導(dǎo)語：如何才能寫好一篇地理信息科學(xué)的主要課程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

近年來，城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域都有對GIS技術(shù)的需求，在城市管理、城市規(guī)劃、市政工程、交通設(shè)施、公共服務(wù)、動態(tài)監(jiān)測等城市建設(shè)方面都廣泛地應(yīng)用了GIS技術(shù)，效果顯著，GIS在城市建設(shè)中為政府提供了強(qiáng)有力的管理規(guī)劃和決策工具。主要以面向建設(shè)行業(yè)和城鎮(zhèn)化建設(shè)為鮮明特色的城建類高校應(yīng)以培養(yǎng)應(yīng)用型、高素質(zhì)人才為根本，對學(xué)生要求實(shí)踐能力強(qiáng)，實(shí)踐是衡量是否培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的人才的重要標(biāo)準(zhǔn)，提高實(shí)踐教學(xué)水平是城建類院校的當(dāng)務(wù)之急。天津城建大學(xué)立足天津、面向全國，服務(wù)我國城鎮(zhèn)化和城市現(xiàn)代化建設(shè)，構(gòu)建了城市規(guī)劃與建筑、城市建設(shè)、城市生態(tài)與環(huán)境、城市經(jīng)濟(jì)與管理、數(shù)字城市、城市文化等6個(gè)學(xué)科群。天津城建大學(xué)從2008年開始招收地理信息科學(xué)專業(yè)本科生，每年招收兩個(gè)班，到2013年7月，已培養(yǎng)了兩屆畢業(yè)生，共108名，其中有18名同學(xué)考取了研究生。目前天津城建大學(xué)已經(jīng)初步形成較完善的教學(xué)體系，培養(yǎng)滿足社會需求的地理信息科學(xué)人才，但是在很多方面還有待深層次的改革與完善，另外還要積極拓展就業(yè)渠道。目前，天津城建大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)建設(shè)中存在一些問題：人才培養(yǎng)目標(biāo)定位不準(zhǔn)，人才培養(yǎng)目標(biāo)與企業(yè)需求脫節(jié)；課程體系過于龐雜，主次關(guān)系不明確，難以使學(xué)生掌握系統(tǒng)性的專業(yè)知識；地理信息科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的開展往往跟不上理論教學(xué)，造成理論與實(shí)踐相對脫節(jié)。同時(shí)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容簡單孤立、系統(tǒng)性差、連貫性缺乏，多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生的綜合能力沒有得到全面培養(yǎng)。為了緊跟時(shí)代步伐和適應(yīng)形勢發(fā)展的需求，地理信息科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位應(yīng)適應(yīng)社會對地理信息科學(xué)人才新的需求。根據(jù)天津城建大學(xué)性質(zhì)和專業(yè)特點(diǎn)，確定符合本校實(shí)際的地理信息科學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)。通過本課題的研究，促進(jìn)天津城建大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)的教學(xué)改革和發(fā)展；進(jìn)一步更新教育觀念，修訂培養(yǎng)目標(biāo)，改革教學(xué)內(nèi)容、課程體系和教學(xué)方法，尤其重視應(yīng)用能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)要求，培養(yǎng)能與社會多元化人才需要結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的畢業(yè)生，真正實(shí)現(xiàn)為地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展服務(wù)的目的。

二、研究方法

1)文獻(xiàn)研究法：文獻(xiàn)研究法作為一種單獨(dú)的研究方法，通過對文獻(xiàn)的分析，獲得對事物及現(xiàn)象的正確認(rèn)識。目前，對人才的培養(yǎng)目標(biāo)定位已有了研究成果，課題組檢索相關(guān)的國內(nèi)外文獻(xiàn)資料，合理利用已有的著作、論文，通過對資料的系統(tǒng)分析、梳理和歸納，并進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，分析和研究應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)定位，總結(jié)并借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)。

2)調(diào)查研究法：對天津城建大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的情況進(jìn)行調(diào)查問卷，掌握第一手資料；到相關(guān)院校實(shí)地走訪，結(jié)合他人的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行深入的分析。通過調(diào)研，收集有關(guān)地理信息科學(xué)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀的信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理，對人才培養(yǎng)質(zhì)量以及實(shí)踐過程中存在的問題和困難進(jìn)行分析。

三、城建類高校地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位

3.1確定地理信息科學(xué)人才培養(yǎng)方向與要求

通過到其它高校和就業(yè)單位調(diào)研，全面了解目前社會對高校地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)中學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)以及對學(xué)生實(shí)踐能力的需求，同時(shí)全面掌握全國高校地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)中的改革方向及研究成果。制定出天津城建大學(xué)地理信息科學(xué)人才的培養(yǎng)方向：培養(yǎng)具備地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、數(shù)字測圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本知識、基本技能及其在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的具體應(yīng)用本領(lǐng)能夠在城建、地理國情監(jiān)測、測繪、資源環(huán)境、交通、土地管理等領(lǐng)域從事與地理信息科學(xué)相關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理等工作的應(yīng)用型人才。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)并掌握地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、地理學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)方面的基本理論和基本知識，受到應(yīng)用基礎(chǔ)研究思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，具有較好的科學(xué)素養(yǎng)，具有地理信息系統(tǒng)研究、設(shè)計(jì)的基本技能及初步的教學(xué)、研究、開發(fā)和管理能力。畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識和能力：掌握地理信息科學(xué)、地理學(xué)基本理論基本技能；掌握地理信息系統(tǒng)空間分析方法與應(yīng)用軟件、遙感圖像處理和地學(xué)信息提取技術(shù)、GPS定位原理與應(yīng)用，具有空間分析的基本能力；了解地理信息系統(tǒng)與遙感領(lǐng)域研究發(fā)展前沿，能熟練地運(yùn)用地理信息系統(tǒng)、遙感與GPS定位系統(tǒng)技術(shù)解決地理學(xué)中的信息采集、分析處理和決策支持等相關(guān)問題；④掌握一門外語和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能；⑤具有創(chuàng)新意識和協(xié)同攻關(guān)能力，具備一定的地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)或具體應(yīng)用能力。

3.2專業(yè)培養(yǎng)方式

1)課堂教學(xué)：通過課堂教學(xué)使學(xué)生充分掌握GIS基礎(chǔ)理論和基本知識。在課堂教學(xué)方面注重優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,增大課堂知識量，提高課堂教學(xué)效率，完善教學(xué)評價(jià)體系，充分調(diào)動教師和學(xué)生的積極性和主動性，注重采用啟發(fā)式、提問式、研討式等教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的良性循環(huán)。

2)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)：通過課內(nèi)GIS基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和科學(xué)研究能力。天津城建大學(xué)四門課開設(shè)了課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，如地理信息系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)、GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)實(shí)驗(yàn)、GIS空間分析原理與方法實(shí)驗(yàn)、GIS軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。任課教師確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在指導(dǎo)教師的幫助下，由學(xué)生獨(dú)立完成，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力。

3)實(shí)習(xí)教學(xué)：目的是鞏固學(xué)生地理信息科學(xué)的基本理論，使學(xué)生系統(tǒng)掌握地理信息的理論技術(shù)和應(yīng)用的基本技能。使學(xué)生能從事地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)和地理信息工程的設(shè)計(jì)、建立與應(yīng)用工作。適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)人才要求，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、一專多能的應(yīng)用性專門人才。既培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的實(shí)踐能力，更好地掌握應(yīng)用主要商用地理信息系統(tǒng)軟件，同時(shí)又培養(yǎng)利用常用地理信息系統(tǒng)軟件解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新精神，從而達(dá)到通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)鞏固和拓展理論知識的目的。遙感實(shí)習(xí)進(jìn)一步加深對相關(guān)專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)和理解；掌握遙感影像處理的一般流程；熟悉專業(yè)軟件的使用方法；培養(yǎng)一絲不茍的工作態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神。培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行遙感技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際操作能力，要求理解遙感圖像目視解譯，了解遙感影像的幾何校正、增強(qiáng)處理和計(jì)算機(jī)分類。熟悉遙感影像獲取原理，理解從遙感影像中獲取各種信息的處理流程和方法，并熟練掌握一種或幾種專業(yè)應(yīng)用軟件。GIS程序設(shè)計(jì)主要包括GIS軟件設(shè)計(jì)和空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)兩部分的內(nèi)容，分為需求分析、項(xiàng)目管理方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)部署、運(yùn)行和維護(hù)等階段?？臻g數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是GIS軟件設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容之一，進(jìn)行空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并提出空間數(shù)據(jù)庫相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)方案?？臻g數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要任務(wù)是將設(shè)計(jì)的空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)，并將采集的空間數(shù)據(jù)入庫，建立空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

4)畢業(yè)實(shí)習(xí)：是地理信息科學(xué)專業(yè)本科生教學(xué)的必要環(huán)節(jié)，是畢業(yè)生走向工作崗位之前的一次綜合性實(shí)習(xí)，是對所學(xué)理論知識的一次初步的綜合考核。通過畢業(yè)實(shí)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步理解和領(lǐng)會所學(xué)的基本理論，了解地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，較為系統(tǒng)地掌握地理信息系統(tǒng)的基本技能，把所學(xué)知識與解決實(shí)際問題相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，從而提高學(xué)生從事實(shí)際工作的能力。同時(shí)，通過畢業(yè)實(shí)習(xí)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)收集必要的資料，做好技術(shù)、知識、資料的準(zhǔn)備工作。5)其他方式：通過天津城建大學(xué)學(xué)生科技活動資助項(xiàng)目和天津城建大學(xué)國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目管理辦法提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才。讓學(xué)生積極參加教師的科研項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生參加各種GIS競賽活動，如MapGIS二次開發(fā)大賽、ESRI杯中國大學(xué)生GIS軟件開發(fā)大賽、SuperMap杯全國高校GIS大賽等，通過競賽能夠培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。

3.3理論課程體系研究

1)公共基礎(chǔ)課主要包括大學(xué)英語、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、高級程序設(shè)計(jì)語言C、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等課程。這些課程是為提高人才基本素質(zhì)需要而設(shè)置的專業(yè)通修課平臺，為培養(yǎng)學(xué)生的二次開發(fā)能力做好鋪墊。

2)學(xué)科基礎(chǔ)課包括工程圖學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)字測圖原理與方法、C#程序設(shè)計(jì)等。主要為學(xué)生奠定好專業(yè)基礎(chǔ)，

3)專業(yè)基礎(chǔ)課主要包括經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、攝影測量學(xué)、遙感技術(shù)與應(yīng)用、衛(wèi)星定位原理與應(yīng)用、地圖學(xué)與地圖設(shè)計(jì)。這些課程為專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定必要基礎(chǔ)，是學(xué)生掌握專業(yè)知識技能必修的重要課程。

4)專業(yè)課主要包括地理信息系統(tǒng)原理、GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)、GIS空間分析原理與方法、GIS軟件應(yīng)用和空間數(shù)據(jù)庫等。這些專業(yè)知識和專門技能的課程使學(xué)生掌握必要的專業(yè)基本理論、專業(yè)知識和專業(yè)技能，了解地理信息科學(xué)專業(yè)的前沿科學(xué)技術(shù)和發(fā)展趨勢，培養(yǎng)分析解決地理信息科學(xué)專業(yè)范圍內(nèi)一般實(shí)際問題的能力。

5)選修課包括專業(yè)選修課和公共選修課，開設(shè)了城市GIS技術(shù)與方法、數(shù)字城市、城市遙感、城市規(guī)劃原理。通過這些課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解遙感和GIS技術(shù)在城市擴(kuò)張、城市空間基礎(chǔ)設(shè)施管理、城市規(guī)劃制定與實(shí)施、城市管理功能、土地利用/覆蓋、城市環(huán)境遙感監(jiān)測等方面的應(yīng)用。專業(yè)選修課在學(xué)生掌握了必備的專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，為了提高學(xué)生的專業(yè)水平、拓展專業(yè)素質(zhì)、了解專業(yè)前沿和交叉學(xué)科新知識、新技術(shù)、新方法等而設(shè)置的。公共選修課是學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣和實(shí)際需要而選擇修讀課程，該課程有利于提高學(xué)生的素質(zhì)修養(yǎng)、開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、拓寬學(xué)生的知識領(lǐng)域。

3.4實(shí)踐教學(xué)研究

實(shí)踐教學(xué)是深化理論課程知識，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的有效途徑[12]。地理信息科學(xué)是一門偏重于技術(shù)與實(shí)踐的學(xué)科，應(yīng)在注重學(xué)生理論素質(zhì)培養(yǎng)的同時(shí)，加強(qiáng)應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。實(shí)習(xí)主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容：GIS基礎(chǔ)與開發(fā)方面、遙感方面和測量方面。實(shí)踐開設(shè)形式包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)兩個(gè)模塊。對于課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，目前開設(shè)了地理信息系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)、GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)實(shí)驗(yàn)、GIS空間分析原理與方法實(shí)驗(yàn)、GIS軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用等。對于實(shí)習(xí)，目前開設(shè)了地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)習(xí)、遙感實(shí)習(xí)、GIS程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)、數(shù)字地形圖測繪實(shí)習(xí)、衛(wèi)星定位原理與應(yīng)用實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的建設(shè)，加強(qiáng)校企合作。培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯到數(shù)據(jù)庫管理、空間分析再到系統(tǒng)開發(fā)的動手能力，熟練操作常用地理信息科學(xué)軟件，并面向工程應(yīng)用前沿與前沿領(lǐng)域開展科學(xué)研究和工程實(shí)踐，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。鼓勵(lì)學(xué)生參與大學(xué)生科研立項(xiàng)，參加GIS大賽，并積極參與老師所研究的項(xiàng)目。完善實(shí)踐教學(xué)體系，強(qiáng)化實(shí)習(xí)基地建設(shè)。

