高職院校地理信息系統(tǒng)教學(xué)改革探討

蘇旭芳　李衛(wèi)寧

【摘 要】根據(jù)地理信息系統(tǒng)的教學(xué)現(xiàn)狀，分析了教學(xué)中存在的問題，結(jié)合學(xué)生的就業(yè)方向和GIS專業(yè)培養(yǎng)目標，提出了理論實踐一體化、加強教材和師資建設(shè)、完善教學(xué)計劃和實驗室建設(shè)的改革方案，以期提升教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)；教改；理論實踐一體化

1 引言

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計用來支持空間數(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。隨著社會的發(fā)展，GIS已從一門技術(shù)發(fā)展為一門科學(xué)，從研究層面向服務(wù)層面轉(zhuǎn)移。1997年， 我國教育部設(shè)立了GIS專業(yè)，目前全國已有100余所院校設(shè)立了GIS專業(yè)[1]。GIS是一門實踐性很強的學(xué)科，特別注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐操作能力，對于以培養(yǎng)職業(yè)技術(shù)型人才的高職院校來說更是如此。

2 教學(xué)現(xiàn)狀

桂林理工大學(xué)南寧分校的地理信息系統(tǒng)與地圖制圖技術(shù)專業(yè)創(chuàng)辦于2011年，以測繪為基礎(chǔ)興辦而起。本校基于高職教育的定位，借鑒其他高校GIS專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗，將作為專業(yè)必修課的《地理信息系統(tǒng)》安排在大一下學(xué)期，總共68學(xué)時，理論教學(xué)和實踐教學(xué)各占34學(xué)時。在大一上學(xué)期安排有基礎(chǔ)知識課程：《高等數(shù)學(xué)》、《工程制圖》和《測量學(xué)》；在學(xué)習(xí)《地理信息系統(tǒng)》的同時，安排有基礎(chǔ)技術(shù)課程：《地圖制圖學(xué)》、《AutoCAD制圖》；之后還安排《GPS原理與應(yīng)用》、《數(shù)字化測量》、《GIS軟件應(yīng)用》和《ArcGIS軟件操作》等專業(yè)技術(shù)課程。

3 教學(xué)存在的問題

本校開設(shè)GIS專業(yè)只有5年，GIS專業(yè)建設(shè)有待完善，課程教學(xué)也存在一些問題，總結(jié)如下：

3.1 理論教學(xué)與實踐教學(xué)分離

雖然教學(xué)計劃中《地理信息系統(tǒng)》的理論教學(xué)和實踐教學(xué)各占一半學(xué)時，但實際教學(xué)是在多媒體教室進行，一些涉及實踐的知識，如空間分析，只能教師操作示范，學(xué)生觀看而沒有實際動手操作的機會，這種感官式的學(xué)習(xí)模式非常不利于學(xué)生掌握抽象難懂的GIS知識。由于在多媒體教室教學(xué)，教師更偏重理論知識的講解，在教授學(xué)生理論知識時沒能培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力。

3.2 教材不合適，教學(xué)方法單一

我國的地理信息系統(tǒng)教材相對較少，且基本上都基于本科教學(xué)編寫，偏重理論知識。GIS理論本就抽象深奧，本科教材的深度和廣度都不適于高職教學(xué)。個別教師教學(xué)方法單一，教學(xué)內(nèi)容局限于課本知識，講解不形象、透徹，導(dǎo)致學(xué)生對GIS知識一知半解，缺乏學(xué)習(xí)動力和學(xué)習(xí)興趣。

3.3 教學(xué)計劃有待改善

地理信息系統(tǒng)是多種學(xué)科交叉的產(chǎn)物[2]，在學(xué)習(xí)《地理信息系統(tǒng)》之前，應(yīng)讓學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識，如攝影測量、遙感等，而目前的教學(xué)計劃把一些相關(guān)課程安排在《地理信息系統(tǒng)》程之后。實踐課程如《ArcGIS軟件操作》也安排在大二下學(xué)期，與《地理信息系統(tǒng)》課程的教學(xué)缺少有效連接。

4 教學(xué)改革方案

根據(jù)本校兩屆GIS專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況來看，就業(yè)方向主要集中在測繪和GIS應(yīng)用，這兩個方向都要求畢業(yè)生有較強的動手能力，能運用所學(xué)的知識解決工作中遇到的實際問題。結(jié)合GIS專業(yè)注重動手能力的培養(yǎng)目標，針對上述GIS教學(xué)中存在的問題，提出以下教學(xué)改革方案，以期提升《地理信息系統(tǒng)》課程的教學(xué)效果，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。

4.1 強化實踐教學(xué)，理論實踐一體化

實踐教學(xué)是高職教育的重要環(huán)節(jié)，結(jié)合《地理信息系統(tǒng)》課程的特點，教學(xué)地點最好安排在專業(yè)的GIS實驗室，至少實踐教學(xué)應(yīng)該在裝有GIS軟件的機房。在學(xué)習(xí)空間分析等實踐內(nèi)容時，教師講解示范，學(xué)生邊學(xué)邊練，親自動手操作，既能加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解，又能鍛煉動手能力。

為了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、自主能力，可借鑒其他高校的教學(xué)方法，如寧夏大學(xué)《ArcGIS軟件應(yīng)用》課程的專題應(yīng)用教學(xué)模式[3]或中國環(huán)境管理干部學(xué)院《環(huán)境規(guī)劃與評價GIS技術(shù)》課程的項目教學(xué)法[4]，將理論知識融于項目、專題的分析和操作中，使抽象的理論知識變得形象易懂，實現(xiàn)理論實踐一體化。

