摘要：随着“3S”技术的普遍应用，国内很多高等院校都开设了地理信息科学（GIS）专业，培养出很多高水平专业人才。许多财经类院校的人文地理与城乡规划专业也开设了地理信息科学相关课程，对于非GIS专业，如何提高GIS相关课程教学质量和学生实践能力，如何使学生将GIS课程知识与自身专业相结合并学以致用，是授课教师一直探索的问题。该文以广东财经大学人文地理与城乡规划专业的地理信息系统课程为例，分析当前课程教学中存在的难点并提出相应的改进措施。此外，还以案例的形式嵌入思政元素，为非GIS专业的地理教学提供一定参考。
关键词：地理信息科学课程；地理信息系统；案例式教学改革；思政融入
随着“3S”技术的发展，我国各高等院校相继开设了地理信息科学（GIS）相关课程。GIS集地理、测绘和计算机等为一体，广泛应用于城乡规划、资源普查和水利建设等方面[1-2]，在智慧城市建设和国土空间规划等部级工程的推进下，其重要性越来越显著[3]。为了更好地适应社会发展，培养创新型人才，提高课程教学质量，国内已有学者提出了地理信息系统改革措施[4-5]。李少英等从加强专业领域前沿知识学习、鼓励学生自主探索GIS软件和引导学生创新研究等方面出发，提出GIS课程教学改革措施和建议[6]；赵丽红（2020）提出以学科竞赛为驱动，构建师生共建专业课课程体系，以提高实践教学的教学质量和效果[7]；杨世杰提出在课程内容、课程实验和课程成绩评价等方面进行优化的举措[3]；牟乃夏等以GIS大学生软件开发大赛获奖作品“21世纪海上丝绸之路”为例，进行课程思政改革，探讨国家宏观决策的背景及意义，拓宽学生视野，培养学生家国情怀[8]；程钢等（2021）以智慧教学环境为教学框架，根据毕业要求反向设计课程目标，以学生为中心提出了多项综合改革和创新[9]；曹建军尝试以“行知精神”为指导，在GIS教学过程中渗透思政教育，探索人才培养、专业建设和社会服务等方面的作用[10]。但已有研究大多关注GIS专业的课程教学质量提升，较少关注非GIS专业课程改革。本文以广东财经大学人文地理与城乡规划专业的地理信息系统课程为例，分析当前课程教学中存在的难点并提出相应的改进措施，同时融入思政元素。
1课程教学面临的关键问题
（1）任课教师的教学经验和人文底蕴相对欠缺。该课程授课教师大多具有博士学位，接受过良好的专业训练，对整个知识体系架构的掌握较好，但实践经验相对不足，不能将最新科研成果引入教学。当前的课程教育强调速度和效率，相对忽视对人文底蕴和价值观的培养。人文底蕴不是一朝一夕养成的，需要广泛涉猎各科知识，结合自身的经历不断积累、总结和升华。（2）课程理论部分教学中原理较多，算法抽象，较难理解。在学习过程中，学生只有掌握算法原理，才能举一反三。调查发现，学生在学习地理信息系统时普遍认为理论较难，这主要是因为空间数据处理和空间分析涉及的算法、原理都与高数、图论等相关。（3）课程总课时偏少，知识扩展有限。地理信息系统是一门多学科交叉综合应用型的课程，重点培养学生解决实际问题的能力。作为专业核心课，课程只有48学时（理论课32学时，实验课16学时）。由于学时偏少，教师在理论课上只能讲解重点原理与方法；在实验课上只能讲解简单应用，无法与实际应用更好地融合。（4）学生强调个人能力，缺乏团队合作意识和奉献精神。受应试教育影响，教学以使学生掌握足够的专业知识和能力为主要目标，缺少必要的团队合作训练。（5）网络依赖严重，线上沟通多，线下交际能力退化。很多学生习惯于使用手机进行沟通，面对面交流较少。此外，地理类学科学生的人文社会科学基础相对薄弱，学生对逻辑性较强的知识接受程度较高，对思想政治、法规纲要、时事政策的敏感度相对较低。
2课程教学的案例式破解思路
2.1建设优质的课程教学团队
