以案例和實(shí)踐為導(dǎo)向的地圖學(xué)教學(xué)研究

袁平 張官進(jìn) 馬強(qiáng) 張振國(guó)

摘要為了更好地改善地圖學(xué)教學(xué)質(zhì)量，本課程進(jìn)行了以案例和實(shí)踐為導(dǎo)向的教學(xué)模式改革。文章針對(duì)應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)定位與目標(biāo)要求，結(jié)合現(xiàn)代地圖學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和傳統(tǒng)地圖學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，探討了新形勢(shì)下應(yīng)用型本科院校地圖學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出以案例和實(shí)踐為導(dǎo)向的教學(xué)改革措施，并針對(duì)性地提出具體舉措。通過(guò)課程改革，提升學(xué)生課堂參與度，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，鍛煉學(xué)生深入思考和創(chuàng)新的能力，提高教學(xué)質(zhì)量，完成課程的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 地圖學(xué)；案例教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；地理信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.12.043

專業(yè)課程是針對(duì)人才培養(yǎng)方向，結(jié)合企事業(yè)單位崗位任職需求開(kāi)設(shè)的課程，其直接影響本科畢業(yè)生未來(lái)工作的任職能力[1-2]。地圖學(xué)課程特點(diǎn)為多學(xué)科交叉、知識(shí)更新快速、實(shí)踐應(yīng)用廣泛，極具應(yīng)用性和現(xiàn)實(shí)性，在地理信息科學(xué)專業(yè)課程中占有重要的地位[3]。近年來(lái)，伴隨著云技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的完善，出現(xiàn)了不斷改進(jìn)的關(guān)于制圖的理論和制圖方法，但目前高校地圖學(xué)教學(xué)偏重于理論知識(shí)的灌輸、實(shí)踐相對(duì)簡(jiǎn)單、案例教學(xué)較少，導(dǎo)致地圖學(xué)畢業(yè)生掌握的技能與企事業(yè)單位人才需求存在不少差距。對(duì)于應(yīng)用型高校而言，全面提高人才培養(yǎng)能力，實(shí)現(xiàn)人才高質(zhì)量發(fā)展，讓畢業(yè)生有較好的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，是目前高校教學(xué)改革研究的重要課題之一[4-5]。因此，為解決本科生地圖學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的實(shí)際困難與問(wèn)題，提高課程教學(xué)效果，增強(qiáng)本科生獲取數(shù)據(jù)和地圖綜合制圖能力，滿足企事業(yè)單位對(duì)地圖學(xué)畢業(yè)生的要求，各高校地圖學(xué)的學(xué)科建設(shè)、內(nèi)容體系以及教學(xué)方法需要進(jìn)一步完善和改進(jìn)。本文結(jié)合現(xiàn)代地圖學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)與傳統(tǒng)地圖學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，探討新形勢(shì)下應(yīng)用型本科院?！暗貓D學(xué)”教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出以案例和實(shí)踐為導(dǎo)向的教學(xué)改革措施。通過(guò)《地圖學(xué)》教學(xué)改革改善該課程教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生地圖設(shè)計(jì)與應(yīng)用的能力。

1“地圖學(xué)”課程教學(xué)現(xiàn)狀研究

“地圖學(xué)”作為國(guó)內(nèi)高校地理類、測(cè)繪類專業(yè)本科生的基礎(chǔ)專業(yè)課，是很多專業(yè)課程的前導(dǎo)課程，目前各高校、科研機(jī)構(gòu)及相關(guān)教育工作者對(duì)其教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段與實(shí)踐方法均進(jìn)行了深入的研究。

