应用型本科院校《地理信息系统概论》课程的教学改革实践

姚琴风，杜晓圆

（山西工程技术学院，山西阳泉 045000）

1 应用型课程概述

应用型本科院校，以应用型的类型定位，以培养应用型技术技能型人才（应用型人才）为本职责使命。 应用型人才培养模式，应建立以提高实践能力为引领的人才培养流程，率先应用“卓越计划”的改革成果，建立产教融合、协同育人的人才培养模式，实现专业链与产业链、 课程内容与职业标准、 教学过程与生产过程对接，以培养学生应用能力、实践能力和操作技能，以及创新能力和职业素质，着力促进教育教学观念转变、教学内容更新和教学方法改革，提高人才培养质量，服务经济社会发展需求[1]。

地理信息系统是以获取、存储、管理、分析和显示部分或整体地理空间数据的计算机系统[2]。 GIS 是基于多种学科的综合性学科，知识点多，理论内容中需要理解的东西很多，要求学生具有很扎实的理论基础。 但GIS 作为一门应用型实践性较强的课程，在资源环境调查、地图制图、规划、农业生产等方面被广泛应用[3]。GIS 作为该院测绘工程和地理信息科学专业的一门核心课程，作为该院应用型课程改革的试点，旨在从教学内容课时安排、学生参与度、理论与实践教学方面对该课程进行相应改革，通过加大课程后期应用模型的课时量、中间某些章节内容可以让学生分组讨论试讲、增加上机实践课，以此培养学生的地理信息系统应用能力，使学生能较好地掌握理信息系统的基本原理、技术方法，提高学生解决实际问题的能力。

2 课程教学现状及存在的问题

2.1 教学现状

该院开设的《地理信息系统》的教学模式采用传统的理论+实践模式，教材选用《地理信息系统概论》（黄杏元，马劲松编著），参考教材为《地理信息系统教程》（汤国安主编）和《地理信息系统—原理、方法和应用》（邬伦等编著）。教学方式以理论授课为主，实践教学为辅的形式。 理论教学中以课堂授课（PPT 教学）为主，且注重GIS 的基础理论知识和空间分析技术的理论基础。 实践教学采用演示性练习为主，软件操作实验以“课堂演示+学生练习”为主。

2.2 存在的问题

（1）对于测绘工程专业学生来说，通过《地理信息系统》课程的学习，主要要理解并掌握GIS 可以解决什么问题、怎么解决。现阶段该课程的课堂教学内容重点放在理论知识的讲授方面，大量的课时设置在GIS 基础理论方面，后期应用模型部分所占课时较少。且教学培养方案中缺乏数据结构、 数据库原理与技术等基础课程的铺垫，学生对这些GIS 专业理论知识比较难理解，以至于教学效果并不理想。 （2）该课程的实践教学学时较少，实践教学中采用演示性教学，学生多是被动学习，教师演示什么，学生练习什么，没有主动去对GIS 应用有更多的探索。 且实验题目基本为矢量数据的采集、 地图制图、GIS 空间分析等几个简单的实验，通过实践练习学生仅了解了GIS 软件最基本的几个技术操作，不能更好地掌握GIS 真正解决问题的方法。（3）教学过程中多以教师为主导，不管是理论教学还是实践教学，都是教师主导教师讲学生听，再加上理论性较强，课程讲授效果较差。

3 《地理信息系统》课程的教学改革

3.1 理论教学课时优化

针对GIS 基础理论知识课时较大的问题，在“GIS”课程教学设置过程中，把GIS 内容分为四大模块：GIS基础理论；GIS 数据采集管理；GIS 空间数据处理集分析；GIS 应用模型。 且增加GIS 应用模型部分的课时数，让学生更好地理解掌握GIS 的实际应用。

表1 《地理信息系统》课程理论教学内容的安排

通过对课程教学内容的调整优化，既突出了“GIS”课程的重点，又增强了课堂教学的逻辑性，增大GIS 应用模型部分的教学课时，突出对GIS 的实际应用。

3.2 实践教学优化

实验课是课程教学的重要组成部分，GIS 作为实践性较强的一门课，应增加GIS 实践课程学时数，增加实验内容。这样才能在理论教学基础上，让学生通过实践课对GIS 各项功能有更深的理解。在“GIS”课程实验内容的设置上，不仅要紧扣理论教学内容，还要尽量涵盖GIS 的诸多方面，如空间地理数据获取、存储、管理、分析和制图等，最后给定一个实际问题，让学生们分组讨论怎么解决该问题并用GIS 软件实际解决问题作为实践课程的评判标准。

3.3 教学模式改革

针对以往教学过程中理论授课以教师“满堂灌”为主[4]，实践教学以“教师演示，学生练习”形式为主的弊端，教学模式上改变教师为主导的模式，理论教学教师先讲解基本理论概念、原理方法，然后提出问题让学生自己思考，引导并鼓励学生积极主动参与课堂思考与分组讨论，提出自己的观点和见解，培养他们的独立思考和创新能力。 某些章节内容可以尝试通过教师讲授重难点知识，剩下的理论概念让学生分小组进行自主学习，做成PPT 进行展示讲解，培养学生自主学习、团队协作、交流沟通发现问题、解决问题的能力；如第八章的GIS 产品输出，可以让学生结合前七章的学习自学该部分内容并在课堂上讲授，让学生转换教与学的身份，更好地学习理解该课程内容。实践教学由教师讲解软件的基本操作，学生在可以熟练操作GIS 软件的基础上，通过布置与具体实际问题相关的题目，使学生以个人或分组讨论的模式完成指定的专题内容，并由教师进行答疑、评判，以此培养学生自主探索和自主学习的学习方法和思维模式，提高学生学习的主动性和积极性，并活跃课堂氛围，提高教学效果。 教学过程中也可穿插一些专家学术讲座，让学生对该专业的发展趋势有一定的了解。

3.4 师资队伍建设

我院教师队伍大部分为年轻教师，年轻教师没有实际工作经验，讲授过程中只能讲理论知识，缺乏一些实际案例或实际工作中可能出现的问题等。 针对这一问题，不定期会组织课程建设团队成员参加信息化培训与信息化教学竞赛活动，提高教学团队信息化应用水平；加强校企合作，有计划地安排教师到企业进行实践锻炼，实现产教结合，建立一支治学严谨、有实践经验的双师结构教学团队； 聘请行业企业技术人员兼职承担适当比例的教学任务，指导学生完成企业岗位技能要求的实训项目。

4 结语

GIS 在生态环境、社会文化等各个领域应用广泛，其不断发展为测绘工程专业的发展提供了新的契机[5]。《地理信息系统》课程作为一门综合性实践性较强的课程，其主要目的是使学生通过相关理论、技术方法的学习和实际操作，掌握一种解决测绘行业领域问题的新技术和新方法，以提高学生未来从事相关科学研究和服务社会的综合能力。 该文主要结合该院测绘工程专业的办学特色，从理论教学内容课时优化、实践教学内容、教学模式及教师队伍建设上及时进行相应的改革，不断改进与完善GIS 课程教学，培养适应新时代的应用型、复合型高水平人才。