非地理信息系统专业GIS教学思考

随着信息技术的日新月异，地理信息系统应用和地理信息服务正在悄无声息的改变着我们的生活方式，并且我们日常工作生活中接触到的行业越来越多的应用了地理信息系统和地理信息服务。各个行业和领域的人才应该具备的能力标准中，也增加了对于地理信息系统操作和应用能力的要求。这就使得各院校各专业都相应的开展了地理信息系统的教学，地理信息系统教学进入了蓬勃发展的阶段[1]。

很多能够应用到地理信息系统技术的非地理信息系统专业，在本专业的人才培养体系中，加入了地理信息系统课程，以便掌握相关的知识和技能。但是这些非地理信息系统专业的学生，在知识基础、思维方式、课程体系上，与地理信息系统专业的学生之间存在着很大的差异，如果按照同样的教学内容、教学方法来进行教学实施的话，并不能取得较好的教学效果。所以，就需要总结出专门针对非地理信息系统专业学生的一套合理的教学内容与教学方法体系。

为了使教学内容和教学方法更贴合非地理信息系统专业的学生，首先就要从教学对象的特点入手，分析他们不同于地理信息系统专业学生的特点。

一、学生特点

特点一：学生在专业基础、知识结构上有着很大的不同。

由于地理信息系统是一门综合性的学科[2]，所以要掌握地理信息系统的内容，就需要有扎实的知识基础，包括地理学、地形学、地图学、计算机科学、测绘学、统计学等等。地理信息系统专业的学生为了掌握这些基础学科知识，在人才培养体系中专门开设了相关的课程，以此来打牢学科基础。相对的，非地理信息系统专业的学生，在人才培养体系中并没有开设相关的课程，没有进行相关专业知识的系统学习。对于上述的基础知识，大多数非地理信息系统专业的学生只是略知一二，这在学习地理信息系统课程的基础上就相对较弱。

特点二：学生的教学目标不同。

不同专业方向学生的培养目标是不同的。地理信息系统专业的学生，要熟练掌握GIS的基本理论，并且还要以基本理论为基石，熟练的掌握各种应用技能，能够独立的根据实际问题进行应用层面问题的解决。而非地理信息系统专业的学生，强调的是多元化和与相关专业的适应性，他们需要学习地理信息系统的基础理论，还要针对本专业的课程结构，学习相关的地理信息系统在本专业领域方面的应用技能。

特点三：学生学习动力不同。

地理信息系统专业的学生，从进入学校开始，就进行着GIS相关体系课程的熏陶，对地理信息系统这门课程很熟悉，具有浓厚的学习兴趣和学习动力；非地理信息系统专业的学生，对地理信息系统非常陌生，这门课程只是作为人才培养方案中众多专业课程中的一门非主干课程，所以学生的学习兴趣和动力明显没有地理信息系统专业学生浓厚。并且，非地理信息系统专业的学生，只把地理信息系统当做是个工具，关注的仅仅是应用这个工具如何解决实际应用问题。

非地理信息系统专业的学生具有上述三个显著的特点，所以在日常教学实施过程中，就会出现一些具有明显特点的问题。

二、教学中发现的问题

(一)学生没有相关的理论基础

由于非地理信息系统专业学生培养方案课程体系设置的原因，教师在进行课程实施的时候会遇到如下的情形：学生对于数据库的相关内容知之甚少，对于地图学的内容基本不懂，对于数据结构更是没听说过，等等。这些地理信息系统课程的前序基本知识，非地理信息系统专业的学生在前序课程中没有学习过，相关的理论基础就没有打牢。要想学生还能够继续学习地理信息系统课程的实质和内容，就只能从每一个基础知识补起。并且学生在学习的过程中一下子接受这么多的基础理论，根本吃不消，并且难以理解透彻，由此就很难产生学习的兴趣和积极的态度，不能得到应有的教学效果。

