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

篇1

近年來，城市建設的各個領域都有對GIS技術的需求，在城市管理、城市規(guī)劃、市政工程、交通設施、公共服務、動態(tài)監(jiān)測等城市建設方面都廣泛地應用了GIS技術，效果顯著，GIS在城市建設中為政府提供了強有力的管理規(guī)劃和決策工具。主要以面向建設行業(yè)和城鎮(zhèn)化建設為鮮明特色的城建類高校應以培養(yǎng)應用型、高素質人才為根本，對學生要求實踐能力強，實踐是衡量是否培養(yǎng)出適應社會發(fā)展的人才的重要標準，提高實踐教學水平是城建類院校的當務之急。天津城建大學立足天津、面向全國，服務我國城鎮(zhèn)化和城市現(xiàn)代化建設，構建了城市規(guī)劃與建筑、城市建設、城市生態(tài)與環(huán)境、城市經(jīng)濟與管理、數(shù)字城市、城市文化等6個學科群。天津城建大學從2008年開始招收地理信息科學專業(yè)本科生，每年招收兩個班，到2013年7月，已培養(yǎng)了兩屆畢業(yè)生，共108名，其中有18名同學考取了研究生。目前天津城建大學已經(jīng)初步形成較完善的教學體系，培養(yǎng)滿足社會需求的地理信息科學人才，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，天津城建大學地理信息科學專業(yè)建設中存在一些問題：人才培養(yǎng)目標定位不準，人才培養(yǎng)目標與企業(yè)需求脫節(jié)；課程體系過于龐雜，主次關系不明確，難以使學生掌握系統(tǒng)性的專業(yè)知識；地理信息科學專業(yè)實驗室的建設遠遠滯后，實踐教學環(huán)節(jié)的開展往往跟不上理論教學，造成理論與實踐相對脫節(jié)。同時專業(yè)實驗課程內(nèi)容簡單孤立、系統(tǒng)性差、連貫性缺乏，多以驗證性實驗為主，學生的綜合能力沒有得到全面培養(yǎng)。為了緊跟時代步伐和適應形勢發(fā)展的需求，地理信息科學專業(yè)的人才培養(yǎng)目標定位應適應社會對地理信息科學人才新的需求。根據(jù)天津城建大學性質和專業(yè)特點，確定符合本校實際的地理信息科學人才培養(yǎng)目標。通過本課題的研究，促進天津城建大學地理信息科學專業(yè)的教學改革和發(fā)展；進一步更新教育觀念，修訂培養(yǎng)目標，改革教學內(nèi)容、課程體系和教學方法，尤其重視應用能力的培養(yǎng)，以適應科學發(fā)展觀的指導要求，培養(yǎng)能與社會多元化人才需要結構相適應的畢業(yè)生，真正實現(xiàn)為地方經(jīng)濟社會發(fā)展服務的目的。

二、研究方法

1)文獻研究法：文獻研究法作為一種單獨的研究方法，通過對文獻的分析，獲得對事物及現(xiàn)象的正確認識。目前，對人才的培養(yǎng)目標定位已有了研究成果，課題組檢索相關的國內(nèi)外文獻資料，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，并進行文獻綜述，分析和研究應用型人才的培養(yǎng)目標定位，總結并借鑒國內(nèi)外先進的人才培養(yǎng)經(jīng)驗。

2)調查研究法：對天津城建大學地理信息科學專業(yè)畢業(yè)生的情況進行調查問卷，掌握第一手資料；到相關院校實地走訪，結合他人的經(jīng)驗，進行深入的分析。通過調研，收集有關地理信息科學人才培養(yǎng)現(xiàn)狀的信息和數(shù)據(jù)，進行相應的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理，對人才培養(yǎng)質量以及實踐過程中存在的問題和困難進行分析。

三、城建類高校地理信息科學專業(yè)人才培養(yǎng)目標定位

3.1確定地理信息科學人才培養(yǎng)方向與要求

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

3.2專業(yè)培養(yǎng)方式

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

2)課內(nèi)實驗教學：通過課內(nèi)GIS基本實驗技能訓練，培養(yǎng)學生的動手操作能力和科學研究能力。天津城建大學四門課開設了課內(nèi)實驗，如地理信息系統(tǒng)原理實驗、GIS設計與開發(fā)實驗、GIS空間分析原理與方法實驗、GIS軟件應用實驗。任課教師確定實驗內(nèi)容，在指導教師的幫助下，由學生獨立完成，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力。

3)實習教學：目的是鞏固學生地理信息科學的基本理論，使學生系統(tǒng)掌握地理信息的理論技術和應用的基本技能。使學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計、建立與應用工作。適應經(jīng)濟建設人才要求，為國民經(jīng)濟建設培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、厚基礎、寬口徑、高素質、一專多能的應用性專門人才。既培養(yǎng)學生上機操作的實踐能力，更好地掌握應用主要商用地理信息系統(tǒng)軟件，同時又培養(yǎng)利用常用地理信息系統(tǒng)軟件解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神，從而達到通過上機實驗鞏固和拓展理論知識的目的。遙感實習進一步加深對相關專業(yè)理論知識的學習和理解；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)度和團隊合作精神。培養(yǎng)學生進行遙感技術應用的實際操作能力，要求理解遙感圖像目視解譯，了解遙感影像的幾何校正、增強處理和計算機分類。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)應用軟件。GIS程序設計主要包括GIS軟件設計和空間數(shù)據(jù)庫設計兩部分的內(nèi)容，分為需求分析、項目管理方案設計、系統(tǒng)總體設計以及系統(tǒng)詳細設計、系統(tǒng)部署、運行和維護等階段。空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是GIS軟件設計的核心內(nèi)容之一，進行空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的主要任務是確定空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型以及數(shù)據(jù)結構，并提出空間數(shù)據(jù)庫相關功能的實現(xiàn)方案?？臻g數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)的主要任務是將設計的空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結構體系進行編碼實現(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)實習：是地理信息科學專業(yè)本科生教學的必要環(huán)節(jié)，是畢業(yè)生走向工作崗位之前的一次綜合性實習，是對所學理論知識的一次初步的綜合考核。通過畢業(yè)實習，使學生進一步理解和領會所學的基本理論，了解地理信息系統(tǒng)技術的發(fā)展及應用，較為系統(tǒng)地掌握地理信息系統(tǒng)的基本技能，把所學知識與解決實際問題相聯(lián)系，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，從而提高學生從事實際工作的能力。同時，通過畢業(yè)實習，為畢業(yè)設計收集必要的資料，做好技術、知識、資料的準備工作。5)其他方式：通過天津城建大學學生科技活動資助項目和天津城建大學國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目管理辦法提高學生解決實際問題的能力，增強學生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應創(chuàng)新型國家建設需要的高水平創(chuàng)新人才。讓學生積極參加教師的科研項目，鼓勵學生參加各種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)學生的專業(yè)興趣，激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情。

3.3理論課程體系研究

1)公共基礎課主要包括大學英語、大學計算機基礎、高級程序設計語言C、高等數(shù)學、大學物理等課程。這些課程是為提高人才基本素質需要而設置的專業(yè)通修課平臺，為培養(yǎng)學生的二次開發(fā)能力做好鋪墊。

2)學科基礎課包括工程圖學、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)據(jù)庫技術與應用、計算機圖形學、數(shù)據(jù)結構、數(shù)字測圖原理與方法、C#程序設計等。主要為學生奠定好專業(yè)基礎，

3)專業(yè)基礎課主要包括經(jīng)濟地理學、攝影測量學、遙感技術與應用、衛(wèi)星定位原理與應用、地圖學與地圖設計。這些課程為專業(yè)課學習奠定必要基礎，是學生掌握專業(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設計與開發(fā)、GIS空間分析原理與方法、GIS軟件應用和空間數(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，了解地理信息科學專業(yè)的前沿科學技術和發(fā)展趨勢，培養(yǎng)分析解決地理信息科學專業(yè)范圍內(nèi)一般實際問題的能力。

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

3.4實踐教學研究

實踐教學是深化理論課程知識，培養(yǎng)學生應用能力的有效途徑[12]。地理信息科學是一門偏重于技術與實踐的學科，應在注重學生理論素質培養(yǎng)的同時，加強應用能力和實踐創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。實習主要包括三個方面的內(nèi)容：GIS基礎與開發(fā)方面、遙感方面和測量方面。實踐開設形式包括課內(nèi)實驗教學、實習兩個模塊。對于課內(nèi)實驗，目前開設了地理信息系統(tǒng)原理實驗、GIS設計與開發(fā)實驗、GIS空間分析原理與方法實驗、GIS軟件應用實驗、數(shù)據(jù)庫技術與應用等。對于實習，目前開設了地理信息系統(tǒng)基礎實習、地理信息系統(tǒng)應用實習、遙感實習、GIS程序設計實習、數(shù)字地形圖測繪實習、衛(wèi)星定位原理與應用實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。加強實驗室環(huán)境的建設，加強校企合作。培養(yǎng)學生從數(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軟件，并面向工程應用前沿與前沿領域開展科學研究和工程實踐，拓寬應用領域。鼓勵學生參與大學生科研立項，參加GIS大賽，并積極參與老師所研究的項目。完善實踐教學體系，強化實習基地建設。

