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地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展從20世紀(jì)90年代初期進(jìn)入起步階段。隨著社會(huì)進(jìn)步,地理信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,我國地理信息產(chǎn)業(yè)面對(duì)國際金融危機(jī)的沖擊仍然保持了強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭,“十一五”期間增幅超過300%,2011年產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值突破1500億元,從業(yè)人員約80萬人,從業(yè)機(jī)構(gòu)超過2萬家。國家測繪地理信息局推進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)是到2015年年總產(chǎn)值超過3000億元,到2020年年總產(chǎn)值達(dá)到10000億元。1998年教育部頒布了我國新的《普通高校本科專業(yè)目錄》,其中對(duì)高校本科專業(yè)行了調(diào)整,專業(yè)由原來的504個(gè)調(diào)整為294個(gè),教育部特別增設(shè)了地理信息系統(tǒng)專業(yè),這一點(diǎn)說明地理信息產(chǎn)業(yè)的特殊優(yōu)勢和生命力。2012年普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄再次調(diào)整,將地理信息系統(tǒng)專業(yè)改名為地理信息科學(xué)專業(yè)。經(jīng)各種資料的統(tǒng)計(jì)表明,2000年有37所院校設(shè)立了GIS專業(yè),2003年有93個(gè)高校開設(shè)了GIS專業(yè),2007年全國共有161所高校設(shè)置GIS專業(yè),2012年全國共有168所高校設(shè)置地理信息科學(xué)專業(yè)[1-2]。從而促進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大。
2地理信息科學(xué)專業(yè)發(fā)展面臨的問題與分析
2.1教師專業(yè)素養(yǎng)迫切需要提高
目前狀況是一些院?,F(xiàn)有的地理信息科學(xué)專業(yè)教師是從相關(guān)學(xué)科轉(zhuǎn)入地理信息科學(xué)專業(yè)的,大多數(shù)是從學(xué)校畢業(yè)又走入學(xué)校,并沒有機(jī)會(huì)從事實(shí)際地理信息系統(tǒng)研究、開發(fā)和應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)[3]。而地理信息科學(xué)技術(shù)本身發(fā)展又很迅速,這使得一些教師很難勝任所承擔(dān)的核心課程與專業(yè)課程教學(xué)任務(wù)。
2.2教材建設(shè)與培養(yǎng)目標(biāo)脫節(jié)
由于軟件的更新速度飛快,相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教材很難跟上。據(jù)此有些人提出了要大膽嘗試采用電子教材,某些部門或是軟件出品單位不要只是將精力放在軟件使用幫助上,也應(yīng)當(dāng)隨之出品入門級(jí)或更高檔次的電子實(shí)驗(yàn)教材,彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教材陳舊落后更新慢的問題。理論教材內(nèi)容更新滯后非常明顯,與各人才培養(yǎng)層次與方向脫節(jié),沒有針對(duì)各個(gè)培養(yǎng)層次和方向的統(tǒng)一化、系統(tǒng)化的教材的建設(shè)[4]。
2.3課程體系及教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需要脫節(jié)
各高校開辦地理信息科學(xué)專業(yè)時(shí),主要是依托已有相關(guān)專業(yè)構(gòu)建課程體系,無論是學(xué)科基礎(chǔ)課程,還是專業(yè)核心課程的設(shè)置,皆與地理信息系統(tǒng)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及社會(huì)需求脫節(jié)[5]。大多是根據(jù)本校的師資和學(xué)生的素質(zhì)來設(shè)置相應(yīng)的課程。還有因師資不足,涉及地理信息新理論、新技術(shù)、新方法的課程不能開設(shè),學(xué)生空間分析、地理信息系統(tǒng)技術(shù)二次開發(fā)與應(yīng)用的能力上得不到鍛煉,在工作中暴露出地理信息系統(tǒng)應(yīng)用能力差的缺陷,直接影響到該學(xué)校地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的聲譽(yù)[6]。
2.4專業(yè)目錄名稱與本學(xué)科內(nèi)涵不相適應(yīng)
隨著形勢的發(fā)展,逐漸暴露出一些問題。從地理信息科學(xué)專業(yè)分層次的培養(yǎng)來看,名稱上存在不相稱,一些專家建議,對(duì)于理科院?;驈牡乩砜茖W(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,完全可以稱為地理信息科學(xué)專業(yè),但對(duì)于工科院?;驈臏y繪等方向發(fā)展起來的,可以改稱為地理信息工程專業(yè)。筆者認(rèn)為經(jīng)過多年的磨合共融發(fā)展,也可能在將來二者會(huì)統(tǒng)一于新的名稱。
2.5資金投放不足
目前,高校地理信息科學(xué)專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng),同樣受到發(fā)展速度與投入增量不同步的影響,專業(yè)建設(shè)經(jīng)費(fèi)不足,儀器設(shè)備陳舊且不配套。特別是在一般本科類院校,在追求規(guī)模發(fā)展過程中,因資金不足與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要,對(duì)教學(xué)儀器設(shè)備與運(yùn)行保障經(jīng)費(fèi)采取緊縮政策[7]。
2.6全國地理信息科學(xué)專業(yè)的發(fā)展沒有一個(gè)統(tǒng)一的教育培養(yǎng)評(píng)價(jià)體系
對(duì)于這個(gè)專業(yè)培養(yǎng)的人才沒有相應(yīng)評(píng)價(jià)體系。尤其針對(duì)一般本院校來說,不論是以測繪為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,還是以地理科學(xué)為依托發(fā)展起來的地理信息科學(xué)專業(yè),都沒有真正融入到全國地理信息科學(xué)專業(yè)的大圈子里。要真正服務(wù)社會(huì),不應(yīng)靠少數(shù)頂級(jí)院校的科學(xué)進(jìn)展,更多是發(fā)揮好全國各地的地理信息科學(xué)專業(yè)的教育資源,讓地理信息科學(xué)的大眾化教育與培養(yǎng)復(fù)合型人才可以落到實(shí)處,從而彰顯地理視角。
3建議與發(fā)展策略
3.1地理信息科學(xué)教育應(yīng)遵循應(yīng)用科學(xué)的教育理念
這個(gè)專業(yè)無論是從測繪工科院校發(fā)展起來的還是從以地理學(xué)空間分析應(yīng)用為主的理科發(fā)展起來的,大家都會(huì)認(rèn)為本專業(yè)是理論實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科。從現(xiàn)在本科生、研究生的招生就業(yè)情況來分析,本科階段是扎實(shí)掌握基本理論的重要時(shí)期,研究生階段可注重與實(shí)踐相結(jié)合。大學(xué)本科階段要遵循教育的基本理念,而不是一味地追尋市場,更不能成為步入社會(huì)的培訓(xùn)場所。大學(xué)本科教育是思想和認(rèn)知善惡發(fā)育成型的階段,讓學(xué)生有能力去追求知識(shí)與真理,這是大學(xué)本科的教學(xué)核心。只有這樣才能在以后的工作中具有更強(qiáng)的創(chuàng)新能力。
3.2培養(yǎng)空間思維的教學(xué)模式不能變
空間思維能力不只是讓人知道東西南北,更多是分析和解決問題的空間維度。從另一個(gè)角度來看,地理信息科學(xué)的普及也是對(duì)全民空間思維能力的培養(yǎng),比如ESRI在美國會(huì)對(duì)小孩子進(jìn)行免費(fèi)的地理知識(shí)講解,使他們從小就能接觸到地理空間的概念,啟發(fā)了他們的空間想象力。
3.3人才培養(yǎng)上要在權(quán)威機(jī)構(gòu)中劃分出層次
從地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看,地理信息科學(xué)學(xué)位教育應(yīng)強(qiáng)化技能培訓(xùn),這部分人才培養(yǎng)就落在一些以測繪為基礎(chǔ)的工科院校發(fā)展起來的地理信息科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)上,突出地理信息科學(xué)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。而另一類別是以地理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的院校專業(yè)上應(yīng)突出地學(xué)方面的應(yīng)用??傊乩硇畔⒖茖W(xué)人才的培養(yǎng)既需要有能夠創(chuàng)新思路的人才,也要培養(yǎng)具有扎實(shí)知識(shí)的技能型人才,這樣才能共同推動(dòng)地理信息科學(xué)和地理信息產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
3.4通過任教資格考試、技術(shù)水平認(rèn)證來規(guī)范地理信息從業(yè)人員的水平
國家應(yīng)有相應(yīng)的政策法規(guī)來管理地理信息產(chǎn)業(yè)。規(guī)定必須要有相當(dāng)水平的從業(yè)人員才能承接各種項(xiàng)目。原因就是地理信息產(chǎn)業(yè)的相關(guān)行業(yè)關(guān)系人類社會(huì)正常發(fā)展,如果政策法規(guī)跟不上,那么將會(huì)一片混亂。3.5為一線地理信息科學(xué)教育工作者申請(qǐng)教學(xué)或科研項(xiàng)目建立一種運(yùn)行模式與保障機(jī)制筆者認(rèn)為可以從政府層面上建立一種運(yùn)行模式,保障地理信息科學(xué)教育工作者真正地申請(qǐng)到地理信息科學(xué)項(xiàng)目,如教育部科技司、國家測繪地理信息局、國家發(fā)改委高技術(shù)產(chǎn)業(yè)司等等或是中國測繪地理信息學(xué)會(huì)、中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)等各級(jí)協(xié)會(huì)都可以組織建立保障機(jī)制并實(shí)施這種運(yùn)行模式。
3.6分層次規(guī)范地理信息科學(xué)專業(yè)的課程體系
【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 地理信息科學(xué)專業(yè) 教學(xué)內(nèi)容改革
一、前言
