基于“卓越计划”的非GIS专业GIS教学体系创新与实践

(吉林体育学院，长春 130031)

随着现代化信息技术的普及和应用，GIS已突破了其专业界限，被广泛应用在公共卫生、国防、社区规划、景观建筑等多个领域。高校非GIS专业开设GIS课程，可以补充市场对GIS人才的需求，提高就业率，增加社会效益，促进GIS在广度和深度上的发展，提高大众对GIS的认知，可见非GIS专业的GIS教育是必需且必要的，对培养“卓越型”优秀应用型人才，拓宽当代大学生的知识结构，面对社会的挑战有重要作用。

一、非GIS专业GIS课程的性质和特点

GIS是集合地理学、遥感、计算机科学为一体的一门综合性学科，对理论和技术的要求较高，要想学好这门课程，需要具有广博的知识储备，对GIS专业的学生而言，由于早期相关知识的积累和实践，GIS课程的学习较为顺利，而非GIS专业的学生往往缺少相关的基础学习，无论是对课程内容的理解还是应用上，难度和复杂度都大大增加了，导致非GIS专业的学生在学习该课程时，抓不住重点，认为理论性过强，无法与本专业知识相联系，降低了学习兴趣。

非GIS专业GIS课程的开展有别于GIS专业，需要建立一套符合非GIS专业学生知识结构、学科特色的GIS教学体系。在教学目标上，GIS专业的学生要求既要掌握基础的理论知识，又要具备较强的GIS技术应用能力，强调的是对GIS分析功能的学习，而非GIS专业的学生主要在于了解GIS的基本原理，能够建立空间信息概念，熟悉GIS软件的基本操作，更注重GIS在本专业领域的应用，能在自身已有知识的基础上，利用GIS解决本专业的实际问题，真正领会和把握GIS的科学性、技术性、实用性，提高工作效率，强调的是对GIS的实践学习。

二、非GIS专业GIS课程的教学现状

1.师资力量、课程学时数不足

GIS具有较强的学科交融性，对任课教师的理论和实践能力要求较高，需要教师不断学习才能满足教学的需要，但是多数高校教师缺少培训交流的机会，产学研结合不足，导致教学内容和教学手段较为落后，学科建设无法匹配当地的经济发展。且由于专业背景的限制，非GIS专业的学生相关理论与实践的不足，导致学习GIS时较为困难，而课程学时数却没有增加，在有限的学时内，无法将GIS重要的章节全部讲完，即使能勉强完成理论内容的讲授，学生实践的学时也会大为缩减，再加上学生基础较差，真正能理解的知识非常有限，导致课程结束后，学生对课程仍然一知半解。

2.教学资源匮乏，教学方法落后

非GIS专业的GIS课程应侧重对学生实践能力的培养，但GIS内容枯燥，教学资源不足，基本上是教师讲，学生记，学生丧失了独立思考、主动学习的能力，且多数教师由于没有全面分析GIS与学生本专业的关系，对GIS在本专业中的具体应用讲解不够，导致学生无法将知识进行整合，缺乏系统性。上机实践时，学生往往按照实践指导书来完成教师布置的任务，但是只要实践任务稍作改动或难度增大，在没有教师指导的情况下，学生往往毫无头绪，难以完成，这种教学方法非但不能让学生独立解决实际问题，还会让学生误认为GIS课程对本专业的学习不重要，从而降低对GIS学习的兴趣和热情。

3.重理论、轻实践

就体育院校而言，需要开设GIS课程的专业很少，且由于其学科经费投入不足，缺少优秀的高水平GIS教师，导致GIS教学的软硬件条件都受到限制。GIS教学往往理论课居多，实践课较少，且实践课多为认知性的实验，综合性、创新性的实验不足，多数实践课的内容较为孤立、缺乏联系性，学生不能理解各实验间的关系，缺乏对实践内容的整体把握，甚至有的专业在GIS课程设置之初，就取消了实践内容，纯理论教学导致学生无法真正领会到GIS技术的应用价值，更谈不上对GIS技能的掌握，失去了课程开设的意义。

4.考核形式单一

体育院校往往把GIS课程作为非GIS专业的选修课，对学生的要求也会大大降低，只要求掌握一些基础理论和概念，对深入的原理则不予研究，体育院校非GIS专业的学生，通常以文科生为主，多数学生表示对GIS课程的专业术语和原理难以理解，大部分课程内容都听不懂，学习效果较差。对学生课程的考核通常以理论为主，主要是一些浅显知识的问答，而非GIS专业的学生学习GIS课程的目的在于可以理解基本理论和熟练应用GIS软件，并能运用所学知识解决本专业中遇到的实际问题，这种考核方式往往流于表面，重结果而轻过程，导致学生对课程不够重视，应付考试，有的学生在工作后才发现GIS技术的价值，但是没有了学校的环境和教师的指导，只能依靠查阅资料自学，丧失了课程开设的初心。

