地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程教學(xué)方法的改進(jìn)

童新華

[摘 要] 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展時(shí)期，對(duì)人才的需求越來(lái)越趨向高素質(zhì)綜合型人才。地理信息系統(tǒng)專業(yè)在高等教育改革大潮下，需要對(duì)人才培養(yǎng)方式進(jìn)行改革，課程教學(xué)作為人才培養(yǎng)的重要方式，必須做出相應(yīng)的改進(jìn)創(chuàng)新。地理信息系統(tǒng)不僅要培養(yǎng)學(xué)生的理論知識(shí)，更要注重學(xué)生對(duì)系統(tǒng)軟件的開發(fā)和應(yīng)用，特別是利用地理信息系統(tǒng)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力培養(yǎng)。因此，傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為主，單純以課程教授和軟件講解操作的教學(xué)方法已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)地理信息系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，需要針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和專業(yè)要求進(jìn)行教學(xué)方法改進(jìn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)組織、教學(xué)方法選擇和應(yīng)用等方面進(jìn)行研究，創(chuàng)新教學(xué)模式，從而提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)。

[關(guān)鍵詞] 地理信息系統(tǒng)； 教學(xué)改革； 教學(xué)方法

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 1008-2549（2016） 10-0096-02

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，空間信息技術(shù)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中得到更為廣泛的應(yīng)用。特別是進(jìn)入21世紀(jì)后，人們對(duì)地理信息系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)更為深刻，各國(guó)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中也越來(lái)越重視，地理信息產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。地理信息系統(tǒng)作為一門綜合性、交叉性較強(qiáng)的專業(yè)，被賦予了更多的時(shí)代發(fā)展的特點(diǎn)和趨勢(shì)，專業(yè)人才培養(yǎng)面臨更多的挑戰(zhàn)和要求。地理信息系統(tǒng)在高等教育改革浪潮中，需要針對(duì)社會(huì)對(duì)人才的需求對(duì)人才培養(yǎng)做出調(diào)整，進(jìn)一步完善教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)模式。地理信息系統(tǒng)專業(yè)涉及地理學(xué)、計(jì)算機(jī)、地圖學(xué)、遙感技術(shù)等，主要以計(jì)算機(jī)為主要手段，將地理、地圖測(cè)繪、通信等集合成一體解決社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，如何在課程教學(xué)中將各學(xué)科知識(shí)融為一體，合理組織課程體系和教學(xué)體系，提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程教學(xué)中需要解決的基礎(chǔ)問(wèn)題，也是關(guān)鍵問(wèn)題。

一 地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程教學(xué)特點(diǎn)

1 交叉與綜合兼容，涉及領(lǐng)域?qū)挿?/p>

地理信息系統(tǒng)專業(yè)既包含地理學(xué)、地圖學(xué)等理論基礎(chǔ)知識(shí)，又包括計(jì)算機(jī)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)建立、軟件開發(fā)等計(jì)算機(jī)科學(xué)理論操作知識(shí)，集合了基礎(chǔ)地理學(xué)、遙感科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)繪學(xué)等理論與技術(shù)，既是交叉學(xué)科又是邊緣學(xué)科，研究領(lǐng)域廣泛，跨度較大。這大大增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，也對(duì)課程安排提出了較高的要求。在課程教學(xué)中，既要注重學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，又要適當(dāng)安排中高級(jí)課程，合理安排課程先后順序。例如地理學(xué)、地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教程等是基礎(chǔ)課程，夯實(shí)基礎(chǔ)才能有利于學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)知識(shí)。在 GIS 課程教學(xué)中，既要考慮學(xué)生對(duì)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，還要充分涉及各學(xué)科的最新動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)，注意學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)的理解和應(yīng)用以及實(shí)踐操作能力，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。作為地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握是基礎(chǔ)，對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的應(yīng)用是能力，還需要具有自主設(shè)計(jì)和開發(fā)能力，比如計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，并利用掌握的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)與研究。因此，地理信息科學(xué)專業(yè)不僅綜合性強(qiáng)，涉及的學(xué)科知識(shí)較多，還需要具有自主學(xué)習(xí)意識(shí)，拓展知識(shí)面。

2 理論與應(yīng)用并重，實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐綜合運(yùn)用

地理信息系統(tǒng)專業(yè)牽涉學(xué)科廣泛，因此也決定了其另一個(gè)特點(diǎn)，既注重理論知識(shí)教學(xué)，又要重視對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和操作能力。地理信息系統(tǒng)專業(yè)課堂教學(xué)中不僅要講授基本的理論知識(shí)，讓學(xué)生掌握地理、地圖、測(cè)繪、計(jì)算機(jī)基本理論，掌握計(jì)算機(jī)軟件、空間數(shù)據(jù)分析等理論知識(shí)，還要熟練掌握相關(guān)軟件的操作，將實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)踐實(shí)習(xí)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由學(xué)生親自動(dòng)手操作學(xué)習(xí)并運(yùn)用數(shù)據(jù)模型，通過(guò)社會(huì)實(shí)踐進(jìn)行GIS軟件、測(cè)繪、遙感等方面的學(xué)習(xí)，通過(guò)實(shí)踐輔助教學(xué)達(dá)到教學(xué)效果。

