張梅

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非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)改革探討

張梅

（南京大學(xué)金陵學(xué)院 城市與土木工程學(xué)院，江蘇 南京 210089）

非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)中存在一些特有問題，包括GIS技術(shù)重要性認(rèn)知過遲、重理論而輕實(shí)踐、淺嘗輒止和實(shí)習(xí)方式僵化等．以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，針對這些問題進(jìn)行反復(fù)的教學(xué)改革與實(shí)踐，提出改革措施．采用多種途徑調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，密切結(jié)合理論內(nèi)容和實(shí)習(xí)內(nèi)容，詳細(xì)講解少量精選知識(shí)點(diǎn)，設(shè)置專業(yè)案例以及多樣化實(shí)習(xí)方式．這些改革措施實(shí)施效果良好，可以為相關(guān)學(xué)校和教師提供參考．

非GIS專業(yè)；地理信息系統(tǒng)；教學(xué)改革

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題[1-2]．目前，GIS技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于資源、環(huán)境、城市、區(qū)域、土地、房產(chǎn)、人口、交通、基礎(chǔ)設(shè)施和規(guī)劃管理等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域[3-4]，甚至已經(jīng)滲透到生活的各個(gè)方面，如電子導(dǎo)航系統(tǒng)、百度地圖等．因?yàn)閷IS人才需求量大，應(yīng)用前景廣闊，該專業(yè)蓬勃發(fā)展．同時(shí)，需要廣泛使用GIS技術(shù)的相關(guān)專業(yè)也紛紛開設(shè)地理信息系統(tǒng)相關(guān)課程．據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國開設(shè)GIS專業(yè)或課程的高校已達(dá)到500多所，其中約有200多所建立了GIS實(shí)驗(yàn)室[5]．隨著越來越多的非GIS專業(yè)開設(shè)地理信息系統(tǒng)相關(guān)課程，許多非GIS專業(yè)特有的地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)問題也紛紛凸顯出來，亟待解決．然而，雖然針對GIS本專業(yè)的教學(xué)研究成果較多[6-7]，但針對非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)教學(xué)的研究則甚少[8]．

通過對非GIS專業(yè)（包括人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、自然地理與資源環(huán)境、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土木工程、地質(zhì)工程以及環(huán)境科學(xué)專業(yè)）地理信息系統(tǒng)課程（包括GIS導(dǎo)學(xué)、地理信息系統(tǒng)概論和GIS軟件應(yīng)用與開發(fā)等）的教學(xué)，發(fā)現(xiàn)了一系列特有的問題．針對這些問題，不斷改革教學(xué)方法與手段，以期取得良好的教學(xué)效果．

1　教學(xué)目標(biāo)

南京大學(xué)金陵學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，這也是非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)的主要出發(fā)點(diǎn)．非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程的總體教學(xué)目標(biāo)為：使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)主要的概念、原理和方法，并且能夠有效地將GIS技術(shù)應(yīng)用到本專業(yè)中，更好地解決本專業(yè)的有關(guān)問題；使學(xué)生熟練掌握主要的GIS軟件ArcGIS，能夠靈活地進(jìn)行軟件操作，并能解釋操作的過程和結(jié)果．

2　主要問題

2.1學(xué)習(xí)興趣不足，對技術(shù)重要性認(rèn)知過遲

對于許多非GIS專業(yè)的學(xué)生來說，地理信息系統(tǒng)相關(guān)課程僅是學(xué)校安排的普通學(xué)習(xí)任務(wù)．雖然每年也有學(xué)生對課程內(nèi)容表現(xiàn)出強(qiáng)烈興趣，但大多數(shù)學(xué)生對課程的重要性認(rèn)知不足．因此，特別是課程學(xué)習(xí)初期，許多學(xué)生對課程內(nèi)容提不起興趣，開小差現(xiàn)象普遍存在．不少學(xué)生到做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，甚至在走上工作崗位后才發(fā)現(xiàn)GIS技術(shù)的優(yōu)勢和價(jià)值．這種現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，但已經(jīng)錯(cuò)過了學(xué)習(xí)GIS技術(shù)的最佳時(shí)機(jī)，教師已沒辦法提供全程指導(dǎo)，基本只能靠自己查閱資料學(xué)習(xí)．

2.2重理論，輕實(shí)踐

地理信息系統(tǒng)的強(qiáng)大之處在于其空間分析技術(shù)．這些空間分析技術(shù)可以被應(yīng)用到任何和空間相關(guān)的領(lǐng)域．這也是許多非GIS專業(yè)，特別是地理類專業(yè)都需要設(shè)置地理信息系統(tǒng)課程的原因．然而，由于許多相關(guān)專業(yè)（如地理類專業(yè)）理論課程居多，而實(shí)習(xí)課程較少，從而習(xí)慣性地忽視了地理信息系統(tǒng)實(shí)習(xí)課程的重要性．有些專業(yè)甚至要求地理信息系統(tǒng)概論在課程設(shè)置時(shí)取消實(shí)習(xí)課，只保留理論課．這使得地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的應(yīng)用價(jià)值無法得到真正的體現(xiàn)．

