大數(shù)據(jù)條件下創(chuàng)新職業(yè)院校GIS實(shí)踐性教學(xué)初析

馬躍　吳桂淑

摘 要：在GIS實(shí)踐教學(xué)中，大數(shù)據(jù)占據(jù)重要位置。新時(shí)期需要結(jié)合時(shí)代特點(diǎn)，科學(xué)計(jì)劃統(tǒng)籌，重視地理空間大數(shù)據(jù)的意義。本文主要圍繞教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)施、教學(xué)方式，結(jié)合數(shù)據(jù)密集教育培養(yǎng)學(xué)生關(guān)于大數(shù)據(jù)處理和計(jì)算方面的能力，鍛煉其實(shí)際處理問題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)職業(yè)院校GIS教學(xué)的創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) 職業(yè)院校 GIS實(shí)踐性教學(xué)

前言

在職業(yè)院校的測(cè)繪技術(shù)課程中，地理信息系統(tǒng)課程是其中重要的內(nèi)容。因?yàn)槁殬I(yè)教育主要為社會(huì)輸送應(yīng)用型人才，因此在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，空間數(shù)據(jù)的來源體系十分龐大，關(guān)于大數(shù)據(jù)方面的分析和建模是GIS實(shí)踐性教學(xué)的重要內(nèi)容。教師需要落實(shí)國家關(guān)于職業(yè)院校教育的政策，提升職業(yè)教學(xué)的信息化水平。

一、創(chuàng)新職業(yè)院校GIS課程實(shí)踐性教學(xué)思路與目標(biāo)

1.教學(xué)目標(biāo)

地理信息系統(tǒng)主要包含測(cè)繪學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、地理科學(xué)、地圖學(xué)之間相互交叉的內(nèi)容，實(shí)際上屬于地理空間信息方面的工程、技術(shù)、藝術(shù)、科學(xué)的綜合化統(tǒng)稱。GIS課程主要以學(xué)生作為主體、將就業(yè)作為基本的教育方向、將能力作為基本的教育要求、依據(jù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與崗位需求。在結(jié)合學(xué)生關(guān)于職業(yè)生涯中相關(guān)職業(yè)發(fā)展需求的同時(shí)，在全行業(yè)中獲取實(shí)際基礎(chǔ)地理信息，滿足地圖制圖與地圖應(yīng)用的需求。圍繞主要的生產(chǎn)過程為學(xué)生安排實(shí)際教學(xué)內(nèi)容，在學(xué)習(xí)的過程中進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)，利用具體的實(shí)踐幫助學(xué)生練習(xí)地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用技術(shù)。GIS課程的實(shí)際教學(xué)目標(biāo)主要致力于培養(yǎng)運(yùn)用GIS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和運(yùn)用、對(duì)屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)進(jìn)行收集分析、充分了解地圖制圖技術(shù)的針對(duì)第一生產(chǎn)線的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才。

2.教學(xué)要求

GIS課程需要結(jié)合我國高等職業(yè)院校關(guān)于人才的培養(yǎng)目標(biāo)、崗位需求、測(cè)繪行業(yè)以及工程建設(shè)方面的崗位需要。將前后的課程進(jìn)行連接，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生關(guān)于具體的技術(shù)運(yùn)用方面的能力，選擇科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。GIS課程可以結(jié)合地理信息系統(tǒng)關(guān)于產(chǎn)品輸出的詳細(xì)步驟，對(duì)各種企業(yè)之中的GIS技術(shù)進(jìn)行實(shí)際的分析和調(diào)研。在企業(yè)專家的配合下，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)境之中，實(shí)現(xiàn)對(duì)GIS相關(guān)軟件的充分認(rèn)識(shí)、GIS產(chǎn)品的輸出、GIS空間數(shù)據(jù)分析、GIS應(yīng)用等六部分。

二、大數(shù)據(jù)條件下創(chuàng)新職業(yè)院校GIS實(shí)踐性教學(xué)策略

1.利用信息技術(shù)創(chuàng)建實(shí)踐平臺(tái)，為大數(shù)據(jù)視域下的GIS課程奠定基礎(chǔ)

