地理科学专业“地理信息系统”课程的研究与实施

［摘 要］ 地理科学专业“地理信息系统”课程是研究地理要素或者地理综合体空间分布规律、时间演变过程和区域特征的一门课程，是培育地理学专业人才队伍的关键课程，也是地理科学专业课程建设的重要组成部分。以兰州城市学院城市环境学院地理学专业为调查对象，深入分析了地理科学专业“地理信息系统”课程的教学现状，指出教学实施过程中存在的问题：一是教学大纲要求过高，二是教学内容与实际内容应用差距过大，三是教学方法单一，四是考核方式有待改革。根据上述问题，结合所学专业知识制定了行之有效的改善对策：一是明确“地理信息系统”课程教学大纲的教学改革方向，二是“地理信息系统”课程教学内容要符合实际应用需求，三是丰富“地理信息系统”课程教学方法，四是推动“地理信息系统”课程教学考核方式改革。以期有效推动“地理信息系统”课程教学的创新改革，为培育更多新时代地理科学专业人才队伍奠定基础。

［关键词］ 地理信息系统（GIS）；教学技术；地理科学专业；

［基金项目］ 2022年度甘肃省委组织部陇原青年创新创业人才（团队）项目“疏勒河流域不同尺度景观格局变化对水沙及水质的影响研究”（2022LQTD39）；2024年度兰州城市学院艾黎学科建设计划；2023年度甘肃省高等教育教学成果培育项目“数字化学习资源使用对高校学生数据素养的影响研究”（2023-159）

［作者简介］ 斯朗旺修（1999—），男（藏族），西藏芒康人，学士，主要从事教育教学研究；曾建军（1986—），男，甘肃榆中人，博士，兰州城市学院城市环境学院副教授（通信作者），硕士生导师，主要从事水资源与水利工程研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）28-0098-06 ［收稿日期］ 2023-06-02

引言

地理信息系统是一个新兴领域，专注于地理信息的收集、管理、处理和分析，利用先进的技术和方法，如地理信息系统（GIS）、遥感（GIS）和全球定位系统（GPS），来处理和解释地理数据。地理信息系统（GIS）的一个关键特点是强调空间分析和空间关系［1］。也就是说，它不仅关注事物的分布和变化，而且更重要的是理解和解释这些空间模式的原因及意义［2］。随着社会的不断进步，地理科学专业人才的需求量越来越大，尤其是企业对熟悉地理信息系统（GIS）高精尖技术型人才更加青睐。

我国地理信息系统人才比较匮乏，“地理信息系统”作为地理科学专业的主要课程，是培育地理科学专业人才队伍的关键课程和重要组成部分［3-4］。现阶段，关于地理科学专业“地理信息系统”课程的研究还比较少，主要集中在理论探讨、课程模式等方面，教学授课也停留在表层，尚未深入挖掘“地理信息系统”课程的知识内涵。为此，“地理信息系统”课程教学须从教学大纲、教学内容、教学方法、教学考核方式进行改革［5-7］。本研究通过分析地理科学专业“地理信息系统”教学现状，提出“地理信息系统”课程教学中存在的问题，分析问题，并结合所学的专业知识，制定出行之有效的改善策略，旨在有效推动地理科学专业“地理信息系统”课程的创新改革，提高“地理信息系统”课程的教学质量和教学水平。

研究采用问卷调查的形式。为了确保问卷调查数据的真实性，对兰州城市学院地理科学专业200名学生发放问卷，其中，地理191班54人，地理192班49人，地理202班51人，地理201班46人。采用QQ、微信线上发放，以期得出兰州城市学院地理科学专业“地理信息系统”课程教学现状，为研究和实施找到足够丰富的基础数据作支撑。累计发放问卷200份，回收问卷200份，问卷回收率100％。其中，地理191班问卷52份，地理192班问卷49份，地理201班问卷40份，地理202班问卷34份。有效问卷175份，问卷有效率达87.50％。

一、地理科学专业“地理信息系统”课程教学现状

（一）教学大纲要求

在“地理信息系统”课程教学实施中，教学大纲是教学的主要框架，教学内容由教学大纲延伸而来。因此，教学大纲的难易程度直接决定了“地理信息系统”课程教学的质量［8-9］。通过问卷调查，得出地理科学专业“地理信息系统”课程教学大纲要求难易程度现状。

