对于高等林业院校地理信息系统教学问题探讨

　　论文摘要：该文结合学院及专业的实际，分析了在地理信息系统课程教学中遇到的问题，并基于此提出改进教学的具体措施；还对高等林业院校地理信息系统课程教学的未来提出了几点建议。
　　关键词：高等教育；地理信息系统；课程教学
　　森林是陆地生态系统的主体，它不仅是生物圈中重要的生产者，在维持全球生态平衡方面起着不可替代的作用：而且是重要的物种、基因库。但是，人类无序的利用和破坏，不合理的经营等，导致世界范围内大面积的森林被破坏，森林生产力衰退，景观多样性、物种多样性减少，生态环境不断恶化等一系列问题，严重威胁着人类的可持续发展。因此，森林问题已成为社会普遍关注的问题。为了迅速恢复我国森林植被，改善生态环境，国家出台了一系列林业方针政策和工程措施。森林资源是林业生态建设的物质基础，新的目标、新的观念，要求林业部门必须改变传统的服务于木材生产的单一的森林资源管理手段和方法，开展新技术、新方法的应用，提高森林经营管理水平。地理信息系统(GIS)技术被认为是资源管理和环境监测的有效手段，正在广泛应用于农业、林业、地质、环保、交通等领域，如森林资源管理、造林规划、森林病虫害预测及灾害损失估计等“。安徽省正在建立全省生态公益林地理信息系统，可以预计林业对地理信息系统人才的需要会越来越多。林业生产技术及人才需求的变化，要求林业高等教育必须顺应这一实际需要，及时调整本科教育的课程体系。在这一大的社会背景下，我们在林学及其相关专业、研究生课程中开设了“地理信息系统”选修课。在地理信息系统课程教学过程中，我们通过几年的摸索和实践，积累了一定的经验，以期与各位同行共探讨。
　　一、GIS教学中遇到的问题
　　地理信息系统是一门发展中的新型学科，技术更新与前沿拓展很快，在以该技术为核心的地理信息系统课程教学中我们遇到的突出问题包括：一缺乏教学经验。在教学内容、实验安排、教学要求等诸多方面无规范可循，这影响了教学质量的提高：二缺乏与专业结合比较紧密的合适教材。如果有一本既有完整的理论体系又附有与专业相关的事例的好教材，对比较抽象的地理信息系统教学来说，教学效果无疑会更明显；三缺乏好的师资条件。目前承担地理信息系统教学的教师多是非地理信息系统专业毕业的，他们对地理信息系统在各自专业上的应用比较熟悉，但缺乏对地理信息系统深层次的了解，因此，迫切需要既有其他学科专业知识又有地理信息系统专业背景的复合型人才来承担地理信息系统的教学。
　　
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二、GIS教学改革措施
　　(一)选择合适的教材，编写教学大纲
　　我院于1999年开始在林学本科专业开设地理信息系统选修课，总课时36学时，其中理论部分24学时，实验部分12学时；在课程体系设置上，要求在先期开设计算机、测量、遥感等相关课程的基础上开设此课。2003年结合我校教学评估，系统编制了地理信息系统课程理论和实验教学大纲。为了使大纲能充分反映当前地理信息系统的发展趋势，使教学内容全面、系统，重点突出，同时又针对性强，能充分反映时代特征，在编制大纲的过程中，首先，从面向21世纪系列课程教材中选定优秀教材；其次，根据课程性质、学时及专业的具体要求，安排教学内容和进行学时分配。在地理信息系统理论教学中，重点介绍基本概念和基本理论、空间数据特征和数据结构、数据模型和空间数据处理及空间分析功能等，而对其他内容只作一般讲解。
　　(二)重视实验课教学
