多模式融合教学法在“坐标系统和投影”教学中的应用

赵珍珍 冯建迪

【摘要】坐标系统和投影是地理信息科学专业和测绘工程专业学习的重点和难点。本文从教授学生的实际情况出发，以提高实践能力和增强创新素质为教学目标，研究融合问题导入式、学习递进式和任务驱动式教学模式下如何让学生掌握坐标系统的原理和投影转换的方法，并在不同专业不同年级的学生中进行了实践，取得了较好的效果。

【关键词】坐标系统  投影  混合式教学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）48-0008-02

引言

坐标系统和投影，作为地理信息科学专业和测绘工程专业核心内容之一，在“地理信息系统原理”、“遥感原理与应用”、“地图制图学”、“GNSS原理与应用”、“测量学”和“摄影测量学”等课程中都有重要的一章内容进行讲授。但其数学原理性较强以及内容比较抽象，学生若不深入掌握其原理，则会一知半解。同时，若所学知识不与实践相结合，则学生不会应用。为此，如何选择合理的、高效的教学模式开展教学，如何根据地理信息科学专业和测绘工程专业学生的特点提高学生在“坐标系统和投影”方向的理解、应用和创新能力，成为各类开设“坐标系统和投影”课程教学改革的重要内容之一。

本文基于上述现状和引出的问题，我们进行教学模式改革，提出问题导入式、学习递进式和任务驱动式多种方法融合的教学模式，以此提高学生对“坐标系统和投影”的理解，增强学生的实践能力和创新能力。面向地理信息科学專业和测绘工程专业学生，在《地理信息系统软件应用》和《GIS工程实践》教学中进行应用，取得了良好的效果。

1.问题导入式教学

问题导入式教学通过问题情境设置、实际问题导入和针对性问题设置等方式，明确学习课程的目的及意义，激发学生潜在学习的积极主动性[1]。讲解“坐标系统和投影”之前，利用提供的只有地理坐标系的实验数据，让学生在ArcGIS软件中进行面积量算和统计。经过实验尝试后，发现问题：ArcGIS软件中的面积量算工具和面积统计工具不能使用。进而引出地理坐标系和投影坐标系，发现两者在实践应用中的异同点。

2.学习递进式教学

递进式教学是将复杂知识点展开成多部分，各部分之间按照相似结构，由易到难，由浅入深，循序渐进的教学方法。基于导入的问题，展开对地理坐标系和投影坐标系的学习[2]。但“坐标系统和投影”的内容较多、数学公式多且较为复杂，构建递进式学习方法，降低学习难度，使学生较好的理解知识的形成过程。例如：从为什么要构建地球椭球体，到大地基准面的建立，再到为什么进行地图投影以及如何进行地图投影。每一个知识点的讲解都按照“Why-What-How”顺序，从直观到抽象，从现象到本质，由局部到整体，层层递升，让学生带着问题来循序渐进的掌握复杂理论知识。

3.任务驱动式教学

任务驱动式教学是基于问题解决和任务完成，建立学生学习主动性的多维互动教学方法。为解决问题和完成学习任务，学生必须依靠自己或通过团队合作，巩固、学习和探索新旧知识和技能。任务驱动式教学的核心是任务，教师可基于测绘工程常见的实际案例进行设计。例如：将未定义坐标系的实测宗地数据正确定义地理坐标系和投影转换;不同坐标系的省级矢量数据和全国矢量数据进行投影变换，使两者具有相同坐标系。通过任务驱动式教学，不仅培养了学生自主学习能力和团队合作精神，更能培养学生的实践和创新能力。

结论

针对“坐标系统和投影”知识点讲解，融合问题导入式、学习递进式和任务驱动式的多模式教学方法，突破了传统以教师纯讲述的教学模式，实现了学生参与、主动思考。在《地理信息系统软件应用》和《GIS工程实践》课程期末考试中设置了与“坐标系统和投影”相关的题目，学生得分率较高。同时在《地理信息系统软件实习》和《地理信息系统开发实习》中，测绘工程和地理信息科学的学生能够实现矢量数据和卫星影像数据的坐标系统定义和投影变换。因此，适用于“坐标系统和投影”的多模式融合教学方法可推广应用于《地理信息系统原理》、《测量学》、《遥感原理与应用》等其他专业课程，从而提高“坐标系统和投影”这一重要知识点的学习质量。

参考文献：

[1]周志成，韩强，孟宪东，王恩江.“问题导入式”专题教学改革探索与思考[J].思想理论教育导刊，2014（03）：73-76.

[2]李春荣.异质合作学习与分层递进教学模式初探[J].中国校外教育，2010（05）：113+125.

作者简介：

赵珍珍，女，汉族，1987年3月生，山东济宁人，博士，讲师，研究方向：环境遥感。

冯建迪，男，汉族，1988年1月生，山东菏泽人，博士，讲师，研究方向：GNSS数据处理。