地理科学专业“地理信息系统”课程教学大纲要求难易程度情况如表1所示：觉得“非常难”的人占32.00％，认为“比较难”的人占25.72％，认为“适中”的人仅为20.57％，还有12％和9.71％的人分别认为“比较简单”和“非常简单”［10］。由此可以看出，现阶段地理科学专业“地理信息系统”课程教学大纲要求的难度偏大，接近六成的人觉得教学大纲难度偏高，可以适当降低难度。

（二）教学内容与实际应用现状

通过问卷调查，得出地理科学专业“地理信息系统”课程教学内容与实际应用现状［11］。

地理科学专业“地理信息系统”课程教学内容与实际应用情况如图1所示：有高达44.57％的人觉得“差距非常大”，有24.47％的人觉得“差距较大”，仅有13.71％的人觉得“适中”，有9.82％的人觉得“差距较小”，有7.43％的人认为“差距很小”［12］。由此可知，地理科学专业“地理信息系统”课程教学内容与实际应用存在不小的差距，有接近七成的人认为差距较大，须进一步缩小差距，确保学以致用，而不是“夸夸其谈”，空有一身理论但能运用到实际中的却寥寥无几。

（三）师资力量现状

通过问卷调查，地理科学专业“地理信息系统”课程教学师资力量配置现状如图2所示：有32.57％的人觉得师资力量配置“非常强”，有30.29％的人觉得“比较强”，有13.71％的人觉得“适中”，14.86％有的人觉得“比较弱”，8.57％有的人觉得“非常弱”［10］。由此可知，地理科学专业“地理信息系统”课程教学师资力量较强，有超过七成的人觉得师资力量强。

（四）教学方法应用现状

丰富多样的教学方法有助于“地理信息系统”课程在教学实施时给予教师更多的选择空间，激发学生学习“地理信息系统”课程的积极性，一举两得。通过问卷调查，地理科学专业“地理信息系统”课程教学方法应用丰富度现状如表2所示：仅有25.71％的人觉得“很丰富”，有16.00％的人觉得“适中”，有高达58.29％的人觉得“很单一”。由此可知，地理理科学专业“地理信息系统”课程教学方法应用过于单一，有接近六成的人表示需要进一步丰富教学方法。

（五）考核方式现状

教学考核是检验教学质量最有效的方法和手段之一。通过问卷调查，地理信息科学技术教学考核方式现状如图3所示：其中，“线下考试”占68.57％，“线上考试”占27.43％，“综合评价”仅占4％。由此可得，“地理信息系统”课程考核方式仍以考试为主，要么是线下考试，要么是线上考试，采用综合评价的占比非常低，有很大的提升空间。因此，教学考核方式改革迫在眉睫。

（六）课程知识掌握程度

知识能够帮助我们了解世界，拓展我们的视野和认知，让我们有更加开阔和深度的思考。通过问卷调查，学生对地理科学专业“地理信息系统”课程知识的掌握程度如表3所示：有约30％的学生表示“掌握不多”或“没有掌握”，但是也有约70％的学生表示能够“全部掌握”或“基本掌握”。由此可知，学生对地理科学专业“地理信息系统”知识掌握情况较好。

二、地理科学专业“地理信息系统”课程存在的问题

（一）教学大纲要求过高

由调查结果得出，现阶段接近六成的人认为“地理信息系统”课程教学大纲难度偏高。由此看出，“地理信息系统”课程教学仍旧存在教学大纲要求过高的问题，所学的很多知识和技能过于“高深”，对人才培养要求很高。在“地理信息系统”教学中，“超纲”的教学内容占比较多，这不仅给教师授课增添了难度，也给学生理解相应的课程知识带来诸多的困难。学生无法彻底理解并掌握课程知识，久而久之可能会失去学习“地理信息系统”学科知识的信心。在这样的背景下，地理科学人才培养将会变得困难重重，不利于教学的高质量实施。究其原因，地理信息科学人才培养设定目标过高，在拟订教学大纲时，未能充分结合我国人才的基础情况，导致部分教学大纲难度过大，不利于学生对“地理信息系统”课程知识的学习。

