孙建平，李恕宏，韩　雪（池州学院　资源环境与旅游系，安徽　池州　247000）



非GIS专业《地理信息系统概论》课程教学思考

孙建平，李恕宏，韩雪
（池州学院资源环境与旅游系，安徽池州247000）

摘要：地理信息系统概论是一门以实践为基础的专业能力课，对于非GIS专业学生，该课程的教学质量对学生毕业后走上工作岗位能否利用GIS解决工作中的问题具有重要意义，文章以池州学院为例，在分析课程特点、学生学习特点的基础上，多方位、多层次地对地理信息系统概论课程教学进行思考和探索，提出一些有益的建议，并得出一些切实可行的经验.

关键词:非GIS专业；地理信息系统概论；教学

1　引言

地理信息科学，简称GIS，是20世纪六十年代发展起来的一门交叉学科，前沿学科和高技术学科，同时也是当前计算机应用领域和信息产业中最具活力，最有发展前景的学科[1].GIS发展最初是为了解决信息资源爆炸式扩张所带来的一系列资源、环境、人口等方面的问题，目前已经渗透到了各个学科、各个领域，因此本科教学中，除了地理信息科学专业外，很多相关专业，如资源环境与城乡规划管理、测绘工程、城市规划等也都开设GIS相关课程，且数量在逐渐增多[2-4].要求学生通过对GIS课程的学习掌握GIS相关知识，能够利用GIS技术解决本专业问题，这对学生就业或者继续深造有着非常重要的意义.但是非GIS专业开设的GIS相关课程较少，绝大部分院校只开设地理信息系统概论一门课程，而GIS又具有很强的技术性和实践性，知识点较多，学生学习难度较大，有必要对针对教学中存在的问题进行思考，不断总结教学经验，以培养具有创新精神和实践能力强的应用型人才，满足用人单位的需求[5-7].

2　地理信息系统概论课程特点分析

该课程具有很强的交叉性和实践性.因为GIS本身是一门交叉学科，因此在地理信息系统概论课程的学习中，不仅要了解和掌握本学科的知识，同时经常需要用到其他学科的知识，如数学、计算机、地理学的相关知识；同时GIS作为一个技术学科，具有很强的实践性.要求学生在学习的过程中形成一个理念，即学习GIS课程，要用于解决实际问题，培养一种思维，即空间思维，对于一个地理实体，不仅要考虑它的属性信息，也要考虑它的空间信息，如地理坐标，与其它地理实体的空间关系等；掌握一种学习的途径，即实践，只有通过大量的实践操作才能很好的掌握这门技术，服务所从事的行业，服务社会.

3　学生学习特点分析

3.1学生重实践、轻理论

因为GIS是一门实践性很强的学科，不少学生在学习的过程中简单的认为只要掌握好软件操作就可以了，对理论知识不够重视，甚至认为GIS等同于ArcGIS或SuperMap.事实上，再熟练的软件操作也必须要有理论的支撑，因为GIS软件本身并不能去辨别用户在用其解决什么问题，每个软件都设计了很多功能，每个功能可以解决很多问题，只要有满足格式的数据就可以进行操作，并输出结果，不管结果是否正确.例如要对降水量数据作插值分析，软件提供的插值工具有很多，每一种都能得到一种插值结果，但并不是每一种都适合对降水量数据进行插值，有的可能误差非常大.在教学的过程中，经常会遇到有的同学用高斯克吕格投影后的数据去测算土地面积，可能模型做的看似很完善，用阿尔伯斯投影的数据去做交通图，图做的很精美，但这毫无意义，因为空间坐标框架就是错的，因此GIS使用者要有很强大的理论支撑，理论学习是非常关键的.

3.2过分依赖老师和指导书，不能主动思考

在教学过程中发现，学生在学习的过程中，尤其是在每周的实验课中，学生们喜欢做验证性实验，愿意按照实习指导书一步步操作软件得到最后的实验结果，但是大多不会主动思考原理和意义，而且每次课都会做实验，实验和实验之间的关系并不清楚，如果给一个综合性或设计性的题目，要用到哪些学过的内容，先做什么，再做什么，很多学生就不清楚了，如果在实验的过程中遇到了问题，与预期结果不一致的时候，更愿意请教老师，而不是主动的思考解决.对于培养应用型人才，要求学生要有主动学习主动思考的意识，对于学习内容要做到知其然还要知其所以然.

