GIS 专业和资环专业中地图学教学改革研究

李亚丽 刘立平

作为现代科学技术发展的标志，空间科学技术和计算机技术的发展相继渗透到地图学领域，使地图学研究方法产生了一次质的飞跃。制图技术进一步提高，制图工艺大幅改进，地图产品日趋多样化，数字地图，电子地图，多媒体电子地图，网络电子地图等一系列全电子化地图产品在纸质地图的基础上相继产生，延续几千年的手工制图被全电子化的数字制图工艺替代[1]。地图学在不同领域的教学研究也发生了教育思想、教学内容和教学方法的变化，对高等教育和科研产生着巨大影响。针对这种状况，高校不同专业《地图学》教学方案需要改革。本文以GIS专业和资源环境与城乡规划管理专业为例，通过两个专业的成绩分析提出了对于不同专业《地图学》的教学内容和教学方法应区别设置，并提出了优化的教改方案。

1 总体分析

地图学是一门研究地图图形反映与揭示各种自然和社会现象空间分布、相互联系及动态变化的科学，该课程具有多学科集成、渗透性强、技术与艺术相结合、应用范围广、理论与技术并重等特点[2]。作为高校地理学的专业基础课，《地图学》是地理学相关专业的必修课，在GIS专业和资源环境与城乡规划管理专业课程体系中占据重要地位，一般在入学第二学年讲授。为探索《地图学》课程的教学改革方向，在以往《地图学》考试中取2年GIS专业和资源环境与城乡规划管理专业的成绩进行分析，以期发现目前教学中存在的问题。

根据2008年和2010年GIS专业和资源环境与城乡规划管理专业的地图学成绩可以得到图1。从图1中可以看出，80分以上和60分以下成绩区间内资源环境与城乡规划管理专业所占比率明显比GIS专业高，而80分～60分之间GIS专业人数则相对较多，说明资源环境与城乡规划管理专业学生成绩差别较大，GIS专业成绩则相对一致。这点从标准差也可以发现，2008年资源环境与城乡规划管理专业标准差为9.51，GIS专业为8.69，2010年前者为10.07，后者则为9.15，很明显前者要比后者大，反映了数据离散度大，专业内成绩不稳定的特性。上述现象是《地图学》教学中存在的问题之一，即同样环境下不同专业教学效果差别较大。究其原因在于:

1)实验教学量安排不合理。《地图学》是需要以实践带动理论的一门课程，但实验教学量明显不足，资源环境与城乡规划管理专业到目前为止理论课占54个学时，但实验课只有8个学时。2)实验教学方式单一。目前《地图学》实践主要以短时实验为主，缺乏结合本专业进行长时综合实践的机会。为解决上述问题，提高教学效果，《地图学》课程教学迫切需要改革。

图1 GIS专业和资源环境与城乡规划管理专业的成绩分布

2 教学内容改革

2.1 理论内容优化

地图学是以地图信息传递为中心的，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学[3]。高校根据本科生的专业特征设置不同的培养目标，因此不同专业对于同一课程的学习应体现本专业特色。在地图学课程讲授中，除了提供必备的地图知识和能力外，应结合专业方向在地图的制作、应用方面予以扩充，使学生在掌握课程内容外加深对本专业的了解。针对GIS专业和资源环境与城乡规划管理专业的培养目标和课程教学要求，本科生《地图学》课程的理论教学内容分别制定出(见表1)。从表1中可知，GIS专业和资源环境与城乡规划管理专业的教学内容从9章开始有所区别，前者侧重GIS知识的应用，因此安排了地图与3S，GIS开发有关的内容，而后者偏重规划，因此重点介绍地图与城市规划的关系。两者由于研究方向不同课程内容各有侧重。

表1 地图学课程理论内容

2.2 实验内容优化

作为巩固和掌握课堂理论教学，提高学生用图、制图技能的有效途径和重要环节，随着计算机技术与信息科学的发展，现代地图学的理论、技术和应用较之传统地图学有了很大的不同与发展[4]。传统地图学以手工制图为主，并且轻实践，重理论。现代地图学则以计算机为依托进行数字地图制图，因此，现代地图学实验内容需要更新设计。按照实验目的不同，实验课通常设置为验证性实验与综合性实验两部分。验证性实验可以借助实习指导教材中方法步骤完成，旨在使学生具备地图学的基本操作知识与技能;综合性实验则由学生构建实验方案，由指导教师辅导学生独立完成。针对上述的实验内容，目前GIS专业和资源环境与城乡规划管理专业的实验方式过于单一，只有上机实验，但时间短，难以完成综合性实验。如果将综合性实验拆解开来又会对学生完成实验带来不便，降低了实验效果，基于此，地图学急需设置课程设计。地图学实验课程内容如表2所示。其中，专题地图设计与编绘是综合性实验，不同专业内容设置不同，由学生在课程设计中探索完成。资源环境与城乡规划管理专业由于侧重规划方向，因此设定由学生完成规划类专题地图，具体内容自选。