（1）創(chuàng)新科學(xué)的信息化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

在當(dāng)今大數(shù)據(jù)飛速發(fā)展的環(huán)境下，充分對(duì)實(shí)踐性教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新的基本要素就是實(shí)踐教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)。其一，建議教師以教學(xué)方法改革與實(shí)踐性教學(xué)的具體內(nèi)容作為參考。圍繞“強(qiáng)化功能、注重實(shí)用、分類建設(shè)、整體規(guī)劃”的基本原則，全面創(chuàng)設(shè)具有現(xiàn)代職業(yè)教育特征的信息化實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)景。其二，結(jié)合大數(shù)據(jù)發(fā)展的核心理念。比如，在軟件方面，可以建立健全地理空間數(shù)據(jù)的收集維護(hù)相關(guān)的軟件。通過研發(fā)過程中進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集、維護(hù)管理，開展空間數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換相關(guān)軟件、完善數(shù)據(jù)管理、收集、使用、共享體系。同時(shí)，在信息資源方面為確保GIS課程的實(shí)踐性教學(xué)可以在信息環(huán)境與開放數(shù)據(jù)的條件下展開，可以利用共享政府的交通、水文、氣象等信息資源，構(gòu)建地理信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。另外，若想做好GIS課程的實(shí)踐教學(xué)。需要具有專業(yè)的教學(xué)設(shè)備，比如RTK、手持機(jī)、無人機(jī)攝影測(cè)量等計(jì)算機(jī)設(shè)備。這些高效計(jì)算機(jī)設(shè)備可以幫助教師加強(qiáng)學(xué)科之間的聯(lián)系，將其作為GIS實(shí)踐教學(xué)的工具，為GIS的教學(xué)提供數(shù)據(jù)資源。同時(shí)全站儀的數(shù)字化測(cè)圖需要提供原數(shù)據(jù)，不可將GIS置于孤立的位置。

（2）現(xiàn)實(shí)案例

當(dāng)前國內(nèi)外的相關(guān)大數(shù)據(jù)發(fā)展速度迅猛。比如，美國的喬治梅森大學(xué)的空間信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心于2004年開發(fā)出世界上第一款可以進(jìn)行操作的地理空間WEB服務(wù)系統(tǒng)，促進(jìn)了地理學(xué)科高等教育方式的創(chuàng)新，為其提供了豐富的資源技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。這種新式的技術(shù)可以便捷地在CEOBRIAN上使用多種地理信息與數(shù)據(jù)資源。當(dāng)前在我國地理信息的大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，如百度、騰訊地圖、谷歌基本提供相同的服務(wù)，因此均可以作為實(shí)踐教育的接入性平臺(tái)。這些平臺(tái)為全國用戶提供多種分辨率的影像圖、平面圖、地理標(biāo)記以及30米分辨率的全球地表覆蓋圖等^[1]。關(guān)于全國各地開發(fā)的關(guān)于天地圖的一千多個(gè)應(yīng)用中，教育部圍繞其開發(fā)了相關(guān)業(yè)務(wù)的具體應(yīng)用。通過開放的數(shù)據(jù)接口，職業(yè)院校就可以利用這些平臺(tái)的數(shù)據(jù)將其整合到自己的應(yīng)用平臺(tái)之中

2.創(chuàng)新教學(xué)形式，推進(jìn)大數(shù)據(jù)視域下的GIS實(shí)踐性教學(xué)改革

（1）創(chuàng)新實(shí)踐性教學(xué)模式

教學(xué)模式是一種需要長期在實(shí)踐得出的教學(xué)方式、過程、順序、結(jié)構(gòu)。換句話說，教學(xué)模式可以使教師按照教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)將理論化的知識(shí)點(diǎn)變得具體化，歸納概括具體的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。GIS教學(xué)模式要求：第一，各種課程要素必須齊備。例如教學(xué)目標(biāo)、運(yùn)行程序、具體條件、內(nèi)容的統(tǒng)籌一系列的規(guī)范模式。其二，特征需要明顯。GIS的實(shí)踐性教學(xué)需要具備針對(duì)性、開放性、整體性、操作性、簡約性等要素。第三，需要通過具體實(shí)踐進(jìn)行主導(dǎo)。若想將GIS的具體理論與實(shí)際相結(jié)合需要教師將大班授課轉(zhuǎn)換為小班甚至小組進(jìn)行研討。將實(shí)踐教學(xué)模式由單一的教學(xué)部分轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)性作業(yè)的形式，由粗放指導(dǎo)逐漸轉(zhuǎn)化為細(xì)致培訓(xùn)模式。

（2）引導(dǎo)學(xué)生充分利用地理空間大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)

大數(shù)據(jù)視域下對(duì)于地理空間的決策來說，地理空間大數(shù)據(jù)的基本內(nèi)涵是為學(xué)生提供充足詳細(xì)的信息，并且?guī)椭鋵?duì)信息進(jìn)行高效的分析，幫助課程管理的精細(xì)化與決策化。因此，需要加強(qiáng)大數(shù)據(jù)關(guān)于案例庫、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像、其他數(shù)據(jù)信息資源的建設(shè)。利用一些支持大數(shù)據(jù)處理的相關(guān)GIS軟件幫助學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在其中獲取有用的數(shù)據(jù)信息，使數(shù)據(jù)決策更具科學(xué)性，鍛煉學(xué)生將分散在互聯(lián)網(wǎng)和政府部門的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。通過GIS關(guān)于實(shí)踐性教學(xué)模式的創(chuàng)新，可以提升職業(yè)院校關(guān)于GIS課程的教育地理數(shù)據(jù)支撐。按照這種新式教育模式，GIS課程教學(xué)可以通過規(guī)范大數(shù)據(jù)的技術(shù)內(nèi)容完成地理空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、收集和開放，保證教學(xué)的詳細(xì)數(shù)據(jù)均可以不受訪問的限制，是數(shù)字化地圖與數(shù)據(jù)分析成果進(jìn)行永久的保存。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的潛在動(dòng)力。

