“地理信息系統”愛國主義課程思政探索

朱宇 趙梅芳 朱良軍

［摘 要］ “地理信息系統”課程本身帶有鮮明的地圖性質，在挖掘“維護國家主權與領土完整”等課程思政元素方面具有其獨特的優勢，然而，關于新時代愛國主義教育背景下的“地理信息系統”課程思政教學改革研究鮮有報道。在結構式、潤物無聲式，以及新聞式教學設計原則指引下，通過理論與實際、新聞事件與課程、國家安全教育與文件學習、錯誤識別與糾正、時政與地理、歷史與地理相結合等手段，在“地理信息系統”各章節選取緒論、坐標系統、疊加分析、圖層渲染、地理配準等知識點，深度挖掘愛國主義課程思政元素，以期為新時代愛國主義教育背景下的高校課程教學改革提供借鑒。

［關鍵詞］ 教學改革；地理信息系統；新時代愛國主義；課程思政；元素挖掘

［基金項目］ 2020年度湖南省普通高等學校教學改革研究項目“生態學專業‘地理信息系統課程思政元素挖掘與實踐探索”（HNJG-2020-0371）；2020年度湖南省普通高等學校教學改革研究項目“新農科背景下農林院校生態學實踐育人功能拓展及路徑探索”（HNJG-2020-0368）；2020年度湖南省學位與研究生教育改革研究項目“服務創新引領開放崛起戰略背景下生態學研究生教育國際化研究”（2020JGYB153）；2020年度中南林業科技大學教學改革研究項目“‘雙一流及新農科背景下森林生態學理論與實踐教學一體化改革研究”（71302-12200073）

［作者簡介］ 朱 宇（1987—），男，黑龍江佳木斯人，博士，中南林業科技大學生命科學與技術學院講師，碩士生導師，主要從事3S技術森林生態應用研究；趙梅芳（1979—），女，湖南湘潭人，博士，中南林業科技大學生命科學與技術學院副教授，碩士生導師，主要從事3S技術森林生態應用研究；朱良軍（1987—），男，江蘇淮安人，博士，中南林業科技大學生命科學與技術學院講師，碩士生導師，主要從事樹木生長與氣候變化關系研究。

［中圖分類號］ G642.0；C229.29 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）13-0000-04 ［收稿日期］ 2022-11-11

2019年11月 ，中共中央、國務院印發《新時代愛國主義教育實施綱要》（以下簡稱《綱要》）中指出：“愛國主義是中華民族的民族心、民族魂，是中華民族最重要的精神財富，是中國人民和中華民族維護民族獨立和民族尊嚴強大精神動力。”［1］黨的二十大報告指出：“深入開展社會主義核心價值觀宣傳教育，深化愛國主義、集體主義、社會主義教育，著力培養擔當民族復興大任的時代新人。”［2］目前以課程思政為關鍵詞的地理信息系統教學改革研究較多［3-8］，但關于新時代愛國主義教育背景下的“地理信息系統”課程思政元素挖掘與教學改革研究鮮有報道。

一、“地理信息系統”課程特點與開展課程思政改革的意義

“地理信息系統”課程不僅是地理信息科學、測繪科學等專業的重要課程，同時也是生態學、林學等領域的重要支撐技術，課程本身帶有鮮明的地圖性質，在挖掘維護國家主權與領土完整等課程思政元素方面具有其獨特的優勢。充分挖掘并突顯“地理信息系統”課程所蘊含的新時代愛國主義課程思政元素具有重要意義。

二、“地理信息系統”愛國主義課程思政元素挖掘與案例

緊緊圍繞《綱要》要求，采用結構式教學設計、潤物無聲式教學設計，以及新聞式教學設計方法將愛國主義課程思政元素嵌入“地理信息系統”課程教學。

（一）《緒論》章節（潤物無聲式教學設計）

理論與實際相結合，挖掘“地理信息系統”愛國主義課程思政元素。列舉出身邊常見的地理信息系統App，網絡地理信息系統與移動地理信息系統相結合，如百度地圖、高德地圖上的公交、地鐵線路查詢導航功能，高鐵管家等移動應用程序的列車實時運行地圖，京東、淘寶等軟件上的訂單物流實時跟蹤功能、美團外賣實時跟蹤騎手位置功能，通過講解引入移動互聯網和高速鐵路在我國的快速發展。授課過程中，學生自行下載、安裝上述地理信息系統App。（1）親身感受地理信息系統的便利，培養學習興趣。親自感受地理信息系統為日常生活帶來的便利，親自體會到地理信息系統并非僅僅是課堂上的知識，而距離實際生活并不遙遠。（2）切身感受祖國的巨變，培養民族自豪。在黨的領導下，我國改革開放四十多年來的巨大成就，尤其是在移動互聯網以及基礎設施建設等領域，我國走在了世界的前列，無需依賴外國，獨立自主實現科技強國、交通強國、網絡強國。使學生切身體驗到我國近年來所取得的偉大成績，增強學生的民族自豪感，感受社會主義制度的優越性，增強學生道路自信、理論自信信念。正如《綱要》中指出：“用黨領導人民進行偉大社會革命的成果說話，用改革開放以來社會主義現代化建設的偉大成就說話，用新時代堅持和發展中國特色社會主義的生動實踐說話，用中國特色社會主義制度的優勢說話。”［1］