1.1地圖學(xué)研究的內(nèi)容體系

傳統(tǒng)地圖學(xué)理念認(rèn)為，地圖學(xué)是研究地圖理論及地圖制圖工藝和地圖分析與應(yīng)用的科學(xué)，“地圖投影”“專題地圖設(shè)計(jì)與制作”“地圖應(yīng)用與分析”一直是傳統(tǒng)地圖學(xué)課程的教學(xué)重點(diǎn)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展、遙感和衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的推進(jìn)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高速進(jìn)步、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算的出現(xiàn)，使得地圖學(xué)學(xué)科邁入信息化時(shí)代，教學(xué)內(nèi)容新增了數(shù)字化地圖學(xué)、網(wǎng)絡(luò)地圖制圖學(xué)、智能地圖學(xué)等；隨著信息論、控制論和系統(tǒng)論的出現(xiàn)，地圖模型技術(shù)在地圖學(xué)教學(xué)中被顯現(xiàn)出來(lái)。現(xiàn)代地圖學(xué)的重點(diǎn)已從如何制作地圖向如何更好地輔助管理空間數(shù)據(jù)、空間信息可視化、時(shí)空大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、地理美學(xué)等轉(zhuǎn)化。在此背景下，地圖學(xué)課程教學(xué)模式與方法應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的改革，幫助本科生更好地理解和掌握現(xiàn)代地圖學(xué)學(xué)科前沿，使地理科學(xué)、測(cè)繪科學(xué)和地理信息科學(xué)等專業(yè)技術(shù)人才更適應(yīng)大數(shù)據(jù)和新技術(shù)快速發(fā)展的信息化時(shí)代。

1.2地圖學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的改革研究

在現(xiàn)代地圖學(xué)學(xué)科背景下，有學(xué)者強(qiáng)調(diào)以先進(jìn)性、創(chuàng)新性的教學(xué)理念和適應(yīng)性、引領(lǐng)性的教學(xué)原則改革課程教學(xué)內(nèi)容；也有專家強(qiáng)調(diào)地圖學(xué)課程改革要依托學(xué)科背景，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，重視理論水平和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，造就高層次復(fù)合型人才[6-7]。

1.3地圖學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)模式的改革研究

過(guò)去我國(guó)地圖學(xué)研究引用國(guó)外的理論較多，但由于國(guó)情不同，經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段不同，導(dǎo)致內(nèi)容出現(xiàn)理論與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象。有學(xué)者提出通過(guò)課堂討論和實(shí)踐教學(xué)的方式來(lái)提高學(xué)生對(duì)地圖學(xué)研究的認(rèn)識(shí)水平及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)教學(xué)的參與性，對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性十分重要，并具有引導(dǎo)作用[8-9]。也有學(xué)者根據(jù)地圖學(xué)學(xué)科特點(diǎn)提出構(gòu)筑面向本科生的“授課—實(shí)驗(yàn)—實(shí)習(xí)”實(shí)踐平臺(tái)，提出自己的創(chuàng)新觀點(diǎn)和想法。

1.4地圖學(xué)課程教學(xué)方法與手段的改革現(xiàn)狀研究

有學(xué)者提出在教學(xué)過(guò)程中利用多媒體教學(xué)手段，采用案例式、啟發(fā)引導(dǎo)式、討論式和自助式等教學(xué)方法，同時(shí)改變傳統(tǒng)的考核方式，以適應(yīng)新的教學(xué)改革[10-11]。也有學(xué)者提出綜合運(yùn)用典型案例分析、課堂討論、課堂提問(wèn)、自助式學(xué)習(xí)等多種教學(xué)方法，通過(guò)以社會(huì)實(shí)踐為核心的綜合制圖實(shí)習(xí)，搭建培養(yǎng)優(yōu)秀復(fù)合型人才的教學(xué)平臺(tái)[12]。

筆者針對(duì)安徽科技學(xué)院17級(jí)（畢業(yè)2年）、18級(jí)（畢業(yè)1年）、19級(jí)和20級(jí)地理信息科學(xué)專業(yè)近250名本科生就地圖學(xué)課程教學(xué)模式與教學(xué)方法改革若干問(wèn)題開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果顯示，教師在教學(xué)過(guò)程中要加強(qiáng)案例分析及實(shí)驗(yàn)演示，強(qiáng)調(diào)地圖學(xué)是將地圖理論、制圖技術(shù)運(yùn)用到實(shí)踐中。

