摘要：本文研究基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式，該模式通過將地理信息系統(tǒng)技術(shù)與課程內(nèi)容融合，使學(xué)生能夠在實(shí)際問題解決中學(xué)習(xí)地理知識(shí)和技能。本研究以一所中學(xué)為例，設(shè)計(jì)了一個(gè)地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目，并通過問卷調(diào)查和學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)估等方法，對(duì)該項(xiàng)目的效果進(jìn)行了評(píng)估。研究結(jié)果表明，基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，促進(jìn)他們的合作能力和創(chuàng)新思維。該模式還能幫助學(xué)生將地理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題解決中，提高他們的實(shí)踐能力和綜合素養(yǎng)，為基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式實(shí)施提供有益的經(jīng)驗(yàn)和啟示。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；教學(xué)模式；學(xué)習(xí)興趣；動(dòng)機(jī)

一、概述

隨著科技不斷發(fā)展，教育領(lǐng)域在不斷創(chuàng)新和改革，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代學(xué)生的需求，要尋找更有效的教學(xué)方法來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。因此，基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，簡(jiǎn)稱GIS）是一個(gè)集地理空間數(shù)據(jù)采集、處理、分析和展示于一體的系統(tǒng)，能幫助我們更直觀地了解地理現(xiàn)象和問題，并提供解決方案。而“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”則是一種以項(xiàng)目為核心的學(xué)習(xí)方式，通過學(xué)生參與實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)估，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。而基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式將兩者結(jié)合起來(lái)，為學(xué)生提供全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，學(xué)生要通過參與真實(shí)的地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目，在實(shí)踐中掌握相關(guān)知識(shí)和技能，使用GIS軟件進(jìn)行地理數(shù)據(jù)的采集和分析，學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)的原理和應(yīng)用。在團(tuán)隊(duì)合作中，學(xué)生要共同制訂項(xiàng)目計(jì)劃，分工合作，并在項(xiàng)目實(shí)施過程中解決遇到的問題，還要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)和評(píng)估，提出改進(jìn)和優(yōu)化的建議。

二、地理信息系統(tǒng)和項(xiàng)目教學(xué)法概述

（一）地理信息系統(tǒng)概念

地理信息系統(tǒng)是一門涉及地理空間數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)、管理、分析的學(xué)科，其結(jié)合地理學(xué)、地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等多學(xué)科知識(shí)，旨在對(duì)地球上的自然和人文現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析?！暗乩硇畔⑾到y(tǒng)”課程旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)地理信息系統(tǒng)的理論和實(shí)踐能力，“地理信息系統(tǒng)”課程注重學(xué)生對(duì)地理空間分析的能力培養(yǎng)，學(xué)習(xí)GIS軟件和編程語(yǔ)言對(duì)學(xué)生分析基于地理數(shù)據(jù)的環(huán)境保護(hù)、自然資源管理等問題具有重要意義。此外，學(xué)生還可以利用地圖制作技術(shù)將地理數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，從而得出更全面的分析結(jié)果?！暗乩硇畔⑾到y(tǒng)”課程學(xué)習(xí)不僅不局限于課堂教學(xué)，還要學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，通過實(shí)地調(diào)查、數(shù)據(jù)采集和實(shí)際項(xiàng)目的應(yīng)用，學(xué)生能更好地掌握地理信息系統(tǒng)的原理和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力［1］。

（二）項(xiàng)目教學(xué)法概念

項(xiàng)目教學(xué)法是一種基于實(shí)踐和合作的教學(xué)方法，旨在通過讓學(xué)生參與真實(shí)的項(xiàng)目活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)綜合發(fā)展。這種教學(xué)法不僅注重傳授知識(shí)，更強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)參與和實(shí)踐能力。在項(xiàng)目教學(xué)法中，學(xué)生通常會(huì)組成小組，共同完成具體的項(xiàng)目任務(wù)，如科學(xué)實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查、藝術(shù)創(chuàng)作等應(yīng)用場(chǎng)景。通過參與項(xiàng)目活動(dòng)，學(xué)生能將課堂上學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中，并通過實(shí)踐來(lái)加深對(duì)知識(shí)的理解。除了知識(shí)和技能的培養(yǎng)，項(xiàng)目教學(xué)法還要注重培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和自主學(xué)習(xí)能力，需要與組員進(jìn)行合作，相互協(xié)調(diào)，分工合作，共同完成任務(wù)，從而培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和溝通能力。