3 基礎(chǔ)與前沿結(jié)合，知識(shí)更新迅速

地理信息系統(tǒng)專業(yè)作為高等教育的一門學(xué)科，在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展了50多年，現(xiàn)在已經(jīng)具備了完整的理論體系和科學(xué)的軟件操作系統(tǒng)，地理信息技術(shù)已經(jīng)成為了解自然、解決社會(huì)問(wèn)題的重要手段，在規(guī)劃建設(shè)、地圖測(cè)繪、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛利用。同時(shí)，隨著地理信息技術(shù)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的實(shí)踐和信息技術(shù)的發(fā)展，GIS理論和技術(shù)的更新迅速，獲得了快速發(fā)展。因此，在課堂教學(xué)中，要求教師不僅要掌握本課程基礎(chǔ)知識(shí)，還要對(duì)理論與技術(shù)前沿具有深刻的了解，結(jié)合學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和熱點(diǎn)問(wèn)題，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生專業(yè)視角，培養(yǎng)學(xué)生廣闊的學(xué)術(shù)思路和專業(yè)敏感度。這有利于提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力的提高。

二 傳統(tǒng)教學(xué)模式特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)專業(yè)跨度大，交叉性強(qiáng)。由于各學(xué)科有自身的特點(diǎn)，因此教學(xué)方法和教學(xué)模式有很大的不同。根據(jù)地理信息系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域，各學(xué)科教學(xué)目前存在不同的教學(xué)模式，但是基本上與現(xiàn)行教學(xué)模式類似。當(dāng)前教學(xué)模式主要存在以下幾個(gè)特點(diǎn)。

1 在大學(xué)教學(xué)課堂上

當(dāng)前最主要的上課方式還是以教師為主，雖然學(xué)生與教師同為教學(xué)參與主體，但是學(xué)生在課堂上參與度不高，教師在教學(xué)上也仍然主要以講授為主。雖然隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)手段有了多樣化，但是多媒體只是教學(xué)的輔助手段，填鴨式教學(xué)的性質(zhì)沒(méi)有變。

2 在教學(xué)內(nèi)容安排上

由于地理信息系統(tǒng)專業(yè)交叉性強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容總體繁雜，各學(xué)科只是都需要有所學(xué)習(xí)并掌握。因此，教師在課堂內(nèi)容上往往安排緊簇，使得在知識(shí)跨度和深度上有失均衡，這就造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中壓力過(guò)大，對(duì)知識(shí)的掌握和理解有困難，容易喪失學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果大打折扣。當(dāng)然，造成這種結(jié)果的原因與學(xué)科跨度大有關(guān)，但同時(shí)也與教師為主學(xué)生為輔的教學(xué)方式有很大關(guān)系，教師總認(rèn)為盡可能地多講就達(dá)到了教學(xué)目的，其實(shí)學(xué)生掌握知識(shí)了解知識(shí)才是目的。

3 對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作能力方面的培養(yǎng)途徑欠缺

地理信息系統(tǒng)專業(yè)比較抽象，同時(shí)數(shù)理性比較強(qiáng)，因此對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)能力要求較高，特別是對(duì)空間想象力、邏輯能力和動(dòng)手能力等方面需要同時(shí)具備。如果學(xué)生在某一個(gè)方面能力不足，那么會(huì)直接影響學(xué)生對(duì)空間數(shù)據(jù)、圖標(biāo)等的理解，并導(dǎo)致學(xué)生用專業(yè)知識(shí)表達(dá)的困難。因此，當(dāng)前主流教學(xué)模式側(cè)重對(duì)知識(shí)的講授固然重要，同時(shí)也需要拓寬培養(yǎng)途徑，注重對(duì)學(xué)生理論應(yīng)用能力和實(shí)踐操作能力的側(cè)重培養(yǎng)，實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)踐指導(dǎo)也同樣重要，讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考問(wèn)題解決問(wèn)題也同樣重要。

三 對(duì)地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)方法改革的建議

根據(jù)以上分析，在地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)方法上，應(yīng)該綜合專業(yè)特點(diǎn)，借鑒其他專業(yè)創(chuàng)新性的教學(xué)模式，充分利用教學(xué)輔助手段和多樣化教學(xué)方式，因此，建議從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

1 教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，注重啟發(fā)性和參與性教學(xué)

