李陽東+楊曉明

摘要：地理信息系統(tǒng)（GIS）實(shí)踐課程是地理信息系統(tǒng)課程體系中非常重要的一門實(shí)踐課。課題組教師在分析總結(jié)多年從事GIS教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)地理信息系統(tǒng)實(shí)踐課程從項(xiàng)目內(nèi)容設(shè)計(jì)、指導(dǎo)方式和實(shí)踐教學(xué)方法改革創(chuàng)新，以及考核方式優(yōu)化調(diào)整等方面進(jìn)行了課程建設(shè)和改革方面的探索，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；實(shí)踐教學(xué)；課程改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）02-0106-02

一、引言

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門綜合性的應(yīng)用學(xué)科，其應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，幾乎涉及各行各業(yè)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)GIS人才的需求亦日益增大[1-2]。很多高校開設(shè)了GIS課程，相關(guān)教育工作者就GIS人才的培養(yǎng)和課程教學(xué)開展了大量的探索[2-5]。GIS同時(shí)也是一門實(shí)踐性和技術(shù)性很強(qiáng)的學(xué)科[3]，實(shí)踐教學(xué)在GIS課程教學(xué)中的重要地位亦得到廣泛的認(rèn)可，已有部分高校專門把GIS實(shí)踐作為一門獨(dú)立的課程開設(shè)。本文針對(duì)獨(dú)立開設(shè)的GIS實(shí)踐課程，在分析傳統(tǒng)教學(xué)方法不足的基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容、指導(dǎo)方式、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行了課程建設(shè)和改革方面的探討。

二、課程教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容

以課堂所講授的地理信息系統(tǒng)的原理和方法為指導(dǎo)，結(jié)合國際著名GIS通用平臺(tái)（Desktop for ArcGIS）的具體操作和應(yīng)用，加深學(xué)生對(duì)GIS原理和方法的理解和更全面地了解GIS在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。

課程實(shí)踐要求學(xué)生在利用ArcGIS軟件完成一定訓(xùn)練任務(wù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解地理信息系統(tǒng)工具功能和作用，具有初步應(yīng)用地理信息系統(tǒng)平臺(tái)解決實(shí)際工作的能力，為其今后利用GIS開展有關(guān)工作和研究或進(jìn)一步深造打下良好的基礎(chǔ)。

課程要求學(xué)生已經(jīng)學(xué)過GIS的理論知識(shí)，并具有遙感原理、測(cè)量學(xué)的相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)。要求學(xué)生通過實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)掌握運(yùn)用GIS工具的相關(guān)功能求解涉及空間數(shù)據(jù)的有關(guān)應(yīng)用問題的基本過程和技術(shù)要點(diǎn)。

實(shí)踐課程教學(xué)圍繞GIS的基本功能和處理流程進(jìn)行，其內(nèi)容主要涉及空間信息顯示與制圖、矢量數(shù)據(jù)和柵格輸入與編輯、矢量數(shù)據(jù)分析、柵格數(shù)據(jù)分析、地形分析和網(wǎng)絡(luò)分析等。

三、傳統(tǒng)教學(xué)方法及其弊端

傳統(tǒng)的GIS實(shí)踐教學(xué)，往往是圍繞GIS的主要功能設(shè)計(jì)獨(dú)立的教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行，教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo)側(cè)重于功能的操作步驟，而在功能與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系方面則考慮較少，項(xiàng)目和項(xiàng)目之間也是松散聯(lián)系或毫無聯(lián)系。教學(xué)過程中，往往采用老師示范為主，學(xué)生操作為輔的教學(xué)模式，即老師先進(jìn)行操作的示范，學(xué)生再根據(jù)老師的演示步驟進(jìn)行練習(xí)。這使得學(xué)生在實(shí)踐過程中只看重軟件的具體操作，而忽略了具體功能的應(yīng)用場(chǎng)合、問題求解思路和步驟，不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和創(chuàng)新能力，導(dǎo)致學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中積極性不高，亦無法建立理論、實(shí)踐和應(yīng)用三者之間的關(guān)聯(lián)。

另一個(gè)不容忽視的問題是課程考核方式的合理性。通常的考核方式，是從學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況和最后考試或報(bào)告等3個(gè)方面進(jìn)行考核。這種考核方式對(duì)于理論課而言較為合適，但對(duì)于具體實(shí)踐過程很重要的實(shí)踐類課程（特別是涉及內(nèi)容較多的GIS實(shí)踐課程）則不是很實(shí)用。因?yàn)樵摽己朔绞經(jīng)]有突出實(shí)踐環(huán)節(jié)的中間過程，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐過程中一味追求速度，缺乏必要和充分的思考，直接影響了教學(xué)效果。

四、課程改革實(shí)踐

1.教學(xué)內(nèi)容。我們經(jīng)過不斷查閱資料和多年的教學(xué)探索，對(duì)GIS實(shí)踐中的項(xiàng)目從實(shí)用性、應(yīng)用性、系統(tǒng)性和功能性等方面進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)、編排和梳理，主要體現(xiàn)在以專題為主線，把GIS功能融入實(shí)際應(yīng)用需求的求解過程中，突出以應(yīng)用需求為導(dǎo)向的實(shí)踐項(xiàng)目內(nèi)容的組織，從以GIS功能熟悉為主的傳統(tǒng)實(shí)踐轉(zhuǎn)向以GIS為手段的問題求解。