3.3学习兴趣不大，有畏难心理，浅尝辄止

因为GIS是一门交叉学科，涉及到的知识点多且抽象，与数学和计算机关系紧密，因此对于很多非GIS专业的学生，尤其是高中是文科的学生，对该门课程缺乏兴趣，畏难心理也比较普遍，觉得GIS太过复杂，难以很好的掌握.往往学会了矢量化和一些简单的空间分析方法后就踏步不前，浅尝辄止.教学中需要有针对性地祛除学生的“畏难”心理.

4　教学方法思考

4.1理论和实践并重，采用多种教学手段

理论课和实践课同等重要，要同步进行，即每一章内容都要有对应的实践练习，每一周都要做实验，达到的目标是理论方法的巩固提高，和GIS操作技能的培养.从教学角度来讲，理论讲授和同步实践是不可分割的教学环节，它解决的问题就是从抽象的理论到形象的方法的转变，以达到对理论的深刻理解，并能做到举一反三.在理论课教学中，避免枯燥的“满堂灌”的教学模式，灵活采用多种教学手段和教学方法，将抽象的知识直观通俗的传授给学生，开辟网络平台进行教学资源分享和学习交流，以帮助学生更方便地进行深入学习和理解.

4.2科学设计实践环节体系，灵活开放实验室

通常为了学生容易理解理论知识，掌握软件的操作，教师会针对理论课的教学内容有针对性的设计多个验证性实验，每个实验对应一到两个知识点，学生在实验课上能够很好地进行操作完成实践任务，但缺乏对实验原理、意义及逻辑关系的主动思考，学的内容很快“还给老师”，因此要科学的设计实践环节体系，在教学中，尝试把14个实验压缩成6个大实验完成，如表1所示，每个大实验又分成几个部分，环环相扣，前面做错了，后面也会有问题，比如“矢量数据的输入和编辑”实验，学生必须知道怎样进行图像配准，投影转换，数据库构建，矢量化，属性编辑等操作才能完成这个项目，这就要求学生必须要清楚整个实验要做什么，先做什么，再做什么，要求学生主动的去思考，在经过一系列验证性实验，保证学生掌握了基础操作之后，增加设计性性实验来提高学生的创新能力和解决实际问题的能力.

在实验室管理模式方面，为了提高学生实践的积极性，培养独立的空间思维，激发创新能力，应提供良好的实践环境，因此GIS实验室无论在时间场地还是设备等方面都进行全方位开放以激发学生实践的热情，鼓励学生在课余时间利用实验室的资源利补做课堂实验，或者是自己设计项目、参与学科竞赛等，提高学生的实践能力的同时也使实验资源得到充分利用.

表1　地理信息系统概论实验项目

4.3编写适合本专业使用的教材

目前可以选择的理论教材和实验教材很多，但是一般都是针对地理信息科学专业的学生编写的，内容过多且无法体现专业上的针对性，不适合非GIS专业学生使用，因此在教材进行编写时，应当注重编写特定专业与GIS教学融为一体的教材，教材的编写与主专业有机结合，并编写适合学生上机实验的指导书.我校测绘工程专业教学质量与教学改革工程项目重点是组织教研室相关教师编写适合测绘工程专业使用的GIS教材，目前实验教材已经编写完成，只有丰富了学生主专业的教材内容，才能因材施教，提高相关专业GIS应用人才的培养质量.

4.4鼓励学生参加学科竞赛，以赛促学

参加学科竞赛，能够激发在校学生学习、应用和交流行业技术的热情，增强学生的创造力和动手能力，且有助于推进素质教育及指导教师素质[9].在课堂外，鼓励学生积极参加各种学科竞赛和创新项目，如“大学生创新计划项目”、“安徽省GIS大赛”、“大学生挑战杯科技作品竞赛”等，辅导学生课外学习与创新，形成课内教学与课外实践结合的良好学习机制，推动课外专业实践与应用的同时也提升了课内教学效果，做到以赛促学.近5年来，在安徽省GIS大赛中，我校资源环境与城乡规划管理专业学生获奖10余项，其中三等奖及以上6项.对于非GIS专业学生来说，是一个不错的成绩.参加比赛的过程中，培养了学生的协作精神和团队意识，激发了学生的创新意识，提高了工程实践能力，有利于提高GIS专业实践教学的质量.

