《地圖設(shè)計與編繪》實踐課程教學設(shè)計探討

藍秋萍，李 嘉

（1.河海大學地球科學與工程學院，江蘇 南京 211100）

《地圖設(shè)計與編繪》是地理信息科學專業(yè)的核心課程，為培養(yǎng)地圖設(shè)計、生產(chǎn)的工程技術(shù)人才而設(shè)置，也為涉及測繪或地理空間信息科學的相關(guān)專業(yè)培訓提供地圖學的基礎(chǔ)知識和技能參考[1-2]。地圖設(shè)計與編繪的過程實際是地圖的創(chuàng)作和制圖過程，其核心是地圖，《地圖設(shè)計與編繪》是《地圖學》課程的一個延續(xù)，它的教學內(nèi)容緊湊、理論知識整合度高且需要較強的實踐動手能力，純理論教學往往使學生感到知識點比較復雜甚至難懂，因此，實驗教學作為課程教學的一個重要和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強通過設(shè)計實驗教學實踐和教學實踐，不僅能加強理解和掌握基礎(chǔ)知識，而且可以培養(yǎng)學生的地圖閱讀、地圖分析和地圖編制能力，實現(xiàn)既定的教學目標[3-4]。因此設(shè)計出合適的實踐教學目標、內(nèi)容和考核模式，有助于激發(fā)學生對地圖閱讀和制作的興趣，從而有效提高教學效果。

1 《地圖設(shè)計與編繪》理論課教學內(nèi)容

地圖設(shè)計是根據(jù)地圖的用途和用戶的要求，根據(jù)視覺感受理論和地圖設(shè)計原則，對地圖的技術(shù)規(guī)格、總體構(gòu)成、數(shù)學基礎(chǔ)、地圖內(nèi)容及表示方法、地圖符號與色彩、制作工藝方案等進行全面的規(guī)劃，是整個地圖生產(chǎn)全過程的準備工作，是地圖制圖人員在制圖業(yè)務(wù)準備階段的所有構(gòu)思過程的總稱[5]。地圖編繪是在地圖設(shè)計文件的指導下，根據(jù)地圖的用途、比例尺和制圖區(qū)域特點對編圖資料進行選擇和處理，對地圖內(nèi)容各要素實施圖形簡化、概括、圖解關(guān)系處理，采用合理的編圖技術(shù)方法制作綜合底圖（編繪原圖）的過程。地圖編繪集中體現(xiàn)了新編地圖的設(shè)計思想、主題和全部內(nèi)容及其表現(xiàn)形式，體現(xiàn)總體設(shè)計成果，是預(yù)檢設(shè)計方案的手段。

《地圖設(shè)計與編繪》這門課程的教學內(nèi)容主要有以下幾個方面：數(shù)字地圖條件下地圖基本概念和品種；地圖設(shè)計與編繪理論基礎(chǔ)；制圖資料分析與處理；地圖符號設(shè)計、色彩設(shè)計、地圖內(nèi)容表示方法設(shè)計；制圖綜合、地圖編輯；了解并熟悉當前市場主流制圖軟件的地圖制圖方法。

2 實踐課程教學目標

實踐課程能夠讓學生在實踐中學習分析問題、解決問題的方法，其創(chuàng)作性思維能力得到有效的培養(yǎng)[6-8]。合理的教學目標可以跟蹤課程發(fā)展的前沿，反映科學研究的進展和課程最新的研究成果，從而激發(fā)學生的學習積極性?！兜貓D設(shè)計與編繪》實踐課程教學目標應(yīng)以主流地圖制圖軟件為核心，培養(yǎng)學生地圖設(shè)計、地圖編制的能力和素質(zhì)。在鞏固學生課堂所學《地圖學》和《地圖設(shè)計與編繪》基礎(chǔ)知識，包括地圖符號設(shè)計與制作、地圖制圖綜合、普通地圖和專題地圖內(nèi)容表示以及地圖設(shè)計編繪等相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上，利用計算機地圖制圖軟件，達到讓學生了解信息化時代地圖產(chǎn)品所具有的新特性、新發(fā)展和社會新需求的教學目標。

3 實踐課程教學組織與安排

3.1 實踐教學平臺選擇

目前較為常用的有ArcGIS、MapGIS、AutoCAD和CorelDRAW等。其中ArcGIS是美國ESRI公司研發(fā)的一個可伸縮、全面的GIS平臺軟件，具有較強的空間信息制圖表達能力，但它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復雜，操作也相當繁瑣，一般被應(yīng)用在較大型的工程項目上。MapGIS是由武漢中地數(shù)碼集團自主研發(fā)的GIS軟件，是集地圖輸入、數(shù)據(jù)庫管理及空間分析為一體的空間信息系統(tǒng)，與ArcGIS軟件一樣不支持直接輸出成印前系統(tǒng)接受的EPS格式；AutoCAD具有完善的圖形繪制和編輯功能，缺少屬性信息和圖層的壓蓋顯示功能，制圖信息量少，制圖效率較低且地圖不夠美觀；CorelDRAW是加拿大Corel公司研發(fā)的一款功能強大的矢量圖形制作軟件，廣泛應(yīng)用于繪圖、美術(shù)設(shè)計、排版和分色輸出領(lǐng)域，雖然不像GIS軟件一樣具備地理數(shù)據(jù)管理功能，但具有豐富的圖形設(shè)計工具，特別是在圖文編排方面有著明顯的優(yōu)勢，且可以在激光照排機以最高分辨率輸出，從而被廣泛用于地圖編制方面。

