GIS在农业推广硕士教学中的重要性研究

翟 鸣

（华中师范大学 城市与环境科学学院，湖北 武汉430079）

农业推广硕士专业学位教育的主要培养目标是为能够了解三农的高层次应用型人才。但是由于我国农业推广硕士培养起步相对较晚，目前各培养单位大多沿用农学硕士的培养模式，从实践效果来看这种培养模式已不适应专业学位教育的发展需求，农业推广硕士专业学位必须从注重学术研究教育过渡到专业学位教育上来。华中师范大学城市与环境科学学院作为农业推广硕士培养单位，利用自身原有的地理教育资源优势，在农业推广硕士教学中大力运用GIS技术。根据我院的培养目标和要求，农业推广硕士专业学位是与农业技术推广和农村发展领域任职资格相联系的专业性学位。要求：1.农业推广硕士专业学位获得者应较好的掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论；拥护党的基本路线和方针、政策；热爱祖国、热爱农业，遵纪守法，品德良好，艰苦奋斗，求实创新，能积极为我国林农业现代化和农村地区经济发展服务；2.我校农业推广硕士专业学位获得者应掌握相应推广领域坚实的基础理论、系统的专业知识，以及相关的管理、人文和社会科学知识，具有较宽广的知识面；掌握解决农业问题的先进技术方法和现代技术手段；具有创新意识和独立担负农业推广技术农村地区管理工作的能力。

农业是经济发展的起点和基础，国民经济的命脉，属于第一产业。没有农业的发展其他部门是不可能得到顺利发展的，工业化也是不可能实现的。但同时农业对自然环境和经济社会因素依赖性很强，复杂多变的自然环境和经济社会环境决定了农业在发展过程中的复杂性和多变性。面对这样一个庞杂系统，传统的管理方法和手段所表现出来的局限性，使现代化的数据管理技术进行管理孕育而生。目前具有强大空间数据管理和空间分析的地理信息系统（GIS）就能为现代农业管理提供强有力的技术支持平台。

一、地理信息系统（GIS）概况

地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件辅助下，通过采集、存储、管理、检索、分析和描述空间地理实体的定位分布及与之相连的属性数据而建立起来的计算机化的数据库管理系统，是集计算机科学、地理学、信息科学、管理科学和测绘科学为一体的一门新型学科。它大量地运用数据库、计算机模型等最新技术对地理信息进行云处理，通过建立二维、三维或四维空间模型，为领导者提供可视化的支持。因此被广泛应用于国民经济和社会生活的各个层面，满足社会各界的广泛要求。

二、地理信息系统（GIS）与现代农业

经济发展过程是一个结构转变过程，一个从农业国向工业国的转变过程，从这个意义上来说，农业部门在经济发展中的最重要作用被认为是促进工业化。因此随农业结构的调整、城市化进程的加快和第三产业的迅猛发展，使传统农业用地在结构上发生了很大的变化。尽管随国家房产政策调整，但土地类型的转化和土地的各种数据的更新速度之快，国家对土地利用现状动态监测的科技含量提出了更新更高的要求，GIS在土地规划和土地利用中也有了越来越广泛的用途。其具体表现如下：

（一）GIS辅助农业进行资源普查。农业是国民经济的命脉，农业资源是农业科学发展的基础条件。目前各地方政府的土地检测部门科学利用GIS辅助农业资源调查，通过卫星遥感拍摄图像所形成的如土坡图、气候图、河流湖泊等，然后综合各种数据源建立所调查区域的农业空间数据库，将区域地理与属性数据库有机结合，为农业资源自动化管理服务。这样各地政府就可以利用地理信息系统软件制作出所需要的土地利用现状图、农作物分布图、地形地貌图等专题地图，为其他部门提供科学的数据，以便于本地科学发展。同时利用空间分析模型对农业资源进行存量和价值量的估算，使国家对维持18亿亩耕地的土地红线目标不被破坏，为我国经济社会可持续的发展提供科学的依据。

（二）GIS应用于土地利用动态变化调查监测中。经济社会的发展，城市化进程的加快，都需要使用部分农业用地，由于各地方政府主体的目标多元化 （实现本地区社会福利最大化、政府自身利益对大化），很多地方政府在引进项目中为逃避国家政策法规，对土地批审零散申报（500亩土地，采用几次分块申报等）。因此土地利用普查中，传统的以区县为单位进行农业调查，然后逐级汇总的常规管理方式已不适用。眼下关键是如何快速准确地获取和分析土地利用信息，如何利用地理信息系统等现代化信息技术，结合卫星遥感影像等基础数据源建立国家土地数据库，通过鼠标在电脑屏幕前就可以对土地状况进行实时的动态监测，为国家制定土地利用规划提供科学依据。

（三）GIS应用于农业土地利用规划。前面提到过在土地利用规划管理工作中，普遍存在规划资料由各地提地管理部门掌握，存在孤立分散、土地资源信息交换渠道不畅和土地数据共享困难等问题。国家通过利用GIS建立土地利用规划管理信息系统，将国家所获得的土地数据库，结合各种评判方法和规划模型，来进行规划方案的动态模拟与评价，提高工作效率和数据的准确性、科学性，促进规划管理工作的科学化、规范化进程。