2.3畏難情況普遍存在

在許多非GIS專業(yè)學(xué)生看來，GIS作為一門技術(shù)型的課程，應(yīng)該非常難以學(xué)習(xí)．這種認(rèn)知在偏文科性質(zhì)專業(yè)的學(xué)生中尤為普遍．事實(shí)上，學(xué)生對許多專業(yè)性質(zhì)較強(qiáng)的GIS術(shù)語和原理的理解也確實(shí)存在一定的困難．特別是就理論而談理論時(shí)，學(xué)生往往覺得內(nèi)容空洞，無法落到實(shí)處．因此，他們往往滿足于對一些淺顯知識(shí)的了解，而對于一些深入的原理則采取能混就混的態(tài)度，往往很少深入研究．

2.4實(shí)習(xí)方式僵化，綜合應(yīng)用能力差

學(xué)生在上機(jī)實(shí)習(xí)時(shí)，基本是教師給什么任務(wù)，就照著實(shí)習(xí)指導(dǎo)完成．只要實(shí)習(xí)任務(wù)稍有變動(dòng)，許多學(xué)生立刻不知該從何下手．如果直接給出需要同時(shí)結(jié)合幾種技術(shù)來完成的任務(wù)，而不提供實(shí)習(xí)指導(dǎo)，學(xué)生更是基本毫無思路．而現(xiàn)實(shí)工作中，往往需要結(jié)合多種技術(shù)來完成工作，如簡單的選址任務(wù)，可能要同時(shí)用到緩沖區(qū)分析、疊置分析和空間查詢等．而且，往往都需要自己來決定采用何種思路與何種技術(shù)解決問題．

3　課程改革

3.1多種途徑調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

首先，在學(xué)生接觸地理信息系統(tǒng)相關(guān)課程之前，讓各專業(yè)班主任做動(dòng)員工作，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)GIS技術(shù)的重要性．其次，向?qū)W生展示在各專業(yè)應(yīng)用的真實(shí)項(xiàng)目案例，讓學(xué)生在切實(shí)領(lǐng)會(huì)到GIS技術(shù)與本專業(yè)知識(shí)相結(jié)合后產(chǎn)生的效果．第三，向?qū)W生講述各屆學(xué)生亡羊補(bǔ)牢的真實(shí)例子，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)好該課程的重要性．在通過各種方式宣傳后，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性有了明顯提高．

3.2理論教學(xué)與實(shí)習(xí)密切結(jié)合

GIS技術(shù)的應(yīng)用都有對應(yīng)的理論和原理做支撐．反之，如果只談理論而忽略實(shí)踐，無法將GIS與自己的專業(yè)領(lǐng)域真正地結(jié)合，就不能成為自己的強(qiáng)大助力．因此，需要理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，既使得理論不顯得枯燥，也使得實(shí)踐起來知其然也知其所以然．因此，通過改進(jìn)課程內(nèi)容，做到了理論內(nèi)容和實(shí)習(xí)內(nèi)容的無縫連接．這樣學(xué)生在上機(jī)實(shí)習(xí)的同時(shí)能夠進(jìn)一步溫習(xí)學(xué)到的理論知識(shí)，并且清楚知道實(shí)習(xí)中各步驟的意義，理論課和實(shí)習(xí)課的教學(xué)均取得了很好的效果．

3.3知識(shí)點(diǎn)重精，不重多

非GIS專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)知識(shí)時(shí)往往集中在一兩門課內(nèi)完成，而不像GIS專業(yè)的學(xué)生那樣面面俱到，逐漸展開．因此，如果和GIS本專業(yè)的教學(xué)一樣，講求知識(shí)點(diǎn)的全面性，則效果較差．因此，大幅刪減過于專業(yè)的知識(shí)點(diǎn)（如視域分析和流域分析等），詳細(xì)講解較為基礎(chǔ)且對非GIS專業(yè)學(xué)生有用的知識(shí)點(diǎn)（如緩沖區(qū)分析、疊置分析和空間插值等），學(xué)生對課程內(nèi)容更容易接受，對于知識(shí)點(diǎn)的理解也較好．

3.4針對不同的專業(yè)設(shè)置不同的案例

為了更好地培養(yǎng)應(yīng)用型人才，保持學(xué)生持續(xù)的學(xué)習(xí)興趣，針對不同專業(yè)編制了不同的案例，并將案例貫穿于理論課和實(shí)習(xí)課教學(xué)的始終．由問題引出地理信息系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)并加以講解，然后用理論教學(xué)內(nèi)容對應(yīng)的GIS技術(shù)在上機(jī)實(shí)習(xí)時(shí)解決問題．該做法已經(jīng)被全面應(yīng)用到人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)的GIS軟件應(yīng)用與開發(fā)課程教學(xué)中，其余課程還在改進(jìn)中．學(xué)生普遍對這種做法表示歡迎，實(shí)踐效果非常好．

