土地资源管理专业“3S”技术类课程教学改革探究

李晓琳 陈爱梅

摘 要：3S技术类课程是土地资源管理专业的主要课程。通过分析土地资源管理专业3S技术类课程教学现状及存在问题，对课程教学改革进行了探讨，从教学课时、教学方式、师资队伍建设等方面提出了教学改革途径，以期培养出土地资源管理工作所需的综合性的复合型人才。

关键词：3S技术；土地資源管理；教学改革；课程教学

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2018）19-0005-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.19.001

遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等3S技术的熟练运用，是土地资源管理专业毕业生必须掌握的应用技能。全球定位系统（Global Positioning System，通常简称GPS）是一种全天候的，空间基准的导航系统，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续地精确地确定三位位置和三位运动及时间的需要[1]。遥感技术（RS，Remote Sense）这是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。通过遥感技术，可以高效获取研究区域的地物覆被变化[1]；地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛地应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统[3-4]。土地资源管理专业旨在培养具备现代土地资源管理学、土地经济学及相关法律法规基本理论与知识，具有地理信息系统应用、土地测量、土地制图、土地规划、不动产评估、土地资源评价等基本技能，能在国土、城建、规划、房地产以及相关领域从事土地复垦、土地调查、国土规划、地产开发、地籍管理及土地政策法规工作的应用型高级专门人才。其中，大量的土地管理工作，例如土地调查、土地规划、土地测量等都离不开3S技术的应用[3-4]。运用RS图像解译功能，能够改变传统的实地调研获取土地信息的方式，通过远程获取大范围土地利用现状及变化情况，有效的节约大量的人力和物力，提高土地调查效率[7]。利用地理信息系统的矢量化及空间分析功能，可以为土地规划、地籍管理、土地估价等土地业务工作提供需要的图形数据和属性数据[8-9]。长期实践证明，3S技术是处理这两类数据的有效工具，其中属性数据存储功能也是3S技术区别于一般图像处理软件的主要特点。因此3S技术类的课程是土地资源管理专业的重要课程之一。

随着第三次土地资源普查工作的展开，需要大量的既具有专业土地管理知识，又掌握3S技术熟练获取空间信息与进行空间分析的人才。在四年的大学学习下，如何培养出基础知识扎实，应用技术熟练的高素质人才，是土地资源管理专业课程教学中亟待解决的问题。

一、土地资源管理专业3S技术类课程教学现状及存在的问题

迄今为止开设土地资源管理专业的院校多达50多个，多集中于农业院校，课程设置大同小异，主要学习的课程包括：土地资源学、土地管理学、地籍管理、不动产估价、土地利用规划、土地整理与复垦、房地产经营与管理、房地产基本政策与制度等[10-11]。对于3S技术类课程设置，常常采用两种方式，一种是在基础课程教学过程中加以讲授，例如选择土地资源学中土地调查章节，教授学生如何使用3S技术进行土地调查工作，包括：遥感技术获取土地覆被信息；GIS提取地类图斑，添加属性，完成空间分析；运用GPS进行采样点定位等。另一种方式是开设专门的3S技术类学习课程，例如开设地理信息系统课程，通过设置理论学时与实验学时的方式，系统的教授学生如何使用3S技术类的软件，从软件安装到最后结果的输出等。

（一）课程理论教学重视不足

土地信息处理是一项实践性很强的工作，包括土地空间信息的获取、存储、管理、分析 以及土地专业应用软件的开发等方面的知识。要掌握这门技术必须辅以大量的实践教学环节，锻炼学生的动手能力。因为重视实践教学工作，所以很多院校设置课程学时，实践学时远远大于理论学时。过分强调实践教学忽略理论教学的重要性，造成很多学生按照视频或是教师操作，能够顺利地完成操作，但是完全不知道为什么要进行这样的操作，以及这样的操作能够解决什么样的问题，正所谓“知其然不知其所以然”。以后遇到类似的问题，调整了实验的数据，大部分学生却不知道如何处理。

（二）课程设置连贯性不足

3S技术通常彼此衔接，相互贯通。常有人用两个眼睛和一个大脑的关系来形容3S技术之间的关系，其中GPS，RS充当眼睛的功能，根据调查、评价或规划等目的，获取输入的栅格信息、地类信息，点位数据等，GIS充当大脑的作用，GPS和RS获取的数据，通过GIS空间分析、栅格计算、重分类、属性录入等功能，实现数据的分析、空间信息挖掘，服务于土地管理、评价、规划等工作[12-13]。但是在现有的教学过程中，存在GPS、RS、GIS教学课程相脱节，只讲授其中一门或两门课程，例如有的学校开设地理信息系统课程的学习，却不开设遥感相关课程，造成很多学生知道如何分析已有数据，却不知道数据如何获取，造成在实践过程中，无法顺利的开展工作。相反，有的学校重视基础数据获取，花费大量的学时学习遥感数据的解译，但是缺乏空间分析的相关课程，造成学生有数据，却不知道如何挖掘数据背后的规律。

