高职院校地理信息系统教学改革探讨

苏旭芳　李卫宁

【摘 要】根据地理信息系统的教学现状，分析了教学中存在的问题，结合学生的就业方向和GIS专业培养目标，提出了理论实践一体化、加强教材和师资建设、完善教学计划和实验室建设的改革方案，以期提升教学效果。

【关键词】地理信息系统；教改；理论实践一体化

1 引言

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。随着社会的发展，GIS已从一门技术发展为一门科学，从研究层面向服务层面转移。1997年， 我国教育部设立了GIS专业，目前全国已有100余所院校设立了GIS专业[1]。GIS是一门实践性很强的学科，特别注重培养学生的动手能力和实践操作能力，对于以培养职业技术型人才的高职院校来说更是如此。

2 教学现状

桂林理工大学南宁分校的地理信息系统与地图制图技术专业创办于2011年，以测绘为基础兴办而起。本校基于高职教育的定位，借鉴其他高校GIS专业的教学经验，将作为专业必修课的《地理信息系统》安排在大一下学期，总共68学时，理论教学和实践教学各占34学时。在大一上学期安排有基础知识课程：《高等数学》、《工程制图》和《测量学》；在学习《地理信息系统》的同时，安排有基础技术课程：《地图制图学》、《AutoCAD制图》；之后还安排《GPS原理与应用》、《数字化测量》、《GIS软件应用》和《ArcGIS软件操作》等专业技术课程。

3 教学存在的问题

本校开设GIS专业只有5年，GIS专业建设有待完善，课程教学也存在一些问题，总结如下：

3.1 理论教学与实践教学分离

虽然教学计划中《地理信息系统》的理论教学和实践教学各占一半学时，但实际教学是在多媒体教室进行，一些涉及实践的知识，如空间分析，只能教师操作示范，学生观看而没有实际动手操作的机会，这种感官式的学习模式非常不利于学生掌握抽象难懂的GIS知识。由于在多媒体教室教学，教师更偏重理论知识的讲解，在教授学生理论知识时没能培养学生的实际动手能力。

3.2 教材不合适，教学方法单一

我国的地理信息系统教材相对较少，且基本上都基于本科教学编写，偏重理论知识。GIS理论本就抽象深奧，本科教材的深度和广度都不适于高职教学。个别教师教学方法单一，教学内容局限于课本知识，讲解不形象、透彻，导致学生对GIS知识一知半解，缺乏学习动力和学习兴趣。

3.3 教学计划有待改善

地理信息系统是多种学科交叉的产物[2]，在学习《地理信息系统》之前，应让学生学习相关基础知识，如摄影测量、遥感等，而目前的教学计划把一些相关课程安排在《地理信息系统》程之后。实践课程如《ArcGIS软件操作》也安排在大二下学期，与《地理信息系统》课程的教学缺少有效连接。

4 教学改革方案

根据本校两届GIS专业毕业生的就业情况来看，就业方向主要集中在测绘和GIS应用，这两个方向都要求毕业生有较强的动手能力，能运用所学的知识解决工作中遇到的实际问题。结合GIS专业注重动手能力的培养目标，针对上述GIS教学中存在的问题，提出以下教学改革方案，以期提升《地理信息系统》课程的教学效果，提高学生的专业素质。

4.1 强化实践教学，理论实践一体化

实践教学是高职教育的重要环节，结合《地理信息系统》课程的特点，教学地点最好安排在专业的GIS实验室，至少实践教学应该在装有GIS软件的机房。在学习空间分析等实践内容时，教师讲解示范，学生边学边练，亲自动手操作，既能加深学生对专业知识的理解，又能锻炼动手能力。

为了调动学生的学习兴趣，培养学生的实践能力、自主能力，可借鉴其他高校的教学方法，如宁夏大学《ArcGIS软件应用》课程的专题应用教学模式[3]或中国环境管理干部学院《环境规划与评价GIS技术》课程的项目教学法[4]，将理论知识融于项目、专题的分析和操作中，使抽象的理论知识变得形象易懂，实现理论实践一体化。

