以案例和實踐為導向的地圖學教學研究

袁平 張官進 馬強 張振國

摘要為了更好地改善地圖學教學質量，本課程進行了以案例和實踐為導向的教學模式改革。文章針對應用型本科院校人才培養定位與目標要求，結合現代地圖學的發展趨勢和傳統地圖學教學現狀，探討了新形勢下應用型本科院校地圖學教學中存在的問題，提出以案例和實踐為導向的教學改革措施，并針對性地提出具體舉措。通過課程改革，提升學生課堂參與度，激發學生主動學習的積極性，培養學生的實踐操作能力，鍛煉學生深入思考和創新的能力，提高教學質量，完成課程的教學目標。

關鍵詞 地圖學；案例教學；實踐教學；地理信息系統

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.12.043

專業課程是針對人才培養方向，結合企事業單位崗位任職需求開設的課程，其直接影響本科畢業生未來工作的任職能力[1-2]。地圖學課程特點為多學科交叉、知識更新快速、實踐應用廣泛，極具應用性和現實性，在地理信息科學專業課程中占有重要的地位[3]。近年來，伴隨著云技術、虛擬現實和大數據技術的完善，出現了不斷改進的關于制圖的理論和制圖方法，但目前高校地圖學教學偏重于理論知識的灌輸、實踐相對簡單、案例教學較少，導致地圖學畢業生掌握的技能與企事業單位人才需求存在不少差距。對于應用型高校而言，全面提高人才培養能力，實現人才高質量發展，讓畢業生有較好的理論聯系實際的能力，是目前高校教學改革研究的重要課題之一[4-5]。因此，為解決本科生地圖學學習過程中存在的實際困難與問題，提高課程教學效果，增強本科生獲取數據和地圖綜合制圖能力，滿足企事業單位對地圖學畢業生的要求，各高校地圖學的學科建設、內容體系以及教學方法需要進一步完善和改進。本文結合現代地圖學的發展趨勢與傳統地圖學教學現狀，探討新形勢下應用型本科院校“地圖學”教學中存在的問題，提出以案例和實踐為導向的教學改革措施。通過《地圖學》教學改革改善該課程教學質量，提高學生地圖設計與應用的能力。

1“地圖學”課程教學現狀研究

“地圖學”作為國內高校地理類、測繪類專業本科生的基礎專業課，是很多專業課程的前導課程，目前各高校、科研機構及相關教育工作者對其教學內容及教學手段與實踐方法均進行了深入的研究。

1.1地圖學研究的內容體系

傳統地圖學理念認為，地圖學是研究地圖理論及地圖制圖工藝和地圖分析與應用的科學，“地圖投影”“專題地圖設計與制作”“地圖應用與分析”一直是傳統地圖學課程的教學重點。近年來，隨著計算機軟硬件的發展、遙感和衛星導航定位技術的應用、數據庫技術的推進、網絡系統的高速進步、物聯網技術和云計算的出現，使得地圖學學科邁入信息化時代，教學內容新增了數字化地圖學、網絡地圖制圖學、智能地圖學等；隨著信息論、控制論和系統論的出現，地圖模型技術在地圖學教學中被顯現出來。現代地圖學的重點已從如何制作地圖向如何更好地輔助管理空間數據、空間信息可視化、時空大數據分析、數據挖掘、地理美學等轉化。在此背景下，地圖學課程教學模式與方法應該進行相應的改革，幫助本科生更好地理解和掌握現代地圖學學科前沿，使地理科學、測繪科學和地理信息科學等專業技術人才更適應大數據和新技術快速發展的信息化時代。

1.2地圖學課程教學內容的改革研究

在現代地圖學學科背景下，有學者強調以先進性、創新性的教學理念和適應性、引領性的教學原則改革課程教學內容；也有專家強調地圖學課程改革要依托學科背景，激發學生的創新思維能力，重視理論水平和實踐能力的培養，造就高層次復合型人才[6-7]。

1.3地圖學課程實踐教學模式的改革研究

過去我國地圖學研究引用國外的理論較多，但由于國情不同，經濟發展階段不同，導致內容出現理論與實踐脫節的現象。有學者提出通過課堂討論和實踐教學的方式來提高學生對地圖學研究的認識水平及分析問題、解決問題的能力，強調學生對教學的參與性，對于提高學生的學習積極性十分重要，并具有引導作用[8-9]。也有學者根據地圖學學科特點提出構筑面向本科生的“授課—實驗—實習”實踐平臺，提出自己的創新觀點和想法。

1.4地圖學課程教學方法與手段的改革現狀研究

有學者提出在教學過程中利用多媒體教學手段，采用案例式、啟發引導式、討論式和自助式等教學方法，同時改變傳統的考核方式，以適應新的教學改革[10-11]。也有學者提出綜合運用典型案例分析、課堂討論、課堂提問、自助式學習等多種教學方法，通過以社會實踐為核心的綜合制圖實習，搭建培養優秀復合型人才的教學平臺[12]。

筆者針對安徽科技學院17級（畢業2年）、18級（畢業1年）、19級和20級地理信息科學專業近250名本科生就地圖學課程教學模式與教學方法改革若干問題開展問卷調查，結果顯示，教師在教學過程中要加強案例分析及實驗演示，強調地圖學是將地圖理論、制圖技術運用到實踐中。

