《GIS程序设计及软件应用》案例教学的思考

李微 陈官滨 张明亮 刘长发

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.14.130

摘 要：环境领域对地理信息系统（GIS）及软件应用的需求不断增加，因此，该校环境科学专业硕士点开设了《GIS程序设计及软件应用》课程。而案例教学被认为是代表未来教育方向的一种成功教育方法，适用于实践性强的课程。因此，该文探讨了将案例教学方法引入该课程中存在的问题以及改进措施，以期在课程教学中更好地培养学生GIS系统设计及软件应用能力。

关键词：地理信息系统 案例教学 课程

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（b）-0130-02

随着计算机科学的高速发展，地理信息系统（GIS）展现了超凡的学科融合能力，应用的深度和广度迅速提升。到目前为止，GIS已经应用在国土、测绘、气象、地震、林业、军事、水利、环境、交通、环保等领域。在这种高速发展形势下，全社会对GIS应用软件的数量和质量需求都在不断提升，使得对了解和掌握GIS的人才需求也迅速增加[1]。

该校环境科学学科于2006年获得理学硕士学位授予权，从2007年起开始正式招生，环境科学作为二级学科隶属于一级学科——环境科学与工程，该学科以环境科学与海洋科学综合性的基础与应用基础研究为主体，拥有环境化学与生物学、环境资源与环境分析和环境规划与管理3个研究方向。而《GIS程序设计及软件应用》课程是该校环境科学专业硕士点开设的专业选修课，该课程旨在培养环境科学专业硕士研究生今后从事环境GIS应用项目设计与软件应用的能力。该课程涉及到GIS、环境科学、面向对象程序设计及系统设计等多方面专业知识，是一门综合性课程，实践性强。

教学研究的实践表明案例教学对实践性很强的课程特别适用[2]。案例教学是由美国哈佛大学首创，并从美国迅速传播到世界许多地方，被认为是代表未来教育方向的一种成功教育方法。20世纪80年代，案例教学被引入我国[3-4]。广义的案例教学法是根据教学目的与培养目标的要求，教师通过与教学内容紧密相关的案例，把学生带入特定的教学情境中学习，培养学生运用理论知识分析、解决实际问题能力，以此形成相应的技能、技巧的一种方法[5]。

该文结合大连海洋大学所进行的研究生课程教学改革项目，探讨针对环境科学硕士研究生的《GIS程序设计及软件应用》进行案例教学过程存在的问题以及改进措施，以期在课程教学中引入新的教学方法，更好地培养学生对GIS软件设计及应用的能力，增强实践能力的培养，体现出该课程的应用特色。

1 案例教学中存在的问题

（1）过多从课程任务和目标出发，忽略了学生的实际水平。学生是教学的主体，学生自身的学习基础、学习能力直接决定了教学的质量。“GIS程序设计与软件应用”需要学生具备相当的计算机和地理信息系统基础，但针对该校的环境科学研究生生源，其计算机理论基础和编程能力较差，部分学生还没有GIS知识的相关基础。如果仅从课程出发，不从学生的实际情况和能力出发，即使引入案例教学法，也不能达到真正的教学目的，实现教学目标。另外教学内容不合理，大部分仍以讲解基本的理论知识为主。

（2）普通的课堂教学方式难以真正实现案例教学。目前主要的课堂教学方式，还是在规定的课时内，以老师传授知识，学生被动学习为主，达不到真正培养学生实际解决问题的能力的目的。

（3）教师真正参与的、与环境密切相关的案例储备较少。教学的主导是教师，但该专业与之相关的任课教师少，教师主持与参与相关的案例项目开发与应用也很少，多数案例储备均来自互联网相关资料，因此，教学过程多属于纸上谈兵模式，导致学生学习兴趣不浓，师生互动不充分。

（4）学生主动参与学习的能力较差。目前国内学生大多数都是应试教育的产物，一直处于被动学习的状态，即使在大学也没有养成主动学习的好习惯，因此，对于案例教学这种需要学生积极主动参与的模式，适应较慢。

2 改进的措施

（1）以学生为本，制定合理的教学任务和教学目标。学生是教学的主体，课前任课教师就要了解授课对象，掌握学生的基础和实际能力，并以此适当调整教学任务和内容，以期达到学生能力培养的目的。将课程教学内容分为基本概念和基础知识模块、GIS系统设计模块和GIS软件应用模块。根据每年学生的实际情况，进行相应课时的调整。之前的教学目标过于注重概念，理论与实用结合不够，要以学生之后就业方向及其所需为导向，调整教学目标。

（2）以实际应用为导向，采取以学生为主体、教师为主导的教学模式。具体可分为以下几个步骤：①将教学内容及案例提前交给学生并布置任务，并由学生完成相应任务和提出问题；②教师根据学生提出的问题以及完成任务的情况，传授与之相关的、重要的基本概念和基础知识；③教师分析、讲解、示范案例项目的背景、需求、设计、编码和测试，并引导学生设计一个与环境相关的GIS，将学生带入学科前沿和具体工程实践中，加深学生对知识的理解，让学生直观地感受解决实际问题的快乐，让学生掌握GIS的系统设计流程及关键点；④将案例引入软件应用教学中，激发学生学习兴趣充分展现“读、想、练、用”的教学要素，培养学生实际工作中操作软件应用的能力。

（3）一方面可以引进和聘请相关的教师，特别是来自企业的、具有一线工作经验的相关人才；另一方面任课教师可以去企业或其他一线单位去参与、学习相关案例，以丰富教师本身的案例储备，提高教师的业务能力。

（4）关于提高学生自主学习能力的问题，可以从3个方面进行改革：一是从课程开始前就让学生参与到教学内容的制定中来，让其感觉到自己的课程的主体，激发其学习兴趣；二是改革考核制度，以自主学习的态度和自主学习成果为成绩准绳，使之能自觉、真实地参与到课堂中来；三是采取与之今后工作相关的案例，让学生看到学习的动力和方向。

3 结语

案例教学引入我国已久，GIS课程上也多引入案例教学的方式，但是针对该校环境科学硕士研究生的《GIS程序设计及软件应用》进行案例教学才刚刚起步，该文针对这过程存在的问题以及改进措施进行了讨论，以期取得较好的教学效果。

参考文献

[1] 赵银军.地方院校地理信息系统设计与开发课程教学质量优化[J].大学教育，2014（10）：42-44.

[2] 刘国栋，王政霞.案例教学法在GIS原理教学中的应用与实践大学教育[J].矿山测量，2011（3）：90-92.

[3] 李妍.浅析高校本科教育中案例教学的特征及应用原则[J].中国校外教育，2011（10）：58-59.

[4] 周蓓，李杰.关于案例教学的几点思考[J].河北师范大学学报：教育科学版，1998，1（3）：287-288.

[5] 郭先春，李大军，程朋根，等.GIS二次开发课程案例化教学方法探索[J].测绘科学，2011，36（3）：244-246.