土地資源管理專業(yè)“3S”技術類課程教學改革探究

李曉琳 陳愛梅

摘 要：3S技術類課程是土地資源管理專業(yè)的主要課程。通過分析土地資源管理專業(yè)3S技術類課程教學現(xiàn)狀及存在問題，對課程教學改革進行了探討，從教學課時、教學方式、師資隊伍建設等方面提出了教學改革途徑，以期培養(yǎng)出土地資源管理工作所需的綜合性的復合型人才。

關鍵詞：3S技術；土地資源管理；教學改革；課程教學

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2018）19-0005-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.19.001

遙感技術、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等3S技術的熟練運用，是土地資源管理專業(yè)畢業(yè)生必須掌握的應用技能。全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，通常簡稱GPS）是一種全天候的，空間基準的導航系統(tǒng)，可滿足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續(xù)地精確地確定三位位置和三位運動及時間的需要[1]。遙感技術（RS，Remote Sense）這是20世紀60年代興起的一種探測技術，是根據電磁波的理論，應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息，進行收集、處理，并最后成像，從而對地面各種景物進行探測和識別的一種綜合技術。通過遙感技術，可以高效獲取研究區(qū)域的地物覆被變化[1]；地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是一門綜合性學科，結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學，已經廣泛地應用在不同的領域，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統(tǒng)[3-4]。土地資源管理專業(yè)旨在培養(yǎng)具備現(xiàn)代土地資源管理學、土地經濟學及相關法律法規(guī)基本理論與知識，具有地理信息系統(tǒng)應用、土地測量、土地制圖、土地規(guī)劃、不動產評估、土地資源評價等基本技能，能在國土、城建、規(guī)劃、房地產以及相關領域從事土地復墾、土地調查、國土規(guī)劃、地產開發(fā)、地籍管理及土地政策法規(guī)工作的應用型高級專門人才。其中，大量的土地管理工作，例如土地調查、土地規(guī)劃、土地測量等都離不開3S技術的應用[3-4]。運用RS圖像解譯功能，能夠改變傳統(tǒng)的實地調研獲取土地信息的方式，通過遠程獲取大范圍土地利用現(xiàn)狀及變化情況，有效的節(jié)約大量的人力和物力，提高土地調查效率[7]。利用地理信息系統(tǒng)的矢量化及空間分析功能，可以為土地規(guī)劃、地籍管理、土地估價等土地業(yè)務工作提供需要的圖形數據和屬性數據[8-9]。長期實踐證明，3S技術是處理這兩類數據的有效工具，其中屬性數據存儲功能也是3S技術區(qū)別于一般圖像處理軟件的主要特點。因此3S技術類的課程是土地資源管理專業(yè)的重要課程之一。

隨著第三次土地資源普查工作的展開，需要大量的既具有專業(yè)土地管理知識，又掌握3S技術熟練獲取空間信息與進行空間分析的人才。在四年的大學學習下，如何培養(yǎng)出基礎知識扎實，應用技術熟練的高素質人才，是土地資源管理專業(yè)課程教學中亟待解決的問題。

一、土地資源管理專業(yè)3S技術類課程教學現(xiàn)狀及存在的問題

迄今為止開設土地資源管理專業(yè)的院校多達50多個，多集中于農業(yè)院校，課程設置大同小異，主要學習的課程包括：土地資源學、土地管理學、地籍管理、不動產估價、土地利用規(guī)劃、土地整理與復墾、房地產經營與管理、房地產基本政策與制度等[10-11]。對于3S技術類課程設置，常常采用兩種方式，一種是在基礎課程教學過程中加以講授，例如選擇土地資源學中土地調查章節(jié)，教授學生如何使用3S技術進行土地調查工作，包括：遙感技術獲取土地覆被信息；GIS提取地類圖斑，添加屬性，完成空間分析；運用GPS進行采樣點定位等。另一種方式是開設專門的3S技術類學習課程，例如開設地理信息系統(tǒng)課程，通過設置理論學時與實驗學時的方式，系統(tǒng)的教授學生如何使用3S技術類的軟件，從軟件安裝到最后結果的輸出等。

（一）課程理論教學重視不足

土地信息處理是一項實踐性很強的工作，包括土地空間信息的獲取、存儲、管理、分析 以及土地專業(yè)應用軟件的開發(fā)等方面的知識。要掌握這門技術必須輔以大量的實踐教學環(huán)節(jié)，鍛煉學生的動手能力。因為重視實踐教學工作，所以很多院校設置課程學時，實踐學時遠遠大于理論學時。過分強調實踐教學忽略理論教學的重要性，造成很多學生按照視頻或是教師操作，能夠順利地完成操作，但是完全不知道為什么要進行這樣的操作，以及這樣的操作能夠解決什么樣的問題，正所謂“知其然不知其所以然”。以后遇到類似的問題，調整了實驗的數據，大部分學生卻不知道如何處理。