四、結(jié)束語

篇2

    在對學(xué)生成績總體評價(jià)方面,單位或企業(yè)都很看重學(xué)生的在校成績,希望學(xué)生成績在良好以上的單位占92.0%。在學(xué)生獲得各類證書方面,希望學(xué)生外語成績通過四六級考試的比例為72.0%,但有些單位不要求學(xué)生通過等級考試,這樣的單位有軟件公司和從事純測繪的單位。希望學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言能力的單位占96.0%,但在計(jì)算機(jī)等級考試方面,希望學(xué)生過二、三級考試的單位占64.0%,也有28.0%的單位不需要學(xué)生過計(jì)算機(jī)等級考試,這樣的單位往往是行業(yè)管理單位或規(guī)模較小的單位。考慮學(xué)生是否具有“全國GIS應(yīng)用水平考試證書”的單位不多,選擇可有可無的單位占80.0%,選擇需要的只占12.0%,“全國地理信息系統(tǒng)應(yīng)用水平考試證書”考試是由地理信息系統(tǒng)軟件及其應(yīng)用教育部工程研究中心組織的。目前除高校外,對大多數(shù)企業(yè)來講不是很了解,有待進(jìn)一步加強(qiáng)宣傳力度,當(dāng)其納入到政府行為的全國職業(yè)資格考試范疇時(shí)才會引起學(xué)生和用人單位的重視。在行業(yè)內(nèi)地理信息系統(tǒng)軟件使用方面,有84.0%的單位要求學(xué)生熟練掌握地理信息系統(tǒng)軟件使用,說明單位看重學(xué)生的對行業(yè)內(nèi)地理信息系統(tǒng)軟件的實(shí)際動手能力。在地理信息工程應(yīng)用方面,希望學(xué)生在校期間參加過工程應(yīng)用項(xiàng)目經(jīng)歷的比例達(dá)84.0%,且92.0%的單位希望學(xué)生掌握了數(shù)據(jù)整理與建庫技術(shù)。在地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)方面,要求學(xué)生基本掌握或熟練掌握地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)技術(shù)的比例達(dá)96.0%,要求熟練掌握的主要是地理信息系統(tǒng)軟件公司和信息中心等單位達(dá)48.0%。由于調(diào)查的是測繪地理信息行業(yè),有68.0%的單位希望學(xué)生具有從事外業(yè)測繪工作的經(jīng)歷和能力,不要求學(xué)生具備外業(yè)測繪能力的單位多數(shù)是軟件公司和信息中心。除外業(yè)測繪能力外,有96.0%的單位強(qiáng)調(diào)學(xué)生具有攝影測量與遙感方面的知識,因?yàn)槠髽I(yè)都知道攝影測量與遙感技術(shù)是未來空間信息獲取的主要手段,此項(xiàng)知識的掌握有助于單位未來業(yè)務(wù)拓展。自學(xué)能力是一個(gè)人從事終生學(xué)習(xí)的基本要求,幾乎所有的單位都希望學(xué)生具有自學(xué)能力,有72.0%特別強(qiáng)調(diào)很需要,說明一個(gè)單位的發(fā)展離不開員工的知識更新。希望學(xué)生具有科學(xué)研究潛力的單位占80.0%,只有20%的單位不強(qiáng)調(diào)這一要求,其中私有企業(yè)幾乎都要求學(xué)生具有科學(xué)研究的潛力,表明企業(yè)要發(fā)展,必須要求員工具有科學(xué)研究潛力來保證。多數(shù)企業(yè)注重學(xué)生在校期間參加各類競賽活動并獲獎(jiǎng),有60.0%單位表示會優(yōu)先考慮錄用獲得過各類競賽獎(jiǎng)的學(xué)生,只有16.0%單位不會考慮。至于學(xué)生在校期間是否獲得獎(jiǎng)學(xué)金,有60.0%的單位明確表示不考慮,表明單位注重學(xué)生實(shí)際能力的因素大于課堂考試成績因素。在團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神方面,有96.0%的單位強(qiáng)調(diào)學(xué)生這一素質(zhì),因此大學(xué)期間如何培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神是今后學(xué)校應(yīng)該關(guān)注的問題。就學(xué)生的交際能力方面,84.0%的單位表示學(xué)生應(yīng)該具備較強(qiáng)的交際能力。在學(xué)生業(yè)余愛好方面,強(qiáng)調(diào)學(xué)生具有體育、藝術(shù)愛好的單位比例分別是48.0%和36.0%,也有20.0%的單位不對學(xué)生業(yè)余愛好提出要求。在學(xué)生生源的地域方面,有76.0%的單位不考慮學(xué)生的地域要求,希望學(xué)生來自農(nóng)村或周邊省份的單位所占比例均為16.0%單位,這樣的單位是基礎(chǔ)測繪單位,希望學(xué)生能吃苦、穩(wěn)定。在性別方面,有72.0%的單位不考慮學(xué)生的性別,有28.0%的單位希望是男生。這是由于GIS專業(yè)性質(zhì)所決定,GIS專業(yè)人員大多在室內(nèi)工作,男女生沒有什么太大的區(qū)別。而希望招收男生的主要是從事測繪與地理信息生產(chǎn)任務(wù)的單位。

    2地理信息科學(xué)專業(yè)本科學(xué)生能力結(jié)構(gòu)體系

    2.1學(xué)生能力結(jié)構(gòu)體系

    人的能力是在人的生理素質(zhì)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過教育和培養(yǎng),并在實(shí)踐過程中吸取前人的智慧和經(jīng)驗(yàn)而形成和發(fā)展起來的。能力=知識+科學(xué)方式+技能[6,7]。地理信息科學(xué)是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測繪科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)以及管理科學(xué)等學(xué)科為一體的交叉學(xué)科,這就要求GIS專業(yè)的學(xué)生不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),還應(yīng)該具有較強(qiáng)的動手能力和軟件開發(fā)能力,同時(shí)自主學(xué)習(xí)能力是學(xué)生適應(yīng)未來學(xué)科發(fā)展和拓展應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)[8]。具體來講,對一個(gè)GIS本科生的基本要求是:起碼要熟練掌握一門計(jì)算機(jī)語言,能夠開發(fā)簡單的GIS應(yīng)用模塊,能夠掌握二種以上的常見地理信息系統(tǒng)軟件,并至少具有一種二次開發(fā)的能力,盡最大可能讓學(xué)生參與相關(guān)的科學(xué)研究與實(shí)用地理信息工程項(xiàng)目的開發(fā)[9]。由此可見,GIS專業(yè)學(xué)生能力除一般大學(xué)生所具備的能力和素質(zhì)之外,更要突顯以下七個(gè)方面的能力:專業(yè)基礎(chǔ)理論與前沿技術(shù)、地理信息系統(tǒng)軟件使用與數(shù)據(jù)采集處理能力、空間數(shù)據(jù)建模與分析能力、地理信息工程建設(shè)能力、地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)設(shè)計(jì)能力、自主學(xué)習(xí)能力以及GIS科研與創(chuàng)新能力等?；谏鲜龇治?我們可以構(gòu)建地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生能力結(jié)構(gòu)體系,通過專家打分后采用改進(jìn)的層次分析法進(jìn)行綜合評價(jià)得到各結(jié)構(gòu)項(xiàng)的權(quán)重[10-12],如表2所示。在該能力結(jié)構(gòu)體系中,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的基礎(chǔ)理論、兼顧學(xué)生的基本技能,同時(shí)也突出了地理信息系統(tǒng)工程應(yīng)用的特點(diǎn)和創(chuàng)新能力。權(quán)重的高低并不代表知識重要程度,因?yàn)楸碇械?個(gè)方面的知識和能力是地理信息科學(xué)專業(yè)所必須具備的,它是指各知識結(jié)構(gòu)在整個(gè)知識結(jié)構(gòu)中的比例,可以成為地理信息科學(xué)專業(yè)課程體系設(shè)置的基礎(chǔ)。

    2.2能力結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用

    東華理工大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)從1999年開設(shè),專業(yè)教師一直在探索該專業(yè)學(xué)生能力體系結(jié)構(gòu),并根據(jù)能力結(jié)構(gòu)體系制訂和修訂教學(xué)計(jì)劃。東華理工大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)是依托測繪學(xué)科開設(shè)的,所以東華理工大學(xué)的特色在于突出空間信息的獲取與表達(dá)、地理信息工程開發(fā)與建設(shè)兩個(gè)方面。對此,東華理工大學(xué)加強(qiáng)了測繪類和計(jì)算機(jī)類課程的理論與實(shí)踐性教學(xué)的比重,體現(xiàn)理論與實(shí)踐性課程“四年不斷線”的教學(xué)計(jì)劃設(shè)計(jì)思路。例如,測繪類課程開設(shè)了地圖學(xué)、測量學(xué)、測量平差基礎(chǔ)、攝影測量學(xué)、GPS測量原理、遙感原理等課程;計(jì)算機(jī)類課程開設(shè)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、C語言、高級程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理與地圖數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)地圖制圖、GIS二次開發(fā)等課程;實(shí)踐性課程有數(shù)字化測圖軟件(測量學(xué))、GIS軟件及應(yīng)用、遙感軟件及應(yīng)用,GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)、專業(yè)綜合實(shí)習(xí)、生產(chǎn)(畢業(yè))實(shí)習(xí)。這樣保證了學(xué)生從大一到大四每年都能在測繪類、計(jì)算機(jī)類、實(shí)踐類三方面都有相應(yīng)的理論課程或?qū)嵺`性教學(xué)環(huán)節(jié),對鞏固學(xué)生的理論知識與實(shí)踐能力、對學(xué)生能力培養(yǎng)起到了很好的推動作用。此外,東華理工大學(xué)還注重為學(xué)生提供科技創(chuàng)新與動手能力的機(jī)會,例如實(shí)行本科生導(dǎo)師制、鼓勵(lì)學(xué)生參加老師生產(chǎn)型或研究型課題、引導(dǎo)學(xué)生參加各類科技創(chuàng)新與競賽活動等。實(shí)踐表明,通過教學(xué)計(jì)劃的調(diào)準(zhǔn),學(xué)生能力有穩(wěn)步提高的趨勢。例如,東華理工大學(xué)2013屆地理信息科學(xué)專業(yè)有一個(gè)本科生就成功地在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下研發(fā)了一個(gè)“基于GIS的高校餐飲物流配送管理信息系統(tǒng)”,并應(yīng)聘到上海誠信所從事軟件開發(fā)工作,這與平時(shí)東華理工大學(xué)加強(qiáng)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)與能力培養(yǎng)是分不開的。

篇3

關(guān)鍵詞：GIS專業(yè)；核心課程體系；創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案

作者簡介：郭恒亮（1971-），男，河南商丘人，鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，副教授；駱亞波（1977-），男，湖南郴州人，鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，講師。（河南 鄭州 450001）

基金項(xiàng)目：本文系河南省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（課題編號：[2011]-JKGHAD-0230）、鄭州大學(xué)教研項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0114-02

一、研究意義

自從地理信息系統(tǒng)（Geographic Information Systems，簡稱GIS）專業(yè)誕生以來，社會對地理信息技術(shù)的要求不斷增長，地理信息技術(shù)應(yīng)用多種多樣，GIS技術(shù)和應(yīng)用得到了極大的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)內(nèi)容豐富的地理信息科學(xué)和技術(shù)的知識領(lǐng)域，包括地理信息科學(xué)、地理信息技術(shù)和地理信息科學(xué)技術(shù)應(yīng)用三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子領(lǐng)域。其中，地理信息科學(xué)是研究地理信息的本質(zhì)以及如何將地理信息技術(shù)應(yīng)用的問題，主要基于地理學(xué)科，運(yùn)用哲學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和其他領(lǐng)域的知識和方法進(jìn)行研究。地理信息技術(shù)是專門用于處理地理數(shù)據(jù)的信息技術(shù)，使用范圍廣泛，涉及數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)存儲和操作、數(shù)據(jù)分析，以及數(shù)據(jù)的顯示和輸出。

目前有500多所高等院校開設(shè)了GIS專業(yè)和相關(guān)的課程，已培養(yǎng)了一大批各個(gè)層次的GIS人才，為我國的高科技事業(yè)做出了重大貢獻(xiàn)，清華、北大、武大、浙大、南大、北師大等國內(nèi)著名高校，都開設(shè)了地理信息系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)。在河南，鄭州大學(xué)、河南大學(xué)等10所高校有GIS專業(yè)。就GIS專業(yè)的教學(xué)水平以及畢業(yè)生的質(zhì)量來講，河南省處于全國中下游水平。因而，大力提升地理信息科學(xué)的教學(xué)與科研水平，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，優(yōu)化課程體系，對于高校資源配置、豐富GIS專業(yè)人才結(jié)構(gòu)層次、提高GIS人才水平、推動中原崛起以及完善地理信息學(xué)科體系、促進(jìn)我省向全國一流高校發(fā)展都具有重大意義。

我國各高校開設(shè)的GIS專業(yè)中，所依托的專業(yè)各種各樣，有測繪類、地理類、管理類、計(jì)算機(jī)類、環(huán)境類、水利類、建筑類等，一方面說明GIS的應(yīng)用廣泛，另一方面也給課程體系的制訂提出了問題。在查閱大量培養(yǎng)方案后發(fā)現(xiàn)，所有高校GIS專業(yè)中的課程體系，沒有任何兩個(gè)院校完全一樣，這就給GIS專業(yè)的學(xué)生帶來很多疑問，也給學(xué)生進(jìn)一步深造（考研、考博）帶來了麻煩。基于此問題的出現(xiàn)，本課題考慮用“平臺+模塊+課程群”的模式進(jìn)行解決，主要解決了GIS專業(yè)核心課程的問題，同時(shí)體現(xiàn)各高校的特點(diǎn)，為各高校的GIS專業(yè)核心課程體系的制訂和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案的制訂提供模板和借鑒，因此本課題具有很高的研究價(jià)值。

針對我國GIS高等教育的大背景和鄭州大學(xué)（以下簡稱“我?！保〨IS專業(yè)學(xué)科背景的實(shí)際情況，結(jié)合前一段水環(huán)學(xué)院新的教學(xué)改革方案研討與實(shí)施的情況以及筆者多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就跨學(xué)科GIS專業(yè)課程體系改革的指導(dǎo)思想、培養(yǎng)方案制訂、課程體系配置、跨學(xué)科內(nèi)容的優(yōu)化與整合、專業(yè)教學(xué)環(huán)境的優(yōu)化提升和教學(xué)方法等方面進(jìn)行較為深入的研究。立足我校，面向全省，覆蓋全國，為高校GIS學(xué)科核心課程體系的改革和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案的制訂提供借鑒和指導(dǎo)意義。

二、現(xiàn)狀分析

就其學(xué)科而言，它是地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測繪科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)為一體的新興的邊緣和交叉學(xué)科，它的學(xué)科發(fā)展與高校GIS教育息息相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)量如何與高校課程體系的優(yōu)化有直接的關(guān)系。

隨著GIS理論、技術(shù)方法的進(jìn)步和社會需求的不斷拓廣，GIS的應(yīng)用早已滲透到人類生活的方方面面。到目前為止，GIS從最初的資源管理和土地規(guī)劃到幾乎所有與空間信息相關(guān)的領(lǐng)域，如商業(yè)、國防、電信、教育、工程、環(huán)境、政府、衛(wèi)生、資源交通等，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。GIS綜合性很強(qiáng)，需要很多其他學(xué)科知識作為基礎(chǔ)。因此，高校GIS專業(yè)的人才培養(yǎng) 不應(yīng)再是單一型，應(yīng)以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，要求學(xué)生不僅要有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、良好的專業(yè)素質(zhì)、寬闊的知識及對整個(gè)GIS有全面的了解，而且要盡可能多地了解相關(guān)學(xué)科和交叉學(xué)科。

