GIS 專業(yè)和資環(huán)專業(yè)中地圖學(xué)教學(xué)改革研究

李亞麗 劉立平

作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志，空間科學(xué)技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展相繼滲透到地圖學(xué)領(lǐng)域，使地圖學(xué)研究方法產(chǎn)生了一次質(zhì)的飛躍。制圖技術(shù)進一步提高，制圖工藝大幅改進，地圖產(chǎn)品日趨多樣化，數(shù)字地圖，電子地圖，多媒體電子地圖，網(wǎng)絡(luò)電子地圖等一系列全電子化地圖產(chǎn)品在紙質(zhì)地圖的基礎(chǔ)上相繼產(chǎn)生，延續(xù)幾千年的手工制圖被全電子化的數(shù)字制圖工藝替代[1]。地圖學(xué)在不同領(lǐng)域的教學(xué)研究也發(fā)生了教育思想、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的變化，對高等教育和科研產(chǎn)生著巨大影響。針對這種狀況，高校不同專業(yè)《地圖學(xué)》教學(xué)方案需要改革。本文以GIS專業(yè)和資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)為例，通過兩個專業(yè)的成績分析提出了對于不同專業(yè)《地圖學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法應(yīng)區(qū)別設(shè)置，并提出了優(yōu)化的教改方案。

1 總體分析

地圖學(xué)是一門研究地圖圖形反映與揭示各種自然和社會現(xiàn)象空間分布、相互聯(lián)系及動態(tài)變化的科學(xué)，該課程具有多學(xué)科集成、滲透性強、技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合、應(yīng)用范圍廣、理論與技術(shù)并重等特點[2]。作為高校地理學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課，《地圖學(xué)》是地理學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修課，在GIS專業(yè)和資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)課程體系中占據(jù)重要地位，一般在入學(xué)第二學(xué)年講授。為探索《地圖學(xué)》課程的教學(xué)改革方向，在以往《地圖學(xué)》考試中取2年GIS專業(yè)和資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的成績進行分析，以期發(fā)現(xiàn)目前教學(xué)中存在的問題。

根據(jù)2008年和2010年GIS專業(yè)和資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的地圖學(xué)成績可以得到圖1。從圖1中可以看出，80分以上和60分以下成績區(qū)間內(nèi)資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)所占比率明顯比GIS專業(yè)高，而80分～60分之間GIS專業(yè)人數(shù)則相對較多，說明資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)學(xué)生成績差別較大，GIS專業(yè)成績則相對一致。這點從標(biāo)準(zhǔn)差也可以發(fā)現(xiàn)，2008年資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)差為9.51，GIS專業(yè)為8.69，2010年前者為10.07，后者則為9.15，很明顯前者要比后者大，反映了數(shù)據(jù)離散度大，專業(yè)內(nèi)成績不穩(wěn)定的特性。上述現(xiàn)象是《地圖學(xué)》教學(xué)中存在的問題之一，即同樣環(huán)境下不同專業(yè)教學(xué)效果差別較大。究其原因在于:

1)實驗教學(xué)量安排不合理?！兜貓D學(xué)》是需要以實踐帶動理論的一門課程，但實驗教學(xué)量明顯不足，資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)到目前為止理論課占54個學(xué)時，但實驗課只有8個學(xué)時。2)實驗教學(xué)方式單一。目前《地圖學(xué)》實踐主要以短時實驗為主，缺乏結(jié)合本專業(yè)進行長時綜合實踐的機會。為解決上述問題，提高教學(xué)效果，《地圖學(xué)》課程教學(xué)迫切需要改革。

圖1 GIS專業(yè)和資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的成績分布

2 教學(xué)內(nèi)容改革

2.1 理論內(nèi)容優(yōu)化

地圖學(xué)是以地圖信息傳遞為中心的，探討地圖的理論實質(zhì)、制作技術(shù)和使用方法的綜合性科學(xué)[3]。高校根據(jù)本科生的專業(yè)特征設(shè)置不同的培養(yǎng)目標(biāo)，因此不同專業(yè)對于同一課程的學(xué)習(xí)應(yīng)體現(xiàn)本專業(yè)特色。在地圖學(xué)課程講授中，除了提供必備的地圖知識和能力外，應(yīng)結(jié)合專業(yè)方向在地圖的制作、應(yīng)用方面予以擴充，使學(xué)生在掌握課程內(nèi)容外加深對本專業(yè)的了解。針對GIS專業(yè)和資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)要求，本科生《地圖學(xué)》課程的理論教學(xué)內(nèi)容分別制定出(見表1)。從表1中可知，GIS專業(yè)和資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容從9章開始有所區(qū)別，前者側(cè)重GIS知識的應(yīng)用，因此安排了地圖與3S，GIS開發(fā)有關(guān)的內(nèi)容，而后者偏重規(guī)劃，因此重點介紹地圖與城市規(guī)劃的關(guān)系。兩者由于研究方向不同課程內(nèi)容各有側(cè)重。