　　地理信息系统是一门集地理学、计算机科学、信息科学、测绘学等学科为一体的新型边缘学科，具有一定的抽象性，对于没有多少专业背景知识的非地理信息系统专业学生而言，学好它具有一定的难度。长期的教学实践表明，地理信息系统实验课的开设，不仅有助于学生对书本知识的理解，提高课堂理论教学效果：而且有助于学生了解一些具体的地理信息系统软件，并能操作这些软件，提高动手能力。为此，我们在地理信息系统实验教学中，以giewgis和Mapinfo为地理信息系统软件平台，安排6次实验课，包括地理信息系统主要功能模块，点、线、面图层建立，属性库建立，空间与属性数据编辑、查询、修改等，空间与属性数据分析，专题图制作和输出等。同时，改革考试和成绩评定方法，不再以笔试定成绩，而是实行实验课考核直接上机操作，授课教师根据学生掌握的熟练情况现场打分，并将实验课成绩纳入课程总成绩(占综合成绩的30％)。这样调动了学生上好实验课的积极性。

　　(三)改进教学方法和手段
　　地理信息系统具有综合性和抽象性的特点，其教学仅凭一本书、一支粉笔是不够的，必须运用现代的教学方法和手段。因此，在教学方法上，我们强调启发式、互动式教学，对一些抽象的问题，尽量列举一些与本专业相关的事例进行说明。如以某一区域森林资源为例来解释什么是空间数据和属性数据；在讲授遥感、地理信息系统和全球定位系统三者之间的关系时，让学生自己动手进行数据采集、定位、分析。在教学手段上，开展多媒体课件建设，使用多媒体进行教学。地理信息系统教学中有些内容的讲解，通过多媒体用表格或图件进行讲解显得直观明了，易于让学生理解接受：同时，通过多媒体课件的运用，减少了不必要的黑板板书时间，解决了课时量压缩与教学内容多之间的矛盾，加大了每节课的信息量。
　　(四)坚持教学与科研、生产紧密结合
　　高等林业院校学生学习地理信息系统，重要的是掌握应用技能，要能利用地理信息系统技术解决科研和生产中的现实问题。因此，在教学中，要结合科研项目和林业生产实际，让学生利用地理信息系统技术开展诸如森林资源、土地资源以及森林景观评价等方面的研究；教师在明确学生研究内容的基础上，让学生自己查阅文献资料，编写研究方案和具体实施计划，了解开展地理信息系统应用研究的全过程，如建立森林资源地理信息系统，包括小班图形(空间)数据和属性数据(树种、年龄、直径、树高等)的采集，图形数据和属性数据的编辑和处理分析、专题图的制作等。
　　三、对高等林业院校GIS教学的几点建议
　　(一)编写适合专业特点的教材
　　高等林业院校开设地理信息系统课程的目的是将其应用于林业，因此学生应掌握的内容及其深度等要有别于地理信息系统专业学生的学习内容。而要做到这一点，就要编写适合林业院校专业实际的地理信息系统教材，使教材内容尽可能系统化，事例尽可能专业化，这样便于教和学。
　　[8]电大学习网.免费论文网[EB/OL]. /d/file/p/2024/0424/fontbr />  　(二)重视GIS教师的培养
　　教学质量的保障有赖于高质量的教师队伍。地理信息系统要求与专业(生产)结合，只有这样才能发挥其在生产决策、管理中的作用。这就要求从事地理信息系统教学的教师应具有双重的专业背景知识。但现实中，这方面的教师通常只具有单一的专业背景，这在一定程度上影响了教学质量的提高。因此，高等林业院校要重视地理信息系统教师人才的培养，对没有地理信息系统专业背景知识的教师，可以采取委托培养的方式，派其到地理信息系统专业进修、学习：相反，对有地理信息系统专业背景而没有林业专业背景的教师，要鼓励其在职进修，掌握林业专业的基本知识，了解林业的发展对地理信息系统技术的需要。
　　(三)改善实验教学的基本条件