（二）教师的授课方式以讲授为主

非地理信息系统专业的学生在知识基础的掌握上知之甚少，所以多数课程内容的授课方式是讲授式。课堂的组织形式单一，教学实施的过程中，学生参与度低，教师与学生之间的交流互动少，课堂气氛显得压抑不活跃。学生在学习课程内容的时候，还要补充相关基础理论的内容，学习过程中的获得感和成就感体会较少。学生一直在被动的接收老师传递的知识，而不是一种积极的主动状态。并且有些内容相对枯燥难懂，学生学习过程中产生惰性和畏难心理，缺乏激情和主动探索性，从而导致教学效果不理想。

（三）教学内容理论性太强

有些教师在给非地理信息系统专业的学生上地理信息系统课程时，还按照给地理信息系统专业学生上课的模式和课程的体系结构进行。基本原理和基本方法部分进行特别深入的讲授，而应用实践部分则脱离了学生自身的专业领域。这样的情况，在课堂上学生和教师都很不舒服，学生对于老师讲授的内容不能消化理解，慢慢产生懈怠和厌倦的情绪；而教师讲授过于深入和专业的内容，就总会觉得得不到学生的回应和反馈，觉得学生不好教。这样就容易产生恶性循环，学生对地理信息系统课程失去学习的兴趣，更丧失了主动探索和深入思考的精神和动力。

（四）实践教学环节

非地理信息系统专业的学生要学好和应用好地理信息系统，就要进行大量的实践操作。目前实践教学存在着学时上相对较少，内容上相对简单，脱离学生专业领域的问题。学生实习操作只是按照实践指导书上的操作步骤进行傻瓜式操作，没有独立思考的过程，达不到学生应用实践的目的。非地理信息系统专业的学生在学习的时候，关注的就是如何应用地理信息系统解决本专业的应用问题。实践环节的设置就是让学生在地理信息系统基本知识的基础上，拥有解决实际问题的能力。而目前实践教学的方式和内容，没有引导学生进行思考和探索，学生不能做到具有创造性的解决某一问题。在遇到实际应用问题的时候，学生完全不知道如何用地理信息系统来解决，课程能力目标的达成存在着很大的困难。

实践教学内容的设计上，目前和理论教学之间是脱离开的。地理信息系统的基本知识和基本原理具有抽象性、复杂性等特点，学生理解起来有些困难。通过进行实践教学，可以用一些地理信息系统中的现象和结果来使学生深刻的理解基本理论知识。理应在每次理论课之后，都安排实践的环节。

(五)学生自主查询和解决问题的能力

教师在教学实施的过程中，不光要传授给学生知识，还要使学生具备相应的能力和素质。目前针对非地理信息系统专业学生的GIS教学实施，基本理论、基本方法部分的教学形式单一，实践教学又是“傻瓜式”的操作，使得学生在学习上产生了严重的依赖性，没有自主学习探索和解决实际问题的能力。实践中遇到的问题，没有追根溯源的去挖掘问题的根源，只是一遍又一遍的按照实验指导书上的步骤进行操作。如果改变了数据和条件，就完全不知道如何进行解决。最终导致的结果，学生在能力上不能够应用地理信息系统解决实际问题，不知道哪些问题可以应用地理信息系统来进行解决。

三、改进措施与实践

对于非地理信息系统专业学生GIS教学的现状和面临的问题，研究应从教学内容整合、教学实施策略和实践教学设计等方面进行探索和改进。

（一）内容调整（专业性向应用性转变）

首先在教材选用上，不能选用专业性特别强的教材，有些教材在体系结构和内容组成上，是针对于地理信息系统专业的学生设计的。这些教材给非地理信息系统专业的学生使用，接受起来很困难。

在教学内容上，教学的重点应该在GIS的应用上，使学生能够具备应用GIS解决实际工作生活中问题的能力。对GIS基础理论方面的教学，只需要达到学生能够理解和应用的程度就可以，不需要研究的特别深入，并且这些基础理论的教学，也可以结合实际问题实际操作进行讲授，这样既能够使学生产生浓厚的学习兴趣，又能使学生快速掌握这些基础理论，达到较好的教学效果。

