地理信息系统专业课程教学方法的改进

童新华

[摘 要] 在社会经济与科学技术高速发展时期，对人才的需求越来越趋向高素质综合型人才。地理信息系统专业在高等教育改革大潮下，需要对人才培养方式进行改革，课程教学作为人才培养的重要方式，必须做出相应的改进创新。地理信息系统不仅要培养学生的理论知识，更要注重学生对系统软件的开发和应用，特别是利用地理信息系统解决实际问题的综合能力培养。因此，传统教学中以教师为主，单纯以课程教授和软件讲解操作的教学方法已经不适应当前社会对地理信息系统专业人才培养的需求，需要针对学生学习特点和专业要求进行教学方法改进，从教学内容、教学环节组织、教学方法选择和应用等方面进行研究，创新教学模式，从而提高教学效果，培养学生综合素质。

[关键词] 地理信息系统； 教学改革； 教学方法

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2016） 10-0096-02

随着信息技术的发展，空间信息技术在经济社会中得到更为广泛的应用。特别是进入21世纪后，人们对地理信息系统的认识更为深刻，各国在经济社会发展中也越来越重视，地理信息产业得到了快速发展。地理信息系统作为一门综合性、交叉性较强的专业，被赋予了更多的时代发展的特点和趋势，专业人才培养面临更多的挑战和要求。地理信息系统在高等教育改革浪潮中，需要针对社会对人才的需求对人才培养做出调整，进一步完善教学方法，创新教学模式。地理信息系统专业涉及地理学、计算机、地图学、遥感技术等，主要以计算机为主要手段，将地理、地图测绘、通信等集合成一体解决社会经济发展的现实问题，如何在课程教学中将各学科知识融为一体，合理组织课程体系和教学体系，提高教学效果，激发学生学习兴趣，是地理信息系统专业课程教学中需要解决的基础问题，也是关键问题。

一 地理信息系统专业课程教学特点

1 交叉与综合兼容，涉及领域宽泛

地理信息系统专业既包含地理学、地图学等理论基础知识，又包括计算机编程、数据库建立、软件开发等计算机科学理论操作知识，集合了基础地理学、遥感科学、计算机科学、测绘学等理论与技术，既是交叉学科又是边缘学科，研究领域广泛，跨度较大。这大大增加了学生的学习难度，也对课程安排提出了较高的要求。在课程教学中，既要注重学生对基础知识的学习，又要适当安排中高级课程，合理安排课程先后顺序。例如地理学、地图学、计算机基础教程等是基础课程，夯实基础才能有利于学生更好地理解和掌握所学知识。在 GIS 课程教学中，既要考虑学生对学科基础知识的学习和应用，还要充分涉及各学科的最新动态和发展趋势，注意学生对基础的理解和应用以及实践操作能力，并运用所学知识解决实际问题。作为地理信息科学专业学生，对基础知识的掌握是基础，对计算机知识的应用是能力，还需要具有自主设计和开发能力，比如计算机编程语言，并利用掌握的计算机编程语言进行系统开发与研究。因此，地理信息科学专业不仅综合性强，涉及的学科知识较多，还需要具有自主学习意识，拓展知识面。

2 理论与应用并重，实验与实践综合运用

地理信息系统专业牵涉学科广泛，因此也决定了其另一个特点，既注重理论知识教学，又要重视对学生实践能力的培养，强化实践教学，培养学生的应用能力和操作能力。地理信息系统专业课堂教学中不仅要讲授基本的理论知识，让学生掌握地理、地图、测绘、计算机基本理论，掌握计算机软件、空间数据分析等理论知识，还要熟练掌握相关软件的操作，将实验操作与实践实习结合起来，通过实验教学，由学生亲自动手操作学习并运用数据模型，通过社会实践进行GIS软件、测绘、遥感等方面的学习，通过实践辅助教学达到教学效果。

3 基础与前沿结合，知识更新迅速

地理信息系统专业作为高等教育的一门学科，在国外已经发展了50多年，现在已经具备了完整的理论体系和科学的软件操作系统，地理信息技术已经成为了解自然、解决社会问题的重要手段，在规划建设、地图测绘、环境监测等领域得到了广泛利用。同时，随着地理信息技术在经济社会中的实践和信息技术的发展，GIS理论和技术的更新迅速，获得了快速发展。因此，在课堂教学中，要求教师不仅要掌握本课程基础知识，还要对理论与技术前沿具有深刻的了解，结合学科发展趋势和热点问题，丰富教学内容，拓宽学生专业视角，培养学生广阔的学术思路和专业敏感度。这有利于提高学生运用所学知识解决实际问题能力的提高。

二 传统教学模式特点

地理信息系统专业跨度大，交叉性强。由于各学科有自身的特点，因此教学方法和教学模式有很大的不同。根据地理信息系统的实践应用领域，各学科教学目前存在不同的教学模式，但是基本上与现行教学模式类似。当前教学模式主要存在以下几个特点。