（二）教学内容与实际应用差距大

调查结果显示，近七成的人认为“地理信息系统”课程教学内容与实际应用差距较大。“教非所用”是目前困扰“地理信息系统”教学的主要难题之一。“地理信息系统”课程教学本应紧紧围绕教学内容实施教学活动，为培育地理信息系统技术人才做好铺垫，但是，很多高校“地理信息系统”课程教学内容脱离实际，背离企业对地理信息系统人才的需求，忽视地理科学学生实践能力培养。大部分学生到企业实践后，发现所学的地理信息系统理论知识无法在工作岗位中得到运用。分析问题产生的原因在于，学校在制定“地理信息系统”教学内容时，未充分掌握企业对地理信息系统专业人才的需求，导致目前课程教学内容严重背离实际。

（三）教学方法单一

教学方法单一是地理科学专业“地理信息系统”课程存在的问题之一。“地理信息系统”课程教学方法过于单一，有接近六成的人表示须进一步丰富教学方法应用。每名学生都拥有不同的个性特点，长期采用比较单一的课程教学方法，很难对学生产生吸引力，易使学生丧失课程学习的兴趣，从而给“地理信息系统”课程教学带来层层阻力。

另外，教学方法单一会影响“地理信息系统”教学质量，不利于地理信息系统人才的培育。这也反映出，教师应凭借自身丰富的执教经验，采取丰富多样的教学方法。

（四）考核方式有待改革

教学考核方式比较传统落后是“地理信息系统”课程教学存在的问题之一。调查结果显示，“地理信息系统”教学考核方式为线下考试和线上考试，采用综合评价的比例非常低。信息化时代对地理科学人才的培养、人才综合技能的全面性有更高的要求，仅仅掌握单一技能的地理科学人才很难胜任岗位工作。用传统的考试、测试等方式来检验学生对课程知识的理解和掌握情况，很难培养出符合时代需求的地理科学人才。

为满足时代对地理科学人才的需求，考试方式的改革势在必行。因此，在“地理信息系统”课程教学考核中，应加大综合评价比重，降低考试比重。

三、地理科学专业“地理信息系统”课程的教学策略

（一）明确教学大纲的改革方向

为了进一步培育地理科学人才，“地理信息系统”课程教学须做出优化改革，优化教学大纲，明确教学改革的方向。要充分结合我国地理科学人才的基础现状，深刻认识地理科学高精尖人才匮乏的背景，降低“地理信息系统”课程教学大纲的难度，为后期逐步改进“地理信息系统”课程教学大纲，培育高精尖的地理科学人才做好铺垫。缩小与发达国家地理科学人才的差距，为我国输出更多高精尖的地理科学人才队伍，助力国家繁荣富强发展。地理科学人才培养教学大纲，应契合我国的基本国情以及全球经济发展现状，从“从属发展”的教学迈向“自主发展”的道路，革新教学大纲，明确教学改革的方向，针对“地理信息系统”课程教学薄弱点，创设高新技术产业，合理设定教学大纲，使教学大纲的难度处于地理科学专业学生可接受的范围内，帮助地理科学专业学生更好地理解“地理信息系统”课程并掌握课程知识和技能。

（二）教学内容应符合实际应用需求

“地理信息系统”课程教学内容应符合实际应用需求，要及时了解社会对地理科学人才的需求情况，找出教学内容与社会各界地理科学人才需求不匹配的部分，动态调整教学内容，做好沟通与协调工作，确保课程教学内容符合实际应用需求，为社会各界培育更多有价值的地理科学人才队伍。“地理信息系统”课程教师在拟定教学大纲的拓展教学内容时，须紧紧围绕社会各界对人才需求的特点，制定有针对性的教学内容，向学生讲解更多有价值的理论知识和技能，充分锻炼学生的实践技能，通过学以致用培育出符合新时代背景的地理科学人才梯队。

（三）丰富教学方法

教学方法要呈现多元化特点，“地理信息系统”课程教师要充分结合前人的执教经验，主动探索更多形式的教学方法，如情境教学法、情景教学法、分层式教学法等相对新颖的教学方法。针对不同学生的地理信息系统基础知识水平，教师可以采用不同的教学方法应对这一情形，给学生创设最佳的教学环境。通过融入丰富多元化的“地理信息系统”课程教学方法，激发学生学习的兴趣，为培育更多地理科学人才打下坚实的基础。