四、結束語

篇2

    在對學生成績總體評價方面,單位或企業(yè)都很看重學生的在校成績,希望學生成績在良好以上的單位占92.0%。在學生獲得各類證書方面,希望學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。希望學生掌握計算機程序設計語言能力的單位占96.0%,但在計算機等級考試方面,希望學生過二、三級考試的單位占64.0%,也有28.0%的單位不需要學生過計算機等級考試,這樣的單位往往是行業(yè)管理單位或規(guī)模較小的單位?？紤]學生是否具有“全國GIS應用水平考試證書”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)應用水平考試證書”考試是由地理信息系統(tǒng)軟件及其應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,有待進一步加強宣傳力度,當其納入到政府行為的全國職業(yè)資格考試范疇時才會引起學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%的單位要求學生熟練掌握地理信息系統(tǒng)軟件使用,說明單位看重學生的對行業(yè)內(nèi)地理信息系統(tǒng)軟件的實際動手能力。在地理信息工程應用方面,希望學生在校期間參加過工程應用項目經(jīng)歷的比例達84.0%,且92.0%的單位希望學生掌握了數(shù)據(jù)整理與建庫技術。在地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)方面,要求學生基本掌握或熟練掌握地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)技術的比例達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48.0%。由于調查的是測繪地理信息行業(yè),有68.0%的單位希望學生具有從事外業(yè)測繪工作的經(jīng)歷和能力,不要求學生具備外業(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%的單位強調學生具有攝影測量與遙感方面的知識,因為企業(yè)都知道攝影測量與遙感技術是未來空間信息獲取的主要手段,此項知識的掌握有助于單位未來業(yè)務拓展。自學能力是一個人從事終生學習的基本要求,幾乎所有的單位都希望學生具有自學能力,有72.0%特別強調很需要,說明一個單位的發(fā)展離不開員工的知識更新。希望學生具有科學研究潛力的單位占80.0%,只有20%的單位不強調這一要求,其中私有企業(yè)幾乎都要求學生具有科學研究的潛力,表明企業(yè)要發(fā)展,必須要求員工具有科學研究潛力來保證。多數(shù)企業(yè)注重學生在校期間參加各類競賽活動并獲獎,有60.0%單位表示會優(yōu)先考慮錄用獲得過各類競賽獎的學生,只有16.0%單位不會考慮。至于學生在校期間是否獲得獎學金,有60.0%的單位明確表示不考慮,表明單位注重學生實際能力的因素大于課堂考試成績因素。在團隊協(xié)作精神方面,有96.0%的單位強調學生這一素質,因此大學期間如何培養(yǎng)學生的團隊精神是今后學校應該關注的問題。就學生的交際能力方面,84.0%的單位表示學生應該具備較強的交際能力。在學生業(yè)余愛好方面,強調學生具有體育、藝術愛好的單位比例分別是48.0%和36.0%,也有20.0%的單位不對學生業(yè)余愛好提出要求。在學生生源的地域方面,有76.0%的單位不考慮學生的地域要求,希望學生來自農(nóng)村或周邊省份的單位所占比例均為16.0%單位,這樣的單位是基礎測繪單位,希望學生能吃苦、穩(wěn)定。在性別方面,有72.0%的單位不考慮學生的性別,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)任務的單位。

    2地理信息科學專業(yè)本科學生能力結構體系

    2.1學生能力結構體系

    人的能力是在人的生理素質的基礎上,經(jīng)過教育和培養(yǎng),并在實踐過程中吸取前人的智慧和經(jīng)驗而形成和發(fā)展起來的。能力=知識+科學方式+技能[6,7]。地理信息科學是一門集計算機科學、地理學、測繪科學、環(huán)境科學、空間科學以及管理科學等學科為一體的交叉學科,這就要求GIS專業(yè)的學生不僅要有扎實的理論基礎,還應該具有較強的動手能力和軟件開發(fā)能力,同時自主學習能力是學生適應未來學科發(fā)展和拓展應用領域的基礎[8]。具體來講,對一個GIS本科生的基本要求是:起碼要熟練掌握一門計算機語言,能夠開發(fā)簡單的GIS應用模塊,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,盡最大可能讓學生參與相關的科學研究與實用地理信息工程項目的開發(fā)[9]。由此可見,GIS專業(yè)學生能力除一般大學生所具備的能力和素質之外,更要突顯以下七個方面的能力:專業(yè)基礎理論與前沿技術、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、地理信息工程建設能力、地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)設計能力、自主學習能力以及GIS科研與創(chuàng)新能力等?；谏鲜龇治?我們可以構建地理信息科學專業(yè)學生能力結構體系,通過專家打分后采用改進的層次分析法進行綜合評價得到各結構項的權重[10-12],如表2所示。在該能力結構體系中,強調學生的基礎理論、兼顧學生的基本技能,同時也突出了地理信息系統(tǒng)工程應用的特點和創(chuàng)新能力。權重的高低并不代表知識重要程度,因為表中的7個方面的知識和能力是地理信息科學專業(yè)所必須具備的,它是指各知識結構在整個知識結構中的比例,可以成為地理信息科學專業(yè)課程體系設置的基礎。

    2.2能力結構體系應用

    東華理工大學地理信息科學專業(yè)從1999年開設,專業(yè)教師一直在探索該專業(yè)學生能力體系結構,并根據(jù)能力結構體系制訂和修訂教學計劃。東華理工大學地理信息科學專業(yè)是依托測繪學科開設的,所以東華理工大學的特色在于突出空間信息的獲取與表達、地理信息工程開發(fā)與建設兩個方面。對此,東華理工大學加強了測繪類和計算機類課程的理論與實踐性教學的比重,體現(xiàn)理論與實踐性課程“四年不斷線”的教學計劃設計思路。例如,測繪類課程開設了地圖學、測量學、測量平差基礎、攝影測量學、GPS測量原理、遙感原理等課程;計算機類課程開設了計算機基礎、C語言、高級程序設計、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)庫原理與地圖數(shù)據(jù)庫、計算機地圖制圖、GIS二次開發(fā)等課程;實踐性課程有數(shù)字化測圖軟件(測量學)、GIS軟件及應用、遙感軟件及應用,GIS設計與開發(fā)、專業(yè)綜合實習、生產(chǎn)(畢業(yè))實習。這樣保證了學生從大一到大四每年都能在測繪類、計算機類、實踐類三方面都有相應的理論課程或實踐性教學環(huán)節(jié),對鞏固學生的理論知識與實踐能力、對學生能力培養(yǎng)起到了很好的推動作用。此外,東華理工大學還注重為學生提供科技創(chuàng)新與動手能力的機會,例如實行本科生導師制、鼓勵學生參加老師生產(chǎn)型或研究型課題、引導學生參加各類科技創(chuàng)新與競賽活動等。實踐表明,通過教學計劃的調準,學生能力有穩(wěn)步提高的趨勢。例如,東華理工大學2013屆地理信息科學專業(yè)有一個本科生就成功地在網(wǎng)絡環(huán)境下研發(fā)了一個“基于GIS的高校餐飲物流配送管理信息系統(tǒng)”,并應聘到上海誠信所從事軟件開發(fā)工作,這與平時東華理工大學加強學生知識結構與能力培養(yǎng)是分不開的。

篇3

關鍵詞：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，鄭州大學水利與環(huán)境學院，副教授；駱亞波（1977-），男，湖南郴州人，鄭州大學水利與環(huán)境學院，講師。（河南 鄭州 450001）

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

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：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的要求不斷增長，地理信息技術應用多種多樣，GIS技術和應用得到了極大的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為一個內(nèi)容豐富的地理信息科學和技術的知識領域，包括地理信息科學、地理信息技術和地理信息科學技術應用三個相互關聯(lián)的子領域。其中，地理信息科學是研究地理信息的本質以及如何將地理信息技術應用的問題，主要基于地理學科，運用哲學、心理學、數(shù)學、統(tǒng)計學、計算機科學和其他領域的知識和方法進行研究。地理信息技術是專門用于處理地理數(shù)據(jù)的信息技術，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多所高等院校開設了GIS專業(yè)和相關的課程，已培養(yǎng)了一大批各個層次的GIS人才，為我國的高科技事業(yè)做出了重大貢獻，清華、北大、武大、浙大、南大、北師大等國內(nèi)著名高校，都開設了地理信息系統(tǒng)相關專業(yè)。在河南，鄭州大學、河南大學等10所高校有GIS專業(yè)。就GIS專業(yè)的教學水平以及畢業(yè)生的質量來講，河南省處于全國中下游水平。因而，大力提升地理信息科學的教學與科研水平，加強學科建設，優(yōu)化課程體系，對于高校資源配置、豐富GIS專業(yè)人才結構層次、提高GIS人才水平、推動中原崛起以及完善地理信息學科體系、促進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、計算機類、環(huán)境類、水利類、建筑類等，一方面說明GIS的應用廣泛，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，沒有任何兩個院校完全一樣，這就給GIS專業(yè)的學生帶來很多疑問，也給學生進一步深造（考研、考博）帶來了麻煩?；诖藛栴}的出現(xiàn)，本課題考慮用“平臺+模塊+課程群”的模式進行解決，主要解決了GIS專業(yè)核心課程的問題，同時體現(xiàn)各高校的特點，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值。

