李曉琳 陳愛梅

摘 要：3S技術(shù)類課程是土地資源管理專業(yè)的主要課程。通過分析土地資源管理專業(yè)3S技術(shù)類課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題，對(duì)課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討，從教學(xué)課時(shí)、教學(xué)方式、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面提出了教學(xué)改革途徑，以期培養(yǎng)出土地資源管理工作所需的綜合性的復(fù)合型人才。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；土地資源管理；教學(xué)改革；課程教學(xué)

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2018）19-0005-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.19.001

遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等3S技術(shù)的熟練運(yùn)用，是土地資源管理專業(yè)畢業(yè)生必須掌握的應(yīng)用技能。全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，通常簡(jiǎn)稱GPS）是一種全天候的，空間基準(zhǔn)的導(dǎo)航系統(tǒng)，可滿足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續(xù)地精確地確定三位位置和三位運(yùn)動(dòng)及時(shí)間的需要[1]。遙感技術(shù)（RS，Remote Sense）這是20世紀(jì)60年代興起的一種探測(cè)技術(shù)，是根據(jù)電磁波的理論，應(yīng)用各種傳感儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息，進(jìn)行收集、處理，并最后成像，從而對(duì)地面各種景物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)。通過遙感技術(shù)，可以高效獲取研究區(qū)域的地物覆被變化[1]；地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是一門綜合性學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[3-4]。土地資源管理專業(yè)旨在培養(yǎng)具備現(xiàn)代土地資源管理學(xué)、土地經(jīng)濟(jì)學(xué)及相關(guān)法律法規(guī)基本理論與知識(shí)，具有地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、土地測(cè)量、土地制圖、土地規(guī)劃、不動(dòng)產(chǎn)評(píng)估、土地資源評(píng)價(jià)等基本技能，能在國(guó)土、城建、規(guī)劃、房地產(chǎn)以及相關(guān)領(lǐng)域從事土地復(fù)墾、土地調(diào)查、國(guó)土規(guī)劃、地產(chǎn)開發(fā)、地籍管理及土地政策法規(guī)工作的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。其中，大量的土地管理工作，例如土地調(diào)查、土地規(guī)劃、土地測(cè)量等都離不開3S技術(shù)的應(yīng)用[3-4]。運(yùn)用RS圖像解譯功能，能夠改變傳統(tǒng)的實(shí)地調(diào)研獲取土地信息的方式，通過遠(yuǎn)程獲取大范圍土地利用現(xiàn)狀及變化情況，有效的節(jié)約大量的人力和物力，提高土地調(diào)查效率[7]。利用地理信息系統(tǒng)的矢量化及空間分析功能，可以為土地規(guī)劃、地籍管理、土地估價(jià)等土地業(yè)務(wù)工作提供需要的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)[8-9]。長(zhǎng)期實(shí)踐證明，3S技術(shù)是處理這兩類數(shù)據(jù)的有效工具，其中屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能也是3S技術(shù)區(qū)別于一般圖像處理軟件的主要特點(diǎn)。因此3S技術(shù)類的課程是土地資源管理專業(yè)的重要課程之一。

隨著第三次土地資源普查工作的展開，需要大量的既具有專業(yè)土地管理知識(shí)，又掌握3S技術(shù)熟練獲取空間信息與進(jìn)行空間分析的人才。在四年的大學(xué)學(xué)習(xí)下，如何培養(yǎng)出基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，應(yīng)用技術(shù)熟練的高素質(zhì)人才，是土地資源管理專業(yè)課程教學(xué)中亟待解決的問題。

一、土地資源管理專業(yè)3S技術(shù)類課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

迄今為止開設(shè)土地資源管理專業(yè)的院校多達(dá)50多個(gè)，多集中于農(nóng)業(yè)院校，課程設(shè)置大同小異，主要學(xué)習(xí)的課程包括：土地資源學(xué)、土地管理學(xué)、地籍管理、不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)、土地利用規(guī)劃、土地整理與復(fù)墾、房地產(chǎn)經(jīng)營(yíng)與管理、房地產(chǎn)基本政策與制度等[10-11]。對(duì)于3S技術(shù)類課程設(shè)置，常常采用兩種方式，一種是在基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中加以講授，例如選擇土地資源學(xué)中土地調(diào)查章節(jié)，教授學(xué)生如何使用3S技術(shù)進(jìn)行土地調(diào)查工作，包括：遙感技術(shù)獲取土地覆被信息；GIS提取地類圖斑，添加屬性，完成空間分析；運(yùn)用GPS進(jìn)行采樣點(diǎn)定位等。另一種方式是開設(shè)專門的3S技術(shù)類學(xué)習(xí)課程，例如開設(shè)地理信息系統(tǒng)課程，通過設(shè)置理論學(xué)時(shí)與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的方式，系統(tǒng)的教授學(xué)生如何使用3S技術(shù)類的軟件，從軟件安裝到最后結(jié)果的輸出等。