目前我國GIS產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，從業(yè)人員已經(jīng)超過40萬人，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)超過1000億元，這是對行業(yè)內(nèi)包括遙感、GIS、全球定位技術(shù)等在內(nèi)的地理信息工業(yè)的一種廣義的理解。社會對GIS技術(shù)和應(yīng)用的需求日益增加，GIS科學(xué)和技術(shù)日益發(fā)展，學(xué)科日益成熟，原有的知識體系已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)社會以及GIS科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展要求，急需建立新的GIS專業(yè)核心課程體系和新的人才培養(yǎng)方案。

在國外早就開始了GIS核心課程體系的建立，1994年成立的UCGIS，一直致力于支持地理信息科學(xué)研究團(tuán)體的工作，通過GIS的開發(fā)促進(jìn)GIS教育界更廣泛的共識和更加高效的工作。1998年成立了GIS模板課程工作組，2003年工作組了稻草人版報(bào)告，提出了核心體系的初步方案和人才培養(yǎng)模式，隨后經(jīng)過不斷的探討、修改，最終于2006年正式。地理信息科學(xué)與技術(shù)核心知識體系的工作和高校人才培養(yǎng)方案才開始逐步展開，逐步深入。

在國內(nèi)相關(guān)人士和高校有關(guān)專家也在關(guān)注GIS核心課程體系和創(chuàng)新型人才方案的培養(yǎng)。北京大學(xué)遙感和地理信息研究所鄔倫教授、美國東密西根大學(xué)地理系主任、地理研究所所長謝一春教授的積極促動下，翻譯完成了《地理信息科學(xué)與技術(shù)知識體系2006》。此后，GIS學(xué)術(shù)會議上展開了GIS核心課程體系和人才培養(yǎng)方案的探討。2006年、2008年兩屆高校GIS論壇上也提出了GIS核心課程體系和人才培養(yǎng)方案建立的探討，直到2010年第三屆高校論壇上“關(guān)于組建GIS核心課程體系與人才培養(yǎng)方案”的倡議書，著手建立全新的GIS核心課程體系和新的人才培養(yǎng)方案。到現(xiàn)在為止，在GIS核心課程體系和人才培養(yǎng)方案方面還沒有真正實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。本研究基于我國目前的現(xiàn)狀，根據(jù)鄭州大學(xué)GIS專業(yè)10多年來的教學(xué)研究情況提出了本課題研究，力爭為我校GIS教育，乃至全國GIS教育的發(fā)展提供范例。

三、建設(shè)內(nèi)容

以人才培養(yǎng)模式改革為基本出發(fā)點(diǎn)，對核心課程體系優(yōu)化配置、基于人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新型教學(xué)環(huán)境構(gòu)建、課程體系教學(xué)團(tuán)隊(duì)和教學(xué)方法四大主題進(jìn)行深入研究與實(shí)施。借鑒國內(nèi)外創(chuàng)新人才培養(yǎng)的理念，從我校的實(shí)際出發(fā)，進(jìn)一步明確GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革思路；研究制訂多種人才模式的培養(yǎng)方案，明確各種人才對知識、能力和素質(zhì)的要求；另外結(jié)合國家與河南省政策，重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型GIS人才。建設(shè)內(nèi)容如圖1所示。

1.以培養(yǎng)多種人才模式為目標(biāo)，構(gòu)建核心課程體系

堅(jiān)持教學(xué)內(nèi)容和課程體系整體優(yōu)化的原則，根據(jù)GIS專業(yè)的特點(diǎn)制訂培養(yǎng)具有理論分析、GIS工程應(yīng)用、GIS軟件開發(fā)等類型的人才培養(yǎng)方案。按照平臺加模塊的方式設(shè)計(jì)課程教學(xué)計(jì)劃，靈活設(shè)置專業(yè)方向，增加選修課比例。同時(shí)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)業(yè)知識重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型GIS人才；按照基礎(chǔ)實(shí)踐、專業(yè)實(shí)踐、綜合實(shí)踐和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐的方式設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系，重點(diǎn)在于建立校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺、科技示范園區(qū)實(shí)踐創(chuàng)新平臺和社會生產(chǎn)創(chuàng)業(yè)平臺。具體目標(biāo)由原來的“公共課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課”體系，優(yōu)化為“平臺+模塊+課程群”體系，并對諸多課程進(jìn)行了整合和優(yōu)化，包括GIS跨學(xué)科內(nèi)容的整合與優(yōu)化。GIS專業(yè)不是與相關(guān)學(xué)科若干課程的疊加，應(yīng)該是在信息科技背景下的有機(jī)整合，培養(yǎng)學(xué)生利用地理空間思維和GIS方法解決問題的能力，構(gòu)建統(tǒng)一的核心課程體系。

2.構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)環(huán)境

從理論分析、GIS工程應(yīng)用、GIS軟件開發(fā)的三種人才培養(yǎng)模式出發(fā)，加強(qiáng)“校內(nèi)教學(xué)基地――校外教學(xué)基地――企業(yè)實(shí)踐基地”的創(chuàng)新型教學(xué)環(huán)境，進(jìn)行“三階段培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)，將校內(nèi)GIS、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等本科專業(yè)的理論基礎(chǔ)進(jìn)行整合，發(fā)展課程體系的基礎(chǔ)平臺。另外將多工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合，組成專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺，負(fù)責(zé)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究及對外開放等服務(wù)功能；加大校外基地建設(shè)，包括野外測量實(shí)驗(yàn)等校外教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，不斷提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的實(shí)際理解，建立企業(yè)實(shí)踐基地，開展科學(xué)研究活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)精神?；蛲ㄟ^校企合作，解決資金投入與發(fā)展的瓶頸問題，提供教學(xué)資源、派遣與培養(yǎng)師資、基地實(shí)訓(xùn)、企業(yè)實(shí)習(xí)與就業(yè)等完整的人才培養(yǎng)鏈。

3.注重教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

以學(xué)校實(shí)習(xí)本科生導(dǎo)師制為契機(jī)，組建適合本專業(yè)發(fā)展的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，以培養(yǎng)高素質(zhì)的GIS綜合人才作為目標(biāo)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)以教學(xué)專家、科研專家、企業(yè)專家為核心，由專業(yè)帶頭人、骨干教師、合格教師呈梯隊(duì)，由課程負(fù)責(zé)人、主講教師、助理講師呈梯隊(duì)組建課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，使老、中、青年教師，企業(yè)教師和學(xué)校教師，高學(xué)歷教師和其他學(xué)歷教師互相學(xué)習(xí)，互為補(bǔ)充，完善GIS教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組成結(jié)構(gòu)。具體目標(biāo)應(yīng)是形成一支以教授負(fù)責(zé)為主，并按一定比例配備輔導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)教師的教師專家，滿足結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的特點(diǎn)；為培養(yǎng)學(xué)生研究創(chuàng)新能力，應(yīng)形成一支以科研能力較強(qiáng)的專家進(jìn)行科研等方面的教導(dǎo)；最后，尋求相關(guān)GIS企業(yè)的高端人才形成企業(yè)專家。

4.強(qiáng)化教學(xué)方法研究

采用“學(xué)生導(dǎo)向”的辦法加強(qiáng)GIS教學(xué)方法和手段的建設(shè)，即課程教學(xué)方面主要以啟發(fā)為主的教學(xué)模式，著重培養(yǎng)學(xué)生的自我思考和團(tuán)隊(duì)合作精神，鼓勵(lì)建立長期的本科生導(dǎo)師制，并吸取國外相關(guān)的先進(jìn)教學(xué)理念。同時(shí)發(fā)揚(yáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢發(fā)展精品課程和優(yōu)秀課程能夠體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學(xué)思想，能夠促進(jìn)學(xué)生全面素質(zhì)的發(fā)展，改革學(xué)校育人環(huán)境，有利于帶動高等教育教學(xué)改革。使用先進(jìn)的教學(xué)方法和手段，相關(guān)的教學(xué)大綱、教案、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、參考文獻(xiàn)目錄等要上網(wǎng)并免費(fèi)開放，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享。

四、擬解決的關(guān)鍵問題

1.核心課程不統(tǒng)一的問題

地理信息專業(yè)屬于多學(xué)科交叉性，交叉的學(xué)科差距大，知識點(diǎn)分散，涉及課程多且繁雜，開設(shè)課程五花八門，核心課程也不統(tǒng)一，給學(xué)生和教師帶來很大的疑惑，特別是學(xué)生考研、考博中帶來了很大麻煩，本研究力圖從地理信息專業(yè)的學(xué)科與技術(shù)特性，建立即符合教育基本規(guī)律，又能體現(xiàn)專業(yè)特色的核心課程體系。

2.核心課程應(yīng)具有的教學(xué)內(nèi)容

本專業(yè)知識更新快，新理論、新方法層出不窮，所以核心課程的教學(xué)內(nèi)容存在著“夯實(shí)基礎(chǔ)”與“緊跟前沿”的矛盾，核心課程的教學(xué)內(nèi)容對知識單元的取舍、知識點(diǎn)的覆蓋等要有前瞻性和基礎(chǔ)性。由于應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性，核心課程的知識體系應(yīng)具有普適性、可操作性。

3.人才培養(yǎng)方案中如何體現(xiàn)創(chuàng)新性

地理信息系統(tǒng)專業(yè)從誕生到現(xiàn)在，就不斷在創(chuàng)新，其應(yīng)用領(lǐng)域由原來單一的資源和土地利用，到現(xiàn)在應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)，其技術(shù)和方法不斷在創(chuàng)新，創(chuàng)新是GIS專業(yè)的靈魂。GIS專業(yè)人才培養(yǎng)方案如何體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新性，是一個(gè)難題。本研究從人才培養(yǎng)方案的制訂中打破原來方案的禁錮，提出以“校內(nèi)教學(xué)基地――校外教學(xué)基地――企業(yè)實(shí)踐基地”構(gòu)建創(chuàng)新型教學(xué)環(huán)境，改革GIS理論教學(xué)模式，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生動手能力與創(chuàng)新精神，以項(xiàng)目為驅(qū)動，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新性，把創(chuàng)新學(xué)分（10個(gè)）作為學(xué)生的必修學(xué)分。

五、實(shí)施方法

研究方法主要是利用調(diào)查分析法、基于SWOT（優(yōu)缺點(diǎn)及機(jī)會與威脅）與層次分析方法。

第一，調(diào)研分析方法。本課題首先對國內(nèi)外GIS專業(yè)現(xiàn)有的課程體系、人才培養(yǎng)方案、教學(xué)方法、團(tuán)隊(duì)建設(shè)等情況進(jìn)行充分調(diào)研基礎(chǔ)上，了解其他高校和研究機(jī)構(gòu)的情況，比較分析其是否具有合理性，取其精華，去其糟粕。

第二，問卷調(diào)查法。制作調(diào)查問卷，在課程設(shè)置、培養(yǎng)方式、創(chuàng)新方法等方面進(jìn)行問卷調(diào)查，問卷發(fā)放人員主要包括高校GIS專業(yè)教師、研究人員、開發(fā)企業(yè)、使用單位、畢業(yè)學(xué)生、在讀學(xué)生、社會人員等，通過問卷方式了解學(xué)生最需要哪些課程，教師最注重哪些方法、社會最需要哪方面人才、企業(yè)最喜歡有什么樣才能的學(xué)生。

第三，應(yīng)用SWOT分析與層次分析方法進(jìn)行課程體系配置的優(yōu)化。SWOT分析法即態(tài)勢分析法，SWOT四個(gè)英文字母分別代表：優(yōu)勢（S，Strength）、劣勢（W，Weakness）、機(jī)會（O，Opportunity）、威脅（T，Threat），SWOT分析法被用于企業(yè)戰(zhàn)略制訂、競爭對手分析等場合。將該方法用于GIS課程體系優(yōu)化配置，有助于學(xué)院將內(nèi)部優(yōu)勢與外部機(jī)遇有機(jī)結(jié)合，趨利避害，或變內(nèi)部劣勢為優(yōu)勢，變外部威脅為機(jī)遇。另外，進(jìn)行定量化研究，分析不同課程體系優(yōu)化配置后的效果，應(yīng)用層次分析方法確定多種因子權(quán)重，從而更有效地進(jìn)行GIS課程體系優(yōu)化。

六、結(jié)束語

構(gòu)建GIS專業(yè)的核心課程體系和制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案。從核心課程體系的構(gòu)建、課程體系優(yōu)化配置、基于人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新型教學(xué)環(huán)境構(gòu)建、課程體系教學(xué)團(tuán)隊(duì)和教學(xué)方法研究五大方面進(jìn)行深入研究與實(shí)施。保證多樣化的課程群能反映各學(xué)科背景下的特色，課程體系注重培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)、技術(shù)與能力，分層次，重個(gè)性，面向產(chǎn)業(yè)、市場和社會，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)能力和進(jìn)一步深造的創(chuàng)新能力，使各高校GIS專業(yè)有一個(gè)統(tǒng)一的核心課程體系和符合本學(xué)校的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]王金鑫，郭恒亮.3S高新技術(shù)學(xué)科的特點(diǎn)與教學(xué)方法探討――以鄭州大學(xué)GIS專業(yè)為例[J].地理信息世界，2010，（6）：10-19.

[2]郭恒亮，賀添.地理信息系統(tǒng)專業(yè)精品課程建設(shè)的思考[J].中外教育研究，2011，（3）：14-15.

[3]秦其明.中國高校GIS專業(yè)核心課程設(shè)置問題的探討[J].地理信息世界，2003，（4）：1-7.

