专题地图编制实习内容与指导方法探讨

◆李 晶 刘 献 赵艳玲

(中国矿业大学〈北京〉地球科学与测绘工程学院)

专题地图编制实习内容与指导方法探讨

◆李 晶 刘 献 赵艳玲

(中国矿业大学〈北京〉地球科学与测绘工程学院)

专题地图编制，是测绘工程、地理信息系统、地理科学等相关专业本科生应该掌握的专业技能，综合实习是掌握此项技能的重要环节之一。介绍了基于建构主义指导思想设计的专题地图编制实习内容体系及相应的实习指导方法。该教学模式在实际实习指导过程中激发了学生学习积极性和独创性思维，提高了学生的综合能力，取得了满意的效果。

专题地图 实习指导 方法探讨 建构主义

一、引言

建构主义认为，教学不是知识的传递，而是知识的处理和转换;学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自主建构形成的过程。基于建构主义的教学模式，教学应以学生为中心，教师起组织、指导和促进的作用。因此，在教学中为了发挥学生的主观能动性，提高学习兴趣，有必要丰富教学内容，增加实践环节。本文围绕教学目标，基于建构主义思想，设计了相关实习内容并总结提炼了相关实习指导方法，以促进同行交流。

二、实习目标与任务设计

1.总体教学目标

专题地图作为空间信息的图形表达以及认知和分析研究的手段，在经济建设、科学研究、国防军事等部门越来越受重视，在分析评价、预测预报、规划设计、决策管理等领域也发挥着日益重要的作用。通过专题地图编制相关章节的课堂教学，学生了解了专题地图发展历程及其现状，并重点学习了专题地图数据源类型、数据获取与处理、底图编制、专题要素表达方法、图版设计、专题地图应用等相关理论知识。课程实习的目标则是通过完成综合实践题目，加深对专题地图编制理论的理解并培养和提高制图技能。

2.实习任务设计

围绕总体目标，设计了相互关联的三类任务板块(见图1)。一是单项技能实验，包括空间数据转换、地图数字化、专题数据管理与预处理、图面配置等，目标是使学生了解计算机制图应具有的一般流程并学会相关的技能，了解容易出错的操作环节并掌握规避和纠错的技巧。该模块以练为主，讲练结合;二是编图技能综合实习，包括编图大纲撰写、底图编制、专题要素表达、地图整饰等，即让学生综合运用板块一的各项技能，完成一幅专题图的编制任务，教学目标是培养学生综合制图的能力，以及分析问题和解决问题的能力。该模块以学生独立设计和实现为主，答疑为辅;三是地图应用实习，通过该模块的教学，使学生切身体验到现代地图的魅力，即作为“人类的第二语言”，它不是静态的、死板的，而是可以与人类对话互动，能对“查询”给出响应，且可以通过表象的地图信息分析挖掘，得出空间规律性的或未来变化趋势的信息，教学目标是增强学生地图情感和培养用图意识，该模块以讲为主，讲练结合。三个内容板块，编图技能综合实习板块是中心;单项技能实验板块是基础，服务于中心板块;地图应用实习是中心板块的延伸，属于拓展任务板块。

图1 实习任务关系图

三、实习内容与进度安排

1.单项技能实验内容

在实习过程中，我们针对该模块分项任务采用了同一的数据(比例尺为1︰10000某县土地利用现状分幅图，栅格数据)，其优点是前后内容关联，整个模块的实验成果是完整的地图作品，有助于加深学生对各单项技能实验作用及其相关性的理解。具体实验内容如下:

(1)空间数据转换是专题地图编制的基础，主要涉及地图配准、投影变换、数据格式变换等;

(2)地图数字化，使学生熟悉GIS制图时分主题、按要素特征(点、线、面)组织图层的方法，实验内容包括屏幕数字化点、线和面状要素，以及图形的非拓扑编辑和拓扑编辑等;

(3)专题数据管理与预处理，包括属性数据的录入、编辑，以及数据的简单分类与分级处理。其中分级处理，可以选取某一类要素如乡镇行政地域面积等进行数据处理练习;

(4)图面配置，重点是主图外要素添加，如图名、图例、指北针、比例尺、图幅边框等。

2.专题地图编制技能综合实习

根据建构主义教学思想，该实习模块采取目标式训练方式。首先，向学生讲清任务，即完成“中国人口状况图”的编制，图上要表达的专题内容是2009年中国各省(自治区、自辖市)人口总量、三大产业人口构成和人口密度;其次，引导学生主动思考人口专题地图的特点和人口专题地图编制所需资料;然后，和学生共同讨论专题地图编制关键步骤，给予学生正确的引导;最后，让学生独立完成中国人口专题地图编制的全部任务，包括资料获取、底图编制、专题要素表达(要求学生配合使用2～3种制图方法)、地图整饰等，教师仅起协助指导的作用。这个过程，可以充分培养学生自我思考、主动创新和自主建构知识体系的能力。学生虽然感觉该任务有难度，但基于模块一的知识经验，还是能够圆满地完成任务和实现预定教学目标。

