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摘要 结合森林工程专业学习地理信息系统课程的教学要求，提出课程教学改革具体目标，从森林工程专业GIS课程教学目标、教学内容体系改革和考核方法改革等方面进行总结分析，实践表明，教学改革取得了良好的效果。
关键词 森林工程；地理信息系统；教学改革
中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）19-384-02
地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学的综合性学科，广泛应用于不同领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理参照数据的计算机系统[1]。随着计算机技术和互联网技术的发展，地理信息系统在最近30年内取得了迅速发展，广泛应用于环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、交通运输、军事公安、商业金融、公共设施管理、农林牧业等几乎所有领域。
目前，我国很多高校都开设了地理信息系统专业。很多非GIS专业，如森林工程专业由于应用方面的需求也开设了地理信息系统课程。但是由于该课程是一门综合性学科，森林工程专业学生在学习时经常会抓不住重点或与专业联系不够紧密，导致学习效果不太理想。
1 森林工程专业GIS课程教学目标
当前，我国不同专业的地理信息系统课程存在不同的培养方式[2]，如表1所示。
地理信息系统课程的教学目的是培养GIS专业人员，包括可以完成基本GIS操作的一般操作人员；从事GIS应用系统开发的技术开发人员；从事GIS应用系统的数据模型设计、体系结构设计等的项目设计人员；还有从事GIS的基础研究，能发现和解决GIS问题的GIS研究人员等。
森林工程专业的培养目标是为我国林业工程领域输送高级工程技术人员，因此森林工程专业地理信息系统课程的教学目标是：以林业知识为基础，培养GIS应用，设计和开发人员。
2 教学内容体系改革
根据森林工程专业的人才培养目标，以及地理信息系统课程理论性、实践性都较强的特点，需要对课程教学内容进行很好的规划。如森林工程专业学生与GIS专业学生相比，知识结构不够完整，缺少对地图学、测绘学、地理学等课程的学习，因此如何在有限的学时内让学生更好地掌握GIS理论与应用是教学内容体系改革的目标。
为了能够与专业更好的结合，在介绍GIS基本知识和基本理论的基础上要突出应用，特别是能够解决森林工程专业领域技术问题方面的应用。经过多年的教学探索，该课程的教学内容设置为：GIS基本概念，地理参照数据基本概念，坐标系统与地图投影相关知识，地理关系矢量数据模型、面向对象矢量数据模型和栅格数据模型的建立，空间数据输入与编辑，空间数据探查，矢量数据与栅格数据分析，空间数据显示与地图制图，全球卫星定位系统、遥感与地理信息系统融合技术等。
教材的选择对于学生的学习效果和教师的授课效果也有直接的影响。通过对不同地理信息系统教材进行比较，笔者选择了美国爱达荷大学地理系张康聪（Kang-tsung Chang）教授撰写的《地理信息系统导论》（第三版）的双语版教材作为课程主要教材。该教材最大的优势在于著者的编写理念符合GIS技术的教学规律，在教材编写中概念和实践并重；著者将其多年教学过程中收集和积累的GIS数据及其应用案例以数据光盘形式提供给读者共享，使读者可以通过实际操作来体会GIS原理、方法和应用。同时还选择了汤国安主编的《地理信息系统》、孙家抦主编的《遥感原理与应用》作为辅本教材，补充原教材中的GIS基本理论与原理部分，以及遥感部分的内容。另外实验部分的教材选择汤国安主编的《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》，该教材和原教材中的实践部分可以很好地互相补充。
完成教学内容改革后，该课程可以做到全面、系统，重点突出，并且紧密结合林业特色。在GIS中，空间分析是核心内容，而该技术在林业生产中也有广泛的应用，如森林资源调查、森林类型分类、森林保护区建立、林区道路规划设计等。改革后的课程突出了在林业方面应用的特色（表2），使学生在学习基本理论的同时，提高实践能力和综合素质。
3 教学模式改革
森林工程专业作为国家重点专业，希望培养的学生立足于国内并具有国际化视野。而地理信息系统技术在国际上飞速发展，迫切需要有一批国际化人才去学习、研究和借鉴该领域的新方法和新技术，因此在森林工程专业开展地理信息系统双语教学是非常有必要的。
根据我国高校目前的实际情况以及森林工程系学生的英语水平现状，在地理信息系统双语教学中，笔者采用过渡式双语教学模式，即教材、板书、笔记、作业、考试等均用英语完成，授课采取英语授课与中文授课相结合的形式。课程开始时对于地理信息的专业词汇，专业技术，不易理解的难点、重点等在英语讲解的基础上辅助中文讲解。到课程中后期逐步加大英语授课的比例，对于浅显易懂的内容用英语讲解，逐步减少中文解释比例，逐步向沉浸式双语教学模式过渡[3]。