1 在大学教学课堂上

当前最主要的上课方式还是以教师为主，虽然学生与教师同为教学参与主体，但是学生在课堂上参与度不高，教师在教学上也仍然主要以讲授为主。虽然随着信息技术的发展，教学手段有了多样化，但是多媒体只是教学的辅助手段，填鸭式教学的性质没有变。

2 在教学内容安排上

由于地理信息系统专业交叉性强，教学内容总体繁杂，各学科只是都需要有所学习并掌握。因此，教师在课堂内容上往往安排紧簇，使得在知识跨度和深度上有失均衡，这就造成学生在学习过程中压力过大，对知识的掌握和理解有困难，容易丧失学习兴趣，教学效果大打折扣。当然，造成这种结果的原因与学科跨度大有关，但同时也与教师为主学生为辅的教学方式有很大关系，教师总认为尽可能地多讲就达到了教学目的，其实学生掌握知识了解知识才是目的。

3 对学生实践操作能力方面的培养途径欠缺

地理信息系统专业比较抽象，同时数理性比较强，因此对学生的基础能力要求较高，特别是对空间想象力、逻辑能力和动手能力等方面需要同时具备。如果学生在某一个方面能力不足，那么会直接影响学生对空间数据、图标等的理解，并导致学生用专业知识表达的困难。因此，当前主流教学模式侧重对知识的讲授固然重要，同时也需要拓宽培养途径，注重对学生理论应用能力和实践操作能力的侧重培养，实际应用中的实践指导也同样重要，让学生学会思考问题解决问题也同样重要。

三 对地理信息系统专业教学方法改革的建议

根据以上分析，在地理信息系统专业教学方法上，应该综合专业特点，借鉴其他专业创新性的教学模式，充分利用教学辅助手段和多样化教学方式，因此，建议从以下几个方面进行改进。

1 教师转变教学理念，注重启发性和参与性教学

通常在实践教学中比较注重对学生的引导，通过学生的讨论分析指导学生在理解基本知识和概念的同时，进行真实的操作，在操作中掌握和理解基本的应用。但是在理论课堂教学中，教师往往忽视对学生的启发，也忽视学生的参与感对学习效果的影响。因此，教师应该转变教学理念，在理论课堂教学中借鉴这种教学方式。由于地理信息系统专业交叉性强，基础知识庞杂，单纯依靠教师讲授是不可能的，学生的接受能力也有限。鉴于启发式教学是在基本知识和内容中发现问题，并以问题为导向，在解决问题的过程中来掌握知识。因此，教师要有意识地降低自己在课堂教学中的角色，让学生参与课堂知识的讨论，通过讨论让学生了解知识的来龙去脉，让学生更好地掌握知识。同时在教师一步一步地启发下，让学生学会思考，在思考中学习知识、应用知识，用思维方式的改变来达到提高教学效果的目的，同时也教给学生如何解决问题。

2 注重知识的综合学习，调整专业教学内容体系

从地理信息系统专业课程体系上来看，主要以地理学、地图学等基础学科为基础，通过对计算机软件的应用，形成不同应用方向的图层之间的相关关系，以准确表达地理因素与要解决问题之间的关系，从而解决问题。因此，地理信息系统专业基础知识是必须掌握的，不论是基本的地理信息分析还是地理信息软件设计等方面，这都是必须的理论与实践基础。因此，在教学内容体系中，所有知识的讲解都要围绕地理对象的地图形成为基础，从教学内容设计上也要以图层对象基础扩展。既要建立完整的地理信息系统理论知识体系，包括空间数据、遥感等理论及方法构成，也要包括对地理信息系统的实际应用，包括数据积累、数据分析及决策依据，软件分析结果输出等等。但是，鉴于本专业将来实际应用前景和学生就业方向来看，培养综合性地理信息科学通才固然重要，但是根据就业方向划分研究方向，加强专业人才教育也同样重要。在综合知识学习的基础上，对专业教学方向进行调整，教学内容主次分明。

3 实践教学手段多样化，提高学生的实践操作能力

在实践教学中，对地理信息系统应用软件的教学往往遵循先理论后实践的方式，通常对软件进行理论讲解，然后再安排实践教学进行使用。由于地理信息系统软件功能强大，多种操作多种方法，在实践操作上学生往往模糊混淆，不同方法的功能命令等混合操作，这样学生即使参与了实践操作，但达不到掌握实践教学软件操作并解决实际问题的目的。因此在教学中可以通过建立不同的地理信息系统，让学生在解决问题中了解地理信息系统操作。比如建立一个简单的城市规划地理信息系统，系统从简单到复杂，操作也从简单到复杂，通过解决问题来完成各种命令和操作，让学生带着任务探索软件不同的操作来解决问题，并比较软件由于不同操作得出的不同结果，促使学生思考，教会学生自主查阅资料，改变学生思考问题和解决问题的方式，激发学生自主性学习和探索性学习的动力，从而既培养了学生的实践操作能力，快速掌握相关地理信息系统软件，也提高了学生的思维水平，提高了学生理论应用于实践、实践应用于解决工作和生活中问题的能力。

参考文献

[1]侯立春， 徐磊，许正昊.高师院校 GIS课程教学与实践改革的探索[J].地理空间信息 ，2011，9（1）.