第39卷 第7期 高 师 理 科 学 刊 Vol. 39 No.7 2019年 7月 Journal of Science of Teachers′College and University Jul. 2019
文章编号：1007-9831（2019）07-0107-04
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
李洋洋，唐艳，刘芬
（德州学院 资源环境与规划学院，山东 德州 253023）
摘要：实践教学是巩固理论知识和加深对理论知识认知的有效途径，是培养具有创新意识的高素质应用技术人员的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台．地方应用型大学以培养高层次应用型人才为主，对实践应用较强的地理信息系统进行实践教学课程改革的探索尤为重要．从教学资源规划、课程结构的优化、实践教学模式的创新以及改革校企合作模式等方面，提出了良好的建议和对策，对提高非地理信息系统专业学生的GIS实践技能和应用创新技能，提高应用型人才为导向的地方本科院校的就业率，具有积极的意义．国庆中秋双节祝福语短句
关键词：地理信息系统；实践教学；地方应用型大学
中图分类号：K9∶G642.0 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1007-9831.2019.07.027
Study on practice teaching reform of GIS course in local
application-oriented undergraduate university
信息管理与信息系统就业方向——Take Dezhou University as an example
LI Yang-yang，TANG Yan，LIU Fen
（School of Resources Environment and Planning，Dezhou University，Dezhou 253023，China）
Abstract：Practical teaching is an effective way to consolidate theoretical knowledge and deepen the cognition of theoretical knowledge，an important link to cultivate high-quality application technicians with innovative consciousness，and an important platform to combine theory with practice，train students to master scientific methods and improve their practical ability．Local application-oriented universities focus on cultivation high-lever application-oriented talents，it is particularly important to explore the practice teaching reform in GIS course which with strong practical application．Puts forw
ard good suggestions and countermeasures from the teaching resources planning，optimization of course structure，practical teaching mode innovation and reform of the cooperation between colleges and so on．It has positive significance for improving the GIS practical skill and application innovation skills of non-majored GIS education students，and improving the employment rate of application–oriented talents local universities．
Key words：GIS；practice teaching reform；local application-oriented undergraduate university
收稿日期：2018-11-18
基金项目：德州学院校级科技人才引进项目（2015kjrc20）
作者简介：李洋洋（1987-），女，山东德州人，讲师，博士，从事遥感、地理信息系统研究．E-mail：liyangyang19872005@163
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地理信息系统（Geographic Information System）是在计算机硬件、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、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统[1]22．作为传统学科与现代学科技术相结合的一门综合性学科，在地理学、地图学、遥
