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ArcGIS软件平台下地理信息系统课程实验教学改革研究

2018-09-25王秀梅

教育教学论坛 2018年27期
关键词:实验教学软件教学模式

王秀梅

摘要:地理信息系统具有多学科交叉、技术集成、实践性很强等的学科特点,要求实验教学方法不能滞后,实验过程内容必须新颖。针对该课程的发展快、理论与实际紧密结合的特点,在GIS实验教学基础上,探讨并提出了以ArcGIS软件为平台以学为主的教学过程设计内容,总结了实验课程改进的方法。通过这种模式应用及改进方法,提高教学效果以及培养学生创新能力,从而达到对其他相关学科教学过程模式设计具有一定的借鉴意义。

关键词:地理信息系统;ArcGIS软件;教学过程设计

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)27-0269-02

地理信息系统(以下简称GIS)的大容量、高效率及其结合的相关学科的推动使其具有运筹帷幄的优势,成为国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术支撑,也成为与空间信息有关各行各业的基本工具,其强大的空间分析能力及其发展潜力使得GIS在以下方面已得到广泛、深入的应用:测绘与地图制图、资源管理、城乡规划、灾害预测、土地调查与环境管理、国防、宏观决策等方面表现出强大的生命力。2000年,美国环境系统研究所(ESRI)全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后,成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS平台,ArcGIS产品系列,目前应用最广泛的GIS软件之一。ArcGIS软件是一个易学习的,统一的,可伸缩的系统,它可以满足GIS用户的广泛的需求,在全国各个高校和科研机构深受欢迎。然而由于GIS明显具有多学科交叉,技术集成,实践性很强的学科等特征,传统的模式教学满足不了本科生充分学习掌握GIS软件的实践技术操作的需求,因此应开展与时俱进实验教学内容与改革是必不可少的环节,从而达到培养学生的目的。

一、GIS实验教学特点

GIS软件教学是内蒙古工业大学环境科学专业本科生的专业必修GIS课程的重要实验环节,拟通过该门课程的学习,使学生掌握常用GIS软件的操作,加深对GIS基本原理的理解和领会,并能够熟练运用一种GIS软件完成地理空间数据的处理和分析。学时分配,多媒体讲授,32学时,上机实践,16学时。成绩考核:期末考试、实验成绩、平时作业不等比例进行考核。ArcGIS软件具有强大的地图制作、空间数据管理、空间分析、空间信息整合、发布与共享的能力,是40余年GIS咨询和研发经验,奉献给用户的一套完整的GIS平台产品。

二、以学为主的教学过程设计

以学为中心的教学过程设计主要是研究如何设计教学过程帮助“学”,即树立以学为中心的教学关,帮助学生利用现代教育技术作为认知工具和学习资源区进行探索学习。由于长期以来课堂教学一直受教师主导,对于如何设计帮助学生“学”论述的较少。

1.以学为主的教学过程案例分析:内蒙古工业大学环境科学专业采用ArcGIS软件进行GIS实验教学。“呼和浩特存量房交易课税基准价评估案例”是典型的采用“以学为主”的模式设计的。这节课通过利用互联网丰富的信息源,培养学生快速阅读、快速搜集数据和处理数据的能力。同时组织学生对有关问题讨论,实地测量等,加深学生对解决实际问题的理解,提高学生的专业技能,动手操作软件的能力。主要学习资源见表1。

2.教与学活动。本章以理论讲授及ArcGIS软件在现实生活中的应用案例分析为主,为理论联系实际,采用以下2种方法结合使用:首先在学习工程中,教师通过网络监控平台跟踪学生的学习进展。在搜集资料时注意学生,防止发生迷航,在独立探索阶段,随时回答学生提出的问题,随时进行必要引导。

3.实践步骤。设计调查计划(例如:按用途分:居住、商业、工业、综合等;按影响房价的因素:区位、实物、权益、制度、经济、人口、社会、心理、国际、其他。区位和实物是主要因素。;按区位因素:位置、交通、周围环境、配套、景观等。按实物因素:楼层、结构、年限、朝向、装修、物业、权益等)。根据学习目标编写有关实验内容(分组,每组几个学生一个命题,最终合作完成)收集分析数据(使用网络资源数据、采集数据以及ArcGIS软件技术手段,制作工作底图,在此基础上以影响房地产的区域因素划分商业和住宅等不同用途的区片与区段,以样点价格确定区片与区段的基准价格等)。撰写实验报告及表格(采集、测算,分片、分段测算出房屋基准价格,最终有价值数据装入地税局房屋基准价GIS,使之我市城区存量房评税系统实现成功运行)。

三、GIS课程实验教学的改进

1.积极调整實验内容及教学大纲.GIS软件课程是实践性很强的专业实验课,时代在变化,实验内容再怎么更新,总会或多少地滞后于时代发展。在实验内容设计过程中,总会出现新的问题,这就要求一定与时俱进,认真研究分析出现的问题,不断总结教学经验,不断创新实验内容,更新教学大纲。

2.让学生自主学习,提升专业素养。充分利用课余时间多看有关ArcGIS软件方面的专业书籍,了解ArcGIS Desktop的组成与功能,熟悉使用ArcGIS软件进行数据编辑、整饰和输出的流程,如何使用ArcGIS Desktop进行简单的空间分析和数据处理,知道在何处可以找到进一步学习的资料ArcGIS软件简介等方面知识,提高自己的自主学习能力。

3.完善以学为主的教学模式实验内容,提高学生探索学习能力。以学为主的教学模式强调以学生为主,特别强调学生的自主学习,自主探究、自主发现,容易培养学生的创新能力,但往往忽略教学目标和教师的主导地位,因此教师必须对整个教程监控,传授知识,不能放任不管。同时积极调整完善实验教学模式,培养学生的知识技能和探索能力,培养学生的价值观。

四、结束语

本文探讨了环境科学专业GIS课程教学内容特点,提出了以ArcGIS软件为平台的“以学为主”教学模式,激发学生的积极性和主动性,培养学生的自主学习以及探索学习的能力。基于2012版教学计划内容提出了对GIS实验课程改进的方法。与时俱进,积极调整实验内容及教学大纲,跟进社会发展步伐,培养学生创新能力,同时提升专业素养,通过阅读有关ArcGIS软件指导书籍,熟悉软件,学会利用网络资源,掌握筛选信息的能力和方法。最后学生通过以学为主的教学模式实验内容,提高学生与他人积极合作意识,学会利用这类工具对环境数据进行相应的处理和分析,拓宽同学们在国土部门、环境部门等方面从事基础工作的能力。

参考文献:

[1]汤国安,刘学军,等.地理信息系统教程[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2]马振中,现代教育技术及应用.[M].电子工业出版社,2016.

[3]刘泽坤,教育管理的法则和艺术.[M].科学出版社,2015.

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