三、“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式對(duì)地理信息系統(tǒng)教學(xué)的重要性

（一）提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維

在“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”中，學(xué)生要根據(jù)具體的問題進(jìn)行自主規(guī)劃，利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、處理。通過親身參與實(shí)踐操作，學(xué)生能深入地理解地理信息系統(tǒng)的原理和應(yīng)用，培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理和空間分析能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)動(dòng)力。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅能鍛煉自身創(chuàng)新思維，還能培養(yǎng)解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。此外，地理信息系統(tǒng)是一個(gè)綜合性強(qiáng)的學(xué)科，其涉及地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)分析等多學(xué)科知識(shí)。在“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”中，學(xué)生要將所學(xué)的各個(gè)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行整合，通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，能更好地理解地理信息系統(tǒng)的原理和應(yīng)用，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為他們未來(lái)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）促進(jìn)學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)合作精神

為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和解決實(shí)際問題的能力，“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式被引入在GIS教學(xué)中，并取得良好的效果?！绊?xiàng)目式學(xué)習(xí)”是一種以項(xiàng)目為核心的教學(xué)方法，在GIS教學(xué)過程中，可以將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)地理信息系統(tǒng)的項(xiàng)目，在“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”中，學(xué)生要相互合作、協(xié)調(diào)工作，并共同解決遇到的問題。每個(gè)小組的成員都有自己的任務(wù)和角色，他們需要相互配合，合理分工，共同完成整個(gè)項(xiàng)目，學(xué)生不僅能學(xué)會(huì)如何與他人合作，還可以培養(yǎng)解決問題和溝通交流的能力，激發(fā)創(chuàng)造力和主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，妥善解決學(xué)習(xí)問題。除了團(tuán)隊(duì)合作精神，“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，通過參與真實(shí)的GIS項(xiàng)目，學(xué)生能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去，從而更好地理解和掌握相關(guān)概念和技術(shù)。

（三）增強(qiáng)學(xué)生對(duì)GIS應(yīng)用的興趣和動(dòng)力

傳統(tǒng)教學(xué)模式通常是以理論為主，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)，而“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”模式要求學(xué)生主動(dòng)參與到項(xiàng)目中，通過實(shí)際操作來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。因此，在GIS教學(xué)過程中，要設(shè)計(jì)一些實(shí)際問題和場(chǎng)景，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的GIS知識(shí)去解決問題，既能增加學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也能提高其對(duì)GIS應(yīng)用的興趣。在GIS教學(xué)中，要定期組織學(xué)生分組完成有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目，讓他們共同探索和解決實(shí)際問題，這樣既能增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)力，又能提高他們的GIS應(yīng)用能力。另外設(shè)計(jì)真實(shí)場(chǎng)景的項(xiàng)目，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的GIS技能去解決實(shí)際問題，如地理信息采集、地圖制作、空間分析等。通過這種方式，學(xué)生能親身體驗(yàn)到GIS在實(shí)際應(yīng)用中的重要性和價(jià)值，從而增強(qiáng)對(duì)GIS應(yīng)用的興趣和動(dòng)力［2］。

四、基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式研究

（一）設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”中的重要環(huán)節(jié)，在該項(xiàng)目中，學(xué)生將通過實(shí)踐操作地理信息系統(tǒng)軟件完成各種任務(wù)和項(xiàng)目，并從中獲取知識(shí)和技能。以城市交通規(guī)律為例，學(xué)生先要了解城市交通規(guī)劃的基本原理和方法，通過閱讀教材、參觀城市規(guī)劃展覽、與專業(yè)人士交流來(lái)獲取這些知識(shí)與相關(guān)數(shù)據(jù)。在收集和分析數(shù)據(jù)后，學(xué)生要根據(jù)所得到的結(jié)果來(lái)制訂城市交通規(guī)劃方案，綜合考慮道路擴(kuò)建、公共交通線路優(yōu)化和交通管制等方案，并使用GIS軟件來(lái)模擬這些方案的效果。此外，學(xué)生要將他們的交通規(guī)劃方案呈現(xiàn)給其他同學(xué)，使用GIS軟件制作專業(yè)報(bào)告和展示文稿，展示其研究成果和分析結(jié)果。還要組織小組討論或舉辦展覽活動(dòng)，與其他同學(xué)分享他們的經(jīng)驗(yàn)和思考。通過這個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生不僅能學(xué)到地理信息系統(tǒng)的基本操作和應(yīng)用技巧，還能深入了解城市交通規(guī)劃的過程和方法，培養(yǎng)解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新思維，為學(xué)生提供了一個(gè)全面發(fā)展的平臺(tái)，使他們能在實(shí)踐中不斷提升自己的能力和素養(yǎng)［3］。