感和计算机科学的辅助作用下，地理信息系统越来越广泛地应用于不同的领域，传统的3S技术发展为以地理信息系统为基础的地理信息科学（Geographic Information Science）和地理信息服务（Geographic Information Service）[1]22．地理信息系统的教学手段和技术也得到了相应的发展和改变，如果说地图是传统地理学教学必不可少的第二语言，用于表述地表各种地理现象的分布及成因、地理现象间的差异和联系即地理现象的发展规律等，那么，地理信息系统则是一种基于计算机软硬件技术和地理大数据背景下的第三种语言，在地理教学中，带来一场新的教学变革[2]．然而，随着GIS技术的发展，高校GIS教育事业突飞猛进，随之显现的教学问题引起广泛关注，但多数研究针对GIS专业，对于非GIS专业地理信息系统教学问题，尤其是实践教学问题探讨，关注较少[3-4]．
德州学院是一所地方综合性应用型大学，资源环境与规划学院下设地理科学、自然地理与资源环境和人文地理与城乡规划3个本科专业，地理信息系统课程作为本科专业的核心课程，已开设10余年，在专业人才培养中具有非常重要的作用．通过课程的开设，提高了学生对地理信息系统的兴趣，越来越多的学生考取地理信息系统或遥感方向的研究生，也有部分学生进入国土部门城市规划类公司等从事相关工作，课程的开设，专业知识的推广，拓宽了学生的就业择校面．本文以德州学院为例，针对非地理信息系统专业的地理信息系统课程建设过程中，实践教学部分存在的问题，进行总结，并对该课程实践教学改革给出一定的建议和意见．
抗战侦察兵1 实践教学存在的问题
1.1 教学资源的局限
宁波邮编教学资源包括师资力量和软硬件条件．师资方面，学院从事GIS教学的教师人员构成相对较薄弱，仅有2名专职地理信息系统专业教师．虽配备遥感导论、地图学和测量学基础等前导课程教师，但人员配备明显不足，教师的教育背景大部分为地理学，缺少对地理信息系统的系统性学习，GIS的课程教学和实践环节各成体系，师资力量不足．软件硬件方面，缺乏独立的机房支撑，使实践教学开展受限制．同时，学院在实践教学方面，虽与多家地理信息系统相关单位建立了教学实习基地，取得了一定的成绩，但具体实践环节成效不佳，仍需加大建设合作力度．
1.2 学科建设与课程结构的矛盾
学院地理信息系统课程面向3个本科专业同时开设，专业特点不同，对于地理信息系统课程建设的重点亦有所差异．专业人才培养方向的差异，要求授课教师根据3个本科专业特点，调整GIS的理论教学和实验实践教学内容．一般来讲，GIS课程以空间数据为基础来组织（采集、存储、管理、处理、分析、建模与显示等），阐述运用信息科学和系统科学的理论和方法，解决不同领域复杂的规划和资源管理等方面的问题[1]23．作为师范类的地理科学专业，毕业生主要集中在中学地理教师和研究生深造2个方向，因而在教学过程中，更倾向于GIS空间数据处理、分析和表达等方面；对于自然地理专业的学生，更倾向于土地资源管理与应用、资源开发与管理等GIS应用；人文地理与城乡规划的学生，更
偏向于旅游开发与规划、区域经济发展、城市地理与小城镇建设等研究领域的应用研究和信息管理服务．不同的专业需求倾向，要求在课程实践教学建设中，分门别类，有所侧重．
抗日十大名将目前，实践教学分为基础实践和综合应用2部分（见表1），课程总学时为36学时，根据理论教学内容设置相对应的6个较大型实验实践项目，包括软件入门基础、数据采集基础和空间分析与应用等，但是在实践项目主要内容和实验目的的设置中，未考虑不同专业的实践侧重点．主要问题是非地理信息系统专业的学生，其专业背景较薄弱，软件的基础背景较差，导致专业针对性较强的实践教学内容较难进行合理设置与安排．
第7期 李洋洋，等：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 109
表1 实践教学情况
分类 名称 实验性质 主要内容 课时安排
实验一 地理信息系统软件入门
dnf剑魂刷图加点——ARCGIS 10.3版本 基础实践 认识ARCGIS 10.3的基本界面操作、功能属性；认识基本数据
格式的显示及地图成图；熟悉空间数据库的构建
4
实验二 空间数据采集与处理 基础实践 空间数据的数字化全过程、遥感影像数据预处理及格式转换 6 实验三 地图投影与变换 基础实践 查看坐标信息、定义坐标信息、投影坐标转换、数据格式转换 4
实验四 缓冲区分析与叠加
分析综合应用 综合应用 包括原理验证和应用两部分：缓冲区分析和矢量及栅格数据
叠加分析、案例综合应用
8
实验五 空间网络分析 综合应用 网络数据集的构建、网络分析应用-最佳路径分析、公共设施服务范围创建 6 实验六 DEM建立与应用 综合应用 采样点创建DEM及TIN，DEM基础应用（坡度、坡向等提取）、可视域分析 8
1.3 缺乏创新的实践教学模式
作为一门新兴的交叉前言学科[5]，GIS实践教学越来越受到重视，尤其是针对应用型大学的在校生来
说，课程教学必须与专业、行业发展与时俱进，尤其是实践教学内容在应用领域的拓展、相关专业软件的更新、实验数据的多样性和时间更新度等方面．目前，实践教学模式以认知性及验证性实践课程为主，目的是为了提高学生的专业认知能力，以及对课堂所学理论知识的实践验证，缺乏与专业内容相结合的综合性、分析性实验，不能很好地训练学生解决实际专业方向所遇到的综合性问题的能力．由于基础有限，学生对于GIS应用操作技能也仅停留在相关软件操作上，没有掌握课程的本质和精髓[6]，从而导致学生对课程在主专业中的重要性认识度降低．同时，很多学生只会根据教师给出的操作步骤，按部就班地演示，缺乏对每一个操作步骤背后理论知识和相互关系的思考．综合来讲，缺乏创新的实践教学模式，不利于学生学习主动性的发挥，制约了学生创新精神和创新能力的发展[7]．