針對我國GIS高等教育的大背景和鄭州大學（以下簡稱“我?！保〨IS專業(yè)學科背景的實際情況，結合前一段水環(huán)學院新的教學改革方案研討與實施的情況以及筆者多年來的教學經(jīng)驗，就跨學科GIS專業(yè)課程體系改革的指導思想、培養(yǎng)方案制訂、課程體系配置、跨學科內(nèi)容的優(yōu)化與整合、專業(yè)教學環(huán)境的優(yōu)化提升和教學方法等方面進行較為深入的研究。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意義。

二、現(xiàn)狀分析

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

隨著GIS理論、技術方法的進步和社會需求的不斷拓廣，GIS的應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的領域，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)濟效益和社會效益。GIS綜合性很強，需要很多其他學科知識作為基礎。因此，高校GIS專業(yè)的人才培養(yǎng) 不應再是單一型，應以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標，要求學生不僅要有堅實的理論基礎、良好的專業(yè)素質、寬闊的知識及對整個GIS有全面的了解，而且要盡可能多地了解相關學科和交叉學科。

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技術和應用的需求日益增加，GIS科學和技術日益發(fā)展，學科日益成熟，原有的知識體系已經(jīng)遠遠不能適應社會以及GIS科學和技術的發(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研究團體的工作，通過GIS的開發(fā)促進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。地理信息科學與技術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)相關人士和高校有關專家也在關注GIS核心課程體系和創(chuàng)新型人才方案的培養(yǎng)。北京大學遙感和地理信息研究所鄔倫教授、美國東密西根大學地理系主任、地理研究所所長謝一春教授的積極促動下，翻譯完成了《地理信息科學與技術知識體系2006》。此后，GIS學術會議上展開了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GIS專業(yè)10多年來的教學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、建設內(nèi)容

以人才培養(yǎng)模式改革為基本出發(fā)點，對核心課程體系優(yōu)化配置、基于人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新型教學環(huán)境構建、課程體系教學團隊和教學方法四大主題進行深入研究與實施。借鑒國內(nèi)外創(chuàng)新人才培養(yǎng)的理念，從我校的實際出發(fā)，進一步明確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、能力和素質的要求；另外結合國家與河南省政策，重點培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型GIS人才。建設內(nèi)容如圖1所示。

1.以培養(yǎng)多種人才模式為目標，構建核心課程體系

堅持教學內(nèi)容和課程體系整體優(yōu)化的原則，根據(jù)GIS專業(yè)的特點制訂培養(yǎng)具有理論分析、GIS工程應用、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計課程教學計劃，靈活設置專業(yè)方向，增加選修課比例。同時應培養(yǎng)學生的創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)業(yè)知識重點培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型GIS人才；按照基礎實踐、專業(yè)實踐、綜合實踐和創(chuàng)業(yè)實踐的方式設計實踐教學體系，重點在于建立校內(nèi)實驗教學平臺、科技示范園區(qū)實踐創(chuàng)新平臺和社會生產(chǎn)創(chuàng)業(yè)平臺。具體目標由原來的“公共課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課”體系，優(yōu)化為“平臺+模塊+課程群”體系，并對諸多課程進行了整合和優(yōu)化，包括GIS跨學科內(nèi)容的整合與優(yōu)化。GIS專業(yè)不是與相關學科若干課程的疊加，應該是在信息科技背景下的有機整合，培養(yǎng)學生利用地理空間思維和GIS方法解決問題的能力，構建統(tǒng)一的核心課程體系。

2.構建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學環(huán)境

從理論分析、GIS工程應用、GIS軟件開發(fā)的三種人才培養(yǎng)模式出發(fā)，加強“校內(nèi)教學基地――校外教學基地――企業(yè)實踐基地”的創(chuàng)新型教學環(huán)境，進行“三階段培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)，將校內(nèi)GIS、數(shù)學、計算機等本科專業(yè)的理論基礎進行整合，發(fā)展課程體系的基礎平臺。另外將多工程專業(yè)實驗室進行整合，組成專業(yè)實驗平臺，負責校內(nèi)實驗教學、科學研究及對外開放等服務功能；加大校外基地建設，包括野外測量實驗等校外教學實驗基地，強化實踐教學，不斷提高教學水平和教學質量的實際理解，建立企業(yè)實踐基地，開展科學研究活動，培養(yǎng)學生的創(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，提供教學資源、派遣與培養(yǎng)師資、基地實訓、企業(yè)實習與就業(yè)等完整的人才培養(yǎng)鏈。

3.注重教學團隊建設

以學校實習本科生導師制為契機，組建適合本專業(yè)發(fā)展的教學團隊，以培養(yǎng)高素質的GIS綜合人才作為目標。教學團隊以教學專家、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，由課程負責人、主講教師、助理講師呈梯隊組建課程教學團隊，使老、中、青年教師，企業(yè)教師和學校教師，高學歷教師和其他學歷教師互相學習，互為補充，完善GIS教學團隊的組成結構。具體目標應是形成一支以教授負責為主，并按一定比例配備輔導教師和實驗教師的教師專家，滿足結構合理、人員穩(wěn)定、教學水平高、教學效果好的特點；為培養(yǎng)學生研究創(chuàng)新能力，應形成一支以科研能力較強的專家進行科研等方面的教導；最后，尋求相關GIS企業(yè)的高端人才形成企業(yè)專家。

4.強化教學方法研究

采用“學生導向”的辦法加強GIS教學方法和手段的建設，即課程教學方面主要以啟發(fā)為主的教學模式，著重培養(yǎng)學生的自我思考和團隊合作精神，鼓勵建立長期的本科生導師制，并吸取國外相關的先進教學理念。同時發(fā)揚教學團隊的優(yōu)勢發(fā)展精品課程和優(yōu)秀課程能夠體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學思想，能夠促進學生全面素質的發(fā)展，改革學校育人環(huán)境，有利于帶動高等教育教學改革。使用先進的教學方法和手段，相關的教學大綱、教案、習題、實驗指導、參考文獻目錄等要上網(wǎng)并免費開放，實現(xiàn)優(yōu)質教學資源共享。

四、擬解決的關鍵問題

1.核心課程不統(tǒng)一的問題

地理信息專業(yè)屬于多學科交叉性，交叉的學科差距大，知識點分散，涉及課程多且繁雜，開設課程五花八門，核心課程也不統(tǒng)一，給學生和教師帶來很大的疑惑，特別是學生考研、考博中帶來了很大麻煩，本研究力圖從地理信息專業(yè)的學科與技術特性，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.核心課程應具有的教學內(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內(nèi)容存在著“夯實基礎”與“緊跟前沿”的矛盾，核心課程的教學內(nèi)容對知識單元的取舍、知識點的覆蓋等要有前瞻性和基礎性。由于應用領域的廣泛性，核心課程的知識體系應具有普適性、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，其應用領域由原來單一的資源和土地利用，到現(xiàn)在應用到國民經(jīng)濟的各個行業(yè)，其技術和方法不斷在創(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)學生的創(chuàng)新性，是一個難題。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)教學基地――校外教學基地――企業(yè)實踐基地”構建創(chuàng)新型教學環(huán)境，改革GIS理論教學模式，加強學生創(chuàng)新意識，強化實驗教學，提高學生動手能力與創(chuàng)新精神，以項目為驅動，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新性，把創(chuàng)新學分（10個）作為學生的必修學分。

五、實施方法

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

第一，調研分析方法。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、教學方法、團隊建設等情況進行充分調研基礎上，了解其他高校和研究機構的情況，比較分析其是否具有合理性，取其精華，去其糟粕。

第二，問卷調查法。制作調查問卷，在課程設置、培養(yǎng)方式、創(chuàng)新方法等方面進行問卷調查，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)學生、在讀學生、社會人員等，通過問卷方式了解學生最需要哪些課程，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生。

第三，應用SWOT分析與層次分析方法進行課程體系配置的優(yōu)化。SWOT分析法即態(tài)勢分析法，SWOT四個英文字母分別代表：優(yōu)勢（S，Strength）、劣勢（W，Weakness）、機會（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，有助于學院將內(nèi)部優(yōu)勢與外部機遇有機結合，趨利避害，或變內(nèi)部劣勢為優(yōu)勢，變外部威脅為機遇。另外，進行定量化研究，分析不同課程體系優(yōu)化配置后的效果，應用層次分析方法確定多種因子權重，從而更有效地進行GIS課程體系優(yōu)化。

六、結束語

構建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)新型教學環(huán)境構建、課程體系教學團隊和教學方法研究五大方面進行深入研究與實施。保證多樣化的課程群能反映各學科背景下的特色，課程體系注重培養(yǎng)學生基礎、技術與能力，分層次，重個性，面向產(chǎn)業(yè)、市場和社會，增強學生的就業(yè)能力和進一步深造的創(chuàng)新能力，使各高校GIS專業(yè)有一個統(tǒng)一的核心課程體系和符合本學校的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案。

參考文獻：

[1]王金鑫，郭恒亮.3S高新技術學科的特點與教學方法探討――以鄭州大學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)核心課程設置問題的探討[J].地理信息世界，2003，（4）：1-7.

