非GIS專業GIS課程主題學習資源的設計研究

楊杰

摘 要： 根據非GIS專業GIS課程的特點及其人才培養需要，本文對GIS主題學習資源的必要性及設計原則進行了探討，并給出了實踐案例，提出了多維互動概念，以期對非GIS專業創新人才培養有參考作用。

關鍵詞： 非GIS專業 主題學習資源 實踐案例

1引言

地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）是對地理空間信息數據進行采集、輸入、管理、查詢、分析、模擬和顯示的計算機技術系統。GIS作為應用性極強的一項技術，已被廣泛應用于生態環境評估、自然資源調查與評價、城市規劃、交通運輸等領域，且隨著技術的不斷發展，其應用形式及內容不斷更新。GIS課程特別強調學生的專業實踐技能培養，國外一些高校在課程實踐教學中已率先開始使用面向專題、主題應用的實踐教學模式[1]。針對國內的不同專業，科學性與實用性并重的GIS課程主題學習資源的設計與建設顯得尤為重要與迫切。

2.GIS課程定位及實驗教學目標

2.1課程定位

GIS業已形成獨立的本、碩、博專業，且在其他如理學、工學、人文社會學等多個學科專業中開設GIS課程。因此，開展GIS課程的教學，首先要對GIS課程進行合乎本專業培養目標的定位。對于非GIS專業來說，一般GIS課程教學注重學生了解和掌握GIS原理與概念，GIS軟件平臺的基本操作及其在本學科領域中的應用，而不是放在研究GIS科學上。

2.2實驗教學目標

針對非GIS專業中不同學科對于GIS應用的需求，GIS課程實驗的設置應有所不同，但最終目的均為提高學生在本學科專業內應用GIS解決實際應用問題的技能，培養針對本學科的創新性人才。以筆者所在高校為例，學科專業方向為國土資源管理類專業與城鄉規劃專業，學生在軟件應用及其定量分析等方面較薄弱，因此，主題學習資源的設計需要在這些方面下足工夫。

3.引入主題學習資源必要性及其設計原則與案例

3.1引入主題學習資源必要性

首先，某些學科專業方向的基礎支撐學科較廣，碰到的實際問題往往涉及多個學科專業。主題學習有利于學生打破學科界限，圍繞某一主題進行學習，實現學習內容的綜合化、集成化。其次，現今針對非GIS專業的通用教材還無法完全滿足GIS課程教學的需要，急需任課教師針對本學科、學生、高校自身特點組織設計課程教學內容，因此針對不同專業引入主題學習資源恰逢其時。最后，學生相比基本原理普遍更傾向于學習應用技術，因為應用技術、操作技能等學生能夠直觀感受，提高學生的學習興趣。GIS主題學習資源正是針對某些應用主題，將應用操作技能融入其中。

3.2主題學習資源設計的原則與實踐案例

針對非GIS專業，GIS課程主題學習資源設計應符合以下原則。第一，主題學習資源設計的目標是為了讓學生應用GIS解決專業內實際問題，尤其是掌握GIS各種空間分析技術的特點及其解決工程實際的流程，而不是學習開發各種分析算法與軟件[2]。第二，主題學習資源設計要時刻注意“從實踐中來，到實踐中去”的原則。即首先在教學準備階段，要求主題學習資源的數據來源于工程實踐。其次在教學實施階段，教學內容的組織和安排要符合真實工程實踐的應用要求，在教學過程中以學生實踐操作應用為主，理論教學為輔，充分利用主題學習資源，為學生創造更多的專業技能實踐鍛煉機會。最后在教學總結與討論階段要求學生將所學知識和操作技能應用于真實的工程實踐。

GIS主題學習資源設計需涉及GIS的基本功能，包括數據的采集與處理、專題地圖制作、矢量數據分析、柵格數據分析、空間分析、DEM分析等[3]。結合參考資料、教師科研實踐與學校專業方向特點，設計多個主題學習資源案例，現將主要案例介紹如下：區域綠色GDP專題地圖制作，涉及GIS功能模塊：專題制圖等；區域基本農田數據庫建庫，涉及GIS功能模塊：數據采集、轉換、處理和屬性數據分析等；城市用地適宜性評價，涉及GIS功能模塊：矢量數據分析和柵格數據分析等；小區域DEM建立與地形分析，涉及GIS功能模塊：數據轉換、DEM分析和三維模擬等。

4.主題學習資源設計的多維互動

GIS主題學習資源的設計不可能一蹴而就，需要不斷地補充完善。在補充完善環節要做到主題學習資源設計與學校、教師、學生、應用行業等方面多層次、多維度的互動，以有效提升主題學習資源的質量與內涵，達到培養符合學科需要、社會需要人才的目的。

在學校層面，學校要鼓勵GIS主題學習資源設計等教學活動，形成一定的激勵機制，如將教師進行的主題學習資源設計工作與教師的職稱評定、獎金等掛鉤，引導教師重視科研成果轉化與課程建設的關系，通過主題學習資源建設推動課程內涵建設[4]。

在教師與學生層面，對于教師來說，在GIS主題學習資源設計的教學活動中從教學準備階段、教學實施階段和教學總結階段都要考慮自身科研課題、社會服務課題的知識轉化，將實際案例與實際工程項目與主題學習資源設計相融合，并且到用人單位了解專業需求情況，不斷完善主題學習資源。對于學生來說，首先是在課堂上針對教師所授主題學習資源，不斷實踐GIS操作技能，并在此基礎上將難點與疑惑點反饋給老師，幫助老師完善主題學習資源，另外有些學生在畢業論文、甚至課程論文環節可以應用GIS解決本專業領域的實際問題，為教師提供新的主題學習資源藍本。

在應用行業層面，教師和學生要時刻關注GIS技術在應用行業領域內的新理論、新方法的具體應用，甚至作為推動GIS在行業新應用的實踐者，這樣才能得到新主題學習資源的第一手資料。另外，學校、教師和學生也要與用人行業、單位多溝通，聽取其對人才培養的建議與要求，并將其融入主題學習資源設計。

參考文獻：

[1]喬閃.奧爾堡大學面向項目的高等教育體系[J].高等工程教育研究，2002（2）：69-72.

[2]賈澤露.非GIS專業地理信息系統課程教學思考[J].測繪科學，2008，33（5）：230-232.

[3]田雨，韓作振.基于arcgis面向專題應用的GIS課程實踐教學[J].實驗室研究與探索，2008，27（9）：46-49.

[4]郭亞東，段建南，黃文華.科研促進本科專業課實驗教學的實踐研究——以土地資源管理專業GIS課程實驗教學為例[J].高教論壇，2008，（8）：84-87.

基金項目：吉首大學2014年實驗教學和現代教育技術教學改革研究項目（2014SYJG041）。