王秀梅

摘要：地理信息系統(tǒng)具有多學科交叉、技術集成、實踐性很強等的學科特點，要求實驗教學方法不能滯后，實驗過程內容必須新穎。針對該課程的發(fā)展快、理論與實際緊密結合的特點，在GIS實驗教學基礎上，探討并提出了以ArcGIS軟件為平臺以學為主的教學過程設計內容，總結了實驗課程改進的方法。通過這種模式應用及改進方法，提高教學效果以及培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，從而達到對其他相關學科教學過程模式設計具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；ArcGIS軟件；教學過程設計

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）27-0269-02

地理信息系統(tǒng)（以下簡稱GIS）的大容量、高效率及其結合的相關學科的推動使其具有運籌帷幄的優(yōu)勢，成為國家宏觀決策和區(qū)域多目標開發(fā)的重要技術支撐，也成為與空間信息有關各行各業(yè)的基本工具，其強大的空間分析能力及其發(fā)展?jié)摿κ沟肎IS在以下方面已得到廣泛、深入的應用：測繪與地圖制圖、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災害預測、土地調查與環(huán)境管理、國防、宏觀決策等方面表現(xiàn)出強大的生命力。2000年，美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）全面整合了GIS與數(shù)據(jù)庫、軟件工程、人工智能、網絡技術及其他多方面的計算機主流技術之后，成功地推出了代表GIS最高技術水平的全系列GIS平臺，ArcGIS產品系列，目前應用最廣泛的GIS軟件之一。ArcGIS軟件是一個易學習的，統(tǒng)一的，可伸縮的系統(tǒng)，它可以滿足GIS用戶的廣泛的需求，在全國各個高校和科研機構深受歡迎。然而由于GIS明顯具有多學科交叉，技術集成，實踐性很強的學科等特征，傳統(tǒng)的模式教學滿足不了本科生充分學習掌握GIS軟件的實踐技術操作的需求，因此應開展與時俱進實驗教學內容與改革是必不可少的環(huán)節(jié)，從而達到培養(yǎng)學生的目的。

一、GIS實驗教學特點

GIS軟件教學是內蒙古工業(yè)大學環(huán)境科學專業(yè)本科生的專業(yè)必修GIS課程的重要實驗環(huán)節(jié)，擬通過該門課程的學習，使學生掌握常用GIS軟件的操作，加深對GIS基本原理的理解和領會，并能夠熟練運用一種GIS軟件完成地理空間數(shù)據(jù)的處理和分析。學時分配，多媒體講授，32學時，上機實踐，16學時。成績考核：期末考試、實驗成績、平時作業(yè)不等比例進行考核。ArcGIS軟件具有強大的地圖制作、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析、空間信息整合、發(fā)布與共享的能力，是40余年GIS咨詢和研發(fā)經驗，奉獻給用戶的一套完整的GIS平臺產品。

二、以學為主的教學過程設計

以學為中心的教學過程設計主要是研究如何設計教學過程幫助“學”，即樹立以學為中心的教學關，幫助學生利用現(xiàn)代教育技術作為認知工具和學習資源區(qū)進行探索學習。由于長期以來課堂教學一直受教師主導，對于如何設計幫助學生“學”論述的較少。

1.以學為主的教學過程案例分析：內蒙古工業(yè)大學環(huán)境科學專業(yè)采用ArcGIS軟件進行GIS實驗教學。“呼和浩特存量房交易課稅基準價評估案例”是典型的采用“以學為主”的模式設計的。這節(jié)課通過利用互聯(lián)網豐富的信息源，培養(yǎng)學生快速閱讀、快速搜集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的能力。同時組織學生對有關問題討論，實地測量等，加深學生對解決實際問題的理解，提高學生的專業(yè)技能，動手操作軟件的能力。主要學習資源見表1。

