李阳东+杨晓明

摘要：地理信息系统（GIS）实践课程是地理信息系统课程体系中非常重要的一门实践课。课题组教师在分析总结多年从事GIS教学的经验的基础上，对地理信息系统实践课程从项目内容设计、指导方式和实践教学方法改革创新，以及考核方式优化调整等方面进行了课程建设和改革方面的探索，取得了良好的教学效果。

关键词：地理信息系统；实践教学；课程改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）02-0106-02

一、引言

地理信息系统（GIS）是一门综合性的应用学科，其应用领域相当广泛，几乎涉及各行各业。随着信息技术的发展，社会对GIS人才的需求亦日益增大[1-2]。很多高校开设了GIS课程，相关教育工作者就GIS人才的培养和课程教学开展了大量的探索[2-5]。GIS同时也是一门实践性和技术性很强的学科[3]，实践教学在GIS课程教学中的重要地位亦得到广泛的认可，已有部分高校专门把GIS实践作为一门独立的课程开设。本文针对独立开设的GIS实践课程，在分析传统教学方法不足的基础上，从教学内容、指导方式、教学方法和考核方式等方面进行了课程建设和改革方面的探讨。

二、课程教学目标和内容

以课堂所讲授的地理信息系统的原理和方法为指导，结合国际著名GIS通用平台（Desktop for ArcGIS）的具体操作和应用，加深学生对GIS原理和方法的理解和更全面地了解GIS在各领域中的应用。

课程实践要求学生在利用ArcGIS软件完成一定训练任务的基础上，进一步了解地理信息系统工具功能和作用，具有初步应用地理信息系统平台解决实际工作的能力，为其今后利用GIS开展有关工作和研究或进一步深造打下良好的基础。

课程要求学生已经学过GIS的理论知识，并具有遥感原理、测量学的相关知识基础。要求学生通过实践课程的学习掌握运用GIS工具的相关功能求解涉及空间数据的有关应用问题的基本过程和技术要点。

实践课程教学围绕GIS的基本功能和处理流程进行，其内容主要涉及空间信息显示与制图、矢量数据和栅格输入与编辑、矢量数据分析、栅格数据分析、地形分析和网络分析等。

三、传统教学方法及其弊端

传统的GIS实践教学，往往是围绕GIS的主要功能设计独立的教学项目进行，教学项目的设计目标侧重于功能的操作步骤，而在功能与实际应用的联系方面则考虑较少，项目和项目之间也是松散联系或毫无联系。教学过程中，往往采用老师示范为主，学生操作为辅的教学模式，即老师先进行操作的示范，学生再根据老师的演示步骤进行练习。这使得学生在实践过程中只看重软件的具体操作，而忽略了具体功能的应用场合、问题求解思路和步骤，不利于培养学生的综合分析能力和创新能力，导致学生在课程学习过程中积极性不高，亦无法建立理论、实践和应用三者之间的关联。

另一个不容忽视的问题是课程考核方式的合理性。通常的考核方式，是从学习态度、出勤情况和最后考试或报告等3个方面进行考核。这种考核方式对于理论课而言较为合适，但对于具体实践过程很重要的实践类课程（特别是涉及内容较多的GIS实践课程）则不是很实用。因为该考核方式没有突出实践环节的中间过程，会导致学生在实践过程中一味追求速度，缺乏必要和充分的思考，直接影响了教学效果。

四、课程改革实践

1.教学内容。我们经过不断查阅资料和多年的教学探索，对GIS实践中的项目从实用性、应用性、系统性和功能性等方面进行了重新设计、编排和梳理，主要体现在以专题为主线，把GIS功能融入实际应用需求的求解过程中，突出以应用需求为导向的实践项目内容的组织，从以GIS功能熟悉为主的传统实践转向以GIS为手段的问题求解。

每一个专题的几个实践项目都基于同一套实际应用数据，这样最大程度上保证了实践内容与实际的贴切性，同时也有利于培养学生多角度观察和分析数据的能力。另外，实践内容以空间分析为主线，其他GIS功能体现在实践过程中，既体现综合性，又确保了主体性。