三、农业推广硕士的教学特点

（一）学员理论知识落后，实践工作能力较强

目前我院招生的农业推广硕士专业学位研究生，大多是大学毕业后工作多年的农业领域专业技术人员，有相当一部分学员具有较高的专业技术水平、丰富的实践经验和较强的工作能力，这是农业推广硕士专业学位研究生培养不可多得的有利条件。通过我院近几届招收的学员情况来看，由于他们毕业的时间较长，他们入学时一般理论知识还停留在上世纪水平，对新概念、新知识体系的理解不够深入。在教学实践中，60%以上的授课教师和学员都认为学员的外语及本学科基础理论知识欠缺。

（二）学员群体小，个体差异较大

我院每年招收农业推广硕士不到20人，呈现办学规模太小，虽然学员群体较小，但是个体差异大。一是毕业年限不同，有的学员毕业几年，有的学员毕业十几年；二是年龄差异大，年龄小的有二十几岁，年龄大的有四十几岁；三是职业与工作单位不同，农业推广硕士学员虽然招收都是从事农业领域的学员，但有的是来自农业技术推广部门的技术干部，有的是来自高等学校的教师，有的是来自科研单位的科研人员，有的是来自政府机关的干部，来源不同的学员在工作经历、知识结构、专业基础等方面都有很大的差异。

（三）学员在职攻读学位，学习与工作的矛盾突出

目前全国各高校招收的农业推广硕士专业学位研究生都属于在职教育，所以学员在攻读学位期间，很多学员兼有繁重的工作任务，部分学员还身兼数职，集行政职务、专业技术职务于一身。同时《关于制订在职攻读农业推广硕士专业学位研究生培养方案的指导意见（试行）》指出，在职攻读农业推广硕士专业学位的研究生，采取“进校不离岗”的培养模式，但要求在校学习的时间累计不少于6个月，这就不可避免地产生了学习与工作的矛盾，这样的矛盾，给我院的培养模式、教学计划安排、教学方法等提出了新的挑战。

（四）学位论文研究方向涉及面广，学科领域多

由于农业推广硕士学员来自不同的部门、不同的行业，学员原有的专业知识结构水平也不一样，而且又是边工作边攻读学位，学位论文选题一般都是依据原有的专业知识结构，结合本职工作所承担的科研项目，因此学位论文的选题方向涉及面广，学科领域多。从产业来看，不仅涉及农业种植业、养殖业、农产品加工业，而目还涉及农业经营管理、农业机械等；从学科看，有作物学、植物保护学、园艺学、植物学、动物学、微生物学、生态学、气象学等；此外，还有农业经济学、农业机械学等等。这就给农业推广硕士导师队伍建设、尤其是导师的专业结构等提出了新的要求。

四、GIS在农业推广硕士教学中的重要性

GIS软件所表现形象直观的交互式学习环境，具有很强的感染力和较强的人机交互性，在教学活动中很容易引起学员的兴趣。学员在计算机上通过操作GIS地图进行自主学习，可以改变传统的教师课堂教授，学员被动接受知识的局面，实现信息技术与课程的整合，有利于学员的主动发现、主动探究，进一步提升学员学习能力；利用GIS强大的空间分析功能，让学员能从地理信息系统数据库中获取自己所需的信息并加以综合，有助于培养学员农业土地分析能力，提高学习兴趣。

随着多媒体技术的产生和发展，空间信息可视化变为现实，并逐步呈现出多维化的发展态势。空间信息可视化在目前主要表现在：1.农业地图。它有存储于纸张上的我们一般的传统地图和存储于计算机中显示在屏幕上的电子地图两种形式。但是电子地图相对于纸质地图具有制作灵活、修改制作方便、色彩丰富、动态性强、查询快捷方便等优点，从而使我们能从不同的方式和不同的角度来观察空间客体信息。2.多媒体地农业信息。它通过使用文本、表格、图像、音频、视频等各种形式，把农业地理空间信息逻辑地综合成一个整体，是空间信息可视化的重要形式。通过多媒体播放形式能够综合、形象、真实地表示空间信息某些特定方面，是全面地表现空间信息的不可或缺的手段。3.三维仿真农业地图。它是基于三维仿真和计算机三维真实图形技术而形成的三维地图，具有仿真的形状、光照、纹理等，也可以进行各种土地的三维测量和分析。4.虚拟现实。它是空间信息可视化进一步研究和发展的新方式。它是由计算机和其他设备如头盔式显示器、数据手套、机器人等组成的高级人机交互系统，以视觉为主，也结合听觉、触觉、嗅觉甚至味觉来感知的环境，使人们有如进入真实的农业地理空间环境之中并与之交互作用。

GIS的多维可视化在农业推广硕士教学实践中具有重要意义。例如，用四维（三维加时间维）形式来表示气旋、龙卷风、降水云系的发生、发展和演变过程；模拟河床内洪水的流动、涨落、对河堤的侵蚀，以及决堤后封决口时的水下状况，等等。通过GIS手段和技术。我们可以把如农业气象灾害的监测、精确农业变量施肥、农作物病虫害竹理、农田灌区灌溉整理以及农业景观格局研究做的很好。同时也可以使学员在虚拟实验环境中学习，克服了许多地理现象需要在野外观察的限制。

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