目前的地圖學(xué)改革研究主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)方法等方面提出了一些針對(duì)性的建議，但也存在一些不足：一是對(duì)于現(xiàn)階段學(xué)習(xí)地圖學(xué)的導(dǎo)向、目標(biāo)沒(méi)有進(jìn)行清晰的界定，對(duì)于現(xiàn)階段我國(guó)企事業(yè)單位對(duì)地圖學(xué)人才需求內(nèi)容的體現(xiàn)不足；二是對(duì)于地圖學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題，往往是基于現(xiàn)狀的定性歸納總結(jié)，缺少針對(duì)問(wèn)題解決的鮮活案例及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)支持；三是對(duì)實(shí)踐和案例式教學(xué)多為設(shè)想及建議，沒(méi)有充分體現(xiàn)在課程教學(xué)中。因此，本研究以案例教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)為教學(xué)改革切入點(diǎn)，針對(duì)性地提出具體舉措。

2以案例和實(shí)踐為導(dǎo)向的“地圖學(xué)”教學(xué)改革措施

課程組針對(duì)地圖學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題，結(jié)合GIS專業(yè)對(duì)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)等基本要求，對(duì)現(xiàn)有“地圖學(xué)”課程體系進(jìn)行優(yōu)化。首先，培養(yǎng)對(duì)象基本情況分析，主要包括培養(yǎng)對(duì)象專業(yè)基礎(chǔ)、先修課程的學(xué)習(xí)及學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面，以達(dá)到明確培養(yǎng)對(duì)象基本情況的目的。其次，在明確學(xué)生基本情況的基礎(chǔ)上，以專業(yè)的培養(yǎng)要求和社會(huì)實(shí)踐的應(yīng)用能力為導(dǎo)向制訂該課程的教學(xué)目標(biāo)，即在保證學(xué)生掌握基本知識(shí)的同時(shí)，滿足地理信息科學(xué)專業(yè)對(duì)地圖學(xué)應(yīng)用的行業(yè)需求，能使用地圖學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

2.1案例教學(xué)改革措施

案例教學(xué)是針對(duì)地圖學(xué)每個(gè)教學(xué)內(nèi)容，深入挖掘國(guó)家、行業(yè)和學(xué)校等不同方面的教學(xué)案例。教師在授課過(guò)程中，通過(guò)教學(xué)案例講授知識(shí)點(diǎn)，使本科生專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)做到“看得見(jiàn)”“摸得著”“記得住”[13]。例如：①《地圖學(xué)》緒論部分，教師通過(guò)準(zhǔn)備生活中常見(jiàn)的天氣預(yù)報(bào)圖、交通導(dǎo)航圖、中國(guó)地圖、荊軻獻(xiàn)地圖刺秦王的歷史典故等多個(gè)案例，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到地圖無(wú)處不在，且作用顯著。通過(guò)建設(shè)地圖學(xué)科“相關(guān)人物”檔案庫(kù)，增加推動(dòng)地圖學(xué)學(xué)科發(fā)展相關(guān)人物的詳細(xì)介紹（由于課程內(nèi)容所限，學(xué)生無(wú)法全面了解有關(guān)知識(shí)），使學(xué)生全面系統(tǒng)地了解地圖和地圖學(xué)科發(fā)展歷程。②“地圖投影”章節(jié)理論性強(qiáng)，投影變形種類繁多，投影過(guò)程抽象復(fù)雜，教學(xué)重點(diǎn)為各類地圖投影的原理與應(yīng)用。認(rèn)識(shí)地圖投影部分，教師借助ArcGIS軟件自帶的地圖數(shù)據(jù)，請(qǐng)學(xué)生依次打開(kāi)各種投影下的世界地圖，直觀感受不同地圖投影的實(shí)質(zhì)變化。常見(jiàn)地圖投影原理介紹部分，針對(duì)每一類常見(jiàn)地圖投影，教師首先介紹該類投影的應(yīng)用案例，并展示典型地圖、相關(guān)模擬動(dòng)畫(huà)等，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)知識(shí)，對(duì)每類投影進(jìn)行分析，給出判斷的理由，最后教師對(duì)其特點(diǎn)和原理進(jìn)行總結(jié)，使深?yuàn)W難懂的地圖投影變得容易理解。③專題地圖設(shè)計(jì)與制作部分，筆者以親身參與的全國(guó)第四次臨泉縣國(guó)土空間規(guī)劃項(xiàng)目中涉及的土地利用現(xiàn)狀圖、三區(qū)三線劃定圖、自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查圖等為例，將地圖符號(hào)化、地圖色彩、地圖注記、地圖概括、專題地圖內(nèi)容的表示等章節(jié)均以該項(xiàng)目進(jìn)行講解，降低學(xué)生的理解難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生在掌握教學(xué)大綱要求的知識(shí)外，還熟悉了項(xiàng)目實(shí)施流程。④地圖應(yīng)用與分析部分，教師準(zhǔn)備學(xué)校遙感影像變化對(duì)比、三維導(dǎo)航系統(tǒng)演示等多個(gè)案例，學(xué)生通過(guò)多媒體資料的觀看，配合教師的講解，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活中存在大量的GIS空間分析案例，顯著提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2實(shí)踐教學(xué)改革措施

