地理科學專業“地理信息系統”課程的研究與實施

［摘 要］ 地理科學專業“地理信息系統”課程是研究地理要素或者地理綜合體空間分布規律、時間演變過程和區域特征的一門課程，是培育地理學專業人才隊伍的關鍵課程，也是地理科學專業課程建設的重要組成部分。以蘭州城市學院城市環境學院地理學專業為調查對象，深入分析了地理科學專業“地理信息系統”課程的教學現狀，指出教學實施過程中存在的問題：一是教學大綱要求過高，二是教學內容與實際內容應用差距過大，三是教學方法單一，四是考核方式有待改革。根據上述問題，結合所學專業知識制定了行之有效的改善對策：一是明確“地理信息系統”課程教學大綱的教學改革方向，二是“地理信息系統”課程教學內容要符合實際應用需求，三是豐富“地理信息系統”課程教學方法，四是推動“地理信息系統”課程教學考核方式改革。以期有效推動“地理信息系統”課程教學的創新改革，為培育更多新時代地理科學專業人才隊伍奠定基礎。

［關鍵詞］ 地理信息系統（GIS）；教學技術；地理科學專業；

［基金項目］ 2022年度甘肅省委組織部隴原青年創新創業人才（團隊）項目“疏勒河流域不同尺度景觀格局變化對水沙及水質的影響研究”（2022LQTD39）；2024年度蘭州城市學院艾黎學科建設計劃；2023年度甘肅省高等教育教學成果培育項目“數字化學習資源使用對高校學生數據素養的影響研究”（2023-159）

［作者簡介］ 斯朗旺修（1999—），男（藏族），西藏芒康人，學士，主要從事教育教學研究；曾建軍（1986—），男，甘肅榆中人，博士，蘭州城市學院城市環境學院副教授（通信作者），碩士生導師，主要從事水資源與水利工程研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）28-0098-06 ［收稿日期］ 2023-06-02

引言

地理信息系統是一個新興領域，專注于地理信息的收集、管理、處理和分析，利用先進的技術和方法，如地理信息系統（GIS）、遙感（GIS）和全球定位系統（GPS），來處理和解釋地理數據。地理信息系統（GIS）的一個關鍵特點是強調空間分析和空間關系［1］。也就是說，它不僅關注事物的分布和變化，而且更重要的是理解和解釋這些空間模式的原因及意義［2］。隨著社會的不斷進步，地理科學專業人才的需求量越來越大，尤其是企業對熟悉地理信息系統（GIS）高精尖技術型人才更加青睞。

我國地理信息系統人才比較匱乏，“地理信息系統”作為地理科學專業的主要課程，是培育地理科學專業人才隊伍的關鍵課程和重要組成部分［3-4］。現階段，關于地理科學專業“地理信息系統”課程的研究還比較少，主要集中在理論探討、課程模式等方面，教學授課也停留在表層，尚未深入挖掘“地理信息系統”課程的知識內涵。為此，“地理信息系統”課程教學須從教學大綱、教學內容、教學方法、教學考核方式進行改革［5-7］。本研究通過分析地理科學專業“地理信息系統”教學現狀，提出“地理信息系統”課程教學中存在的問題，分析問題，并結合所學的專業知識，制定出行之有效的改善策略，旨在有效推動地理科學專業“地理信息系統”課程的創新改革，提高“地理信息系統”課程的教學質量和教學水平。

研究采用問卷調查的形式。為了確保問卷調查數據的真實性，對蘭州城市學院地理科學專業200名學生發放問卷，其中，地理191班54人，地理192班49人，地理202班51人，地理201班46人。采用QQ、微信線上發放，以期得出蘭州城市學院地理科學專業“地理信息系統”課程教學現狀，為研究和實施找到足夠豐富的基礎數據作支撐。累計發放問卷200份，回收問卷200份，問卷回收率100％。其中，地理191班問卷52份，地理192班問卷49份，地理201班問卷40份，地理202班問卷34份。有效問卷175份，問卷有效率達87.50％。