三、非GIS专业GIS教学体系的创新与实践

1.精准定位，明确教学目标

在“卓越型”人才培养的模式下，围绕专业对学生能力和素质的要求，打破知识本位和学科本位的固有思想，构建“专业化、系统化、职业化”的GIS教学体系，使学生掌握GIS的基础理论，熟悉软件操作和常用方法，以GIS为工具，解决所从事领域中的实际问题。非GIS专业的GIS课程应与本专业有一定的衔接性，在讲授基础知识的同时，重视GIS在本专业中的应用，根据不同专业对GIS的具体需求，制定教学大纲、授课计划，确定授课学时、形式及实践课比例，同时，要确定合理的开课时间[1]，最好是在大三的下学期，此时，学生的基础课和主要专业课已学习结束，相关知识体系已基本形成，学习时间也较为充裕，此时开设GIS课程，能确保学生找到课程的重难点和与本专业的关系，加快学习进程，提高教学效果。

2.优化教学内容，增加学时

非GIS专业开设GIS课程的目的在于通过技术手段来解决在本专业领域遇到的实际问题，为职业助力，由于GIS知识点较多，内容较为枯燥，且缺少针对非GIS专业统一的教材，可通过调研，了解用人单位对学生掌握GIS技术的要求，并根据不同专业的特点、需求和技能需要，及其在主专业中的重要性，结合高校实际，适当增加或删减教学内容，因不同专业学生的知识背景不尽相同，选取与本专业相关的重点知识作为核心内容，突出GIS的实用性，让教学内容更贴合学生专业和实际应用[2]，例如我校的公共事业管理专业和社会工作专业，缺乏GIS专业的背景知识，优化教学内容就显得尤为关键，从专业的角度出发，适当弱化坐标系统、拓扑关系、数据库建模、编程等方面的教学内容，强化空间数据获取的处理与分析、原理和方法等，让学生了解GIS的现在和未来发展，用GIS直观体现专业的部分理论。同时，增加实践课的学时，这样学生在实操时不但巩固了理论知识，还能深刻理解各操作步骤的意义，保证了授课质量和效果。

3.教学手段多样化

教学方法是传递教学内容的有力抓手，适当的教学方法可使课堂效果事半功倍，对于培养卓越人才有重要实践意义。放弃“填鸭式”的教学方式，针对不同的教学目标，采取案例、启发、讨论等灵活多样的教学手段，强化学习效果，如案例教学法，授课过程中，向学生讲述并分析GIS在各专业中应用的真实例子，使抽象的GIS知识形象化，也让学生认识到GIS课程的重要性，同时熟练掌握应用GIS解决实际问题的思路、方法，消除畏难心理，提高学习兴趣；启发教学法，通过讲解最新前沿的GIS应用，启发学生思考、厘清问题，与学生研究、讨论，培养学生逻辑思维、创新能力，以达到全面发展；互动式的教学方法，可给学生一定的选题范围，让学生自由选择主题，写一篇论文，或查阅资料，制作PPT汇报，既活跃了课堂氛围，也增进了师生关系[3]。针对非GIS专业的特点，应采取与本专业紧密结合的教学方式，如在公共事业管理专业中，传统的研究方法主要是文献分析和政策解读，现如今各地政府为了提高治理能力，需要GIS科学分析数据、空间影响等，模拟政策效果，使公共政策可视化，不仅利于领导决策，也便于公众理解，那么在授课时就要讲清楚GIS是如何在政府管理中发挥功效的。

学生真实的感受与实践是带动课堂教学最好的方法，课堂外，充分利用线上优秀的教学资源，给学生推荐优质的学习网站和教学视频，如慕课、雨课堂等，拓宽学生的学习渠道，丰富学生的学习内容，利于学生理解、掌握和应用[4]。或聘请行业内的专家来校做专题讲座，让学生及时了解行业发展的最新动态及GIS应用的新进展，同时，鼓励学生参加“挑战杯”“GIS建模”等比赛或参与到社会调查、课题设计、教师的科研项目中，在教师的指导下，让学生发散思维，自由思考，激发学生的学习热情，既开阔了眼界，实现了知识与应用间的转化，也锻炼了自身的能力，培养了学生的团队精神，提高了实践能力。

4.精选实验项目，强化应用能力

GIS是一门实践性较强的学科，多数内容只有通过动手操作才能理解和掌握。教师应匹配理论内容精选实践项目，贴合学生的本专业，与授课内容同步，因材施教，精心设计实验内容，在有限的学时内，尽可能的覆盖所学专业对GIS技能的需要，减少重复，由易到难，环环相扣，保证理论和实验的系统性。时间上最好是在相应理论课结束后即开展实验，同时，打破传统的教师细致讲解、全程指导，学生机械按实践教材完成任务的实践课授课模式，调动学生实践的主动性。