（一）課程理論教學(xué)重視不足

土地信息處理是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，包括土地空間信息的獲取、存儲(chǔ)、管理、分析 以及土地專業(yè)應(yīng)用軟件的開發(fā)等方面的知識(shí)。要掌握這門技術(shù)必須輔以大量的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。因?yàn)橹匾晫?shí)踐教學(xué)工作，所以很多院校設(shè)置課程學(xué)時(shí)，實(shí)踐學(xué)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論學(xué)時(shí)。過分強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)忽略理論教學(xué)的重要性，造成很多學(xué)生按照視頻或是教師操作，能夠順利地完成操作，但是完全不知道為什么要進(jìn)行這樣的操作，以及這樣的操作能夠解決什么樣的問題，正所謂“知其然不知其所以然”。以后遇到類似的問題，調(diào)整了實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，大部分學(xué)生卻不知道如何處理。

（二）課程設(shè)置連貫性不足

3S技術(shù)通常彼此銜接，相互貫通。常有人用兩個(gè)眼睛和一個(gè)大腦的關(guān)系來形容3S技術(shù)之間的關(guān)系，其中GPS，RS充當(dāng)眼睛的功能，根據(jù)調(diào)查、評(píng)價(jià)或規(guī)劃等目的，獲取輸入的柵格信息、地類信息，點(diǎn)位數(shù)據(jù)等，GIS充當(dāng)大腦的作用，GPS和RS獲取的數(shù)據(jù)，通過GIS空間分析、柵格計(jì)算、重分類、屬性錄入等功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析、空間信息挖掘，服務(wù)于土地管理、評(píng)價(jià)、規(guī)劃等工作[12-13]。但是在現(xiàn)有的教學(xué)過程中，存在GPS、RS、GIS教學(xué)課程相脫節(jié)，只講授其中一門或兩門課程，例如有的學(xué)校開設(shè)地理信息系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)，卻不開設(shè)遙感相關(guān)課程，造成很多學(xué)生知道如何分析已有數(shù)據(jù)，卻不知道數(shù)據(jù)如何獲取，造成在實(shí)踐過程中，無法順利的開展工作。相反，有的學(xué)校重視基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取，花費(fèi)大量的學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)遙感數(shù)據(jù)的解譯，但是缺乏空間分析的相關(guān)課程，造成學(xué)生有數(shù)據(jù)，卻不知道如何挖掘數(shù)據(jù)背后的規(guī)律。

（三）教學(xué)模式單一

土地資源管理專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求是學(xué)習(xí)土地資源開發(fā)利用的法律、技術(shù)、管理方面的基本理論和基本知識(shí)，可受到土地資源調(diào)查、利用規(guī)劃、估價(jià)、整理與復(fù)墾、測(cè)繪等基本技能的訓(xùn)練，具有土地資源管理及數(shù)據(jù)分析處理的能力。要達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)就要求學(xué)生能夠掌握多方面的知識(shí)，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。但是，現(xiàn)有土地資源管理專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)更加傾向于傳統(tǒng)課堂理論教學(xué)法，抽象性、刻板性、教條性的教學(xué)方式，一般情況都是教師告訴學(xué)生應(yīng)該如何操作，導(dǎo)致很多學(xué)生在遇到問題時(shí)，首先想到的不是自己思考問題的原因，而是首先求助于教師，希望教師能夠手把手地幫他們解決問題；實(shí)踐課程中也是教師預(yù)先處理好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，甚至是提前錄制好實(shí)驗(yàn)視頻，學(xué)生只需要按照視頻進(jìn)行操作，就能得到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如此傳統(tǒng)的教學(xué)模式使得對(duì)學(xué)生技能與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)變得非常困難，這其實(shí)是當(dāng)前3S技術(shù)類課程教學(xué)的最大難點(diǎn)。