篇4

關(guān)鍵詞：地學(xué)三維可視化；教學(xué)改革；課程建設(shè)

中圖分類號：P208 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1674-9324（2012）09-0155-02

科學(xué)計(jì)算可視化[1]（visualization in scientific computation）是20世紀(jì)80年達(dá)國家提出的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，是通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理，將科學(xué)計(jì)算的過程和結(jié)果以圖形或圖像的形式顯示，并進(jìn)行交互處理的方法和技術(shù)。它涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺、圖像處理和人機(jī)交互等多個(gè)領(lǐng)域?？茖W(xué)可視化在地學(xué)領(lǐng)域，如地理信息系統(tǒng)（GIS）和地學(xué)建模（GMS）的應(yīng)用，形成了地學(xué)可視化。通過地學(xué)三維可視化可以提高人們對復(fù)雜、抽象的三維地學(xué)現(xiàn)象的空間感知、理解和分析能力。隨著地學(xué)可視化技術(shù)的發(fā)展和廣闊的應(yīng)用前景，一些高校在與地學(xué)相關(guān)的專業(yè)中相繼開設(shè)了地學(xué)可視化相關(guān)課程。

一、課程開設(shè)的必要性

從學(xué)科發(fā)展需要而言，孫九林院士認(rèn)為“地球信息科學(xué)這個(gè)學(xué)科是地球科學(xué)與現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)交叉融合綜合集成在一起的新興學(xué)科，是以信息流為手段，來研究地球系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)流、能量流、人流和運(yùn)動狀態(tài)、方式。”地學(xué)領(lǐng)域關(guān)于三維空間信息的采集、組織、表達(dá)、建模、可視化、交互分析的研究日益重要，發(fā)展為兩個(gè)并行的研究方向[1]，一個(gè)是3D GIS（三維地理信息系統(tǒng)），是以地球表面及其以上的自然地理實(shí)體和人工建筑實(shí)體為研究對象，另一個(gè)是3D GMS（三維地學(xué)模擬系統(tǒng)），是以地表及其以下自然地質(zhì)實(shí)體和人工開掘?qū)嶓w為研究對象。目前，真三維地學(xué)建模、三維拓?fù)涿枋?、地表地下空間無縫集成、三維動態(tài)地學(xué)過程模擬、三維地學(xué)可視化等問題已成為地球空間信息的技術(shù)前沿和攻關(guān)熱點(diǎn)[1-3]，吸引了計(jì)算機(jī)科學(xué)、測繪、地理、地質(zhì)、采礦、巖土、環(huán)境、資源等諸多領(lǐng)域的學(xué)者的研究興趣。因此為了適應(yīng)地球信息科學(xué)的學(xué)科發(fā)展，有必要開設(shè)“地學(xué)三維可視化”課程，使學(xué)生了解研究前沿和熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)本科生與研究生教育的良好銜接；并且，地學(xué)可視化在測繪、地質(zhì)、環(huán)境、資源等諸多領(lǐng)域的重要性，使其成為學(xué)生應(yīng)該掌握的重要技能。

從社會需求而言，隨著三維可視化技術(shù)的發(fā)展，地學(xué)可視化具有十分廣闊的應(yīng)用前景和社會需求，主要應(yīng)用于數(shù)字城市、礦山、海洋、地質(zhì)、水利、氣象、環(huán)境等領(lǐng)域[1]，例如城市景觀分析、城市規(guī)劃、地下水源污染監(jiān)測、地下管線規(guī)劃、地表沉陷監(jiān)測、多煤層礦層儲量分析、地層結(jié)構(gòu)解析等。因此，通過開設(shè)“地學(xué)三維可視化”課程，使學(xué)生掌握三維地學(xué)建模、可視化和交互分析的方法和技能，可促進(jìn)就業(yè)，適應(yīng)社會需要。

因此，考慮到學(xué)科發(fā)展、就業(yè)和社會需求，有必要在地學(xué)相關(guān)專業(yè)開設(shè)“地學(xué)三維可視化”課程，使學(xué)生掌握地球信息科學(xué)領(lǐng)域的重要技能，促進(jìn)學(xué)生在測繪、地質(zhì)、環(huán)境、資源、氣象等諸多領(lǐng)域較好就業(yè)。

二、課程的主要內(nèi)容

本課程的目的是通過系統(tǒng)講授地學(xué)可視化的基本概念、原理、方法和技術(shù)，使學(xué)生掌握面向地學(xué)的常用的三維空間模型、基本的三維空間建模算法、能夠運(yùn)用常用的三維空間信息系統(tǒng)與圖形工具，如IDL（Interactive Data Language）或ArcGIS，進(jìn)行三維地學(xué)建模和交互分析。

本課程主要包括以下5個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）“地學(xué)三維可視化”的內(nèi)涵和相關(guān)概念，如“地學(xué)認(rèn)知模型”、“空間數(shù)據(jù)模型”、“空間維數(shù)分析”、“真三維”“3D GIS”、“3D GMS”、“地學(xué)多維圖解”等。

（2）針對“地學(xué)可視化”應(yīng)用最多的兩個(gè)領(lǐng)域：數(shù)字城市和地質(zhì)領(lǐng)域，介紹常用的三維空間信息系統(tǒng)和三維圖形工具。

（3）面向地學(xué)常用的三維空間模型，包括面元模型、體元模型（規(guī)則體元和不規(guī)則體元模型）、混合三維模型（斷面-三角網(wǎng)混合模型、線框-塊體混合模型、八叉樹-四面體混合模型）、集成三維模型（三角網(wǎng)-八叉樹集成模型、矢柵集成模型）；三維地質(zhì)空間模型的原理、特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)及其適用范圍。

（4）典型的三維空間建模算法，包括三維圖形幾何變換、地物模型與地形模型無縫集成、TEN模型生成、Octree模型生成、面向?qū)ο蟮娜S模型重建、GTP模型剖切、LOD模型生成、多分辨率紋理生成與映射、三維空間索引與顯示判斷等代表性算法。

（5）從常用的三維空間信息系統(tǒng)與圖形工具中選擇一種典型系統(tǒng)或圖形工具，如IDL或ArcGIS進(jìn)行三維地學(xué)模型的建立、可視化和交互分析。

三、教學(xué)方法和考核機(jī)制

本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，要求以學(xué)生為主體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、主動性和創(chuàng)造性；本課程并不指定某一具體的三維地學(xué)模型，不是要求所有學(xué)生都建立三維地形模型，而是鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)設(shè)自己感興趣的三維地學(xué)模型，如洪水演進(jìn)模型、地面沉降模型、三維地層模型、數(shù)字城市模型等，并鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)模型的需要來選擇合適的三維系統(tǒng)或圖形工具，建立自己的三維地學(xué)模型。有的學(xué)生擅長編程，則可以用VC或IDL編程實(shí)現(xiàn)三維空間建模算法或建立三維地學(xué)模型；有的學(xué)生對菜單操作更感興趣，則可以根據(jù)模型特點(diǎn)，選擇ArcGIS或3D Max來建立三維模型。因此本課程給予學(xué)生充分的學(xué)習(xí)主動性，鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象和創(chuàng)設(shè)自己的三維地學(xué)模型，并根據(jù)自身特長和興趣，選擇合適的三維系統(tǒng)或圖形工具實(shí)現(xiàn)自己的三維地學(xué)模型。

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，本人對教學(xué)方法作了一些探索和改進(jìn)：

篇5

關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)GIS 教學(xué)模式 探討

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Network GIS Teaching Method

Abstract Network Geographic Information Systems （Network GIS） has been widely used in many fields of the national economy.It is also an important course of the undergraduate students who major in GIS. Therefore， the Network GIS education is of great significance not only to the geographical spread of information technology， but also to cultivate qualified GIS personnel.The paper summarized the characteristics of the Network GIS course and analyzed the learning difficulty of the course. Then researched the teaching method of the course.

Key words Network GIS； teaching method； research

網(wǎng)絡(luò)GIS是以網(wǎng)絡(luò)為平臺的地理信息系統(tǒng)，它在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為各種地理信息科學(xué)的應(yīng)用提供GIS的基本功能（如分析工具，制圖功能）、分布式計(jì)算和空間數(shù)據(jù)管理的空間信息管理系統(tǒng)。①目前，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)GIS在GIS學(xué)科中的重要性日益凸顯。不少高等學(xué)校將其作為地理信息本科專業(yè)的一門必修課程。本文從網(wǎng)絡(luò)GIS課程的特征出發(fā)，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對網(wǎng)絡(luò)GIS課程的教學(xué)模式進(jìn)行了探討。

1 網(wǎng)絡(luò)GIS課程的特征

網(wǎng)絡(luò)GIS課程除了具有學(xué)科交叉性、發(fā)展迅速、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)外，②③還具有以下特征：

1.1 表現(xiàn)形式多樣

網(wǎng)絡(luò)GIS產(chǎn)生于上世紀(jì)90年代，這就是最初的網(wǎng)絡(luò)GIS，常被稱為萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（WebGIS）。在近十年里，網(wǎng)絡(luò)GIS隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展，不僅性能上大幅提升，而且存在形式上也更加多樣。其不再局限于單一的萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)形式，發(fā)展了移動GIS、 網(wǎng)格GIS、云GIS等多種表現(xiàn)形式。現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)GIS常被分為狹義網(wǎng)絡(luò)GIS與廣義網(wǎng)絡(luò)GIS。④前者是指在一定時(shí)期內(nèi)特定形式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式對象技術(shù)的融合所形成的GIS系統(tǒng)，如基于C/S的網(wǎng)絡(luò)GIS、基于B/S的網(wǎng)絡(luò)GIS、基于空間Web服務(wù)的GIS、基于移動與嵌入式的網(wǎng)絡(luò)GIS、基于網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)GIS。后者不僅是狹義網(wǎng)絡(luò)GIS的統(tǒng)稱，同時(shí)還代表了不同狹義網(wǎng)絡(luò)GIS結(jié)合的產(chǎn)物，還包含了各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和不同的分布式軟件體系構(gòu)建起來的GIS應(yīng)用?？梢?，課程教學(xué)首先需要合理界定教學(xué)內(nèi)容。

1.2 技術(shù)種類繁多

每種網(wǎng)絡(luò)GIS可有不同的構(gòu)造模式，而不同的構(gòu)造模式又可選用不同的技術(shù)框架來實(shí)現(xiàn)。以分布式WebGIS為例，其目前大體可有四種技術(shù)框架：基于J2EE的WebGIS結(jié)構(gòu)、基于DCOM/COM+的WebGIS結(jié)構(gòu)、基于CORBA的WebGIS結(jié)構(gòu)和基于.Net的WebGIS結(jié)構(gòu)。這些不同的技術(shù)框架各有優(yōu)勢，在實(shí)際應(yīng)用及教學(xué)中具有同等的重要性。如何講授并使學(xué)生掌握這眾多的技術(shù)是教學(xué)面臨的問題。

1.3 更新?lián)Q代快

信息技術(shù)的更新一直是日新月異的。網(wǎng)絡(luò)GIS以一系列信息技術(shù)（如網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、程序設(shè)計(jì)技術(shù)等）為支撐，⑤其往往跟隨支撐技術(shù)的更新而更新。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)GIS本身的理論與技術(shù)也在不斷革新。從萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展來看，在十年間已經(jīng)歷了四個(gè)階段：靜態(tài)地圖、靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)制圖、交互式網(wǎng)絡(luò)制圖和分布式地理信息服務(wù)。而支撐技術(shù)的更新?lián)Q代更為迅速，如動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)ASP，從推出到被替代也就3～4年的時(shí)間。課程教學(xué)也要順應(yīng)這種發(fā)展，做到與時(shí)俱進(jìn)。

2 網(wǎng)絡(luò)GIS課程學(xué)習(xí)難度分析

在多年的教學(xué)中，學(xué)生普遍反映了解課程的重要性并對其有較大的興趣，但同時(shí)大部分也認(rèn)為該課程學(xué)習(xí)難度大。根據(jù)他們的反饋信息，總結(jié)出以下幾個(gè)難點(diǎn)。

2.1 知識點(diǎn)難掌握

掌握知識點(diǎn)不是原封不動地記住書上的定義或者說明，而是熟悉并能運(yùn)用知識。本課程包含大量的名詞或者定義，盡管授課時(shí)針對每個(gè)名詞或者定義都給出了詳細(xì)的說明，而學(xué)生當(dāng)時(shí)也理解了，但一段時(shí)間后卻又忘了，實(shí)際上并沒有真正掌握。他們的“理解”只是針對文字說明的字面意義的了解，并沒有在大腦中轉(zhuǎn)化為實(shí)體的形象，因此，更無法指導(dǎo)具體的應(yīng)用。

2.2 技術(shù)多難取舍

如前所述，每一種網(wǎng)絡(luò)GIS可有一套或多套構(gòu)造技術(shù)體系。由于這些技術(shù)體系在實(shí)際應(yīng)用中的地位相當(dāng)而課程的學(xué)時(shí)又有限，于是，通常有兩種教學(xué)方式：一種是只深入地講解一種技術(shù)體系；另一種是對各種技術(shù)體系分別進(jìn)行概要的介紹。第一種方式是教師為學(xué)生做了取舍，其弊端在于既沒有與實(shí)際需求相結(jié)合也沒有顧及學(xué)生的興趣。第二種方式是使學(xué)生對每種技術(shù)體系都略有了解，但將深入學(xué)習(xí)哪種或哪幾種技術(shù)的選擇問題留給了學(xué)生。

2.3 實(shí)習(xí)任務(wù)難完成

本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其實(shí)習(xí)課時(shí)長一般為12～16學(xué)時(shí)，實(shí)習(xí)內(nèi)容為：基于一定的網(wǎng)絡(luò)GIS平成一個(gè)具體應(yīng)用的原型系統(tǒng)。其目的是希望通過實(shí)踐使學(xué)生具有開發(fā)網(wǎng)絡(luò)地理信息應(yīng)用系統(tǒng)的能力。要求是每個(gè)學(xué)生完成二次開發(fā)平臺的熟悉、網(wǎng)絡(luò)編程語言的學(xué)習(xí)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、編碼調(diào)試等工作。面對這樣的教學(xué)要求，大部分學(xué)生的反映如下：一是時(shí)間緊任務(wù)重；二是涉及內(nèi)容多為初學(xué)，遇到問題容易退縮；三是在課下缺少可以交流、討論的對象。

3 教學(xué)模式探討

針對教學(xué)過程中碰到的難點(diǎn)和學(xué)生反饋的學(xué)習(xí)困難問題，筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中反復(fù)摸索，探索出了以下教學(xué)模式。

3.1 教學(xué)內(nèi)容瞻前顧后與顧全大局

所謂瞻前是指充分了解學(xué)生已學(xué)的科目，也是了解大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。如若學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，則在教學(xué)過程中就不必介紹該內(nèi)容；而如果學(xué)生之前并沒有涉及網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容，那么就應(yīng)該補(bǔ)充這方面的知識。所謂顧后是指充分了解學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中即將開設(shè)的課程，即了解后續(xù)課程需要哪些知識作為支撐，以及還有哪些課程是對本課程的擴(kuò)展。對后續(xù)課程中需要的支撐知識應(yīng)該做適量的介紹，而對有擴(kuò)展課程的內(nèi)容應(yīng)概要介紹。同時(shí)，GIS學(xué)科的多學(xué)科性與交叉性決定了專業(yè)課程體系的多樣性，⑥課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)還要考慮自身專業(yè)優(yōu)勢和特色。

3.2 理論講解與形象認(rèn)識相結(jié)合

純理論的講解不僅容易使學(xué)生覺得乏味，也使知識點(diǎn)很難被真正理解和掌握。如“分布式”是本課程中最常見的名詞之一，文字解釋為數(shù)據(jù)和程序可不位于一個(gè)服務(wù)器上，而是分散到多個(gè)服務(wù)器。該解釋無法增加學(xué)生的形象認(rèn)識，更不知分布式是怎樣實(shí)現(xiàn)的。指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中配置具體的分布式應(yīng)用，一邊實(shí)踐一邊講解，不但使講解和認(rèn)知變得容易，還能提高學(xué)生的動手能力。

3.3 廣泛介紹與培養(yǎng)興趣點(diǎn)