經(jīng)過對比分析，結(jié)合河海大學地理信息科學專業(yè)教學大綱設(shè)計要求， 本文選擇CorelDRAW軟件作為《地圖設(shè)計與編繪》實踐課程教學平臺軟件。

3.2 實踐教學任務(wù)設(shè)計

根據(jù)河海大學地理信息科學專業(yè)本科生培養(yǎng)方案，《地圖設(shè)計與編繪》實踐課程學分為1.5分，圍繞教學目標，以CorelDRAW軟件為平臺，強調(diào)學生實際用圖、制圖的能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，設(shè)計完成地圖符號設(shè)計與制作、專題地圖設(shè)計書編制、地理基礎(chǔ)底圖編制和專題地圖編制4個循序漸進的實習模塊。

3.2.1 地圖符號設(shè)計與制作

地圖是地理信息交流的語言，符號是地圖的本質(zhì)。對于地圖制圖來說，地圖符號設(shè)計實質(zhì)上是一個系統(tǒng)工程，設(shè)計中要把握的原則是使符號具有可定位性、概括性、易感受性、組合性、邏輯性和系統(tǒng)性。

CorelDRAW軟件符號庫包括點符號庫（包括字符與符號）、線符號庫、面符號庫，其中字符庫文件是作為字體放在Windows目錄下的fonts文件夾下，后綴為.ttf。本課程設(shè)計要求學生設(shè)計并使用CorelDRAW制作一組指北針符號，如圖1所示，并導出為.ttf格式的字體文件，后期地圖編制過程中，不論用什么軟件都可以調(diào)用這組符號。CorelDRAW工具箱中包含了可用來制作幾乎所有用戶能夠想象出的圖形、圖像和文字的各種繪圖工具，用它可以制作出精美的地圖符號。學生通過這組符號的設(shè)計制作，可掌握CorelDRAW軟件地圖符號設(shè)計的方法以及符號庫的管理。

圖1 CorelDRAW設(shè)計指北針符號

3.2.2 專題地圖設(shè)計書編制

地圖設(shè)計是在研究各種編圖資料、專題內(nèi)容和區(qū)域地理特征的基礎(chǔ)上，通過各種實驗驗證，最后寫成編輯設(shè)計文件，作為制作地圖的依據(jù)。它直接影響著地圖的最終質(zhì)量，是地圖制作過程中的一個重要準備工作[9]。學生通過設(shè)計書的編寫，熟悉專題地圖制作的一些準備工作，掌握專題地圖編輯設(shè)計書編寫的基本內(nèi)容和方法。

本課程設(shè)計要求學生編制江蘇省衛(wèi)生技術(shù)人員及主要醫(yī)院分布專題地圖設(shè)計書，包括下列內(nèi)容：

1）地圖的主題、內(nèi)容、用途。

2）圖幅范圍、比例尺、投影、開本。

3）使用的基本資料、補充資料和參考資料。

4）資料加工和處理的基本方法。

5）專題內(nèi)容的圖上表示形式。

6）地理基礎(chǔ)底圖的內(nèi)容和綜合取舍程度，設(shè)計底圖各要素表示方法。

7）設(shè)計圖面配置方案，在地圖幅面上如何安排圖名、圖例、主圖、附圖、附表、比例尺、圖廓，做到即合理使用幅面，又突出主題。

3.2.3 地理基礎(chǔ)底圖的制作

地理基礎(chǔ)底圖是專題內(nèi)容的載體，可以為專題內(nèi)容定向與定位，并揭示專題要素與基礎(chǔ)地理要素之間的關(guān)系，因此地理基礎(chǔ)底圖的制作是編制專題地圖的重要工作。學生通過對某幅具體的專題地圖所需要的地理基礎(chǔ)底圖的編制，初步掌握其基本方法和過程。

本課程設(shè)計底圖數(shù)據(jù)有水系、行政區(qū)劃、道路和居民地，數(shù)據(jù)格式是ArcGIS的shp數(shù)據(jù)，需要利用AutoCAD矢量格式DWG作為中間格式數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換。首先將shp數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成DWG數(shù)據(jù)，然后在CorelDRAW中打開DWG數(shù)據(jù)并進行編輯處理。為了便于后期的編輯及符號化工作，需要對圖層進行合理分層。各圖層導入編輯完成后，根據(jù)地圖設(shè)計書要求，進行底圖內(nèi)容的選取和化簡，并對底圖各要素進行符號化表達，為后續(xù)專題地圖提供地理底圖。