（二）教学方法改变（兴趣驱动、问题探究）

学生在课堂上需要发挥主体性作用，要能够主动参与到课堂的各个环节当中，这需要学生产生强烈的学习的兴趣和动力。学生在进行学习的全过程中都要有兴趣：理论学习时的兴趣、实践操作时的兴趣、解决实际问题的兴趣。学生在学习的过程中，关注更多的是与自身技能相关的实用性知识。教师激发学生学习兴趣和动力的方法有很多，如可以根据生活中学生能够切身体会到的问题激起学生对理论学习的兴趣，可以在实验课上操作一个解决实际问题的例子来激起学生实践操作的兴趣，同样可以在实践教学的过程中让学生自己设置实际问题然后自己解决来激发学生创造的兴趣。

学生产生了浓厚的兴趣之后，就会主动的进行学习和探究。教师在教学实施的过程中，可以采用多样的教学方法，如情境模拟式、问题探究式、比较分析式、案例式、任务向导式等等。而整个教学实施的过程中，教师起到的作用是引导，引导学生进入情境，引导学生发现问题分析问题解决问题，引导学生进行深入的、发散性的思考等等。这就需要教师丰富教学内容，掌握现代化的教学方法，充实地理信息系统领域的前沿问题和技术指标。

（三）实践教学方法（任务驱动、项目教学）

非地理信息系统专业学生的GIS实践教学，需要学生生成应用地理信息系统解决本专业领域问题的能力。实践教学的开始，学生对GIS软件并不熟悉，之前也没有应用过。这就需要教师为学生展示常用的GIS软件，首先介绍GIS软件的界面构成和操作方式，然后让学生进行简单的如添加数据、链接文件夹、创建数据库等一些基本操作。待学生对常用的GIS软件界面和操作熟悉了之后，就可以设置一些解决实际问题的题目，让学生思考如何应用GIS软件来进行解决。实践教学的实验题目，应该设置一些与本专业相关的应用问题，这样既能让学生知道地理信息系统在本专业领域能干什么，又能给学生应用GIS解决专业领域中的实际问题带来一些启示。

(四)学生学习能力培养和提升

学生在学习期间，除了要按照体系学习人才培养方案中设置的课程外，还需要在课程学习的过程中，掌握学习的方法和能力；养成善于发现问题、能够深入思考、积极探究答案的习惯，具备积极的查找数据和资源，并应用到系统中去的能力。并且能够保持这些习惯和能力，在今后的工作生活中，做一个求实创新的人。

对于一些学习能力较强的学生，能力的提升还可以通过鼓励学生积极参与国外内的各种GIS相关赛事，积极参与科技创新活动等方式。这个过程指导教师和学生同时备赛，在更大的舞台上检验教师的教学效果和学生的学习能力。并且，教师在指导学生参赛的过程中，也可以对平时上课的教学内容、教学目标、教学方法手段等进行进一步的改革更新。以此形成良性的机制和循环，促使地理信息系统的教学朝着更加适应非地理信息系统专业学生的专业领域发展和创新。

参考文献

[1]赛课结合的GIS实践教学模式研究[J]. 张震.实验技术与管理.2019(10).

[2]基于实践应用能力培养的地理信息系统教学改革研究[J]. 张涛,殷红,徐明洁,李秀芬.教育教学论坛.2019(02).

[3]地方应用型大学地理信息系统课程实践教学改革研究——以德州学院为例[J]. 李洋洋,唐艳,刘芬.高师理科学刊.2019(07).

[4]地理信息系统课程教学方法的改革——以甘肃农业大学地理信息科学专业为例[J]. 闫培洁,盖艾鸿,芦倩,王晓倩.甘肃高师学报.2017(12)

[5]GIS本科教育:开放、开源与开发[J]. 任福,张琛,杜清运,沈焕锋.测绘通报.2020(01)

[6]LLOYD W J． Integrating GIS into the Undergraduate Learning Environment［J］． Journal of Geography，2001，100( 5) : 158-163．