（二）課程設置連貫性不足

3S技術通常彼此銜接，相互貫通。常有人用兩個眼睛和一個大腦的關系來形容3S技術之間的關系，其中GPS，RS充當眼睛的功能，根據調查、評價或規(guī)劃等目的，獲取輸入的柵格信息、地類信息，點位數據等，GIS充當大腦的作用，GPS和RS獲取的數據，通過GIS空間分析、柵格計算、重分類、屬性錄入等功能，實現(xiàn)數據的分析、空間信息挖掘，服務于土地管理、評價、規(guī)劃等工作[12-13]。但是在現(xiàn)有的教學過程中，存在GPS、RS、GIS教學課程相脫節(jié)，只講授其中一門或兩門課程，例如有的學校開設地理信息系統(tǒng)課程的學習，卻不開設遙感相關課程，造成很多學生知道如何分析已有數據，卻不知道數據如何獲取，造成在實踐過程中，無法順利的開展工作。相反，有的學校重視基礎數據獲取，花費大量的學時學習遙感數據的解譯，但是缺乏空間分析的相關課程，造成學生有數據，卻不知道如何挖掘數據背后的規(guī)律。

（三）教學模式單一

土地資源管理專業(yè)的業(yè)務培養(yǎng)要求是學習土地資源開發(fā)利用的法律、技術、管理方面的基本理論和基本知識，可受到土地資源調查、利用規(guī)劃、估價、整理與復墾、測繪等基本技能的訓練，具有土地資源管理及數據分析處理的能力。要達到培養(yǎng)目標就要求學生能夠掌握多方面的知識，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。但是，現(xiàn)有土地資源管理專業(yè)的教學特點更加傾向于傳統(tǒng)課堂理論教學法，抽象性、刻板性、教條性的教學方式，一般情況都是教師告訴學生應該如何操作，導致很多學生在遇到問題時，首先想到的不是自己思考問題的原因，而是首先求助于教師，希望教師能夠手把手地幫他們解決問題；實踐課程中也是教師預先處理好實驗數據，甚至是提前錄制好實驗視頻，學生只需要按照視頻進行操作，就能得到滿意的實驗結果。如此傳統(tǒng)的教學模式使得對學生技能與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)變得非常困難，這其實是當前3S技術類課程教學的最大難點。

（四）教學內容滯后

首先，隨著第三次土地調查工作即將展開，國家對土地管理工作越來越重視[14]。近期國土部門開展一系列由3S技術支撐的項目，這些項目涉及的新技術和新方法很多；其次，3S技術是以計算機技術為支撐的，隨著計算機技術的快速發(fā)展，3S技術軟件也不斷更新，以地理信息系統(tǒng)常用的軟件ArcGIS為例，近三年就從10.0版本升級到10.3版本，提供了操作界面語言漢化、坐標系統(tǒng)匹配、建模手段多樣等功能，此外，從格式上還能與ENVI、CAD等多種軟件相銜接，使得軟件使用、數據處理、空間分析更加的快捷與便利。但是與技術的快速發(fā)展不同，在課程教學過程中常常出現(xiàn)課程講授與快速發(fā)展的實際應用相脫節(jié)，教學內容更新緩慢，遠遠滯后于技術的發(fā)展等問題。

二、教學改革途徑

（一）合理分配教學課時

3S技術是一門需要不斷在實踐中學習的課程，通過實踐可以快速提高學習的效果，掌握操作的步驟。但是，當代大學生并不能僅僅局限于對技術的操作，還應該具備獨立思考和解決問題的能力。過分強調實踐只能培養(yǎng)出熟練操作的學生，卻無法培養(yǎng)出遇到問題能分析問題和解決問題的高素質人才。因此，在課程教學過程中，重視實踐學時設置的同時，不能縮短或忽視理論教學的重要性，理論教學是課程學習的基礎，沒有夯實的基礎，任何的實踐也僅僅是依葫蘆畫瓢的解決問題，往往事倍功半。

在教學課時設置過程中，教師要考慮不同階段的學生接受能力。對于大一大二的學生專業(yè)認識還不清晰的情況下，設置3S技術課程需要加大理論學時，讓學生能清楚了解學習課程的意義，明白3S技術能夠在土地資源管理過程中解決什么樣的問題；對于大三的學生開設3S技術課程，在對專業(yè)領域有一定認識的基礎上，應該輔以大量的實踐教學環(huán)節(jié)，鍛煉學生的動手能力，才能使學生掌握利用GIS處理土地工作的技術。重視課程實踐教學建設，同時規(guī)避手把手的教學方式，培養(yǎng)學生獨立思考與解決問題的能力。