4.2 加強教材建設(shè)，豐富教學(xué)內(nèi)容

GIS是一門迅速發(fā)展中的學(xué)科，高職的地理信息系統(tǒng)教材應(yīng)符合高職教育的特點，既要難度適中，又要實踐性強，實現(xiàn)理論實踐一體化，還應(yīng)體現(xiàn)GIS的最新發(fā)展狀況。加強高職的地理信息系統(tǒng)教材建設(shè)勢在必行，國外有許多優(yōu)秀的GIS教材可供我們引進和學(xué)習(xí)。

根據(jù)本校畢業(yè)生的就業(yè)方向，本課程將地理信息系統(tǒng)限制在技術(shù)層面，從系統(tǒng)的角度進行GIS基本理論和技術(shù)方法的闡述，重點培養(yǎng)學(xué)生在空間數(shù)據(jù)獲取、空間數(shù)據(jù)處理、空間分析、GIS產(chǎn)品輸出和GIS應(yīng)用方面的綜合能力。另外，可根據(jù)國內(nèi)外GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)和社會對GIS專業(yè)人才的需求，適當調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，并引入一些典型實際案例，增強教學(xué)內(nèi)容的實用性和豐富性。

4.3 完善教學(xué)計劃

教學(xué)計劃是課程設(shè)置的整體規(guī)劃，完善的課程設(shè)置既有層次性又有系統(tǒng)性， 各課程在教學(xué)內(nèi)容上不交叉重復(fù)。建議調(diào)整課程的開設(shè)順序，把《ArcGIS軟件操作》與《地理信息系統(tǒng)》安排在同一學(xué)期，因為大部分地理信息系統(tǒng)教材在介紹空間分析等實踐內(nèi)容時，都以ArcGIS軟件為平臺。上這兩門課的教師應(yīng)溝通好，做到上課內(nèi)容不重復(fù)，理論知識與實踐有效連接。遙感對GIS的重要性不言而喻，在學(xué)習(xí)ENVI等遙感軟件前，應(yīng)讓學(xué)生學(xué)習(xí)一些核心的遙感理論知識。現(xiàn)行教學(xué)計劃中沒有遙感理論知識的課程，建議增加此課程。

4.4 加強師資建設(shè)，提高教學(xué)水平

師資力量直接影響著教學(xué)水平。GIS在不斷發(fā)展，GIS專業(yè)軟件也在更新?lián)Q代，教師也應(yīng)不斷學(xué)習(xí)，掌握前沿的專業(yè)知識，提高教學(xué)水平。學(xué)校可組織教師參與各大GIS軟件公司的GIS專業(yè)技能培訓(xùn)，如ERSI公司在全國開展的ArcGIS培訓(xùn)、ERDAS培訓(xùn)、ENVI培訓(xùn)，超圖公司開展的SuperMap培訓(xùn)。教師也應(yīng)積極申報課題、項目，或組織、指導(dǎo)學(xué)生參加各大GIS軟件開發(fā)商承辦的GIS技能比賽，如全國高校GIS技能大賽、SuperMap杯等，通過多種途徑來提升自身專業(yè)技能和教學(xué)水平。

4.5 完善專業(yè)GIS實驗室建設(shè)

GIS是一門實踐性很強的學(xué)科，完善的實驗教學(xué)平臺對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力意義重大。本校雖有GIS實驗室，但還需完善建設(shè)，使其滿足以下教學(xué)需求：能運行專業(yè)GIS軟件的高性能計算機、常用的GIS軟件及實驗數(shù)據(jù)，實驗教學(xué)中所需的掃描儀、繪圖儀，觀察遙感影像所需的立體眼鏡等設(shè)備。建議學(xué)校與GIS應(yīng)用部門聯(lián)系，建立校企合作機制，建立校外實習(xí)基地，讓學(xué)生可以在現(xiàn)實的GIS應(yīng)用實踐中得到鍛煉，為學(xué)生步入社會、走上工作崗位打下堅實基礎(chǔ)[5]。

5 結(jié)語

地理信息系統(tǒng)改變了我們的生活，社會對地理信息系統(tǒng)專業(yè)人才的需求也越來越大。在地理信息系統(tǒng)的教學(xué)中，應(yīng)將抽象的理論知識融入實踐項目、專題中，使學(xué)生在實踐過程中學(xué)習(xí)專業(yè)知識，在應(yīng)用GIS技術(shù)解決實際問題的過程中深化對GIS理論知識的理解，將GIS的基本理論融會貫通，從而達到培養(yǎng)GIS專業(yè)人才的目的。

參考文獻：

[1]羅志軍.農(nóng)業(yè)院校GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式與課程體系建設(shè)[J].地理空間信息，2011，（1）：143-145.

[2]鄔倫，劉瑜等.地理信息系統(tǒng)原理、方法和應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2001.

[3]石云.GIS課程實踐教學(xué)改革[J].教育教學(xué)論壇，2015，（20）：103-104.

[4]吳玉紅.高職GIS應(yīng)用類課程項目化教學(xué)改革與實踐——以《環(huán)境規(guī)劃與評價GIS技術(shù)》為例[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報，2013，23，（3）：80-83.

[5]王新闖，張合兵等.“GIS原理與應(yīng)用”教學(xué)改革初探[J].中國電力教育，2011， （35）：139-140.

作者簡介：

蘇旭芳（1986～），女，碩士，研究方向：GIS技術(shù)應(yīng)用研究與遙感數(shù)據(jù)處理。