表2 地图学课程实验内容

3 教学方法改革

3.1 详略得当，突出特色

根据专业特点讲授与GIS专业、资源环境与城乡规划管理专业教育层次、深度相匹配的地图学课程，在课堂内容和实践环节的安排上应做到详略得当，主次分明。真实的地理世界经过抽象、概括后形成的地图，由于建立模型的目的不同，其结构也不相同——地图构建世界，而非复制世界[5]。因此，地图学知识讲解中必须与专业结合，穿插专业相关案例，最常见的就是与专业相关的地图展示及做法演示，例如GIS专业学习地图学时可展示采用GIS开发的各类系统中的地图，而资源环境与城乡规划管理专业学习地图学时则展示规划+－类项目中的规划图件。另外，内容安排方面应避免过多的重复授课。例如坐标系、控制网等内容是测量学的教学内容，地图学授课时考虑自身作为先导课程，应建立内容上的层次性，相同的基础部分应略讲，同时把地图学与测量学坐标系的差异作为重点，深化地图学相关知识的复杂性。

3.2 多种教学方式共用

地图学课程重在培养学生对地理事物与地理现象的抽象、地理信息获取与地图表达的能力，因此同时采用多种讲解、演示、课堂讨论等教学方法更能有效提高教学效果。而这些方法结合PBL教学方法会进一步提升教学质量。与传统的教学方法不同，PBL教学方法采取“提出问题—查找资料—讨论研究—总结反思”的教学模式，整个过程有益于培养学生的探索实践能力。

在实际授课中，教学方法的定位要考虑学校背景、专业特色及学生情况，GIS专业、资源环境与城乡规划管理专业研究方向不同，上课时间不同，因此教学方法的选用也会产生差异。以PBL教学方法为例，根据培养计划，GIS专业《地图学》上课时间基本安排在大二上学期，这个阶段专业课相对较少，学生有充足的时间来自主学习课程内容，而《地图学》还是使他们最早详细了解专业内容的课程之一，因此，PBL教学方法比较适应GIS专业。而资源环境与城乡规划管理专业《地图学》上课时间基本安排在大二下学期，该时期专业课内容增多，《地图学》作为专业基础课相对次要，如果采用PBL教学方法学生会没有过多的精力去自学，效果可能不如讲解、演示、课堂讨论等教学方法，因此，资源环境与城乡规划管理专业不适宜采用PBL教学方法。

3.3 鼓励探索并组织讨论，注重学生素质和能力的全面提高

为提高学生的综合素质，在教学过程中应始终注重培养其动手、动脑、动口能力，使其在学习过程中不断提高分析和解决问题的能力。在课程教授中可以设置大型作业并在专题讨论课进行探讨。在整个作业完成过程中，会迫使学生思考需要哪些数据，数据如何采集、处理以及如何生成图件，这些问题无形中促使学生学习地图的制作流程，探索地图的分析应用方法，强化了《地图学》的学习和应用过程，从而培养了学生关注新知识的能力。除了讨论课外，课堂授课也可布置适当的思考题和讨论题，并在正式授课前或课间进行讨论。由于学生对于课间提问可能缺乏积极性，可将成绩考核引入，分组讨论并组织学生评委进行打分。

4 结语

地图是地理学的语言，《地图学》是地理学多个专业的必修课程，但目前无论从教材还是培养计划上对不同专业《地图学》教学差别方面的研究较少。针对地图学教学中存在的这个问题，有必要进行认真思考和探索，尝试逐渐改变原有的教学模式，根据专业特色采用不同的教学方案。教学内容也需要进行优化，不同专业可以分别设置，GIS专业侧重地图与GIS的联系，在讲课中应重点穿插和GIS相关的地图制作与应用，而资源环境与城乡规划管理专业则侧重规划，因此讲授中应重点穿插地图在城市规划、旅游规划、环境规划等方面的制作与应用知识。根据专业特色设置不同的《地图学》教学方案能更好地适应现代地图学的发展要求，符合不同专业人才的培养目标，也为后续课程的学习奠定坚实的基础，因此是实现教改促进专业教学的重要组成部分。

[1]祝国瑞.地图学[M].武汉:武汉大学出版社，2004.

[2]白云芳，孙玉梅，黄义忠.地图学教学中学生空间能力的培养[J].测绘通报，2007(7):75-77.

[3]蔡孟裔.新编地图学教程[M].北京:高等教育出版社，2000.

[4]廖 克.现代地图学[M].北京:科学出版社，2003.

[5]丹尼斯·伍德.地图的力量[M].北京:中国社会科学出版社，2000.