以應(yīng)用為導(dǎo)向的GIS案例教學(xué)模式研究

崔晨風(fēng)，薛愛娣，楊江濤，張智韜

（1. 西北農(nóng)林科技大學(xué) 水利與建筑工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2. 楊陵區(qū)職教中心，陜西 楊凌 712100）

1 教學(xué)中存在的問題

通過對(duì)高校地理信息系統(tǒng)教學(xué)過程的分析發(fā)現(xiàn)，從事地理信息系統(tǒng)教學(xué)的教師可能并不精通相關(guān)專業(yè)，他們將精力側(cè)重于理論技術(shù)等問題的研究，對(duì)教學(xué)的實(shí)用性、針對(duì)性往往重視不夠，導(dǎo)致在校學(xué)過GIS的學(xué)生動(dòng)手能力可能較差，自主應(yīng)用意識(shí)不強(qiáng)。同時(shí)，由于非專業(yè)學(xué)生缺乏專業(yè)基礎(chǔ)，地理信息系統(tǒng)僅僅是他們解決專業(yè)問題的工具，而不是用來進(jìn)行研究的，他們不會(huì)花費(fèi)太多時(shí)間在這門課程上，課時(shí)也很有限，教學(xué)效果一直不理想[1]。學(xué)生最需要的就是與他們專業(yè)相結(jié)合的具體應(yīng)用，以及圍繞這些應(yīng)用所建立的基礎(chǔ)理論，而不是那些復(fù)雜深?yuàn)W的理論知識(shí)。教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)于實(shí)例教學(xué)很感興趣，知識(shí)掌握也很充分，但是目前還沒有完全面向水利行業(yè)的地理信息系統(tǒng)的實(shí)習(xí)教材，這不利于提高非專業(yè)本科生培養(yǎng)的質(zhì)量。

針對(duì)目前教學(xué)中存在的問題，并基于教學(xué)實(shí)踐，在收集相關(guān)項(xiàng)目資料的基礎(chǔ)上，對(duì)地理信息系統(tǒng)的教學(xué)和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)改革，建立以應(yīng)用為導(dǎo)向的GIS案例教學(xué)模式，增強(qiáng)課程教學(xué)效果，讓學(xué)生更好地掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)，為工作及進(jìn)一步深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

2 案例教學(xué)模式

本校水利類專業(yè)的教學(xué)總課時(shí)相當(dāng)飽滿，如果進(jìn)一步增加GIS課程，教學(xué)計(jì)劃則難以面向大多數(shù)學(xué)生；如果在其他課程中穿插GIS知識(shí)，卻因多數(shù)專業(yè)教師不熟悉GIS理論，而受到師資條件的局限。因此，如何利用有限學(xué)時(shí)，在理論和實(shí)踐之間建立聯(lián)系、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是獲得良好教學(xué)效果的關(guān)鍵[3]。

秉承“以應(yīng)用為導(dǎo)向”的思想，在理論教學(xué)和實(shí)習(xí)中增加應(yīng)用案例，把計(jì)算機(jī)上機(jī)操作放在關(guān)鍵位置，內(nèi)容與水利類專業(yè)密切相關(guān)，并圍繞應(yīng)用學(xué)習(xí)理論，應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題。通過學(xué)生獨(dú)立的操作來解決專業(yè)問題，并對(duì)學(xué)生自主探索的能力進(jìn)行鍛煉培養(yǎng)。另一方面，遵循“邊用邊學(xué)、以用促學(xué)”的思想，學(xué)生帶著練習(xí)中的問題聽原理，再將原理知識(shí)用于練習(xí)，使書本上的概念從抽象變?yōu)榫唧w實(shí)例，使GIS原理和水利類專業(yè)知識(shí)產(chǎn)生聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，進(jìn)而提高學(xué)生GIS知識(shí)的掌握程度[4]。