表1 地圖學(xué)課程理論內(nèi)容

2.2 實驗內(nèi)容優(yōu)化

作為鞏固和掌握課堂理論教學(xué)，提高學(xué)生用圖、制圖技能的有效途徑和重要環(huán)節(jié)，隨著計算機技術(shù)與信息科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代地圖學(xué)的理論、技術(shù)和應(yīng)用較之傳統(tǒng)地圖學(xué)有了很大的不同與發(fā)展[4]。傳統(tǒng)地圖學(xué)以手工制圖為主，并且輕實踐，重理論?，F(xiàn)代地圖學(xué)則以計算機為依托進行數(shù)字地圖制圖，因此，現(xiàn)代地圖學(xué)實驗內(nèi)容需要更新設(shè)計。按照實驗?zāi)康牟煌瑢嶒炚n通常設(shè)置為驗證性實驗與綜合性實驗兩部分。驗證性實驗可以借助實習(xí)指導(dǎo)教材中方法步驟完成，旨在使學(xué)生具備地圖學(xué)的基本操作知識與技能;綜合性實驗則由學(xué)生構(gòu)建實驗方案，由指導(dǎo)教師輔導(dǎo)學(xué)生獨立完成。針對上述的實驗內(nèi)容，目前GIS專業(yè)和資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的實驗方式過于單一，只有上機實驗，但時間短，難以完成綜合性實驗。如果將綜合性實驗拆解開來又會對學(xué)生完成實驗帶來不便，降低了實驗效果，基于此，地圖學(xué)急需設(shè)置課程設(shè)計。地圖學(xué)實驗課程內(nèi)容如表2所示。其中，專題地圖設(shè)計與編繪是綜合性實驗，不同專業(yè)內(nèi)容設(shè)置不同，由學(xué)生在課程設(shè)計中探索完成。資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)由于側(cè)重規(guī)劃方向，因此設(shè)定由學(xué)生完成規(guī)劃類專題地圖，具體內(nèi)容自選。

表2 地圖學(xué)課程實驗內(nèi)容

3 教學(xué)方法改革

3.1 詳略得當(dāng)，突出特色

根據(jù)專業(yè)特點講授與GIS專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)教育層次、深度相匹配的地圖學(xué)課程，在課堂內(nèi)容和實踐環(huán)節(jié)的安排上應(yīng)做到詳略得當(dāng)，主次分明。真實的地理世界經(jīng)過抽象、概括后形成的地圖，由于建立模型的目的不同，其結(jié)構(gòu)也不相同——地圖構(gòu)建世界，而非復(fù)制世界[5]。因此，地圖學(xué)知識講解中必須與專業(yè)結(jié)合，穿插專業(yè)相關(guān)案例，最常見的就是與專業(yè)相關(guān)的地圖展示及做法演示，例如GIS專業(yè)學(xué)習(xí)地圖學(xué)時可展示采用GIS開發(fā)的各類系統(tǒng)中的地圖，而資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)學(xué)習(xí)地圖學(xué)時則展示規(guī)劃+－類項目中的規(guī)劃圖件。另外，內(nèi)容安排方面應(yīng)避免過多的重復(fù)授課。例如坐標(biāo)系、控制網(wǎng)等內(nèi)容是測量學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，地圖學(xué)授課時考慮自身作為先導(dǎo)課程，應(yīng)建立內(nèi)容上的層次性，相同的基礎(chǔ)部分應(yīng)略講，同時把地圖學(xué)與測量學(xué)坐標(biāo)系的差異作為重點，深化地圖學(xué)相關(guān)知識的復(fù)雜性。

