“地理信息系统”爱国主义课程思政探索

朱宇 赵梅芳 朱良军

［摘 要］ “地理信息系统”课程本身带有鲜明的地图性质，在挖掘“维护国家主权与领土完整”等课程思政元素方面具有其独特的优势，然而，关于新时代爱国主义教育背景下的“地理信息系统”课程思政教学改革研究鲜有报道。在结构式、润物无声式，以及新闻式教学设计原则指引下，通过理论与实际、新闻事件与课程、国家安全教育与文件学习、错误识别与纠正、时政与地理、历史与地理相结合等手段，在“地理信息系统”各章节选取绪论、坐标系统、叠加分析、图层渲染、地理配准等知识点，深度挖掘爱国主义课程思政元素，以期为新时代爱国主义教育背景下的高校课程教学改革提供借鉴。

［关键词］ 教学改革；地理信息系统；新时代爱国主义；课程思政；元素挖掘

［基金项目］ 2020年度湖南省普通高等学校教学改革研究项目“生态学专业‘地理信息系统课程思政元素挖掘与实践探索”（HNJG-2020-0371）；2020年度湖南省普通高等学校教学改革研究项目“新农科背景下农林院校生态学实践育人功能拓展及路径探索”（HNJG-2020-0368）；2020年度湖南省学位与研究生教育改革研究项目“服务创新引领开放崛起战略背景下生态学研究生教育国际化研究”（2020JGYB153）；2020年度中南林业科技大学教学改革研究项目“‘双一流及新农科背景下森林生态学理论与实践教学一体化改革研究”（71302-12200073）

［作者简介］ 朱 宇（1987—），男，黑龙江佳木斯人，博士，中南林业科技大学生命科学与技术学院讲师，硕士生导师，主要从事3S技术森林生态应用研究；赵梅芳（1979—），女，湖南湘潭人，博士，中南林业科技大学生命科学与技术学院副教授，硕士生导师，主要从事3S技术森林生态应用研究；朱良军（1987—），男，江苏淮安人，博士，中南林业科技大学生命科学与技术学院讲师，硕士生导师，主要从事树木生长与气候变化关系研究。

［中图分类号］ G642.0；C229.29 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）13-0000-04 ［收稿日期］ 2022-11-11

2019年11月 ，中共中央、国务院印发《新时代爱国主义教育实施纲要》（以下简称《纲要》）中指出：“爱国主义是中华民族的民族心、民族魂，是中华民族最重要的精神财富，是中国人民和中华民族维护民族独立和民族尊严强大精神动力。”［1］党的二十大报告指出：“深入开展社会主义核心价值观宣传教育，深化爱国主义、集体主义、社会主义教育，着力培养担当民族复兴大任的时代新人。”［2］目前以课程思政为关键词的地理信息系统教学改革研究较多［3-8］，但关于新时代爱国主义教育背景下的“地理信息系统”课程思政元素挖掘与教学改革研究鲜有报道。

一、“地理信息系统”课程特点与开展课程思政改革的意义

“地理信息系统”课程不仅是地理信息科学、测绘科学等专业的重要课程，同时也是生态学、林学等领域的重要支撑技术，课程本身带有鲜明的地图性质，在挖掘维护国家主权与领土完整等课程思政元素方面具有其独特的优势。充分挖掘并突显“地理信息系统”课程所蕴含的新时代爱国主义课程思政元素具有重要意义。

二、“地理信息系统”爱国主义课程思政元素挖掘与案例

紧紧围绕《纲要》要求，采用结构式教学设计、润物无声式教学设计，以及新闻式教学设计方法将爱国主义课程思政元素嵌入“地理信息系统”课程教学。

（一）《绪论》章节（润物无声式教学设计）

理论与实际相结合，挖掘“地理信息系统”爱国主义课程思政元素。列举出身边常见的地理信息系统App，网络地理信息系统与移动地理信息系统相结合，如百度地图、高德地图上的公交、地铁线路查询导航功能，高铁管家等移动应用程序的列车实时运行地图，京东、淘宝等软件上的订单物流实时跟踪功能、美团外卖实时跟踪骑手位置功能，通过讲解引入移动互联网和高速铁路在我国的快速发展。授课过程中，学生自行下载、安装上述地理信息系统App。（1）亲身感受地理信息系统的便利，培养学习兴趣。亲自感受地理信息系统为日常生活带来的便利，亲自体会到地理信息系统并非仅仅是课堂上的知识，而距离实际生活并不遥远。（2）切身感受祖国的巨变，培养民族自豪。在党的领导下，我国改革开放四十多年来的巨大成就，尤其是在移动互联网以及基础设施建设等领域，我国走在了世界的前列，无需依赖外国，独立自主实现科技强国、交通强国、网络强国。使学生切身体验到我国近年来所取得的伟大成绩，增强学生的民族自豪感，感受社会主义制度的优越性，增强学生道路自信、理论自信信念。正如《纲要》中指出：“用党领导人民进行伟大社会革命的成果说话，用改革开放以来社会主义现代化建设的伟大成就说话，用新时代坚持和发展中国特色社会主义的生动实践说话，用中国特色社会主义制度的优势说话。”［1］