有的學(xué)校將網(wǎng)絡(luò)GIS課程定位為通識課，旨在使更多的學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)GIS。作為GIS專業(yè)的學(xué)生，既要廣泛地了解網(wǎng)絡(luò)GIS的內(nèi)容，也要在某一方向上有所專攻?；谠撆囵B(yǎng)目標(biāo)，筆者采取了廣泛介紹、培養(yǎng)興趣點(diǎn)的教學(xué)方式。廣泛介紹是指在教學(xué)中，講授內(nèi)容盡量廣泛概要。而學(xué)生在了解網(wǎng)絡(luò)GIS的眾多方向后，就可能選擇自己最感興趣的方向深入學(xué)習(xí)。根據(jù)學(xué)生的興趣點(diǎn)，可將學(xué)生劃分為不同的團(tuán)隊(duì)，指導(dǎo)他們進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、定期討論。最后，組織各團(tuán)隊(duì)圍繞自己的方向報(bào)告學(xué)習(xí)情況，相同學(xué)習(xí)方向的團(tuán)隊(duì)間進(jìn)行交流與討論。通過自主學(xué)習(xí)不但培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力，也使學(xué)生對知識的掌握更為牢靠。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)的構(gòu)建為實(shí)踐課的開展奠定了基礎(chǔ)。

3.4 基于團(tuán)隊(duì)的課程實(shí)踐

以團(tuán)隊(duì)的方式進(jìn)行課程實(shí)踐，在一定程度上減輕了每個(gè)人的工作量，使學(xué)生有更多的時(shí)間去思考、討論系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)也為學(xué)生提供了交流的環(huán)境，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。

4 教學(xué)效果檢驗(yàn)

本課程的教學(xué)效果檢驗(yàn)主要由兩部分組成：一是理論考核；二是實(shí)踐成果檢驗(yàn)。理論考核主要檢查學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)GIS基本原理的掌握情況；實(shí)踐考核主要檢查學(xué)生對所學(xué)知識的運(yùn)用情況以及二次開發(fā)的能力。

在使用該教學(xué)模式以來，不但學(xué)生的理論成績有了大幅度的提高，而且也能更好完成實(shí)習(xí)任務(wù)，所提交的成果也更有新意。并且，不少團(tuán)隊(duì)在后來參加的各類GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)大賽中取得了較好的成績。在教學(xué)反饋意見中，絕大部分學(xué)生認(rèn)可這種教學(xué)模式。

5 總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)GIS是GIS專業(yè)的重要課程，探討和改進(jìn)其教學(xué)方法是任課教師的基本責(zé)任。筆者在深入分析課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以學(xué)生為本，從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)等方面對課程的教學(xué)模式進(jìn)行了探討，并在教學(xué)過程中取得了良好的教學(xué)效果。然而，教學(xué)模式的探討與改進(jìn)是無止境的，也沒有一種教學(xué)模式是永遠(yuǎn)適合的，需要在教學(xué)實(shí)踐中不斷地摸索。

注釋

① 孟令奎，史文中，張鵬林等.網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)原理與技術(shù)[M].科學(xué)出版社，2008.12.

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篇6

【關(guān)鍵詞】遙感數(shù)字圖像處理 團(tuán)隊(duì)合作 問題導(dǎo)向 地理信息科學(xué)

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）10-0016-02

一、課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀

1998年教育部新增地理信息系統(tǒng)（GIS）本科專業(yè)后，我國GIS教育發(fā)展形勢空前活躍。目前，國內(nèi)已有近200所高校開設(shè)了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，逐步形成了比較穩(wěn)定的GIS專業(yè)課程體系與課程設(shè)置方案（石永明，2011）。其中，遙感系列課程（遙感物理與技術(shù)、遙感數(shù)字圖像處理、遙感地學(xué)分析與應(yīng)用）成為GIS專業(yè)課程體系中的重要模塊。充分利用各種圖像處理算法從遙感數(shù)據(jù)中獲取各種生物物理參數(shù)和土地覆被/利用信息，可以為自然和人文生態(tài)系統(tǒng)的空間分布式模型提供輸入?yún)?shù)，在遙感技術(shù)應(yīng)用中占有十分重要的地位。

《遙感數(shù)字圖像處理》是一門系統(tǒng)研究遙感圖像理論、技術(shù)和應(yīng)用的課程（路元?jiǎng)偅?012）， 它是遙感科學(xué)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等專業(yè)本科生的專業(yè)課（朱洪錦，2012；宋懷波，2014）。數(shù)字圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展使其分支幾乎擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)信息科學(xué)的全部領(lǐng)域，該課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和理論實(shí)踐結(jié)合能力、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索精神、提升科研能力，有著重要意義。因此，只有通過適時(shí)安排實(shí)驗(yàn)課，才能收到最佳的教學(xué)效果。目前，國內(nèi)高校中該課程一般都安排有12個(gè)學(xué)時(shí)以上的實(shí)驗(yàn)。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS專業(yè)的《遙感數(shù)字圖像處理》課程于2009年開設(shè)，教學(xué)過程中重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，安排有20-24學(xué)時(shí)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，按照教育部對實(shí)驗(yàn)課的要求，實(shí)驗(yàn)類型主要為驗(yàn)證性和綜合性。雖然現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不斷豐富，但仍以教師為主導(dǎo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣沒有被完全調(diào)動，主動思考的意識尚有待提高。而現(xiàn)代教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主觀能動性，教學(xué)要以學(xué)生為中心，使學(xué)生處于主動的地位。因此，如何更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)遙感圖像處理的興趣、鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)理論知識并培養(yǎng)動手能力是在本課程課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中最重要的目標(biāo)之一。筆者所在的新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS教研室的教師通過多年的課程實(shí)踐教學(xué)積累了一些經(jīng)驗(yàn)，并在實(shí)踐中取得了很好的效果（朱磊，2014），需及時(shí)地進(jìn)行系統(tǒng)地梳理和總結(jié)，盡快建立起一套符合農(nóng)業(yè)類院校遙感圖像處理的課堂實(shí)踐教學(xué)模式，以規(guī)范和完善課程實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容并推動授課模式的改革，有助于提高GIS專業(yè)學(xué)生的遙感圖像處理的實(shí)踐能力。綜上所述，本研究擬將“研究型教學(xué)模式”和“問題導(dǎo)向型教學(xué)模式”引入到課程的課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中，構(gòu)建以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐體系，使學(xué)生了解和掌握了圖像處理的主要內(nèi)容和方法，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新思維能力，為今后深入學(xué)習(xí)專業(yè)課程和高質(zhì)量完成畢業(yè)論文奠定基礎(chǔ)。

二、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

1.調(diào)整課時(shí)安排

《遙感數(shù)字圖像處理》課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，因而實(shí)踐教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過程中占據(jù)重要地位。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)自2009年開設(shè)“遙感數(shù)字圖像處理”課程以來，課程總學(xué)時(shí)為50-52學(xué)時(shí)，其中實(shí)踐教學(xué)課程始終保持在20學(xué)時(shí)至24學(xué)時(shí)之間，占課程總課時(shí)量的近50%，高于其它同類高校約33%的平均比例（黃秋燕，2008）。較高的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)，保證了學(xué)生能夠接觸到大量的綜合性實(shí)驗(yàn)，并有足夠的時(shí)間能在教師指導(dǎo)的狀態(tài)下熟悉和掌握實(shí)踐技能，這對他們提高動手能力、積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)大有益處。全部課程共十章，除第一章緒論外，其余各章均安排有2-4學(xué)時(shí)的課堂實(shí)習(xí)。

2.補(bǔ)充教學(xué)材料

《遙感數(shù)字圖像處理》課程相關(guān)教材較多，我們選用的是韋玉春等主編的、科學(xué)出版社出版的《遙感數(shù)字圖像處理教程》（韋玉春，2007）。該教材結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，對遙感數(shù)字圖像處理的基本概念和常用方法進(jìn)行了系統(tǒng)的講解。但限于篇幅，教材中對涉及到的其它遙感領(lǐng)域的一些定義、算法和思路僅做了概述，因此向?qū)W生推薦了多本輔助教材，如：趙英時(shí)主編的《遙感應(yīng)用分析原理與方法》（趙英時(shí)，2003）和戴昌達(dá)等主編的《遙感圖像應(yīng)用處理與分析》（戴昌達(dá)，2004）等。另外，鑒于教材中部分內(nèi)容的時(shí)效性，不能夠反映最新的研究動態(tài)，而這部分內(nèi)容恰恰是教材中最能夠引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的部分。因此，我們鼓勵(lì)學(xué)生自行檢索并下載閱讀近1-3年相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)，并推薦有能力的同學(xué)閱讀英文文獻(xiàn)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，主動查閱資料，不斷更新知識庫、擴(kuò)展知識面。

3.推進(jìn)學(xué)科交織

遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）構(gòu)成了“3S”綜合應(yīng)用體系，遙感作為該系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)源，與其他學(xué)科結(jié)合緊密。學(xué)生已初步具備了GIS和GPS的基本知識和操作技能。因此，教師適時(shí)地運(yùn)用視頻、圖片等多媒體方式將“3S”實(shí)際應(yīng)用的案例穿插在理論講授過程中，讓學(xué)生了解遙感圖像處理在整個(gè)“3S”應(yīng)用體系中的作用和技術(shù)要求，以及RS如何與GIS和GPS銜接與集成。此外，積極引導(dǎo)學(xué)會學(xué)生觸類旁通、舉一反三，不僅要知道怎么做，而且知道為什么做，同樣的方法還能夠解決什么問題，碰到類似的問題時(shí)自己是否能夠獨(dú)立解決等等，這對學(xué)生日后面對實(shí)際工作、解決實(shí)際問題具有極大的幫助。

三、實(shí)踐教學(xué)方法改革

1.構(gòu)建任務(wù)導(dǎo)向式的實(shí)踐教學(xué)模式

根據(jù)實(shí)踐教學(xué)方案，各主要章節(jié)理論知識講授完畢后，均安排相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)。課堂實(shí)驗(yàn)選題設(shè)計(jì)為學(xué)生在未來的專業(yè)領(lǐng)域可能遇的“真實(shí)世界”的現(xiàn)實(shí)的問題，沒有固定的解決方法和過程。整個(gè)過程以自主探究和小組寫作為主，減少教師的“灌輸式”講述。在每一個(gè)任務(wù)完成和每個(gè)課程單元結(jié)束時(shí)進(jìn)行自我評價(jià)和小組評價(jià)，并定期進(jìn)行總結(jié)。如：第八章圖像分割上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目為“運(yùn)用空間建模手段，提取給定影像上的植被信息，非植被區(qū)域保留原始影像”。通過完成該任務(wù)，學(xué)生可以復(fù)習(xí)、鞏固以下知識點(diǎn)和技能點(diǎn)：（1）歸一化植被的概念、作用和計(jì)算步驟，不同取值的指示意義；（2）如何為植被區(qū)域賦常量值，非植被區(qū)域保留原始影像；（3）借助專業(yè)圖像處理軟件ERDAS IMAGINE的空間建模平臺，構(gòu)建針對本任務(wù)的模型。上機(jī)實(shí)驗(yàn)中任務(wù)的設(shè)計(jì)對教學(xué)效果極其重要，應(yīng)全面考慮學(xué)生對理論知識的掌握程度，并要求教師對重要知識點(diǎn)的提煉和融合，力求讓學(xué)生通過完成一個(gè)課堂任務(wù)來增強(qiáng)對理論知識的理性認(rèn)識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識和能力

實(shí)踐教學(xué)活動在我校綜合實(shí)驗(yàn)樓GIS機(jī)房中進(jìn)行，作者本學(xué)期所帶的GIS132班共計(jì)29人，按照自愿結(jié)合的原則，分為10個(gè)小組（除第十組為2人外，各小組均為3人）。同一小組的同學(xué)座位相鄰，便于交流。每人一臺計(jì)算機(jī)，保證操作的獨(dú)立性。

首先用很短的時(shí)間對已學(xué)的相關(guān)知識進(jìn)行簡要的復(fù)習(xí)，讓學(xué)生較快地進(jìn)入到學(xué)習(xí)新知識的氛圍中來，并讓學(xué)生了解到本節(jié)課實(shí)踐內(nèi)容與復(fù)習(xí)內(nèi)容的相關(guān)性，為之后學(xué)生自主探究及實(shí)踐做鋪墊。

之后教師課堂任務(wù)，學(xué)生以小組為單位開展實(shí)踐。由于最終的考核是以小組為單位，所以組內(nèi)的每位成員都需按時(shí)完成任務(wù)，且保證質(zhì)量，小組內(nèi)部就會產(chǎn)生一種你追我趕的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每個(gè)學(xué)生都不想因?yàn)樽约旱穆浜蠖绊懻麄€(gè)小組。從而在小組內(nèi)自發(fā)形成“快帶慢、快幫慢”的學(xué)習(xí)模式。此外，在任務(wù)完成質(zhì)量同等的前提下，教師將對先完成任務(wù)的小組給出較高的分?jǐn)?shù)，各小組間也形成了競爭模式。先完成的小組可以幫助進(jìn)度較慢的小組，這種幫助其他同學(xué)完成任務(wù)的過程也會讓先完成的同學(xué)獲得成功的體驗(yàn)，形成“任務(wù)一出，大家爭相完成”的學(xué)習(xí)氛圍。

3.改革學(xué)習(xí)考核評價(jià)方法

本研究運(yùn)用上述授課形式，對GIS132班進(jìn)行了教學(xué)模式改革的嘗試，學(xué)期末通過對學(xué)生進(jìn)行的調(diào)查問卷，獲取了學(xué)生對知識掌握的情況及對該授課方式的意見和建議。最終，綜合學(xué)期考勤記錄、學(xué)生課堂表現(xiàn)記錄和期末調(diào)查問卷，得到課堂實(shí)踐教學(xué)模式改革的整體效果評價(jià)，結(jié)果顯示：（1）學(xué)生出勤率較高，完成作業(yè)情況較好，課程學(xué)習(xí)的積極性較高：全班共計(jì)29人，本課程包含13個(gè)教學(xué)周，總計(jì)曠到1人次、請假2人次、遲到5人次；課后書面作業(yè)5次，總計(jì)4人次未按時(shí)提交，作業(yè)正確率較高。（2）學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握更為牢固，調(diào)查問卷顯示90%以上的學(xué)生認(rèn)為通過本學(xué)期的學(xué)習(xí)，掌握了遙感數(shù)字圖像處理的主要步驟和方法，了解了實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。（3）課堂實(shí)踐教學(xué)模式取得了較好的效果，全班認(rèn)為“問題導(dǎo)向型模式”和“小組協(xié)作型模式”有助于課堂理論知識的鞏固和實(shí)踐操作技能的提高的比例達(dá)到100%。

四、結(jié)語

《遙感數(shù)字圖像處理》課程是地理信息科學(xué)專業(yè)本科生的專業(yè)必修課，在整個(gè)課程體系中占有重要地位。該課程在理論和方法的課堂教學(xué)之外更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力，因此該課程的課堂實(shí)踐教學(xué)顯得尤為重要。本研究探索性地將“研究型教學(xué)模式”和“問題導(dǎo)向型教學(xué)模式”引入到課程的課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中，構(gòu)建了以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐體系，同時(shí)編制《遙感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)手冊》。該教學(xué)模式在提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性及培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識等方面取得了較好的效果，。今后的教學(xué)改革中，如能將該模式與翻轉(zhuǎn)課堂等其它先進(jìn)的教學(xué)模式進(jìn)行合理地組合，將開創(chuàng)《遙感數(shù)字圖像處理》課程課堂實(shí)踐教學(xué)的新模式，進(jìn)一步提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率，并有助于探索出一套適合GIS本科生實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的開放式的綜合教學(xué)體系。

