关于高职院校GIS实验教学的探析

柴新宇

摘 要：随着当今社会信息技术的不断发展，对于地理信息技术的发展更加迅猛，从早期的GIS（地理信息系统）发展到现在的智能化，一体化，可以说，当前我们生活在地理信息的时代。GIS所依托的三门科学：地理科学，测绘科学，计算机信息科学都有很大程度的发展，使得GIS技术更新就显得顺理成章。那么，对于GIS实验教学也显得尤为重要。本文针对目前高职GIS学科教学的情况，列举出几点GIS实验教学的几点说明，希望读者有所启发和收获。

关键词：GIS；GIS实验教学；GIS实验设备

目前，高职实验教学的比重越来越大，大多数高职院校都有独立的实训中心，那么，GIS的实践教学也取得相应的发展，而不是单单过去的简单的数据处理，相关科学的进步发展（测绘科学），从传统测绘向现代测绘发展，各种各样的现代智能化测绘设备的出现使得数据来源变得更加方便，大大的推动了GIS的发展，使得GIS教学内容更加丰富，所以，探究GIS实验教学的模式方法就更加重要，好的模式方式方法会使得实验教学更加有效[1]。

一、实验教学模式

对于高职GIS实验教学目前主要模式为：相关专业软件操作，以练带学的模式，注重学生的动手操作能力，控制理论教学的比例，过多的理论教学会使教学效果受到影响，也会影响学生的学习兴趣。但理论教学又不可不教，简单的理论可以加深学生的印象，再进行实践教学就会使学生更加深刻的理解相关知识点，达到很好的教学效果，而不是一味的理论教学，使得学科教学僵化，让学生多接触一些目前主流的前沿技术，扩宽眼界。

在实验教学过程中不是简单的分发数据给大家完成就可以，而是对学生采用分组教学实验模式，这样不仅培养学生的团队合作意识，也可以使学生在研究过程中互相学习提高。对分组学生所完成的作品进行展示讲解，哪里不足，哪里值得表扬，一一及时进行分析说明，这样不仅可以鼓励学生更加积极进步，也可以及时更正学习过程中的陋习，摒弃传统简单布置任务的环节，如果只是布置任务，那么就会使学生麻木，甚至会产生抄袭作业应付了事的现象，这样进行分组剖析就不会产生这种后果，也是对学生的一种无须的约束。当然，并不是所有传统的方法都不可取，其中对实验教学内容进行相关考核，现在我认为考核一直是很好的加深学习效果的最直接的方法之一，能使学生对知识点的理解更加深印深刻。

在其他方面鼓励学生参加全国GIS大学生技能比赛，用比赛来带动学科发展，提高学科发展的知名度，为学生开放实验室，使教学资源利用率达到最大。另外在实验教学过程中，做到细化学科知识，整合知识案例分析。比如：在进行GIS空间分析实验时，不仅仅单纯的进行如缓冲区分析的操作，要深挖数据来源，从数据来源入手，要求学生利用测量仪器（全站仪，RTK等）自己动手测量野外一手数据，并进行如数字化测图内业处理，通过专业绘图软件绘制地形图，在导入到GIS空间数据库中处理、保存、管理。最后通过GIS专业软件（如：ArcGIS）进行编辑处理，最后才是空间分析操作，出图。这样不仅使学生知道实验的全程，还可以让学生充分认识到数据的重要性，使实验教学更加立体化。鼓励学生用Web地图，用功能，用模板，做开发，大家一起分享，提升地理应用能力，达到解决一些实际问题的目的。

二、GIS实验数据选择

当前，信息技术的不断发展，互联网技术也不断更新，与GIS相关技术也向着智能化发展，所以对于实验教学的数据选择也尤为重要。数据的选择不能太简单，也不能太复杂，又不能太陈旧，要与时俱进，多找一些目前社会的主流数据。比如：百度地图，谷歌地图，三维街景图，高德地图以及智能手机APP相关数据。这样可以更好的使学生产生兴趣点，学生对于每天用的智能手机知道一些APP程序是怎么开发出来的。实验数据要切合实际，如让学生亲自动手测绘本学院的地形图，或者无人机航拍图等，如图2-1，2-2（本学院的无人机航拍图）。这样就会大大的加深知识的理解，因为就是我们身边的实际数据，学生掌握起来也会更加有概念，更直观。另外注重学生与其他学科联系的培养，如基于DEM数据和三维数字城市模型采用坡度、高程、缓冲区分析等，GIS分析进行综合防灾规划，包括抗震减灾规划、地质灾害防护规划、森林火灾防护规划、洪水排涝规划、避难场所规划等。如日照阴影分析：计算出楼宇的剪影区、影子体积和影响范围、用于楼宇设计、绿化规划。实例教学是GIS实验数据选择的关键。

