王汝幸 张业臣 张贺翔 姚静静

摘 要：环境GIS课程在环境类专业中是实践性很强的课程。针对环境工程研究生环境GIS课程内容和GIS软件的特点，分析课堂理论与课后软件实践之间存在的不足，在提高学生技术技能，拓宽空间思维，在分析实际环境问题的前提下提高教学质量的方法。

关键词：GIS;环境工程;课后实践

中图分类号：G4     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.33.060

GIS称之为地理信息系统或地理信息科学，以地理科学、测绘科学、计算机技术、数学为学科基础的一门综合性极强的信息技术科学，并在各领域应用广泛。伴随着GIS的迅速发展，相关GIS课程在地理类专业、环境类专业、生态类、旅游类专业、交通类专业、规划类专业均有开设，并且各专业将GIS技术与自身专业特点紧密结合，不断进行课程改革，以期增强学生的实践能力，达到更好的教学效果。其中环境类专业开设的环境GIS课程是以地理信息系统、遥感和全球定位系统技术为手段，对空间环境信息的进行获取、分析、处理、存储和表达，并为环境保护工作提供环境空间信息支持和管理决策依据的计算机系统。

合肥学院环境工程研究生专业侧重于环境工程技术应用，主要为环境保护及环境工程生产和管理单位、企业或工程建设管理部门培养能够从事环境工程技术创新、污染防治与综合利用的应用型、复合型、高层次环境工程技术和项目管理人才。作为非地理类专业的环境工程研究生专业，其开设GIS课程的目的是让学生掌握地理信息系统的基础理论和知识，通过课堂教学和课后自主实践，培养学生利用地理空间思维，使学生更直观地应用先进的GIS技术解决环境工程领域中的问题。

1 环境GIS课程内容

合肥学院环境工程研究生的专业环境GIS课程为专业选修课，总课时为21个课时，皆为理论课时，无实验课程。理论课程内容主要包含了GIS的基本概念、基本功能、GIS软件的介绍、数据结构、空间数据的处理、空间分析以及GIS在环境工程领域的应用案例。

2 现阶段课程的不足

2.1 理论课时足够，但无实验课时

虽然环境GIS课程只安排了21课时的理论学习，但作为研究生课程，学生课堂的接受能力明显高于本科生，从以往的教学效果上来看，理论课程课时完全足够。限于人才培养方案总课时和选修课时，无法安排实验课程，使得学生软件基本上靠课后自主学习。

2.2 学生GIS水平参差不齐，适用的教材选择困难

从近几年的生源素质来看，学生本科阶段学习过或者了解过GIS技术的研究生不超过四分之一。大部分学生本科专业为环境类专业，这部分学生来自不同的本科学校，不同的本科学校人才培养方案具有一定的差异，其中只有少部分学生本科阶段系统性的学习过GIS课程和GIS软件;本科阶段为生物、化学、计算机的学生对GIS十分陌生。而地理类背景出身学生GIS运用较为熟练，有些学生甚至具备GIS程序开发能力，这类学生占学生总数比例的五分之一。

由于学生中GIS基础差异很大，使得教材选择比较困难，现阶段该课程并没有指定教材，主要以教师讲义授课为主。针对没有GIS基础的学生，一般推荐在理论、实验方面具有代表性、权威性的黄杏元的《地理信息系统概论》和汤国安的《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》进行课后自主学习。然而，该教材适用于本科阶段学习，与环境工程专业联系不够紧密，直接作为研究生课程教材并不合适。

2.3 缺乏GIS专业教师

由于合肥学院生物食品与环境学院自身为开设地理类专业，导致了GIS专业教师较为缺乏，而旅游与会展学院则拥有地理与旅游专业，能承担GIS课程教学的教师较多，近年来环境GIS课程皆为旅游与会展学院的教师进行跨学院授课，故还需要加强环境GIS相关师资建设，尤其在GIS在环境工程的应用领域，为未来实验课的开设做准备。

2.4 课后GIS软件自主学习质量很难把控

现阶段该课程GIS软件应用主要为教师布置任务，学生课后自主学习完成，包括污染数据的空间表达、缓冲区分析、叠合分析等空间分析的应用，由于各学生GIS基础的差异，加上没有上机的实验课，部分学生在课后自主学习中的软件应用水平较差，教师布置的任务完成情况不好，学习质量难以把控。

3 提高学生课后实践能力的探讨

3.1 组建课后学习小组

为提高GIS基础薄弱学生的软件操作能力，建立相关的学习小组，每组组长为本科阶段具有地理类专业背景的学生，小组数量即该类学生的数量。每个小组课后GIS空间表达和空间分析的任务应有所区分，可设置不同的地理范围的或不同污染类型。

3.2 改设部分实验课时

针对研究生的环境GIS课程实践性强、具备较强的自主学习特点，虽然无需组织大量的上机学习，但是仍需现场进行关键步骤操作指导，故可在总学时不变的情况下，可将其中三分之一课时改设为上机实验课程，增加学生的实操能力、扩展其环境课程学习中的空间思维。

3.3 增强实践案例的典型性

实践课程的案例研究方面，一方面应鼓励学生在论文选题中与GIS技术运用的结合，能够为学生发表论文和毕业论文服务;若部分学生的课题与本课程联系不大，则应推薦选择与城市环境相关的空间表达和空间分析案例教学。

3.4 增配实践指导教师

研究生招生人数和选课人数的不断增加，教师的实践指导能力有限，课下的监督的精力有限，无法保证指导的效果和需要增配专门的实践指导教师或者助教。

4 结论

环境GIS是一门实践性很强的课程，为提升环境工程专业的研究生运用地理空间思维来解决实际环境问题的能力。通过分析环境GIS课程中存在的不足，提出改进措施，从而提高教学质量，为培养应用型、复合型高层次环境工程技术和项目管理人才提供保障。