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摘要：《GIS實驗》是普通高校地理科學類本科專業的必修課程之一，也是學生掌握GIS基本技能的重要基礎課程，具有不可替代的重要作用。本文首先針對該課程開設過程中存在的問題進行了分析，并針對這些問題提出了彈性可伸縮的課程設計方案，主要解決了專業適配及教學內容連貫性、系統性等體系性方面的問題。該方案能夠適應專業特點、學情及gis技術的不斷發展，在教學實踐中，收到了良好的效果。

關鍵詞：GIS實驗；課程設計；課程改革；實驗教學

GIS是地學、測繪科學與計算機科學等多學科交叉融合發展起來的一種綜合性學科與技術。GIS課程是高校地理科學類專業必修的基礎課程之一，具有舉足輕重的作用[1]。GIS實驗課程，連接著GIS學科的理論、方法、工具等三個要素，起著紐帶和橋梁的作用[2]。學生正是通過GIS實驗，理解和鞏固理論知識，學習解決實際問題的方法，熟悉和掌握GIS工具軟件。該課程對于學生提高動手實踐能力具有重要的作用[3]。我院自2001年開設GIS實驗課程以來，通過多年的教學實踐，針對存在的問題，總結出一套彈性可伸縮的GIS實驗課程設計解決方案，收到了良好的教學效果。

一GIS實驗教學中存在問題分析

依據最新的《普通高等學校本科專業目錄》，地理科學類專業共包含四個專業：地理科學、自然地理與資源環境、人文地理與城鄉規劃、地理信息科學[4]。目前，以上四個專業，在我院均有開設。在以上四個地理科學類專業的GIS實驗課程教學活動中，陸續發現了一些課程設計方面的問題，總結如下。

（一）專業適配性問題統一的課程內容設計，無法適應各專業靈活多變的需求。不同的專業特點，對GIS實驗課程有著不同的要求和側重點，具體如表1所示。從表中可以看出，地理信息科學專業對GIS實驗課程的要求明顯不同于其他三個專業，其對空間分析、建模、二次開發的要求明顯更高。兩外三個專業，主要側重于數據、空間分析應用和地圖制圖。（二）教學內容設置的連貫性問題如表2所示，各個專業GIS實驗課程相關的先修課程、后續課程有所不同。從表中可以看出，先修課程是一致的。而后續課程，對于地理信息科學專業來說，幾乎所有的GIS相關課程都要以該課程為基礎；對于其他專業，后續課程相對較少，GIS主要作為工具來使用。這就要求GIS實驗課程內容設置方面，能夠與前后課程，尤其是后續課程的要求保持連貫性，能夠銜接起來。

（三）教學內容設置的系統性問題目前，GIS實驗課程內容設置的系統性方面，仍存在較大的問題。主要體現在以下幾個方面。理論知識的體系化與實驗課程相脫節：比如校正、配準和數字式投影轉換，其原理在理論上是一致的，成體系的，而實驗課程并沒有反映這一點。實驗數據缺乏系統性：每一個實驗使用一套獨立的數據，各個實驗之間，實驗數據缺乏系統性，不能覆蓋整個實驗課程的各個周期。

二彈性可伸縮的GIS實驗課程設計

針對以上問題，本次課程內容設置改革，提出了一套彈性可伸縮的課程內容設計解決方案。該方案主要以模塊化方法來設置課程內容，實現了專業適配，并保證了課程內容設置的連貫性、系統性。[5]該方案將課程內容劃分為基礎性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗、高級實驗等四個模塊。具體如下：1.基礎性實驗：主要包括軟件操作基礎、空間數據采集、校正、變換、編輯、制圖。2.驗證性實驗：主要包括空間數據查詢、空間分析流程驗證性實驗，如插值、柵格分析、DEM分析、疊置分析、鄰近性分析、網絡分析等。3.綜合性實驗：強調設計性、應用性。4.高級實驗：建模、宿主式開發。根據各專業特點，針對各專業對GIS實驗課程的要求與側重點不同，從模塊中選擇相應實驗進行組合，形成了彈性可伸縮的課程內容設計方案，具體如表3所示。該設計方案對課程可能涉及的內容進行了模塊化處理，通過課程模塊的靈活組合，在以下幾個方面實現了彈性可伸縮的實驗內容配置。1.專業適配：各專業只需根據其專業特點及要求，靈活組合課程內容。2.適應學情：學生可以根據自身情況，從各模塊中，自主選擇相應課程進行學習。3.學時分配：針對課堂與課外、講授與自學，機動搭配。4.考核方案：可彈性配置考核方案，主要使用綜合性實驗進行考核。5.GIS技術的不斷發展：通過高級課程模塊，設置了一些新技術方面的實驗，供學生學習使用。

三效果評價

實施該課程改革方案以后，我們以自然與人文兩個專業為例，進行了初步的效果評價工作。效果評價采用了主觀評價與客觀評價兩種方法[6,7]。主觀評價主要通過調查問卷的形式，調查使用該方案前的三個年級和使用該方案后的一個年級，通過數據對比，發現學生對課程的滿意程度增長了16%，對實驗課程內容的掌握熟練程度增長了14%?？陀^評價通過考核成績統計的方式，統計使用該方案前的三個年級和使用該方案后的一個年級的優秀率和良好率，兩個指標分別上升了7%和13%。從上述指標可以看出，采用該方案后，GIS實驗課程教學效果有了較大的提高。主觀評價主要通過調查問卷的形式，調查使用該方案前的三個年級和使用該方案后的一個年級，通過數據對比，發現學生對課程的滿意程度增長了16%，對實驗課程內容的掌握熟練程度增長了14%?？陀^評價通過考核成績統計的方式，統計使用該方案前的三個年級和使用該方案后的一個年級的優秀率和良好率，兩個指標分別上升了7%和13%。從上述指標可以看出，采用該方案后，GIS實驗課程教學效果有了較大的提高。

作者：李兆恒 吳孟泉 肖魯湘 單位：魯東大學