（三）教学模式单一

土地资源管理专业的业务培养要求是学习土地资源开发利用的法律、技术、管理方面的基本理论和基本知识，可受到土地资源调查、利用规划、估价、整理与复垦、测绘等基本技能的训练，具有土地资源管理及数据分析处理的能力。要达到培养目标就要求学生能够掌握多方面的知识，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。但是，现有土地资源管理专业的教学特点更加倾向于传统课堂理论教学法，抽象性、刻板性、教条性的教学方式，一般情况都是教师告诉学生应该如何操作，导致很多学生在遇到问题时，首先想到的不是自己思考问题的原因，而是首先求助于教师，希望教师能够手把手地帮他们解决问题；实践课程中也是教师预先处理好实验数据，甚至是提前录制好实验视频，学生只需要按照视频进行操作，就能得到满意的实验结果。如此传统的教学模式使得对学生技能与创新能力的培养变得非常困难，这其实是当前3S技术类课程教学的最大难点。

（四）教学内容滞后

首先，随着第三次土地调查工作即将展开，国家对土地管理工作越来越重视[14]。近期国土部门开展一系列由3S技术支撑的项目，这些项目涉及的新技术和新方法很多；其次，3S技术是以计算机技术为支撑的，随着计算机技术的快速发展，3S技术软件也不断更新，以地理信息系统常用的软件ArcGIS为例，近三年就从10.0版本升级到10.3版本，提供了操作界面语言汉化、坐标系统匹配、建模手段多样等功能，此外，从格式上还能与ENVI、CAD等多种软件相衔接，使得软件使用、数据处理、空间分析更加的快捷与便利。但是与技术的快速发展不同，在课程教学过程中常常出现课程讲授与快速发展的实际应用相脱节，教学内容更新缓慢，远远滞后于技术的发展等问题。

二、教学改革途径

（一）合理分配教学课时

3S技术是一门需要不断在实践中学习的课程，通过实践可以快速提高学习的效果，掌握操作的步骤。但是，当代大学生并不能仅仅局限于对技术的操作，还应该具备独立思考和解决问题的能力。过分强调实践只能培养出熟练操作的学生，却无法培养出遇到问题能分析问题和解决问题的高素质人才。因此，在课程教学过程中，重视实践学时设置的同时，不能缩短或忽视理论教学的重要性，理论教学是课程学习的基础，没有夯实的基础，任何的实践也仅仅是依葫芦画瓢的解决问题，往往事倍功半。

在教学课时设置过程中，教师要考虑不同阶段的学生接受能力。对于大一大二的学生专业认识还不清晰的情况下，设置3S技术课程需要加大理论学时，让学生能清楚了解学习课程的意义，明白3S技术能够在土地资源管理过程中解决什么样的问题；对于大三的学生开设3S技术课程，在对专业领域有一定认识的基础上，应该辅以大量的实践教学环节，锻炼学生的动手能力，才能使学生掌握利用GIS处理土地工作的技术。重视课程实践教学建设，同时规避手把手的教学方式，培养学生独立思考与解决问题的能力。

此外3S技术课程应该彼此衔接，使得学生清楚GPS、RS、GIS在空间数据获取及处理的过程中各自所起到的功能，这样不仅可以使学生加深对3S技术的理解，而且有利于与实际的运用相结合，提高3S技术的应用能力。

（二）多样化的教学方式

在3S技术类课程教学过程中采取传统教学与参与式教学相结合的方式。参与式教学法是以激发学生的学习兴趣为前提，以学生的主动参与为过程和环节，以大面积提高教学效果的教学方法，是一种合作式或协作式的教学法，这种方法以学生作为课堂主体，鼓励学生积极参与教学过程[15-16]。学生在课堂学习过程中化被动为主动，加强教师与学生之间、学生与学生之间的信息交流和反馈。比起传统的填鸭式的教学方式，参与式教学法运用到课程学习过程中，能使学生深刻地领会和掌握所学知识，并能将这种知识运用到实践中去，从而实现理论联系实际、学以致用的培养目标。常见的参与式教学法包括案例分析法、头脑风暴法等[17-18]。通过案例分析，可以使抽象的理论具体化，复杂的问题简单化，枯燥的知识趣味化，使学生易于接受和认同，加深学生对知识的理解与记忆，提高教学效果。头脑风暴法是以学生主体，以活动和问题为主线，在课堂教学中通过学生自主思考讨论的形式，提高学生创造性思维能力。它通过提出的问题，不同的学生有各自不同的知识体系结构和生活经验，在问题讨论多长中学生通过观察、思考、讨论，产生不同的观点、疑问，思维之间互相碰撞，充分激化新的需要与原有思维结构之间的矛盾，暴露思维过程，使学生在探求正确解答的过程中，使得正确的想法得到强化，错误的想法得以摒弃。