（二）布置項(xiàng)目任務(wù)

首先，項(xiàng)目任務(wù)布置具有一定挑戰(zhàn)性和現(xiàn)實(shí)性，意味著項(xiàng)目任務(wù)應(yīng)該與學(xué)生所學(xué)的GIS知識(shí)相關(guān)，并能激發(fā)學(xué)生的興趣和動(dòng)力。其次，項(xiàng)目任務(wù)布置應(yīng)具有較強(qiáng)開放性和靈活性，表示學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)時(shí)應(yīng)該有較強(qiáng)自由度，能根據(jù)自身興趣和能力進(jìn)行調(diào)整。最后，注重團(tuán)隊(duì)合作和社交互動(dòng)。學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)時(shí)應(yīng)該與他人進(jìn)行合作和交流，共同解決問題，如要求學(xué)生組成小組，在分析城市交通流量的過程中互相協(xié)作，分享和討論各自的觀點(diǎn)和發(fā)現(xiàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和團(tuán)隊(duì)意識(shí)，提高其溝通和協(xié)作能力［4］。

如果學(xué)生要合理設(shè)置校園地理信息系統(tǒng)的訓(xùn)練內(nèi)容，要經(jīng)過如下步驟：

（1）數(shù)據(jù)采集、安裝GIS軟件、全面分析項(xiàng)目需求；

（2）建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)；

（3）繪制地圖；

（4）檢測(cè)數(shù)據(jù)模塊的實(shí)現(xiàn)程度；

（5）實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的編輯模塊；

（6）專題圖模塊的實(shí)現(xiàn)；

（7）設(shè)置路徑導(dǎo)航模塊；

（8）形成三維環(huán)游模塊；

（9）系統(tǒng)綜合測(cè)試。

可見，布置項(xiàng)目任務(wù)是基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式中的重要環(huán)節(jié)，合理的項(xiàng)目任務(wù)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，培養(yǎng)他們的綜合能力和解決問題的能力。因此，教師在布置項(xiàng)目任務(wù)時(shí)應(yīng)注意任務(wù)的挑戰(zhàn)性和現(xiàn)實(shí)性，具有一定的開放性和靈活性，注重團(tuán)隊(duì)合作和社交互動(dòng)，才能夠真正發(fā)揮“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展和成長(zhǎng)［5］。

（三）教師和學(xué)生在項(xiàng)目于中的角色

在基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式中，教師和學(xué)生在項(xiàng)目中扮演著不同的角色。教師負(fù)責(zé)確定項(xiàng)目的主題和目標(biāo)，并設(shè)計(jì)項(xiàng)目的整體框架和流程，引導(dǎo)學(xué)生使用地理信息系統(tǒng)工具和技術(shù)，在項(xiàng)目中進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、分析和展示。同時(shí)，教師還要鼓勵(lì)學(xué)生提出問題、解決問題，并提供必要的支持和指導(dǎo)，其不僅是傳授知識(shí)，更重要的是促進(jìn)學(xué)生的思考能力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作能力和解決問題的能力。而學(xué)生在項(xiàng)目中扮演著主動(dòng)學(xué)習(xí)者和實(shí)踐者的角色，通過參與項(xiàng)目積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，收集和整理數(shù)據(jù)，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)工具進(jìn)行空間分析和可視化展示。學(xué)生還要在項(xiàng)目中與同伴合作，共同解決問題，發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際的地理問題。通過上述過程，學(xué)生不僅能掌握地理信息系統(tǒng)的使用技能，還能提高自身邏輯思維能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力［6］。