新闻事件与课程相结合，挖掘“地理信息系统”爱国主义课程思政元素：课程绪论章节中讲解了地理信息系统软件分类，即分为商业地理信息系统软件（Commercial GIS）和开源地理信息系统软件（Open source GIS）两种。针对发生的部分高校“Matlab软件被禁用”事件新闻热点为例（新闻式教学设计），启发学生思考，如果商业地理信息系统软件被禁用，该如何解决？（1）利用开源地理信息系统软件。如何通过利用开源地理信息系统软件（如QGIS）规避商业地理信息系统软件被禁用带来的弊端？如何运用开源地理信息系统软件进行学习、研究？必须加强学生自主学习能力建设。（2）使用我国独立自主设计研发的地理信息系统软件。此时可将地理信息系统应用课程进行适当扩展，引入开源空间信息基金会（Open Source Geospatial Foundation， OSGeo）（https：//www.osgeo.org/）、GDAL/ORG开源库（https：//gdal.org/）、C/C++高级程序设计等GIS软件开发相关话题，并结合授课教师以往地理信息系统程序设计开发经验，引导对地理信息系统兴趣浓厚的学生开展课外拓展学习与创新训练。激励学生投身开发我国自主知识产权的地理信息系统软件，提高学生的科技报国意识和新时代大学生的使命担当，报效祖国情怀。引导学生把个人理想追求融入国家和民族的事业中。正如《纲要》中指出：“在广大知识分子中弘扬爱国奋斗精神。我国知识分子历来有浓厚的家国情怀和强烈的社會责任感。……引导新时代知识分子把自己的理想同祖国的前途、把自己的人生同民族的命运紧密联系在一起。”［1］

（二）《矢量分析》章节（润物无声式教学设计）

错误识别与纠正相结合，挖掘“地理信息系统”爱国主义课程思政元素。我们必须清醒地认识到，在当今世界上仍存在着少数对我国不友好的组织，包括一些学术科研组织，我们要时刻警惕他们的言行，尤其是当涉及中国主权和领土完整。例如，国外某些组织对外发布的地图数据，可能存在着歪曲历史事实，损害我国主权和领土完整的情况。某些国外发布的数据存在一些常识性错误，需要纠正，特别是涉及我国主权和领土完整，如我国台湾、南海诸岛、钓鱼岛等我国固有领土。在教师授课过程中，可分为以下几个步骤：（1）展示正确版图、轮廓映入脑海。首先，可向学生展示我国正规地图出版社正式出版、标准的中华人民共和国地图，使学生熟知我国版图的正确轮廓。（2）识别地图错误、练就“火眼金睛”。学生查看外国发布的、含有错误的数据，向学生提问，哪些地方出现错误？引导学生揭批、寻找错误，使学生练就一双洞察地图错误的“火眼金睛”。（3）修正地图错误，还原事实真相。以外国发布的、含有错误的地图数据为反面典型案例，使用正确的边界线矢量图层，通过地理信息系统矢量分析演示操作，修正边界错误，形成正确的我国地图矢量数据，随后学生进行自主练习，掌握地理信息系统矢量分析方法，从而提高学生维护国家主权与领土完整的爱国意识。

（三）《坐标系统》章节（结构式教学设计）

国家安全教育与文件学习相结合，挖掘“地理信息系统”爱国主义课程思政元素。《坐标系统》章节讲解不同坐标系统之间相互转换与变换知识点时，讲述因为不同大地基准与椭球体的坐标系统之间的转换参数属于秘密，相关部门不对外公开。进而引入国务院部门文件学习，例如2020年6月，自然资源部、国家保密局关于印发《测绘地理信息管理工作国家秘密范围的规定》的通知（自然资发〔2020〕95号）及其附件《测绘地理信息管理工作国家秘密目录》提到：“2000国家大地坐标系、1954年北京坐标系、1980西安坐标系之间的相互转换参数。”［9］此类内容属于长期机密，进一步對学生进行国家安全教育，提高学生国家安全意识。

（四）《地图显示》章节（润物无声式教学设计、新闻式教学设计）

新闻事件与课程相结合，挖掘“地理信息系统”爱国主义课程思政元素。“我国抗击新冠肺炎疫情”世界疫情动态地图中使用了地理信息系统图层分级渲染功能。运用时间序列图动态展现我国抗击新冠肺炎疫情的成果，从中看出，我国成功地遏制了疫情的发展，以此激发学生热爱祖国、相信党和政府的爱国情怀，增强学生对道路自信、制度自信的信念。在教师授课过程中，可设置如下问题启发学生思考：（1）世界新冠肺炎疫情动态地图使用了哪一种图层渲染技术？答案：分级渲染。（2）该图层渲染所使用的色谱是离散突变型还是连续渐变型？答案：连续渐变型色谱。（3）若干国家矢量要素图斑显示为深红色，而我国矢量要素图斑显示为浅红色，说明什么？答案：深红色代表病例累计数量相对较多，浅红色代表病例累计数量相对较少，说明我国疫情防控取得显著成效。正如《纲要》中指出：“在历史与现实、国际与国内的对比中，引导人们深刻认识中国共产党为什么‘能、马克思主义为什么‘行、中国特色社会主义为什么‘好。”［1］