每一個(gè)專題的幾個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目都基于同一套實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)，這樣最大程度上保證了實(shí)踐內(nèi)容與實(shí)際的貼切性，同時(shí)也有利于培養(yǎng)學(xué)生多角度觀察和分析數(shù)據(jù)的能力。另外，實(shí)踐內(nèi)容以空間分析為主線，其他GIS功能體現(xiàn)在實(shí)踐過程中，既體現(xiàn)綜合性，又確保了主體性。

2.指導(dǎo)方式和教學(xué)方法。指導(dǎo)方式上，以學(xué)生操作為主、教師示范為輔的方式進(jìn)行。教師對(duì)于一些典型的、復(fù)雜的操作進(jìn)行示范，并對(duì)典型問題的求解過程進(jìn)行解析。教學(xué)方法上采用“專題式教學(xué)+案例式教學(xué)+歸納式教學(xué)+啟發(fā)式教學(xué)+自主學(xué)習(xí)法”多種方法穿插進(jìn)行。

（1）專題式教學(xué)：實(shí)踐環(huán)節(jié)以熟悉GIS軟件功能模塊操作為目的按專題編排實(shí)踐內(nèi)容。

（2）案例式教學(xué)：每個(gè)專題包含一個(gè)或多個(gè)以解決某個(gè)實(shí)際應(yīng)用需求的案例，每個(gè)案例體現(xiàn)GIS軟件相關(guān)專題功能的熟悉及其應(yīng)用情景。

（3）歸納式教學(xué)：每個(gè)案例操作完畢后，在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下，要求學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)，具體包括：①該案例練習(xí)用了什么類型數(shù)據(jù)（表格數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)，還是柵格數(shù)據(jù)？點(diǎn)、線，還是面數(shù)據(jù)）？②經(jīng)過哪些處理步驟③得出什么結(jié)果？④用到GIS什么功能？⑤實(shí)施過程中關(guān)鍵點(diǎn)有哪些？

（4）啟發(fā)式教學(xué)：每個(gè)案例操作完后，在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)下，要求學(xué)生結(jié)合自身專業(yè)思考如下問題：①該案例解決了什么問題？②解決該問題要用到哪些數(shù)據(jù)？③數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是什么？④這些數(shù)據(jù)還可以做哪些分析？⑤類似的方法可以應(yīng)用到哪些行業(yè)或領(lǐng)域？⑥具體解決他們的什么問題？⑦又該收集哪些方面的數(shù)據(jù)？通過這些問題的思考，提升學(xué)生對(duì)GIS功能與方法的理解的同時(shí)，激發(fā)他們的發(fā)散思維，做到舉一反三，觸類旁通。

（5）自主學(xué)習(xí)法：課程的最后提供一個(gè)自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生以小組為單位按照指導(dǎo)教師提供的數(shù)據(jù)（不同小組數(shù)據(jù)不同），自主構(gòu)建特定應(yīng)用情景，提出情景需求，然后根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析求解問題目標(biāo)，并完成報(bào)告的撰寫。

3.考核方式。考核方式應(yīng)體現(xiàn)多樣性、科學(xué)性，做到合理有效，公平公正?？己藘?nèi)容從“質(zhì)”和“量”兩方面進(jìn)行，注重學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)結(jié)果的同時(shí)，還注重整個(gè)實(shí)踐過程中的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)多樣性、科學(xué)性和可操作性。具體如表1所示。

為控制缺勤、遲到早退及課堂表現(xiàn)不佳的情況，對(duì)于“3次及以上缺勤（2次遲到/早退相當(dāng)于1次缺勤）或?qū)W習(xí)態(tài)度警告”的學(xué)生，考核中統(tǒng)一被評(píng)定為“不及格”。

五、結(jié)束語

課題組教師經(jīng)過多年從事GIS教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)積累，在分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，對(duì)GIS實(shí)踐課程進(jìn)行了課程建設(shè)和改革方面的探索，主要體現(xiàn)在項(xiàng)目內(nèi)容的設(shè)計(jì)、指導(dǎo)方式和實(shí)踐教學(xué)方法的改革創(chuàng)新及考核方式的優(yōu)化調(diào)整。通過革新后的實(shí)踐內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的實(shí)施，教學(xué)效果顯著提升，主要體現(xiàn)在：

1.專題式、案例式、歸納式和啟發(fā)式教學(xué)方法的運(yùn)用，使得學(xué)生進(jìn)一步理解了GIS的有關(guān)原理，明確了GIS相關(guān)功能的應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)如何應(yīng)用GIS去解決實(shí)際應(yīng)用問題有了更清醒的認(rèn)識(shí)；熟練掌握了ArcGIS軟件的有關(guān)操作，實(shí)踐操作技能得到提高的同時(shí)學(xué)習(xí)積極性亦大為增強(qiáng)，缺勤情況極少發(fā)生，絕大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度自始至終都非常端正，提問的人次也較以往大幅提高。

2.運(yùn)用自主式學(xué)習(xí)法進(jìn)行情景式實(shí)踐報(bào)告的實(shí)施，加強(qiáng)了運(yùn)用GIS軟件分析和解決有關(guān)實(shí)際問題的能力，學(xué)生充分發(fā)揮想象能力，創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提升。另外小組工作模式增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)的分工協(xié)作能力，論文撰寫能力亦得到顯著提高。

3.通過實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生積累了大量實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)，為后期參加大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)、畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，亦為畢業(yè)之后的工作或繼續(xù)學(xué)習(xí)起到了很好的鋪墊作用。

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