非GIS專業(yè)GIS課程主題學習資源的設(shè)計研究

楊杰

摘 要： 根據(jù)非GIS專業(yè)GIS課程的特點及其人才培養(yǎng)需要，本文對GIS主題學習資源的必要性及設(shè)計原則進行了探討，并給出了實踐案例，提出了多維互動概念，以期對非GIS專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)有參考作用。

關(guān)鍵詞： 非GIS專業(yè) 主題學習資源 實踐案例

1引言

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）是對地理空間信息數(shù)據(jù)進行采集、輸入、管理、查詢、分析、模擬和顯示的計算機技術(shù)系統(tǒng)。GIS作為應用性極強的一項技術(shù)，已被廣泛應用于生態(tài)環(huán)境評估、自然資源調(diào)查與評價、城市規(guī)劃、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域，且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其應用形式及內(nèi)容不斷更新。GIS課程特別強調(diào)學生的專業(yè)實踐技能培養(yǎng)，國外一些高校在課程實踐教學中已率先開始使用面向?qū)ｎ}、主題應用的實踐教學模式[1]。針對國內(nèi)的不同專業(yè)，科學性與實用性并重的GIS課程主題學習資源的設(shè)計與建設(shè)顯得尤為重要與迫切。

2.GIS課程定位及實驗教學目標

2.1課程定位

GIS業(yè)已形成獨立的本、碩、博專業(yè)，且在其他如理學、工學、人文社會學等多個學科專業(yè)中開設(shè)GIS課程。因此，開展GIS課程的教學，首先要對GIS課程進行合乎本專業(yè)培養(yǎng)目標的定位。對于非GIS專業(yè)來說，一般GIS課程教學注重學生了解和掌握GIS原理與概念，GIS軟件平臺的基本操作及其在本學科領(lǐng)域中的應用，而不是放在研究GIS科學上。

2.2實驗教學目標

針對非GIS專業(yè)中不同學科對于GIS應用的需求，GIS課程實驗的設(shè)置應有所不同，但最終目的均為提高學生在本學科專業(yè)內(nèi)應用GIS解決實際應用問題的技能，培養(yǎng)針對本學科的創(chuàng)新性人才。以筆者所在高校為例，學科專業(yè)方向為國土資源管理類專業(yè)與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)，學生在軟件應用及其定量分析等方面較薄弱，因此，主題學習資源的設(shè)計需要在這些方面下足工夫。

3.引入主題學習資源必要性及其設(shè)計原則與案例

3.1引入主題學習資源必要性

首先，某些學科專業(yè)方向的基礎(chǔ)支撐學科較廣，碰到的實際問題往往涉及多個學科專業(yè)。主題學習有利于學生打破學科界限，圍繞某一主題進行學習，實現(xiàn)學習內(nèi)容的綜合化、集成化。其次，現(xiàn)今針對非GIS專業(yè)的通用教材還無法完全滿足GIS課程教學的需要，急需任課教師針對本學科、學生、高校自身特點組織設(shè)計課程教學內(nèi)容，因此針對不同專業(yè)引入主題學習資源恰逢其時。最后，學生相比基本原理普遍更傾向于學習應用技術(shù)，因為應用技術(shù)、操作技能等學生能夠直觀感受，提高學生的學習興趣。GIS主題學習資源正是針對某些應用主題，將應用操作技能融入其中。

3.2主題學習資源設(shè)計的原則與實踐案例

針對非GIS專業(yè)，GIS課程主題學習資源設(shè)計應符合以下原則。第一，主題學習資源設(shè)計的目標是為了讓學生應用GIS解決專業(yè)內(nèi)實際問題，尤其是掌握GIS各種空間分析技術(shù)的特點及其解決工程實際的流程，而不是學習開發(fā)各種分析算法與軟件[2]。第二，主題學習資源設(shè)計要時刻注意“從實踐中來，到實踐中去”的原則。即首先在教學準備階段，要求主題學習資源的數(shù)據(jù)來源于工程實踐。其次在教學實施階段，教學內(nèi)容的組織和安排要符合真實工程實踐的應用要求，在教學過程中以學生實踐操作應用為主，理論教學為輔，充分利用主題學習資源，為學生創(chuàng)造更多的專業(yè)技能實踐鍛煉機會。最后在教學總結(jié)與討論階段要求學生將所學知識和操作技能應用于真實的工程實踐。