师资队伍是课程建设的重要基础，是培养优秀人才的重要条件。可成立教学团队小组，组织教学研讨会，让教师分享教学实践经验，科学掌握知识体系。强化团队备课，由教学经验丰富的教师带队备课，讨论并合理安排授课内容，以保证学生循序渐进地掌握专业知识。此外，还可以邀请思政教育工作专家参与课程思政元素设计，将思想政治内容整合到专业知识教学中（如中国“3S”技术，特别是北斗、超图等的发展），使其润物无声地融入课堂，培养学生的民族自信、家国情怀。
2.2理论教学的多样化展示
在理论教学中，教师可采用图片、动画（特别是有声视频）等多媒体展示教学内容，以吸引学生的注意力。采用多媒体和板书结合的方法，将公式推理及相关原理用板书讲解，在多媒体与板书之间合理进行节奏转换，有助于全面展示教学内容的细节，提高学生的学习兴趣。此外，理论知识需要应用到实践中才能发挥功效。因此，教师在教学中除了要介绍基本理论和算法外，还应让学生运用所学理论知识解决实际的生产生活问题，以培养学生求真务实的精神。
2.3学生主动预习与案例强化实验
安排学生预习新课内容。教师事先录制好实验操作视频供学生预习，保证学生跟上学习进度，并鼓励学有余力的学生自主预习后续内容，在一定程度上解决学时少的问题。在课堂教学中（特别是在实验课教学中），根据教学进度，安排与教学内容相契合的丰富案例供学生练习。在练习过程中可穿插算法原理和方法讲解，保证学生掌握对应的知识点。例如，教师可在理论课上讲解空间分析中的反距离插值与克里金插值算法，可在实验课上将其运用于温度监测、大气污染和土壤PH值等空间特征的分析，以培养学生关心生活和自然的大爱情怀。
2.4强调团队的课后实验训练
课后训练应以强化个人技能、培养团队协作能力为主。课后，教师布置学生分小组进行实验，如基于草图大师的三维建模、地铁可达性测度。每个小组虽然研究不同的区域，但采用的核心技术一致。针对一些关键问题，教师可以利用线上直播平台或者信息交流平台进行答疑。在最终成果的展示中，采用专题小组汇报的形式，每个组均要按照高校大学生地理科学展示大赛的形式进行展示。由于小组成员均要参与课后作业与汇报演示，其学习的参与性与积极性均得到极大激发，团队意识和奉献精神也得到了培养。
2.5以比赛促进教学，以科研提升教学
学科竞赛既综合了课程的基本理论，又映射了专业前沿与热点，具有较强的前瞻性与应用性。通过学科竞赛实现“以赛促学”，充分调动学生的积极性与参与性，转被动学习为主动学习。学生的参赛（如GIS应用技能大赛和全国村规大赛）成绩也能反映教学的合理性。教师通过分析学生在参赛中碰到的问题，采取更有针对性的教学改革措施。教师还可以将优秀学生吸纳到科研项目中，也可以组织学生参加挑战杯等学生科研项目，培养学生勤学努力、刻苦钻研的工匠精神和创新思维。
3结论
培养“三观”正、思想硬、技术强的人才是GIS相关课程的基本任务，也是立德树人的具体表现。在德育过程中，充分利用专业课教学主战场是当前教育改革的重要尝试。地理信息系统是一门教学难度较高的课程，要想提高该课程的教学效果，教师需要在教学方法、教学内容和教学任务上不断探索与改进，不断完善课程教学体系，使其与专业领域更好地融合，让学生学以致用。
参考文献
[1]柯长青,李满春,王结臣.与时俱进培养地理信息科学拔尖创新人才[J].中国大学教学,2013(7):28-30.
[2]王家耀.地理信息系统的发展与发展中的地理信息系统[J].中国工程科学,2009,11(2):10-6.[3]杨世杰.地理信息科学专业课程体系的完善[J].地理空间信息,2020,18(12):119-120,130.
[4]周爱华,付晓,何丹,等.地理信息科学专业课程群建设探索[J].测绘与空间地理信息,2017,40(7):48-49,53.
[5]王兆兰.地理信息科学专业实践课程改革与探索[J].教育现代化,2019,6(56):96-97.
