非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)教學中存在的問題及對策研究

東北電力大學 蔡 穎 王紅亮

非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)教學中存在的問題及對策研究

東北電力大學 蔡 穎 王紅亮

本文針對非GIS專業(yè)中地理信息系統(tǒng)課程時間短、任務(wù)重的特點，提出了GIS教學中應(yīng)該注意的一些問題，為非GIS專業(yè)教師開展教學提供了重要參考。

非GIS專業(yè) 地理信息系統(tǒng) 教學

近幾年來，地理信息系統(tǒng)無論是在理論上還是應(yīng)用上都處在一個飛速發(fā)展的階段。據(jù)統(tǒng)計，在軍事、自然資源管理、土地和城市管理、電力、電信、石油和天然氣、城市規(guī)劃、交通運輸、環(huán)境監(jiān)測和保護、110和120快速反應(yīng)系統(tǒng)、經(jīng)濟建設(shè)、日常生活中有80%與GIS密切相關(guān)。目前，國內(nèi)GIS市場總額（包括軟件、應(yīng)用和服務(wù)）約10億～15億元人民幣，到成熟期將超過200億?？梢?，GIS已經(jīng)深入到人們的日常生活中。因此，GIS被公認為21世紀的支柱性產(chǎn)業(yè)，是信息產(chǎn)業(yè)（IT）的重要組成部分。

在這樣的背景下，全國許多高校的相關(guān)專業(yè)都開始培養(yǎng)GIS專業(yè)人才，以滿足GIS發(fā)展的需求。與此同時，更多相關(guān)專業(yè)開設(shè)了地理信息系統(tǒng)必修或選修課程，以利用GIS這個工具促進各學科發(fā)展。

一、非GIS專業(yè)GIS課程特點

地理信息系統(tǒng)是一門介于信息科學、空間科學、管理科學之間的一門新興交叉學科，是傳統(tǒng)科學與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。GIS涉及范圍廣，學科基礎(chǔ)繁雜，包括地理學、環(huán)境科學、測量學、地圖制圖學、攝影測量與遙感學、計算機科學、數(shù)學、統(tǒng)計學等。而非GIS專業(yè)院系中的GIS課程被設(shè)置為選修課，只有30個學時左右，即使設(shè)置為必修課也只有40～50學時。

另外，由于GIS是一門新興學科，應(yīng)用到各個行業(yè)的表現(xiàn)形式又多種多樣，學生對GIS相關(guān)概念的了解相對較少，甚至許多同學在上課之前沒聽說過GIS這個名詞。要在如此短的時間內(nèi)，讓GIS知識基本空白的學生接受這樣一門涵蓋如此廣泛的交叉學科，就需要教師在課程的教學目標、課程內(nèi)容的選擇、授課的方式、課堂練習、課后作業(yè)上下足功夫。

二、教學目標的定位

由于GIS應(yīng)用廣泛，目前國內(nèi)已有將近200所高校開辦了GIS專業(yè)，其教學大致分為兩個層次：一是以GIS專業(yè)教學為目的的體系化GIS教學，另一個是以GIS技術(shù)應(yīng)用為目的的課程化GIS教學。人才培養(yǎng)目標大致可劃分為以下幾個方向：

1.GIS開發(fā)工程師。這類人才一般要求熟練掌握至少一門高級程序設(shè)計語言，熟練掌握一個以上主流GIS組件的使用，并能熟練進行需求分析和軟件架構(gòu)。

2.三維工程師。要求能在高級開發(fā)工程師/系統(tǒng)工程師指導下進行地學三維相關(guān)模塊的設(shè)計與開發(fā)工作。

3.數(shù)據(jù)工程師。要求具備良好的GIS專業(yè)知識，熟悉ARCGIS等主流專業(yè)軟件操作，有地圖數(shù)字化方面的工作經(jīng)驗，有數(shù)據(jù)庫相關(guān)操作經(jīng)驗。

三、教學內(nèi)容的選擇

對于眾多的非GIS專業(yè)而言，GIS課程的開設(shè)主要是為開闊學生的專業(yè)視野，豐富學生的專業(yè)技能，擴寬學生的就業(yè)面，設(shè)置的課時一般較少。因此，“精講多練，注重GIS在本專業(yè)中的應(yīng)用”應(yīng)該成為選擇教學內(nèi)容時的指導思想。課堂講授的內(nèi)容應(yīng)該覆蓋基本原理，適當突出查詢、分析，擴大學生的接觸面，不要求技能熟練。另外，教學內(nèi)容要注重實例的選擇，貼近現(xiàn)實、聯(lián)系實際，靠近其所學專業(yè)。

四、授課方式的調(diào)整

地理信息系統(tǒng)既是管理和分析空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用工程技術(shù)，又是跨越地球科學、信息科學和空間科學的應(yīng)用基礎(chǔ)學科。單純的理論講解或簡單的軟件操作顯然不能滿足應(yīng)用型GIS 人才培養(yǎng)的要求。

1.理論教學宜采用多媒體進行。GIS的數(shù)據(jù)來源與成果不易用語言描述，多媒體通過形象的圖形、圖像、影像卻很容易表達。另外，GIS的一些基本概念和基本理論制成多媒體課件后更形象，更容易被學生理解。因此，多媒體是GIS理論教學的不二之選。

2.課堂演示+實踐操作是GIS教學的重要組成部分。GIS軟硬件是GIS的載體，學習至少一款GIS軟件的基本操作不僅是本課程的重要內(nèi)容，更重要的是學生通過實際操作看到實實在在的GIS內(nèi)部數(shù)據(jù)處理和分析過程，加深對所學理論知識的理解。

五、課堂練習和課后作業(yè)的設(shè)計

GIS的應(yīng)用是我們的教學目標，教學中要特別注意理論聯(lián)系實際，務(wù)必使學生從實際中得到啟發(fā)，有所感悟。例如，講授輸電專業(yè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，可以通過設(shè)計輸電線路數(shù)據(jù)庫進行講解，不僅有助于學生裂解數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，也使學生更進一步了解GIS在自己領(lǐng)域的應(yīng)用。

學生作業(yè)的重點應(yīng)放在理解與應(yīng)用上，對于一些基本理論、基本概念及發(fā)展前沿的內(nèi)容，教師可以讓同學以論文形式提交作業(yè)。學生可以到圖書館、書店借書，也可以到互聯(lián)網(wǎng)上查詢相關(guān)資料，充分調(diào)動學習積極性，從而收到了良好的效果。對于實際操作的題目，教師可以找一些貼近生活或與其專業(yè)相關(guān)的項目交給學生分組完成。

地理信息系統(tǒng)是一門新興的交叉學科，無論是其理論基礎(chǔ)還是實際應(yīng)用都涉及眾多學科，非GIS專業(yè)學生要在較短時間內(nèi)既了解其理論體系，又掌握其基本操作。教師應(yīng)根據(jù)不同學科的特點不斷進行實踐、總結(jié)、改進、再實踐，在不斷摸索中找到適合學生特點的教學之路。

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ISSN2095-6711/Z01-2015-09-0022