以3S技术在土地调查中应用为例，如果单单依靠课上照本宣科的介绍操作的内容、程序、评价指标选择等，这样一方面即无法调动学生學习的积极性，学生对课程的学习只会死记硬背，造成学习效率的低下；另一方面今后在实际的地类调查与评价工作中，会出现理论与实践相脱节的现象，无法达到学以致用的目的。因此，在土地资源学课程中运用社会实践教学，带学生出外作业，亲身感受土地调查从工作准备、现状调查、内业转绘、绘制土地利用现状图、选取评价指标，进行土地适宜性评价等工作，让学生将所学到的社会学理论知识去认识问题、分析问题和解决问题，进而提高学生将理论知识转化为理性认识与综合实践的能力。

此外，定期开设讨论课有助于学生主动思考问题，探索答案。学生在讨论课上就3S运用过程中出现的问题、问题产生的原因、针对问题所应采取的对策加以讨论，变“填鸭式教学”为“民主协商式教学”，变被动学习、记忆知识点为主动找寻社会问题的答案，增强学生的自学意识，提高学生学习效果。

（三）加强师资队伍建设

要解决教学内容滞后的问题，需要加强师资队伍建设，提高教师自身素质。首先，要鼓励支持教师定期参加技术培训，提高教师自身的业务能力。在培训过程中了解3S技术最新的进展，包括软件升级进展、实践应用进展等，只有教师不断学习与练习，熟练掌握3S技术的操作，才能在学生遇到困难的时候，及时地予以解答；其次，除了提升3S技术的应用实践能力，还亟待提升授课水平，这就需要通过定期组织不同院校土地资源管理专业教师的交流与学习活动，包括学术交流和专业建设交流，提高专任教师的课程讲授技能，同时在与各个院校交流的过程中，促进专任教师积极思考在教学过程中的不足及其改进措施，有助于提升本专业的专业竞争力；最后，因为土地资源管理是一门具有很强的应用性、综合性、实践性，涉及土壤学、生态学、管理学、地质学等多门学科，这就要求任课教师不仅要具备3S技术的知识，还需要有扎实的土地资源管理知识背景，在熟练技术的基础上，还要不断扩充理论知识，包括土壤学、生态学、管理学等学科知识，从而能够指导学生更好的解决土地管理以及实践过程中遇到的问题。

（四）提高硬件设施

地理信息系统、遥感技术都是依托于计算机技术开发的土地空间信息处理技术，对计算机的硬件配置要求很高，在实践课程过程中，一个班级多名同学同时操作练习，这对计算机的数量和硬件都提出了很高的要求。为了避免多人使用一台电脑，或者在使用过程中无端死机、黑屏、蓝屏等问题，就需要院系加大对实验设备的经费的投入以及人力的维护。

参考文献：

[1] 刘长星.流域治理与3S技术应用研究[J].水土保持学报，2002（6）：36.

[2] 章皖秋，袁华，徐天蜀.遥感影像正立体化研究[J].北京林业大学学报，2010（3）：41.

[3] 姬俊虎，李双喜，徐航.Gis技术在清洁小流域治理中的应用[J].人民长江，2017（12）：5.

[4] 刘晓林，李文峰，杨林楠，等.基于ArcGIS地统计分析模块的土壤养分空间变异分析——以云南省建水县为例[J].土壤通报，2012（6）：1432.

[5] 高凤杰，雷国平，杨凤海，等.土地资源管理专业实践教学改革探讨[J].安徽农学通报，2011，17（5）：221.

[6] 陈伟强.土地资源管理专业土地信息系统课程教学改革实践[J].安徽农学通报，2006，12（9）：172.

[7] 易敏，李毅，鄧瑜兵.基于Rs与Gis的长沙市建设用地动态变化及其生态环境质量评价研究[J].中南林业科技大学学报（社会科学版），2015，9（2）：14.

[8] 郝晋珉.土地利用规划学[M].北京：中国农业大学出版社，2006.

[9] 于顺东.天津市生态用地效益评价研究[C]//2009中国城市规划年会论文集.2009.

[10] 程文仕，黄鑫，陈英，等.甘肃农业大学土地资源管理特色专业建设重点思考[J].河北农业大学学报（农林教育版），2013（5）：63.

[11] 周伟，袁春，付梅臣，等.土地资源管理特色专业建设的实践[J].中国地质教育，2012（2）：38.

[12] 张旭东，臧利强，何晨燕，等.哈尔滨市市区与城区生态用地遥感综合调查与评价[J].北方环境，2002（2）：47.

[13] 董煌标，杨克明.基于Gis技术的城市生态用地规划探索与实践[J].山西建筑，2014（12）：6.

[14] 聂宜民.土地资源管理专业Gis课程教学的改革与实践[J].高等农业教育，2010（6）：63.

[15] 张雪伟.参与式教学法在小组工作课程教学中的应用[J].华章，2013（29）：221.

[16] 梁海华，谢巧庆，李智英，等.参与式教学法对护生健康教育能力的效果评价[J].护士进修杂志，2002（2）：146.

[17] 陈华.参与式教学法的原理、形式与应用[J].中山大学学报论丛，2001（6）：159.

[18] 苏丽丽.参与式教学法国内研究现状及评析[J].科技致富向导，2012（14）：64.