4.5教师积极参加培训深造，教研与科研结合

GIS是信息行业，知识更新非常快，可能课本上还在讲的知识，实际应用中已经淘汰了，为了培养出符合用人单位要求的应用型人才，教师要积极参加培训和深造，时刻关注行业的发展，吸取新的知识，在授课的过程中进行适当引导，并且要积极参与科研项目，提高自身的学术科研水平，将科研与教学紧密结合起来，以达到学术研究与教学工作的协调发展与良性互动.坚持科研反哺教学的理念，根据地理信息系统概论课程的内容及特点，以科研为先导，将科研成果、经验和工程案例引入课堂教学，让教学内容更加充实生动，提高学生学习的积极性.倡导学生参与到老师的科研项目中来，实现理论知识和科研项目的结合，帮助学生理解GIS技术的实际价值和意义，提高学生的创新能力和综合素质，为学生就业和继续深造打下良好的基础.

4.6加强实例教学，消除畏难心理，提高兴趣

学生在学习这门课程前可能对GIS了解不多，开始学习后，接触GIS众多概念和知识点时，常会感到复杂又枯燥，在授课时不能上来就讲概念和算法，而是由一些实例切入，根据学生的专业讲一些实际的案例，比如城市规划专业的学生可以讲一下利用GIS进行智慧城市，数字国土的建设，对于环境工程专业的学生可以讲一下如何利用GIS进行石油污染事故分析、如何进行PM2.5的时空变化分析等，先提起学生的学习兴趣，让学生意识到学习这门课程不仅仅是为了完成学分，而是充满趣味又有实际意义的，对于非专业学生，知识点讲解也是从应用的角度出发，尽量与实际相结合，将抽象的理论通俗化，不过分拘泥于课本，与专业相关紧密的内容可以多讲一些，过于复杂的算法也可以适当删减.

5　结束语

作为一门专业能力课，地理信息系统概论课程具有很强的应用性和实践性.文章结合该课程特点和学生特点，对教学方法进行了思考和探索，提出了以下建议：理论和实践并重，采用多种教学手段；科学设计实践环节体系，灵活开放实验室；编写适合本专业使用的教材；鼓励学生参加学科竞赛，以赛促学和教师积极参加培训深造，教研与科研结合.为了满足社会对应用型人才的需求，增强学生就业竞争力，还需要不断进行教学思考和改革，切实提高学生专业水平.

参考文献：

〔1〕汤国安.地理信息系统（第二版）[M].北京：科学出版社，2010.10-18.

〔2〕边馥苓.我国高等GIS教育：进展、特点与探讨[J].地理信息世界，2004，2(5)：16-22.

〔3〕党安荣，刘钊，贾海峰.面向应用的高校GIS教学探索与实践[J].地理信息世界，2007(2)：9-14.

〔4〕程结海，李伟，贾泽露.面向市场需求的GIS专业本科教学探讨[J].地理空间信息，2010，8（1）：154-156.

〔5〕吉云松.对非GIS专业的GIS教育的思考[J].测绘与空间地理信息，2006，29(1)：115-117.

〔6〕秦其明,董廷旭.中国高校地理信息系统专业发展问题探讨[J].中国大学教学，2011（5）:34-37.

〔8〕黄木易.非GIS专业地理信息系统课程教学改革及优化实践[J].现代农业科技，2011（10）：11-12，16.

〔7〕黄解军，袁艳斌，张晓盼.面向地理信息系统（GIS）专业创新型人才培养的教学改革与探索[J].现代农业科技，2011（10）：11-12，16.

〔8〕杨敏,汪云甲.大学生GIS开发大赛对GIS专业实践教学的启示[J].测绘工程，2009，18（5）：77-80.

基金项目：2013年度池州学院质量工程项目（2013XZLBZ17）；2013年度池州学院教学质量与教学改革工程项目（2013XZYZG04）

收稿日期：2015年10月18日

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1673-260X（2016）01-0252-03