【摘 要】本文针对地理信息系统课程的特点、笔者在教学过程中体会以及学生学习中存在的问题，着重对教学内涵进行了深入的思考，对教学方式方面进行有益的探索。明确了在教学过程中一定要将老师和学生作为一个整体，一切教学方法的选择都要以学生能理解，模仿和应用为标准。在整个过程中充分调动学生的学习积极性，引导学生由被动学习变为主动学习。在教学过程中要根据学生的具体情况，灵活采取老师讲授、学生自学、学生讲授老师补充纠正及大家讨论种方式的教学方法。实验课教学过程中要选取实际案例进行教学，重在培养学生的逻辑思维和解决实际问题的能力。
【关键词】地理信息系统；本科生教学；教学一体；互动的师生关系；综合能力培养
地理信息系统是一门综合性学科，结合地理学与地图学，已经广泛的应用余不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统[1]。有学者认为地理信息系统为一个学科，称其为“地理信息科学”，因此地理信息系统有自己的理论基础；也有学者认为地理信息系统是一门技术，或者说一种工具，因此需要熟悉地理信息相关软件[1-3]。但软件运行的理论基础通常是以程序的形式在软件后台运行，在软件使用过程中并未有太直接的体现，所以在整个学习过程中，学生反映难度较大，地理信息系统理论知识的学习和软件操作不容易联系起来，学习效果欠佳，有些地信专业的学生到做毕业论文的时候，对所学地信软件还是一知半解，不能灵活应用。因此结合自己这几年教学的认识和体会，探讨一下具体的教学方法。
1 地理信息系统原理课程的特点
地理信息系统是一门集计算机科学、地理学、测绘学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学等为一体的新学科，是一门多学科交叉的边缘学科[1-3]，需要具备丰富的数学、计算机编程语言、算法、地质以及测量等学科的基础知识；同时作为一门技术地理信息系统可应用于城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、基础设施和规划管理等领域[1-3]，是一门应用性非常强的学科，所以必须了解相关领域的知识，才能在具体应用中有的放矢的解决具体的专业问题。
由此可知，在地里信息系统课程是一门多学科交叉的边缘科学，需要极广博的相关学科基础知识；而且还是一门实践性很强的学科，必须注重实验课的教学效果。
2 传统的教学方法
多年来，地理信息信息系统原理教学中普遍存在以下问题[4]：
2.1 学生学习的自主能动性较差
传统的教学方法多采用直接式教学方法，主要是一种教师到学生的单方面工作。在这种教学方法中，一堂课程主要是讲解，虽然老师也会采用一些趣味事件来改变课堂的苦闷局面，但总体来说这种情况表明目前这种教学方法不能引起学生学习的积极性。
2.2 学生学习视野较窄，深度较浅
目前很多课程的教学工作中，都是选定一本相关教材，老师的课堂内容主要围绕教材展开，地理信息信息系统原理教学也不例外。虽然也会补充其他参考资料中的一些内容，同时提醒同学可以查阅相关的参考文献，然而极少有学生去积极查阅文献，更谈不上对问题的探索。
2.3 学生热衷于于背诵，而不是追求的理解、掌握所学内容
因为大多数学校评价学生的学习效果，仍然主要看考试成绩。因此学生大可平常不用功，不认真听课，在考前疯狂背诵，通常都能考试合格。这种方式在很大程度上毁掉了学生的学习能力，尤其现在社会比较浮躁，很多学生关心的是能不能毕业，而不是能不能学到东西，或能力是否有提高。而且采用这种方式对学生学习效果进行考核，还会造成一些恶习，比如抄袭、平常不认真上课，考试过程中想尽各种办法带小抄或抄袭别人，造成学生学风变差、道德素质降低。
2.4 虽然对于地理信息系统专业学生而言，这门课程一般安排一半学时为理论课，一半学时为上机实习课，但通常课程上完之后，学生的动手能力还是相对较弱。
传统教学过程中上述问题的存在，既有我国教育评价方法的原因，也有教师、学生的原因。
3 改进的教学方法
3.1 教学内涵的思考
针对上述问题，在日常教学中，教师应该思考两个问题，其一为教学方法，这一问题应贯穿于教师学习、科研、备课及教的全过程，一切都应以是学生能够懂得、模仿、借鉴和运用所学知识为目标；而且设计教学方法时，应以教学内容为核心和重心，依据教学内容采用适宜的教学方法。第二应重点考虑：我教的学生大概是什么状态和水平，什么样的方法适合我的教学对象，做到同时兼顾教学内容和学生状态。这意味着老师既要吃透教材，还要读透学生，选择最适合自己所教学生的方法；在教学内容分析中要考虑学生，在学生分析过程中要考虑教材，两个分析过程相互融合。以教学内容的分析为例，合理的思考方式需要对教材进行多角度思考。首先是站在老师的角度：这一教学内容的核心是什么？知识结构是什么？其次则是站在学生的立场：面对这样一个教学内容，学生是否有兴趣？学生学习时可能会遇到什么困难和障碍？[5]然后综合这两次不同角度的思考确定最终的教学方法。