　　院校扩招以后，受影响最大的还是实验教学。实验教学资源的增加赶不上学生人数的增加，限制了实验课开设的次数和内容，影响了教学质量的提高。因此，学校要在实验教学上“做文章”，通过开放中心实验室、网络实验室等，为学生学习创造更多的机会。
　　另外，要改进理论和实验教学的方法和手段，以学为中心，开展启发式教学，组织兴趣小组开展学生知识创新活动；利用多媒体、网络资源促进理论和实验教学效果的提高。

　　(三)改进教学方法和手段
　　地理信息系统具有综合性和抽象性的特点，其教学仅凭一本书、一支粉笔是不够的，必须运用现代的教学方法和手段。因此，在教学方法上，我们强调启发式、互动式教学，对一些抽象的问题，尽量列举一些与本专业相关的事例进行说明。如以某一区域森林资源为例来解释什么是空间数据和属性数据；在讲授遥感、地理信息系统和全球定位系统三者之间的关系时，让学生自己动手进行数据采集、定位、分析。在教学手段上，开展多媒体课件建设，使用多媒体进行教学。地理信息系统教学中有些内容的讲解，通过多媒体用表格或图件进行讲解显得直观明了，易于让学生理解接受：同时，通过多媒体课件的运用，减少了不必要的黑板板书时间，解决了课时量压缩与教学内容多之间的矛盾，加大了每节课的信息量。
　　(四)坚持教学与科研、生产紧密结合
　　高等林业院校学生学习地理信息系统，重要的是掌握应用技能，要能利用地理信息系统技术解决科研和生产中的现实问题。因此，在教学中，要结合科研项目和林业生产实际，让学生利用地理信息系统技术开展诸如森林资源、土地资源以及森林景观评价等方面的研究；教师在明确学生研究内容的基础上，让学生自己查阅文献资料，编写研究方案和具体实施计划，了解开展地理信息系统应用研究的全过程，如建立森林资源地理信息系统，包括小班图形(空间)数据和属性数据(树种、年龄、直径、树高等)的采集，图形数据和属性数据的编辑和处理分析、专题图的制作等。
　　三、对高等林业院校GIS教学的几点建议
　　(一)编写适合专业特点的教材
　　高等林业院校开设地理信息系统课程的目的是将其应用于林业，因此学生应掌握的内容及其深度等要有别于地理信息系统专业学生的学习内容。而要做到这一点，就要编写适合林业院校专业实际的地理信息系统教材，使教材内容尽可能系统化，事例尽可能专业化，这样便于教和学。
　　(二)重视GIS教师的培养
　　教学质量的保障有赖于高质量的教师队伍。地理信息系统要求与专业(生产)结合，只有这样才能发挥其在生产决策、管理中的作用。这就要求从事地理信息系统教学的教师应具有双重的专业背景知识。但现实中，这方面的教师通常只具有单一的专业背景，这在一定程度上影响了教学质量的提高。因此，高等林业院校要重视地理信息系统教师人才的培养，对没有地理信息系统专业背景知识的教师，可以采取委托培养的方式，派其到地理信息系统专业进修、学习：相反，对有地理信息系统专业背景而没有林业专业背景的教师，要鼓励其在职进修，掌握林业专业的基本知识，了解林业的发展对地理信息系统技术的需要。
　　(三)改善实验教学的基本条件
　　院校扩招以后，受影响最大的还是实验教学。实验教学资源的增加赶不上学生人数的增加，限制了实验课开设的次数和内容，影响了教学质量的提高。因此，学校要在实验教学上“做文章”，通过开放中心实验室、网络实验室等，为学生学习创造更多的机会。
　　另外，要改进理论和实验教学的方法和手段，以学为中心，开展启发式教学，组织兴趣小组开展学生知识创新活动；利用多媒体、网络资源促进理论和实验教学效果的提高。
　　[8]电大学习网.免费论文网[EB/OL]. /d/file/p/2024/0424/fontbr />