3.2 多種教學(xué)方式共用

地圖學(xué)課程重在培養(yǎng)學(xué)生對地理事物與地理現(xiàn)象的抽象、地理信息獲取與地圖表達的能力，因此同時采用多種講解、演示、課堂討論等教學(xué)方法更能有效提高教學(xué)效果。而這些方法結(jié)合PBL教學(xué)方法會進一步提升教學(xué)質(zhì)量。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法不同，PBL教學(xué)方法采取“提出問題—查找資料—討論研究—總結(jié)反思”的教學(xué)模式，整個過程有益于培養(yǎng)學(xué)生的探索實踐能力。

在實際授課中，教學(xué)方法的定位要考慮學(xué)校背景、專業(yè)特色及學(xué)生情況，GIS專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)研究方向不同，上課時間不同，因此教學(xué)方法的選用也會產(chǎn)生差異。以PBL教學(xué)方法為例，根據(jù)培養(yǎng)計劃，GIS專業(yè)《地圖學(xué)》上課時間基本安排在大二上學(xué)期，這個階段專業(yè)課相對較少，學(xué)生有充足的時間來自主學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，而《地圖學(xué)》還是使他們最早詳細了解專業(yè)內(nèi)容的課程之一，因此，PBL教學(xué)方法比較適應(yīng)GIS專業(yè)。而資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)《地圖學(xué)》上課時間基本安排在大二下學(xué)期，該時期專業(yè)課內(nèi)容增多，《地圖學(xué)》作為專業(yè)基礎(chǔ)課相對次要，如果采用PBL教學(xué)方法學(xué)生會沒有過多的精力去自學(xué)，效果可能不如講解、演示、課堂討論等教學(xué)方法，因此，資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)不適宜采用PBL教學(xué)方法。

3.3 鼓勵探索并組織討論，注重學(xué)生素質(zhì)和能力的全面提高

為提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，在教學(xué)過程中應(yīng)始終注重培養(yǎng)其動手、動腦、動口能力，使其在學(xué)習(xí)過程中不斷提高分析和解決問題的能力。在課程教授中可以設(shè)置大型作業(yè)并在專題討論課進行探討。在整個作業(yè)完成過程中，會迫使學(xué)生思考需要哪些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)如何采集、處理以及如何生成圖件，這些問題無形中促使學(xué)生學(xué)習(xí)地圖的制作流程，探索地圖的分析應(yīng)用方法，強化了《地圖學(xué)》的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程，從而培養(yǎng)了學(xué)生關(guān)注新知識的能力。除了討論課外，課堂授課也可布置適當(dāng)?shù)乃伎碱}和討論題，并在正式授課前或課間進行討論。由于學(xué)生對于課間提問可能缺乏積極性，可將成績考核引入，分組討論并組織學(xué)生評委進行打分。

4 結(jié)語

地圖是地理學(xué)的語言，《地圖學(xué)》是地理學(xué)多個專業(yè)的必修課程，但目前無論從教材還是培養(yǎng)計劃上對不同專業(yè)《地圖學(xué)》教學(xué)差別方面的研究較少。針對地圖學(xué)教學(xué)中存在的這個問題，有必要進行認(rèn)真思考和探索，嘗試逐漸改變原有的教學(xué)模式，根據(jù)專業(yè)特色采用不同的教學(xué)方案。教學(xué)內(nèi)容也需要進行優(yōu)化，不同專業(yè)可以分別設(shè)置，GIS專業(yè)側(cè)重地圖與GIS的聯(lián)系，在講課中應(yīng)重點穿插和GIS相關(guān)的地圖制作與應(yīng)用，而資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)則側(cè)重規(guī)劃，因此講授中應(yīng)重點穿插地圖在城市規(guī)劃、旅游規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃等方面的制作與應(yīng)用知識。根據(jù)專業(yè)特色設(shè)置不同的《地圖學(xué)》教學(xué)方案能更好地適應(yīng)現(xiàn)代地圖學(xué)的發(fā)展要求，符合不同專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)，因此是實現(xiàn)教改促進專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。

[1]祝國瑞.地圖學(xué)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2004.

[2]白云芳，孫玉梅，黃義忠.地圖學(xué)教學(xué)中學(xué)生空間能力的培養(yǎng)[J].測繪通報，2007(7):75-77.

[3]蔡孟裔.新編地圖學(xué)教程[M].北京:高等教育出版社，2000.

[4]廖 克.現(xiàn)代地圖學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社，2003.

[5]丹尼斯·伍德.地圖的力量[M].北京:中國社會科學(xué)出版社，2000.