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課,算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的兩大支柱。地理信息系統(tǒng)(GIS)是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下,對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。作為計(jì)算機(jī)專業(yè)核心課程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是GIS專業(yè)的核心課程。然而,計(jì)算機(jī)專業(yè)和GIS專業(yè)學(xué)生專業(yè)背景不同,學(xué)習(xí)重點(diǎn)也不同。因此,在GIS專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過程中,根據(jù)本專業(yè)的需求,并結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),設(shè)計(jì)合理的教學(xué)內(nèi)容是十分必要的。
二、GIS專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在問題
通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握:數(shù)據(jù)的各種邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu),包括線性表、棧、隊(duì)列、串、樹、圖等;基于各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種運(yùn)算,如插入、刪除、檢索等;基于各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法,例如基于圖的最短路徑分析、查找算法等;分析算法的效率,主要指算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度[1]。
GIS專業(yè)是一門集地理學(xué)、計(jì)算機(jī)、遙感技術(shù)和地圖學(xué)于一體的新型專業(yè)。GIS專業(yè)的學(xué)生不僅要有深厚的計(jì)算機(jī)功底,而且還應(yīng)該具有較強(qiáng)的空間思維能力,能夠處理和分析二維/三維的地理空間數(shù)據(jù)。然而教師在當(dāng)前的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過程中,普遍重視非空間數(shù)據(jù)的處理,較少涉及空間數(shù)據(jù)的組織和管理。同時(shí),學(xué)生對(duì)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與GIS專業(yè)的關(guān)系非常疑惑,特別是常規(guī)的教學(xué)內(nèi)容與方法,不能與專業(yè)相結(jié)合,學(xué)習(xí)起來就比較困難。
通過近幾年的教學(xué)研究,筆者在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過程引入空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、空間數(shù)據(jù)管理、空間關(guān)系、空間分析等與GIS專業(yè)關(guān)系密切的教學(xué)內(nèi)容,使得學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有了更好的理解,對(duì)GIS的學(xué)習(xí)也有了很好的促進(jìn)作用。
三、GIS專業(yè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容改革實(shí)踐
(一)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)算
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究內(nèi)容包括線性表、棧、隊(duì)列、串、樹、圖等結(jié)構(gòu)。它們不僅能夠?qū)Ψ强臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá),也能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過程中,對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)的不再是整型、浮點(diǎn)型、字符型等簡單類型,還可以是各種各樣的空間數(shù)據(jù)。
在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中,要求學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)點(diǎn)、線和面等不同維度的矢量和柵格空間數(shù)據(jù)、影像空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)體(或類),并實(shí)現(xiàn)線性表、棧、隊(duì)列、串、樹、圖等結(jié)構(gòu)的定義和運(yùn)算,使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠處理各種類型的空間數(shù)據(jù)。
(二)樹結(jié)構(gòu)用于空間數(shù)據(jù)管理
在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中,要求學(xué)生能夠利用樹結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)典型的空間數(shù)據(jù)索引??臻g數(shù)據(jù)的一個(gè)非常重要的特性是其海量特征。海量的空間數(shù)據(jù)管理,需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的空間索引。作為一種輔的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),空間索引介于空間操作算法和空間對(duì)象之間,它通過篩選作用,排除大量與特定空間操作無關(guān)的空間對(duì)象,從而提高空間操作的速度和效率。比較有代表性的空間索引有格網(wǎng)索引、四叉樹索引、R樹和R+樹索引、CELL樹索引。
空間索引的設(shè)計(jì)需要樹結(jié)構(gòu)的支持。例如,四叉樹空間索引的構(gòu)建可以用樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。通過建立樹結(jié)構(gòu)表示,表達(dá)地理空間對(duì)象,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的快速檢索。
(三)圖結(jié)構(gòu)用于空間關(guān)系表示
GIS不僅關(guān)心空間目標(biāo)自身的幾何特征及屬性,還必須能夠處理其與所處環(huán)境間的關(guān)系。因此,在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中,要求學(xué)生掌握空間關(guān)系的基本理論并設(shè)計(jì)相應(yīng)的圖結(jié)構(gòu),使圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ω鞣N空間關(guān)系進(jìn)行計(jì)算機(jī)表達(dá)。
空間關(guān)系是GIS的核心研究內(nèi)容之一,主要包含拓?fù)洹⒎轿缓投攘靠臻g關(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系描述了空間對(duì)象在拓?fù)渥儞Q下的拓?fù)洳蛔兞?;方位關(guān)系描述了空間對(duì)象之間的相對(duì)位置信息;度量空間關(guān)系是用某種度量空間中的度量來描述對(duì)象間的關(guān)系。因此,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)支持空間關(guān)系的計(jì)算機(jī)表達(dá),也是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過程中的重點(diǎn)。
空間關(guān)系可以通過圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表達(dá)。圖G是由集合V(G)和E(G)組成,記為G=(V,E),其中V(G)是頂點(diǎn)的非空有限集合,E(G)是邊的有限集合,邊是點(diǎn)的無序?qū)蛴行驅(qū)?。在空間關(guān)系的表達(dá)過程中,采用頂點(diǎn)表示地理空間對(duì)象,邊表示地理空間對(duì)象之間的空間關(guān)系。V(G)表示地理空間對(duì)象集合,E(G)表示地理空間對(duì)象關(guān)系的集合。然而,地理空間對(duì)象之間存在多種空間關(guān)系,例如,地理空間對(duì)象A和B之間的拓?fù)潢P(guān)系為相離、方位關(guān)系為東、度量關(guān)系為10米。這就需要定義多種子圖,分別表達(dá)不同的空間關(guān)系,然后將各種子圖進(jìn)行合并,形成一更高級(jí)別的圖集合??梢远x圖的集合:,其中,表示圖的集合,分別表示各種子圖。
(四)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于空間分析
GIS包含很多空間分析方法,如疊置分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析等。其中,網(wǎng)絡(luò)分析通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)和分配情況,對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源的優(yōu)化問題進(jìn)行研究。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中,要求學(xué)生掌握空間分析的基本理論并設(shè)計(jì)相應(yīng)的圖結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的Dijkstra算法進(jìn)行路徑選擇、資源分配和網(wǎng)流量分析。
網(wǎng)絡(luò)分析可以通過圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。例如,基于圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的Dijkstra算法能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析,能夠選取一條最優(yōu)的路徑,也可以選擇合理的資源配置中心,同樣可以選擇最佳的布局中心。
四、結(jié)論和展望
空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、空間數(shù)據(jù)管理、空間關(guān)系、空間分析是GIS專業(yè)的核心研究內(nèi)容。教師結(jié)合GIS專業(yè)特色,對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在GIS方面的應(yīng)用,使教學(xué)內(nèi)容更具有針對(duì)性,既有利于增強(qiáng)GIS專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣,又有利于GIS專業(yè)人才培養(yǎng)。
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摘 要:隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展,GIS已經(jīng)成為與地理空間信息有關(guān)的各行各業(yè)的基本工具。本文在分析非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)目標(biāo)、專業(yè)學(xué)科背景等問題的基礎(chǔ)上,對(duì)非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)教學(xué)中從課程內(nèi)容安排、教學(xué)方法、考試設(shè)置等方面進(jìn)行了分析總結(jié),并提出了對(duì)非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)的一些建議。