一、地理科學專業“地理信息系統”課程教學現狀

（一）教學大綱要求

在“地理信息系統”課程教學實施中，教學大綱是教學的主要框架，教學內容由教學大綱延伸而來。因此，教學大綱的難易程度直接決定了“地理信息系統”課程教學的質量［8-9］。通過問卷調查，得出地理科學專業“地理信息系統”課程教學大綱要求難易程度現狀。

地理科學專業“地理信息系統”課程教學大綱要求難易程度情況如表1所示：覺得“非常難”的人占32.00％，認為“比較難”的人占25.72％，認為“適中”的人僅為20.57％，還有12％和9.71％的人分別認為“比較簡單”和“非常簡單”［10］。由此可以看出，現階段地理科學專業“地理信息系統”課程教學大綱要求的難度偏大，接近六成的人覺得教學大綱難度偏高，可以適當降低難度。

（二）教學內容與實際應用現狀

通過問卷調查，得出地理科學專業“地理信息系統”課程教學內容與實際應用現狀［11］。

地理科學專業“地理信息系統”課程教學內容與實際應用情況如圖1所示：有高達44.57％的人覺得“差距非常大”，有24.47％的人覺得“差距較大”，僅有13.71％的人覺得“適中”，有9.82％的人覺得“差距較小”，有7.43％的人認為“差距很小”［12］。由此可知，地理科學專業“地理信息系統”課程教學內容與實際應用存在不小的差距，有接近七成的人認為差距較大，須進一步縮小差距，確保學以致用，而不是“夸夸其談”，空有一身理論但能運用到實際中的卻寥寥無幾。

（三）師資力量現狀

通過問卷調查，地理科學專業“地理信息系統”課程教學師資力量配置現狀如圖2所示：有32.57％的人覺得師資力量配置“非常強”，有30.29％的人覺得“比較強”，有13.71％的人覺得“適中”，14.86％有的人覺得“比較弱”，8.57％有的人覺得“非常弱”［10］。由此可知，地理科學專業“地理信息系統”課程教學師資力量較強，有超過七成的人覺得師資力量強。

（四）教學方法應用現狀

豐富多樣的教學方法有助于“地理信息系統”課程在教學實施時給予教師更多的選擇空間，激發學生學習“地理信息系統”課程的積極性，一舉兩得。通過問卷調查，地理科學專業“地理信息系統”課程教學方法應用豐富度現狀如表2所示：僅有25.71％的人覺得“很豐富”，有16.00％的人覺得“適中”，有高達58.29％的人覺得“很單一”。由此可知，地理理科學專業“地理信息系統”課程教學方法應用過于單一，有接近六成的人表示需要進一步豐富教學方法。

（五）考核方式現狀

教學考核是檢驗教學質量最有效的方法和手段之一。通過問卷調查，地理信息科學技術教學考核方式現狀如圖3所示：其中，“線下考試”占68.57％，“線上考試”占27.43％，“綜合評價”僅占4％。由此可得，“地理信息系統”課程考核方式仍以考試為主，要么是線下考試，要么是線上考試，采用綜合評價的占比非常低，有很大的提升空間。因此，教學考核方式改革迫在眉睫。

（六）課程知識掌握程度

知識能夠幫助我們了解世界，拓展我們的視野和認知，讓我們有更加開闊和深度的思考。通過問卷調查，學生對地理科學專業“地理信息系統”課程知識的掌握程度如表3所示：有約30％的學生表示“掌握不多”或“沒有掌握”，但是也有約70％的學生表示能夠“全部掌握”或“基本掌握”。由此可知，學生對地理科學專業“地理信息系統”知識掌握情況較好。

二、地理科學專業“地理信息系統”課程存在的問題

（一）教學大綱要求過高

由調查結果得出，現階段接近六成的人認為“地理信息系統”課程教學大綱難度偏高。由此看出，“地理信息系統”課程教學仍舊存在教學大綱要求過高的問題，所學的很多知識和技能過于“高深”，對人才培養要求很高。在“地理信息系統”教學中，“超綱”的教學內容占比較多，這不僅給教師授課增添了難度，也給學生理解相應的課程知識帶來諸多的困難。學生無法徹底理解并掌握課程知識，久而久之可能會失去學習“地理信息系統”學科知識的信心。在這樣的背景下，地理科學人才培養將會變得困難重重，不利于教學的高質量實施。究其原因，地理信息科學人才培養設定目標過高，在擬訂教學大綱時，未能充分結合我國人才的基礎情況，導致部分教學大綱難度過大，不利于學生對“地理信息系統”課程知識的學習。