篇4

關鍵詞：地學三維可視化；教學改革；課程建設

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

科學計算可視化[1]（visualization in scientific computation）是20世紀80年達國家提出的一個新的研究領域，是通過運用計算機圖形學和圖像處理，將科學計算的過程和結果以圖形或圖像的形式顯示，并進行交互處理的方法和技術。它涉及計算機圖形學、計算機視覺、圖像處理和人機交互等多個領域?？茖W可視化在地學領域，如地理信息系統(tǒng)（GIS）和地學建模（GMS）的應用，形成了地學可視化。通過地學三維可視化可以提高人們對復雜、抽象的三維地學現(xiàn)象的空間感知、理解和分析能力。隨著地學可視化技術的發(fā)展和廣闊的應用前景，一些高校在與地學相關的專業(yè)中相繼開設了地學可視化相關課程。

一、課程開設的必要性

從學科發(fā)展需要而言，孫九林院士認為“地球信息科學這個學科是地球科學與現(xiàn)代信息科學技術交叉融合綜合集成在一起的新興學科，是以信息流為手段，來研究地球系統(tǒng)內(nèi)部的物質流、能量流、人流和運動狀態(tài)、方式?！钡貙W領域關于三維空間信息的采集、組織、表達、建模、可視化、交互分析的研究日益重要，發(fā)展為兩個并行的研究方向[1]，一個是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體和人工建筑實體為研究對象，另一個是3D GMS（三維地學模擬系統(tǒng)），是以地表及其以下自然地質實體和人工開掘實體為研究對象。目前，真三維地學建模、三維拓撲描述、地表地下空間無縫集成、三維動態(tài)地學過程模擬、三維地學可視化等問題已成為地球空間信息的技術前沿和攻關熱點[1-3]，吸引了計算機科學、測繪、地理、地質、采礦、巖土、環(huán)境、資源等諸多領域的學者的研究興趣。因此為了適應地球信息科學的學科發(fā)展，有必要開設“地學三維可視化”課程，使學生了解研究前沿和熱點，實現(xiàn)本科生與研究生教育的良好銜接；并且，地學可視化在測繪、地質、環(huán)境、資源等諸多領域的重要性，使其成為學生應該掌握的重要技能。

從社會需求而言，隨著三維可視化技術的發(fā)展，地學可視化具有十分廣闊的應用前景和社會需求，主要應用于數(shù)字城市、礦山、海洋、地質、水利、氣象、環(huán)境等領域[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、地層結構解析等。因此，通過開設“地學三維可視化”課程，使學生掌握三維地學建模、可視化和交互分析的方法和技能，可促進就業(yè)，適應社會需要。

因此，考慮到學科發(fā)展、就業(yè)和社會需求，有必要在地學相關專業(yè)開設“地學三維可視化”課程，使學生掌握地球信息科學領域的重要技能，促進學生在測繪、地質、環(huán)境、資源、氣象等諸多領域較好就業(yè)。

二、課程的主要內(nèi)容

本課程的目的是通過系統(tǒng)講授地學可視化的基本概念、原理、方法和技術，使學生掌握面向地學的常用的三維空間模型、基本的三維空間建模算法、能夠運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，進行三維地學建模和交互分析。

本課程主要包括以下5個方面的內(nèi)容：

（1）“地學三維可視化”的內(nèi)涵和相關概念，如“地學認知模型”、“空間數(shù)據(jù)模型”、“空間維數(shù)分析”、“真三維”“3D GIS”、“3D GMS”、“地學多維圖解”等。

（2）針對“地學可視化”應用最多的兩個領域：數(shù)字城市和地質領域，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）；三維地質空間模型的原理、特點、優(yōu)缺點及其適用范圍。

（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、面向對象的三維模型重建、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進行三維地學模型的建立、可視化和交互分析。

三、教學方法和考核機制

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

為了激發(fā)學生的學習熱情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，本人對教學方法作了一些探索和改進：

篇5

關鍵詞 網(wǎng)絡GIS 教學模式 探討

中圖分類號：G424 文獻標識碼：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GIS是以網(wǎng)絡為平臺的地理信息系統(tǒng)，它在網(wǎng)絡環(huán)境下為各種地理信息科學的應用提供GIS的基本功能（如分析工具，制圖功能）、分布式計算和空間數(shù)據(jù)管理的空間信息管理系統(tǒng)。①目前，隨著應用領域的發(fā)展，網(wǎng)絡GIS在GIS學科中的重要性日益凸顯。不少高等學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GIS課程的特征出發(fā)，結合教學實踐，對網(wǎng)絡GIS課程的教學模式進行了探討。

1 網(wǎng)絡GIS課程的特征

網(wǎng)絡GIS課程除了具有學科交叉性、發(fā)展迅速、實踐性強等特點外，②③還具有以下特征：

1.1 表現(xiàn)形式多樣

網(wǎng)絡GIS產(chǎn)生于上世紀90年代，這就是最初的網(wǎng)絡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GIS隨著網(wǎng)絡的普及和相關技術的進步而迅速發(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GIS常被分為狹義網(wǎng)絡GIS與廣義網(wǎng)絡GIS。④前者是指在一定時期內(nèi)特定形式的計算機網(wǎng)絡和分布式對象技術的融合所形成的GIS系統(tǒng)，如基于C/S的網(wǎng)絡GIS、基于B/S的網(wǎng)絡GIS、基于空間Web服務的GIS、基于移動與嵌入式的網(wǎng)絡GIS、基于網(wǎng)格的網(wǎng)絡GIS。后者不僅是狹義網(wǎng)絡GIS的統(tǒng)稱，同時還代表了不同狹義網(wǎng)絡GIS結合的產(chǎn)物，還包含了各種網(wǎng)絡協(xié)議和不同的分布式軟件體系構建起來的GIS應用?？梢?，課程教學首先需要合理界定教學內(nèi)容。

1.2 技術種類繁多

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

1.3 更新?lián)Q代快

信息技術的更新一直是日新月異的。網(wǎng)絡GIS以一系列信息技術（如網(wǎng)絡通信技術、多媒體技術、程序設計技術等）為支撐，⑤其往往跟隨支撐技術的更新而更新。同時，網(wǎng)絡GIS本身的理論與技術也在不斷革新。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)歷了四個階段：靜態(tài)地圖、靜態(tài)網(wǎng)絡制圖、交互式網(wǎng)絡制圖和分布式地理信息服務。而支撐技術的更新?lián)Q代更為迅速，如動態(tài)網(wǎng)頁技術ASP，從推出到被替代也就3～4年的時間。課程教學也要順應這種發(fā)展，做到與時俱進。

2 網(wǎng)絡GIS課程學習難度分析

在多年的教學中，學生普遍反映了解課程的重要性并對其有較大的興趣，但同時大部分也認為該課程學習難度大。根據(jù)他們的反饋信息，總結出以下幾個難點。

2.1 知識點難掌握

掌握知識點不是原封不動地記住書上的定義或者說明，而是熟悉并能運用知識。本課程包含大量的名詞或者定義，盡管授課時針對每個名詞或者定義都給出了詳細的說明，而學生當時也理解了，但一段時間后卻又忘了，實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，并沒有在大腦中轉化為實體的形象，因此，更無法指導具體的應用。

2.2 技術多難取舍

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

2.3 實習任務難完成

本課程是一門實踐性很強的課程，其實習課時長一般為12～16學時，實習內(nèi)容為：基于一定的網(wǎng)絡GIS平成一個具體應用的原型系統(tǒng)。其目的是希望通過實踐使學生具有開發(fā)網(wǎng)絡地理信息應用系統(tǒng)的能力。要求是每個學生完成二次開發(fā)平臺的熟悉、網(wǎng)絡編程語言的學習、系統(tǒng)設計、功能設計、編碼調試等工作。面對這樣的教學要求，大部分學生的反映如下：一是時間緊任務重；二是涉及內(nèi)容多為初學，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 教學模式探討

針對教學過程中碰到的難點和學生反饋的學習困難問題，筆者在多年的教學實踐中反復摸索，探索出了以下教學模式。

3.1 教學內(nèi)容瞻前顧后與顧全大局

所謂瞻前是指充分了解學生已學的科目，也是了解大部分學生的學習基礎。如若學生已經(jīng)學習了計算機網(wǎng)絡課程，則在教學過程中就不必介紹該內(nèi)容；而如果學生之前并沒有涉及網(wǎng)絡的內(nèi)容，那么就應該補充這方面的知識。所謂顧后是指充分了解學生在后續(xù)學習中即將開設的課程，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展。對后續(xù)課程中需要的支撐知識應該做適量的介紹，而對有擴展課程的內(nèi)容應概要介紹。同時，GIS學科的多學科性與交叉性決定了專業(yè)課程體系的多樣性，⑥課程教學內(nèi)容的設計還要考慮自身專業(yè)優(yōu)勢和特色。

3.2 理論講解與形象認識相結合

純理論的講解不僅容易使學生覺得乏味，也使知識點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服務器上，而是分散到多個服務器。該解釋無法增加學生的形象認識，更不知分布式是怎樣實現(xiàn)的。指導學生在實踐中配置具體的分布式應用，一邊實踐一邊講解，不但使講解和認知變得容易，還能提高學生的動手能力。

