城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程的教學(xué)改革策略

目前，大多數(shù)高校城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)相繼開展地理信息系統(tǒng)課程，然而由于專業(yè)教師專業(yè)知識(shí)有限，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果不理想，無法將社會(huì)實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與地理信息系統(tǒng)相聯(lián)系，給日后就業(yè)帶來一定的阻礙與影響。因此，高校城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程要緊隨時(shí)代發(fā)展步伐，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式，結(jié)合實(shí)踐教學(xué)效果，靈活調(diào)整地理信息課程安排，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)踐操作能力奠定基礎(chǔ)保障。一、地理信息系統(tǒng)課程的作用地理信息系統(tǒng)主要指在計(jì)算機(jī)軟件與硬件系統(tǒng)支持下，通過各種數(shù)據(jù)的方式描述客觀世界，將其地理坐標(biāo)與空間位置存入計(jì)算機(jī)，然后在計(jì)算機(jī)上完成檢索、分析處理、更新以及綜合運(yùn)用等工作。此門課程的開展實(shí)現(xiàn)了空間基礎(chǔ)理論、地理信息系統(tǒng)技術(shù)與地理信息系統(tǒng)實(shí)踐的完美融合，讓學(xué)生不僅可以學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)技術(shù)，還可以掌握地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用方法與理論基礎(chǔ)，讓學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)中掌握現(xiàn)代化地理信息系統(tǒng)的技術(shù)性與實(shí)踐性。與此同時(shí)，在城鄉(xiāng)規(guī)劃范疇內(nèi)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物質(zhì)空間的更新與完善逐漸暴露出城鄉(xiāng)規(guī)劃中空間布局的混亂、環(huán)境污染、人口膨脹等問題。然而，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用可以為城鄉(xiāng)規(guī)劃提供重要數(shù)據(jù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，起到強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，提高了城鄉(xiāng)規(guī)劃的科學(xué)性與高效性，徹底實(shí)現(xiàn)城市空間資源的合理配置與安排。二、城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)實(shí)踐長江大學(xué)在2017年建立了城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程，在教學(xué)實(shí)踐中既重視教學(xué)方案設(shè)計(jì)，也重視信息技術(shù)與地理分析教學(xué)內(nèi)容的傳授。該大學(xué)在城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程實(shí)踐教學(xué)中，將城鄉(xiāng)規(guī)劃作為基礎(chǔ)點(diǎn)，不斷研究新的教學(xué)方法，結(jié)合時(shí)代發(fā)展需求，將課程教學(xué)與創(chuàng)新實(shí)踐相結(jié)合，不斷豐富課程體系與內(nèi)容，促進(jìn)教學(xué)模式與方法的改革和創(chuàng)新，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神。（一）地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容長江大學(xué)城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容多樣化，將城鄉(xiāng)規(guī)劃技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及研究成果等融入課堂教學(xué)中，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握地理信息系統(tǒng)技術(shù)與遙感技術(shù)、城市空間配置、城鄉(xiāng)規(guī)劃計(jì)量等理論知識(shí)。在教學(xué)過程中會(huì)舉辦各種創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，展開市場調(diào)研、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等實(shí)踐活動(dòng)，促使學(xué)生學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力。（二）教學(xué)改革效果第一，加強(qiáng)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性。高校制定了創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的完成目標(biāo)，每學(xué)期最少保證兩名學(xué)生完成所有創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，將學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目與指導(dǎo)課題結(jié)合起來，建立幫扶制度。由于大學(xué)生對(duì)技術(shù)手段與研究理念興趣頗高，為空間句法、無人機(jī)方法、地理信息系統(tǒng)分析以及地理信息系統(tǒng)調(diào)研方法的開展創(chuàng)造了有利條件。第二，指導(dǎo)學(xué)生參加智慧城市競賽。本專業(yè)教師會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生參加國家舉辦的設(shè)計(jì)大賽，其中“智慧社區(qū)形態(tài)與設(shè)計(jì)”大賽得到大家廣泛關(guān)注與歡迎。參賽學(xué)生在教師的指導(dǎo)與城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院的扶持和幫助下，進(jìn)行實(shí)地調(diào)研與分析，從而建立完善的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，對(duì)地塊進(jìn)行改造與難度判定，并結(jié)合相關(guān)編程軟件的幫助，對(duì)該區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)建筑與空間設(shè)置進(jìn)行判斷與調(diào)整，從而結(jié)合實(shí)際情況給出恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整方案，為日后城市改造與建設(shè)提供參考依據(jù)和建議。學(xué)生在參賽過程中，不僅對(duì)新技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)與應(yīng)用所有了解，同時(shí)也加強(qiáng)了與海內(nèi)外高校之間的溝通和交流，掌握更多大數(shù)據(jù)建造與城市規(guī)劃的思路，不斷拓展視野與見識(shí)?？