（二）教學內容與實際應用差距大

調查結果顯示，近七成的人認為“地理信息系統”課程教學內容與實際應用差距較大。“教非所用”是目前困擾“地理信息系統”教學的主要難題之一。“地理信息系統”課程教學本應緊緊圍繞教學內容實施教學活動，為培育地理信息系統技術人才做好鋪墊，但是，很多高校“地理信息系統”課程教學內容脫離實際，背離企業對地理信息系統人才的需求，忽視地理科學學生實踐能力培養。大部分學生到企業實踐后，發現所學的地理信息系統理論知識無法在工作崗位中得到運用。分析問題產生的原因在于，學校在制定“地理信息系統”教學內容時，未充分掌握企業對地理信息系統專業人才的需求，導致目前課程教學內容嚴重背離實際。

（三）教學方法單一

教學方法單一是地理科學專業“地理信息系統”課程存在的問題之一。“地理信息系統”課程教學方法過于單一，有接近六成的人表示須進一步豐富教學方法應用。每名學生都擁有不同的個性特點，長期采用比較單一的課程教學方法，很難對學生產生吸引力，易使學生喪失課程學習的興趣，從而給“地理信息系統”課程教學帶來層層阻力。

另外，教學方法單一會影響“地理信息系統”教學質量，不利于地理信息系統人才的培育。這也反映出，教師應憑借自身豐富的執教經驗，采取豐富多樣的教學方法。

（四）考核方式有待改革

教學考核方式比較傳統落后是“地理信息系統”課程教學存在的問題之一。調查結果顯示，“地理信息系統”教學考核方式為線下考試和線上考試，采用綜合評價的比例非常低。信息化時代對地理科學人才的培養、人才綜合技能的全面性有更高的要求，僅僅掌握單一技能的地理科學人才很難勝任崗位工作。用傳統的考試、測試等方式來檢驗學生對課程知識的理解和掌握情況，很難培養出符合時代需求的地理科學人才。

為滿足時代對地理科學人才的需求，考試方式的改革勢在必行。因此，在“地理信息系統”課程教學考核中，應加大綜合評價比重，降低考試比重。

三、地理科學專業“地理信息系統”課程的教學策略

（一）明確教學大綱的改革方向

為了進一步培育地理科學人才，“地理信息系統”課程教學須做出優化改革，優化教學大綱，明確教學改革的方向。要充分結合我國地理科學人才的基礎現狀，深刻認識地理科學高精尖人才匱乏的背景，降低“地理信息系統”課程教學大綱的難度，為后期逐步改進“地理信息系統”課程教學大綱，培育高精尖的地理科學人才做好鋪墊。縮小與發達國家地理科學人才的差距，為我國輸出更多高精尖的地理科學人才隊伍，助力國家繁榮富強發展。地理科學人才培養教學大綱，應契合我國的基本國情以及全球經濟發展現狀，從“從屬發展”的教學邁向“自主發展”的道路，革新教學大綱，明確教學改革的方向，針對“地理信息系統”課程教學薄弱點，創設高新技術產業，合理設定教學大綱，使教學大綱的難度處于地理科學專業學生可接受的范圍內，幫助地理科學專業學生更好地理解“地理信息系統”課程并掌握課程知識和技能。

（二）教學內容應符合實際應用需求

“地理信息系統”課程教學內容應符合實際應用需求，要及時了解社會對地理科學人才的需求情況，找出教學內容與社會各界地理科學人才需求不匹配的部分，動態調整教學內容，做好溝通與協調工作，確保課程教學內容符合實際應用需求，為社會各界培育更多有價值的地理科學人才隊伍。“地理信息系統”課程教師在擬定教學大綱的拓展教學內容時，須緊緊圍繞社會各界對人才需求的特點，制定有針對性的教學內容，向學生講解更多有價值的理論知識和技能，充分鍛煉學生的實踐技能，通過學以致用培育出符合新時代背景的地理科學人才梯隊。