此外3S技術課程應該彼此銜接，使得學生清楚GPS、RS、GIS在空間數據獲取及處理的過程中各自所起到的功能，這樣不僅可以使學生加深對3S技術的理解，而且有利于與實際的運用相結合，提高3S技術的應用能力。

（二）多樣化的教學方式

在3S技術類課程教學過程中采取傳統(tǒng)教學與參與式教學相結合的方式。參與式教學法是以激發(fā)學生的學習興趣為前提，以學生的主動參與為過程和環(huán)節(jié)，以大面積提高教學效果的教學方法，是一種合作式或協(xié)作式的教學法，這種方法以學生作為課堂主體，鼓勵學生積極參與教學過程[15-16]。學生在課堂學習過程中化被動為主動，加強教師與學生之間、學生與學生之間的信息交流和反饋。比起傳統(tǒng)的填鴨式的教學方式，參與式教學法運用到課程學習過程中，能使學生深刻地領會和掌握所學知識，并能將這種知識運用到實踐中去，從而實現(xiàn)理論聯(lián)系實際、學以致用的培養(yǎng)目標。常見的參與式教學法包括案例分析法、頭腦風暴法等[17-18]。通過案例分析，可以使抽象的理論具體化，復雜的問題簡單化，枯燥的知識趣味化，使學生易于接受和認同，加深學生對知識的理解與記憶，提高教學效果。頭腦風暴法是以學生主體，以活動和問題為主線，在課堂教學中通過學生自主思考討論的形式，提高學生創(chuàng)造性思維能力。它通過提出的問題，不同的學生有各自不同的知識體系結構和生活經驗，在問題討論多長中學生通過觀察、思考、討論，產生不同的觀點、疑問，思維之間互相碰撞，充分激化新的需要與原有思維結構之間的矛盾，暴露思維過程，使學生在探求正確解答的過程中，使得正確的想法得到強化，錯誤的想法得以摒棄。

以3S技術在土地調查中應用為例，如果單單依靠課上照本宣科的介紹操作的內容、程序、評價指標選擇等，這樣一方面即無法調動學生學習的積極性，學生對課程的學習只會死記硬背，造成學習效率的低下；另一方面今后在實際的地類調查與評價工作中，會出現(xiàn)理論與實踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，無法達到學以致用的目的。因此，在土地資源學課程中運用社會實踐教學，帶學生出外作業(yè)，親身感受土地調查從工作準備、現(xiàn)狀調查、內業(yè)轉繪、繪制土地利用現(xiàn)狀圖、選取評價指標，進行土地適宜性評價等工作，讓學生將所學到的社會學理論知識去認識問題、分析問題和解決問題，進而提高學生將理論知識轉化為理性認識與綜合實踐的能力。

此外，定期開設討論課有助于學生主動思考問題，探索答案。學生在討論課上就3S運用過程中出現(xiàn)的問題、問題產生的原因、針對問題所應采取的對策加以討論，變“填鴨式教學”為“民主協(xié)商式教學”，變被動學習、記憶知識點為主動找尋社會問題的答案，增強學生的自學意識，提高學生學習效果。

（三）加強師資隊伍建設

要解決教學內容滯后的問題，需要加強師資隊伍建設，提高教師自身素質。首先，要鼓勵支持教師定期參加技術培訓，提高教師自身的業(yè)務能力。在培訓過程中了解3S技術最新的進展，包括軟件升級進展、實踐應用進展等，只有教師不斷學習與練習，熟練掌握3S技術的操作，才能在學生遇到困難的時候，及時地予以解答；其次，除了提升3S技術的應用實踐能力，還亟待提升授課水平，這就需要通過定期組織不同院校土地資源管理專業(yè)教師的交流與學習活動，包括學術交流和專業(yè)建設交流，提高專任教師的課程講授技能，同時在與各個院校交流的過程中，促進專任教師積極思考在教學過程中的不足及其改進措施，有助于提升本專業(yè)的專業(yè)競爭力；最后，因為土地資源管理是一門具有很強的應用性、綜合性、實踐性，涉及土壤學、生態(tài)學、管理學、地質學等多門學科，這就要求任課教師不僅要具備3S技術的知識，還需要有扎實的土地資源管理知識背景，在熟練技術的基礎上，還要不斷擴充理論知識，包括土壤學、生態(tài)學、管理學等學科知識，從而能夠指導學生更好的解決土地管理以及實踐過程中遇到的問題。

（四）提高硬件設施

地理信息系統(tǒng)、遙感技術都是依托于計算機技術開發(fā)的土地空間信息處理技術，對計算機的硬件配置要求很高，在實踐課程過程中，一個班級多名同學同時操作練習，這對計算機的數量和硬件都提出了很高的要求。為了避免多人使用一臺電腦，或者在使用過程中無端死機、黑屏、藍屏等問題，就需要院系加大對實驗設備的經費的投入以及人力的維護。

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