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對于高等林業院校地理信息系統教學問題探討
論文摘要：該文結合學院及專業的實際，分析了在信息系統課程教學中遇到的問題，并基于此提出改進教學的具體措施；還對高等院校地理信息系統課程教學的未來提出了幾點建議。
論文關鍵詞：高等；地理信息系統；課程教學
森林是陸地生態系統的主體，它不僅是生物圈中重要的生產者，在維持全球生態平衡方面起著不可替代的作用：而且是重要的物種、基因庫。但是，人類無序的利用和破壞，不合理的經營等，導致世界范圍內大面積的森林被破壞，森林生產力衰退，景觀多樣性、物種多樣性減少，生態不斷惡化等一系列問題，嚴重威脅著人類的可持續發展。因此，森林問題已成為普遍關注的問題。為了迅速恢復我國森林植被，改善生態環境，國家出臺了一系列林業方針政策和工程措施。森林資源是林業生態建設的物質基礎，新的目標、新的觀念，要求林業部門必須改變傳統的服務于木材生產的單一的森林資源手段和方法，開展新技術、新方法的應用，提高森林經營管理水平。地理信息系統(GIS)技術被認為是資源管理和環境監測的有效手段，正在廣泛應用于、林業、、環保、等領域，如森林資源管理、造林規劃、森林病蟲害預測及災害損失估計等“。安徽省正在建立全省生態公益林地理信息系統，可以預計林業對地理信息系統人才的需要會越來越多。林業生產技術及人才需求的變化，要求林業必須順應這一實際需要，及時調整本科教育的課程體系。在這一大的社會背景下，我們在及其相關專業、研究生課程中開設了“地理信息系統”選修課。在地理信息系統課程教學過程中，我們通過幾年的摸索和實踐，積累了一定的經驗，以期與各位同行共探討。
一、GIS教學中遇到的問題
地理信息系統是一門發展中的新型學科，技術更新與前沿拓展很快，在以該技術為核心的地理信息系統課程教學中我們遇到的突出問題包括：一缺乏教學經驗。在教學內容、實驗安排、教學要求等諸多方面無規范可循，這影響了教學質量的提高：二缺乏與專業結合比較緊密的合適教材。如果有一本既有完整的理論體系又附有與專業相關的事例的好教材，對比較抽象的地理信息系統教學來說，教學效果無疑會更明顯；三缺乏好的師資條件。目前承擔地理信息系統教學的教師多是非地理信息系統專業畢業的，他們對地理信息系統在各自專業上的應用比較熟悉，但缺乏對地理信息系統深層次的了解，因此，迫切需要既有其他學科專業知識又有地理信息系統專業背景的復合型人才來承擔地理信息系統的教學。
二、GIS教學改革措施
(一)選擇合適的教材，編寫教學大綱
我院于1999年開始在林學本科專業開設地理信息系統選修課，總課時36學時，其中理論部分24學時，實驗部分12學時；在課程體系設置上，要求在先期開設、測量、遙感等相關課程的基礎上開設此課。2003年結合我校教學評估，系統編制了地理信息系統課程理論和實驗教學大綱。為了使大綱能充分反映當前地理信息系統的發展趨勢，使教學內容全面、系統，重點突出，同時又針對性強，能充分反映時代特征，在編制大綱的過程中，首先，從面向21世紀系列課程教材中選定優秀教材；其次，根據課程性質、學時及專業的具體要求，安排教學內容和進行學時分配。在地理信息系統理論教學中，重點介紹基本概念和基本理論、空間數據特征和數據結構、數據模型和空間數據處理及空間分析功能等，而對其他內容只作一般講解。
(二)重視實驗課教學