關(guān)鍵詞:非GIS專業(yè);地理信息系統(tǒng);課程教學(xué)
1、非GIS專業(yè)開設(shè)GIS課程的必要性
地理信息系統(tǒng)(GIS,Geographic Information System)是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下,對(duì)整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)[1]。從上世紀(jì)60年代初開始興起,經(jīng)過50多年的發(fā)展,GIS已經(jīng)滲透到與空間信息相關(guān)的各個(gè)行業(yè),成為各個(gè)行業(yè)解決問題的基本工具,從而使得GIS專業(yè)人才的需求大量增加。由于GIS是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測繪、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)等為一體的新興邊緣學(xué)科[2]。相對(duì)于GIS專業(yè)的學(xué)生,非GIS專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠,對(duì)GIS先行課程如計(jì)算機(jī)、地圖學(xué)、地理學(xué)、測繪學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫等知識(shí)不甚了解。導(dǎo)致非GIS專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)抓不住重點(diǎn),覺得理論性太強(qiáng),學(xué)習(xí)很吃力,和本專業(yè)聯(lián)系不大,不敢興趣。所以非GIS專業(yè)的GIS課程設(shè)計(jì)與教學(xué)方法必須結(jié)合本專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。
2、課程教學(xué)安排的探討
非GIS課程的設(shè)計(jì)應(yīng)緊密結(jié)合本專業(yè),使學(xué)生掌握GIS的基本概念,熟悉數(shù)據(jù)的組織和管理常采用的方法,掌握空間數(shù)據(jù)的采集、輸入和編輯等基本內(nèi)容和方法,熟悉GIS空間分析的基本方法,能夠以GIS軟件為基本工具,解決自己所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H問題。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),必須根據(jù)專業(yè)需求制定教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃和實(shí)綱,確定合理的課時(shí)、學(xué)分、授課方式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等,根據(jù)專業(yè)需求進(jìn)行內(nèi)容的篩選,在理論課和實(shí)驗(yàn)課之間進(jìn)行合理課時(shí)分配,確定考核形式和要求。
2.1教學(xué)內(nèi)容組織
地理信息系統(tǒng)是一門典型的交叉型邊緣學(xué)科,其顯著特點(diǎn)是多學(xué)科集成,涉及的知識(shí)面廣,發(fā)展與內(nèi)容更新的速度快,滲透性和空間抽象性強(qiáng),研究對(duì)象的空間尺度變化大。對(duì)于非GIS專業(yè)而言,由于專業(yè)課程的限制,在基本知識(shí)缺乏的情況下,對(duì)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容組織和篩選就顯得尤為重要。
因此,在編制非GIS專業(yè)的教學(xué)大綱時(shí),應(yīng)考慮非GIS專業(yè)學(xué)生的專業(yè)背景,讓學(xué)生了解GIS的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢,對(duì)GIS有基本的認(rèn)識(shí)與了解。同時(shí),讓學(xué)生熟練掌握GIS的數(shù)據(jù)來源,利用GIS專業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和編輯、空間分析以及GIS產(chǎn)品的制作與輸出的方法。了解地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)模型與建模等部分內(nèi)容。培養(yǎng)非GIS專業(yè)學(xué)生利用GIS知識(shí)解決問題的基本意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生利用GIS處理本專業(yè)基本問題的能力。
2.2理論教學(xué)模式
非GIS專業(yè)的地理信息系統(tǒng)課程宜采用靈活多變的教學(xué)模式。理論課程采用多媒體進(jìn)行教學(xué),在教學(xué)行式上,采取講解、演示、課堂討論和案例分析等多種形式相結(jié)合,針對(duì)不同專業(yè)需求,選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)形式,突出重點(diǎn)、培養(yǎng)學(xué)生靈活的思維模式和學(xué)習(xí)方法,通過具體實(shí)例讓學(xué)生了解GIS在實(shí)際生活中的應(yīng)用。如對(duì)比學(xué)生熟悉的選課以及查詢成績的教學(xué)管理系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng),讓其了解其他管理信息系統(tǒng)與“地理”信息系統(tǒng)兩者之間的區(qū)別與聯(lián)系,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情。非GIS專業(yè)開展GIS課程的目的是為其專業(yè)提供一個(gè)GIS分析手段,最終目的還是要用來解決其專業(yè)領(lǐng)域的問題。因此,在講解GIS在本專業(yè)的具體應(yīng)用時(shí),采用案例分析的方式,使學(xué)生熟悉利用GIS解決實(shí)際問題的流程和空間分析的基本方法與特點(diǎn)。但是,在案例的選擇非常重要,應(yīng)選擇學(xué)生所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的應(yīng)用案例。
2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇
上機(jī)實(shí)驗(yàn)是從理論到實(shí)際應(yīng)用的重要環(huán)節(jié),許多內(nèi)容如數(shù)據(jù)采集、編輯、空間查詢與分析、地圖的編制與輸出等都必須通過實(shí)驗(yàn),才能夠真正理解和掌握。同時(shí)激發(fā)同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)的欲望。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)除與教學(xué)內(nèi)容同步外,還應(yīng)與相關(guān)專業(yè)緊密結(jié)合,最好是以學(xué)生所學(xué)專業(yè)問題為實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),選取適量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過GIS的不同專業(yè)軟件操作,達(dá)到解決問題的目的。軟件一般選擇比較成熟的ESRI公司的ArcView軟件和ArcGIS軟件。從簡到難,要求學(xué)生對(duì)這2款軟件的界面、基本功能以及一般的空間分析功能能夠熟練的操作。針對(duì)不同專業(yè)需求,實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容應(yīng)盡可能地與其專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。通過實(shí)驗(yàn)操作,使學(xué)生能夠利用所學(xué)的GIS知識(shí),與專業(yè)相結(jié)合來解決專業(yè)領(lǐng)域的問題。有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,加深學(xué)生對(duì)GIS理論知識(shí)和本專業(yè)之間的聯(lián)系。通過這樣的實(shí)驗(yàn)課程,不但加深了對(duì)GIS的基本功能的了解,而且能夠利用GIS工具解決專業(yè)實(shí)際問題的方法,從而達(dá)到真正的學(xué)以致用。
2.4考核方式上選擇
要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維模式、拓寬在GIS領(lǐng)域的知識(shí),就必須改變考試方法和考試內(nèi)容,使考試方式靈活多樣。要拋開傳統(tǒng)的對(duì)課本內(nèi)容死記硬背,出現(xiàn)高分低能現(xiàn)象的考試形式,針對(duì)非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)和課程本身的特點(diǎn),可以采用如課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)成果、讀書報(bào)告、設(shè)計(jì)、考試等多種方式相結(jié)合,成績按一定比例分配的考核行式。這樣使學(xué)生能拋開課本,養(yǎng)成隨時(shí)查閱相關(guān)資料的習(xí)慣,并能分析研究問題,提出自己的見解。為了真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,最后針對(duì)考試的內(nèi)容要合理的選?。撼丝疾閷W(xué)生對(duì)基本知識(shí)掌握的程度,還需要考核學(xué)生與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的軟件操作能力和實(shí)際應(yīng)用分析能力。通過這樣的形式,改變學(xué)生臨時(shí)抱佛腳的不良學(xué)習(xí)風(fēng)氣,能較好的體現(xiàn)教學(xué)效果,促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3.結(jié)束語
由于GIS本身的特點(diǎn)以及在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用、以及GIS空間分析能力的不斷提高,使得GIS被越來越多的專業(yè)所應(yīng)用。然而針對(duì)不同專業(yè)和技術(shù)背景的人員,對(duì)GIS的理論及應(yīng)用的掌握是有所不同的。非GIS專業(yè)教學(xué)過程中應(yīng)采取與專業(yè)緊密結(jié)合的多樣化教學(xué)方式,從多環(huán)節(jié)進(jìn)行合理的設(shè)置和優(yōu)化。另外,加強(qiáng)GIS授課者自身綜合素質(zhì)的培養(yǎng),提高其相關(guān)專業(yè)水平,也是促進(jìn)GIS教學(xué)質(zhì)量提高的重要指標(biāo)。
