以应用为导向的GIS案例教学模式研究

崔晨风，薛爱娣，杨江涛，张智韬

（1. 西北农林科技大学 水利与建筑工程学院，陕西 杨凌 712100；2. 杨陵区职教中心，陕西 杨凌 712100）

1 教学中存在的问题

通过对高校地理信息系统教学过程的分析发现，从事地理信息系统教学的教师可能并不精通相关专业，他们将精力侧重于理论技术等问题的研究，对教学的实用性、针对性往往重视不够，导致在校学过GIS的学生动手能力可能较差，自主应用意识不强。同时，由于非专业学生缺乏专业基础，地理信息系统仅仅是他们解决专业问题的工具，而不是用来进行研究的，他们不会花费太多时间在这门课程上，课时也很有限，教学效果一直不理想[1]。学生最需要的就是与他们专业相结合的具体应用，以及围绕这些应用所建立的基础理论，而不是那些复杂深奥的理论知识。教学过程中发现，学生对于实例教学很感兴趣，知识掌握也很充分，但是目前还没有完全面向水利行业的地理信息系统的实习教材，这不利于提高非专业本科生培养的质量。

针对目前教学中存在的问题，并基于教学实践，在收集相关项目资料的基础上，对地理信息系统的教学和实习环节进行教学改革，建立以应用为导向的GIS案例教学模式，增强课程教学效果，让学生更好地掌握相关专业知识，为工作及进一步深造打下坚实的基础[2]。

2 案例教学模式

本校水利类专业的教学总课时相当饱满，如果进一步增加GIS课程，教学计划则难以面向大多数学生；如果在其他课程中穿插GIS知识，却因多数专业教师不熟悉GIS理论，而受到师资条件的局限。因此，如何利用有限学时，在理论和实践之间建立联系、提高学生学习兴趣，是获得良好教学效果的关键[3]。

秉承“以应用为导向”的思想，在理论教学和实习中增加应用案例，把计算机上机操作放在关键位置，内容与水利类专业密切相关，并围绕应用学习理论，应用理论知识解决实际问题。通过学生独立的操作来解决专业问题，并对学生自主探索的能力进行锻炼培养。另一方面，遵循“边用边学、以用促学”的思想，学生带着练习中的问题听原理，再将原理知识用于练习，使书本上的概念从抽象变为具体实例，使GIS原理和水利类专业知识产生联系，提高学生学习的兴趣和积极性，进而提高学生GIS知识的掌握程度[4]。

2.1 课堂授课与综合设计相结合

启发式教学法是对教师授课的基本要求，并且对于活跃课堂气氛，调动学生学习的主动性，培养学生学习能力有着极其重要的意义[5]。在教学过程中，教师要适当地提出一些问题，引发学生的学习兴趣，激发学生的求知欲。任课教师应给学生充分表达自己见解的机会，营造开放性课堂。

长期以来，做作业一直是学生不愿做的事情，因此针对不同的教学内容和教学对象，与综合设计相结合，设计灵活多样的作业形式，营造开放性的教学评价氛围，把做作业变成学生乐于接受的事情。通过综合设计让学生从多方面多角度分析和回答问题，让学生采用理论教学与实践教学相结合的方式进行学习。表1与表2分别为理论及实践教学的基本内容[6]。

2.2 自立科研活动与创新能力培养相结合

科研活动在水文与水资源专业的地理信息系统教学中是非常重要的。根据教育部对该专业课程设置的要求，专业主要实验中有遥感应用和地理信息系统实验这一项。在GIS课程的科研活动中，教会学生如何通过熟练使用GIS软件如MapInfo等，来解决实际应用问题显得尤为重要[7]。

在创新能力培养上，应多安排实验项目，但应避免为实验而实验，避免安排单个的互不联系的实验[8]。各实验的内容要前后联系，并最终形成一个整体。这不仅需要GIS基础知识，同时还需要密切联系其专业背景知识，从而将GIS与其背景知识融合为一体，使同学们切身体会到GIS在水资源环境中应用的重大作用，掌握应用GIS来解决相关问题的方法[9]。以应用为导向的GIS案例教学模式如图1所示。

表1 理论教学内容

表2 实践教学内容

3 教学效果

该实习教学改革方案经本人在2012～2013学年2010级西北农林科技大学水利与建筑工程学院水资专业两个班级进行实践检验。两个班94%的学生能够熟练掌握MapInfo软件的基本操作，仅有6%的学生认为有难度，他们大多表现为对英语软件菜单不适应。同学们普遍认为，通过该教改方案不仅巩固了课堂所学的理论知识，而且额外学习了一门计算机应用技术，切实有效地提高了学生用图和制图的能力和素质，受到学生的欢迎。更可贵的是，通过该教改方案，很多同学改变了以往对GIS的陈旧观念与落后思维，进一步激发了他们对GIS课程的学习热情与兴趣。

4 结 语

地理信息系统的技术方法已经渗透到自然科学和社会科学的各个领域，培养既熟悉地理信息系统知识基础，又全面掌握最新的信息技术内容的高级人才是大学义不容辞的责任。所有开设GIS专业的大学都应该及时学习和借鉴国内外一流大学GIS教学方面的先进经验，不断完善教学体系，改进教学方法，与本校的学科背景及特点相结合，办出具有自己特色的GIS专业，培养更有能力的GIS专业人才。

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