通常在實(shí)踐教學(xué)中比較注重對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，通過(guò)學(xué)生的討論分析指導(dǎo)學(xué)生在理解基本知識(shí)和概念的同時(shí)，進(jìn)行真實(shí)的操作，在操作中掌握和理解基本的應(yīng)用。但是在理論課堂教學(xué)中，教師往往忽視對(duì)學(xué)生的啟發(fā)，也忽視學(xué)生的參與感對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響。因此，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，在理論課堂教學(xué)中借鑒這種教學(xué)方式。由于地理信息系統(tǒng)專業(yè)交叉性強(qiáng)，基礎(chǔ)知識(shí)龐雜，單純依靠教師講授是不可能的，學(xué)生的接受能力也有限。鑒于啟發(fā)式教學(xué)是在基本知識(shí)和內(nèi)容中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并以問(wèn)題為導(dǎo)向，在解決問(wèn)題的過(guò)程中來(lái)掌握知識(shí)。因此，教師要有意識(shí)地降低自己在課堂教學(xué)中的角色，讓學(xué)生參與課堂知識(shí)的討論，通過(guò)討論讓學(xué)生了解知識(shí)的來(lái)龍去脈，讓學(xué)生更好地掌握知識(shí)。同時(shí)在教師一步一步地啟發(fā)下，讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考，在思考中學(xué)習(xí)知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，用思維方式的改變來(lái)達(dá)到提高教學(xué)效果的目的，同時(shí)也教給學(xué)生如何解決問(wèn)題。

2 注重知識(shí)的綜合學(xué)習(xí)，調(diào)整專業(yè)教學(xué)內(nèi)容體系

從地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程體系上來(lái)看，主要以地理學(xué)、地圖學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用，形成不同應(yīng)用方向的圖層之間的相關(guān)關(guān)系，以準(zhǔn)確表達(dá)地理因素與要解決問(wèn)題之間的關(guān)系，從而解決問(wèn)題。因此，地理信息系統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)是必須掌握的，不論是基本的地理信息分析還是地理信息軟件設(shè)計(jì)等方面，這都是必須的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。因此，在教學(xué)內(nèi)容體系中，所有知識(shí)的講解都要圍繞地理對(duì)象的地圖形成為基礎(chǔ)，從教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上也要以圖層對(duì)象基礎(chǔ)擴(kuò)展。既要建立完整的地理信息系統(tǒng)理論知識(shí)體系，包括空間數(shù)據(jù)、遙感等理論及方法構(gòu)成，也要包括對(duì)地理信息系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)積累、數(shù)據(jù)分析及決策依據(jù)，軟件分析結(jié)果輸出等等。但是，鑒于本專業(yè)將來(lái)實(shí)際應(yīng)用前景和學(xué)生就業(yè)方向來(lái)看，培養(yǎng)綜合性地理信息科學(xué)通才固然重要，但是根據(jù)就業(yè)方向劃分研究方向，加強(qiáng)專業(yè)人才教育也同樣重要。在綜合知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，對(duì)專業(yè)教學(xué)方向進(jìn)行調(diào)整，教學(xué)內(nèi)容主次分明。

3 實(shí)踐教學(xué)手段多樣化，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力

在實(shí)踐教學(xué)中，對(duì)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的教學(xué)往往遵循先理論后實(shí)踐的方式，通常對(duì)軟件進(jìn)行理論講解，然后再安排實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行使用。由于地理信息系統(tǒng)軟件功能強(qiáng)大，多種操作多種方法，在實(shí)踐操作上學(xué)生往往模糊混淆，不同方法的功能命令等混合操作，這樣學(xué)生即使參與了實(shí)踐操作，但達(dá)不到掌握實(shí)踐教學(xué)軟件操作并解決實(shí)際問(wèn)題的目的。因此在教學(xué)中可以通過(guò)建立不同的地理信息系統(tǒng)，讓學(xué)生在解決問(wèn)題中了解地理信息系統(tǒng)操作。比如建立一個(gè)簡(jiǎn)單的城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，操作也從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，通過(guò)解決問(wèn)題來(lái)完成各種命令和操作，讓學(xué)生帶著任務(wù)探索軟件不同的操作來(lái)解決問(wèn)題，并比較軟件由于不同操作得出的不同結(jié)果，促使學(xué)生思考，教會(huì)學(xué)生自主查閱資料，改變學(xué)生思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的方式，激發(fā)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和探索性學(xué)習(xí)的動(dòng)力，從而既培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐操作能力，快速掌握相關(guān)地理信息系統(tǒng)軟件，也提高了學(xué)生的思維水平，提高了學(xué)生理論應(yīng)用于實(shí)踐、實(shí)踐應(yīng)用于解決工作和生活中問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]侯立春， 徐磊，許正昊.高師院校 GIS課程教學(xué)與實(shí)踐改革的探索[J].地理空間信息 ，2011，9（1）.