3.5實(shí)習(xí)方式靈活多變

突破傳統(tǒng)的按實(shí)習(xí)指導(dǎo)機(jī)械地進(jìn)行上機(jī)實(shí)習(xí)的方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生在上機(jī)實(shí)習(xí)時(shí)的主觀能動(dòng)性．第一，在理論教學(xué)結(jié)束時(shí)提出實(shí)習(xí)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生用課堂所學(xué)的理論知識(shí)整理出解決思路，形成上機(jī)實(shí)習(xí)的總體步驟．通過自己的主動(dòng)參與，學(xué)生對上機(jī)總體步驟印象深刻，在實(shí)習(xí)過程中思路比較清晰．第二，除單獨(dú)上機(jī)任務(wù)外，也安排分組任務(wù)，讓學(xué)生分組討論，合作解決上機(jī)問題．通過反復(fù)的討論，使學(xué)生對上機(jī)的內(nèi)容加以記憶強(qiáng)化．第三，安排數(shù)次綜合任務(wù)，讓學(xué)生把貫穿幾章的內(nèi)容綜合起來加以運(yùn)用，使學(xué)生對GIS技術(shù)的應(yīng)用更加機(jī)動(dòng)和靈活．第四，還要求學(xué)生在課程結(jié)束時(shí)和教師進(jìn)行角色互換，讓每名學(xué)生走上講臺(tái)講解自己設(shè)置的問題和用GIS技術(shù)解決的思路過程．經(jīng)過這一系列變化之后，調(diào)動(dòng)了學(xué)生上機(jī)實(shí)習(xí)的積極性，使得實(shí)習(xí)效果大幅提高，也進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生對相關(guān)理論知識(shí)的理解．

4　結(jié)束語

針對非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)相關(guān)課程教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，提出了一系列教學(xué)改革措施并付諸實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果．非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)涉及專業(yè)較廣，并且開設(shè)相關(guān)課程的專業(yè)還在增加中．然而目前存在的相關(guān)研究成果較少．因此，在今后需要通過走訪相關(guān)專業(yè)人才的就業(yè)單位，了解用人單位對GIS技術(shù)的要求，并結(jié)合這些實(shí)際需求，進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方式．希望能夠培養(yǎng)出更好的應(yīng)用型人才，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)一體．

[1] Chang Kang-tsung．地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M]．7版．陳健飛，連蓮，譯．北京：電子工業(yè)出版社，2014

[2] 黃杏元，馬勁松．地理信息系統(tǒng)概論[M]．3版．北京：高等教育出版社，2008

[3] 鄭春燕．普通高師院校GIS專業(yè)課程設(shè)置探討[J]．高師理科學(xué)刊，2006，26（2）：101-105

[4] 黨安榮，劉釗，賈海峰．面向應(yīng)用的高校GIS教學(xué)探索與實(shí)踐[J]．地理信息世界，2007（2）：9-14

[5] 聶運(yùn)菊，程朋根，李鶴，等．淺談普通高校GIS人才培養(yǎng)之教學(xué)改進(jìn)[J]．高教研究與實(shí)踐，2015，34（2）：6-9，13

[6] 王春，鐘文軍，江嶺，等．GIS應(yīng)用型人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)模式研究[J]．滁州學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，17（2）：92-95

[7] 肖洪，代翔宇．地理信息系統(tǒng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式改革研究——以“GIS軟件及其應(yīng)用”課程為例[J]．測繪與空間地理信息，2012，35（2）：1-3，7

[8] 孫建平，李恕宏，韓雪．非GIS專業(yè)《地理信息系統(tǒng)概論》課程教學(xué)思考[J]．赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016，32（1）：252-254

Research on the teaching reform of geographic information system courses for non-GIS majors

ZHANG Mei

（School of Urban and Civil Engineering，Jinling College of Nanjing University，Nanjing 210089，China）

A series of special problems were found in teaching the geographic information system courses for non-GIS majors，including the too late cognition of the importance of GIS technology，too much attention on theory and too little attention on practice，satisfied with a smattering of knowledge and rigid practice mode，etc．In order to cultivate the application-oriented talents，targeting at these problems，carried out repeated teaching reform and practice，and put forward the following reform measures．The measures include using a variety of ways to mobilize the learning enthusiasm of students，closely combining the theoretical contents and the practice contents，explaining in detail a small selection of knowledge points，setting professional cases and diversifying the practice modes，etc．These reform measures proved to be effective and can provide

for relevant schools and teachers．

non-GIS majors；geographic information system；teaching reform

1007-9831（2016）09-0098-03

K90∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.09.028

2016-06-29

南京大學(xué)“321”精品課程項(xiàng)目（0010521410）

張梅（1982-），女，江蘇東臺(tái)人，講師，博士，從事GIS技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)方面的研究．E-mail：zmmary@126.com