（五）《几何变换》章节（润物无声式教学设计）

地理与历史相互结合，挖掘“地理信息系统”爱国主义课程思政元素。以我国历史地理学科主要奠基人和开拓者、著名历史地理学家谭其骧先生主编，中国地图出版社出版的《中国历史地图集》为例，讲解如何利用纸质版材料开展地理信息系统研究。具体步骤如下：（1）以图集中的中国各个历史时期的纸质版疆域地图为原始图件，使用电子扫描设备对其进行扫描，形成电子扫描件。（2）载入电子扫描件，开启地理信息系统地理配准功能，将地图中经纬网交叉点坐标作为大地控制点，实现地理配准，获取正确的经纬度坐标。（3）在地理配准的基础上开启矢量化操作，形成各个历史时期的矢量数据。在教师授课过程中，可设置如下问题启发学生思考：请仔细观察古代各个时期图层中的中华民族母亲河之一的黄河河道，以及山东、江苏的沿海部分海岸线的历史变迁，尝试从地理学角度进行解析。通过一系列地理信息系统操作，激发学生对祖国悠久历史和灿烂文化的热爱。

结语

在党的二十大报告指引下，在《纲要》的要求下，在结构式、润物无声式以及新闻式教学设计原则指引下，通过理论与实际、新闻事件与课程、国家安全教育与文件学习、错误识别与纠正、时政与地理、宏观与微观、历史与地理相结合等手段，在“地理信息系统”各章节选取绪论、叠加分析、图层渲染、地理配准等知识点，深度挖掘新时代爱国主义课程思政元素，并融入课堂，使课堂充满活力、富有效率，从而吸引学生的注意力，引发思考，以期为新时代爱国主义教育背景下的高校课程教学改革提供借鉴。

参考文献

［1］中共中央 国务院印发《新时代爱国主义教育实施纲要》［EB/OL］.（2019-11-12）［2022-11-03］.http：//www.gov.cn/zhengce/2019-11/12/content_5451352.htm.

［2］习近平：高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗［EB/OL］.（2022-10-25）［2022-11-03］.http：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.

［3］吴佳妮，邹丹，肖汶斌，等.“地理信息系统”课程开展课程思政教学探讨［J］.教育教学论坛，2021（41）：129-132.

［4］李发源，焦浩洋.《地理信息系统原理》课程思政实验设计初探：以“一带一路”实验为例［J］.南京师大学报（自然科学版），2021，44（S1）：57-63.

［5］戚玉娇，张广奇.案例教学与课程思政融合模式下的园林专业“地理信息系统”课程改革探索［J］.现代园艺，2022，45（17）：176-178.

［6］孫伟伟，杨刚，陈碧远.地理信息系统课程思政教学探讨［J］.宁波大学学报（教育科学版），2020，42（5）：89-93.

［7］李玉芝，王启田.高职测绘地理信息类专业课程思政教学模式研究与实践：以“地理信息系统技术应用”为例［J］.测绘与空间地理信息，2022，45（9）：29-32.

［8］邓佩如，岳梦溪，杨宏伟.课程思政融入高职院校“地理信息系统”课程初探［J］.科学咨询（教育科研），2021（7）：99-100.

［9］自然资源部 国家保密局关于印发《测绘地理信息管理工作国家秘密范围的规定》的通知：自然资发〔2020〕95号［EB/OL］.（2020-06-18）［2022-11-03］.http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-07/08/content_5525075.htm.

Abstract： The geographic information system （GIS） course itself has a distinct cartographic character. It has its unique advantages in exploring the elements of curriculum ideology and politics， such as safeguarding national sovereignty and territorial integrity. At present， the studies on the teaching reform of curriculum ideology and politics in GIS under the background of patriotism education in the New Era rarely reported. Under the guidance of the principles of structural， subtle influence and journalistic teaching design， by combining news events and courses， national security education and document learning， error identification and correction， current politics and geography， history and geography， etc.， we selected knowledge points in each GIS chapter （e.g.， introduction， coordinate systems， overlay analysis， layer renderer， georeferencing， etc.） to deeply explore the elements of curriculum ideology and politics under the background of patriotism education in the New Era， in order to provide reference for the reform of curriculum ideology and politics under the background of patriotism education in the New Era.

Key words： teaching reform; geographic information system （GIS）; patriotism education in the New Era; curriculum ideology and politics; element mining