除了进行双语教学模式改革外，该课程还尝试多媒体教学、讨论互动和实践教学相结合的教学形式，使学生更好地掌握课程内容。
在多媒体课件制作过程中，将图形、图像资料和相关录像资料与理论知识相结合，可以使枯燥抽象的知识变得形象生动，让学生更直观地接受所学内容。同时针对不同的学习目标，选择适合的教学方式，如大量应用具体案例来说明抽象的理论、多引入与该专业密切相关的案例等。在介绍案例时，采取互动、讨论式教学方法，让学生充分发表自己的见解，既能激发学生的学习热情和探索精神，又能帮助学生进一步巩固所学知识。
实践教学是地理信息系统课程学习的重要环节，在理论学习中所有的问题和想法都可以在实践中利用ArcGIS软件得到解决和实现。实验设计除了包括GIS中最基础的如数据采集、编辑、空间分析、专题地图制作等内容，还要与专业紧密结合，以学生所学专业问题为实验目标。改革后的实验方案设计不仅有助于学生掌握地理信息系统的基本功能，更重要的是使学生学会用GIS解决该专业实际问题的方法，真正做到学以致用。
4 考核方法改革
鉴于课程本身综合性强、重于实践的特点，传统的期末考试确定学生成绩的考核方法显得非常不合理。为了培养学生的综合素质、动手实践能力和创新能力，必须进行考核方法的改革，使考核方法灵活多样，包括研究报告、小组讨论、实验报告、案例分析等。同时为了加强课程的过程控制、改变学生平时不努力学习、期末考试前突击复习过关的不良学风，该课程还在期中增加一次阶段考试，具体考核方法以及各种考核方式占总评成绩的比例见表3。
考试内容也做出新的调整，除了考察基本概念和基本原理以外，加大应用分析类题目的分值能够更好的反映学生的学习效果。
实践表明，考核方法改革能够更好地促进学生学习积极性，较好地体现教学效果。
5 结语
当前，我国的GIS教育正在蓬勃发展，对于GIS的理论和应用的掌握，不同专业和技术背景的学生有一定的差别。培养既熟悉林业生产过程，又掌握GIS应用技术的高级人才是森林工程专业的责任。基于此，该文对于森林工程专业GIS课程教学目标、教学内容体系改革和考核方法改革等方面进行了分析总结，力求不断完善教学体系并改进教学方法，培养出能够利用GIS技术解决林业生产实际问题的专业人才。
参考文献
[1] CHANG K T.Introduction to geographic information systems [M].Boston：McGraw-Hill Higher Education，2006：1.
[2] 钟志农，李军，陈荦.“地理信息系统”课程教学方法研究——以国防科学技术大学为例[J].当代教育论坛，2010（12）：118-120.
[3] 侯卫萍，薛伟，辛颖.森林工程专业地理信息系统课程双语教学的探讨[J].森林工程，2013（5）：145-147.
关键词 森林工程；地理信息系统；教学改革
中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）19-384-02
地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学的综合性学科，广泛应用于不同领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理参照数据的计算机系统[1]。随着计算机技术和互联网技术的发展，地理信息系统在最近30年内取得了迅速发展，广泛应用于环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、交通运输、军事公安、商业金融、公共设施管理、农林牧业等几乎所有领域。
目前，我国很多高校都开设了地理信息系统专业。很多非GIS专业，如森林工程专业由于应用方面的需求也开设了地理信息系统课程。但是由于该课程是一门综合性学科，森林工程专业学生在学习时经常会抓不住重点或与专业联系不够紧密，导致学习效果不太理想。
1 森林工程专业GIS课程教学目标
当前，我国不同专业的地理信息系统课程存在不同的培养方式[2]，如表1所示。
地理信息系统课程的教学目的是培养GIS专业人员，包括可以完成基本GIS操作的一般操作人员；从事GIS应用系统开发的技术开发人员；从事GIS应用系统的数据模型设计、体系结构设计等的项目设计人员；还有从事GIS的基础研究，能发现和解决GIS问题的GIS研究人员等。
森林工程专业的培养目标是为我国林业工程领域输送高级工程技术人员，因此森林工程专业地理信息系统课程的教学目标是：以林业知识为基础，培养GIS应用，设计和开发人员。
2 教学内容体系改革
根据森林工程专业的人才培养目标，以及地理信息系统课程理论性、实践性都较强的特点，需要对课程教学内容进行很好的规划。如森林工程专业学生与GIS专业学生相比，知识结构不够完整，缺少对地图学、测绘学、地理学等课程的学习，因此如何在有限的学时内让学生更好地掌握GIS理论与应用是教学内容体系改革的目标。
为了能够与专业更好的结合，在介绍GIS基本知识和基本理论的基础上要突出应用，特别是能够解决森林工程专业领域技术问题方面的应用。经过多年的教学探索，该课程的教学内容设置为：GIS基本概念，地理参照数据基本概念，坐标系统与地图投影相关知识，地理关系矢量数据模型、面向对象矢量数据模型和栅格数据模型的建立，空间数据输入与编辑，空间数据探查，矢量数据与栅格数据分析，空间数据显示与地图制图，全球卫星定位系统、遥感与地理信息系统融合技术等。