4.2 加强教材建设，丰富教学内容

GIS是一门迅速发展中的学科，高职的地理信息系统教材应符合高职教育的特点，既要难度适中，又要实践性强，实现理论实践一体化，还应体现GIS的最新发展状况。加强高职的地理信息系统教材建设势在必行，国外有许多优秀的GIS教材可供我们引进和学习。

根据本校毕业生的就业方向，本课程将地理信息系统限制在技术层面，从系统的角度进行GIS基本理论和技术方法的阐述，重点培养学生在空间数据获取、空间数据处理、空间分析、GIS产品输出和GIS应用方面的综合能力。另外，可根据国内外GIS产业发展动态和社会对GIS专业人才的需求，适当调整教学内容，并引入一些典型实际案例，增强教学内容的实用性和丰富性。

4.3 完善教学计划

教学计划是课程设置的整体规划，完善的课程设置既有层次性又有系统性， 各课程在教学内容上不交叉重复。建议调整课程的开设顺序，把《ArcGIS软件操作》与《地理信息系统》安排在同一学期，因为大部分地理信息系统教材在介绍空间分析等实践内容时，都以ArcGIS软件为平台。上这两门课的教师应沟通好，做到上课内容不重复，理论知识与实践有效连接。遥感对GIS的重要性不言而喻，在学习ENVI等遥感软件前，应让学生学习一些核心的遥感理论知识。现行教学计划中没有遥感理论知识的课程，建议增加此课程。

4.4 加强师资建设，提高教学水平

师资力量直接影响着教学水平。GIS在不断发展，GIS专业软件也在更新换代，教师也应不断学习，掌握前沿的专业知识，提高教学水平。学校可组织教师参与各大GIS软件公司的GIS专业技能培训，如ERSI公司在全国开展的ArcGIS培训、ERDAS培训、ENVI培训，超图公司开展的SuperMap培训。教师也应积极申报课题、项目，或组织、指导学生参加各大GIS软件开发商承办的GIS技能比赛，如全国高校GIS技能大赛、SuperMap杯等，通过多种途径来提升自身专业技能和教学水平。

4.5 完善专业GIS实验室建设

GIS是一门实践性很强的学科，完善的实验教学平台对培养学生的实践能力意义重大。本校虽有GIS实验室，但还需完善建设，使其满足以下教学需求：能运行专业GIS软件的高性能计算机、常用的GIS软件及实验数据，实验教学中所需的扫描仪、绘图仪，观察遥感影像所需的立体眼镜等设备。建议学校与GIS应用部门联系，建立校企合作机制，建立校外实习基地，让学生可以在现实的GIS应用实践中得到锻炼，为学生步入社会、走上工作岗位打下坚实基础[5]。

5 结语

地理信息系统改变了我们的生活，社会对地理信息系统专业人才的需求也越来越大。在地理信息系统的教学中，应将抽象的理论知识融入实践项目、专题中，使学生在实践过程中学习专业知识，在应用GIS技术解决实际问题的过程中深化对GIS理论知识的理解，将GIS的基本理论融会贯通，从而达到培养GIS专业人才的目的。

参考文献：

[1]罗志军.农业院校GIS专业人才培养模式与课程体系建设[J].地理空间信息，2011，（1）：143-145.

[2]邬伦，刘瑜等.地理信息系统原理、方法和应用[M].北京：科学出版社，2001.

[3]石云.GIS课程实践教学改革[J].教育教学论坛，2015，（20）：103-104.

[4]吴玉红.高职GIS应用类课程项目化教学改革与实践——以《环境规划与评价GIS技术》为例[J].中国环境管理干部学院学报，2013，23，（3）：80-83.

[5]王新闯，张合兵等.“GIS原理与应用”教学改革初探[J].中国电力教育，2011， （35）：139-140.

作者简介：

苏旭芳（1986～），女，硕士，研究方向：GIS技术应用研究与遥感数据处理。