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隨著人們對(duì)旅游地理信息認(rèn)識(shí)的逐步深入以及智能旅游的發(fā)展,地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)的在旅游業(yè)應(yīng)用范圍越來越寬廣,這也就要求進(jìn)入旅游相關(guān)領(lǐng)域的旅游類專業(yè)畢業(yè)生必須具備一定的GIS基礎(chǔ)。因此,對(duì)于旅游類專業(yè)來說,將GIS技術(shù)運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐和科研項(xiàng)目中,是旅游學(xué)科知識(shí)體系演化和變革的需要,是旅游學(xué)科融合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶。為此,國內(nèi)外學(xué)者從旅游類GIS課程設(shè)置,課程內(nèi)容、教學(xué)過程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行了研究,但在實(shí)際教學(xué)中仍存在各類問題,如對(duì)GIS的重要性認(rèn)識(shí)不足、課程教學(xué)內(nèi)容與旅游專業(yè)脫節(jié)、教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏針對(duì)性等。就此,本文首先對(duì)旅游學(xué)科GIS的作用進(jìn)行了分析,進(jìn)而提出了旅游類專業(yè)GIS課程教學(xué)改革框架,為旅游類專業(yè)的課程教學(xué)改革提供一種路徑。
一、GIS在旅游學(xué)科中的作用
從GIS學(xué)科發(fā)展來看,GIS從地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems,GIS)向地理信息科學(xué)(GeographicInformationScience,GIS)發(fā)展是在1992年前后。從單純GIS科學(xué)知識(shí)傳授到GIS科學(xué)思想傳播的升華,是最近十年的事情。伴隨Web技術(shù)的普及,地理信息服務(wù)(GeographicInformationService,GIS)成為當(dāng)前GIS研究的熱點(diǎn)之一。GIS是一個(gè)發(fā)展的技術(shù)、科學(xué)、服務(wù),GIS的發(fā)展必然延伸其在旅游學(xué)科中的應(yīng)用,也必然帶來旅游課程教學(xué)內(nèi)容的革新。
(一)作為技術(shù)的GIS(GeographicInformationSystems)
GIS技術(shù)為旅游發(fā)展提供一種重要技術(shù)保障。旅游者通過空間移動(dòng)行為,與旅游環(huán)境的產(chǎn)生交互過程,形成旅游者活動(dòng)規(guī)律。可見,旅游者活動(dòng)信息屬于一種發(fā)生在旅游環(huán)境內(nèi)、具有嚴(yán)格地理維的地理信息。GIS技術(shù)對(duì)旅游地理信息進(jìn)行高效獲取、存儲(chǔ)、管理、分析和表達(dá)與傳輸,以其高效處理海量空間數(shù)據(jù)、高效制圖技術(shù)、動(dòng)態(tài)過程分析等特點(diǎn),為旅游資源調(diào)查、旅游線路規(guī)劃、旅游信息服務(wù)等領(lǐng)域提供了嶄新的手段。由此,GIS技術(shù)與3G技術(shù)、VR技術(shù)、Web技術(shù)等共同組成旅游信息化的重要部分,這也是旅游院校引進(jìn)GIS課程的主要原因之一。
(二)作為科學(xué)的GIS(GeographicInformationScience)
作為科學(xué)思想的GIS為旅游發(fā)展提供一種空間思維方式。旅游學(xué)科屬于研究人的學(xué)科,具有社會(huì)科學(xué)的屬性,導(dǎo)致旅游類專業(yè)培養(yǎng)側(cè)重于管理能力但忽略空間思維能力的培養(yǎng)。如何理解旅游現(xiàn)象空間關(guān)聯(lián)性,如何高效利用旅游者活動(dòng)信息進(jìn)行市場營銷、旅游企業(yè)管理、旅游行業(yè)監(jiān)測等,成為旅游院校學(xué)生邏輯思維培養(yǎng)面臨的一個(gè)難題。旅游類專業(yè)開設(shè)GIS課程能有效地改變這種局面。其原因是GIS學(xué)科以計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)為背景,強(qiáng)調(diào)邏輯性;通過對(duì)GIS理論理解和軟件應(yīng)用,學(xué)生能深刻理解數(shù)字旅游空間模型的概念和原理,突破對(duì)空間的主觀感受。如此一來,GIS課程就會(huì)使旅游類專業(yè)學(xué)生的思維方式更加理性且邏輯,而這恰好是當(dāng)代旅游人才所必需的思維能力之一。
(三)作為服務(wù)的GIS(GeographicInformationService)
GIS技術(shù)為旅游產(chǎn)業(yè)提供位置服務(wù)(LBS)。旅游活動(dòng)作為一種空間移動(dòng)的人類行為,需要大量的地理信息為其服務(wù)。作為位置信息技術(shù),GIS技術(shù)天生就是一種精準(zhǔn)的空間信息管理系統(tǒng),因而與生俱來兼具提供位置服務(wù)和管理信息系統(tǒng)的屬性。因此,建立旅游信息系統(tǒng)是GIS應(yīng)用最重要的領(lǐng)域之一。國內(nèi)對(duì)于旅游地理信息系統(tǒng)的研究已經(jīng)積累了較多的成果,根據(jù)旅游者對(duì)旅游信息服務(wù)體系的要求,利用GIS可以建立不同尺度、不同類型的旅游信息系統(tǒng),給旅游者提供數(shù)據(jù)庫查詢,從而為旅游消費(fèi)決策提供信息支持。
二、旅游類專業(yè)GIS課程教學(xué)改革框架建構(gòu)
旅游類GIS課程教學(xué)目標(biāo)是服務(wù)于旅游學(xué)科,屬于GIS學(xué)科的應(yīng)用層面。在此課程定位下,如何挖掘有限學(xué)時(shí)(36學(xué)時(shí),2學(xué)分),合理布局理論和實(shí)踐學(xué)時(shí),是獲得教學(xué)效果的關(guān)鍵。本文結(jié)合旅游學(xué)科特點(diǎn)與GIS課程實(shí)踐,引入“逆向”和“分步驟”的項(xiàng)目化教學(xué)模式,對(duì)GIS課程進(jìn)行如下改革:
(一)教學(xué)目標(biāo):培養(yǎng)旅游專業(yè)人才的邏輯思維方式和空間分析能力
旅游類GIS課程目標(biāo)建設(shè)可分為:(1)習(xí)得GIS軟件應(yīng)用技能,通過課堂講授并結(jié)合課堂演示和上機(jī)實(shí)踐,要求學(xué)生掌握一種GIS軟件的核心功能,具備熟悉運(yùn)用GIS軟件的能力;(2)運(yùn)用GIS技術(shù)解決旅游問題,要求學(xué)生能夠理解GIS理論框架和運(yùn)用GIS技術(shù)解決旅游規(guī)劃、旅游營銷等專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際問題,以及了解GIS發(fā)展前沿和趨勢;(3)為旅游提供GIS服務(wù),使學(xué)生能夠勝任與GIS軟件有關(guān)的旅游管理工作。
(二)教學(xué)內(nèi)容:“實(shí)驗(yàn)-原理-實(shí)習(xí)”融合形成“逆向階梯式”教學(xué)內(nèi)容體系
旅游類專業(yè)GIS課程的教學(xué)內(nèi)容取決于教學(xué)目標(biāo)及其在旅游學(xué)科知識(shí)體系中發(fā)揮的作用。教學(xué)內(nèi)容可進(jìn)一步劃分為三個(gè)模塊,包括:實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,基礎(chǔ)理論和課程設(shè)計(jì),這三個(gè)模塊形成一個(gè)階梯狀的進(jìn)階式教學(xué)體系(見圖1)。具體而言,實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練模塊重點(diǎn)以主流GIS軟件(如ArcGIS)基本操作為核心,目的在于對(duì)工具軟件的認(rèn)知和熟悉。先“做練習(xí),后講原理,再練習(xí),再回顧”,逆向循環(huán)學(xué)習(xí)方式,提高學(xué)時(shí)利用率?;A(chǔ)理論模塊重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)GIS的基本概念和知識(shí)體系;具體內(nèi)容包括GIS經(jīng)典概念和理論的介紹和地學(xué)背景知識(shí)補(bǔ)充介紹。課程設(shè)計(jì)模塊包括:地圖制圖、遙感數(shù)字圖像解譯、GIS空間分析等,該模塊是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心,圍繞“校園景區(qū)”,采用項(xiàng)目化的方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)GIS軟件核心功能的應(yīng)用。
(三)教學(xué)方法:面向?qū)嵺`的案例化、項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)模式
(1)演示教學(xué)法:該方法主要針對(duì)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練模塊,主要是解決學(xué)生對(duì)GIS課程的感性認(rèn)識(shí)問題,即讓學(xué)生熟悉GIS軟件的基本功能模塊、主要操作方式和基本概念。具體操作是,教師首先借助GIS軟件,演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,講解實(shí)驗(yàn)中地學(xué)問題或模型的GIS軟件處理過程;然后學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成相應(yīng)的模擬操作,了解實(shí)驗(yàn)軟件的處理運(yùn)作方式。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師分析與評(píng)價(jià)GIS軟件各個(gè)模塊功能和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(2)案例教學(xué)法:該方法主要應(yīng)用與基礎(chǔ)理論模塊,目的在于解決旅游類專業(yè)學(xué)生對(duì)GIS基礎(chǔ)理論難以理解問題,進(jìn)一步提高學(xué)生分析和解決問題能力。案例選取是該模塊的首要條件。在教學(xué)過程中,取之于旅游產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的案例素材比較復(fù)雜,需將案例精簡成為教學(xué)素材,以利于提高學(xué)生利用GIS工具解決實(shí)際問題的興趣,同時(shí)能促進(jìn)對(duì)GIS軟件的掌握及基礎(chǔ)理論理解。例如在自駕游線路規(guī)劃問題上,可精簡成采用臨近分析、網(wǎng)絡(luò)分析和緩沖區(qū)分析等功能進(jìn)行建模分析。(3)項(xiàng)目教學(xué)法:該方法應(yīng)用于課程設(shè)計(jì)模塊,主要是解決教學(xué)內(nèi)容與旅游專業(yè)脫節(jié)的問題。在教學(xué)實(shí)踐中,將校園類比成景區(qū),開展面向旅游景區(qū)的項(xiàng)目化教學(xué),基本實(shí)施環(huán)節(jié)如下:建立項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),依據(jù)班級(jí)情況,每5-7名學(xué)生組成一個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),作為教學(xué)的基本組織和實(shí)施單位,完成一個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目設(shè)計(jì)。應(yīng)用項(xiàng)目招標(biāo),開設(shè)校園旅游線路規(guī)劃、校園旅游資源調(diào)查與評(píng)價(jià)、校園旅游適宜度評(píng)價(jià)、虛擬校園、校園電子導(dǎo)游等項(xiàng)目,學(xué)生以申報(bào)“國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目”方式招標(biāo)立項(xiàng)。項(xiàng)目實(shí)施輔導(dǎo),課程建立2名主講教師、2名研究生助理共同輔導(dǎo)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)完成項(xiàng)目任務(wù);學(xué)生必須做到及時(shí)與指導(dǎo)教師共同討論、交流項(xiàng)目思路及分享應(yīng)用設(shè)計(jì)成果。項(xiàng)目成果提升,學(xué)生在課程結(jié)束時(shí)提交應(yīng)用項(xiàng)目報(bào)告和進(jìn)行項(xiàng)目答辯,對(duì)其取得的學(xué)習(xí)和研究的成果進(jìn)行評(píng)估,鼓勵(lì)學(xué)生撰寫科技小論文,整理發(fā)表。