（三）豐富教學方法

教學方法要呈現多元化特點，“地理信息系統”課程教師要充分結合前人的執教經驗，主動探索更多形式的教學方法，如情境教學法、情景教學法、分層式教學法等相對新穎的教學方法。針對不同學生的地理信息系統基礎知識水平，教師可以采用不同的教學方法應對這一情形，給學生創設最佳的教學環境。通過融入豐富多元化的“地理信息系統”課程教學方法，激發學生學習的興趣，為培育更多地理科學人才打下堅實的基礎。

（四）推動考核方式改革

“地理信息系統”課程不應再單純以“考試”定輸贏、評判“教”“學”的好壞，而是借助綜合評價的方式，從學校、教師、學生、社會環境等多個維度進行綜合評價分析，得出最公正、客觀的教學考核評價結果，用于指導“地理信息系統”課程教學改革。教學考核方式改革對于“地理信息系統”課程教師來說是一種“減負”，也是一種激勵，用多維度的考核評價方式來評判教師的執教情況、成效，評判的角度更加全面，評價的內容更加豐富，更具有說服力。對于學生來說，教學考核方式的改革促使學生不再沉浸于“死記硬背”理論知識以應對考試，而是將更多的時間和精力投入實踐中，在實踐中取得真知，成為地理科學人才。

結語

基于調查問卷，開展地理科學專業“地理信息系統”課程創新研究，得出以下結論：一是地理科學專業“地理信息系統”課程教學大綱要求過高，二是內容與實際應用差距大，三是地理科學專業“地理信息系統”課程教學方法單一，四是地理科學專業“地理信息系統”課程教學考核方式有待改革。

根據上述問題，結合所學的專業知識，制定以下可操作的改善對策：一是優化地理科學專業“地理信息系統”教學大綱，明確教學改革方向；二是更新地理科學專業“地理信息系統”教學內容以符合實際應用需求；三是豐富地理科學專業“地理信息系統”課程教學方法；四是推動地理科學專業“地理信息系統”課程教學考核方式改革。采取一系列的舉措，以有效提升地理科學專業“地理信息系統”課程的創新發展，在新的教育模式下找到最佳的教學路徑，為培育地理科學人才隊伍做好鋪墊。

參考文獻

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Research and Implementation of Geographic Information Systems （GIS） Curriculum for Geographical Science Majors

（Si lang wang xiu1a， ZENG Jian-jun1b， 2， 3， FAN Ruo-bing1b， WANG Zhen-lu1b

（1.a. College of Urban Environment， b. Academic Affairs Office， Lanzhou City University， Lanzhou， Gansu 730700， China; 2. State Key Laboratory of Eco-Hydraulics in Northwest Arid Region of China， Xi’an University of Technology， Xi’an， Shaanxi 710048， China; 3. College of Resources and Environmental Sciences， Gansu Agricultural University， Lanzhou， Gansu 730070， China）

Abstract： Geography is a discipline that studies the spatial distribution patterns， temporal evolution processes， and regional characteristics of geographical elements or geographical complexes. The establishment of geographic information system courses is a key course for cultivating a talent team in geography and an important component of geography science. This article takes the Geography major of the Urban Environment College of Lanzhou City University as the survey object. The literature review method， questionnaire survey method， and summary and induction method are used to analyze the current teaching situation of the Geographic Information System （GIS）course in the geography science major. The problems in the teaching implementation process are pointed out： firstly， the teaching syllabus requirements are too high; Secondly， there is a significant gap between the application of teaching content and actual content; Thirdly， the teaching method is single; The fourth is that the assessment method needs to be reformed. Based on the above problems， this paper analyzes the causes of the problems and formulates effective improvement strategies in combination with the professional knowledge. Firstly， clarify the teaching reform direction of the geographic information system curriculum; Secondly， the teaching content of the Geographic Information System course should meet the practical application needs; Thirdly， enrich the teaching methods of geographic information system courses; The fourth is to promote the reform of teaching assessment methods for geographic information system courses. Based on the above measures， innovative reforms in the teaching of Geographic Information Systems （GIS） can be effectively promoted， laying the foundation for cultivating more talent teams in the field of geographic science in the new era.

Key words： Geographic Information System （GIS）; teaching technology; major in geographic science