地理信息系統是一門集地、計算機科學、信息科學、測繪學等學科為一體的新型邊緣學科，具有一定的抽象性，對于沒有多少專業背景知識的非地理信息系統專業學生而言，學好它具有一定的難度。長期的教學實踐表明，地理信息系統實驗課的開設，不僅有助于學生對書本知識的理解，提高課堂理論教學效果：而且有助于學生了解一些具體的地理信息系統軟件，并能操作這些軟件，提高動手能力。為此，我們在地理信息系統實驗教學中，以giewgis和Mapinfo為地理信息系統軟件平臺，安排6次實驗課，包括地理信息系統主要功能模塊，點、線、面圖層建立，屬性庫建立，空間與屬性數據編輯、查詢、修改等，空間與屬性數據分析，專題圖制作和輸出等。同時，改革考試和成績評定方法，不再以筆試定成績，而是實行實驗課考核直接上機操作，授課教師根據學生掌握的熟練情況現場打分，并將實驗課成績納入課程總成績(占綜合成績的30％)。這樣調動了學生上好實驗課的積極性。
(三)改進教學方法和手段
信息系統具有綜合性和抽象性的特點，其教學僅憑一本書、一支粉筆是不夠的，必須運用現代的教學方法和手段。因此，在教學方法上，我們強調啟發式、互動式教學，對一些抽象的問題，盡量列舉一些與本專業相關的事例進行說明。如以某一區域森林資源為例來解釋什么是空間數據和屬性數據；在講授遙感、地理信息系統和全球定位系統三者之間的關系時，讓學生自己動手進行數據采集、定位、分析。在教學手段上，開展多媒體課件建設，使用多媒體進行教學。地理信息系統教學中有些內容的講解，通過多媒體用表格或圖件進行講解顯得直觀明了，易于讓學生理解接受：同時，通過多媒體課件的運用，減少了不必要的黑板板書時間，解決了課時量壓縮與教學內容多之間的矛盾，加大了每節課的信息量。
(四)堅持教學與科研、生產緊密結合
高等院校學生學習地理信息系統，重要的是掌握應用技能，要能利用地理信息系統技術解決科研和生產中的現實問題。因此，在教學中，要結合科研項目和林業生產實際，讓學生利用地理信息系統技術開展諸如森林資源、土地資源以及森林景觀評價等方面的研究；教師在明確學生研究內容的基礎上，讓學生自己查閱文獻資料，編寫研究方案和具體實施計劃，了解開展地理信息系統應用研究的全過程，如建立森林資源地理信息系統，包括小班圖形(空間)數據和屬性數據(樹種、年齡、直徑、樹高等)的采集，圖形數據和屬性數據的編輯和處理分析、專題圖的制作等。
三、對高等林業院校GIS教學的幾點建議
(一)編寫適合專業特點的教材
高等林業院校開設地理信息系統課程的目的是將其應用于林業，因此學生應掌握的內容及其深度等要有別于地理信息系統專業學生的學習內容。而要做到這一點，就要編寫適合林業院校專業實際的地理信息系統教材，使教材內容盡可能系統化，事例盡可能專業化，這樣便于教和學。
(二)重視GIS教師的培養
教學質量的保障有賴于高質量的教師隊伍。地理信息系統要求與專業(生產)結合，只有這樣才能發揮其在生產決策、中的作用。這就要求從事地理信息系統教學的教師應具有雙重的專業背景知識。但現實中，這方面的教師通常只具有單一的專業背景，這在一定程度上影響了教學質量的提高。因此，高等林業院校要重視地理信息系統教師人才的培養，對沒有地理信息系統專業背景知識的教師，可以采取委托培養的方式，派其到地理信息系統專業進修、學習：相反，對有地理信息系統專業背景而沒有林業專業背景的教師，要鼓勵其在職進修，掌握林業專業的基本知識，了解林業的發展對地理信息系統技術的需要。
(三)改善實驗教學的基本條件
院校擴招以后，受影響最大的還是實驗教學。實驗教學資源的增加趕不上學生人數的增加，限制了實驗課開設的次數和內容，影響了教學質量的提高。因此，學校要在實驗教學上“做文章”，通過開放中心實驗室、網絡實驗室等，為學生學習創造更多的機會。
另外，要改進理論和實驗教學的方法和手段，以學為中心，開展啟發式教學，組織興趣小組開展學生知識創新活動；利用多媒體、網絡資源促進理論和實驗教學效果的提高。
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