地理信息系统实验教学方法探讨

　　摘要：网络技术的迅猛发展为大学实验教学提供了新的技术手段，构建基于网络化的地理信息系统实验教学平台既能弥补课堂教学中的不足，又能培养大学生自主学习的能力，因此，地理信息系统网络实验教学平台对培养学生创新能力、自主学习能力等有重要作用。

　　关键词：GIS 实验教学 网络实验平台

　　地理信息系统(Geographic Information System或Geo－Informationsystem，GIS)是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。[1]地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等多个重要的领域。[2]

　　为了培养学生对地理信息系统的学习，武汉大学测绘学院开设了地理信息系统实习课程，以期结合地理信息系统理论的学习，让学生能够更好的掌握地理信息系统方面的知识。本文基于我院近年来地理信息系统实验教学工作的实践，对实验教学中GIS课程实验教学方法进行探讨。[3]

　　一尧地理信息系统课程实验教学目标

　　地理信息系统是一门理论性和实践性都很强的学科，近年来，GIS广泛应用于农林、交通、电力、水利等各个领域，这就要求学生不仅要掌握GIS基本原理与方法，如空间数据、空间分析等概念以及地理空间数据的组织与管理方法，还要能够把GIS的理论知识运用到某个领域中去解决实际的问题，这就需要培养学生理论联系实际的能力、动手能力，所以要更加注重学生实践能力的培养。[4]

　　地理信息系统课程实验教学的目标是通过实验教学使学生掌握GIS相关软件的使用，掌握GIS基本原理与方法，培养学生利用GIS专业软件及自己动手编程解决实际问题的能力。在实验教学过程中要注重学生GIS相关知识的提高、学生操作技能的培养以及逻辑思维能力、解决问题的能力的培养。结合ArcGIS，Mapinfo等专业GIS软件，利用VBA，C#等语言进行二次开发，培养学生利用GIS工具解决实际问题的能力。[5]

　　二尧地理信息系统课程实验教学中存在的问题

　　如前所述，实践性强是地理信息系统课程的一个显著特征，因此我院开设了地理信息系统集中实习、GIS课程设计与实习、城市空间信息学课程设计等实践课程，但这些实习课程普遍存在一些问题。

　　1.实验教学方法有待创新

　　目前的实验教学模式是以教师为主导，利用多媒体将实习讲解，这种教学模式应用于实验性质的课程具有一定的局限性，由于学生被动的接受教师传递的信息，忽视了学生的认知主体作用，不能快速、有效的进行信息的反馈。特别对于学生人数较多的实验课程，教师往往不能顾及到每个学生的知识掌握情况，按这样的理论设计的教学过程，不利于学生的全面发展以及对实习内容的掌握。[6]

　　2.跨学科综合实验安排不足

　　对于测绘学院测绘工程专业的学生来说，需要掌握的不仅仅是地理信息系统课程的内容，还需要掌握测绘基础知识，GIS、GPS和RS(3S)的综合知识等，但是目前学院只开设了一门综合实习，结合了测绘传统技术方法和GPS、GIS的结合，还缺乏对RS知识的融合掌握，所以亟需各种知识的融合也就是需要开设更多与其他课程相融合的综合性实验教学课程

　　三尧地理信息系统实验教学方法探讨

　　为了改善GIS实验课程的教学效果，我中心对GIS实验课程进行了一系列改革，具体的措施包括：

　　1.变被动式教学为交互式教学

　　实习课程从课堂教学变为任务式的课程。实习课程由任务书，课前预习，答疑，课堂操作，课后练习等5个部分组成。学生拿到任务书后先预习，自己在网上查资料，自己寻找解决方案，变被动是听课变为主动式学习。集中实习过程中，教师选择典型的问题进行统一解答并且解释一些实验要点，避免学生的认知误区，并且学生在集中实习过程中分组讨论，相互学习共同进步。对于知识掌握较慢的同学，可课后在同学或者老师的帮助下自主练习。

　　2.实行跨学科综合实习

　　GIS学科侧重于空间数据管理与分析，他与其他学科如GPS/遥感等学科有紧密的联系。对于测绘工程专业的学生，建立GIS课程与其他课程之间的联系对于学生的培养也是很关键的。

　　3.网络化教学与资源共享平台

　　为了更好的帮助学生利用课余时间学习，我们提供了网络化GIS教学与资源共享平台。学生随时随地的学习GIS知识和获取学习相关的教学资源。该平台提供课件，扩展阅读，教学软件包等资源下载，并且可以观看教学录像，进行在线测试，在线答疑等。该平台作为GIS实习课程的扩展平台，帮助学生把课余时间利用起来，提高学习效果，以及教师与学生之间的交流，并且可以让学生灵活安排时间，构建起全新的地理信息系统网络实验平台能够提高实验教学的质量，达到事半功倍的效果。

　　四尧结语

　　地理信息系统实验教学是该课程原理教学的一个重要部分，也是培养学生掌握原理并将理论运用到实践中的能力的一个重要步骤。本文探讨了GIS实习课程中存在的一些问题，并且采取了一系列措施进行改进。通过实习任务模式，综合实习以及网络教学与课堂教学、实验室教学相结合等方法，引导学生自主学习，可以有效的提高教学效果，培养学生解决实际问题的能力、创新能力等。

　　参考文献

　　[1]赵春燕，杨志高等.地理信息系统实验教学的改革研究[J].大庆师范学院学报，2007，27(5)：135-137

　　[2]程先富，吕成文.GIS课程实验教学中培养学生创新能力的探索与实践[J].实验技术与管理，2008，25(6)：16-18.

　　[3]钟志农，陈浩等.野地理信息系统冶课程实验教学方法研究[J].中国科教创新导刊，2013，4：34-37.

　　[4]尚颖娟.野地理信息系统冶课程教学与实践[J].西南师范大学学报(自然科学版)，2007，32(5)：171-174.

　　[5]范况生，王珍.地理信息系统课程实验教学改革研究[J].商丘师范学院学报，2013，29(60)：115-117.

　　[6]方方，何强.网络实验教学平台下自主学习模式研究[J].实验科学与技术，2014，12(1)：60-62

　　申丽丽

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