GIS主題學習資源設(shè)計需涉及GIS的基本功能，包括數(shù)據(jù)的采集與處理、專題地圖制作、矢量數(shù)據(jù)分析、柵格數(shù)據(jù)分析、空間分析、DEM分析等[3]。結(jié)合參考資料、教師科研實踐與學校專業(yè)方向特點，設(shè)計多個主題學習資源案例，現(xiàn)將主要案例介紹如下：區(qū)域綠色GDP專題地圖制作，涉及GIS功能模塊：專題制圖等；區(qū)域基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫建庫，涉及GIS功能模塊：數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、處理和屬性數(shù)據(jù)分析等；城市用地適宜性評價，涉及GIS功能模塊：矢量數(shù)據(jù)分析和柵格數(shù)據(jù)分析等；小區(qū)域DEM建立與地形分析，涉及GIS功能模塊：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、DEM分析和三維模擬等。

4.主題學習資源設(shè)計的多維互動

GIS主題學習資源的設(shè)計不可能一蹴而就，需要不斷地補充完善。在補充完善環(huán)節(jié)要做到主題學習資源設(shè)計與學校、教師、學生、應用行業(yè)等方面多層次、多維度的互動，以有效提升主題學習資源的質(zhì)量與內(nèi)涵，達到培養(yǎng)符合學科需要、社會需要人才的目的。

在學校層面，學校要鼓勵GIS主題學習資源設(shè)計等教學活動，形成一定的激勵機制，如將教師進行的主題學習資源設(shè)計工作與教師的職稱評定、獎金等掛鉤，引導教師重視科研成果轉(zhuǎn)化與課程建設(shè)的關(guān)系，通過主題學習資源建設(shè)推動課程內(nèi)涵建設(shè)[4]。

在教師與學生層面，對于教師來說，在GIS主題學習資源設(shè)計的教學活動中從教學準備階段、教學實施階段和教學總結(jié)階段都要考慮自身科研課題、社會服務(wù)課題的知識轉(zhuǎn)化，將實際案例與實際工程項目與主題學習資源設(shè)計相融合，并且到用人單位了解專業(yè)需求情況，不斷完善主題學習資源。對于學生來說，首先是在課堂上針對教師所授主題學習資源，不斷實踐GIS操作技能，并在此基礎(chǔ)上將難點與疑惑點反饋給老師，幫助老師完善主題學習資源，另外有些學生在畢業(yè)論文、甚至課程論文環(huán)節(jié)可以應用GIS解決本專業(yè)領(lǐng)域的實際問題，為教師提供新的主題學習資源藍本。

在應用行業(yè)層面，教師和學生要時刻關(guān)注GIS技術(shù)在應用行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的新理論、新方法的具體應用，甚至作為推動GIS在行業(yè)新應用的實踐者，這樣才能得到新主題學習資源的第一手資料。另外，學校、教師和學生也要與用人行業(yè)、單位多溝通，聽取其對人才培養(yǎng)的建議與要求，并將其融入主題學習資源設(shè)計。

參考文獻：

[1]喬閃.奧爾堡大學面向項目的高等教育體系[J].高等工程教育研究，2002（2）：69-72.

[2]賈澤露.非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學思考[J].測繪科學，2008，33（5）：230-232.

[3]田雨，韓作振.基于arcgis面向?qū)ｎ}應用的GIS課程實踐教學[J].實驗室研究與探索，2008，27（9）：46-49.

[4]郭亞東，段建南，黃文華.科研促進本科專業(yè)課實驗教學的實踐研究——以土地資源管理專業(yè)GIS課程實驗教學為例[J].高教論壇，2008，（8）：84-87.

基金項目：吉首大學2014年實驗教學和現(xiàn)代教育技術(shù)教學改革研究項目（2014SYJG041）。