“渔业地理信息系统”一流本科课程教学内容建设的实践

2021-03-22杨晓明陈新军

科技视界 2021年5期

杨晓明李纲陈新军

（上海海洋大学海洋科学学院，中国上海201306）

0 引言

2019年10月，教育部印发《关于一流本科课程建设的实施意见》，推动国家级一流本科课程建设，2020年5月，上海市教委印发《上海高等学校一流本科课程建设实施方案》，推进一流本科课程建设实施方案。实施方案要求：以新理念、新方法引领一流本科课程建设，确立学生中心、产出导向、持续改进的理念，（1）提升课程的高阶性；（2）突出课程的创新性；（3）增加课程的挑战度。并提出坚持特色发展思路：依托高校一流学科、一流专业的优势和特色；重点支持基础扎实、成效突出、特色鲜明的课程建设与改革；让优的更优、强的更强，为卓越拔尖人才培养提供有力支撑。

课程的教学内容的建设需要适应新时代的变化，适应人才培养的需求，但是现在高校课程在教学内容设计中出现了一些问题。如教学内容无法体现教学内容科学性、先进性和前瞻性[1]。

渔业地理信息系统是一门交叉型课程，是海洋渔业科学与技术专业的专业方向课程，是海洋渔业学科与专业发展的需要。“渔业地理信息系统”课程教学组教师在长期坚持科学研究基础上，开展教学研究和教学改革的实践探索，取得了一些教学成果。例如：渔业地理信息系统课程2006年获得上海市教委重点建设课程；2016年以来先后出版《渔业遥感》和《渔业地理信息系统》等“远洋渔业遥感与GIS技术”系列等专著、教材六本。

1 课程教学内容建设

20世纪八九十年代，海洋卫星遥感及地理信息系统在海洋渔业领域得到广泛应用，成为研究的热点之一。课程教学团队在课程内容设计上，提出了“基础性，专业特性和应用性”课程框架构想，并努力体现GIS的新成果和渔业研究新进展和新热点，注重培养学生的空间思考能力、专业理解能力和实际解决问题解决能力。即以GIS理论为基础、以海洋渔业为专业特性，注重学科交叉和实际应用性。设计框架如图所示（见图1）。

从框架图（图1）可见。（1）理论教学：课程内容包括绪论、空间数据、空间分析、空间插值和空间建模五大部分，根据内容设计10个大章节，合理推进课程教学，结合课后练习设计，培养学生对空间思考能力。（2）渔业案例(合计13专题）。结合海洋渔业及数据的特征、特性，用GIS解决海洋渔业的空间问题，体现学科交叉特征。完成对学生专业理解能力的培养。（3）实践教学（综合实验8个）。结合GIS理论和渔业实际，精简出有代表性实践案例，实现对学生的实际问题的解决能力培养和学习兴趣提升。

2 课程内容设计特色

渔业GIS发展与传统GIS相比，存在一些阻碍因素，首先渔业GIS的渔业数据源问题，由于数据的收集成本较大，保密性问题，大范围的时空同步的资源和环境资料获取难度大；其次海洋水域环境的复杂和动态性，数据存储、表达、和计算都很复杂；通用的商业软件无法有效处理渔业和海洋环境方面数据[2]。

图1 “GIS理论体系-渔业案例-渔业应用实践”课程内容框架图

（1）高仿真数据的获取和实现。本校“中国远洋渔业数据中心”管理着我国远洋渔业相关数据库，教学团队以此，通过提取、聚合和模拟等方式，设计了一些渔业资源和环境相关数据，满足渔业GIS教学所需数据源问题。

（2）水域环境和资源复杂性和动态性表达。对于渔业资源和环境的常见的动态性和复杂性问题，本教学团队根据出版的六本“远洋渔业遥感与GIS技术”系列等专著或教材，以及科研成果，设计了科学解决方案。例如，船位VMS数据的研究、海洋锋面、海洋涡旋和不同水层环境要素处理等应用分析。同时满足部分学生高阶需求。

（3）实践内容的层层递进。渔业GIS实现的目标为渔业制图等和海洋渔业资源与海洋环境数据关系分析和建模。本课程根据此目标设计了如下实验内容：渔业数据入库，同步环境数据提取，海洋环境要素计算，海洋环境缺失值处理，渔业模型构建和实现等。每次实验都是下次实验的基础，系统性提升学生分析和解决实际应用能力，并提升学习兴趣。