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關(guān)鍵詞：問題教學(xué)法；地理信息系統(tǒng)原理；空間認(rèn)知

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0187-02

高校教學(xué)改革的重點(diǎn)是教學(xué)方法的改革。但長期以來，高校中普遍流行的教學(xué)方法就是課堂講授法，該方法雖然能使學(xué)生系統(tǒng)全面地獲取知識，但因其過分強(qiáng)調(diào)預(yù)設(shè)，形成了以教案為中心的封閉性教學(xué)，學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位難以落實(shí)，因而使課堂教學(xué)變得機(jī)械，課堂氣氛沉悶。因此，如何探索有效的教學(xué)方法，以增強(qiáng)大學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，是擺在大學(xué)教師面前不可回避的現(xiàn)實(shí)問題。

一、地理信息系統(tǒng)原理課程的特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)是地理信息科學(xué)專業(yè)的入門課程，該課程覆蓋面廣，涵蓋基本概念、基礎(chǔ)理論、技術(shù)原理和應(yīng)用方法等。其中基本概念是構(gòu)成該學(xué)科的基礎(chǔ)，包含專有部分和通用部分，各概念間難區(qū)分，總體說來晦澀難懂。技術(shù)原理是課程的主體，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序算法和實(shí)現(xiàn)均不直觀，難于揣摩。應(yīng)用方法涉及一系列的思維轉(zhuǎn)換，無法身臨其境，有空洞感。課程存在知識臺階，不能和已有知識無縫銜接，同時(shí)基礎(chǔ)學(xué)科眾多，其先修基礎(chǔ)課程開設(shè)不全，教師需即時(shí)補(bǔ)充基礎(chǔ)知識點(diǎn)。因此課程教學(xué)內(nèi)容存在由易到難、由虛到實(shí)、逐層遞進(jìn)的內(nèi)在關(guān)系。

教師常采用鋪墊、啟發(fā)、引導(dǎo)、提問和講授相結(jié)合的教學(xué)方法，但教學(xué)效果仍不盡如人意。

我們曾對本校地理信息科學(xué)三個(gè)年級236位學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查和訪談，91%認(rèn)為學(xué)習(xí)有難度（一般，較難），95%的認(rèn)為內(nèi)容抽象。多數(shù)認(rèn)為現(xiàn)有的講授方法難以保證持久的注意力和興趣，有厭學(xué)情緒。

凡此種種，給課堂教學(xué)帶來極大挑戰(zhàn)。因此，如何在現(xiàn)有的教學(xué)條件下，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，顯得尤為重要。

二、問題教學(xué)法的含義與特點(diǎn)

隨著教學(xué)理論的研究和教法的探索，問題教學(xué)法越來越受到重視。它有著悠久的淵源，歷史上用提出問題的方式教導(dǎo)學(xué)生的孔子和蘇格拉底，他們就采用問題教學(xué)法。它以提出問題為主線，即教師提出問題，學(xué)生自學(xué)教材，探求問題，討論問題，教師引導(dǎo)講解，最終達(dá)到解決問題的教學(xué)目標(biāo)。可見，問題教學(xué)法具有“針對性、參與性、主動性”的特點(diǎn)[1]，它既能改變傳統(tǒng)教學(xué)中教師教給學(xué)生的都是定論知識的現(xiàn)象，又改變了傳統(tǒng)的大學(xué)課堂中教師滿堂灌的弊病。該方法通過討論爭辯、質(zhì)疑探索，使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得主動，也能培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，大大調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。它把學(xué)生的學(xué)習(xí)變?yōu)楦惺苤R―理解知識―深入探究的活動，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)了再發(fā)現(xiàn)和再創(chuàng)造，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升學(xué)習(xí)能力。同時(shí)，問題教學(xué)法對于教師來說能有助于教師化解理論講授的枯燥性，降低教學(xué)的難度，提升教學(xué)效果。因此我們不難發(fā)現(xiàn)，采用問題教學(xué)法可以讓地理信息系統(tǒng)原理課程教學(xué)中的問題迎刃而解。

三、地理信息系統(tǒng)原理課的興趣養(yǎng)成

1.教學(xué)模式。問題教學(xué)法實(shí)施過程可概括為三環(huán)六步模式。三環(huán)為：①自學(xué)，即提出問題。提出問題是此法的首要環(huán)節(jié)。首先，學(xué)生可以根據(jù)對教材的預(yù)習(xí)，提出自己需要解決的問題，然后教師將篩選、總結(jié)歸納出的典型性問題作為教學(xué)的依據(jù)，如教學(xué)中相關(guān)概念的區(qū)別與聯(lián)系、關(guān)系與法則的理解等，即生成問題。②研學(xué)，即討論問題。它是此法的核心，它主要展示學(xué)生研究問題的過程，從而使學(xué)生掌握解決問題的具體方法。當(dāng)學(xué)生的思維模糊不清時(shí)，教師必須提出需進(jìn)一步澄清的問題。③固學(xué)，即解決問題。以培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力為目的，通過學(xué)生討論引發(fā)的問題，教師總結(jié)解決問題的方法，使學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和知識達(dá)到再增長。六步為具體化：①明確目標(biāo)。創(chuàng)設(shè)問題情境，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)，提出問題，明確要解決的主要問題。②學(xué)生自主探究。分析問題，提出假設(shè)，設(shè)計(jì)解決問題方案。③小組研討。學(xué)生分小組討論未解決的問題，教師通過巡視、質(zhì)疑、提問、上堂板演等形式，發(fā)現(xiàn)學(xué)生共同性的疑難問題，對互助研討加以引導(dǎo)。④質(zhì)疑點(diǎn)撥。通過學(xué)生間和師生間的討論、質(zhì)疑、爭論、辯解、分析、更正、補(bǔ)充等互動形式，形成班內(nèi)全員參與、積極探究、氛圍熱烈的場面，把課堂教學(xué)推向，使學(xué)生再次享受獲得知識的快樂。⑤總結(jié)歸納。師生梳理、總結(jié)。⑥檢測達(dá)標(biāo)。用檢測題等方法進(jìn)行測試，學(xué)生答，教師評，并展示交流，并為接續(xù)導(dǎo)出下堂課的新知做準(zhǔn)備[2]。時(shí)間分配一般為35∶10，前35分鐘解決學(xué)生已預(yù)習(xí)的問題，完成本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容，后10分鐘，導(dǎo)出新問題，分發(fā)材料，指導(dǎo)預(yù)習(xí)，確保前后銜接。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)。參照以上模式，在地理信息系統(tǒng)原理課程教學(xué)中，遵從三環(huán)六步，將理論教學(xué)從整體設(shè)計(jì)為課前、課中、課后三大過程。課前，教師編寫教案，實(shí)現(xiàn)知識問題化，問題層次化；學(xué)生預(yù)習(xí)上次課導(dǎo)出問題的基礎(chǔ)知識，并回顧舊課的內(nèi)容。課堂上，首先進(jìn)行目標(biāo)再現(xiàn)，由教師簡述教學(xué)目標(biāo)；接下來用提問、競答等方式對預(yù)習(xí)情況進(jìn)行調(diào)查，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生預(yù)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題與質(zhì)疑；教師歸納匯總問題，即時(shí)設(shè)計(jì)解決方案；后續(xù)問題討論，教師適當(dāng)點(diǎn)撥，并適時(shí)精講；最終在教師指導(dǎo)下，對本課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)梳理、明確重點(diǎn)難點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn)。在每次課的最后10分鐘，依照提供給學(xué)生的“導(dǎo)學(xué)案”及講授提綱與知識要點(diǎn)，從常規(guī)概念，用普通思路導(dǎo)出問題，指定自學(xué)的教材內(nèi)容，提出學(xué)習(xí)目標(biāo)，留待下次課討論學(xué)習(xí)。課后，教師對課堂進(jìn)行回顧，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)；學(xué)生溫習(xí)已學(xué)內(nèi)容，預(yù)習(xí)教材，查詢相關(guān)基礎(chǔ)知識。

3.教學(xué)實(shí)例。在空間認(rèn)知一課的教學(xué)中，于前一節(jié)課的末段，指定了自學(xué)的內(nèi)容，設(shè)計(jì)出“現(xiàn)實(shí)世界到底有什么？基本空間對象有哪些？你找到的對象是連續(xù)，還是離散的？怎樣表達(dá)它？”等帶遞進(jìn)和層次的問題作為導(dǎo)學(xué)案，由學(xué)生課后自習(xí)。這樣就將教學(xué)延伸到課外，緩解了課時(shí)緊張。

課中第一段，教師簡述目標(biāo)――現(xiàn)實(shí)世界的基本空間單元和表達(dá)方法，完成目標(biāo)再現(xiàn)，提示地理語義是從空中看世界；后接層次問題的提問，學(xué)生分小組自由回答，教師適當(dāng)啟發(fā)，以掌握問題和質(zhì)疑；接下來的討論，因?yàn)閷W(xué)生對問題和基礎(chǔ)知識比較陌生，依教材常能得出的僅是“世界由空間實(shí)體組成”這一結(jié)論，難以逃脫常規(guī)思維的束縛，難以建立起正確的認(rèn)識觀，需要加以及時(shí)引導(dǎo)、精講，教師依“地物―離散的―呈點(diǎn)線面狀；地理現(xiàn)象―連續(xù)分布―分割為形狀大小相同的面元”進(jìn)行了點(diǎn)撥，這時(shí)學(xué)生積極參與，課堂氣氛活躍；接下來是分小組總結(jié)環(huán)節(jié)，指定較好的小組進(jìn)行總結(jié)發(fā)言，可輔以幻燈片演示，最終讓學(xué)生明確關(guān)鍵點(diǎn)（難點(diǎn)）――離散化，點(diǎn)狀、線狀和面狀抽象是自然離散化，是僅關(guān)注自己感興趣的東西，可稱實(shí)體空間觀；真實(shí)而連續(xù)的現(xiàn)實(shí)世界，需要另行離散化，劃分空間面元就是要離散連續(xù)的空間對象，可稱為連續(xù)空間觀，最終總結(jié)出基本空間單元為點(diǎn)狀、線狀、面狀和柵格4類，基本空間圖元為點(diǎn)、線、面與像元。從而讓學(xué)生建立正確的空間認(rèn)知觀和空間表達(dá)方式，完成主體教學(xué)。

課中的第二段，教師導(dǎo)入下次課的問題。

下課后，師生進(jìn)入課后階段。

整個(gè)過程，根據(jù)教師的節(jié)奏，環(huán)環(huán)緊扣，調(diào)動了學(xué)生的興趣和主動性，達(dá)到了對知識前所未有的深度學(xué)習(xí)，教學(xué)效果良好。同時(shí)，結(jié)合教改，將討論、答問和總結(jié)，計(jì)入課堂考試成績，完成課堂考試。

對于比較復(fù)雜的內(nèi)容采用了打通兩節(jié)課連上的形式，將一二段時(shí)間分配為80∶10。

四、結(jié)語

實(shí)踐證明，運(yùn)用問題教學(xué)法進(jìn)行地理信息系統(tǒng)教學(xué)，保證了教師的主導(dǎo)地位，體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，降低了理論的抽象性，增強(qiáng)了學(xué)生的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，提高了目標(biāo)的達(dá)成度。實(shí)踐中還發(fā)現(xiàn)鼓勵(lì)同學(xué)大膽質(zhì)疑與討論，才是成敗的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);雙語教學(xué);教學(xué)改革

雙語教學(xué)廣義上是指在學(xué)校教育環(huán)境中以母語和第二語言作為教學(xué)語言進(jìn)行各門學(xué)科的教學(xué),其目的是使學(xué)生掌握專業(yè)知識,提高第二語言的應(yīng)用能力。由于目前我國雙語教學(xué)中的第二語言主要指英語,故狹義的雙語教學(xué)是指幫助學(xué)生以中文和英語為工具,學(xué)習(xí)和接觸國外相關(guān)的專業(yè)知識和表達(dá)方式,并培養(yǎng)學(xué)生用英語思維的能力。

一、我國實(shí)行雙語教學(xué)的原因

一是上級主管部門要求。教育部在2002年提出加強(qiáng)大學(xué)本科教學(xué)的12項(xiàng)措施,要求各高校在三年內(nèi)開設(shè)5%~10%的雙語課程。

二是在世界經(jīng)濟(jì)一體化的影響下科技迅速發(fā)展,社會對復(fù)合型高級專業(yè)人才的需求不斷增加。

三是外語教學(xué)改革以及培養(yǎng)新型教師的需要。與傳統(tǒng)的英語教學(xué)相比,雙語教學(xué)更重視英語與學(xué)科的滲透,不但讓學(xué)生以英語為工具獲取知識,全方位地應(yīng)用英語,而且引進(jìn)國外先進(jìn)的教育理念、教學(xué)模式、教學(xué)方法。

四是提高學(xué)生綜合能力和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的需要。雙語教學(xué)以通過第二語言學(xué)習(xí)學(xué)科知識為目的,促進(jìn)學(xué)生對兩種不同文化的積極適應(yīng)和溝通,培養(yǎng)學(xué)生的跨文化意識。

五是充分利用各種信息資源的需要。英語是當(dāng)今國際交流的通用語言,現(xiàn)代權(quán)威的論文和著作90%以上都用英文發(fā)表,70%以上的信息都由英語傳播。雙語教學(xué)可以使學(xué)生獲得更多的知識,掌握、獲取最新信息,還可以把研究成果推向世界。

二、地理信息系統(tǒng)專業(yè)開展雙語教學(xué)的必要性

地理信息系統(tǒng)是一門介于信息科學(xué)、空間科學(xué)、管理科學(xué)之間的新興交叉學(xué)科,是傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下對整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)不管是內(nèi)在理論還是外用軟件,都有較強(qiáng)的國際共通性,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中會用到大量的英語文檔的輔助材料。雙語教學(xué)有助于提高學(xué)生的英文水平,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思維擴(kuò)充提供良好的平臺,因此地理信息系統(tǒng)專業(yè)開展雙語教學(xué)很有必要。