2.1 課堂授課與綜合設(shè)計(jì)相結(jié)合

啟發(fā)式教學(xué)法是對(duì)教師授課的基本要求，并且對(duì)于活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力有著極其重要的意義[5]。在教學(xué)過程中，教師要適當(dāng)?shù)靥岢鲆恍﹩栴}，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲。任課教師應(yīng)給學(xué)生充分表達(dá)自己見解的機(jī)會(huì)，營(yíng)造開放性課堂。

長(zhǎng)期以來，做作業(yè)一直是學(xué)生不愿做的事情，因此針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象，與綜合設(shè)計(jì)相結(jié)合，設(shè)計(jì)靈活多樣的作業(yè)形式，營(yíng)造開放性的教學(xué)評(píng)價(jià)氛圍，把做作業(yè)變成學(xué)生樂于接受的事情。通過綜合設(shè)計(jì)讓學(xué)生從多方面多角度分析和回答問題，讓學(xué)生采用理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。表1與表2分別為理論及實(shí)踐教學(xué)的基本內(nèi)容[6]。

2.2 自立科研活動(dòng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合

科研活動(dòng)在水文與水資源專業(yè)的地理信息系統(tǒng)教學(xué)中是非常重要的。根據(jù)教育部對(duì)該專業(yè)課程設(shè)置的要求，專業(yè)主要實(shí)驗(yàn)中有遙感應(yīng)用和地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)這一項(xiàng)。在GIS課程的科研活動(dòng)中，教會(huì)學(xué)生如何通過熟練使用GIS軟件如MapInfo等，來解決實(shí)際應(yīng)用問題顯得尤為重要[7]。

在創(chuàng)新能力培養(yǎng)上，應(yīng)多安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但應(yīng)避免為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，避免安排單個(gè)的互不聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)[8]。各實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容要前后聯(lián)系，并最終形成一個(gè)整體。這不僅需要GIS基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還需要密切聯(lián)系其專業(yè)背景知識(shí)，從而將GIS與其背景知識(shí)融合為一體，使同學(xué)們切身體會(huì)到GIS在水資源環(huán)境中應(yīng)用的重大作用，掌握應(yīng)用GIS來解決相關(guān)問題的方法[9]。以應(yīng)用為導(dǎo)向的GIS案例教學(xué)模式如圖1所示。

表1 理論教學(xué)內(nèi)容

表2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

3 教學(xué)效果

該實(shí)習(xí)教學(xué)改革方案經(jīng)本人在2012～2013學(xué)年2010級(jí)西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院水資專業(yè)兩個(gè)班級(jí)進(jìn)行實(shí)踐檢驗(yàn)。兩個(gè)班94%的學(xué)生能夠熟練掌握MapInfo軟件的基本操作，僅有6%的學(xué)生認(rèn)為有難度，他們大多表現(xiàn)為對(duì)英語軟件菜單不適應(yīng)。同學(xué)們普遍認(rèn)為，通過該教改方案不僅鞏固了課堂所學(xué)的理論知識(shí)，而且額外學(xué)習(xí)了一門計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，切實(shí)有效地提高了學(xué)生用圖和制圖的能力和素質(zhì)，受到學(xué)生的歡迎。更可貴的是，通過該教改方案，很多同學(xué)改變了以往對(duì)GIS的陳舊觀念與落后思維，進(jìn)一步激發(fā)了他們對(duì)GIS課程的學(xué)習(xí)熱情與興趣。

4 結(jié) 語

地理信息系統(tǒng)的技術(shù)方法已經(jīng)滲透到自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，培養(yǎng)既熟悉地理信息系統(tǒng)知識(shí)基礎(chǔ)，又全面掌握最新的信息技術(shù)內(nèi)容的高級(jí)人才是大學(xué)義不容辭的責(zé)任。所有開設(shè)GIS專業(yè)的大學(xué)都應(yīng)該及時(shí)學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)內(nèi)外一流大學(xué)GIS教學(xué)方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善教學(xué)體系，改進(jìn)教學(xué)方法，與本校的學(xué)科背景及特點(diǎn)相結(jié)合，辦出具有自己特色的GIS專業(yè)，培養(yǎng)更有能力的GIS專業(yè)人才。

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