傊乩硇畔⑾到y(tǒng)課程的改革與創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)將知識(shí)完美融合在創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目中，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，突顯出良好的教學(xué)效果。三、創(chuàng)新實(shí)踐背景下地理信息系統(tǒng)課程改革策略目前，高校將理論知識(shí)與創(chuàng)新實(shí)踐相結(jié)合是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢。高校城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)采用循序漸進(jìn)的方式，不斷提高學(xué)生的理論知識(shí)水平與創(chuàng)新實(shí)踐能力。在教學(xué)過程中，從理論學(xué)習(xí)到創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目活動(dòng)開展，為學(xué)生搭建創(chuàng)業(yè)發(fā)展平臺(tái)與機(jī)會(huì)。（一）教學(xué)目標(biāo)的改革地理信息系統(tǒng)課程要以城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)為基礎(chǔ)展開教學(xué)，不僅要詳細(xì)介紹地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，還要將城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)理論知識(shí)融合其中，利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)解決城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在的問題，從而實(shí)現(xiàn)方案的優(yōu)化與完善，城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)目標(biāo)就是要求學(xué)生掌握基本的理論知識(shí)與概念，熟悉空間數(shù)據(jù)組織與管理方法，掌握地理信息系統(tǒng)空間分析能力與方法。為了達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，高校要根據(jù)教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、實(shí)習(xí)方向以及實(shí)踐項(xiàng)目等，對(duì)課程進(jìn)行合理的調(diào)整與分配。除此之外，高校要突出學(xué)生的主體地位，廣泛開展研發(fā)式、討論式等教學(xué)活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生參加實(shí)踐活動(dòng)，建立大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新體系，不斷培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的完美運(yùn)用。（二）加強(qiáng)教師專業(yè)技能的提高地理信息系統(tǒng)課程教師必須具備扎實(shí)的專業(yè)技能與知識(shí)。然而城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教師不僅要具備專業(yè)的理論知識(shí)與技能，還要掌握知識(shí)的運(yùn)用方法與效果。高校方面要定期舉辦培訓(xùn)教師活動(dòng)，加強(qiáng)教師專業(yè)技能的提高，鼓勵(lì)教師作為指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生參加各種實(shí)踐比賽項(xiàng)目，掌握先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新理念，為學(xué)生搭建新型實(shí)踐教學(xué)體系與平臺(tái)，按部就班地開展各種實(shí)踐活動(dòng)，在實(shí)踐活動(dòng)中提升自身技能，從而為培養(yǎng)更多應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)保障。（三）改革教學(xué)模式地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)模式改革課程設(shè)置要突出開放性原則。首先，教學(xué)內(nèi)容的開放性。隨著信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，許多新的教學(xué)觀念、教學(xué)技術(shù)與研究思路涌現(xiàn)，對(duì)地理信息系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容帶來一定的影響。教師在實(shí)踐教學(xué)中需要將教學(xué)與科研聯(lián)系在一起，采用案例教學(xué)法，將實(shí)踐生活中資源規(guī)劃管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃等項(xiàng)目工程引入教學(xué)中，做到邊實(shí)踐邊創(chuàng)新邊總結(jié)，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的多樣化與豐富性，促進(jìn)地理信息系統(tǒng)課程改革的不斷深入，確保教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代化地理信息系統(tǒng)技術(shù)相匹配。其次，課程形態(tài)的開放性。教學(xué)不再局限于課堂上，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)空間與時(shí)間的擴(kuò)展與延伸。爭取與相關(guān)生產(chǎn)單位、企業(yè)、科研部門聯(lián)合展開教學(xué)活動(dòng)，從而不斷提高學(xué)生對(duì)抽象問題的理解能力。再次，課程實(shí)施的開放性。以主導(dǎo)教學(xué)模式作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)多種教學(xué)模式的交叉、互通與變化等，任何一種有效果的教學(xué)模式都可以在課程教學(xué)中應(yīng)用。針對(duì)不同階段教學(xué)目標(biāo)，選擇相匹配的教學(xué)方式，在教學(xué)中需要為學(xué)生預(yù)留獨(dú)立思考的時(shí)間，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力。最后，課程資源的開放性。地理信息資源十分豐富，要注意合理開發(fā)與利用。任課教師要時(shí)刻與地理科學(xué)研究人員、社會(huì)地理團(tuán)體等保持密切聯(lián)系，并與之合作舉辦實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目，為學(xué)生營造濃厚的課程文化氛圍，推動(dòng)課程的順利進(jìn)行與開展。除此之外，教師要學(xué)會(huì)運(yùn)用地理信息系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)資源共享。（四）注重背景知識(shí)的傳授與渲染地理信息系統(tǒng)課程會(huì)綜合運(yùn)用多學(xué)科理論知識(shí)與教學(xué)方法，從而形成自己的課程體系。高校學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中既要理解地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用原理與方法，還要掌握一定的背景學(xué)科知識(shí)。