3.3 廣泛介紹與培養(yǎng)興趣點

有的學校將網(wǎng)絡GIS課程定位為通識課，旨在使更多的學生了解網(wǎng)絡GIS。作為GIS專業(yè)的學生，既要廣泛地了解網(wǎng)絡GIS的內(nèi)容，也要在某一方向上有所專攻。基于該培養(yǎng)目標，筆者采取了廣泛介紹、培養(yǎng)興趣點的教學方式。廣泛介紹是指在教學中，講授內(nèi)容盡量廣泛概要。而學生在了解網(wǎng)絡GIS的眾多方向后，就可能選擇自己最感興趣的方向深入學習。根據(jù)學生的興趣點，可將學生劃分為不同的團隊，指導他們進行自主學習、定期討論。最后，組織各團隊圍繞自己的方向報告學習情況，相同學習方向的團隊間進行交流與討論。通過自主學習不但培養(yǎng)了學生的自學能力，也使學生對知識的掌握更為牢靠。同時，團隊的構建為實踐課的開展奠定了基礎。

3.4 基于團隊的課程實踐

以團隊的方式進行課程實踐，在一定程度上減輕了每個人的工作量，使學生有更多的時間去思考、討論系統(tǒng)的設計。同時，團隊也為學生提供了交流的環(huán)境，培養(yǎng)了團隊協(xié)作的精神。

4 教學效果檢驗

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

在使用該教學模式以來，不但學生的理論成績有了大幅度的提高，而且也能更好完成實習任務，所提交的成果也更有新意。并且，不少團隊在后來參加的各類GIS設計與開發(fā)大賽中取得了較好的成績。在教學反饋意見中，絕大部分學生認可這種教學模式。

5 總結

網(wǎng)絡GIS是GIS專業(yè)的重要課程，探討和改進其教學方法是任課教師的基本責任。筆者在深入分析課程特點的基礎上，以學生為本，從理論教學和實踐教學等方面對課程的教學模式進行了探討，并在教學過程中取得了良好的教學效果。然而，教學模式的探討與改進是無止境的，也沒有一種教學模式是永遠適合的，需要在教學實踐中不斷地摸索。

注釋

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

② 杜培軍，閆志剛.對地理信息系統(tǒng)專業(yè)計算機類課程設置的探討[J].測繪通報，2005（1）：63-66.

③ 盛業(yè)華，杜培軍.地理信息系統(tǒng)專業(yè)的課程體系與專業(yè)建設[J].煤炭高等教育，2002（2）：59-61.

④ 張書亮，吳宇，徐潔慧，等.網(wǎng)絡GIS 及其內(nèi)容體系和應用分析[J].地球信息科學，2007（2）：43-48.

篇6

【關鍵詞】遙感數(shù)字圖像處理 團隊合作 問題導向 地理信息科學

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

一、課程特點和教學現(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)課程體系與課程設置方案（石永明，2011）。其中，遙感系列課程（遙感物理與技術、遙感數(shù)字圖像處理、遙感地學分析與應用）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)，在遙感技術應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、技術和應用的課程（路元剛，2012）， 它是遙感科學技術和地理信息系統(tǒng)等專業(yè)本科生的專業(yè)課（朱洪錦，2012；宋懷波，2014）。數(shù)字圖像處理技術的迅速發(fā)展使其分支幾乎擴展到農(nóng)業(yè)信息科學的全部領域，該課程強調實踐性，實踐教學是創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學生專業(yè)技能和理論實踐結合能力、激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和探索精神、提升科研能力，有著重要意義。因此，只有通過適時安排實驗課，才能收到最佳的教學效果。目前，國內(nèi)高校中該課程一般都安排有12個學時以上的實驗。新疆農(nóng)業(yè)大學GIS專業(yè)的《遙感數(shù)字圖像處理》課程于2009年開設，教學過程中重視實踐教學環(huán)節(jié)，安排有20-24學時的上機實驗，按照教育部對實驗課的要求，實驗類型主要為驗證性和綜合性。雖然現(xiàn)有的實踐教學內(nèi)容不斷豐富，但仍以教師為主導，學生的學習興趣沒有被完全調動，主動思考的意識尚有待提高。而現(xiàn)代教學模式強調學生的主觀能動性，教學要以學生為中心，使學生處于主動的地位。因此，如何更好地激發(fā)學生學習遙感圖像處理的興趣、鼓勵學生自主學習理論知識并培養(yǎng)動手能力是在本課程課堂實踐環(huán)節(jié)中最重要的目標之一。筆者所在的新疆農(nóng)業(yè)大學GIS教研室的教師通過多年的課程實踐教學積累了一些經(jīng)驗，并在實踐中取得了很好的效果（朱磊，2014），需及時地進行系統(tǒng)地梳理和總結，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踐教學模式，以規(guī)范和完善課程實踐教學的內(nèi)容并推動授課模式的改革，有助于提高GIS專業(yè)學生的遙感圖像處理的實踐能力。綜上所述，本研究擬將“研究型教學模式”和“問題導向型教學模式”引入到課程的課堂實踐環(huán)節(jié)中，構建以學生為主導的實踐體系，使學生了解和掌握了圖像處理的主要內(nèi)容和方法，培養(yǎng)學生團結協(xié)作和創(chuàng)新思維能力，為今后深入學習專業(yè)課程和高質量完成畢業(yè)論文奠定基礎。

二、實踐教學內(nèi)容調整

1.調整課時安排

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

2.補充教學材料

《遙感數(shù)字圖像處理》課程相關教材較多，我們選用的是韋玉春等主編的、科學出版社出版的《遙感數(shù)字圖像處理教程》（韋玉春，2007）。該教材結構設置合理，對遙感數(shù)字圖像處理的基本概念和常用方法進行了系統(tǒng)的講解。但限于篇幅，教材中對涉及到的其它遙感領域的一些定義、算法和思路僅做了概述，因此向學生推薦了多本輔助教材，如：趙英時主編的《遙感應用分析原理與方法》（趙英時，2003）和戴昌達等主編的《遙感圖像應用處理與分析》（戴昌達，2004）等。另外，鑒于教材中部分內(nèi)容的時效性，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)學生學習興趣的部分。因此，我們鼓勵學生自行檢索并下載閱讀近1-3年相關領域的文獻，并推薦有能力的同學閱讀英文文獻。同時，引導學生充分利用網(wǎng)絡資源，主動查閱資料，不斷更新知識庫、擴展知識面。

3.推進學科交織

遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）構成了“3S”綜合應用體系，遙感作為該系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)源，與其他學科結合緊密。學生已初步具備了GIS和GPS的基本知識和操作技能。因此，教師適時地運用視頻、圖片等多媒體方式將“3S”實際應用的案例穿插在理論講授過程中，讓學生了解遙感圖像處理在整個“3S”應用體系中的作用和技術要求，以及RS如何與GIS和GPS銜接與集成。此外，積極引導學會學生觸類旁通、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，碰到類似的問題時自己是否能夠獨立解決等等，這對學生日后面對實際工作、解決實際問題具有極大的幫助。

三、實踐教學方法改革

1.構建任務導向式的實踐教學模式

根據(jù)實踐教學方案，各主要章節(jié)理論知識講授完畢后，均安排相關內(nèi)容進行上機實驗。課堂實驗選題設計為學生在未來的專業(yè)領域可能遇的“真實世界”的現(xiàn)實的問題，沒有固定的解決方法和過程。整個過程以自主探究和小組寫作為主，減少教師的“灌輸式”講述。在每一個任務完成和每個課程單元結束時進行自我評價和小組評價，并定期進行總結。如：第八章圖像分割上機實驗題目為“運用空間建模手段，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，學生可以復習、鞏固以下知識點和技能點：（1）歸一化植被的概念、作用和計算步驟，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，構建針對本任務的模型。上機實驗中任務的設計對教學效果極其重要，應全面考慮學生對理論知識的掌握程度，并要求教師對重要知識點的提煉和融合，力求讓學生通過完成一個課堂任務來增強對理論知識的理性認識，更重要的是培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。

2.培養(yǎng)學生團隊合作意識和能力

實踐教學活動在我校綜合實驗樓GIS機房中進行，作者本學期所帶的GIS132班共計29人，按照自愿結合的原則，分為10個小組（除第十組為2人外，各小組均為3人）。同一小組的同學座位相鄰，便于交流。每人一臺計算機，保證操作的獨立性。

首先用很短的時間對已學的相關知識進行簡要的復習，讓學生較快地進入到學習新知識的氛圍中來，并讓學生了解到本節(jié)課實踐內(nèi)容與復習內(nèi)容的相關性，為之后學生自主探究及實踐做鋪墊。

之后教師課堂任務，學生以小組為單位開展實踐。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完成任務，且保證質量，小組內(nèi)部就會產(chǎn)生一種你追我趕的學習狀態(tài)，每個學生都不想因為自己的落后而影響整個小組。從而在小組內(nèi)自發(fā)形成“快帶慢、快幫慢”的學習模式。此外，在任務完成質量同等的前提下，教師將對先完成任務的小組給出較高的分數(shù)，各小組間也形成了競爭模式。先完成的小組可以幫助進度較慢的小組，這種幫助其他同學完成任務的過程也會讓先完成的同學獲得成功的體驗，形成“任務一出，大家爭相完成”的學習氛圍。

3.改革學習考核評價方法

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

四、結語

《遙感數(shù)字圖像處理》課程是地理信息科學專業(yè)本科生的專業(yè)必修課，在整個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之外更加強調學生的實踐能力，因此該課程的課堂實踐教學顯得尤為重要。本研究探索性地將“研究型教學模式”和“問題導向型教學模式”引入到課程的課堂實踐環(huán)節(jié)中，構建了以學生為主導的實踐體系，同時編制《遙感數(shù)字圖像處理實驗手冊》。該教學模式在提高學生學習主動性和創(chuàng)造性及培養(yǎng)團隊意識等方面取得了較好的效果，。今后的教學改革中，如能將該模式與翻轉課堂等其它先進的教學模式進行合理地組合，將開創(chuàng)《遙感數(shù)字圖像處理》課程課堂實踐教學的新模式，進一步提高學生自主學習的效率，并有助于探索出一套適合GIS本科生實踐技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的開放式的綜合教學體系。

參考文獻：

[1]石永明， 田永中. 地理信息系統(tǒng)實驗課程教學探討[J]. 實驗室科學， 2011， 14（1）： 26-29.