3.2.4 專題地圖制作

專題地圖需要突出表示某一種或幾種主題信息，與普通地圖相比，在內(nèi)容選擇、表示方法和符號設(shè)計上都有一定差異。專題地圖表示內(nèi)容可以分為兩個層次：一是地理基礎(chǔ)底圖要素；二是專題要素。學生需在模塊三基礎(chǔ)上根據(jù)模塊二專題地圖設(shè)計書要求完成專題數(shù)據(jù)處理、專題內(nèi)容轉(zhuǎn)繪、專題圖符號設(shè)計和圖面配置工作。

利用CorelDRAW軟件繪制江蘇省衛(wèi)生技術(shù)人員及主要醫(yī)院分布專題地圖的過程如圖2所示。

圖2 專題地圖制圖過程

4 實踐課程考核模式

4.1 實習報告撰寫

課程考核與評價是檢查學生對所學知識和技能掌握情況的必要手段。實踐教學往往以實習報告的形式作為結(jié)束，實習報告是實踐教學的一個重要組成部分[10]。根據(jù)往屆學生的實習報告反饋情況來看，學生普遍不太重視實習報告的撰寫，從形式到內(nèi)容上都不符合一定的規(guī)范。因而此次實踐課程也迫切需要對實習報告進行規(guī)范化要求。實踐課程的實習報告應(yīng)該包含封面、實習詳述和實習總結(jié)3個部分。

1)封面：統(tǒng)一的格式描述實踐課程名稱、專業(yè)、班級、學號、姓名、指導教師和實習日期。

2)實習詳述，這部分是整個實習報告的主體部分，應(yīng)按4個實習模塊分別進行撰寫。每個模塊分別包括實習項目名稱、目的、完成時間以及實習內(nèi)容。其中實習目的的描述要求簡潔明了，例如地圖符號設(shè)計與制作的目的是通過符號設(shè)計，了解計算機制圖符號設(shè)計的方法以及符號庫的管理；專題地圖編輯設(shè)計書編制的目的是為了熟悉專題地圖制作的一些準備工作，掌握專題地圖編輯設(shè)計書編寫的基本內(nèi)容和方法；實習時間指的是每個模塊完成的時間；實習內(nèi)容則需要對實踐過程中所涉及到的平臺、要求、步驟以及結(jié)果進行詳細闡述。

3)實習總結(jié)，它是對整個實踐過程的總體回顧和總結(jié)，應(yīng)體現(xiàn)出這期間遇到的問題、是否解決以及如何解決的過程。

實習報告除了內(nèi)容以外，其格式應(yīng)該遵守科研論文寫作要求，養(yǎng)成良好的科技行文習慣，為后階段畢業(yè)設(shè)計論文撰寫打下基礎(chǔ)。

4.2 實踐課程評分標準

《地圖設(shè)計與編繪》實踐課程的考核應(yīng)包含3個方面：一是課堂紀律考核，主要檢查學生學習態(tài)度和學習效果，學習效果可以通過現(xiàn)場答辯方式來驗證，答辯時除了提出一些針對實習內(nèi)容的問題外，還可以進一步要求現(xiàn)場操作演示；二是對4個實習模塊的成果進行考核，檢查學生實習成果完成情況；三是對實習報告的考核。結(jié)合多年本課程實踐教學經(jīng)驗，本文認為這3個方面的權(quán)重應(yīng)該按20%、30%和50%分布，見表1。采用這種多元評價的方式即可以規(guī)范學生實習期間的紀律，激發(fā)對制圖軟件學習的興趣，促進實習內(nèi)容的正常推進以及有效完成，又培養(yǎng)和提高了學生分析問題、解決問題的能力。

對于實習報告的評估可以從以下4個方面進行：①實習報告組成是否完整，是否完整包含上面小節(jié)中涉及到的幾個方面；②實習詳述部分是否條理清晰與完整；③實習總結(jié)部分撰寫是否體現(xiàn)出實踐過程中的獨立思考；④圖文格式是否規(guī)范。這4個方面的權(quán)重應(yīng)該按10%、50%、30%和10%分布，如表1所示。

表1 實踐課程考核指標及所占權(quán)重

5 結(jié) 語

《地圖設(shè)計與編繪》是一門非常側(cè)重實踐應(yīng)用的地理信息科學專業(yè)基礎(chǔ)課程，不僅是對地圖學基礎(chǔ)理論知識的鞏固，更能培養(yǎng)學生利用專業(yè)軟件制作地圖的能力。通過《地圖設(shè)計與編繪》實踐教學課程，學生除了能夠熟練掌握和運用CorelDRAW的重要、常用工具進行與任務(wù)相關(guān)的操作外，還培養(yǎng)了學生讀圖、制圖以及文字撰寫的能力。學生普遍認為，通過自己在課堂所學理論知識，將諸多數(shù)據(jù)資料制成一幅精美的專題地圖的過程，不僅鍛煉了他們的實踐動手能力，而且增強了他們獨立思考的能力以及滿足感，激發(fā)了他們對地圖制圖的學習興趣。