2.教與學活動。本章以理論講授及ArcGIS軟件在現(xiàn)實生活中的應用案例分析為主，為理論聯(lián)系實際，采用以下2種方法結合使用：首先在學習工程中，教師通過網絡監(jiān)控平臺跟蹤學生的學習進展。在搜集資料時注意學生，防止發(fā)生迷航，在獨立探索階段，隨時回答學生提出的問題，隨時進行必要引導。

3.實踐步驟。設計調查計劃（例如：按用途分：居住、商業(yè)、工業(yè)、綜合等；按影響房價的因素：區(qū)位、實物、權益、制度、經濟、人口、社會、心理、國際、其他。區(qū)位和實物是主要因素。；按區(qū)位因素：位置、交通、周圍環(huán)境、配套、景觀等。按實物因素：樓層、結構、年限、朝向、裝修、物業(yè)、權益等）。根據(jù)學習目標編寫有關實驗內容（分組，每組幾個學生一個命題，最終合作完成）收集分析數(shù)據(jù)（使用網絡資源數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)以及ArcGIS軟件技術手段，制作工作底圖，在此基礎上以影響房地產的區(qū)域因素劃分商業(yè)和住宅等不同用途的區(qū)片與區(qū)段，以樣點價格確定區(qū)片與區(qū)段的基準價格等）。撰寫實驗報告及表格（采集、測算，分片、分段測算出房屋基準價格，最終有價值數(shù)據(jù)裝入地稅局房屋基準價GIS，使之我市城區(qū)存量房評稅系統(tǒng)實現(xiàn)成功運行）。

三、GIS課程實驗教學的改進

1.積極調整實驗內容及教學大綱.GIS軟件課程是實踐性很強的專業(yè)實驗課，時代在變化，實驗內容再怎么更新，總會或多少地滯后于時代發(fā)展。在實驗內容設計過程中，總會出現(xiàn)新的問題，這就要求一定與時俱進，認真研究分析出現(xiàn)的問題，不斷總結教學經驗，不斷創(chuàng)新實驗內容，更新教學大綱。

2.讓學生自主學習，提升專業(yè)素養(yǎng)。充分利用課余時間多看有關ArcGIS軟件方面的專業(yè)書籍，了解ArcGIS Desktop的組成與功能，熟悉使用ArcGIS軟件進行數(shù)據(jù)編輯、整飾和輸出的流程，如何使用ArcGIS Desktop進行簡單的空間分析和數(shù)據(jù)處理，知道在何處可以找到進一步學習的資料ArcGIS軟件簡介等方面知識，提高自己的自主學習能力。

3.完善以學為主的教學模式實驗內容，提高學生探索學習能力。以學為主的教學模式強調以學生為主，特別強調學生的自主學習，自主探究、自主發(fā)現(xiàn)，容易培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，但往往忽略教學目標和教師的主導地位，因此教師必須對整個教程監(jiān)控，傳授知識，不能放任不管。同時積極調整完善實驗教學模式，培養(yǎng)學生的知識技能和探索能力，培養(yǎng)學生的價值觀。

四、結束語

本文探討了環(huán)境科學專業(yè)GIS課程教學內容特點，提出了以ArcGIS軟件為平臺的“以學為主”教學模式，激發(fā)學生的積極性和主動性，培養(yǎng)學生的自主學習以及探索學習的能力?；?012版教學計劃內容提出了對GIS實驗課程改進的方法。與時俱進，積極調整實驗內容及教學大綱，跟進社會發(fā)展步伐，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，同時提升專業(yè)素養(yǎng)，通過閱讀有關ArcGIS軟件指導書籍，熟悉軟件，學會利用網絡資源，掌握篩選信息的能力和方法。最后學生通過以學為主的教學模式實驗內容，提高學生與他人積極合作意識，學會利用這類工具對環(huán)境數(shù)據(jù)進行相應的處理和分析，拓寬同學們在國土部門、環(huán)境部門等方面從事基礎工作的能力。

參考文獻：

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