實(shí)踐教學(xué)是地圖學(xué)理論教學(xué)的拓展和延續(xù)，通過(guò)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到鞏固和掌握課堂理論知識(shí)、提高學(xué)生制圖能力的教學(xué)目標(biāo)，在地圖教學(xué)中占有重要地位[14-15]。地圖學(xué)實(shí)踐教學(xué)一方面安排課時(shí)使學(xué)生鞏固傳統(tǒng)的地圖制圖方法，使學(xué)生掌握ArcGIS、SuperMap這類傳統(tǒng)地圖制圖工具的使用；另一方面安排更多的課時(shí)來(lái)講解新形勢(shì)下的地圖制作，要求學(xué)生熟練使用3DMax、SketchUp等三維地圖制作軟件。在實(shí)踐方式上，還需要利用多渠道培養(yǎng)學(xué)生的興趣，提升他們的動(dòng)手能力和科研創(chuàng)造性。實(shí)踐教學(xué)的延伸可以采用以下三種方式：①鼓勵(lì)學(xué)生積極參加國(guó)內(nèi)外著名GIS、制圖軟件公司組織的專業(yè)技能大賽（如ESRI中國(guó)大學(xué)生GIS軟件開(kāi)發(fā)大賽、全國(guó)高校GIS技能大賽、安徽省高校GIS應(yīng)用技能大賽等），激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)字制圖理論和技術(shù)學(xué)習(xí)與應(yīng)用的熱情。②鼓勵(lì)學(xué)生利用假期進(jìn)入GIS、地圖制圖與應(yīng)用相關(guān)企事業(yè)單位進(jìn)行地圖制圖實(shí)踐，通過(guò)參與實(shí)際項(xiàng)目，提高實(shí)踐能力，提升本科畢業(yè)生的就業(yè)能力。③鼓勵(lì)學(xué)生加入本專業(yè)老師的團(tuán)隊(duì)，通過(guò)系統(tǒng)深入的科研探索，啟發(fā)他們的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

3結(jié)語(yǔ)

地圖是一門(mén)理論和實(shí)踐并重的學(xué)科，其教學(xué)需緊跟社會(huì)科學(xué)技術(shù)的前沿，應(yīng)不斷完善教學(xué)內(nèi)容和探索新的教學(xué)方法，提升整體教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。本研究以案例和實(shí)踐教學(xué)為導(dǎo)向開(kāi)展課程改革研究，不僅滿足了地理信息科學(xué)專業(yè)認(rèn)證對(duì)于人才培養(yǎng)的要求，也提升了應(yīng)用型高校本科畢業(yè)生的動(dòng)手能力、分析能力、創(chuàng)新能力。本研究為新形勢(shì)下的地方應(yīng)用型高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)提供了參考。

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