在項(xiàng)目中，教師和學(xué)生共同參與到學(xué)習(xí)的過程中。教師在項(xiàng)目中為學(xué)生提供指導(dǎo)和支持，激發(fā)學(xué)生的興趣和動(dòng)力，引導(dǎo)他們進(jìn)行思考和探究。例如，校園的地理信息特征，主要包括如下方面：（1）需求什么數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式，具體的操作方式；（2）要建立怎樣的空間分析模型；（3）普通MIS開發(fā)和GIS軟件開發(fā)的異同性。通過上述項(xiàng)目設(shè)計(jì)障礙，能給學(xué)生提供技術(shù)上的支持，讓其能真正掌握GIS軟件開發(fā)技巧。學(xué)生則積極主動(dòng)地參與項(xiàng)目，負(fù)責(zé)實(shí)際操作和解決問題，第一，需求分析；第二測(cè)算數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間分析；第三，得到結(jié)論，形成完整的項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，從而提高自己的實(shí)踐能力［7］。

（四）編輯項(xiàng)目開發(fā)文檔

在基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”中，項(xiàng)目開發(fā)文檔是一個(gè)關(guān)鍵的工具，用于記錄和組織項(xiàng)目的信息和進(jìn)展。

（1）項(xiàng)目概述：項(xiàng)目開發(fā)文檔的第一部分應(yīng)該是項(xiàng)目概述，包括項(xiàng)目的目標(biāo)、背景和意義。這部分內(nèi)容應(yīng)該簡(jiǎn)明扼要，清晰地說(shuō)明項(xiàng)目的核心問題和解決方法。

（2）項(xiàng)目需求：接下來(lái)，將詳細(xì)列出項(xiàng)目的需求和功能。這些需求應(yīng)該具體而明確，以便開發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)。

（3）項(xiàng)目計(jì)劃：項(xiàng)目計(jì)劃是項(xiàng)目管理的重要組成部分。在項(xiàng)目開發(fā)文檔中，應(yīng)該包含詳細(xì)的項(xiàng)目計(jì)劃，包括任務(wù)分配、時(shí)間安排和里程碑等內(nèi)容，這能夠幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)合理安排工作進(jìn)度，并確保項(xiàng)目按時(shí)完成。

（4）數(shù)據(jù)收集和處理：在GIS項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)收集和處理是非常重要的環(huán)節(jié)。在項(xiàng)目開發(fā)文檔中，應(yīng)該明確列出數(shù)據(jù)的來(lái)源和獲取方法，以及數(shù)據(jù)的處理和分析方法，這將有助于確保項(xiàng)目使用的數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性和可靠性。

（5）技術(shù)實(shí)現(xiàn)：該部分應(yīng)該詳細(xì)描述項(xiàng)目的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，包括所選用的軟件和硬件平臺(tái)、編程語(yǔ)言和開發(fā)工具等。同時(shí)，還應(yīng)該提供相應(yīng)的代碼和算法，以便開發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠根據(jù)文檔進(jìn)行具體實(shí)施。

（6）測(cè)試和評(píng)估：在項(xiàng)目完成后，要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，以驗(yàn)證項(xiàng)目的可行性和效果。項(xiàng)目開發(fā)文檔中應(yīng)該包含測(cè)試的方法和標(biāo)準(zhǔn)，以及評(píng)估結(jié)果的分析和總結(jié)。

通過編輯項(xiàng)目開發(fā)文檔，可以有效地組織和管理基于地理信息系統(tǒng)的項(xiàng)目，不僅有助于開發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作，還能提供給學(xué)生清晰的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，幫助他們更好地理解和應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的知識(shí)和技能［8］。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式是一種創(chuàng)新的教學(xué)方法，能培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。盡管其面臨各種挑戰(zhàn)，但通過教師和學(xué)校的共同努力，相信這種教學(xué)模式會(huì)在未來(lái)得到更廣泛的應(yīng)用，并為學(xué)生的發(fā)展提供更多機(jī)會(huì)。

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［8］王艷，滿忠水.CDIOCBE理念下的“地理信息系統(tǒng)”課程教學(xué)改革研究［J］.科教導(dǎo)刊，2020（10）：7172.

項(xiàng)目來(lái)源：吉林省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度一般課題，項(xiàng)目名稱：基于地理信息系統(tǒng)的“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”課堂教學(xué)模式研究，項(xiàng)目編號(hào)：GH23174

作者簡(jiǎn)介：樸東范（1987—），男，朝鮮族，吉林人，博士，延邊大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院講師，研究方向：森林遙感、地理信息系統(tǒng)。