[2]朱磊. 淺析地理信息系統(tǒng)專業(yè)本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J]. 2014， 4： 154-155.

[3]路元剛. 《數(shù)字圖像處理》課程的教學探討與實踐[J]. 江蘇教育學院學報（自然科學）， 2012， 28 （5） ： 32-33.

[4]朱洪錦， 范洪輝， 葉飛躍， 等.《數(shù)字圖像處理技術》課程的教學改革探索[J]. 吉林化工學院學報， 2012， 29 （12）： 24-27.

[5]宋懷波， 何東健， 龍燕， 等. 農(nóng)業(yè)院校《數(shù)字圖像處理》課程教學改革與實踐[J]. 教改研究， 2014， 70： 10-12.

[6]黃秋燕. GIS專業(yè)遙感概論課程實驗教學改革探索[J]. 科技信息， 2008（27）： 352-353.

[7]韋玉春. 遙感數(shù)字圖像處理教程[M]. 科學出版社， 2007.

[8]趙英時. 遙感應用分析原理與方法[M]. 科學出版社， 2003.

[9]戴昌達， 姜小光， 唐玲莉. 遙感圖像應用處理與分析[M]. 清華大學出版社， 2004.

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關鍵詞：問題教學法；地理信息系統(tǒng)原理；空間認知

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

高校教學改革的重點是教學方法的改革。但長期以來，高校中普遍流行的教學方法就是課堂講授法，該方法雖然能使學生系統(tǒng)全面地獲取知識，但因其過分強調預設，形成了以教案為中心的封閉性教學，學生在教學過程中的主體地位難以落實，因而使課堂教學變得機械，課堂氣氛沉悶。因此，如何探索有效的教學方法，以增強大學生學習的積極性和主動性，提高課堂教學質量，是擺在大學教師面前不可回避的現(xiàn)實問題。

一、地理信息系統(tǒng)原理課程的特點

地理信息系統(tǒng)是地理信息科學專業(yè)的入門課程，該課程覆蓋面廣，涵蓋基本概念、基礎理論、技術原理和應用方法等。其中基本概念是構成該學科的基礎，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。技術原理是課程的主體，其數(shù)據(jù)結構、程序算法和實現(xiàn)均不直觀，難于揣摩。應用方法涉及一系列的思維轉換，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，同時基礎學科眾多，其先修基礎課程開設不全，教師需即時補充基礎知識點。因此課程教學內(nèi)容存在由易到難、由虛到實、逐層遞進的內(nèi)在關系。

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

我們曾對本校地理信息科學三個年級236位學生進行了問卷調查和訪談，91%認為學習有難度（一般，較難），95%的認為內(nèi)容抽象。多數(shù)認為現(xiàn)有的講授方法難以保證持久的注意力和興趣，有厭學情緒。

凡此種種，給課堂教學帶來極大挑戰(zhàn)。因此，如何在現(xiàn)有的教學條件下，改進教學方法，提高教學質量，顯得尤為重要。

二、問題教學法的含義與特點

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

三、地理信息系統(tǒng)原理課的興趣養(yǎng)成

1.教學模式。問題教學法實施過程可概括為三環(huán)六步模式。三環(huán)為：①自學，即提出問題。提出問題是此法的首要環(huán)節(jié)。首先，學生可以根據(jù)對教材的預習，提出自己需要解決的問題，然后教師將篩選、總結歸納出的典型性問題作為教學的依據(jù)，如教學中相關概念的區(qū)別與聯(lián)系、關系與法則的理解等，即生成問題。②研學，即討論問題。它是此法的核心，它主要展示學生研究問題的過程，從而使學生掌握解決問題的具體方法。當學生的思維模糊不清時，教師必須提出需進一步澄清的問題。③固學，即解決問題。以培養(yǎng)學生的知識遷移能力為目的，通過學生討論引發(fā)的問題，教師總結解決問題的方法，使學生的經(jīng)驗和知識達到再增長。六步為具體化：①明確目標。創(chuàng)設問題情境，使學生發(fā)現(xiàn)，提出問題，明確要解決的主要問題。②學生自主探究。分析問題，提出假設，設計解決問題方案。③小組研討。學生分小組討論未解決的問題，教師通過巡視、質疑、提問、上堂板演等形式，發(fā)現(xiàn)學生共同性的疑難問題，對互助研討加以引導。④質疑點撥。通過學生間和師生間的討論、質疑、爭論、辯解、分析、更正、補充等互動形式，形成班內(nèi)全員參與、積極探究、氛圍熱烈的場面，把課堂教學推向，使學生再次享受獲得知識的快樂。⑤總結歸納。師生梳理、總結。⑥檢測達標。用檢測題等方法進行測試，學生答，教師評，并展示交流，并為接續(xù)導出下堂課的新知做準備[2]。時間分配一般為35∶10，前35分鐘解決學生已預習的問題，完成本節(jié)課教學內(nèi)容，后10分鐘，導出新問題，分發(fā)材料，指導預習，確保前后銜接。

2.教學設計。參照以上模式，在地理信息系統(tǒng)原理課程教學中，遵從三環(huán)六步，將理論教學從整體設計為課前、課中、課后三大過程。課前，教師編寫教案，實現(xiàn)知識問題化，問題層次化；學生預習上次課導出問題的基礎知識，并回顧舊課的內(nèi)容。課堂上，首先進行目標再現(xiàn)，由教師簡述教學目標；接下來用提問、競答等方式對預習情況進行調查，重點關注學生預習中發(fā)現(xiàn)的問題與質疑；教師歸納匯總問題，即時設計解決方案；后續(xù)問題討論，教師適當點撥，并適時精講；最終在教師指導下，對本課內(nèi)容進行總結梳理、明確重點難點與關鍵點。在每次課的最后10分鐘，依照提供給學生的“導學案”及講授提綱與知識要點，從常規(guī)概念，用普通思路導出問題，指定自學的教材內(nèi)容，提出學習目標，留待下次課討論學習。課后，教師對課堂進行回顧，總結經(jīng)驗教訓；學生溫習已學內(nèi)容，預習教材，查詢相關基礎知識。

3.教學實例。在空間認知一課的教學中，于前一節(jié)課的末段，指定了自學的內(nèi)容，設計出“現(xiàn)實世界到底有什么？基本空間對象有哪些？你找到的對象是連續(xù)，還是離散的？怎樣表達它？”等帶遞進和層次的問題作為導學案，由學生課后自習。這樣就將教學延伸到課外，緩解了課時緊張。

課中第一段，教師簡述目標――現(xiàn)實世界的基本空間單元和表達方法，完成目標再現(xiàn)，提示地理語義是從空中看世界；后接層次問題的提問，學生分小組自由回答，教師適當啟發(fā)，以掌握問題和質疑；接下來的討論，因為學生對問題和基礎知識比較陌生，依教材常能得出的僅是“世界由空間實體組成”這一結論，難以逃脫常規(guī)思維的束縛，難以建立起正確的認識觀，需要加以及時引導、精講，教師依“地物―離散的―呈點線面狀；地理現(xiàn)象―連續(xù)分布―分割為形狀大小相同的面元”進行了點撥，這時學生積極參與，課堂氣氛活躍；接下來是分小組總結環(huán)節(jié)，指定較好的小組進行總結發(fā)言，可輔以幻燈片演示，最終讓學生明確關鍵點（難點）――離散化，點狀、線狀和面狀抽象是自然離散化，是僅關注自己感興趣的東西，可稱實體空間觀；真實而連續(xù)的現(xiàn)實世界，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，最終總結出基本空間單元為點狀、線狀、面狀和柵格4類，基本空間圖元為點、線、面與像元。從而讓學生建立正確的空間認知觀和空間表達方式，完成主體教學。