1.4 校企合作力度不够
应用型人才既不同于学术型人才，也不同于高职高专培养的技能型人才．学术型人才强调理论性知识及科学研究，而应用型人才强调应用性知识和技术应用[8]．因此，GIS课程的理论与实践教学不应以校园教学为主，必须不断拓展创新校外实训基地，拓宽应用型人才为导向的实践教学领域[9]．目前，德州学院GIS 课程以理论教学为主，辅以实践教学，也只有部分学生可进入德州市、县国土局以及部分地理信息相关公司开展实习，并未实现全部学生在GIS领域开展有效实习．因此，加强校企合作，搭建合作平台，拓展学生实习基地，急需形成完善的人才培养体系．
2 地方应用型大学地理信息系统实践教学改革探索
2.1 打破教学资源局限
德州学院为积极构建应用型大学，针对学科和专业的发展，对师资队伍建设提出更高要求，学校近几年狠抓人才引进，取得显著效果．资源环境与规划学院近几年从中科院、北京林业大学和中国地质大学等高校引进数名生态学、计算机和地理信息系统等专业博士5名，提高了教学团队的学术水平，预计2019—2020年，再次引进相关专业博士5人，师资年龄和职称结构更趋于合理．2018年成立的资环学院地理信息系统实验室，从不同的专业方向和软硬件服务等方面，为GIS课程理论和实践教学改革探索提供了保证． 2.2 优化课程结构及加强实践教学
地方性应用型本科高校在对人才培养中，除了重视理论教学，更应该在实践教学中体现专业优势，才能够符合应用型人才培养的要求．针对地理类专业具有较强的应用性和实践性等特点，地理信息系统教学过程中，对课程结构设置和实践教学开展，提出了更高的专业技能应用和服务社会的要求． 根据就业及升学导向，学院每年动态调整专业人才培养方案和课时比例，逐渐加大实践课程课时数．近3年，GIS课程课时数由36调整为54课时，其中实践教学课时由6课时调整为18课时．针对自然地理及人文地理专业，自2018年开始，全面独立开设GIS实践教学课程．不同专业实践教学内容区别对待，除数据采集、编辑、空间参考与变换等基础实验内容相同外，自然地理与资源环境专业偏重于土地利用与规划、资源开发与利用、环境监测与评估等的实验设计，人文地理与城乡规划专业则侧重于区域分析与区域规划模拟、城乡资源与环境规划以及人文经济效应因素分析等实验设计．
2.3 创新实践教学模式
2.3.1 创新实验教材及实验内容 GIS技术日益更新，教师和学生必须及时把握学科和技术的研究进展，
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因而实验教材应与时俱进，及时更新实验内容是对GIS实践教学的基本要求．教学过程中应及时掌握前沿动态，包括软件和应用技术等，同时实现数据的更新，实验内容的创新，才能够提高学生学习的积极性．实践教学软件以ARCGIS 10.3版本为主，积极收集不同研究方向教师的可共享数据供学生实习使用，真正实现不同教师研究方向与实践教学相统一．实验内容以基础实验、综合实验和开拓创新实验为主．基础实验以数据采集与编辑、数据查询与分析等为主，综合实验分专业区别对待，包括自然资源的分等定级、社会经济数据制图和自然资源监测与评估等，主要培养学生对专业导向的案例应用分析能力；创新实验，即科学研究运用于实践，提高学生在解决具体科学问题的参与度，拓展其思维和兴趣．
2.3.2 创新实践教学推动模式 通过创新的实践内容，可以提高学生的兴趣和认知度，但是全面带动所有学生的积极性方面欠佳．因而，学院每年都鼓励和组织教师带队参加相关的技能大赛、开发大赛的设计大赛等，从某种程度上推动学生对GIS课程的重视力度．同时，组织GIS兴趣学习班和考研辅导班．从更高的层次推动学校GIS课程的广度和认知度．
2.3.3 探索项目实践教学方法传统实践教学以教师为中心，以教材为中心，以课堂为中心．项目教学方法将其转变为以学生为中心，以项目为中心，以实践经验为中心[10-11]．打破传统的教学内容规范化实施，将教学内容和目标巧妙地融入教师科研项目任务中，由任务驱动教学过程进展．推动教师科研项目拓展到学生的课堂教学，可以极大提高教学效果．
2.4 构建校企合作模式特建设项目，拓展校外实训基地
拓展校企合作模式特项目建设的目标是建立信息沟通的及时性、应用型人才培养的针对性、产教学研一体化、组织协调规模化的联合体．并通过联合体的工作最终实现课程体系，尤其是实践教学体系的成功改革，实现应用型为导向的企业需求型人才培养．国内外实践经验表明，产学研合作教育是当前教育人才培养模式改革与探索十分有效的运作模式．
近年来，地理信息产业蓬勃发展，地理类专业应用型人才社会需求量日益增加，作为地方应用型大学，学校重视应用型人才的培养，重视实践教学和教学实习过程的具体实施．在此背景下，以顶岗实习和寒暑期兼职等方式，积极拓展校外实训基地，向各企事业单位输送越来越多的应用人才．目前已拓展的校企合作基地有德州博林地理信息有限公司、山东致远中信不动产评估公司、正元地理信息有限公司、北京超图（济南）分公司和德州各县市国土局等．2019年，首次集中组织并安排自然地理专业和人文地理专业部分学生到相关实习基地集中实习，打破原有的分散式实习．这些实训基地的拓展，增加了学生的实践机会，拓展了学生的专业视野．
3 结语
地方应用型高校GIS课程教学强调应用的功能，因而在理论教学基础上，更注重实践教学的实效性，重视和改进实践教学方法，以培养应用型人才为目标，符合地方高校创新发展思维．实践教学方法和模式的不断创新，在很大程度上提高了非地理信息系统专业的学生在GIS领域的就业率和升学率．
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