三、地理信息系統(tǒng)專業(yè)開展雙語教學(xué)存在的問題

目前全國有160余所高校開設(shè)地理信息系統(tǒng)專業(yè),對該專業(yè)課程實(shí)行雙語教學(xué)的學(xué)校亦不在少數(shù)。以河南城建學(xué)院為例,該專業(yè)課程雙語教學(xué)的授課對象為地理信息系統(tǒng)專業(yè)大三第二學(xué)期學(xué)生,采用的是混合型教學(xué)模式,即中英文講義并存,課堂上用中英文講授的比例各占50%左右,幻燈片80%以上用英文制作,在課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中采用國際上主流的ArcGIS等專業(yè)軟件,使用案例教學(xué)法。但目前地理信息系統(tǒng)專業(yè)開展雙語教學(xué)仍存在一些問題,突出表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1.教材不合適

一般來說,雙語教學(xué)都會選擇原版英文教材,因?yàn)樵嬗⑽慕滩脑诶碚摰臏?zhǔn)確性和源頭性等方面有著無可比擬的優(yōu)勢,在內(nèi)容編寫上也包含了詳細(xì)的闡釋、豐富的事例等,但使用原版英文教材不能很好地把國內(nèi)外的思維方式統(tǒng)一表達(dá),在國內(nèi)大量訂購這樣的教材也很難,價(jià)位比一般的中文教材高出數(shù)倍,給學(xué)生和學(xué)校造成很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

2.學(xué)生英語水平參差不齊

授課班級學(xué)生的英語水平有較大差別,有的學(xué)生已經(jīng)通過英語六級,對雙語教學(xué)有較強(qiáng)的接受能力,并且可以在課堂上與教師較順利地交流;有的學(xué)生尚未通過英語四級,這部分學(xué)生在學(xué)習(xí)初期有明顯的抵觸心理,不利于雙語教學(xué)的順利開展。

3.課堂信息量不足,教師備課的工作量大大增加,教學(xué)雙方的注意力都有所偏移

在準(zhǔn)備雙語教學(xué)的過程中,為了達(dá)到英語教學(xué)不低于50%的要求,教師就會犧牲一些簡單的中文表達(dá);在準(zhǔn)備教案和課件的過程中,教師要充分考慮到學(xué)生的接受能力和表達(dá)習(xí)慣,因此教案和課件的制作會花費(fèi)比其他課件多2~3倍的時(shí)間;在授課的過程中,教師會把一部分注意力放在解釋學(xué)生未知的專業(yè)詞匯上面,直接影響理論講述的深度。

四、地理信息系統(tǒng)專業(yè)開展雙語教學(xué)的改革措施

鑒于教學(xué)過程中存在的問題,要想提高教學(xué)質(zhì)量,就需要對地理信息系統(tǒng)雙語教學(xué)進(jìn)行改革。

1.教材的改革

因?yàn)閲鴥?nèi)目前沒有與地理信息系統(tǒng)專業(yè)相關(guān)的雙語教材,所以在教材選用方面,為了實(shí)現(xiàn)實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo),教師可以綜合Kang-tsung Chang編寫的《Introduction to Geographic Information Systems》、Paul Longley等人編寫的《Geographic Information Systems and Science》等英文教材,以及鄔倫等編寫的《地理信息系統(tǒng)原理、方法和應(yīng)用》中文教材,按照教學(xué)大綱的重點(diǎn)和難點(diǎn),自編適合實(shí)際雙語教學(xué)的教材。

2.與課程配套的試題庫的建設(shè)

為了鞏固專業(yè)課程的內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量,就需要建立一個(gè)完整、多樣的試題庫。建設(shè)試題庫時(shí)可以教學(xué)大綱為依據(jù),結(jié)合教學(xué)目的、要求和內(nèi)容,明確各章節(jié)應(yīng)掌握的知識。還要注意參閱國內(nèi)外各高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)的考試考查方法,建立相關(guān)的中英文題庫。試題要注重考核學(xué)生對基本概念、基本理論和基本技能的掌握情況,以及學(xué)生分析問題、解決問題的能力。試題庫題量要充足,同一章節(jié)相應(yīng)內(nèi)容要有不同層次、不同形式的試題,試題難易要適度,在較難、中等、較易之間保持適當(dāng)比例。試題庫要基本滿足“覆蓋要全面、重點(diǎn)要突出、題型要豐富、難度要適中、題量要適度、附件要齊全、用字要規(guī)范”等要求。這樣的試題庫在學(xué)生平時(shí)的練習(xí)和考試準(zhǔn)備中也可以發(fā)揮重要的作用。

3.教學(xué)手段、教學(xué)方法的改革

運(yùn)用多媒體。運(yùn)用多媒體教學(xué)可以使課堂效果明顯改善,在課程要點(diǎn)、難點(diǎn)的講解中,圖形、圖像資料和模擬演示等能發(fā)揮較大的作用。

搞好課堂互動。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可以讓學(xué)生在課堂上自由發(fā)表對于某一問題的看法,并組織學(xué)生圍繞這一看法展開討論,這樣不僅能提高學(xué)生的表達(dá)能力,而且能提高學(xué)生的英語口語水平。

理論與實(shí)踐相結(jié)合。給學(xué)生提供相關(guān)數(shù)據(jù),讓學(xué)生根據(jù)授課內(nèi)容上機(jī)實(shí)習(xí),鞏固課堂上所學(xué)的內(nèi)容,靈活運(yùn)用相關(guān)知識。這一做法在鍛煉學(xué)生動手能力的同時(shí),也提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

擴(kuò)充知識。給學(xué)生提供大量有利于學(xué)習(xí)該課程的網(wǎng)站和資料,拓寬他們的專業(yè)學(xué)習(xí)范圍,使他們養(yǎng)成遇到問題查閱英文原版資料和幫助文檔的良好習(xí)慣,進(jìn)而提高他們的英語閱讀水平。

五、地理信息系統(tǒng)專業(yè)開展雙語教學(xué)的效果

1.雙語教學(xué)有效地培養(yǎng)了學(xué)生的讀、譯能力,使學(xué)生的心理完成了從生疏到熟悉的過程,也使學(xué)生的思維從漢語過渡到英語,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雙語教學(xué)中外語的漸進(jìn)式導(dǎo)入。

2.深化了學(xué)生對相關(guān)原理的認(rèn)知,較好地培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力,使學(xué)生由被動接受轉(zhuǎn)化為主動參與,在一定程度上提高了學(xué)生自主思考的能力。

3.培養(yǎng)了學(xué)生用外語進(jìn)行專業(yè)交流的能力,增強(qiáng)了學(xué)生開口說、動手寫的熱情,提供了學(xué)生與教師進(jìn)行專業(yè)交流的平臺。

可以說,雙語教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生語言的發(fā)展,提高他們對第二門語言的掌握程度,有助于他們及時(shí)了解并掌握國內(nèi)外最新的地理信息專業(yè)知識。

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篇9

地理學(xué)是研究人類發(fā)展與地理環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。在人類的文明發(fā)展進(jìn)程中，地理學(xué)是促進(jìn)人地關(guān)系認(rèn)識的質(zhì)的飛躍的關(guān)鍵要素；它經(jīng)歷了自然語言、地圖學(xué)和新一代以空間分析為核心的GIS階段。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給地理學(xué)帶來了全新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。當(dāng)前，全球范圍內(nèi)面臨著持續(xù)增長的人口與日益短缺的自然資源總量之間的矛盾，這成為實(shí)現(xiàn)全人類可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵和核心。地理學(xué)緊密地關(guān)注這一人類世界的永恒主題，RS、GIS等提供了有益的分析工具，空間分析的方法與理論模型為人類提供了問題求解的分析方法。于是，來自地理學(xué)、GIS、RS、城市規(guī)劃、景觀設(shè)計(jì)、環(huán)境等多學(xué)科的研究人員自發(fā)地共同探討如何實(shí)現(xiàn)人類活動在規(guī)劃之初即實(shí)現(xiàn)最佳的環(huán)境效益問題，即以最小的環(huán)境代價(jià)獲取最佳的環(huán)境效益但又不至于影響到人類的生存。在這樣的背景下，隨著ESRI公司的有力推動，2009年舉行了第一屆峰會，GeoDe－sign的概念得以正式提出。盡管目前理論界尚未就GeoDesign的科學(xué)概念取得一致，但這絲毫沒有影響到GeoDesign相關(guān)研究活動的開展，ESRI在其最新的軟件產(chǎn)品中已經(jīng)部分地集成了具有GeoDesign功能的模塊。

受伊安•麥克哈格的《與自然共設(shè)計(jì)》的啟迪和斯坦尼茲景觀變化模型的影響，GeoDesign的核心在于將設(shè)計(jì)的理念引入到GIS系統(tǒng)的框架之中，研究一種可以融景觀規(guī)劃和設(shè)計(jì)、環(huán)境影響與評價(jià)、過程管理和結(jié)果預(yù)測于一體的地理規(guī)劃設(shè)計(jì)工具以及所涉及到的相關(guān)理論與方法問題。GeoDesign具有廣闊的理論與實(shí)踐應(yīng)用前景，也必將給我國高校在目前的地理科學(xué)類專業(yè)的核心課程體系設(shè)置、專業(yè)辦學(xué)模式和人才培養(yǎng)方案等方面帶來巨大的沖擊。尤其值得注意的是，GeoDe－sign的核心理念就是建立“追求人類活動對環(huán)境所造成的破壞或影響程度最小的規(guī)劃、設(shè)計(jì)活動”，這對我國廣大地方院校的地理科學(xué)專業(yè)開展專業(yè)課程設(shè)置具有重要的啟示，需要作深入、系統(tǒng)地研究。

2GeoDesign對地理科學(xué)專業(yè)的影響

2．1對學(xué)生的知識背景與專業(yè)技能提出了更高的要求

地理專業(yè)核心課程體系旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握地理學(xué)的基本理論，形成運(yùn)用地理學(xué)思考和解決人文、經(jīng)濟(jì)、社會領(lǐng)域的地理問題的基本技能，鍛煉運(yùn)用地理學(xué)的相關(guān)知識和理論進(jìn)行地理學(xué)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)踐技能。地理專業(yè)的核心課程體系關(guān)注學(xué)生的地理知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)（表1）。GeoDesign借鑒風(fēng)景園林、環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)、規(guī)劃學(xué)、再生研究及綜合。研究等諸多領(lǐng)域的研究成果，采用多學(xué)科的綜合研究，用于在地區(qū)和全球尺度上通過地理位置和取向的優(yōu)化來解決突出的問題。顯然，GeoDesign是新興的地理信息科學(xué)與景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域的相關(guān)理論、方法融合的結(jié)果，關(guān)注學(xué)生運(yùn)用GIS技術(shù)和地理學(xué)原理來評估人類活動所可能產(chǎn)生的影響的方法（圖1）?？梢姡乩韺I(yè)今后需要更加注重拓寬學(xué)生的綜合知識視野，拓寬學(xué)生的專業(yè)知識領(lǐng)域，形成更加系統(tǒng)的復(fù)合專業(yè)技能。學(xué)生在專業(yè)知識的學(xué)習(xí)上要更加注重吸收多學(xué)科的知識并內(nèi)化為自身的綜合技能，掌握新興的GIS、GeoDesign等專業(yè)技術(shù)并轉(zhuǎn)化為自身的地理知識創(chuàng)新技能。

2．2對地理專業(yè)的人才培養(yǎng)模式提出了變革的要求

目前，我國各類師范類高校大都開設(shè)了地理科學(xué)專業(yè)，且學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)主要定位為面向基礎(chǔ)教育輸送合格的中學(xué)地理教師。長期以來，這種定位為我國的地理專業(yè)人才培養(yǎng)作出了巨大的貢獻(xiàn)。但是，隨著現(xiàn)階段我國基礎(chǔ)教育改革的整體推進(jìn)，這種地理專業(yè)人才培養(yǎng)模式的弊端也日漸顯露：（1）由于中學(xué)地理師資的相對飽和導(dǎo)致地理專業(yè)的畢業(yè)學(xué)生就業(yè)競爭日趨激烈，部分高校的地理專業(yè)在招生、專業(yè)發(fā)展等諸多問題上面臨困境；（2）相對集中的地理學(xué)基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)模式局限了學(xué)生主動學(xué)習(xí)并掌握地理科學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)，不利于學(xué)生形成創(chuàng)新性較強(qiáng)的能適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展動態(tài)的知識結(jié)構(gòu)，最終影響到學(xué)生綜合技能與就業(yè)取向；（3）對學(xué)生實(shí)際動手能力的培養(yǎng)重視不夠充分，很多學(xué)生畢業(yè)后即使是選擇進(jìn)一步深造也仍需繼續(xù)學(xué)習(xí)在本科階段就應(yīng)該學(xué)習(xí)過的一些技能性、實(shí)踐性課程；（4）沒有構(gòu)建學(xué)生的可持續(xù)創(chuàng)新的地理科學(xué)知識終身素養(yǎng)。這說明了地理專業(yè)的整體辦學(xué)思路長期沒有得到有效的調(diào)整，另一方面也體現(xiàn)了廣大師范類高校的地理科研工作者沒有及時(shí)地結(jié)合國際地理科學(xué)前沿研究領(lǐng)域?qū)Φ乩韺I(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行深入思考。GeoDesign是一種統(tǒng)一的、具有較強(qiáng)的空間規(guī)劃能力但又不依賴于特定軟件平臺的地理科學(xué)整體思維方法，致力于解決復(fù)雜環(huán)境下的地理設(shè)計(jì)、分析、建模問題。因而，GeoDesign要求學(xué)生具有良好的地理空間思維能力、設(shè)計(jì)規(guī)劃能力、空間分析能力和數(shù)字表達(dá)能力，這對現(xiàn)有的地理專業(yè)人才培養(yǎng)模式也提出了更高的要求（圖2）。

2．3要求變革現(xiàn)有的教學(xué)方法

目前，我國很多高校都非常重視地理專業(yè)的改革，在課程體系設(shè)置、課程教學(xué)、教材建設(shè)、教學(xué)模式等方面進(jìn)行了一系列的探索。由于地理科學(xué)前沿研究領(lǐng)域的很多科學(xué)理論轉(zhuǎn)換到專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域需要一定的時(shí)間；所以，高校地理專業(yè)領(lǐng)域的教學(xué)改革仍然方興未艾。目前，美國的賓州州立大學(xué)、北亞利桑利大學(xué)已經(jīng)開始開設(shè)GeoDesign的相關(guān)專業(yè)，開始正式實(shí)施GeoDesign專業(yè)的相關(guān)教學(xué)。這對將GeoDesign納入到我國高校地理專業(yè)的教學(xué)改革中有著很好的借鑒意義。

GeoDesign是一種全新的地理學(xué)空間規(guī)劃理論體系，緊密關(guān)注人與地理環(huán)境之間的相互關(guān)系；它所提出的“改變自然，設(shè)計(jì)自然”的理念更加注重將地理學(xué)的理論、知識、方法運(yùn)用到人類的實(shí)踐活動當(dāng)中。GeoDesign以GIS作為技術(shù)支撐，以對空間活動的規(guī)劃設(shè)計(jì)作為目標(biāo)，對于很多設(shè)計(jì)過程的中間結(jié)果可以在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)虛擬重現(xiàn)，這樣的特點(diǎn)非常有利于教學(xué)過程，學(xué)生不但可以觀測到中間過程結(jié)果，而且還可以對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。所以，如何將地理學(xué)的理論、案例、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等有機(jī)結(jié)合，形成具有地理信息技術(shù)新特色的GeoDe－sign教學(xué)模式，這些都是對當(dāng)前地理專業(yè)教學(xué)方式的重大挑戰(zhàn)。

