)生學(xué)習(xí)。并且在課前預(yù)習(xí)和課后反思中有針對性地對缺失的前序課程相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行補缺補差。

2.2.3 針對教學(xué)實施過程中問題的改革

2.2.3.1 改革實踐教學(xué)手段

GIS是一門理實踐性很強的課程。因此，強化實驗、操作類練習(xí)是學(xué)好GIS的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的實踐教學(xué)主要是演示型教學(xué)，教師演示講解軟件操作流程，學(xué)生跟做，一方面占用大量時間，另一方面學(xué)生很容易遺忘，教學(xué)效果不佳。因此，可采用以課堂講授為主、視頻講解為輔的方式，在課前準(zhǔn)備好實驗操作小視頻，將整個實驗過程和重要步驟都在視頻中展示，通過添加字幕和動畫效果，提煉核心步驟，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后跟練，這種微視頻學(xué)生可以隨時反復(fù)觀看，可以強化學(xué)生記憶。通過課上和課下相結(jié)合的方式解決實驗課堂時間有限而實驗步驟多、操作流程復(fù)雜的矛盾，將“理實融合一體化”思想融入教學(xué)當(dāng)中，提高課堂效率。

2.2.3.2 改革課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)方式

優(yōu)化培養(yǎng)方案，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，將培養(yǎng)方案中10學(xué)時的實驗課課程增加為24個課時，其中8個課時改為綜合性實驗，主要學(xué)習(xí)地圖數(shù)字化、屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)查詢和空間分析，另外16個課時為土管類項目實踐，如鄉(xiāng)鎮(zhèn)國土空間規(guī)劃案例、區(qū)域土地資源調(diào)查和農(nóng)用地分等定級、土地節(jié)約集約利用評價和土地征收成片開發(fā)案例等。運用PBL教學(xué)法，通過引入土地資源管理相關(guān)實踐項目，為學(xué)生設(shè)立多種真實項目情境，引導(dǎo)學(xué)生參與到項目分析、實施方案設(shè)計和實踐操作等項目全過程，使得本課程中實驗類型更為豐富，實驗內(nèi)容更具針對性。

采用混合式學(xué)習(xí)方式，結(jié)合翻轉(zhuǎn)式課堂、分享式課堂、講授與操作、線上線下結(jié)合等教學(xué)方式，在教學(xué)實施過程中，摒棄傳統(tǒng)的理論教學(xué)+輔助上機為主的形式，轉(zhuǎn)變成以工作過程為導(dǎo)向，探索項目實踐的教學(xué)方法。以學(xué)生為中心，以項目為中心，以實踐經(jīng)驗為中心，將教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)巧妙地融入項目任務(wù)中，由任務(wù)驅(qū)動教學(xué)過程進(jìn)展，實現(xiàn)產(chǎn)教學(xué)研一體化。

2.2.3.3 建立多源考核模式

打破過去以期末考試為主的考核方式，改革考核構(gòu)成，采取多種考核形式并重的方式，注重對學(xué)生的過程性檢驗。因此，將本課程的考核模式更改為“課堂表現(xiàn)+課后作業(yè)+小組匯報+實驗報告+期末考試成績”六部分構(gòu)成，分別占5%、5%、20%、20%和50%，調(diào)動學(xué)生實踐動手的積極性，提高課堂參與度，強化學(xué)生主體地位，評價學(xué)生的德育，提高了實踐環(huán)節(jié)的權(quán)重，并側(cè)重于對知識應(yīng)用的考核。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，鼓勵學(xué)生圍繞實際問題積極參加課堂或小組討論，增加技術(shù)方案、案例作品等多種考評形式，并納入小組匯報考核中。

結(jié)語

地理信息技術(shù)是土地資源管理領(lǐng)域關(guān)鍵的支撐技術(shù)，尤其是在國土空間規(guī)劃大背景下，地理信息技術(shù)的重要性更加突出。在新形勢下，土地資源管理專業(yè)的地理信息系統(tǒng)課程的目標(biāo)、理論部分和實踐環(huán)節(jié)均有必要做出相應(yīng)的調(diào)整。本研究以安徽建筑大學(xué)土地資源管理專業(yè)目前“地理信息系統(tǒng)”課程教學(xué)存在的問題入手，通過對以往教學(xué)模式、學(xué)情和教學(xué)方法存在的問題進(jìn)行分析，提出了課程改革的思路和方法，將土地資源管理領(lǐng)域相關(guān)真實項目案例（例如，第三次全國土地調(diào)查、土地節(jié)約集約利用評價和土地征收成片開發(fā)等）引入課程實踐教學(xué)部分，結(jié)合對應(yīng)的理論知識進(jìn)行講解，做到“理實融合一體化”，實現(xiàn)“知行合一”的課程目標(biāo)，以期提升土地資源管理專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)出能力、素養(yǎng)產(chǎn)出符合行業(yè)和企業(yè)要求的新型技術(shù)性人才。

參考文獻(xiàn)：

［1］周成虎.全空間地理信息系統(tǒng)展望［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2015，34（2）：129-131.

［2］劉玉婷，許善洋，布美熱木·克力木，等.地理科學(xué)專業(yè)基于ArcGIS的GIS實驗教學(xué)探討［J］.教育教學(xué)論壇，2020（36）：242-243.

［3］張曉光，陳明利，韓玉杰，等.地理信息系統(tǒng)課程在土地資源管理專業(yè)教學(xué)中的改革探討［J］.教育教學(xué)論壇，2016（37）：146-147.

［4］尚穎娟，劉秀華，谷達(dá)華.土地資源管理專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程實驗教學(xué)改革［J］.西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2011，9（5）：144-146.

［5］岳書平，閆業(yè)超.地理信息系統(tǒng)課程新型教學(xué)方法初探［J］.地理空間信息，2015，13（4）：176-179.

［6］趙強，劉常瑜，黃木易，等.項目驅(qū)動教學(xué)法在地理信息系統(tǒng)課程中的應(yīng)用評價［J］.測繪工程，2019，28（1）：73-76，80.

［7］趙天明.地理信息系統(tǒng)課程實踐教學(xué)中改進(jìn)方法的探究［J］.測繪與空間地理信息，2021，44（05）：222-224.

基金項目：安徽省高校質(zhì)量工程“六卓越一拔尖”卓越人才培養(yǎng)創(chuàng)新項目“城市管理專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃”（2019zyrc079）；安徽建筑大學(xué)精品線下開放課程（2020kj10）

作者簡介：王玉純（1988—），女，江蘇徐州人，博士，講師，研究方向：環(huán)境遙感與GIS應(yīng)用。