首先，學(xué)生要具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與人文素質(zhì)。學(xué)生通過系統(tǒng)地學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)以及法律等方面知識(shí)，再結(jié)合扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，可以客觀科學(xué)地分析問題與解決問題。其次，學(xué)生要注重計(jì)算機(jī)以及測繪專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫原理、地圖學(xué)、測量學(xué)等知識(shí)與學(xué)生地理信息系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)具有一定的聯(lián)系。（五）合理選擇教學(xué)內(nèi)容地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)開展過程中，首先要注重提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能全身心地投入教學(xué)中，而合理選擇教學(xué)內(nèi)容則是保證學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵。教師在教學(xué)中不能照本宣科，完全根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，而是要從以下方面進(jìn)行完善。第一，加強(qiáng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化，教師在教學(xué)開始前需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容做好規(guī)劃工作，將教學(xué)內(nèi)容設(shè)置成為不同的模塊形式，根據(jù)課程特點(diǎn)分為理論、技術(shù)分析以及應(yīng)用三個(gè)模塊類型，并做好各模塊間的銜接，保證知識(shí)內(nèi)容間的層次性，使學(xué)生能更好地掌握地理信息系統(tǒng)課程內(nèi)容。第二，選擇與科研項(xiàng)目相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，將城鄉(xiāng)規(guī)劃中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、綠地規(guī)劃等都融入教學(xué)內(nèi)容中，體現(xiàn)出專業(yè)特色，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。比如，教師可以為學(xué)生提供一個(gè)城鄉(xiāng)規(guī)劃項(xiàng)目方案，引導(dǎo)學(xué)生利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)嘗試規(guī)劃和創(chuàng)新，提升學(xué)生的實(shí)際操作能力。（六）優(yōu)化教學(xué)方法和手段地理信息系統(tǒng)課程的理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)，教學(xué)難度大，為了保證教學(xué)效率需要借助現(xiàn)代化的教學(xué)方法和手段，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輔助作用，提升教學(xué)水平。首先，可以利用計(jì)算機(jī)和多媒體設(shè)備制作教學(xué)課件；其次，將地理信息系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，將傳統(tǒng)的文字內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形、文字、影像等多元化的信息形式，同時(shí)通過“3S”技術(shù)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)地理景象的三維模型構(gòu)建，生成動(dòng)態(tài)的模擬圖像，能提升信息傳輸效率；最后，還可以通過案例的方式對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，并在屏幕上進(jìn)行投放，形成人機(jī)交互的方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)有利于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的掌握。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和線上教學(xué)平臺(tái)形成地理信息系統(tǒng)教學(xué)的問答系統(tǒng)模式也是當(dāng)前比較有效的教學(xué)方法，數(shù)字化時(shí)代的到來使各行業(yè)的發(fā)展都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，師生不僅可以在課堂上面對(duì)面交流，同時(shí)可以利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)交流。教師在教學(xué)中的定位是輔助培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、學(xué)習(xí)能力以及分析能力等綜合能力發(fā)展的角色，需要結(jié)合學(xué)生的個(gè)性和學(xué)習(xí)需求等為學(xué)生提供解決問題的機(jī)會(huì)與引導(dǎo)。激發(fā)學(xué)生的地理信息系統(tǒng)學(xué)習(xí)興趣和建模能力。還可以利用智能技術(shù)構(gòu)建智能導(dǎo)師模式，能幫助學(xué)生及時(shí)解決學(xué)習(xí)問題。（七）強(qiáng)調(diào)課程文化和背景的融入地理信息系統(tǒng)課程是一種融合多學(xué)科內(nèi)容的課程體系，其中涉及多學(xué)科理論，在創(chuàng)新實(shí)踐背景下城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)學(xué)生需要能熟練掌握地理信息系統(tǒng)課程，了解地理信息系統(tǒng)課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)形式、原理等，并掌握地理信息系統(tǒng)技術(shù)。此外，還需要對(duì)該技術(shù)的教學(xué)背景知識(shí)有深刻的認(rèn)知，才能保證該學(xué)科學(xué)習(xí)的融會(huì)貫通。在地理信息系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)中可以從兩個(gè)方面進(jìn)行強(qiáng)化。第一，要求學(xué)生需要具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，并了解環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、法律、地理等方面的知識(shí)內(nèi)容；第二，學(xué)生要掌握一定的計(jì)算機(jī)和測繪相關(guān)技能，包括遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)制圖、數(shù)據(jù)庫等方面的技能，促進(jìn)學(xué)生對(duì)地理信息系統(tǒng)知識(shí)的掌握。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，學(xué)生需要掌握的技術(shù)能力也不斷增多，保證與時(shí)代發(fā)展同步。此外，學(xué)生還要掌握一種信息技術(shù)方法或者軟件應(yīng)用能力，才