三、結(jié)語
一、課堂教學(xué)中一定要關(guān)注“三維目標(biāo)”的落實(shí)
目前,高中地理教學(xué)設(shè)計(jì)已采用“三維”模式,即在知識(shí)與能力、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三維目標(biāo)達(dá)成的過程中,不僅要關(guān)注知識(shí)的傳授,更要關(guān)注知識(shí)的形成過程,學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,以及地理知識(shí)靈活運(yùn)用解決新問題的能力。學(xué)生只有在掌握基本的地理知識(shí)和具體的地理原理的同時(shí),才能形成地理學(xué)習(xí)的初步能力,才能真正學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),才會(huì)產(chǎn)生愛國主義情感、正義感、社會(huì)責(zé)任感以及正確的生活態(tài)度、做人態(tài)度和科學(xué)的人生觀、世界觀、價(jià)值觀。因此,要真正實(shí)現(xiàn)新課程下地理課堂教學(xué)的優(yōu)化,一定要關(guān)注“三維目標(biāo)”的落實(shí)。
二、實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的形式要多樣化但不能只走“形式”
地理新課程標(biāo)準(zhǔn)提倡多樣化的教學(xué)形式。在課堂教學(xué)實(shí)施的過程中,為了給學(xué)生學(xué)習(xí)地理營造一個(gè)興趣盎然的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣,老師們積極探索多種教學(xué)形式,如課堂討論、拼地圖游戲、開展地理知識(shí)競賽等。但有些活動(dòng)作為一種教學(xué)形式只是一種點(diǎn)綴,例如我們熟知的“地球上存在生命的原因”這一問題,課本上就可以找到答案,只要給學(xué)生時(shí)間看書,學(xué)生就能歸納出來,討論實(shí)在是畫蛇添足,不但不能開啟學(xué)生的思維,引發(fā)爭論,迸出火花,久而久之還會(huì)泯滅學(xué)生思考的熱情。
三、課堂上注重培養(yǎng)學(xué)生自主探究、創(chuàng)新和實(shí)踐地理問題的能力
愛因斯坦說:“最重要的教育方法是鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)際行動(dòng)?!毙抡n標(biāo)要求學(xué)生圍繞問題情境,給學(xué)生充足的時(shí)間和空間,放手讓學(xué)生自主探究,從而在過程中開發(fā)學(xué)生的智能,展示全體學(xué)生的個(gè)性、創(chuàng)造性、能動(dòng)性、提高學(xué)生的素質(zhì)。例如關(guān)于正午太陽高度角變化這一知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),就可以讓學(xué)生通過連續(xù)觀察、測量、記錄某一物體影子長度在一天中的變化,證實(shí)正午太陽高度角的變化及其變化規(guī)律。同時(shí)對(duì)能力較強(qiáng)的同學(xué),加深對(duì)正午太陽高度角變化規(guī)律的理解,以此提高學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐地理問題的能力。
關(guān)鍵詞: 新課程;中學(xué)地理;課堂教學(xué)
隨著新課程改革的實(shí)施,中學(xué)地理教學(xué)的理念發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。中學(xué)地理新課標(biāo)的基本理念是學(xué)習(xí)有用的地理,這樣有利于凸現(xiàn)地理學(xué)科的價(jià)值;有利于提高地理學(xué)習(xí)的興趣;有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng);有利于增強(qiáng)生活能力。新課程改革所倡導(dǎo)的是教師改變教學(xué)方式,同時(shí)學(xué)生也改變地理學(xué)習(xí)方式,倡導(dǎo)主動(dòng)參與、樂于探究、交流與合作。
一、新課標(biāo)下課堂教學(xué)改革的切入點(diǎn)
1、教師應(yīng)更新教學(xué)觀念,以學(xué)生為主體
中學(xué)地理新課標(biāo)對(duì)教師的要求也發(fā)生了變化,需要教師在熟悉新課程理念的基礎(chǔ)上,要對(duì)自身教師的角色上進(jìn)行反思,教師不光要有扎實(shí)的地理專業(yè)知識(shí)、教學(xué)理論,而且要有充實(shí)的教學(xué)實(shí)踐知識(shí)。這樣才能有基礎(chǔ)把學(xué)生教育好。當(dāng)然,教育觀念對(duì)教學(xué)起著指導(dǎo)和統(tǒng)率的作用。在過去的教學(xué)中,教師絕對(duì)是課堂教學(xué)的主角,教師在講臺(tái)上講的是不亦樂乎,但學(xué)生到底學(xué)到了多少、接受了多少缺從來也沒引起教師的關(guān)注,教學(xué)中只關(guān)注老師的教,而忽視了學(xué)生的學(xué),使教師成為了“講師”,而學(xué)生卻成了聽眾,束縛了學(xué)生的思維。長期以來的角色錯(cuò)位必然挫傷學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生缺乏了創(chuàng)造的激情和靈感,這和我們努力培養(yǎng)具有開拓精神、創(chuàng)造能力的高素質(zhì)人才的目標(biāo)是背道而馳的。為此,教師要改變教學(xué)觀念。德國教育家第斯多惠說過“教學(xué)的藝術(shù),不在于傳授本領(lǐng)而在于激勵(lì)、喚醒、鼓舞”,衡量一節(jié)課的質(zhì)量不是看老師用了那些花哨的教學(xué)手段、不在于課堂氣氛如何的活躍,更重要是看學(xué)生接受了多少。在教學(xué)過程中,知識(shí)不是由教師直接灌輸給學(xué)生,知識(shí)的結(jié)論不是由教師直接給出,而是學(xué)生在一定的問題情景中,在老師和同學(xué)的幫助下,以自身為主.利用教材和圖冊(cè)等必要的學(xué)習(xí)材料,圍繞問題,收集、加工、處理信息,獨(dú)立思考,協(xié)作討論,教師點(diǎn)撥,最終得出問題的結(jié)論,獲得新知識(shí)。
2、教師應(yīng)努力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
興趣是最好的老師,興趣是驅(qū)使學(xué)生去學(xué)好功課的內(nèi)在動(dòng)力。因此,在新課程教學(xué)過程中,必須調(diào)動(dòng)一切因素,積極激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,創(chuàng)設(shè)一種生動(dòng)活潑、引人入勝的情境,激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈渴求知識(shí)的欲望,使他們自覺地、主動(dòng)地去探索問題,尋求知識(shí)目標(biāo),用自己潛藏的內(nèi)在動(dòng)力去突破重點(diǎn)、難點(diǎn),從而取得更好的成績。因此要求教師在課堂的預(yù)設(shè)上下功夫,如何把這堂課的內(nèi)容先吸引學(xué)生的眼球,也就是如何精彩的課堂引入,激發(fā)學(xué)生的興趣,掀起學(xué)生積極情感的浪潮,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)注意多將課本中的內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系起來,讓學(xué)生能夠?qū)W以致用,貼近生活,讓學(xué)生找到自身和課本的切合點(diǎn),把學(xué)生所熟悉的內(nèi)容引入到教室的課堂教學(xué)中讓學(xué)生體會(huì)到原來課本中的地理在生活中無處不在,這樣學(xué)生在理解和掌握上也比較容易。
3、教師應(yīng)注重課堂教學(xué)的預(yù)設(shè)
隨著新課程大刀闊斧的改革,課堂中自主、合作、探究的教學(xué)模式的得以深化,課堂教學(xué)重知識(shí)的動(dòng)態(tài)生成越來越顯著,這也對(duì)教師的課堂教學(xué)的預(yù)設(shè)提出了更高的要求。因此,只有教師緊跟時(shí)代步伐,精心備課,才能設(shè)計(jì)好的教案,進(jìn)而提高課堂效率。
(1)明確教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)在課堂教學(xué)中起到提綱挈領(lǐng)的作用。因此,要求教師在課堂前就要明確所要講授章節(jié)的教學(xué)目標(biāo),這樣才能做到有的放矢,教師必須在精心設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)上下功夫,深入鉆研中學(xué)地理新課標(biāo)和新版本的教材,把每堂課的教學(xué)目標(biāo),準(zhǔn)確無誤的具體落實(shí)到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中去。
(2)明確教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)以及突破策略。教師在教學(xué)中也要明確教學(xué)重難點(diǎn),這樣才能做到既突出重點(diǎn)、又突破難點(diǎn)、同時(shí)還解決了疑點(diǎn),在講授知識(shí)的同時(shí),又使學(xué)生的能力得以提升,最大化地提高課堂教學(xué)效率。反之,如果一堂課中的重點(diǎn)如果沒有受到教師和學(xué)生的重視,甚至教師在教學(xué)中就有所遺漏,該進(jìn)行的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)技能訓(xùn)練也沒有到位,課堂教學(xué)內(nèi)容單薄粗淺,這勢必大大影響課堂效率。一堂課中教師要緊緊圍繞課堂教學(xué)目標(biāo),抓住重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn),教師講解時(shí)簡明扼要,提問時(shí)富于啟發(fā)性,使學(xué)生思想有所悟,使學(xué)生能夠舉一反三,觸類旁通。
(3)樹立終生學(xué)習(xí)意識(shí),改進(jìn)教學(xué)方法、提高教學(xué)效率。新課改實(shí)施,不光要改變教師的“教”,同時(shí)也要改變學(xué)生的“學(xué)”,教師應(yīng)該倡導(dǎo)學(xué)生由以往的接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練轉(zhuǎn)為積極的主動(dòng)參與、樂與探究、勤于動(dòng)手,提高學(xué)生收集和處理信