实践是对理论知识的验证，也是探索、发现问题的过程，强化实验教学是为了提高学生GIS应用的职业技能，强化空间思维，培养创新精神，增加分析性实验、创新性实验的比例。从学生的专业特点出发，注重对学生软件使用和解决实际问题能力的培养，真正做到学以致用。可将解决某一具体的专业问题设为目标，鼓励学生自我探索并整理出解决思路，通过GIS技术的分析和处理达到目的，除独立实践任务外，通过综合实践任务，考查学生对GIS各章节知识的整体运用，以具体项目为核心，将实践内容、目标隐含其中，通过完成一个个任务，使学生将零散的知识点串联起来，形成自己的知识体系，掌握GIS的基本功能和熟悉完成任务的方法手段[5]。在实践课程中，一方面学生通过熟悉GIS软件，能更好地理解和巩固理论知识，找到自身的问题和短板，另一方面可以激发学生学习的兴趣，寓教于乐，提高教学效果，同时为了提高职业竞争力，也使实验室资源得到最大化的利用，弥补实验学时的不足，GIS实验室应为全周期开放状态，学生可以利用课余时间来实验室温习实验，或完成课题、参与竞赛等。

5.加强师资队伍建设，提高职业能力

教师是保证教学质量的关键，GIS课程涉及的基础理论多，范围广，又属于信息行业，技术和方法更新快，这就要求教师的能力也要跟上GIS的发展，时刻关注行业的新动态，积极汲取知识，提高教学与科研水平，使教学与科研能力协调发展，用扎实的理论知识为科研助力，将科研成果和案例融入教学，使教学生动有趣、增强实用性，帮助学生更好地认识GIS技术的实践价值，提高学生的综合素质，为学生就业和深造打下坚实的基础。可选派教师前往公司交流访问、参与调研等，鼓励参加GIS有关的知识培训，加入教学论坛或协会进行学习交流，掌握前沿信息，为教学提供理论支撑，也提高了教师队伍的专业技能和修养。

相对而言，在教学上，对非GIS专业的教师要求更高，因为非GIS专业的教师不仅要有扎实的GIS专业知识和实践能力，还要具备所教授专业的基础知识。授课必须与学生所学专业紧密结合，了解GIS在相应专业中的具体应用和该行业对GIS实践的具体要求等，只有这样，授课才能有的放矢，重难点突出，实用性强，学生才能有学习的兴趣和动力。可聘请或引进企业优秀的GIS技术人员到校指导或参与教学，使教学内容和实践符合行业发展的需要，符合用人单位的要求，增强学生的职业自信心，提高就业率。

6.考核方式灵活多样

就体育院校而言，GIS课程是非GIS专业的一门选修课，考核形式较为单一、片面，学生通过死记硬背应付考试，对课程不够重视，甚至认为它对就业没有帮助，更谈不上实际应用。改变这种考核方式势在必行，除了考查学生基本知识的掌握，还应重视GIS软件的操作和应用。非GIS专业开设GIS课程的最终目的是为了让学生可以使用GIS软件解决本专业中遇到的实际问题，成绩的考核宜采用多元化的评价方式，从多个方面综合衡量学生的学习效果，如出勤、作业占20%，课堂表现与GIS软件的应用分析占30%，上机考试占50%。学生随机抽取考试任务，在解答教师提出的问题后进行现场上机操作，时间为20—30分钟，考试结束后，教师指出学生存在的错误，这种考核方式更为科学合理，可以避免个别学生理论知识和实践能力不对等导致成绩较低的现象，使教师发现教学中存在的具体问题，并及时调整，提高教学效果，带动学生学习的积极性和主动性，形成良好的学风。

四、展望与意义

研究“卓越计划”下的非GIS专业GIS教学体系的创新与实践，从理论上看，可以拓展非GIS专业学生的科学视野、完善知识结构、提高职业技能、建立不同学科间的联系，走课程的可持续发展之路，为教师提供更多的参考，使教学更加规范，有章法。从长远来看，可帮助学生明确学习目标，更加深刻理解理论知识，掌握基本技能，更好地适应大数据时代，增加就业机会，同时，对GIS的理论发展和GIS的应用推广,及GIS知识的社会化普及和学科发展与实践应用都具有积极意义。

可见，非GIS专业融入GIS的教学与实践，能让学生从一个全新的视角理解所学专业的魅力，在本专业已有的研究基础上得到更好的传承和发展，有助于本专业学科的升华，能大大增加非GIS专业学生的动手操作能力，提高专业技术水平和应用GIS挖掘空间信息的能力。有利于将本专业中抽象的数据直观化，不仅让学生掌握了一门实用的技能，增强了工作应变能力和岗位适应能力，且有利于学生加深对本专业的理解，理清未来学业深造和研究方向的选择，培养出更符合时代需要的复合型优秀人才。

GIS现已成为诸多领域中应用最高的信息技术之一，我国的GIS教育也在快速成长，并已在多个专业中开设和推广，GIS课程作为非GIS专业学生的一门专业能力课，有较强的应用价值，探索“卓越计划”下的非GIS专业GIS教学体系的创新与实践，对教学的多个环节进行改进和优化，能提高GIS课程的教学质量和学生专业水平，培养更多非GIS专业的综合型卓越人才。