过去老师教学生一般把学生当作知识的容器，老师站在讲台上进行填鸭式的教学，学生往往是被动学习。如何变学生被动学习为主动学习，把学生从被动听与答的状态转变为主动问及积极思考的状态，将传统的师生关系变为对话式的、互动的师生关系。将教与学的过程整合为一个有机整体，而不是简单的“教”与“学”相加。教学过程中师生应围绕教学内容共同参与，通过对话、沟通和多种合作活动产生交互影响，以动态生成的方式推进教学的活动过程。
3.2 教学方式的探讨
合理有效的教学方法的选择，应该综合考虑学生特点、教学目标、教学内容、教师特点、教学手段、教学环境和条件等因素。
3.2.1 理论教学面
因此首先在理论教学阶段，按照教学目标和内容，并考虑学生特点制作PPT，向学生讲授地理信息系统相关内容，教学内容应侧重于讲解地理信息系统是一个空间数据处理和显示的系统，重点培养学生的空间实体的概念、空间数据的获取方式、组织（数据结构）、管理和处理、多源数据的融合、空间数据质量的控制、空间分析方法等方面综合应用的能力。通过理论教学，使学生掌握地理信息系统概念及其构成、功能、空间数据的获取与质量控制、空间数据的组织、管理与处理、空间分析方法、制图输出与应用等基本知识，了解地理信息系统在现代信息社会所处的重要地位、把握其发展与应用的趋势。
对于重点和难点问题，主要通过老师向学生讲授清楚，而其他虽然重要，但相对容易、或已经掌握的东西，要么提纲挈领讲授清楚即可，要么让学生自学，甚至可以采取学生先课下自学，然后课上请学生自己讲授，然后老师补充纠正及大家讨论的方式，这样可以充分调动学生学习的积极性，又不会因为所学知识太难，不容易切入而打击学生的积极性。
此外除了从课堂上讲授地理信息系统的基本理论和基本方法外，在教学过程中还应强调融入实际问题，进行案例教学，尤其是针对地理信息系统空间分析功能这部分内容，可结合自己的科研课题来讲解，让学生更容易理解，而且可为后面的上机实践做好准备，达到培养学生综合能力的目的。
在整个教学过程中要随时关注学生的学习状态，切不可老师学生两张皮，明明学生还带着疑惑的眼神看着老师，老师却仍然按照计划照本宣科，要根据课堂上学生的状态及时调整自己的教学进度，教学内容，讲解的方法，最大限度的调动学生学习的积极性，真正达到老师和学生互动学习。
3.2.2 实验教学方面
课程实验教学的目标是通过实验教学使学生了解 GIS 软件的使用，掌握常规地学图件的编辑处理方法和属性数据的分析方法，培养利用 GIS 专业软件解决实际问题的能力。在实验教学中着重培养学生灵活处理图形和属性数据分析的能力；在实验过程中，通过各种实例锻炼学生运用专业软件解决实际问题的能力，提高学生的软件操作技能，巩固课堂理论教学成果，增强学生的动手能力。地理信息系统原理实验课是以地理信息系统原理为基础，利用软件解决地理、地质、测量、环境、规划等各专业领域的具体应用问题，涉及学科多，既涉及理论知识，又有软件操作，甚至还涉及程序编写，因此知识度高集成，通过课堂理论教学，难以于把所有知识点都讲解清楚，但通过学生的动手操作就相对容易掌握与理解。此外GIS 应用性综合实验包含的内容理论上连贯性不强，从专业图件读图、图形数字化、编辑处理到空间分析，操作步骤繁杂琐碎，因此通过实验教学可以锻炼学生整理、归纳知识点，使实验内容与理论基础结合起来，一方面有利于掌握所学知识，另一方面也锻炼了学生的逻辑思维能力。
因此结合地理信息系统原理课程的特点，以社会对地理信息专业人才的需求为导向，探索性地研究构建了“地质图数据处理及应用”实验，包括地质图读图、地质图数据分层、符号和图案的编辑处理、图件数字化、数字化图件的编辑处理、数据格式转换、投影变换、图形校正、比例尺变换、属性数据的编辑与导出、图形输出、空间分析等地质图数据应用等，共30 学时的试验计划。通过完整的地质图数据处理过程，让学生熟练掌握地图数据分层、空间图形数据的拼接、空间坐标校准、空间坐标转换、点线面要素编辑、拓扑关系建立、专题地图输出等多个地理信息系统关键知识点。并在此基础上有针对性地开展叠加分析、缓冲区分析等等空间分析，案例实验教学在很大程度上提高了学生的实践动手能力与创新能力。
4 结语
针对地理信息系统课程特点及教学过程中存在的问题，为提高教学质量，培养具有较强动手能力和综合能力及更具社会适应性的新型人才，从教学内涵和教学方法方面进行了深入思考和探索。
4.1 一切教学方法的设计和选择均应以学生的学习效果为衡量标准；
4.2 教师讲授课程是一个教与学的互动过程，而不是简单的教与学相加。授课过程中应随时关注学生的状态，可以有针对性的采取教师讲授、学生自学或学生自己讲授、教授补充纠正及大家讨论的教学方式，充分调动学生的学习积极性；
4.3 实验教学过程中，一定要结合具体的实际应用，主要按数据编辑处理、空间坐标校准、拓扑关系建立、空间分析、专题图输出等模块进行，有助于培养学生逻辑思维和解决实际问题的能力。
【参考文献】
[1]黄杏元，马劲松.地理信息系统概论[M].高等教育出版社，2008.
[2]胡鹏，黄杏元，华一新.地理信息系统教程[M].武汉大学出版社，2004.
[3]邬伦，刘瑜，等.地理信息系统：原理、方法和应用[M].科学出版社，2001.
[4]邹冠贵.浅谈地震勘探课程本科生教学方法[J].科技视界，2012，31：97-98.
[5]李政涛.从教学方法到教学方法论[J].教育理论与实践，2008，38（11）：32-36.
[责任编辑：王静]