新聞事件與課程相結合，挖掘“地理信息系統”愛國主義課程思政元素：課程緒論章節中講解了地理信息系統軟件分類，即分為商業地理信息系統軟件（Commercial GIS）和開源地理信息系統軟件（Open source GIS）兩種。針對發生的部分高校“Matlab軟件被禁用”事件新聞熱點為例（新聞式教學設計），啟發學生思考，如果商業地理信息系統軟件被禁用，該如何解決？（1）利用開源地理信息系統軟件。如何通過利用開源地理信息系統軟件（如QGIS）規避商業地理信息系統軟件被禁用帶來的弊端？如何運用開源地理信息系統軟件進行學習、研究？必須加強學生自主學習能力建設。（2）使用我國獨立自主設計研發的地理信息系統軟件。此時可將地理信息系統應用課程進行適當擴展，引入開源空間信息基金會（Open Source Geospatial Foundation， OSGeo）（https：//www.osgeo.org/）、GDAL/ORG開源庫（https：//gdal.org/）、C/C++高級程序設計等GIS軟件開發相關話題，并結合授課教師以往地理信息系統程序設計開發經驗，引導對地理信息系統興趣濃厚的學生開展課外拓展學習與創新訓練。激勵學生投身開發我國自主知識產權的地理信息系統軟件，提高學生的科技報國意識和新時代大學生的使命擔當，報效祖國情懷。引導學生把個人理想追求融入國家和民族的事業中。正如《綱要》中指出：“在廣大知識分子中弘揚愛國奮斗精神。我國知識分子歷來有濃厚的家國情懷和強烈的社會責任感。……引導新時代知識分子把自己的理想同祖國的前途、把自己的人生同民族的命運緊密聯系在一起。”［1］

（二）《矢量分析》章節（潤物無聲式教學設計）

錯誤識別與糾正相結合，挖掘“地理信息系統”愛國主義課程思政元素。我們必須清醒地認識到，在當今世界上仍存在著少數對我國不友好的組織，包括一些學術科研組織，我們要時刻警惕他們的言行，尤其是當涉及中國主權和領土完整。例如，國外某些組織對外發布的地圖數據，可能存在著歪曲歷史事實，損害我國主權和領土完整的情況。某些國外發布的數據存在一些常識性錯誤，需要糾正，特別是涉及我國主權和領土完整，如我國臺灣、南海諸島、釣魚島等我國固有領土。在教師授課過程中，可分為以下幾個步驟：（1）展示正確版圖、輪廓映入腦海。首先，可向學生展示我國正規地圖出版社正式出版、標準的中華人民共和國地圖，使學生熟知我國版圖的正確輪廓。（2）識別地圖錯誤、練就“火眼金睛”。學生查看外國發布的、含有錯誤的數據，向學生提問，哪些地方出現錯誤？引導學生揭批、尋找錯誤，使學生練就一雙洞察地圖錯誤的“火眼金睛”。（3）修正地圖錯誤，還原事實真相。以外國發布的、含有錯誤的地圖數據為反面典型案例，使用正確的邊界線矢量圖層，通過地理信息系統矢量分析演示操作，修正邊界錯誤，形成正確的我國地圖矢量數據，隨后學生進行自主練習，掌握地理信息系統矢量分析方法，從而提高學生維護國家主權與領土完整的愛國意識。

（三）《坐標系統》章節（結構式教學設計）

國家安全教育與文件學習相結合，挖掘“地理信息系統”愛國主義課程思政元素。《坐標系統》章節講解不同坐標系統之間相互轉換與變換知識點時，講述因為不同大地基準與橢球體的坐標系統之間的轉換參數屬于秘密，相關部門不對外公開。進而引入國務院部門文件學習，例如2020年6月，自然資源部、國家保密局關于印發《測繪地理信息管理工作國家秘密范圍的規定》的通知（自然資發〔2020〕95號）及其附件《測繪地理信息管理工作國家秘密目錄》提到：“2000國家大地坐標系、1954年北京坐標系、1980西安坐標系之間的相互轉換參數。”［9］此類內容屬于長期機密，進一步對學生進行國家安全教育，提高學生國家安全意識。

（四）《地圖顯示》章節（潤物無聲式教學設計、新聞式教學設計）

新聞事件與課程相結合，挖掘“地理信息系統”愛國主義課程思政元素。“我國抗擊新冠肺炎疫情”世界疫情動態地圖中使用了地理信息系統圖層分級渲染功能。運用時間序列圖動態展現我國抗擊新冠肺炎疫情的成果，從中看出，我國成功地遏制了疫情的發展，以此激發學生熱愛祖國、相信黨和政府的愛國情懷，增強學生對道路自信、制度自信的信念。在教師授課過程中，可設置如下問題啟發學生思考：（1）世界新冠肺炎疫情動態地圖使用了哪一種圖層渲染技術？答案：分級渲染。（2）該圖層渲染所使用的色譜是離散突變型還是連續漸變型？答案：連續漸變型色譜。（3）若干國家矢量要素圖斑顯示為深紅色，而我國矢量要素圖斑顯示為淺紅色，說明什么？答案：深紅色代表病例累計數量相對較多，淺紅色代表病例累計數量相對較少，說明我國疫情防控取得顯著成效。正如《綱要》中指出：“在歷史與現實、國際與國內的對比中，引導人們深刻認識中國共產黨為什么‘能、馬克思主義為什么‘行、中國特色社會主義為什么‘好。”［1］

