多模式融合教學(xué)法在“坐標(biāo)系統(tǒng)和投影”教學(xué)中的應(yīng)用

趙珍珍 馮建迪

【摘要】坐標(biāo)系統(tǒng)和投影是地理信息科學(xué)專業(yè)和測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文從教授學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，以提高實(shí)踐能力和增強(qiáng)創(chuàng)新素質(zhì)為教學(xué)目標(biāo)，研究融合問題導(dǎo)入式、學(xué)習(xí)遞進(jìn)式和任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式下如何讓學(xué)生掌握坐標(biāo)系統(tǒng)的原理和投影轉(zhuǎn)換的方法，并在不同專業(yè)不同年級(jí)的學(xué)生中進(jìn)行了實(shí)踐，取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】坐標(biāo)系統(tǒng)? 投影? 混合式教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）48-0008-02

引言

坐標(biāo)系統(tǒng)和投影，作為地理信息科學(xué)專業(yè)和測(cè)繪工程專業(yè)核心內(nèi)容之一，在“地理信息系統(tǒng)原理”、“遙感原理與應(yīng)用”、“地圖制圖學(xué)”、“GNSS原理與應(yīng)用”、“測(cè)量學(xué)”和“攝影測(cè)量學(xué)”等課程中都有重要的一章內(nèi)容進(jìn)行講授。但其數(shù)學(xué)原理性較強(qiáng)以及內(nèi)容比較抽象，學(xué)生若不深入掌握其原理，則會(huì)一知半解。同時(shí)，若所學(xué)知識(shí)不與實(shí)踐相結(jié)合，則學(xué)生不會(huì)應(yīng)用。為此，如何選擇合理的、高效的教學(xué)模式開展教學(xué)，如何根據(jù)地理信息科學(xué)專業(yè)和測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)提高學(xué)生在“坐標(biāo)系統(tǒng)和投影”方向的理解、應(yīng)用和創(chuàng)新能力，成為各類開設(shè)“坐標(biāo)系統(tǒng)和投影”課程教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。

本文基于上述現(xiàn)狀和引出的問題，我們進(jìn)行教學(xué)模式改革，提出問題導(dǎo)入式、學(xué)習(xí)遞進(jìn)式和任務(wù)驅(qū)動(dòng)式多種方法融合的教學(xué)模式，以此提高學(xué)生對(duì)“坐標(biāo)系統(tǒng)和投影”的理解，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。面向地理信息科學(xué)專業(yè)和測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生，在《地理信息系統(tǒng)軟件應(yīng)用》和《GIS工程實(shí)踐》教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用，取得了良好的效果。

1.問題導(dǎo)入式教學(xué)

問題導(dǎo)入式教學(xué)通過問題情境設(shè)置、實(shí)際問題導(dǎo)入和針對(duì)性問題設(shè)置等方式，明確學(xué)習(xí)課程的目的及意義，激發(fā)學(xué)生潛在學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性[1]。講解“坐標(biāo)系統(tǒng)和投影”之前，利用提供的只有地理坐標(biāo)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生在ArcGIS軟件中進(jìn)行面積量算和統(tǒng)計(jì)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)嘗試后，發(fā)現(xiàn)問題：ArcGIS軟件中的面積量算工具和面積統(tǒng)計(jì)工具不能使用。進(jìn)而引出地理坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系，發(fā)現(xiàn)兩者在實(shí)踐應(yīng)用中的異同點(diǎn)。

2.學(xué)習(xí)遞進(jìn)式教學(xué)

遞進(jìn)式教學(xué)是將復(fù)雜知識(shí)點(diǎn)展開成多部分，各部分之間按照相似結(jié)構(gòu)，由易到難，由淺入深，循序漸進(jìn)的教學(xué)方法。基于導(dǎo)入的問題，展開對(duì)地理坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系的學(xué)習(xí)[2]。但“坐標(biāo)系統(tǒng)和投影”的內(nèi)容較多、數(shù)學(xué)公式多且較為復(fù)雜，構(gòu)建遞進(jìn)式學(xué)習(xí)方法，降低學(xué)習(xí)難度，使學(xué)生較好的理解知識(shí)的形成過程。例如：從為什么要構(gòu)建地球橢球體，到大地基準(zhǔn)面的建立，再到為什么進(jìn)行地圖投影以及如何進(jìn)行地圖投影。每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解都按照“Why-What-How”順序，從直觀到抽象，從現(xiàn)象到本質(zhì)，由局部到整體，層層遞升，讓學(xué)生帶著問題來循序漸進(jìn)的掌握復(fù)雜理論知識(shí)。

3.任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)是基于問題解決和任務(wù)完成，建立學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的多維互動(dòng)教學(xué)方法。為解決問題和完成學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生必須依靠自己或通過團(tuán)隊(duì)合作，鞏固、學(xué)習(xí)和探索新舊知識(shí)和技能。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的核心是任務(wù)，教師可基于測(cè)繪工程常見的實(shí)際案例進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如：將未定義坐標(biāo)系的實(shí)測(cè)宗地?cái)?shù)據(jù)正確定義地理坐標(biāo)系和投影轉(zhuǎn)換;不同坐標(biāo)系的省級(jí)矢量數(shù)據(jù)和全國矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，使兩者具有相同坐標(biāo)系。通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，更能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

結(jié)論

針對(duì)“坐標(biāo)系統(tǒng)和投影”知識(shí)點(diǎn)講解，融合問題導(dǎo)入式、學(xué)習(xí)遞進(jìn)式和任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的多模式教學(xué)方法，突破了傳統(tǒng)以教師純講述的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生參與、主動(dòng)思考。在《地理信息系統(tǒng)軟件應(yīng)用》和《GIS工程實(shí)踐》課程期末考試中設(shè)置了與“坐標(biāo)系統(tǒng)和投影”相關(guān)的題目，學(xué)生得分率較高。同時(shí)在《地理信息系統(tǒng)軟件實(shí)習(xí)》和《地理信息系統(tǒng)開發(fā)實(shí)習(xí)》中，測(cè)繪工程和地理信息科學(xué)的學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)矢量數(shù)據(jù)和衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)定義和投影變換。因此，適用于“坐標(biāo)系統(tǒng)和投影”的多模式融合教學(xué)方法可推廣應(yīng)用于《地理信息系統(tǒng)原理》、《測(cè)量學(xué)》、《遙感原理與應(yīng)用》等其他專業(yè)課程，從而提高“坐標(biāo)系統(tǒng)和投影”這一重要知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]周志成，韓強(qiáng)，孟憲東，王恩江.“問題導(dǎo)入式”專題教學(xué)改革探索與思考[J].思想理論教育導(dǎo)刊，2014（03）：73-76.

[2]李春榮.異質(zhì)合作學(xué)習(xí)與分層遞進(jìn)教學(xué)模式初探[J].中國校外教育，2010（05）：113+125.

作者簡介：

趙珍珍，女，漢族，1987年3月生，山東濟(jì)寧人，博士，講師，研究方向：環(huán)境遙感。

馮建迪，男，漢族，1988年1月生，山東菏澤人，博士，講師，研究方向：GNSS數(shù)據(jù)處理。