发展我国GIS基础教育的思考

刘梅花

一、我国GIS基础教育现状

1.港澳台地区现状

20世纪90年代初，在科技全球化发展的新形势影响下，我国台湾省教育部启动了一系列教育改革方案，并于1995年新修订了《高级中学地理课程标准》，该标准列举了地理技能及方法的重要性，强调学生解决实际问题的能力。台湾高中新地理教材的第三学年选修课程中增加了GIS教育课程，并引发了高中地理教师学习进修GIS相关课程的热潮。为了加强GIS教育的推广，台湾教育部门积极组织大量的教育专家和一些学科教师，进行高中地理GIS教学资源的研发，包括GIS教学网络资源、GIS教育范例、教学配套教材等，大大促进了GIS教育的普及工作。

2.大陆地区现状

在2003年以前，我国的GIS基础教育还只是处于一个刚起步的实验性阶段。2000年ESRI公司将K-12计划引入我国，北京、上海、南京、成都等城市都有中学加入这一计划，如上海东延安中学和北京市潞河中学。不少公司和学校还合作建立了“中小学现代地理教学示范基地”，整个“示范基地”建设于2005年第一季度完成。该“基地”主要开展以Arc View GIS软件为平台的GIS教育，帮助学生了解最前沿科技，认识地理信息系统概念，扩展地理基础知识，培养他们用科学和理性的观点来解决问题的能力。以上有关GIS基础教育种种尝试，为我国2003年新地理课程标准的颁布奠定了一定的基础。

我国最早以官方形式规定GIS进入高中课程是在2003年4月，国家教育部在新一轮课程改革中颁布了《普通高中地理课程标准（实验）》，标准强调地理信息技术在地理学习中的应用。标准中有关地理信息技术内容得到大幅度增加，主要分布在必修3模块和选修模块中，且每一部分都由标准和活动建议两部分构成。但是目前我国还没有出现像ESRI一样自主研发的专门用于基础教育阶段的GIS软件平台。这种现状引起了国内一些教育机构与研发部门的关注和重视，如北京大学清华同方教育技术研究院地理教育技术研究所开发的“教学地理图编辑平台”。此外，社会上一些公司（如北京超图公司）也日益关注GIS教育事业。

二、我国GIS基础教育存在的问题

1.信息化水平低且发展不平衡

GIS基础教育不同于传统地理学科教育，要求学校要有一定数量的计算机机房、软件系统、投影、数字化等设备，能够让学生在学习过程中有充分的上机实践的机会。虽然近年来我国的信息化水平不断以较高速度发展，但是总体水平仍比较低下且发展很不平衡。据2001年底统计，北京和上海分别为14.87名学生和16.7名学生拥有一台计算机， 而云南、贵州和甘肃等， 这个数字分别为18.6、11.8 和9.3。此外，学生能够熟悉计算机的基本操作是GIS基础教育顺利开展的前提，但是目前绝大多数的中学，由于受学校计算机硬件以及计算机教师专业素质低的影响，学生计算机水平很难达到要求。

2.GIS教学软件、教材及其它配套资源缺乏

目前，我国常用的GIS软件主要是美国ESRI公司提供的ArcInfo系列产品、MapInfo公司的MapInfo系列产品以及MapCIS等国产软件，这些软件的共同特点：价格昂贵，功能强大、过于复杂，短时间内难以上手，对中学地理师生而言都是极大的挑战，不适用于中学教学。

通俗易懂的GIS教材及配套读物也很稀少。近些年来，随着GIS的广泛应用，有关地理信息系统的教材及参考书籍层出不穷，但是绝大多数语言生涩难懂、程序复杂，只适用于高等院校教学，而通俗易懂，适用于中学教学的教材及配套读物却很少。这种现象十分不利于GIS普及教育的发展。

3.教师地理信息技术水平不高

地理信息技术是一种比较先进的现代技术，要真正掌握，对中学地理教师是一项很大的挑战。目前，我国大多数中学地理教师对GIS软件不熟悉，信息技术的素养不高，因此，很多学校的GIS教学均是由信息技术课的教师担任，而这些教师地理知识缺乏，在教学过程中难以很好地结合地理知识和规律进行教学，使GIS课缺乏地理特色，不利于学生地理空间思维和能力的培养。

