“双创”背景下测绘工程专业GIS课程教学改革研究_宋萍.pdf

2023 NO.2 科 教 资 讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION“双创”背景下测绘工程专业GIS课程教学改革研究宋萍 孙广通 朱红(防灾科技学院 河北三河 065201)摘要：在创新创业教育与大学专业教学融合发展的背景下，该文对测绘工程专业GIS课程教学改革进行探索。通过分析目前GIS课程教学现状，对“双创”背景下GIS课程教学内容和教学模式进行改革，以GIS基础理论为依托，以生产应用为目标，以行业发展需求为导向，形成了理论、技术、实践相结合的模块化教学体系。同时对教学方法进行了改革，通过大视角和重实践的教学模式，提高学生分析问题、解决问题的综合能力。关键词：创新创业 测绘工程 GIS 教学改革中图分类号：G642;P20-4文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)02-0152-04Research on GIS Course Teaching Reform of Surveying and Mapping Engineering Major under the Background of Mass Entrepreneurship and Innovation”SONG Ping SUN Guangtong ZHU Hong(Institute of Disaster Prevention,Sanhe,Hebei Province,065201 China)Abstract:Under the background of the integration development of innovation and entrepreneurship education and university teaching,this paper explores the teaching reform of GIS course for Surveying and Mapping Engineering specialty.By analyzing the current situation of GIS course teaching,the teaching content and teaching mode of GIS course under the background of mass entrepreneurship and innovation were reformed,and a modular teaching system combining theory,technology and practice was formed based on GIS basic theory,production application as the goal,and industry development demand as the guidance.At the same time,the teaching method has been reformed to improve the students comprehensive ability to analyze and solve problems through a large perspective and practice oriented teaching model.Key Words:Entrepreneurship and innovation;Surveying and mapping engineering;GIS;Teaching reform创新创业教育是大学专业教育与社会经济发展到一定阶段的产物，这种教育理念让专业教育更有目标性，从而提高人才培养质量，同时还能保证社会经济发展的原动力。近年来，我国高度重视创新创业教育，从而掀起了一股探索专业教育和行业需求融合发展道路的浪潮，通过激发学生的创新思维，从而铸就学生未来的创业从业道路1。对于测绘工程专业而言，通过与创新创业教育的深度融合，力争培养出既能满足当前社会需求，又能紧跟高技术发展趋势的创新复合型测绘人才2。测绘工程专业是国民经济基础建设中的基础专业，随着测绘技术手段的不断发展，测绘工程专业从传统测绘技术发展到今天的信息化测绘，是经历了一次又一次的挑战与改革，现在“双创”教育理念的提出，同样也是测绘工程专业面临的一次机遇，作为测绘DOI：10.16661/ki.1672-3791.2205-5042-7242基金项目：防灾科技学院教育研究与教学改革项目资助（项目编号：JY2021B28）。作者简介：宋萍（1985），女，硕士，讲师，主要从事GIS教学和应用方面的研究工作。152科 教 资 讯 2023 NO.2 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATIONSCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯科技资讯工程专业主干课之一的地理信息系统（Geographical Information System，GIS）课程如何在新的机遇下能更好地培养出符合行业需求的测绘人才是在教学过程中不断思考的问题，该文从GIS课程的教学内容和教学方法两方面进行探讨。1 课程现状分析测绘工程专业是一门实践教学非常重要的学科，在具体的教学工作中，实践教学在培养高素质应用型人才方面起着重要的作用。在信息化测绘快速发展的今天，实践教学的内容需要得到进一步扩充，不仅要重视传统测绘技能的培养，同时对信息化测绘的各项技能也要加强重视3。作为信息化测绘重要组成部分的GIS课程在测绘工程专业学生的培养过程中占据重要地位，由于受到学时的限制，如何提高测绘工程专业学生对GIS课程的掌握和基本技能的培养，是在实践教学中遇到的实际问题。