楊杰

摘 要： 根據(jù)非GIS專業(yè)GIS課程的特點(diǎn)及其人才培養(yǎng)需要，本文對(duì)GIS主題學(xué)習(xí)資源的必要性及設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了探討，并給出了實(shí)踐案例，提出了多維互動(dòng)概念，以期對(duì)非GIS專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)有參考作用。

關(guān)鍵詞： 非GIS專業(yè) 主題學(xué)習(xí)資源 實(shí)踐案例

1引言

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡(jiǎn)稱GIS）是對(duì)地理空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、管理、查詢、分析、模擬和顯示的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。GIS作為應(yīng)用性極強(qiáng)的一項(xiàng)技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境評(píng)估、自然資源調(diào)查與評(píng)價(jià)、城市規(guī)劃、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用形式及內(nèi)容不斷更新。GIS課程特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)，國(guó)外一些高校在課程實(shí)踐教學(xué)中已率先開始使用面向?qū)ｎ}、主題應(yīng)用的實(shí)踐教學(xué)模式[1]。針對(duì)國(guó)內(nèi)的不同專業(yè)，科學(xué)性與實(shí)用性并重的GIS課程主題學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)與建設(shè)顯得尤為重要與迫切。

2.GIS課程定位及實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

2.1課程定位

GIS業(yè)已形成獨(dú)立的本、碩、博專業(yè)，且在其他如理學(xué)、工學(xué)、人文社會(huì)學(xué)等多個(gè)學(xué)科專業(yè)中開設(shè)GIS課程。因此，開展GIS課程的教學(xué)，首先要對(duì)GIS課程進(jìn)行合乎本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位。對(duì)于非GIS專業(yè)來(lái)說(shuō)，一般GIS課程教學(xué)注重學(xué)生了解和掌握GIS原理與概念，GIS軟件平臺(tái)的基本操作及其在本學(xué)科領(lǐng)域中的應(yīng)用，而不是放在研究GIS科學(xué)上。

2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

針對(duì)非GIS專業(yè)中不同學(xué)科對(duì)于GIS應(yīng)用的需求，GIS課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)置應(yīng)有所不同，但最終目的均為提高學(xué)生在本學(xué)科專業(yè)內(nèi)應(yīng)用GIS解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的技能，培養(yǎng)針對(duì)本學(xué)科的創(chuàng)新性人才。以筆者所在高校為例，學(xué)科專業(yè)方向?yàn)閲?guó)土資源管理類專業(yè)與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)，學(xué)生在軟件應(yīng)用及其定量分析等方面較薄弱，因此，主題學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)需要在這些方面下足工夫。

3.引入主題學(xué)習(xí)資源必要性及其設(shè)計(jì)原則與案例

3.1引入主題學(xué)習(xí)資源必要性

首先，某些學(xué)科專業(yè)方向的基礎(chǔ)支撐學(xué)科較廣，碰到的實(shí)際問(wèn)題往往涉及多個(gè)學(xué)科專業(yè)。主題學(xué)習(xí)有利于學(xué)生打破學(xué)科界限，圍繞某一主題進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合化、集成化。其次，現(xiàn)今針對(duì)非GIS專業(yè)的通用教材還無(wú)法完全滿足GIS課程教學(xué)的需要，急需任課教師針對(duì)本學(xué)科、學(xué)生、高校自身特點(diǎn)組織設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容，因此針對(duì)不同專業(yè)引入主題學(xué)習(xí)資源恰逢其時(shí)。最后，學(xué)生相比基本原理普遍更傾向于學(xué)習(xí)應(yīng)用技術(shù)，因?yàn)閼?yīng)用技術(shù)、操作技能等學(xué)生能夠直觀感受，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。GIS主題學(xué)習(xí)資源正是針對(duì)某些應(yīng)用主題，將應(yīng)用操作技能融入其中。