4.GIS基础教育研究十分薄弱

自2003年4月教育部颁布《普通高中地理课程标准（实验）》以来，已经经历了9年的时间，表面上看我国当前GIS基础教育进行得轰轰烈烈，绝大多数中学都开设地理信息技术课程，但多数只是形如虚设，很少向学生开展，其中重要原因之一是我国GIS基础教育缺少有中国特色教育理论的指导。在网上通过对中国期刊全文数据库（CNKI）发表的论文进行检索，2003—2011年，有关GIS或者地理信息系统的论文有20 060余篇，其中涉及到教育的有86篇，而仅有十几篇涉及到GIS的普及教育，其它都是以GIS专业为研究对象。此外，相关著作也比较少见。因此，我国GIS基础教育的重要性虽然得到社会普遍认可，但是教育实践缺乏我国特色教学理论的指导，最终将难以摆脱混乱的困境。

三、我国GIS基础教育有效实施建议

1.积极采取多层次教学

多层次教学是指针对不同学习对象提出不同的教学要求。由于我国当前各地区计算机硬件普及率、经济发展水平、教育水平等还存在很大差异，且在短时间内难以全面提高。因此，要真正落实GIS基础教育，需要根据各地实际教学环境（硬件、软件、学生状况、教师队伍），采取分层次、分地区、分级别有区别地对待。笔者认为，可以根据全国的经济分区（西部、中部、东部地区），给各地区GIS基础教育设定不同的层次要求，实现各地区GIS基础教育最优化发展。具体情况见表1。

2.逐步开发GIS教学资源

（1）开发适合中学地理GIS教学的软件。据了解，目前我国的GIS专业软件公司开发的GIS专业软件接近国际水平，已经完全有能力开发出GIS基础教育软件平台。因此，非常有必要组织一些GIS软件开发者、相关教育专家以及一线地理教师进行软件的开发，借鉴国外先进经验，在成熟的商业或专业的GIS软件的基础上对原有的界面和功能进行简化，实现GIS软件的二次开发，试图开发出一些符合中学生年龄特点及知识水平的中文版GIS软件，这是开展GIS基础教育的当务之急。

（2）组织编写出版优秀地理信息技术中学教材及配套读物。优秀地理信息技术教材和配套读物是中学生快速了解和认识GIS基本知识的有效工具。建议出版机构积极组织国内知名地理信息科学技术专家、学者以及中学地理教师，针对中学生年龄特点、知识水平、接受能力，编写并出版一些通俗易懂的中学GIS教材和配套读物，激发学生对地理信息技术的兴趣。

（3）建立GIS基础教育网站。目前，我国还没有一个专门的GIS基础教育网站，而在欧美等发达国家，都曾先后建立了专门的网页在互联网上进行经验交流、问题解答、资料下载等服务，实现了GIS的教育资源共享，大大节省了人力、物力。笔者认为这一做法非常值得借鉴，建议有关机构牵头建立专门的GIS基础教育网站，联络各个中学和高校，收集有用的教学资源，提供有偿或无偿的资源下载空间，并鼓励网上进行教学经验的充分交流等。

3.不断加强GIS师资队伍建设

（1）加强现有中学地理教师的培训。高水平的地理教师队伍是顺利开展地理信息技术教育的基础和前提，为提高中学地理教师的地理信息水平，应大力开展各种教师地理信息技术培训，鼓励骨干地理教师进行继续教育，尽快使现有的骨干教师成为我国中学地理信息技术教学中的砥柱。

（2）加大高校地理科学专业（师范类）教学改革。高校地理科学专业（师范类）是中学地理教师的摇篮，其教学质量高低直接决定我国未来中学地理教师的素质，在新一轮地理基础教育改革之际，高校地理科学专业可通过修订课程计划、课程标准、教学大纲，加强大学生实践环节，促使毕业生在知识结构、实践能力等方面适应地理基础教育改革需求。

4.加快建设中国特色GIS基础教育理论

先进的GIS基础教育理论是指导普及GIS教育的重要依据。而目前我国GIS基础教育的开展基本照搬西方发达国家理论，大部分GIS基础教育的文章，以介绍性居多，应用性很少，这将造成我国GIS基础教育最终变为“纸上谈兵”，永远无法向前发展。笔者在此呼吁高等院校和教育研究机构中从事地理教学研究的有关专家、学者能够积极投入到地理信息技术基础教育的研究中，致力于提出有中国特色的GIS基础教育理论，并鼓励广大一线地理教师能够积极学习和运用各种先进的教学理论，在实践中发现并提出问题，从而推动我国GIS基础教育理论向前发展。