（四）推动考核方式改革

“地理信息系统”课程不应再单纯以“考试”定输赢、评判“教”“学”的好坏，而是借助综合评价的方式，从学校、教师、学生、社会环境等多个维度进行综合评价分析，得出最公正、客观的教学考核评价结果，用于指导“地理信息系统”课程教学改革。教学考核方式改革对于“地理信息系统”课程教师来说是一种“减负”，也是一种激励，用多维度的考核评价方式来评判教师的执教情况、成效，评判的角度更加全面，评价的内容更加丰富，更具有说服力。对于学生来说，教学考核方式的改革促使学生不再沉浸于“死记硬背”理论知识以应对考试，而是将更多的时间和精力投入实践中，在实践中取得真知，成为地理科学人才。

结语

基于调查问卷，开展地理科学专业“地理信息系统”课程创新研究，得出以下结论：一是地理科学专业“地理信息系统”课程教学大纲要求过高，二是内容与实际应用差距大，三是地理科学专业“地理信息系统”课程教学方法单一，四是地理科学专业“地理信息系统”课程教学考核方式有待改革。

根据上述问题，结合所学的专业知识，制定以下可操作的改善对策：一是优化地理科学专业“地理信息系统”教学大纲，明确教学改革方向；二是更新地理科学专业“地理信息系统”教学内容以符合实际应用需求；三是丰富地理科学专业“地理信息系统”课程教学方法；四是推动地理科学专业“地理信息系统”课程教学考核方式改革。采取一系列的举措，以有效提升地理科学专业“地理信息系统”课程的创新发展，在新的教育模式下找到最佳的教学路径，为培育地理科学人才队伍做好铺垫。

参考文献

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［9］董炜华，潘琰，战德胜，等.地方高师院校地理科学专业创新创业现状及对策研究［J］.长春师范大学学报，2019，38（10）：165-168.

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［12］董炜华，潘琰，战德胜，等.地方高师院校地理科学专业创新创业现状及对策研究［J］.长春师范大学学报，2019，38（10）：165-168.

Research and Implementation of Geographic Information Systems （GIS） Curriculum for Geographical Science Majors

（Si lang wang xiu1a， ZENG Jian-jun1b， 2， 3， FAN Ruo-bing1b， WANG Zhen-lu1b

（1.a. College of Urban Environment， b. Academic Affairs Office， Lanzhou City University， Lanzhou， Gansu 730700， China; 2. State Key Laboratory of Eco-Hydraulics in Northwest Arid Region of China， Xi’an University of Technology， Xi’an， Shaanxi 710048， China; 3. College of Resources and Environmental Sciences， Gansu Agricultural University， Lanzhou， Gansu 730070， China）

Abstract： Geography is a discipline that studies the spatial distribution patterns， temporal evolution processes， and regional characteristics of geographical elements or geographical complexes. The establishment of geographic information system courses is a key course for cultivating a talent team in geography and an important component of geography science. This article takes the Geography major of the Urban Environment College of Lanzhou City University as the survey object. The literature review method， questionnaire survey method， and summary and induction method are used to analyze the current teaching situation of the Geographic Information System （GIS）course in the geography science major. The problems in the teaching implementation process are pointed out： firstly， the teaching syllabus requirements are too high; Secondly， there is a significant gap between the application of teaching content and actual content; Thirdly， the teaching method is single; The fourth is that the assessment method needs to be reformed. Based on the above problems， this paper analyzes the causes of the problems and formulates effective improvement strategies in combination with the professional knowledge. Firstly， clarify the teaching reform direction of the geographic information system curriculum; Secondly， the teaching content of the Geographic Information System course should meet the practical application needs; Thirdly， enrich the teaching methods of geographic information system courses; The fourth is to promote the reform of teaching assessment methods for geographic information system courses. Based on the above measures， innovative reforms in the teaching of Geographic Information Systems （GIS） can be effectively promoted， laying the foundation for cultivating more talent teams in the field of geographic science in the new era.

Key words： Geographic Information System （GIS）; teaching technology; major in geographic science