3.2主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)的原則與實(shí)踐案例

針對(duì)非GIS專業(yè)，GIS課程主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下原則。第一，主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)的目標(biāo)是為了讓學(xué)生應(yīng)用GIS解決專業(yè)內(nèi)實(shí)際問(wèn)題，尤其是掌握GIS各種空間分析技術(shù)的特點(diǎn)及其解決工程實(shí)際的流程，而不是學(xué)習(xí)開發(fā)各種分析算法與軟件[2]。第二，主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)要時(shí)刻注意“從實(shí)踐中來(lái)，到實(shí)踐中去”的原則。即首先在教學(xué)準(zhǔn)備階段，要求主題學(xué)習(xí)資源的數(shù)據(jù)來(lái)源于工程實(shí)踐。其次在教學(xué)實(shí)施階段，教學(xué)內(nèi)容的組織和安排要符合真實(shí)工程實(shí)踐的應(yīng)用要求，在教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生實(shí)踐操作應(yīng)用為主，理論教學(xué)為輔，充分利用主題學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生創(chuàng)造更多的專業(yè)技能實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)。最后在教學(xué)總結(jié)與討論階段要求學(xué)生將所學(xué)知識(shí)和操作技能應(yīng)用于真實(shí)的工程實(shí)踐。

GIS主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)需涉及GIS的基本功能，包括數(shù)據(jù)的采集與處理、專題地圖制作、矢量數(shù)據(jù)分析、柵格數(shù)據(jù)分析、空間分析、DEM分析等[3]。結(jié)合參考資料、教師科研實(shí)踐與學(xué)校專業(yè)方向特點(diǎn)，設(shè)計(jì)多個(gè)主題學(xué)習(xí)資源案例，現(xiàn)將主要案例介紹如下：區(qū)域綠色GDP專題地圖制作，涉及GIS功能模塊：專題制圖等；區(qū)域基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)，涉及GIS功能模塊：數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、處理和屬性數(shù)據(jù)分析等；城市用地適宜性評(píng)價(jià)，涉及GIS功能模塊：矢量數(shù)據(jù)分析和柵格數(shù)據(jù)分析等；小區(qū)域DEM建立與地形分析，涉及GIS功能模塊：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、DEM分析和三維模擬等。

4.主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)的多維互動(dòng)

GIS主題學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)不可能一蹴而就，需要不斷地補(bǔ)充完善。在補(bǔ)充完善環(huán)節(jié)要做到主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)與學(xué)校、教師、學(xué)生、應(yīng)用行業(yè)等方面多層次、多維度的互動(dòng)，以有效提升主題學(xué)習(xí)資源的質(zhì)量與內(nèi)涵，達(dá)到培養(yǎng)符合學(xué)科需要、社會(huì)需要人才的目的。

在學(xué)校層面，學(xué)校要鼓勵(lì)GIS主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)等教學(xué)活動(dòng)，形成一定的激勵(lì)機(jī)制，如將教師進(jìn)行的主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)工作與教師的職稱評(píng)定、獎(jiǎng)金等掛鉤，引導(dǎo)教師重視科研成果轉(zhuǎn)化與課程建設(shè)的關(guān)系，通過(guò)主題學(xué)習(xí)資源建設(shè)推動(dòng)課程內(nèi)涵建設(shè)[4]。

在教師與學(xué)生層面，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，在GIS主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)中從教學(xué)準(zhǔn)備階段、教學(xué)實(shí)施階段和教學(xué)總結(jié)階段都要考慮自身科研課題、社會(huì)服務(wù)課題的知識(shí)轉(zhuǎn)化，將實(shí)際案例與實(shí)際工程項(xiàng)目與主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)相融合，并且到用人單位了解專業(yè)需求情況，不斷完善主題學(xué)習(xí)資源。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，首先是在課堂上針對(duì)教師所授主題學(xué)習(xí)資源，不斷實(shí)踐GIS操作技能，并在此基礎(chǔ)上將難點(diǎn)與疑惑點(diǎn)反饋給老師，幫助老師完善主題學(xué)習(xí)資源，另外有些學(xué)生在畢業(yè)論文、甚至課程論文環(huán)節(jié)可以應(yīng)用GIS解決本專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題，為教師提供新的主題學(xué)習(xí)資源藍(lán)本。

在應(yīng)用行業(yè)層面，教師和學(xué)生要時(shí)刻關(guān)注GIS技術(shù)在應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的新理論、新方法的具體應(yīng)用，甚至作為推動(dòng)GIS在行業(yè)新應(yīng)用的實(shí)踐者，這樣才能得到新主題學(xué)習(xí)資源的第一手資料。另外，學(xué)校、教師和學(xué)生也要與用人行業(yè)、單位多溝通，聽取其對(duì)人才培養(yǎng)的建議與要求，并將其融入主題學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)。

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基金項(xiàng)目：吉首大學(xué)2014年實(shí)驗(yàn)教學(xué)和現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2014SYJG041）。