3對地理專業(yè)環(huán)境教育模式改革的建議

3．1設(shè)置學(xué)科交叉融合性強(qiáng)的環(huán)境保護(hù)核心課程

地理學(xué)是一門多學(xué)科交叉融合的學(xué)科，始終以人地關(guān)系作為學(xué)科的核心領(lǐng)域。現(xiàn)代地理學(xué)融合了地圖學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、遙感、自然環(huán)境、地球表面過程等諸多學(xué)科，隨著人類對地理環(huán)境問題認(rèn)識的深入，其他學(xué)科的方法和理論不斷被引入到地理環(huán)境保護(hù)問題的研究當(dāng)中。因此，目前我國高校地理專業(yè)的核心課程設(shè)置中應(yīng)當(dāng)突出并強(qiáng)化新興的、綜合性強(qiáng)的、能體現(xiàn)地理學(xué)最新理論發(fā)展方向的交叉課程的設(shè)置，并鼓勵(lì)學(xué)生選修這類課程，以利于培育學(xué)生的環(huán)境素養(yǎng)并通過他們促進(jìn)我國環(huán)境保護(hù)的宣傳、教育。如地理信息科學(xué)是地理學(xué)與測繪、計(jì)算機(jī)等學(xué)科融合發(fā)展的新興學(xué)科，但目前我國很多高校的地理專業(yè)一般只開設(shè)地理信息系統(tǒng)原理這樣一門較為簡單的課程，而對于其它技術(shù)性課程則多數(shù)不開設(shè)，在環(huán)境教育類課程設(shè)置中也不注新的學(xué)科理念、技術(shù)理念等的引入，這非常不利于拓寬學(xué)生的知識面。地理學(xué)在科學(xué)技術(shù)的驅(qū)動下不斷發(fā)展，形成了很多新的學(xué)科和專業(yè)，如GIS和GeoDesign。所以，在保證學(xué)生掌握必備的地理學(xué)基本理論的前提下，應(yīng)該盡可能地將新興的交叉性強(qiáng)的地理類環(huán)境保護(hù)相關(guān)課程作為地理專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課程，以利于他們形成更加良好的知識結(jié)構(gòu)。

3．2加強(qiáng)學(xué)生終身地理素養(yǎng)和環(huán)境意識的培育

終身地理素養(yǎng)指的是學(xué)生能夠掌握與日常工作和生活密切相關(guān)的、有用的地理知識和技能，并且能夠形成持續(xù)的地理學(xué)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，即使他們從學(xué)校畢業(yè)后仍然能夠自主地、不斷地學(xué)習(xí)新的地理學(xué)知識和理論，能夠關(guān)注地理學(xué)的研究熱點(diǎn)問題。這實(shí)際上是地理專業(yè)人才培養(yǎng)的真正目標(biāo)。對于我國高校地理專業(yè)的本科階段的學(xué)生而言，培養(yǎng)他們形成良好的地理學(xué)科學(xué)思維方法，掌握必備的地理學(xué)軟件分析工具，構(gòu)建運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行地理科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法，這些都是非常必要的，也是必須的。學(xué)生一旦掌握了地理學(xué)的科學(xué)思維方法和基本的地理學(xué)研究工具，在今后的工作與學(xué)習(xí)中，他們就能夠自主地圍繞某一地理科學(xué)問題開展相關(guān)研究活動，這不但有利于增強(qiáng)地理專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競爭力，而且也非常有利于提高我國基礎(chǔ)教育階段的地理師資水平。當(dāng)然，對于如何構(gòu)建學(xué)生的終身地理科學(xué)素養(yǎng)，既要開展相關(guān)評價(jià)方法的研究，也要制定切實(shí)可行的培養(yǎng)方案和課程方案，更加要求廣大高校的地理學(xué)工作者提升自身的研究水平，掌握某些地理科學(xué)的前沿研究領(lǐng)域。

3．3加強(qiáng)學(xué)生動手實(shí)踐能力的培養(yǎng)

掌握系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)知識和較強(qiáng)的實(shí)踐動手能力是現(xiàn)代高素質(zhì)復(fù)合型地理人才的必備要素。近年來，歷經(jīng)多輪地理專業(yè)教學(xué)改革，我國很多高校的地理專業(yè)的主干課程的課時(shí)總數(shù)都被不同程度的削減。但是，地理學(xué)始終是強(qiáng)調(diào)實(shí)踐動手能力的學(xué)科。現(xiàn)在地理專業(yè)的實(shí)踐動手能力主要由野外實(shí)踐、課程實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文構(gòu)成，在評價(jià)方式上主要有實(shí)驗(yàn)報(bào)告、考察記錄和畢業(yè)論文等方式，加之現(xiàn)在很多實(shí)驗(yàn)課程依賴于多媒體教學(xué)等方式，實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)效果也存在很多的問題。這些在客觀上都導(dǎo)致了地理專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐動手能力沒有得到真正的提高，如有的學(xué)生甚至連ArcGIS、ER－DAS等主流GIS平臺軟件都不能熟練地進(jìn)行操作。當(dāng)今地理學(xué)走向跨學(xué)科交叉發(fā)展成為必然的趨勢。因此，GIS技術(shù)已經(jīng)成為地理學(xué)研究的必備工具。

因此，探索學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐動手能力提高的有效途徑顯得尤為重要。以筆者所工作的高校為例，部分科研實(shí)力較強(qiáng)的教師結(jié)合科研項(xiàng)目的需要，有針對性地給學(xué)生提供豐富的地理研究課題，通過指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生科技創(chuàng)新或者課外學(xué)術(shù)作品競賽、參加“挑戰(zhàn)杯”等多種方式，使得很多有濃厚學(xué)術(shù)興趣的學(xué)生在實(shí)踐動手能力方面得到了鍛煉；此外，系部還根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，指導(dǎo)有興趣的學(xué)生成立了“地理信息工作室”、“制圖規(guī)劃工作室”等學(xué)習(xí)團(tuán)體，開展學(xué)科競賽，這些都為強(qiáng)化學(xué)生在課外通過自主學(xué)習(xí)提高實(shí)踐動手能力積累了有益的經(jīng)驗(yàn)。我們認(rèn)為，GeoDesign代表了地理學(xué)發(fā)展的一種新趨勢，也體現(xiàn)了地理學(xué)在數(shù)字化時(shí)代不斷與其他學(xué)科交叉融合的新特點(diǎn)。因此，在這一背景下加強(qiáng)學(xué)生的動手能力培養(yǎng)，不但要突出課內(nèi)時(shí)間的有效利用，更要求教師要善于精選科學(xué)研究的案例并指導(dǎo)學(xué)生從事難度適中的地理學(xué)環(huán)境問題的科學(xué)探究。

4結(jié)語

篇10

一、計(jì)算機(jī)輔助的多媒體教學(xué)具有能夠綜合處理文字、圖像、聲音、動畫的能力，給教學(xué)和學(xué)習(xí)帶來了信息交流、思維方式的革命性變化，這種教育技術(shù)的優(yōu)勢是傳統(tǒng)教學(xué)手段所無法比擬的

第一，課堂教學(xué)情景、內(nèi)容呈現(xiàn)方式多樣化?？梢猿浞终{(diào)動學(xué)生多重感官刺激，特別是影音、動畫、計(jì)算機(jī)模擬等的應(yīng)用，能充分調(diào)節(jié)課堂氛圍，使課堂生動活潑，形象直觀。如高中自然地理模塊教學(xué)中，播放有關(guān)宇宙、地球、地殼物質(zhì)循環(huán)、大氣運(yùn)動、水循環(huán)、洋流的視頻資料、動畫能極大豐富學(xué)生的感性認(rèn)識，有利于原理、規(guī)律性地理知識的探究、總結(jié)、把握。

第二，有效課堂信息量加大。多媒體教學(xué)不僅僅能大量減少教師板書、板圖工作量，節(jié)省更多時(shí)間用于課堂教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)可以增加大量閱讀材料、圖片、探究性問題、規(guī)律性總結(jié)、網(wǎng)絡(luò)知識體系構(gòu)建、課堂同步檢測訓(xùn)練題，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，增加教學(xué)容量，推動高效課堂模式形成。

第三，增強(qiáng)教學(xué)的互動性。互動性是多媒體技術(shù)最具特色和優(yōu)勢的本質(zhì)特性，也是多媒體教學(xué)的核心。通過多媒體能及時(shí)對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行反饋，迅速了解學(xué)生掌握知識情況和學(xué)習(xí)進(jìn)展，適當(dāng)給予刺激與激勵(lì)，可以極大地調(diào)動學(xué)生“自主、探究、合作學(xué)習(xí)”的積極性。例如，需要學(xué)生熟悉中國各省區(qū)輪廓與分布位置、重要資源分布區(qū)，應(yīng)用多媒體的互動性，讓學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)用鼠標(biāo)拖放到正確位置，不成功的予以鼓勵(lì)，成功的及時(shí)給予獎(jiǎng)勵(lì)，游戲式學(xué)習(xí)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情和探究精神。

第四，多維動畫模擬利于重難點(diǎn)的突破。多媒體教學(xué)可以在一定程度上突破時(shí)間和空間的限制，將抽象的問題直觀化，形象化。充分表達(dá)教學(xué)意圖，突破教學(xué)中的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，并可以通過計(jì)算機(jī)豐富的表現(xiàn)手段，突出教學(xué)重點(diǎn)。例如，進(jìn)行地球運(yùn)動分析時(shí)，運(yùn)用多媒體的三維技術(shù)，模擬實(shí)現(xiàn)了太陽直射點(diǎn)的移動，晝夜長短的變化，正午太陽高度角的變化等，形象直觀，是重難點(diǎn)地理問題解決的突破口。

二、在現(xiàn)代信息技術(shù)與地理新課程整合中，我們應(yīng)該在新課程的理念指導(dǎo)下運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，加強(qiáng)信息技術(shù)與有效課堂教學(xué)的方法性、實(shí)用性、科學(xué)性、操作性、互動性多方面設(shè)計(jì)思想研究

首先，要防止那種新技術(shù)、舊理念、呈現(xiàn)過量信息的“電灌”課。現(xiàn)代課堂教學(xué)并不是提供越多的信息就越好，因?yàn)閷W(xué)生在一定的時(shí)間條件下接受的信息和思維的提高是有限的，過多的信息輸入反而會影響學(xué)生基礎(chǔ)知識與基本能力及思維能力的提高。

主要的新技術(shù)包括： 1）地理信息系統(tǒng)（GIS ， Geographic Information System）是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對現(xiàn)實(shí)世界（資源與環(huán)境）的研究和變遷的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進(jìn)行采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)，它作為集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體的新興邊緣學(xué)科而迅速地興起和發(fā)展起來。GIS 重視對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的管理，重視拓?fù)潢P(guān)系的自動生成，強(qiáng)調(diào)與空間相關(guān)的查詢統(tǒng)計(jì)，強(qiáng)調(diào)空間分析，強(qiáng)調(diào)三維模型分析。地理信息系統(tǒng)中 “地理” 的概念并非指地理學(xué)，而是廣義地指地理坐標(biāo)參照系統(tǒng)中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及以此為基礎(chǔ)而演義出來的知識。2）遙感（英文名稱為 Remote Sensing ，縮寫為 RS ）是利用遙感器從空中探測地面物體性質(zhì)的。它根據(jù)不同物體對波譜產(chǎn)生不同響應(yīng)的原理，來識別地面上各類物體，具有遙遠(yuǎn)地感知事物的意思。也就是利用航空飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星等飛行物的遙感器收集地面數(shù)據(jù)資料，從中獲取信息，經(jīng)記錄、傳送、分析和判讀來識別地表物體。3） GPS 的英文全稱是 Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 簡稱 GPS ，有時(shí)也被稱作 NAVSTAR GPS。GPS 成為當(dāng)前最廣的應(yīng)用，為社會提供了重要的定位信息。4）數(shù)字地球，是美國副總統(tǒng)戈?duì)栍?1998 年 1 月在加利福尼亞科學(xué)中心開幕典禮上發(fā)表的題為 “ 數(shù)字地球 ― 新世紀(jì)人類星球之認(rèn)識 ” 演說時(shí)，提出的一個(gè)與 GIS 、網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)等高新技術(shù)密切相關(guān)的概念。在戈?duì)柕奈恼聝?nèi)，他將數(shù)字地球看成是 “對地球的三維多分辨率表示、它能夠放入大量的地理數(shù)據(jù) ”。數(shù)字地球要解決的技術(shù)問題，包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、海量數(shù)據(jù)存貯、衛(wèi)星遙感技術(shù)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、互操作性、元數(shù)據(jù)等?？梢灶A(yù)見，隨著地球空間信息學(xué)的發(fā)展，而建立起的數(shù)字地球。

其次，要依據(jù)課堂所學(xué)問題的特點(diǎn)來選擇信息技術(shù)的使用方式，并不是每一個(gè)教學(xué)內(nèi)容都適合采用信息技術(shù)。

信息技術(shù)在課堂上的應(yīng)用應(yīng)該考慮教育成本，尤其是考慮時(shí)間成本，能夠用最簡單的方法來解決教學(xué)中的問題就是最智慧的教育，不要過于追求課堂有限教學(xué)時(shí)間內(nèi) 面面俱到地使用信息技術(shù)。

正確的原則應(yīng)當(dāng)是，信息技術(shù)的應(yīng)用是為學(xué)習(xí)目標(biāo)服務(wù)，是為學(xué)生進(jìn)行多樣化的學(xué)習(xí)活動提供技術(shù)支持的，學(xué)生在信息技術(shù)應(yīng)用的背景下應(yīng)該得到更好的發(fā)展，教師的教學(xué)方法與信息技術(shù)結(jié)合應(yīng)十分和諧，應(yīng)使學(xué)習(xí)目標(biāo)在這種技術(shù)支撐下更高水平地達(dá)成等。只有這樣，才能構(gòu)建起基于現(xiàn)代信息技術(shù)高質(zhì)量的有效地理課堂教學(xué)。

三、結(jié)語

高中新課改理念下現(xiàn)代多媒體教學(xué)給傳統(tǒng)課堂教學(xué)帶來了很大沖擊，但傳統(tǒng)課堂教學(xué)是廣大教育工作者經(jīng)過長期的實(shí)踐和研究所總結(jié)出來的行之有效的教學(xué)模式，當(dāng)前的教學(xué)模式仍不可能完全脫離傳統(tǒng)的課堂教學(xué)手段，關(guān)鍵是如何將兩者有效的整合起來，最大化的提高課堂教學(xué)效果。