面向GIS专业的地理综合实习教学改革初探

王杰 晏实江 陆胤昊 刘辉 郑硕

摘要：地理综合实习是地理信息科学（GIS）专业本科生一门重要的实践课程。传统的地理实习教学主要采用“讲授式”室外教学方式，教学效果受野外环境的限制，不利于学生专业实践技能的培养。针对以上问题，文章在立足GIS专业培养目标的基础上，尝试将空间信息技术引入地理实习教学中，丰富实习教学内容，改进实习教学方法。近三年来安徽大学GIS专业地理综合实习教学效果表明，空间信息技术以其宏观、快速的优势，能够弥补传统的野外调查在地理实习教学中的不足，对学生有效掌握3S技术实践技能、提高实习教学效率以及增强实习教学效果等方面发挥了重要作用。

关键词：地理信息科学;地理实习;空间信息技术;教学效果

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）15-0037-03

引言

对地理类专业的学生来说，野外实习是一种有效直观的学习方式，是通过实地考察实践、整合地理学中相关概念与理论的重要途径[1，2]。地理信息科学（GIS）专业隶属于地理学一级学科，开展地理综合实习是该专业培养方案中实践教育的必修环节。作为连接课堂教学与非课堂教学的桥梁，地理综合实习对于GIS专业的专业理论与实践技能同样具有重要的推进作用[3]。

在传统的地理实习中，教师根据实习目的确定实习地点和路线，通过地形图、罗盘、皮卷尺等辅助工具进行导航与定位，到达指定教学点进行学习讲解。然而，这些传统工具存在着一些不足，例如：高精度地形图不易获得，罗盘操作精度不高。在地理实习过程中，尤其在地形复杂的地区，空间定位、方位识别的准确性和快速性，是决定野外实习效率的重要因素[4]。因此，改进传统的地理实习教学模式，不但能够调动学生学习积极性、增强实习教学效果，更可以锻炼学生的自主学习能力，进一步加强其专业实践技能[5]。

随着空间信息技术的飞速发展，现代地理学调查从常规的地面观测向“天·空·地”立体化动态监测方向发展。以3S技术应用为特色的地理学实践教学，为传统的地理实习提供新的教学思路和实习模式[1]。空间信息技术以其宏观、快速和准确的优势，弥补了传统观测工具在野外实习时的不足，对GIS专业学生综合掌握3S技术的实践技能以及提高地理实习效果都发挥了重要的作用[6]。

鉴于GIS专业人才培养对空间信息技术的实践技能有所侧重的特点，本文力图通过空间信息技术引入到地理综合实习课程的教学中，丰富实习教学内容，改进实习教学方法，旨在提高该课程实习教学质量与效果，增强学生对空间信息技术的实践应用能力。

一、实习教学改革目的

本文通过对地理综合实习课程的教学改革，引入空间信息技术辅助地理實习教学，以培养GIS专业学生对3S技术的实践应用技能，提高学生的独立思考与实际动手能力。此外，利用地理信息系统软件对多源实习数据进行融合与综合分析，加强实习教学资源的集成与管理，进一步提高实习效率。

二、实习教学内容改革

在实习教学内容上，本文根据GIS专业人才培养的需求，引入空间信息技术的优势，丰富地理实习课程的教学内容。按照空间数据处理与加工的逻辑关系，分为以下四个部分：GNSS接收机定位与导航、遥感影像目视解译、地形图判读与素描图绘制以及地理实习辅助教学系统设计。各部分之间的逻辑关系如图1所示。

1.GNSS定位与导航。指导学生利用GNSS接收机进行目标地物定位，将实习区域的重要地物以矢量文件进行记录，导入GIS软件中成图;设置好目标地物，训练学生使用GNSS接收机的导航功能。

2.遥感影像目视解译。将高分辨率遥感影像与实地调查场景相结合，指导学生通过GNSS定位找到目标地物在遥感影像中的位置，建立典型地物类型的解译标志，加强学生对遥感影像的目视解译技能。

3.地形图判读与素描图绘制。将纸质地形图与实地观测地形相结合，结合GNSS定点，指导学生判读地形图的山脊线、山谷线及山顶点等要素;通过实地测量理解地图比例尺、坡度、坡向、走向等专业概念;在某些山顶点位置，指导学生现场绘制局部区域的地形素描图。