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息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。當(dāng)然,這也要求教師與時(shí)俱進(jìn),樹立終生學(xué)習(xí)的意識(shí),及時(shí)更新教學(xué)理念和知識(shí),這樣才能使課堂的效率大大提升。
二、新課程課堂教學(xué)中注意的問題
、新課改實(shí)施中不能放松地理知識(shí)的積累
新一輪地理課程改革強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)地理知識(shí)的過程與方法、情感、態(tài)度價(jià)值觀,但我們教師也不能步入另外一個(gè)誤區(qū),那就是在教學(xué)實(shí)施過程中因?yàn)椤爸剡^程”而忽視對(duì)地理基礎(chǔ)知識(shí)的積累。培養(yǎng)學(xué)生的地理科學(xué)能力、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力不能以忽視地理基礎(chǔ)知識(shí)的積累為代價(jià)。因?yàn)榈乩砘A(chǔ)知識(shí)是進(jìn)一步學(xué)習(xí)地理的基礎(chǔ),同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)地理科學(xué),提高創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力以及情感、態(tài)度、價(jià)值觀形成的基礎(chǔ)。
、注意克服探究和討論學(xué)習(xí)方式的泛化
在教學(xué)中教師要認(rèn)識(shí)到探究式和討論式是高層次的學(xué)習(xí)活動(dòng)?;顒?dòng)難度大,必須精心設(shè)計(jì)。就地理學(xué)科內(nèi)容來看,涉及實(shí)踐性、社會(huì)性、現(xiàn)實(shí)性和綜合性強(qiáng)的地理知識(shí),才適宜引導(dǎo)學(xué)生探究。在設(shè)計(jì)探究討論學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí),必須把握好它的量和度,要防止課課都有探究,節(jié)節(jié)都搞討論,克服探究活動(dòng)次數(shù)過多,討論走過場,頻率過快,問題膚淺等泛化現(xiàn)象。
、合理使用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段
現(xiàn)代化教學(xué)手段的使用,它只是課堂教學(xué)的輔助,不能代替教師的教學(xué),更不能代替學(xué)生的自我體驗(yàn)和師生間的交流。多媒體代替“粉筆黑板”不是課改。教學(xué)中教師要根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生水平,合理地整合各種教學(xué)手段,淡化“裝飾”效應(yīng),使教學(xué)工具與教學(xué)主體相適應(yīng),不能本末倒置,喧賓奪主。
、注意加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)
課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)活動(dòng),通過學(xué)生自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的形式,采用提出問題、口頭回答、指圖、填圖、讀圖分析、演示操作、資料整理、成果展示等評(píng)價(jià)形式來激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)和積極參與課堂活動(dòng),及時(shí)評(píng)價(jià)可以讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)成功的喜悅,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣、信心,使教師的教和學(xué)生的學(xué)真正融合在一起。
關(guān)鍵詞:鄉(xiāng)土;地理;教學(xué)
新課程實(shí)施的關(guān)鍵是課堂教學(xué),課堂教學(xué)是學(xué)生最主要地獲得知識(shí)的途徑,新課標(biāo)要求我們?cè)谡n堂教學(xué)中充分發(fā)揮鄉(xiāng)土地理的優(yōu)勢,密切結(jié)合學(xué)生生活,教給學(xué)生對(duì)生活有用的地理知識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
一、靈活處理教材,更新教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)新理念
現(xiàn)用的地理教材中,甘肅鄉(xiāng)土地理教學(xué)內(nèi)容陳舊,編排無新意,無法及時(shí)反應(yīng)本省日新月異的變化。在重新編寫教材時(shí),搜集最新資料,結(jié)合舊教材,靈活和有創(chuàng)造性的進(jìn)行取舍、增刪、整合,增加相關(guān)的歷史、經(jīng)濟(jì)、交通及與學(xué)生生活緊密聯(lián)系的內(nèi)容。
為了建立完整的區(qū)域地理概念,鄉(xiāng)土地理的闡述可涉及地形地貌、天氣氣候、河流與湖泊、植被與動(dòng)物、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、文化、旅游、城鎮(zhèn)建設(shè)等諸多方面,但不宜平鋪直敘,要突出特色。強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,多安排一些探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容,如:“繪制反映學(xué)?;蚣彝ニ诘氐氖疽鈭D”,“查閱以前的鄉(xiāng)土地圖,勘察學(xué)校周邊與以前有何不同,討論家鄉(xiāng)有哪些變化”,“通過上網(wǎng)等形式了解家鄉(xiāng)的環(huán)境,分析有哪些環(huán)境問題,應(yīng)采用怎樣的措施”等活動(dòng)。
全新構(gòu)建教材的內(nèi)容框架,全書共分為四個(gè)章節(jié),包含了歷史和地理內(nèi)容?!板\繡甘肅”介紹自然地理概況,“古韻甘肅”介紹歷史遺跡,“騰飛甘肅”是經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的介紹,“我們的家園”介紹有關(guān)蘭州市的風(fēng)俗、小吃等。
努力構(gòu)建“開放性”的地理課堂,每節(jié)課的設(shè)計(jì)包括“知識(shí)鏈接”“傳授新課”“課后探究”三個(gè)板塊,“知識(shí)鏈接”目的是復(fù)習(xí)與新內(nèi)容相關(guān)的知識(shí),“課后探究”的設(shè)計(jì)是把課內(nèi)知識(shí)傳授引伸到課外,讓學(xué)生從課堂走向課外,從被動(dòng)接受知識(shí)到主動(dòng)探究知識(shí)。
鄉(xiāng)土地理的教學(xué)要充分利用校外的資源,校外資源包括:1、科普?qǐng)鏊嚎萍拣^、博物館、天文臺(tái)、地震臺(tái)、水文站等。2、自然環(huán)境和自然條件:與地理課程相關(guān)的資源,如地形、地貌、植被等。3、人文景觀:民風(fēng)民俗、傳統(tǒng)文化、文物古跡等,引導(dǎo)學(xué)生研究這些問題既能調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣,又能培養(yǎng)他們收集資料、分析問題、解決問題的能力,促進(jìn)各學(xué)科融合。
二、緊密聯(lián)系學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐感受,促成情感的共鳴
要實(shí)現(xiàn)新課程要求的“課本知識(shí)”向“生活知識(shí)”的拓展,課堂教學(xué)就要根據(jù)學(xué)生的興趣、實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)和感受,將其與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合。教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂,開展參觀、調(diào)查、考察、旅行等活動(dòng),在實(shí)踐中學(xué)會(huì)觀察地理現(xiàn)象、獲取地理信息、發(fā)現(xiàn)地理問題,以文字或圖片形式記錄所得、所感、所想,拓展學(xué)生的地理視野。在“不斷變化的城市建設(shè)(蘭州)”教學(xué)中,我在教材原有的框架結(jié)構(gòu)中,添加了昔日的蘭州交通狀況、現(xiàn)在的建設(shè)成就、今后的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)等內(nèi)容,補(bǔ)充了同學(xué)們感興趣的正在建設(shè)中的、連接市區(qū)和郊區(qū)的地鐵交通、及高速公路系統(tǒng)的介紹。今昔交通鮮明的對(duì)照和對(duì)今后美好藍(lán)圖的設(shè)想,深深地吸引著同學(xué)們。
課堂教學(xué)中開展以學(xué)生為主體的信息交流,分享體驗(yàn),共同探討的研究活動(dòng)。在“蘭州──不斷變化的城市建設(shè)”一節(jié)教學(xué)前,組織學(xué)生開展以下實(shí)踐活動(dòng):①上網(wǎng)搜尋不同時(shí)期的蘭州地圖,比較城區(qū)范圍、交通方式、綠化布局的發(fā)展變化,列表小結(jié)。②采訪周圍的長輩,了解他們對(duì)蘭州以前的交通條件、環(huán)境條件、居住條件的感受和對(duì)現(xiàn)在的生活條件的認(rèn)識(shí),并做較詳細(xì)的記錄。③利用所獲得的文字資料,再搜集一些蘭州城市建設(shè)的圖片,制作成墻報(bào)進(jìn)行交流展示。
教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用在社會(huì)實(shí)踐中搜集的資料和獲得的知識(shí),比較分析這些圖片、事例,深入討論、拓展問題,提出看法或解決問題的設(shè)想,從認(rèn)識(shí)家鄉(xiāng)過去的狀況和現(xiàn)在的發(fā)展,引申到關(guān)注家鄉(xiāng)的未來,甚至于描繪、設(shè)計(jì)、構(gòu)想家鄉(xiāng)未來的宏偉藍(lán)圖。
三、淡化知識(shí)點(diǎn),著重于學(xué)生綜合性地理思維和使用地圖能力的培養(yǎng)
新課程理念指導(dǎo)下的鄉(xiāng)土地理課堂教學(xué)的重點(diǎn)是教會(huì)學(xué)生如何綜合運(yùn)用這些知識(shí)點(diǎn),“蘭州──日新月異的城市建設(shè)”教學(xué)中,教材中的高速公路、交通干線和交通樞紐的名稱,是將其作為學(xué)生熟悉蘭州交通圖的著眼點(diǎn),涉及出行路線的一個(gè)選擇。教學(xué)中,可設(shè)計(jì)現(xiàn)實(shí)問題,①讓學(xué)生在《市區(qū)交通圖》上標(biāo)出學(xué)校、住所的位置,在有比例尺的圖上運(yùn)用比例尺計(jì)算它們的距離;②畫出每天上學(xué)的行走路線,并標(biāo)明方位;③設(shè)計(jì)以學(xué)校為起點(diǎn),目的地分別為西站、西北師范大學(xué)、北京的快捷經(jīng)濟(jì)的多條出行線路。要求注明選用的交通工具、主要線路、中轉(zhuǎn)的港口和站點(diǎn)的名稱。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到地圖的實(shí)用價(jià)值,從而能有效地提高學(xué)生的讀圖、用圖的興趣,主動(dòng)學(xué)習(xí)使用地圖的方法,養(yǎng)成在學(xué)習(xí)和生活中使用地圖的習(xí)慣。