目前的地圖學改革研究主要從教學內容、教學模式和教學方法等方面提出了一些針對性的建議，但也存在一些不足：一是對于現階段學習地圖學的導向、目標沒有進行清晰的界定，對于現階段我國企事業單位對地圖學人才需求內容的體現不足；二是對于地圖學教學中存在的問題，往往是基于現狀的定性歸納總結，缺少針對問題解決的鮮活案例及實踐經驗支持；三是對實踐和案例式教學多為設想及建議，沒有充分體現在課程教學中。因此，本研究以案例教學、實踐教學為教學改革切入點，針對性地提出具體舉措。

2以案例和實踐為導向的“地圖學”教學改革措施

課程組針對地圖學教學中存在的問題，結合GIS專業對學生培養目標等基本要求，對現有“地圖學”課程體系進行優化。首先，培養對象基本情況分析，主要包括培養對象專業基礎、先修課程的學習及學生知識結構等多個方面，以達到明確培養對象基本情況的目的。其次，在明確學生基本情況的基礎上，以專業的培養要求和社會實踐的應用能力為導向制訂該課程的教學目標，即在保證學生掌握基本知識的同時，滿足地理信息科學專業對地圖學應用的行業需求，能使用地圖學知識解決實際問題。

2.1案例教學改革措施

案例教學是針對地圖學每個教學內容，深入挖掘國家、行業和學校等不同方面的教學案例。教師在授課過程中，通過教學案例講授知識點，使本科生專業知識學習做到“看得見”“摸得著”“記得住”[13]。例如：①《地圖學》緒論部分，教師通過準備生活中常見的天氣預報圖、交通導航圖、中國地圖、荊軻獻地圖刺秦王的歷史典故等多個案例，使學生認識到地圖無處不在，且作用顯著。通過建設地圖學科“相關人物”檔案庫，增加推動地圖學學科發展相關人物的詳細介紹（由于課程內容所限，學生無法全面了解有關知識），使學生全面系統地了解地圖和地圖學科發展歷程。②“地圖投影”章節理論性強，投影變形種類繁多，投影過程抽象復雜，教學重點為各類地圖投影的原理與應用。認識地圖投影部分，教師借助ArcGIS軟件自帶的地圖數據，請學生依次打開各種投影下的世界地圖，直觀感受不同地圖投影的實質變化。常見地圖投影原理介紹部分，針對每一類常見地圖投影，教師首先介紹該類投影的應用案例，并展示典型地圖、相關模擬動畫等，引導學生根據自己所學知識，對每類投影進行分析，給出判斷的理由，最后教師對其特點和原理進行總結，使深奧難懂的地圖投影變得容易理解。③專題地圖設計與制作部分，筆者以親身參與的全國第四次臨泉縣國土空間規劃項目中涉及的土地利用現狀圖、三區三線劃定圖、自然災害風險普查圖等為例，將地圖符號化、地圖色彩、地圖注記、地圖概括、專題地圖內容的表示等章節均以該項目進行講解，降低學生的理解難度，激發學生的學習興趣，學生在掌握教學大綱要求的知識外，還熟悉了項目實施流程。④地圖應用與分析部分，教師準備學校遙感影像變化對比、三維導航系統演示等多個案例，學生通過多媒體資料的觀看，配合教師的講解，使學生認識到生活中存在大量的GIS空間分析案例，顯著提高學生的學習興趣。

2.2實踐教學改革措施

實踐教學是地圖學理論教學的拓展和延續，通過理論與實踐的有機結合，達到鞏固和掌握課堂理論知識、提高學生制圖能力的教學目標，在地圖教學中占有重要地位[14-15]。地圖學實踐教學一方面安排課時使學生鞏固傳統的地圖制圖方法，使學生掌握ArcGIS、SuperMap這類傳統地圖制圖工具的使用；另一方面安排更多的課時來講解新形勢下的地圖制作，要求學生熟練使用3DMax、SketchUp等三維地圖制作軟件。在實踐方式上，還需要利用多渠道培養學生的興趣，提升他們的動手能力和科研創造性。實踐教學的延伸可以采用以下三種方式：①鼓勵學生積極參加國內外著名GIS、制圖軟件公司組織的專業技能大賽（如ESRI中國大學生GIS軟件開發大賽、全國高校GIS技能大賽、安徽省高校GIS應用技能大賽等），激發學生對數字制圖理論和技術學習與應用的熱情。②鼓勵學生利用假期進入GIS、地圖制圖與應用相關企事業單位進行地圖制圖實踐，通過參與實際項目，提高實踐能力，提升本科畢業生的就業能力。③鼓勵學生加入本專業老師的團隊，通過系統深入的科研探索，啟發他們的思維能力，培養學生的創造能力。

3結語

地圖是一門理論和實踐并重的學科，其教學需緊跟社會科學技術的前沿，應不斷完善教學內容和探索新的教學方法，提升整體教學質量和教學效果。本研究以案例和實踐教學為導向開展課程改革研究，不僅滿足了地理信息科學專業認證對于人才培養的要求，也提升了應用型高校本科畢業生的動手能力、分析能力、創新能力。本研究為新形勢下的地方應用型高校地理信息系統專業人才培養提供了參考。

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