課中的第二段，教師導入下次課的問題。

下課后，師生進入課后階段。

整個過程，根據(jù)教師的節(jié)奏，環(huán)環(huán)緊扣，調動了學生的興趣和主動性，達到了對知識前所未有的深度學習，教學效果良好。同時，結合教改，將討論、答問和總結，計入課堂考試成績，完成課堂考試。

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

四、結語

實踐證明，運用問題教學法進行地理信息系統(tǒng)教學，保證了教師的主導地位，體現(xiàn)了學生的主體性，降低了理論的抽象性，增強了學生的興趣，培養(yǎng)了學生的學習能力，提高了目標的達成度。實踐中還發(fā)現(xiàn)鼓勵同學大膽質疑與討論，才是成敗的關鍵。

參考文獻：

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關鍵詞:地理信息系統(tǒng);雙語教學;教學改革

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

一、我國實行雙語教學的原因

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

二是在世界經(jīng)濟一體化的影響下科技迅速發(fā)展,社會對復合型高級專業(yè)人才的需求不斷增加。

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

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

五是充分利用各種信息資源的需要。英語是當今國際交流的通用語言,現(xiàn)代權威的論文和著作90%以上都用英文發(fā)表,70%以上的信息都由英語傳播。雙語教學可以使學生獲得更多的知識,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)開展雙語教學的必要性

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

三、地理信息系統(tǒng)專業(yè)開展雙語教學存在的問題

目前全國有160余所高校開設地理信息系統(tǒng)專業(yè),對該專業(yè)課程實行雙語教學的學校亦不在少數(shù)。以河南城建學院為例,該專業(yè)課程雙語教學的授課對象為地理信息系統(tǒng)專業(yè)大三第二學期學生,采用的是混合型教學模式,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,使用案例教學法。但目前地理信息系統(tǒng)專業(yè)開展雙語教學仍存在一些問題,突出表現(xiàn)在以下三個方面。

1.教材不合適

一般來說,雙語教學都會選擇原版英文教材,因為原版英文教材在理論的準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,在國內(nèi)大量訂購這樣的教材也很難,價位比一般的中文教材高出數(shù)倍,給學生和學校造成很大的經(jīng)濟負擔。

2.學生英語水平參差不齊

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

3.課堂信息量不足,教師備課的工作量大大增加,教學雙方的注意力都有所偏移

在準備雙語教學的過程中,為了達到英語教學不低于50%的要求,教師就會犧牲一些簡單的中文表達;在準備教案和課件的過程中,教師要充分考慮到學生的接受能力和表達習慣,因此教案和課件的制作會花費比其他課件多2~3倍的時間;在授課的過程中,教師會把一部分注意力放在解釋學生未知的專業(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)開展雙語教學的改革措施

鑒于教學過程中存在的問題,要想提高教學質量,就需要對地理信息系統(tǒng)雙語教學進行改革。

1.教材的改革

因為國內(nèi)目前沒有與地理信息系統(tǒng)專業(yè)相關的雙語教材,所以在教材選用方面,為了實現(xiàn)實用性和經(jīng)濟性的目標,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、方法和應用》中文教材,按照教學大綱的重點和難點,自編適合實際雙語教學的教材。

2.與課程配套的試題庫的建設

為了鞏固專業(yè)課程的內(nèi)容,提高教學質量,就需要建立一個完整、多樣的試題庫。建設試題庫時可以教學大綱為依據(jù),結合教學目的、要求和內(nèi)容,明確各章節(jié)應掌握的知識。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,建立相關的中英文題庫。試題要注重考核學生對基本概念、基本理論和基本技能的掌握情況,以及學生分析問題、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、較易之間保持適當比例。試題庫要基本滿足“覆蓋要全面、重點要突出、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。這樣的試題庫在學生平時的練習和考試準備中也可以發(fā)揮重要的作用。

3.教學手段、教學方法的改革

運用多媒體。運用多媒體教學可以使課堂效果明顯改善,在課程要點、難點的講解中,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。為了提高學生的學習興趣,可以讓學生在課堂上自由發(fā)表對于某一問題的看法,并組織學生圍繞這一看法展開討論,這樣不僅能提高學生的表達能力,而且能提高學生的英語口語水平。

理論與實踐相結合。給學生提供相關數(shù)據(jù),讓學生根據(jù)授課內(nèi)容上機實習,鞏固課堂上所學的內(nèi)容,靈活運用相關知識。這一做法在鍛煉學生動手能力的同時,也提高了學生分析問題、解決問題的能力。

擴充知識。給學生提供大量有利于學習該課程的網(wǎng)站和資料,拓寬他們的專業(yè)學習范圍,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慣,進而提高他們的英語閱讀水平。

五、地理信息系統(tǒng)專業(yè)開展雙語教學的效果

1.雙語教學有效地培養(yǎng)了學生的讀、譯能力,使學生的心理完成了從生疏到熟悉的過程,也使學生的思維從漢語過渡到英語,進而實現(xiàn)雙語教學中外語的漸進式導入。

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

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

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

參考文獻:

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[2]吳平.五年來的雙語教學研究綜述[J].中國大學教育,2007,(1).

篇9

地理學是研究人類發(fā)展與地理環(huán)境之間相互關系的科學。在人類的文明發(fā)展進程中，地理學是促進人地關系認識的質的飛躍的關鍵要素；它經(jīng)歷了自然語言、地圖學和新一代以空間分析為核心的GIS階段。計算機技術的發(fā)展給地理學帶來了全新的挑戰(zhàn)與機遇。當前，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，這成為實現(xiàn)全人類可持續(xù)發(fā)展的關鍵和核心。地理學緊密地關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、GIS、RS、城市規(guī)劃、景觀設計、環(huán)境等多學科的研究人員自發(fā)地共同探討如何實現(xiàn)人類活動在規(guī)劃之初即實現(xiàn)最佳的環(huán)境效益問題，即以最小的環(huán)境代價獲取最佳的環(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的科學概念取得一致，但這絲毫沒有影響到GeoDesign相關研究活動的開展，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《與自然共設計》的啟迪和斯坦尼茲景觀變化模型的影響，GeoDesign的核心在于將設計的理念引入到GIS系統(tǒng)的框架之中，研究一種可以融景觀規(guī)劃和設計、環(huán)境影響與評價、過程管理和結果預測于一體的地理規(guī)劃設計工具以及所涉及到的相關理論與方法問題。GeoDesign具有廣闊的理論與實踐應用前景，也必將給我國高校在目前的地理科學類專業(yè)的核心課程體系設置、專業(yè)辦學模式和人才培養(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、設計活動”，這對我國廣大地方院校的地理科學專業(yè)開展專業(yè)課程設置具有重要的啟示，需要作深入、系統(tǒng)地研究。

2GeoDesign對地理科學專業(yè)的影響

2．1對學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)學生掌握地理學的基本理論，形成運用地理學思考和解決人文、經(jīng)濟、社會領域的地理問題的基本技能，鍛煉運用地理學的相關知識和理論進行地理學實習、實驗的基本實踐技能。地理專業(yè)的核心課程體系關注學生的地理知識、能力和素質的培養(yǎng)（表1）。GeoDesign借鑒風景園林、環(huán)境科學、地理學、規(guī)劃學、再生研究及綜合。研究等諸多領域的研究成果，采用多學科的綜合研究，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與景觀規(guī)劃設計領域的相關理論、方法融合的結果，關注學生運用GIS技術和地理學原理來評估人類活動所可能產(chǎn)生的影響的方法（圖1）?？梢?，地理專業(yè)今后需要更加注重拓寬學生的綜合知識視野，拓寬學生的專業(yè)知識領域，形成更加系統(tǒng)的復合專業(yè)技能。學生在專業(yè)知識的學習上要更加注重吸收多學科的知識并內(nèi)化為自身的綜合技能，掌握新興的GIS、GeoDesign等專業(yè)技術并轉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了地理科學專業(yè)，且學生的培養(yǎng)目標主要定位為面向基礎教育輸送合格的中學地理教師。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。但是，隨著現(xiàn)階段我國基礎教育改革的整體推進，這種地理專業(yè)人才培養(yǎng)模式的弊端也日漸顯露：（1）由于中學地理師資的相對飽和導致地理專業(yè)的畢業(yè)學生就業(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）相對集中的地理學基礎知識的培養(yǎng)模式局限了學生主動學習并掌握地理科學領域的新技術，不利于學生形成創(chuàng)新性較強的能適應現(xiàn)代科學技術發(fā)展動態(tài)的知識結構，最終影響到學生綜合技能與就業(yè)取向；（3）對學生實際動手能力的培養(yǎng)重視不夠充分，很多學生畢業(yè)后即使是選擇進一步深造也仍需繼續(xù)學習在本科階段就應該學習過的一些技能性、實踐性課程；（4）沒有構建學生的可持續(xù)創(chuàng)新的地理科學知識終身素養(yǎng)。這說明了地理專業(yè)的整體辦學思路長期沒有得到有效的調整，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地結合國際地理科學前沿研究領域對地理專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行深入思考。GeoDesign是一種統(tǒng)一的、具有較強的空間規(guī)劃能力但又不依賴于特定軟件平臺的地理科學整體思維方法，致力于解決復雜環(huán)境下的地理設計、分析、建模問題。因而，GeoDesign要求學生具有良好的地理空間思維能力、設計規(guī)劃能力、空間分析能力和數(shù)字表達能力，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，在課程體系設置、課程教學、教材建設、教學模式等方面進行了一系列的探索。由于地理科學前沿研究領域的很多科學理論轉換到專業(yè)教學領域需要一定的時間；所以，高校地理專業(yè)領域的教學改革仍然方興未艾。目前，美國的賓州州立大學、北亞利桑利大學已經(jīng)開始開設GeoDesign的相關專業(yè)，開始正式實施GeoDesign專業(yè)的相關教學。這對將GeoDesign納入到我國高校地理專業(yè)的教學改革中有著很好的借鑒意義。