四、對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)重在學(xué)習(xí)的過程與方法,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)踐
一、地理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)概述
在設(shè)計(jì)的過程中,要注重學(xué)生在教學(xué)中的主體地位,通過層層相連、環(huán)環(huán)相扣的教學(xué)內(nèi)容連接,在充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的同時(shí),加深學(xué)生對(duì)地理知識(shí)的深入掌握,并能夠自主解決地理學(xué)習(xí)中的問題,形成良好的地理思維能力和解題策略。高中地理教師課堂設(shè)計(jì)是地理知識(shí)、心理學(xué)內(nèi)容、現(xiàn)代教育觀念在教學(xué)中的具體呈現(xiàn)。
二、地理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)能力主要構(gòu)成因素
1. 教材內(nèi)容分析能力。首先,教師要具備良好的教材分析能力。教材是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)材料,也是知識(shí)具體展現(xiàn)的一個(gè)平臺(tái)。教師要按照新課程標(biāo)準(zhǔn)中的具體要求,深入分析教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn),以及教材的中心思想,并對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行二次開發(fā),深入挖掘教材中的引申內(nèi)容,擴(kuò)展學(xué)生的思維能力。
2. 教學(xué)目標(biāo)確定能力。在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課堂內(nèi)容學(xué)習(xí)之前,教師首先要分析教學(xué)內(nèi)容并確定教學(xué)的目標(biāo),并通過一系列的方式,引導(dǎo)學(xué)生達(dá)到教學(xué)的最終目標(biāo)。高中地理主要是利用三維地理教學(xué)目標(biāo),即為知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀。在教學(xué)的過程中,教師要將三種目標(biāo)深入運(yùn)用到教學(xué)過程當(dāng)中,通過層層相連、環(huán)環(huán)相扣的教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生不斷掌握知識(shí)并形成良好的思維能力和價(jià)值觀念。
3. 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)能力。傳統(tǒng)的教學(xué)方式中,單一而枯燥的“灌輸式”教學(xué)方法無法調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)地理學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,這就要求教師必須要轉(zhuǎn)變教學(xué)的觀念,科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式,在充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上,提升地理教學(xué)的質(zhì)量和效率。
4. 教學(xué)內(nèi)容評(píng)價(jià)能力。教學(xué)內(nèi)容評(píng)價(jià)是教學(xué)過程中不可忽視的重要內(nèi)容之一。教學(xué)內(nèi)容評(píng)價(jià)能夠?qū)W(xué)生所學(xué)習(xí)到的知識(shí)進(jìn)行深入的反饋,教師可以根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的具體掌握情況,進(jìn)行進(jìn)一步的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì),使教學(xué)內(nèi)容更加具有針對(duì)性,充分提升學(xué)生的地理水平。
三、高中地理教師課堂教學(xué)設(shè)計(jì)策略
在教師對(duì)高中地理教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,要注重學(xué)生在教學(xué)中的主體地位,結(jié)合新課程改革和現(xiàn)代教育觀的具體要求,不斷提升學(xué)生的地理知識(shí)掌握水平和情感意識(shí),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
1. 深入挖掘教材思想,明確教學(xué)目標(biāo)。在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)之前,教師首先要結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)中,教學(xué)大綱的具體要求,對(duì)教材進(jìn)行深入的研究,明確教學(xué)的目標(biāo),并充分了解教材中所展現(xiàn)的人文思想和價(jià)值觀念。例如,在《城市與城市化》這個(gè)內(nèi)容中,教學(xué)的重點(diǎn)在于指導(dǎo)學(xué)生對(duì)城市的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成良好的分析能力,并形成愛護(hù)環(huán)境,合理利用城市資源的良好美德。教師在教學(xué)的過程中,不能僅僅指導(dǎo)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí),還要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思想意識(shí)的引導(dǎo)。
2. 豐富地理教學(xué)方式,創(chuàng)建生動(dòng)課堂。教師要注重加強(qiáng)對(duì)游戲教學(xué)法、激趣教學(xué)法、多媒體教學(xué)法等多種新型教學(xué)方式的了解和掌握。在教學(xué)的過程中,運(yùn)用豐富的教學(xué)手段,在充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的同時(shí),加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入掌握。對(duì)于教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)燈內(nèi)容,要進(jìn)行著重的講解,使學(xué)生避免出現(xiàn)思想誤區(qū)等問題。例如,在《城市與城市化》這個(gè)內(nèi)容,教師可以通過多媒體技術(shù),為學(xué)生直觀模擬城市空間和城市中的結(jié)構(gòu)組合,加深學(xué)生對(duì)城市中各種板塊的深入理解。
關(guān)鍵詞 地理信息系統(tǒng) 教學(xué)問題 思考
0 引言
地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)支持下,對(duì)空間地理數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、管理、處理、分析、建模和顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。①自1963年第一個(gè)地理信息系統(tǒng)(GIS)出現(xiàn)至今已有近50年的歷史,隨著GIS行業(yè)的發(fā)展和GIS專業(yè)人才需求的增加,GIS高等教育發(fā)展也十分迅速,從1998年教育部設(shè)立GIS本科專業(yè)至今,我國已有超過200多所高等院校開辦了GIS專業(yè),開設(shè)GIS原理課程的非GIS專業(yè)就更多了。②浙江農(nóng)林大學(xué)于2001年陸續(xù)在資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)境科學(xué)、測繪工程、生態(tài)學(xué)、林學(xué)等6個(gè)專業(yè)開設(shè)GIS原理課程,已有10多 年的開課歷史且于2005年起開辦GIS專業(yè)。與此同時(shí),教師在GIS原理課程教學(xué)方面積累了一些經(jīng)驗(yàn),學(xué)生的GIS理論水平和應(yīng)用技能逐年提高。但在教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)上仍有許多不足之處,為提高教學(xué)質(zhì)量,本文重點(diǎn)談?wù)劷虒W(xué)過程中出現(xiàn)的一些問題與教學(xué)改革的想法。
1 教學(xué)中的問題與不足
回顧多年的教學(xué)實(shí)踐,我校地理信息系統(tǒng)原理教學(xué)從一門課開始到開辦一個(gè)專業(yè),實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)室從無到有,軟件平臺(tái)從1個(gè)到3個(gè)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從僅有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)發(fā)展到基礎(chǔ)型、綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)全部開出。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不斷豐富,難度不斷加大,教學(xué)的質(zhì)量不斷提高,為社會(huì)輸送了許多優(yōu)秀的GIS技術(shù)人才。但隨著GIS技術(shù)的快速發(fā)展與人才市場需求的變化,GIS人才培養(yǎng)的過程中仍存在一些問題。
1.1 學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng),主動(dòng)性差
在理論教學(xué)中,一些教師為了在有限時(shí)間里完成教學(xué)內(nèi)容,教師講授的教學(xué)內(nèi)容很豐富;而學(xué)生以聽講為主,以致課堂上互動(dòng)不足、氣氛平淡,常出現(xiàn)學(xué)生打瞌睡、看課外書、玩手機(jī)等現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,學(xué)生常常是參照教師的示范進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),甚至教師一邊操作、學(xué)生一邊模仿。整個(gè)教學(xué)過程學(xué)生沒有自主性,始終處在一種被動(dòng)狀態(tài),創(chuàng)造性和分析能力不能得到訓(xùn)練。
1.2 理論與實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)搭配不合理