三、实验室的建设

对于大部分传统GIS实验教学而言，往往是没有一个特定的实验场所，大都是与计算机测绘等学科共用实训室，这是非常不利于学科发展和实验教学的，不仅会使学生产生没有专业感，也会使实验教学大大折扣。实验室建设大体分为以下三个方面：

1.基础设备：实验基地的建立要求专业软硬件齐备，比如软件部分：需要拥有主流的GIS软件ArcGIS，SupMap，以及各种相关地理数据处理模块等，软件使用要结合社会的实际需要，不能使用实际工作中几乎使用不到的软件，致使学用脱节。在进行相关专业实验室建设之前，做好企业调研工作，为我们选取合适的软件提供科学依据，使我们毕业的学生很快的就能融入公司的实际工作中。硬件部分：需要装有独立显卡的计算机设备，并且要配备相关的立体成像眼镜等设备，方便我们进行大数据处理，分析等实验，这样有助于学生课余时间进行数据处理分析等试验[2]。

2.相关设备：GIS是地理科学，测绘科学，计算机科学的综合学科，因此，要发展好GIS学科，必须要对相关的一级学科进行发展，拥有相关的测绘设备，如高精度全站仪、电子水准仪、RTK、手持机、无人机摄影测量等设备，高效能的计算机设备，使得学科之间密切联系起来。如无人机摄影测量为GIS实验教学提供前提数据，全站仪数字化测图提供原始数据等，不能孤立GIS学科，要掌握学科之间的密切联系，孤立的学习会影响学科发展。

3.外延设施：建立相关的辅助设施，另外实训基地要注意产教结合的模式，要密切联系相关测绘公司，如成立相关企业工作室，实训培训基地等，使学生拥有双重身份，一边是学生，一边是员工，这样能更好的为学生提供实习实训场所，能更快更好的适应企业文化，提前做好工作準备，锻炼学生的自我学习意识。尽早的接触公司运作方式方法，提升办事能力，让学生拥有竞争力。

四、GIS实验教学问题

对于目前GIS实验实训教学所制约发展的问题，影响实验实践教学的因素，大致分为如下几个方面。

1.GIS数据偏少：对于大多数接触过GIS的人都知道，数据是GIS的项目的灵魂，一个GIS项目基本上70%以上的成本在于数据。那么，数据的获取就显得格外重要。目前GIS数据主要来源是：野外测绘、遥感摄影、地图数据等。但就目前GIS实验教学数据来源大都是野外测绘数据，野外测绘数据一个重要问题是：数据采集周期长，成本较高，影响了GIS实验教学的效果。另如GPS数据往往采集精度不是很高，作为实验数据也会影响操作效果。

2.GIS实训基地缺少：实训基地的好坏直接关系到一门学科的发展程度，对于目前高职GIS教学应该偏重实践教学，那么，就要求拥有完备的实训基地。如外業实训场地、内业数据处理中心、虚拟现实实验基地等，为学生提供一套完善的实习实训场所尤为重要[3]。

3.GIS实验设备缺乏：工科学科的教学发展是比较依赖实验设备的，拥有多种实验设备有助于学生更好的理解知识，完成相关实验时要充分利用仪器锻炼学生的动手能力，如野外的三维激光扫描设备扫描点云成像，无人机摄影测量的飞控成图，架设GORS基站为学生提供更加便捷获取数据的来源。学生看过，用过就不会产生陌生感，有利于学生的全面发展，更好的适应社会。

五、结束语

本文就GIS实验教学模式，教学数据的来源选择，以及教学设备的准备，还有教学中存在的问题进行了相关的阐述与分析，虽然解释方面不是很全面，但恰恰是目前GIS实验教学过程中所涉及的最主要的问题。总之，良好有序的实验教学是学科发展的重要前提，也是使学生快速掌握技能的重要手段。所以，要更好的发展好GIS学科，首先要对GIS实践教学做好充分准备、研究、实施，这样才能达到理想的教学实验效果。

参考文献：

[1]郭红，李雁.开放性地理信息系统实验室的建设与发展[J].哈尔滨学院学报，2005，26（8）：130-132.

[2]任金铜，张鹏飞，左太安.基于开放实验室的地理科学专业GIS应用技能培养[J].测绘与空间地理信息，2015（8）：47-49.

[3]苏丹丹，费龙，程彬.地理信息系统实验室建设探析[J].长春师范学院学报：自然科学版，2009，28（10）：75-77.

（作者单位：广东工贸职业技术学院）