（四）教學(xué)內(nèi)容滯后

首先，隨著第三次土地調(diào)查工作即將展開，國(guó)家對(duì)土地管理工作越來越重視[14]。近期國(guó)土部門開展一系列由3S技術(shù)支撐的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目涉及的新技術(shù)和新方法很多；其次，3S技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐的，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，3S技術(shù)軟件也不斷更新，以地理信息系統(tǒng)常用的軟件ArcGIS為例，近三年就從10.0版本升級(jí)到10.3版本，提供了操作界面語言漢化、坐標(biāo)系統(tǒng)匹配、建模手段多樣等功能，此外，從格式上還能與ENVI、CAD等多種軟件相銜接，使得軟件使用、數(shù)據(jù)處理、空間分析更加的快捷與便利。但是與技術(shù)的快速發(fā)展不同，在課程教學(xué)過程中常常出現(xiàn)課程講授與快速發(fā)展的實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié)，教學(xué)內(nèi)容更新緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于技術(shù)的發(fā)展等問題。

二、教學(xué)改革途徑

（一）合理分配教學(xué)課時(shí)

3S技術(shù)是一門需要不斷在實(shí)踐中學(xué)習(xí)的課程，通過實(shí)踐可以快速提高學(xué)習(xí)的效果，掌握操作的步驟。但是，當(dāng)代大學(xué)生并不能僅僅局限于對(duì)技術(shù)的操作，還應(yīng)該具備獨(dú)立思考和解決問題的能力。過分強(qiáng)調(diào)實(shí)踐只能培養(yǎng)出熟練操作的學(xué)生，卻無法培養(yǎng)出遇到問題能分析問題和解決問題的高素質(zhì)人才。因此，在課程教學(xué)過程中，重視實(shí)踐學(xué)時(shí)設(shè)置的同時(shí)，不能縮短或忽視理論教學(xué)的重要性，理論教學(xué)是課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，沒有夯實(shí)的基礎(chǔ)，任何的實(shí)踐也僅僅是依葫蘆畫瓢的解決問題，往往事倍功半。

在教學(xué)課時(shí)設(shè)置過程中，教師要考慮不同階段的學(xué)生接受能力。對(duì)于大一大二的學(xué)生專業(yè)認(rèn)識(shí)還不清晰的情況下，設(shè)置3S技術(shù)課程需要加大理論學(xué)時(shí)，讓學(xué)生能清楚了解學(xué)習(xí)課程的意義，明白3S技術(shù)能夠在土地資源管理過程中解決什么樣的問題；對(duì)于大三的學(xué)生開設(shè)3S技術(shù)課程，在對(duì)專業(yè)領(lǐng)域有一定認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，應(yīng)該輔以大量的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，才能使學(xué)生掌握利用GIS處理土地工作的技術(shù)。重視課程實(shí)踐教學(xué)建設(shè)，同時(shí)規(guī)避手把手的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與解決問題的能力。

此外3S技術(shù)課程應(yīng)該彼此銜接，使得學(xué)生清楚GPS、RS、GIS在空間數(shù)據(jù)獲取及處理的過程中各自所起到的功能，這樣不僅可以使學(xué)生加深對(duì)3S技術(shù)的理解，而且有利于與實(shí)際的運(yùn)用相結(jié)合，提高3S技術(shù)的應(yīng)用能力。

（二）多樣化的教學(xué)方式

在3S技術(shù)類課程教學(xué)過程中采取傳統(tǒng)教學(xué)與參與式教學(xué)相結(jié)合的方式。參與式教學(xué)法是以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為前提，以學(xué)生的主動(dòng)參與為過程和環(huán)節(jié)，以大面積提高教學(xué)效果的教學(xué)方法，是一種合作式或協(xié)作式的教學(xué)法，這種方法以學(xué)生作為課堂主體，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教學(xué)過程[15-16]。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中化被動(dòng)為主動(dòng)，加強(qiáng)教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的信息交流和反饋。比起傳統(tǒng)的填鴨式的教學(xué)方式，參與式教學(xué)法運(yùn)用到課程學(xué)習(xí)過程中，能使學(xué)生深刻地領(lǐng)會(huì)和掌握所學(xué)知識(shí)，并能將這種知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去，從而實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的培養(yǎng)目標(biāo)。常見的參與式教學(xué)法包括案例分析法、頭腦風(fēng)暴法等[17-18]。通過案例分析，可以使抽象的理論具體化，復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，枯燥的知識(shí)趣味化，使學(xué)生易于接受和認(rèn)同，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與記憶，提高教學(xué)效果。頭腦風(fēng)暴法是以學(xué)生主體，以活動(dòng)和問題為主線，在課堂教學(xué)中通過學(xué)生自主思考討論的形式，提高學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。它通過提出的問題，不同的學(xué)生有各自不同的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)和生活經(jīng)驗(yàn)，在問題討論多長(zhǎng)中學(xué)生通過觀察、思考、討論，產(chǎn)生不同的觀點(diǎn)、疑問，思維之間互相碰撞，充分激化新的需要與原有思維結(jié)構(gòu)之間的矛盾，暴露思維過程，使學(xué)生在探求正確解答的過程中，使得正確的想法得到強(qiáng)化，錯(cuò)誤的想法得以摒棄。