GeoDesign是一種全新的地理學空間規(guī)劃理論體系，緊密關注人與地理環(huán)境之間的相互關系；它所提出的“改變自然，設計自然”的理念更加注重將地理學的理論、知識、方法運用到人類的實踐活動當中。GeoDesign以GIS作為技術支撐，以對空間活動的規(guī)劃設計作為目標，對于很多設計過程的中間結果可以在計算機中實現(xiàn)虛擬重現(xiàn)，這樣的特點非常有利于教學過程，學生不但可以觀測到中間過程結果，而且還可以對設計結果進行預測。所以，如何將地理學的理論、案例、實驗方法、實驗結果等有機結合，形成具有地理信息技術新特色的GeoDe－sign教學模式，這些都是對當前地理專業(yè)教學方式的重大挑戰(zhàn)。

3對地理專業(yè)環(huán)境教育模式改革的建議

3．1設置學科交叉融合性強的環(huán)境保護核心課程

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

3．2加強學生終身地理素養(yǎng)和環(huán)境意識的培育

終身地理素養(yǎng)指的是學生能夠掌握與日常工作和生活密切相關的、有用的地理知識和技能，并且能夠形成持續(xù)的地理學創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，即使他們從學校畢業(yè)后仍然能夠自主地、不斷地學習新的地理學知識和理論，能夠關注地理學的研究熱點問題。這實際上是地理專業(yè)人才培養(yǎng)的真正目標。對于我國高校地理專業(yè)的本科階段的學生而言，培養(yǎng)他們形成良好的地理學科學思維方法，掌握必備的地理學軟件分析工具，構建運用計算機進行地理科學實驗的基本方法，這些都是非常必要的，也是必須的。學生一旦掌握了地理學的科學思維方法和基本的地理學研究工具，在今后的工作與學習中，他們就能夠自主地圍繞某一地理科學問題開展相關研究活動，這不但有利于增強地理專業(yè)學生的就業(yè)競爭力，而且也非常有利于提高我國基礎教育階段的地理師資水平。當然，對于如何構建學生的終身地理科學素養(yǎng)，既要開展相關評價方法的研究，也要制定切實可行的培養(yǎng)方案和課程方案，更加要求廣大高校的地理學工作者提升自身的研究水平，掌握某些地理科學的前沿研究領域。

3．3加強學生動手實踐能力的培養(yǎng)

掌握系統(tǒng)的理論基礎知識和較強的實踐動手能力是現(xiàn)代高素質復合型地理人才的必備要素。近年來，歷經(jīng)多輪地理專業(yè)教學改革，我國很多高校的地理專業(yè)的主干課程的課時總數(shù)都被不同程度的削減。但是，地理學始終是強調實踐動手能力的學科。現(xiàn)在地理專業(yè)的實踐動手能力主要由野外實踐、課程實習和畢業(yè)論文構成，在評價方式上主要有實驗報告、考察記錄和畢業(yè)論文等方式，加之現(xiàn)在很多實驗課程依賴于多媒體教學等方式，實驗課程的開設效果也存在很多的問題。這些在客觀上都導致了地理專業(yè)學生的實踐動手能力沒有得到真正的提高，如有的學生甚至連ArcGIS、ER－DAS等主流GIS平臺軟件都不能熟練地進行操作。當今地理學走向跨學科交叉發(fā)展成為必然的趨勢。因此，GIS技術已經(jīng)成為地理學研究的必備工具。

因此，探索學生的專業(yè)實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，部分科研實力較強的教師結合科研項目的需要，有針對性地給學生提供豐富的地理研究課題，通過指導學生參加大學生科技創(chuàng)新或者課外學術作品競賽、參加“挑戰(zhàn)杯”等多種方式，使得很多有濃厚學術興趣的學生在實踐動手能力方面得到了鍛煉；此外，系部還根據(jù)學生的實際情況，指導有興趣的學生成立了“地理信息工作室”、“制圖規(guī)劃工作室”等學習團體，開展學科競賽，這些都為強化學生在課外通過自主學習提高實踐動手能力積累了有益的經(jīng)驗。我們認為，GeoDesign代表了地理學發(fā)展的一種新趨勢，也體現(xiàn)了地理學在數(shù)字化時代不斷與其他學科交叉融合的新特點。因此，在這一背景下加強學生的動手能力培養(yǎng)，不但要突出課內(nèi)時間的有效利用，更要求教師要善于精選科學研究的案例并指導學生從事難度適中的地理學環(huán)境問題的科學探究。

4結語

篇10

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

第一，課堂教學情景、內(nèi)容呈現(xiàn)方式多樣化?？梢猿浞终{動學生多重感官刺激，特別是影音、動畫、計算機模擬等的應用，能充分調節(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中，播放有關宇宙、地球、地殼物質循環(huán)、大氣運動、水循環(huán)、洋流的視頻資料、動畫能極大豐富學生的感性認識，有利于原理、規(guī)律性地理知識的探究、總結、把握。

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

第三，增強教學的互動性?；有允嵌嗝襟w技術最具特色和優(yōu)勢的本質特性，也是多媒體教學的核心。通過多媒體能及時對學生的學習情況進行反饋，迅速了解學生掌握知識情況和學習進展，適當給予刺激與激勵，可以極大地調動學生“自主、探究、合作學習”的積極性。例如，需要學生熟悉中國各省區(qū)輪廓與分布位置、重要資源分布區(qū)，應用多媒體的互動性，讓學生在有限時間內(nèi)用鼠標拖放到正確位置，不成功的予以鼓勵，成功的及時給予獎勵，游戲式學習有利于激發(fā)學生的學習激情和探究精神。

第四，多維動畫模擬利于重難點的突破。多媒體教學可以在一定程度上突破時間和空間的限制，將抽象的問題直觀化，形象化。充分表達教學意圖，突破教學中的學習難點，并可以通過計算機豐富的表現(xiàn)手段，突出教學重點。例如，進行地球運動分析時，運用多媒體的三維技術，模擬實現(xiàn)了太陽直射點的移動，晝夜長短的變化，正午太陽高度角的變化等，形象直觀，是重難點地理問題解決的突破口。

二、在現(xiàn)代信息技術與地理新課程整合中，我們應該在新課程的理念指導下運用現(xiàn)代教育技術，加強信息技術與有效課堂教學的方法性、實用性、科學性、操作性、互動性多方面設計思想研究

首先，要防止那種新技術、舊理念、呈現(xiàn)過量信息的“電灌”課?，F(xiàn)代課堂教學并不是提供越多的信息就越好，因為學生在一定的時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生基礎知識與基本能力及思維能力的提高。

主要的新技術包括： 1）地理信息系統(tǒng)（GIS ， Geographic Information System）是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對現(xiàn)實世界（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)特性的屬性進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)，它作為集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學為一體的新興邊緣學科而迅速地興起和發(fā)展起來。GIS 重視對拓撲結構的管理，重視拓撲關系的自動生成，強調與空間相關的查詢統(tǒng)計，強調空間分析，強調三維模型分析。地理信息系統(tǒng)中 “地理” 的概念并非指地理學，而是廣義地指地理坐標參照系統(tǒng)中的坐標數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及以此為基礎而演義出來的知識。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的。它根據(jù)不同物體對波譜產(chǎn)生不同響應的原理，來識別地面上各類物體，具有遙遠地感知事物的意思。也就是利用航空飛機、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 ，有時也被稱作 NAVSTAR GPS。GPS 成為當前最廣的應用，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)戈爾于 1998 年 1 月在加利福尼亞科學中心開幕典禮上發(fā)表的題為 “ 數(shù)字地球 ― 新世紀人類星球之認識 ” 演說時，提出的一個與 GIS 、網(wǎng)絡、虛擬現(xiàn)實等高新技術密切相關的概念。在戈爾的文章內(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問題，包括計算機科學、海量數(shù)據(jù)存貯、衛(wèi)星遙感技術、寬帶網(wǎng)絡、互操作性、元數(shù)據(jù)等?？梢灶A見，隨著地球空間信息學的發(fā)展，而建立起的數(shù)字地球。

其次，要依據(jù)課堂所學問題的特點來選擇信息技術的使用方式，并不是每一個教學內(nèi)容都適合采用信息技術。

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

正確的原則應當是，信息技術的應用是為學習目標服務，是為學生進行多樣化的學習活動提供技術支持的，學生在信息技術應用的背景下應該得到更好的發(fā)展，教師的教學方法與信息技術結合應十分和諧，應使學習目標在這種技術支撐下更高水平地達成等。只有這樣，才能構建起基于現(xiàn)代信息技術高質量的有效地理課堂教學。

三、結語

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