（五）《幾何變換》章節（潤物無聲式教學設計）

地理與歷史相互結合，挖掘“地理信息系統”愛國主義課程思政元素。以我國歷史地理學科主要奠基人和開拓者、著名歷史地理學家譚其驤先生主編，中國地圖出版社出版的《中國歷史地圖集》為例，講解如何利用紙質版材料開展地理信息系統研究。具體步驟如下：（1）以圖集中的中國各個歷史時期的紙質版疆域地圖為原始圖件，使用電子掃描設備對其進行掃描，形成電子掃描件。（2）載入電子掃描件，開啟地理信息系統地理配準功能，將地圖中經緯網交叉點坐標作為大地控制點，實現地理配準，獲取正確的經緯度坐標。（3）在地理配準的基礎上開啟矢量化操作，形成各個歷史時期的矢量數據。在教師授課過程中，可設置如下問題啟發學生思考：請仔細觀察古代各個時期圖層中的中華民族母親河之一的黃河河道，以及山東、江蘇的沿海部分海岸線的歷史變遷，嘗試從地理學角度進行解析。通過一系列地理信息系統操作，激發學生對祖國悠久歷史和燦爛文化的熱愛。

結語

在黨的二十大報告指引下，在《綱要》的要求下，在結構式、潤物無聲式以及新聞式教學設計原則指引下，通過理論與實際、新聞事件與課程、國家安全教育與文件學習、錯誤識別與糾正、時政與地理、宏觀與微觀、歷史與地理相結合等手段，在“地理信息系統”各章節選取緒論、疊加分析、圖層渲染、地理配準等知識點，深度挖掘新時代愛國主義課程思政元素，并融入課堂，使課堂充滿活力、富有效率，從而吸引學生的注意力，引發思考，以期為新時代愛國主義教育背景下的高校課程教學改革提供借鑒。

參考文獻

［1］中共中央 國務院印發《新時代愛國主義教育實施綱要》［EB/OL］.（2019-11-12）［2022-11-03］.http：//www.gov.cn/zhengce/2019-11/12/content_5451352.htm.

［2］習近平：高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設社會主義現代化國家而團結奮斗［EB/OL］.（2022-10-25）［2022-11-03］.http：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.

［3］吳佳妮，鄒丹，肖汶斌，等.“地理信息系統”課程開展課程思政教學探討［J］.教育教學論壇，2021（41）：129-132.

［4］李發源，焦浩洋.《地理信息系統原理》課程思政實驗設計初探：以“一帶一路”實驗為例［J］.南京師大學報（自然科學版），2021，44（S1）：57-63.

［5］戚玉嬌，張廣奇.案例教學與課程思政融合模式下的園林專業“地理信息系統”課程改革探索［J］.現代園藝，2022，45（17）：176-178.

［6］孫偉偉，楊剛，陳碧遠.地理信息系統課程思政教學探討［J］.寧波大學學報（教育科學版），2020，42（5）：89-93.

［7］李玉芝，王啟田.高職測繪地理信息類專業課程思政教學模式研究與實踐：以“地理信息系統技術應用”為例［J］.測繪與空間地理信息，2022，45（9）：29-32.

［8］鄧佩如，岳夢溪，楊宏偉.課程思政融入高職院校“地理信息系統”課程初探［J］.科學咨詢（教育科研），2021（7）：99-100.

［9］自然資源部 國家保密局關于印發《測繪地理信息管理工作國家秘密范圍的規定》的通知：自然資發〔2020〕95號［EB/OL］.（2020-06-18）［2022-11-03］.http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-07/08/content_5525075.htm.

Abstract： The geographic information system （GIS） course itself has a distinct cartographic character. It has its unique advantages in exploring the elements of curriculum ideology and politics， such as safeguarding national sovereignty and territorial integrity. At present， the studies on the teaching reform of curriculum ideology and politics in GIS under the background of patriotism education in the New Era rarely reported. Under the guidance of the principles of structural， subtle influence and journalistic teaching design， by combining news events and courses， national security education and document learning， error identification and correction， current politics and geography， history and geography， etc.， we selected knowledge points in each GIS chapter （e.g.， introduction， coordinate systems， overlay analysis， layer renderer， georeferencing， etc.） to deeply explore the elements of curriculum ideology and politics under the background of patriotism education in the New Era， in order to provide reference for the reform of curriculum ideology and politics under the background of patriotism education in the New Era.

Key words： teaching reform; geographic information system （GIS）; patriotism education in the New Era; curriculum ideology and politics; element mining