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关于地理信息系统相关大学毕业论文,与网络GIS教学模式相关关于教学的论文
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摘 要 网络地理信息系统（网络GIS）已广泛应用于国民经济的多个领域,也是地理信息系统专业本科教学的重要课程.因此,网络GIS教育不仅对地理信息技术的普及具有重要意义,也是培养合格的GIS人才的需要.本文在总结网络GIS课程特征的基础上,分析了网络GIS课程学习困难的原因,并针对这些原因制定了对应的教学模式,取得了较好的教学效果.
关 键 词 网络GIS 教学模式 探讨
中图分类号：G424 文献标识码：A
Network GIS Teaching Method
Abstract Network Geographic Information Systems （Network GIS） has been widely used in many fields of the national economy.It is also an important course of the undergraduate students who major in GIS. Therefore, the Network GIS education is of great significance not only to the geographical spread of information technology, but also to cultivate qualified GIS personnel.The paper summarized the characteristics of the Network GIS course and analyzed the learning difficulty of the course. Then researched the teaching method of the course.
Key words Network GIS； teaching method； research
网络GIS是以网络为平台的地理信息系统,它在网络环境下为各种地理信息科学的应用提供GIS的基本功能（如分析工具,制图功能）、分布式计算和空间数据管理的空间信息管理系统.①目前,随着应用领域的发展,网络GIS在GIS学科中的重要性日益凸显.不少高等学校将其作为地理信息本科专业的一门必修课程.本文从网络GIS课程的特征出发,结合教学实践,对网络GIS课程的教学模式进行了探讨.
1.网络GIS课程的特征
网络GIS课程除了具有学科交叉性、发展迅速、实践性强等特点外,②③还具有以下特征：
1.1 表现形式多样
网络GIS产生于上世纪90年代,这就是最初的网络GIS,常被称为万维网地理信息系统（WebGIS）.在近十年里,网络GIS随着网络的普及和相关技术的进步而迅速发展,不仅性能上大幅提升,而且存在形式上也更加多样.其不再局限于单一的万维网地理信息系统形式,发展了移动GIS、 网格GIS、云GIS等多种表现形式.现在,网络GIS常被分为狭义网络GIS与广义网络GIS.④前者是指在一定时期内特定形式的计算机网络和分布式对象技术的融合所形成的GIS系统,如基于C/S的网络GIS、基于B/S的网络GIS、基于空间Web服务的GIS、基于移动与嵌入式的网络GIS、基于网格的网络GIS.后者Ç
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1.2 技术种类繁多
每种网络GIS可有不同的构造模式,而不同的构造模式又可选用不同的技术框架来实现.以分布式WebGIS为例,其目前大体可有四种技术框架：基于J2EE的WebGIS结构、基于DCOM/COM+的WebGIS结构、基于CORBA的WebGIS结构和基于.Net的WebGIS结构.这些不同的技术框架各有优势,在实际应用及教学中具有同等的重要性.如何讲授并使学生掌握这众多的技术是教学面临的问题.
1.3 更新换代快
信息技术的更新一直是日新月异的.网络GIS以一系列信息技术（如网络通信技术、多媒体技术、程序设计技术等）为支撑,⑤其往往跟随支撑技术的更新而更新.同时,网络GIS本身的理论与技术也在不断革新.从万维网地理信息系统的发展来看,在十年间已经历了四个阶段：静态地图发布、静态网络制图、交互式网络制图和分布式地理信息服务.而支撑技术的更新换代更为迅速,如动态网页技术ASP,从推出到被替代也就3～4年的时间.课程教学也要顺应这种发展,做到与时俱进.
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2.网络GIS课程学习难度分析
在多年的教学中,学生普遍反映了解课程的重要性并对其有较大的兴趣,但同时大部分也认为该课程学习难度大.根据他们的反馈信息,总结出以下几个难点.
2.1 知识点难掌握
掌握知识点不是原封不动地记住书上的定义或者说明,而是熟悉并能运用知识.本课程包含大量的名词或者定义,尽管授课时针对每个名词或者定义都给出了详细的说明,而学生当时也理解了,但一段时间后却又忘了,实际上并没有真正掌握.他们的“理解”只是针对文字说明的字面意义的了解,并没有在大脑中转化为实体的形象,因此,更无法指导具体的应用.