以3S技術(shù)在土地調(diào)查中應(yīng)用為例，如果單單依靠課上照本宣科的介紹操作的內(nèi)容、程序、評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇等，這樣一方面即無法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)只會(huì)死記硬背，造成學(xué)習(xí)效率的低下；另一方面今后在實(shí)際的地類調(diào)查與評(píng)價(jià)工作中，會(huì)出現(xiàn)理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，無法達(dá)到學(xué)以致用的目的。因此，在土地資源學(xué)課程中運(yùn)用社會(huì)實(shí)踐教學(xué)，帶學(xué)生出外作業(yè)，親身感受土地調(diào)查從工作準(zhǔn)備、現(xiàn)狀調(diào)查、內(nèi)業(yè)轉(zhuǎn)繪、繪制土地利用現(xiàn)狀圖、選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià)等工作，讓學(xué)生將所學(xué)到的社會(huì)學(xué)理論知識(shí)去認(rèn)識(shí)問題、分析問題和解決問題，進(jìn)而提高學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)識(shí)與綜合實(shí)踐的能力。

此外，定期開設(shè)討論課有助于學(xué)生主動(dòng)思考問題，探索答案。學(xué)生在討論課上就3S運(yùn)用過程中出現(xiàn)的問題、問題產(chǎn)生的原因、針對(duì)問題所應(yīng)采取的對(duì)策加以討論，變“填鴨式教學(xué)”為“民主協(xié)商式教學(xué)”，變被動(dòng)學(xué)習(xí)、記憶知識(shí)點(diǎn)為主動(dòng)找尋社會(huì)問題的答案，增強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)意識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

（三）加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

要解決教學(xué)內(nèi)容滯后的問題，需要加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師自身素質(zhì)。首先，要鼓勵(lì)支持教師定期參加技術(shù)培訓(xùn)，提高教師自身的業(yè)務(wù)能力。在培訓(xùn)過程中了解3S技術(shù)最新的進(jìn)展，包括軟件升級(jí)進(jìn)展、實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)展等，只有教師不斷學(xué)習(xí)與練習(xí)，熟練掌握3S技術(shù)的操作，才能在學(xué)生遇到困難的時(shí)候，及時(shí)地予以解答；其次，除了提升3S技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐能力，還亟待提升授課水平，這就需要通過定期組織不同院校土地資源管理專業(yè)教師的交流與學(xué)習(xí)活動(dòng)，包括學(xué)術(shù)交流和專業(yè)建設(shè)交流，提高專任教師的課程講授技能，同時(shí)在與各個(gè)院校交流的過程中，促進(jìn)專任教師積極思考在教學(xué)過程中的不足及其改進(jìn)措施，有助于提升本專業(yè)的專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力；最后，因?yàn)橥恋刭Y源管理是一門具有很強(qiáng)的應(yīng)用性、綜合性、實(shí)踐性，涉及土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、管理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多門學(xué)科，這就要求任課教師不僅要具備3S技術(shù)的知識(shí)，還需要有扎實(shí)的土地資源管理知識(shí)背景，在熟練技術(shù)的基礎(chǔ)上，還要不斷擴(kuò)充理論知識(shí)，包括土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、管理學(xué)等學(xué)科知識(shí)，從而能夠指導(dǎo)學(xué)生更好的解決土地管理以及實(shí)踐過程中遇到的問題。

（四）提高硬件設(shè)施

地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)都是依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)的土地空間信息處理技術(shù)，對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件配置要求很高，在實(shí)踐課程過程中，一個(gè)班級(jí)多名同學(xué)同時(shí)操作練習(xí)，這對(duì)計(jì)算機(jī)的數(shù)量和硬件都提出了很高的要求。為了避免多人使用一臺(tái)電腦，或者在使用過程中無端死機(jī)、黑屏、藍(lán)屏等問題，就需要院系加大對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的經(jīng)費(fèi)的投入以及人力的維護(hù)。

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