教材的选择对于学生的学习效果和教师的授课效果也有直接的影响。通过对不同地理信息系统教材进行比较，笔者选择了美国爱达荷大学地理系张康聪（Kang-tsung Chang）教授撰写的《地理信息系统导论》（第三版）的双语版教材作为课程主要教材。该教材最大的优势在于著者的编写理念符合GIS技术的教学规律，在教材编写中概念和实践并重；著者将其多年教学过程中收集和积累的GIS数据及其应用案例以数据光盘形式提供给读者共享，使读者可以通过实际操作来体会GIS原理、方法和应用。同时还选择了汤国安主编的《地理信息系统》、孙家抦主编的《遥感原理与应用》作为辅本教材，补充原教材中的GIS基本理论与原理部分，以及遥感部分的内容。另外实验部分的教材选择汤国安主编的《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》，该教材和原教材中的实践部分可以很好地互相补充。
完成教学内容改革后，该课程可以做到全面、系统，重点突出，并且紧密结合林业特色。在GIS中，空间分析是核心内容，而该技术在林业生产中也有广泛的应用，如森林资源调查、森林类型分类、森林保护区建立、林区道路规划设计等。改革后的课程突出了在林业方面应用的特色（表2），使学生在学习基本理论的同时，提高实践能力和综合素质。
3 教学模式改革
森林工程专业作为国家重点专业，希望培养的学生立足于国内并具有国际化视野。而地理信息系统技术在国际上飞速发展，迫切需要有一批国际化人才去学习、研究和借鉴该领域的新方法和新技术，因此在森林工程专业开展地理信息系统双语教学是非常有必要的。
根据我国高校目前的实际情况以及森林工程系学生的英语水平现状，在地理信息系统双语教学中，笔者采用过渡式双语教学模式，即教材、板书、笔记、作业、考试等均用英语完成，授课采取英语授课与中文授课相结合的形式。课程开始时对于地理信息的专业词汇，专业技术，不易理解的难点、重点等在英语讲解的基础上辅助中文讲解。到课程中后期逐步加大英语授课的比例，对于浅显易懂的内容用英语讲解，逐步减少中文解释比例，逐步向沉浸式双语教学模式过渡[3]。
除了进行双语教学模式改革外，该课程还尝试多媒体教学、讨论互动和实践教学相结合的教学形式，使学生更好地掌握课程内容。
在多媒体课件制作过程中，将图形、图像资料和相关录像资料与理论知识相结合，可以使枯燥抽象的知识变得形象生动，让学生更直观地接受所学内容。同时针对不同的学习目标，选择适合的教学方式，如大量应用具体案例来说明抽象的理论、多引入与该专业密切相关的案例等。在介绍案例时，采取互动、讨论式教学方法，让学生充分发表自己的见解，既能激发学生的学习热情和探索精神，又能帮助学生进一步巩固所学知识。
实践教学是地理信息系统课程学习的重要环节，在理论学习中所有的问题和想法都可以在实践中利用ArcGIS软件得到解决和实现。实验设计除了包括GIS中最基础的如数据采集、编辑、空间分析、专题地图制作等内容，还要与专业紧密结合，以学生所学专业问题为实验目标。改革后的实验方案设计不仅有助于学生掌握地理信息系统的基本功能，更重要的是使学生学会用GIS解决该专业实际问题的方法，真正做到学以致用。
4 考核方法改革
鉴于课程本身综合性强、重于实践的特点，传统的期末考试确定学生成绩的考核方法显得非常不合理。为了培养学生的综合素质、动手实践能力和创新能力，必须进行考核方法的改革，使考核方法灵活多样，包括研究报告、小组讨论、实验报告、案例分析等。同时为了加强课程的过程控制、改变学生平时不努力学习、期末考试前突击复习过关的不良学风，该课程还在期中增加一次阶段考试，具体考核方法以及各种考核方式占总评成绩的比例见表3。
考试内容也做出新的调整，除了考察基本概念和基本原理以外，加大应用分析类题目的分值能够更好的反映学生的学习效果。
实践表明，考核方法改革能够更好地促进学生学习积极性，较好地体现教学效果。
5 结语
当前，我国的GIS教育正在蓬勃发展，对于GIS的理论和应用的掌握，不同专业和技术背景的学生有一定的差别。培养既熟悉林业生产过程，又掌握GIS应用技术的高级人才是森林工程专业的责任。基于此，该文对于森林工程专业GIS课程教学目标、教学内容体系改革和考核方法改革等方面进行了分析总结，力求不断完善教学体系并改进教学方法，培养出能够利用GIS技术解决林业生产实际问题的专业人才。
参考文献
[1] CHANG K T.Introduction to geographic information systems [M].Boston：McGraw-Hill Higher Education，2006：1.
[2] 钟志农，李军，陈荦.“地理信息系统”课程教学方法研究——以国防科学技术大学为例[J].当代教育论坛，2010（12）：118-120.
[3] 侯卫萍，薛伟，辛颖.森林工程专业地理信息系统课程双语教学的探讨[J].森林工程，2013（5）：145-147.