（3）增加校企合作力度

增加校企合作，通過課程的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)可以幫助院校在校外的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，各大職業(yè)院?？梢耘c相關(guān)企業(yè)進(jìn)行合作。比如，廣東省某職業(yè)院校就與廣東工貿(mào)職業(yè)教育集團(tuán)的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行合作，在數(shù)據(jù)收集與分析方面建立功能完備、管理規(guī)范的校外實(shí)習(xí)基地約43個(gè)。

3.創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

（1）明確GIS實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容

新時(shí)期關(guān)于職業(yè)教育的GIS課程的實(shí)踐性教學(xué)的重點(diǎn)是需要明確：課程中哪些理論知識(shí)需要作為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容？這些理論知識(shí)需要如何表達(dá)才可以全面提升學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力，以達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的重要任務(wù)。以下通過三方面探討教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新。第一，突出課程特色。教學(xué)特色實(shí)際上就屬于教學(xué)優(yōu)勢(shì)，教學(xué)優(yōu)勢(shì)也就是教學(xué)質(zhì)量。在具體的實(shí)踐教學(xué)中，有許多優(yōu)秀的案例，可以進(jìn)行借鑒。其二，將GIS實(shí)踐教學(xué)重點(diǎn)集中在實(shí)際問題中。在教學(xué)內(nèi)容的選擇方面，教師需要與現(xiàn)實(shí)問題相結(jié)合。將當(dāng)前社會(huì)中關(guān)于這方面崗位的新形勢(shì)作為教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)進(jìn)行講授。在大數(shù)據(jù)視域下，建議教師構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容及時(shí)動(dòng)態(tài)更新的體系，充分體現(xiàn)GIS課程發(fā)展的最新理論和實(shí)踐規(guī)劃，強(qiáng)化課程教學(xué)內(nèi)容的質(zhì)量。其三，升級(jí)教學(xué)內(nèi)容。比如，教師可以按照情境教學(xué)、單元訓(xùn)練、綜合演練、實(shí)際訓(xùn)練等模塊，升級(jí)GIS課程教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在具體學(xué)習(xí)中可以鍛煉對(duì)地理空間大數(shù)據(jù)的可視化、發(fā)現(xiàn)、集成、分析、建模的能力。

（2）地理空間大數(shù)據(jù)對(duì)于學(xué)生密集理論學(xué)習(xí)的幫助

在大數(shù)據(jù)背景下，傳統(tǒng)的教學(xué)樣例數(shù)據(jù)與地理空間大數(shù)據(jù)相比較，后者具有質(zhì)的飛躍。GIS課程的實(shí)踐性教學(xué)不僅限制在識(shí)圖、讀圖、查詢、矢量化、分析能力的鍛煉的基礎(chǔ)上，提升了學(xué)生關(guān)于數(shù)據(jù)的收集、管理、運(yùn)算以及相關(guān)軟件工具的視野和基礎(chǔ)信息技術(shù)技能的掌握要求。因?yàn)榇髷?shù)據(jù)為GIS實(shí)踐性課程的改革帶來了機(jī)遇，延伸出了多種關(guān)于數(shù)據(jù)密集教學(xué)的方法。通過這種方法可以使學(xué)生通過密集的科學(xué)理論學(xué)習(xí)和相關(guān)數(shù)據(jù)工具的存儲(chǔ)，對(duì)真實(shí)世界中的地理空間大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和建模。以此訓(xùn)練學(xué)生解決問題的能力。比如：在教學(xué)中廣泛使用的實(shí)時(shí)遙感數(shù)據(jù)、鍛煉技術(shù)競爭力與研究者的“知識(shí)自信”、提升數(shù)據(jù)運(yùn)算思維與定量分析的能力、利用實(shí)際的應(yīng)用激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與理解能力^[2]。因此，數(shù)據(jù)密集式教育可以對(duì)GIS的實(shí)踐性教學(xué)中對(duì)地理大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

結(jié)論

對(duì)于GIS的實(shí)踐性教學(xué)方法的創(chuàng)新需要提升職業(yè)院校關(guān)于GIS實(shí)踐的教學(xué)質(zhì)量。在大數(shù)據(jù)視域下積極做好教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法的創(chuàng)新。創(chuàng)新需要循序漸進(jìn)、腳踏實(shí)地，充分利用大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行GIS實(shí)踐教學(xué)的深入改革，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，促進(jìn)該科目實(shí)踐性教學(xué)的穩(wěn)定有序建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

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[2]徐艷，黃瑞，馬玉銀等.高職院?！癎IS設(shè)計(jì)與開發(fā)”課程教學(xué)改革探索[J].職教通訊，2017，（09）：8-10.

作者簡介

馬躍（1993—）男，吉林長春人，漢族，學(xué)歷：碩士研究生，研究方向：職業(yè)技術(shù)教育基本原理。

吳桂淑（1963—）女，吉林長春人，朝鮮族，碩士，副教授，研究方向：教育基本原理。