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2.2 技术多难取舍
如前所述,每一种网络GIS可有一套或多套构造技术体系.由于这些技术体系在实际应用中的地位相当而课程的学时又有限,于是,通常有两种教学方式：一种是只深入地讲解一种技术体系；另一种是对各种技术体系分别进行概要的介绍.第一种方式是教师为学生做了取舍,其弊端在于既没有与实际需求相结合也没有顾及学生的兴趣.第二种方式是使学生对每种技术体系都略有了解,但将深入学习哪种或哪几种技术的选择问题留给了学生. 2.3 实习任务难完成
本课程是一门实践性很强的课程,其实习课时长一般为12～16学时,实习内容为：基于一定的网络GIS平台完成一个具体应用的原型系统.其目的是希望通过实践使学生具有开发网络地理信息应用系统的能力.要求是每个学生完成二次开发平台的熟悉、网络编程语言的学习、系统设计、功能设计、编码调试等工作.面对这样的教学要求,大部分学生的反映如下：一是时间紧任务重；二是涉及内容多为初学,遇到问题容易退缩；三是在课下缺少可以交流、讨论的对象.
3.教学模式探讨
针对教学过程中碰到的难点和学生反馈的学习困难问题,笔者在多年的教学实践中反复摸索,探索出了以下教学模式.
3.1 教学内容瞻前顾后与顾全大局
所谓瞻前是指充分了解学生已学的科目,也是了解大部分学生的学习基础.如若学生已经学习了计算机网络课程,则在教学过程中就不必介绍该内容；而如果学生之前并没有涉及网络的内容,那么就应该补充这方面的知识.所谓顾后是指充分了解学生在后续学习中即将开设的课程,即了解后续课程需要哪些知识作为支撑,以及还有哪些课程是对本课程的扩展.对后续课程中需要的支撑知识应该做适量的介绍,而对有扩展课程的内容应概要介绍.同时,GIS学科的多学科性与交叉性决定了专业课程体系的多样性,⑥课程教学内容的设计还要考虑自身专业优势和特色.
3.2 理论讲解与形象认识相结合
纯理论的讲解不仅容易使学生觉得乏味,也使知识点很难被真正理解和掌握.如“分布式”是本课程中最常见的名词之一,文字解释为数据和程序可不位于一个服务器上,而是分散到多个服务器.该解释无法增加学生的形象认识,更不知分布式是怎样实现的.指导学生在实践中配置具体的分布式应用,一边实践一边讲解,不但使讲解和认知变得容易,还能提高学生的动手能力.
3.3 广泛介绍与培养兴趣点
有的学校将网络GIS课程定位为通识课,旨在使更多的学生了解网络GIS.作为GIS专业的学生,既要广泛地了解网络GIS的内容,也要在某一方向上有所专攻.基于该培养目标,笔者采取了广泛介绍、培养兴趣点的教学方式.广泛介绍是指在教学中,讲授内容尽量广泛概要.而学生在了解网络GIS的众多方向后,就可能选择自己最感兴趣的方向深入学习.根据学生的兴趣点,可将学生划分为不同的团队,指导他们进行自主学习、定期讨论.最后,组织各团队围绕自己的方向报告学习情况,相同学习方向的团队间进行交流与讨论.通过自主学习不但培养了学生的自学能力,也使学生对知识的掌握更为牢靠.同时,团队的构建为实践课的开展奠定了基础.
3.4 基于团队的课程实践
以团队的方式进行课程实践,在一定程度上减轻了每个人的工作量,使学生有更多的时间去思考、讨论系统的设计.同时,团队也为学生提供了交流的环境,培养了团队协作的精神.
4.教学效果检验
本课程的教学效果检验主要由两部分组成：一是理论考核；二是实践成果检验.理论考核主要检查学生对网络GIS基本原理的掌握情况；实践考核主要检查学生对所学知识的运用情况以及二次开发的能力.
在使用该教学模式以来,不但学生的理论成绩有了大幅度的提高,而且也能更好完成实习任务,所提交的成果也更有新意.并且,不少团队在后来参加的各类GIS设计与开发大赛中取得了较好的成绩.在教学反馈意见中,绝大部分学生认可这种教学模式.
5.总结
网络GIS是GIS专业的重要课程,探讨和改进其教学方法是任课教师的基本责任.笔者在深入分析课程特点的基础上,以学生为本,从理论教学和实践教学等方面对课程的教学模式进行了探讨,并在教学过程中取得了良好的教学效果.然而,教学模式的探讨与改进是无止境的,也没有一种教学模式是永远适合的,需要在教学实践中不断地摸索.
注释
① 孟令奎,史文中,张鹏林等.网络地理信息系统原理与技术[M].科学出版社,2008.12.
② 杜培军,闫志刚.对地理信息系统专业计算机类课程设置的探讨[J].测绘通报,2005（1）：63-66.
③ 盛业华,杜培军.地理信息系统专业的课程体系与专业建设[J].煤炭高等教育,2002（2）：59-61.
④ 张书亮,吴宇,徐洁慧,等.网络GIS 及其内容体系和应用分析[J].地球信息科学,2007（2）：43-48.
⑤ 龚健雅.当代地理信息技术[M].科学出版社,2004.7.
⑥ 姚顽强,李崇贵,马庆勋,等.地理信息系统专业教学与教育改革研究[J].技术与创新管理,2011（2）：195-198.
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