2.指导方式和教学方法。指导方式上，以学生操作为主、教师示范为辅的方式进行。教师对于一些典型的、复杂的操作进行示范，并对典型问题的求解过程进行解析。教学方法上采用“专题式教学+案例式教学+归纳式教学+启发式教学+自主学习法”多种方法穿插进行。

（1）专题式教学：实践环节以熟悉GIS软件功能模块操作为目的按专题编排实践内容。

（2）案例式教学：每个专题包含一个或多个以解决某个实际应用需求的案例，每个案例体现GIS软件相关专题功能的熟悉及其应用情景。

（3）归纳式教学：每个案例操作完毕后，在指导教师的引导下，要求学生进行归纳总结，具体包括：①该案例练习用了什么类型数据（表格数据、矢量数据，还是栅格数据？点、线，还是面数据）？②经过哪些处理步骤③得出什么结果？④用到GIS什么功能？⑤实施过程中关键点有哪些？

（4）启发式教学：每个案例操作完后，在指导老师的引导下，要求学生结合自身专业思考如下问题：①该案例解决了什么问题？②解决该问题要用到哪些数据？③数据的特点是什么？④这些数据还可以做哪些分析？⑤类似的方法可以应用到哪些行业或领域？⑥具体解决他们的什么问题？⑦又该收集哪些方面的数据？通过这些问题的思考，提升学生对GIS功能与方法的理解的同时，激发他们的发散思维，做到举一反三，触类旁通。

（5）自主学习法：课程的最后提供一个自主学习环节，学生以小组为单位按照指导教师提供的数据（不同小组数据不同），自主构建特定应用情景，提出情景需求，然后根据数据进行处理分析求解问题目标，并完成报告的撰写。

3.考核方式。考核方式应体现多样性、科学性，做到合理有效，公平公正。考核内容从“质”和“量”两方面进行，注重学习态度和学习结果的同时，还注重整个实践过程中的学习环节，体现多样性、科学性和可操作性。具体如表1所示。

为控制缺勤、迟到早退及课堂表现不佳的情况，对于“3次及以上缺勤（2次迟到/早退相当于1次缺勤）或学习态度警告”的学生，考核中统一被评定为“不及格”。

五、结束语

课题组教师经过多年从事GIS教学的经验积累，在分析总结的基础上，对GIS实践课程进行了课程建设和改革方面的探索，主要体现在项目内容的设计、指导方式和实践教学方法的改革创新及考核方式的优化调整。通过革新后的实践内容、教学方法和考核方式的实施，教学效果显著提升，主要体现在：

1.专题式、案例式、归纳式和启发式教学方法的运用，使得学生进一步理解了GIS的有关原理，明确了GIS相关功能的应用场合，对如何应用GIS去解决实际应用问题有了更清醒的认识；熟练掌握了ArcGIS软件的有关操作，实践操作技能得到提高的同时学习积极性亦大为增强，缺勤情况极少发生，绝大多数学生学习态度自始至终都非常端正，提问的人次也较以往大幅提高。

2.运用自主式学习法进行情景式实践报告的实施，加强了运用GIS软件分析和解决有关实际问题的能力，学生充分发挥想象能力，创新能力得到进一步提升。另外小组工作模式增强了团队的分工协作能力，论文撰写能力亦得到显著提高。

3.通过实践课程的学习，学生积累了大量实用的经验，为后期参加大学生创新活动、毕业设计提供了坚实的基础，亦为毕业之后的工作或继续学习起到了很好的铺垫作用。

参考文献：

[1]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，2007，04（2）：9-14.

[2]许捍卫，张友静，张行南.21世纪高校GIS本科人才培养方案的研究[J].地理信息世界，2003，01（4）：27-30.

[3]陈正江，汤国安.关于“地理信息系统”课的实践教学[J].高等理科教育，2002，（4）：69-71.

[4]丁建丽.高校地理信息系统专业教学过程剖析[J].高等理科教育，2008，（2）：92-95.

[5]孔维华，曲国庆.《地理信息系统》课程教学改革研究[J].测绘科学，2006，31（6）：167-168.