4.地理实习辅助教学系统设计。利用空间数据库与ArcGIS Engine技术设计地理实习教学辅助系统软件。将实习区域的教学点、实习路线、地形图、遥感影像、实测资料及师生信息导入地理实习数据库，并通过前台的地理实习教学辅助系统软件对不同类型实习教学资源进行集成与管理，为提高实习教学效率提供决策服务（图2）。

三、实习教学方法改革

在教学方法上，针对由任课教师在指定实习点开展“讲授式”教学存在的弊端，本文尝试采用了“实习基地引导式”“实习任务驱动式”的教学方法，以调动学生的学习积极性，增强实习教学效果。

1.实习基地引导式。该模式主要依托当地相关部门共建的实习教育基地，已有其他院校在实习教学中开展了有效尝试[7，8]。目前，安徽大学与庐山气象局签署了校外实习实践基地协议，为我校学生开展地理实习提供了固定场地。实习过程中，由庐山气象局技术人员介绍实习区域的气象与气候相关的知识，并引领学生参观气象观测场地，由学生自主学习气象仪器的用途，独立思考相关问题。

2.实习任务驱动式。“任务驱动教学”是建构主义理论中的一种教学模式，本文尝试将该方法应用于GIS专业的地理综合实习教学中（图2）。在实习出发前，任课教师在介绍实习路线与内容的基础上，提前实习任务下达给学生，并设置一些问题[9]。在实习过程中，教师带队，学生运用已有的专业知识，借助遥感影像、地形图、GNSS接收机等仪器积极探索，独立观察，思考问题，最后以小组为单位完成实习任务。该教学方法调动了学生的学习积极性，并培养学生的团队合作意识[10]。

四、结束语

地理综合实习是GIS专业本科培养中重要的实践环节，是对所学课程理论与专业实践技能的综合应用。通过该课程的实习，既锻炼了学生的实际动手能力，也加深了学生对基础知识的理解，同时拓展了学生的思维，加强了其对专业技能的应用能力[3]。

本文根据GIS专业本科生的人才培养目标与要求，对地理综合实习这门课程的教学内容与方法重新进行定位。针对传统实习教学中存在的不足，本文尝试将空间信息技术引入地理综合实习的教学中，并在实习教学模式、实习教学内容等方面开展了一系列改革，提高了地理综合实习的教学质量和效果，并加深了GIS专业学生对专业知识的理解以及实践技能的实际应用。

参考文献：

[1]孙贤斌，张广胜，譚绿贵.基于能力培养的自然地理野外实习教学改革研究[J].中国地质教育，2015，（1）：126-128.

[2]冯文勇，吴攀升，郑庆荣.关于地理科学专业野外教学实习的几点思考[J].忻州师范学院学报，2007，23（2）：56-59.

[3]许新惠，赵筱青，夏既胜.“翻转式”模式下的地理信息科学专业野外实习教学改革研究[J].测绘与空间地理信息，2018，41（3）：40-41.

[4]肖烨，黄志刚.普通高校地理专业野外实习教学问题解析及对策研究[J].教育教学论坛，2018，（39）：193-194.

[5]翁翎燕.南京地区自然地理野外实习教学改革探索[J].高师理科学刊，2015，35（10）：107-110.

[6]李恒凯，邹凤琼，刘加兵，等.基于GIS的庐山自然地理实习教学辅助系统研究[J].江西理工大学学报，2011，32（5）：19-23.

[7]劳燕玲.地理科学本科专业自然地理野外实习探索与实践[J].中国高新区，2017，（12）：55-56.

[8]郑庆荣，黄志刚，王丹丹，等.五台山地理科学综合实习基地建设模式探讨[J].忻州师范学院学报，2018，34（2）：38-42.

[9]韩宇捷，钱鹏，蒋庆丰.任务驱动教学模式在自然地理野外实习中的应用研究[J].内蒙古师范大学学报：教育科学版，2015，28（6）：118-120.

[10]陈彦美，李洪波，潘红忠，等.野外实习教学模式的改革探索——以长江大学水文地质专业为例[J].高等教育，2019，167-168.