工科院校地质工程专业GIS教学改革存在问题与对策

董东林，孙文洁，林刚，王广强

摘要：随着地理信息系统技术在各行各业得到广泛应用，工科院校的地质工程专业的GIS课程的重要性越来越明显。通过调查回访等技术手段，总结了工科院校GIS教学改革中存在的问题，深入分析了这些问题存在的原因，并根据自己十几年来的教学经验，给出了解决这些问题的对策和建议。

关键词：工科院校；地质工程专业；GIS教学改革；对策

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）37-0135-02

地理信息系统自20世纪60年代问世以来，在各行各业应用如火如荼，这也促进了它的进一步发展。为了满足社会的爆炸性需求，全球各国都非常重视GIS人才的培养[1]。我国159所高校开设的地理信息系统课程[2]，培养了大批有用之才，许多毕业学生都在就业岗位独当一面。为了分析地质工程专业学生的就业现状，我们组织了就业回访，就反馈回来（81%的学生在生产单位或公司经常应用地理信息系统）的意见来看，主要集中在：①50%的认为在校期间学的理论太多，以至于大多用不上，需要在单位重新学习。②30%的认为在校期间自己没好好学习，对理论没有深刻的领会，到单位后许多都记不起来。③78%的认为在校期间一部分是为了考试而学习，为了考试而突击。为此，必须对工科院校地质工程专业地理信息系统的教学改革进行分析和反思，充分发挥工科院校科研课题多的优势，积极吸引大学生参与相关GIS应用项目，以期对地质工程GIS良好的教学效果发挥应有的作用。

一、地质工程专业GIS教学改革中存在的问题

1.教学内容面面俱到，类似通才教育。就目前工科类院校，绝大多数地质工程专业的本科生没有地图学基础，而且在选修课和必修课中也没有类似的课程，而GIS课程只有48课时，除了需要讲授空间数据结构、GIS数据模型与数据库、GIS空间分析技术、数字高程模型的建立与应用、GIS应用模型、GIS与遥感、GIS工程设计等内容外，还有讲授地图学及地图投影，内容可谓面面俱到，这和我们国家推崇的通才教育的精神不谋而合。但每部分只有3课时，因此在进入GIS学习后，学生感觉到一头雾水、懵懵懂懂。

2.以泛泛理论为主、忽略GIS实践作用。GIS课程设计内容较多，因此矿业类院校的GIS教学仍然是以理论教学为主，忽略了理论联系实际的训练。许多学生在理论上知道GIS知识很实用，用途很广泛，但在GIS专业课程的学习中似乎看不到究竟有什么用？长期以往会导致学生学习积极性很低，课堂效果比较差，使得在培养学生综合素质上发挥不了应有的作用。

3.仍然保留着传统教学模式。中国教学法包括GIS教学以讲授法为主，GIS课堂的讲授成为教师的独角戏。

4.考核制度不完善。“上课不点名，考试给高分”现象，以至于一些大学的大学生秒杀选课，形成8∶1欣欣向荣的选课局面[3]。这在GIS教学中的平时考核中也不例外。许多老师为“好人老师”，经常上课不点名或者很少點名，且在点名后上课同学给没上课的同学发短信通风报信，没来的学生赶来补签到的现象时时发生，导致出现课堂纪律不好，学生仅是考试突击的弊端。

二、原因分析

1.国家专业调整和“厚基础、宽口径、跨学科、复合性”培养人才导向。自从2001年教育部颁布《关于做好普通高等学校本科学科专业结构调整工作的若干原则意见》以来，我国本科专业进行了大幅度的合并调整工作。另外，几乎所有学校都提出了“厚基础、宽口径、跨学科、复合性”培养人才导向，导致学生学习的涉猎面急剧增大。以地质工程专业为例，内容五花八门，包括能源地质、水文地质、环境地质、工程地质等门类。而其中一门课相当于原来一个专业学习的内容。GIS课程也是如此，造成什么都学、什么都不会的局面。

2.以教师为主的独角戏教学模式。中国的教学历来以老师为尊，GIS的教学以教师为中心，老师教学苦口婆心。仔细认真地去描述GIS神秘的应用场景，“传道”是完成了，其实学生不一定“解惑”。因为人的注意力是短暂的，此学习属于他主学习，学生大脑始终处于“休眠”状态，处于被动地位。

3.课堂考核方式单一。地质工程专业是近年来的热门专业，每年招生规模较大。因此，教师以上课抽查点名、上课提问、布置作业等作为平时考核方式。上课抽查点名和上课提问是不得已之举，每次都是小规模的点名和提问，这就造成在网络、游戏的生存环境充斥下一些自制力不强的学生就不来上课，他们认为一般点不到，一旦点到，就会赶紧通过各种方式（包括找辅导员开假病条等）解脱。

三、对策与建议

1.以项目为依托，创新性的GIS实践性教学方式。GIS是一门实践性很强的学科，它既有理论和方法研究的一面，又有技术和产品开发的一面。从产品的角度看，GIS主要包括数据产品和软件产品。在教学时可以介绍一些市场占有率高的GIS软件，让学生实践。工科院校老师的项目比较多，可通过吸收学生参与项目任务的方式，结合自己的地理信息系统方面的课题，使得学生做完有成就感，进一步提高学生GIS的学习兴趣，从而促进对地理信息系统课程的进一步学习，形成学习—实践—学习的良性循环局面。

2.教学内容上突出上机实践，做到教学内容有所取舍，有所侧重。由于地质工程专业中的GIS课程是用来作为该专业的一个工具，因此，在讲授时应以应用为主，重点讲授空间数据结构、GIS数据模型与数据库、GIS空间分析技术、数字高程模型的建立与应用和MapInfo/ArcGIS软件应用，通过上机实践和课堂讲解，使得学生会用且能熟练掌握GIS软件的空间分析功能等，重点掌握与后续课程和毕业设计相结合的知识，这样学生学起来就会更加容易，如辅以小成果参加“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛，可提高学生的自信心和成就感，这样就会使学生有所侧重地进一步学习GIS知识。

3.以学生为主质疑问难的情景探究教学方式。积极推广教师引导下的学生独立探索、质疑问难的自主学习方式。由于学习GIS前，学生已经有了相应的地质理论基础，可以进行“构建GIS情境，提出GIS需解决的地质问题→自主探索尝试解决GIS应用问题→讨论交流提高→形成解决GIS问题的解决方案”的尝试，即根据不同的教学内容，针对典型地质问题，构建需要解决的GIS情境，精心设计地质问题，增强学生发现问题的能力，鼓励学生质疑、争辩；建立地质知识模式，明确解决GIS应用问题的一般方法。

4.完善多元GIS教学考核方式。将大班课改成30人左右的小班课，采用讨论教学和上机实践相结合方式、小论文、GIS点名系统考核的多元课堂和课后考核模式，可充分发挥每个学生的自主能动性。每次讨论结束后可布置相应的小论文，锻炼学生发现问题，解决问题的能力和创新思维能力。根据小论文的认知程度给予不同的平时成绩。可通过GIS点名系统，增大成绩中平时表现分数的比重。

参考文献：

[1]张超.地理信息系统实习教程[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]http：//gaoxiao.sooxue.com/major/070703/college.html，2012.

[3]王璐瑶.高校学生流行“秒课”[N].重庆商报，2011-01-05（23）.

注：受“地理信息系统基础”课程建设（编号：k110203）资助。

作者简介：董东林（1969-），男，陕西乾县人，中国矿业大学（北京）地质工程与环境系主任，副教授，研究方向为GIS和水文地质。