同时，在以往GIS课程讲授的过程中，由于缺少实例数据，在基础理论和实践操作中都以实验数据为主，学生对所学内容缺乏实际应用环境的理解，难以建立基于实际应用的空间思维。因此，基于真实空间数据的空间分析应用是目前教学的短板，希望结合“双创”教育理念，提高GIS课程教学过程中学生对基本概念、空间分析原理的理解，同时增强学生运用空间思维解决问题的能力。2 “双创”背景下GIS课程教学内容和教学模式设计根据测绘工程专业GIS课程的现状和测绘专业的人才培养目标，结合“双创”教育模式以及遥感、大数据快速发展的背景下，基于实践教学经验，对测绘工程专业GIS课程的教学内容和教学模式进行了系统研究。2.1 教学内容设计GIS学科具有很强的工具特性，作为一种信息技术为人们提供了解决空间问题的工具和思路，对于测绘工程专业的学生来说，GIS的工具性体现得更为明显。GIS侧重于地理空间数据的获取、处理、分析、建模和显示，而测绘侧重于用不同的手段进行数据的采集，因此对于测绘工程专业的学生来说，GIS课程的教学应该区别于GIS专业，在教学内容及讲授方式上应有所侧重，且受教学计划学时的限制，不可能对GIS的所有内容全面讲授。因此，需要对教材内容进行梳理、分类，采用多种讲授方式相结合的形式分别对重点内容和一般内容进行教学。将教学难点及教学重点内容，结合实际案例做重点讲解；将容易理解的内容可通过课后论文自学完成；对GIS学科的发展前沿内容作为扩展知识推荐给学生，让学生了解GIS发展现状。自国务院机构改革后，新形势下测绘地理信息行业为自然资源调查监测和管理提供技术支撑成为责无旁贷的职责和任务。深入挖掘航空航天遥感、卫星导航定位技术在自然资源调查监测中的应用潜力，注重自然资源要素调查监测、变化发现、时空统计、动态建模等关键技术的学习，加快构建自然资源监管技术体系3。因此，在GIS课程内容中应增加与资源环境遥感、卫星导航技术的综合运用，突出GIS数据获取、处理、分析、建模和显示功能在自然资源调查监测与时空统计分析中的应用。在“双创”教育与专业教育结合发展的背景下，激发学生运用所学GIS理论和技术手段进行大尺度时空问题分析，充分利用现有的遥感数据和网络大数据环境，拓展学生的专业应用视野，同时通过创新思维的方式铸就学生未来的专业成长道路。2.2 教学模式设计“双创”教学促使专业教学寻找新的模式，将两者有机地融合在一起，在具体的教学实施过程中，为强化教学效果，针对测绘专业的GIS教学采取模块化教学的方式。理论教学模块中，明确GIS在自然资源管理工作中的地位，新时期所需的测绘地理信息人才不仅要精通传统测绘技能，同时还要完成向信息化测绘人才的转变。因此，在理论教学的过程中，增加对空间数据的理解和运用介绍，让测绘专业的学生不仅掌握空间数据的获取理论和方法，同时还能对数据的应用有所理解，从而完善整个数据从获取到应用的全流程，增强对专业的理解，增加专业自信感；实践教学模块中，构建包括地理国情监测分析、内业数据采集、数据处理和入库、地学统计与分析、专题图制作等实践教学体系4。不仅要锻炼学生利用GIS进行空间数据采集编辑的能力，还要培养学生的综合空间分析和统计能力。3 GIS课程教学方法研究在遥感技术、大数据和互联网飞速发展的背景下，结合测绘工程专业的人才培养方案，思考测绘专业GIS课程和的衔接点，结合创新创业教育对测绘工程专业GIS课程的教学过程中的方法进行研究。3.1 理论教学大视角在GIS授课过程中通过项目驱动教学的方式融合遥感、卫星导航定位技术，重点突出GIS强大的空间分析功能在自然资源调查监测与时空统计分析中的应用，同时将理论知识融入具体空间数据的获取、处理、管理、分析、建模和显示过程中，加深对基础概念的理153 2023 NO.2科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 科 教 资 讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯解。随着全球空间数据信息量呈几何指数长，大数据应运而生，将大数据、物联网和人工智能等信息化技术融入GIS课程教学过程中，促使测绘工程专业学生重视自然资源数据库建设，掌握自然资源数据采集处理的相关技术方法，利用大数据挖掘自然资源特征规律5。总之，在原有课程内容基础上，结合行业发展需求，促使学生理解掌握自然资源调查和数据处理，将地理信息技术融入自然资源管理工作的基础，提高适应信息化测绘行业所需要的复合型人才培养质量。GIS课程侧重于地理空间数据的传输、处理与应用，而测绘侧重于数据的采集，因此，对测绘工程专业的学生来说，GIS课程的教学应该区别于GIS专业，在教学内容及讲授方式上应有所侧重，由于教学计划学时的限制，不可能对GIS的所有内容全面讲授。因此，需要对教材内容进行梳理、分类，采用多种教授方式相结合的方式分别对重点内容和一般内容进行教学，具体内容如表1所示。除传统的课堂授课内容改革外，还要充分利用网络平台和网络资源，实现线下传统课堂教学与线上教学相结合的教学模式，制定与在线开放课程学习相配套的考核方式，同时注意线上课程的教学单元要小且独立，这样更适合在线碎片式的学习方式。3.2 教学模块重实践GIS课程是一门动手实践能力要求较高的一门课程，所以在课程设置上，理论学习和实践操作要并重。在理论和实践课程中，所有概念和基本操作的学习应联系实际生产需求，将“地理国情监测”贯穿教学的始终6。为提高实践教学内容的专业性和系统性，在实践模块中通过增加开放实验、大学生创新创业项目来完善学生自然资源监测分析能力的培养，以小组形式完成项目，培养学生的团队合作能力，同时也提高学生的实践应用能力。此外，除课程实践教学外，应该鼓励表1 GIS课程内容与测绘工程专业联系GIS课程内容GIS基本概念和组成GIS基本功能GIS发展概况地理空间表达空间数据及特征空间数据结构空间数据结构的建立空间数据处理空间数据库空间分析GIS应用模型GIS系统设计GIS产品输出与测绘工程专业的联系“3S”技术之一，其应用目的是为空间问题提供解决方案与测绘外业工作衔接，将获取的数据进行处理、存储、显示、分析、建模和显示，可与测绘专业实习成果挂钩通过网络资源