3.地图应用实习内容

作为拓展模块，仅设计了简单的实习内容。模块二的实习成果“中国人口状况专题图”作为模块三的实习数据，这样可以延长知识链，进一步强化知识体系的建构并使教学效果提升巩固。一是地图查询和统计，设计训练题目遵循的原则是由易到难，先是单约束查询，再到双约束、多约束条件查询，最后是空间统计的题目;二是地图分析，GIS的空间分析功能非常强大，实习过程中仅能以点带面，让学生领略一二，知道学有所用后，兴趣迸发自然就水到渠成。以选址问题为例，可以设计这样的题目:为推进农业人口集中省份的工业化和城市化进程，拟建设大型工业项目吸纳农村人口就业，选址区域的要求:(1)所在省份第一产业人口比重超过55%;(2)所在省区水域面积相对较大，居全国前50%;(3)距离省会城市方圆100公里以内。

4.进度安排

上述任务是针对3周(15天)实习设计的，执行过程中，三个模块耗时分别是6天、4天、2天，其余3天时间在完成实习报告基础上，给学有余力的学生增加了地图投影变换、专题表达方法实现和符号设计、空间分析等内容。

四、实习指导方法

基于建构主义理论和专题地图编制的自身特点，笔者也初步探索出了一些有益的指导方法。

1.边做边讲，理论结合实践

所谓“边做边讲”，就是由指导教师按操作步骤带着全体学生操作，同时穿插讲解关键的理论和原理。学生在课程学习阶段对理论知识已经有了一定的认识，指导教师在实习讲解时稍加引导学生即可理解。如在实习模块一中的图像配准操作中，如果采用“先讲后做”的做法，学生听完后也只有抽象印象，这时放手让学生自己去操作，他们往往会茫然失措并错误迭出，到头来仍要带着学生重新操作。而采用“先做后讲”甚至是“只做不讲”的做法，学生“只知以为然而不知所以然”，对操作步骤的理解记忆只能事倍功半。实践证明，对某些环节和内容而言，采用“先做后讲”的方法指导实习能起到事半功倍的满意效果，尤其在实习指导的初期阶段。

2.先合作后独立，合作与独立并举

学生接触新任务时会感觉比较陌生，此时可以采取合作的形式完成，此外对大量重复、繁杂的内容为节省时间也应合作完成;在学生对任务有一定程度的了解时，则要求学生独立完成，培养独立解决问题的能力。如模块一工作量集中的内容“土地利用现状图矢量化”，学生采取二人合作的方式完成，这一过程中学生可以相互交流，取长补短，加快对操作流程的熟悉和阶段任务的完成;基于模块一的知识经验，模块二则要求学生独立完成，这有助于学生自主构建知识模型和主动探索问题，并增强知识技能的循环巩固。实践证明，采用先合作后独立，合作结合独立的指导方法，有助于又好又快的达到实习目的。此外，对于大规模专题地图编制任务，本身就是一个团队合作的项目，在培养专题制图技能的同时培养学生的团队合作能力，可以达到一箭双雕的效果。

3.先讲后听，讲结合听

所谓“先讲后听”，是指在开始的“集中”阶段指导教师先对操作流程和关键技术进行“边做边讲”方式的讲解和演示，之后在“分散”阶段让学生多想多说，指导教师以听为主，协助为辅。在民主、平等与合作的师生关系氛围中，有助于激学生的学生学习的主观能动性。以模块三“某项目选址”任务为例，学生经过“新建项目选址”操作，虽然有了一定的理解，但在继续探索过程中仍会遇到五花八门的问题。此时，指导教师应该以听为主，让学生自己解释问题的可能原因并思考和探寻解决方法;遇到学生不能解决的问题时，指导教师应是辅导，协助和引导学生解决问题。在每完成一个实习任务后，指导教师及时进行总结，以向学生反馈信息并交换实习意见，了解学生的所得和所需，以便之后的实习指导相应做出灵活的变换或调整。

五、结语

专题地图编制实习，用建构主义理论指导教学十分合适。设计适宜的逻辑内容体系并尽量采用同一或前后关联的实习数据，有助于学生明确知识联系、延伸知识链和自主建构知识体系。本文谈及的实习内容板块体系以及相应的指导方法，实践证明，在培养学生综合制图能力、主动探索和解决问题能力等方面是行之有效的。其设计思想无论是对于几学时的实验内容，还是持续数天的综合实习，都有可资借鉴之处。但对于各环节具体任务和题目设计方面，仍有待于进一步完善。

［1］王效梅.建构主义视域下高校师生关系的重建［J］.现代教育科学，2010，(5).

［2］刘万青，刘咏梅，袁勘省.数字专题地图［M］.北京:科学出版社，2011.

［3］池建.精通ArcGIS地理信息系统［M］.北京:清华大学出版社，2011.

中国矿业大学(北京)2008教学改革项目，项目编号:J080102。