GIS理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本同步,每一章理論課相應(yīng)安排至少一次實(shí)驗(yàn),因而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容量大,需要合理安排理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)比例。從多數(shù)高校GIS精品課程理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)比例來看,多數(shù)都在3∶2左右,有的甚至達(dá)到1∶2,③④而我校多年來這個(gè)比例一直是2∶1,且從學(xué)生的反饋與實(shí)際教學(xué)過程也反映了實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)偏少的問題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)偏少會(huì)造成教學(xué)節(jié)奏偏快,理論與實(shí)踐教學(xué)不能很好地銜接,部分學(xué)生感覺理論課枯燥乏味,實(shí)驗(yàn)課不能完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),致使其有很強(qiáng)的挫敗感。
1.3 考核重理論,輕實(shí)踐
GIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論課程,僅僅是理論課程的驗(yàn)證和延伸,考核的重點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)的記憶而不是實(shí)踐應(yīng)用。目前GIS原理課程的考核仍以期末試卷成績?yōu)橹?,?shí)驗(yàn)教學(xué)部分的考核成績包含在平時(shí)成績里,而平時(shí)成績只占總評(píng)成績的30%,除去平時(shí)成績里的作業(yè)與考勤部分,實(shí)驗(yàn)部分的成績所占比例更少了,致使部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度降低。
1.4 GIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)結(jié)合不緊密
目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)教材設(shè)計(jì)的內(nèi)容都是分章節(jié)、針對(duì)單一目標(biāo)設(shè)計(jì)的,未考慮前后實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的連續(xù)性,缺乏一個(gè)把所有知識(shí)點(diǎn)串起來的綜合案例,尤其缺乏針對(duì)專業(yè)設(shè)計(jì)的案例。文獻(xiàn)中已有這方面的探索,但在教材編寫上幾乎是完全處于空白狀態(tài)。④⑤
1.5 國產(chǎn)GIS軟件平臺(tái)不足
目前流行的GIS軟件有ARCGIS、MAPINFO、MAPGIS、SUPERMAP等。前兩個(gè)是美國產(chǎn)軟件,在國內(nèi)應(yīng)用廣泛影響大而深遠(yuǎn)。后兩個(gè)是國產(chǎn)軟件,目前在土地規(guī)劃管理、地質(zhì)等許多行業(yè)占領(lǐng)了應(yīng)用市場。ARCGIS、MAPINFO軟件的實(shí)驗(yàn)教程較多,且多數(shù)教師熟悉這兩款軟件。我校GIS課程所使用的軟件平臺(tái)也以這兩種軟件為主,國產(chǎn)軟件較少使用。為了適應(yīng)GIS人才市場需求,擴(kuò)大學(xué)生就業(yè)面,GIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)增強(qiáng)國產(chǎn)主流GIS軟件的培訓(xùn),為學(xué)生進(jìn)入國產(chǎn)GIS軟件設(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)域做些必要的準(zhǔn)備。
2 教學(xué)改革建議與措施
2.1 注重學(xué)生專業(yè)特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
GIS原理是各專業(yè)本科生學(xué)習(xí)GIS知識(shí)的入門課程,有些專業(yè)的學(xué)生上這門課之前對(duì)GIS原理是不了解的,認(rèn)為與所學(xué)本專業(yè)無關(guān),產(chǎn)生了學(xué)習(xí)GIS原理沒用的看法。這就需要針對(duì)不同專業(yè)特點(diǎn)設(shè)立不同的教學(xué)目標(biāo),從第一堂課就開始借助實(shí)例講授GIS技術(shù)在學(xué)生所學(xué)專業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用,并結(jié)合GIS課程在不同專業(yè)培養(yǎng)中的地位與作用,組織設(shè)計(jì)與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。例如,城市規(guī)劃本科生的培養(yǎng)目標(biāo)是能夠運(yùn)用GIS解決規(guī)劃數(shù)據(jù)管理、分析、制圖的需要,就需要制圖方面增加實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容;而地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生則需要增加在GIS開發(fā)設(shè)計(jì)方面的教學(xué)內(nèi)容。從而使學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到GIS原理與所學(xué)專業(yè)的相關(guān)性,并通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生理解 GIS技術(shù)在所學(xué)專業(yè)中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)GIS原理的興趣。
2.2 加強(qiáng)互動(dòng)教學(xué),活躍課堂氣氛
GIS原理的理論教學(xué)可充分利用提問式、啟發(fā)式、案例式、實(shí)習(xí)式等各種教學(xué)方法,加強(qiáng)師生互動(dòng),讓學(xué)生充分參與課堂教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力和改善課堂教學(xué)的效果。
2.3 注重各章節(jié)的聯(lián)系,把握課程主線
由于學(xué)科的交叉性,GIS原理教學(xué)內(nèi)容會(huì)涉及地理學(xué)、測繪、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)值算法、遙感等多學(xué)科內(nèi)容。這些知識(shí)點(diǎn)分散于各個(gè)章節(jié)中,極易使學(xué)生感覺不同章節(jié)的跨度大、關(guān)聯(lián)性差、內(nèi)容龐雜且不易把握。教師需要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從整體把握教學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生梳理前后章節(jié)內(nèi)容的邏輯關(guān)系,使學(xué)生理解整個(gè)教學(xué)內(nèi)容都是圍繞對(duì)空間數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、編輯、分析、輸出這一條主線。如地理空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)的組織與管理均是闡述空間數(shù)據(jù)是怎么存儲(chǔ)的。學(xué)生掌握這一主線,再由主線發(fā)散到各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn),就不會(huì)感覺教學(xué)內(nèi)容的分散了。
2.4 合理安排理論與實(shí)踐教學(xué)時(shí)間,提高學(xué)習(xí)效率
GIS技術(shù)是以計(jì)算機(jī)與GIS軟件為基礎(chǔ)來解決各應(yīng)用領(lǐng)域的空間地理數(shù)據(jù)獲取、管理、分析、制圖等任務(wù)的重要工具。因而學(xué)生能夠使用1~2 種典型的GIS軟件解決與專業(yè)相關(guān)的簡單問題是GIS教學(xué)的重要任務(wù)。通過48~52個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí),使學(xué)生既要理解GIS基礎(chǔ)理論,又要掌握軟件的使用,對(duì)于非地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)生學(xué)習(xí)起來有畏難情緒。為了幫助學(xué)生能夠在有限的課堂時(shí)間內(nèi)更快更好地消化吸收所教授的學(xué)習(xí)內(nèi)容,需要充分發(fā)揮理論與實(shí)踐教學(xué)的相互促進(jìn)作用。一方面,安排足夠的實(shí)踐教學(xué)時(shí)間,另一方面合理安排理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)教學(xué)時(shí)間的前后順序。比如,空間數(shù)據(jù)模型的理論課教授時(shí),如果能先上實(shí)踐課,學(xué)生對(duì)空間數(shù)據(jù)有了直觀的認(rèn)識(shí),那么理論教學(xué)時(shí),學(xué)生就不會(huì)感到因?yàn)檎n程內(nèi)容太抽象而理解困難,既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率,還能激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的欲望。
2.5 加大實(shí)踐教學(xué)力度,培養(yǎng)實(shí)踐能力
當(dāng)前,GIS應(yīng)用已由專業(yè)化向社會(huì)化方向發(fā)展,GIS專業(yè)的人才需求與培養(yǎng)都傾向于實(shí)用化階段。⑥因此在GIS實(shí)踐教學(xué)過程中需注重培養(yǎng)學(xué)生GIS技術(shù)的應(yīng)用能力,將實(shí)踐教學(xué)的各環(huán)節(jié)與專業(yè)培養(yǎng)方向緊密結(jié)合,提高學(xué)生綜合分析問題的能力。一方面增加與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)一些工程類的任務(wù)布置給學(xué)生;另一方面,為學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室,給學(xué)生創(chuàng)造良好平臺(tái)與更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。比如給一幅遙感圖像,要求學(xué)生提取專題信息并制作專題圖這樣一個(gè)大作業(yè),由學(xué)生獨(dú)立完成,在我校的城規(guī)專業(yè)GIS教學(xué)中取得了很好的效果。
2.6 利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),促進(jìn)信息化
充分利用網(wǎng)絡(luò)課堂,運(yùn)用多媒體技術(shù)將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容制作實(shí)驗(yàn)操作過程的演示課件與交互型實(shí)驗(yàn)教學(xué)多媒體課件,提供學(xué)生自學(xué)平臺(tái)。供學(xué)生在課外時(shí)間復(fù)習(xí)提供一個(gè)方便的學(xué)習(xí)環(huán)境。此外,還可利用網(wǎng)絡(luò)課堂與QQ等的聊天工具加強(qiáng)與學(xué)生交流,及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),針對(duì)學(xué)生掌握的情況調(diào)節(jié)課程進(jìn)度與節(jié)奏。