GIS专业地图学课程的定位思考与教学方法研究

GIS专业地图学课程的定位思考与教学方法研究
周爱华;陈媛媛;付晓;张远索;黄建毅
【摘要】随着学科的发展和技术的进步,地图学讲授的内容日益拓宽,除了作为GIS 专业一门的重要基础课程,还可以起到专业引导课程的作用,同时对提高学生专业素养、文化素养和美学素养也有很大帮助.基于以上特点,在地图学授课过程中引入展示教学、演示教学、感受教学和实践教学的方式,提高了课堂教学效果.
【期刊名称】《矿山测量》
【年(卷),期】2016(000)001
【总页数】3页(P114-116)
【关键词】地图学;专业基础课程;引导课程;教学方法
【作者】周爱华;陈媛媛;付晓;张远索;黄建毅
【作者单位】北京联合大学应用文理学院,北京 100191;北京联合大学应用文理学院,北京 100191;北京联合大学应用文理学院,北京 100191;北京联合大学应用文理学院,北京 100191;北京联合大学应用文理学院,北京 100191
【正文语种】中文
【中图分类】G642
地图是地理学的第二语言。

地图不仅是地学调查研究成果的重要表现形式，而且也是地学分析研究的重要手段［1-2］。

地图学一直是我国普通高校地学各专业必修的专业基础课。

经历了几十年的发展，地图学学科理论已日趋成熟，地图投影、地图概括、地图符号、表示方法、地图图型、地图分析等是本课程的主要内容。

随着
科学发展和技术的进步，尤其是遥感、测绘、信息处理、网络等技术的发展，地图的数据源、成图方法等都有了很大的变化，相关学科的发展大大促进了地图制图的发展。

地图学作为地理信息系统本科专业的一门专业基础课，教学内容已经远远超出了传统的地图学的基本理论［3-4］，因此对地图学课程进行再思考与重新定位，探讨适合新时期发展特点的教学方法，是地图学教学工作中非常重要的一项任务。

1.1 专业核心基础课程
目前对于地理信息系统与地图学的关系，一般认为，地理信息系统（GIS）源于计算机地图制图，是地图学在信息时代的发展，是地图学理论、方法与功能的延伸［1］，地图学研究为GIS提供基础理论支持［5］。

因此，地图学是GIS专业的
一门核心基础课，目前地图学这种传统定位仍然成立。

所以，地图学授课的重点内容还是在地图投影、地图概括、地图符号、地图表示、地图图型等方面。

1.2 专业引导课程
图1为地图学与相关学科的具体表现——相关课程的关系，地图学与测量学、遥
感技术、GPS定位技术没有理论上必然的先后联系，但是由于开课顺序有先后，
而且地图学中也涉及到相关课程的知识，如地图数据源这一章就将测绘、GPS、遥感及地理信息系统的基本知识涵盖其中。

因此，地图学作为一门先修课程有责任与义务成为后续课程的引导课程，做好课程间衔接，激发学生学习后续课程的兴趣与热情。

1.3 专业素养课程
地图学是地理信息系统专业开设的专业基础课之一，课程涉及的内容很多，除了涉及到“测绘”、“遥感”、“GPS”等后续课程，还会涉及到地图学相关学科的发展，不同年代、媒质、类型的地图，以及地图学、GIS未来的发展前景等方面的知识，这些知识在课程的学习中不是主要的内容，也不是考试的重点，但是作为GIS 专业的学生应该具有这方面的素质与文化基础。

因此，地图学可以作为一门专业素
质培养课程来提升学生专业素质，拓宽学生的知识面与眼界。

1.4 文化与美学素养提升课程
地图是一种视觉图形产品，其使用价值就在视觉图像之中，是自然空间与社会文化表现的结合，因此阅读地图并从地图中汲取知识，有助于提升学生的自然与人文素养。

地图是科学和技术的产品，同时还是一件艺术品，被认为是“科学的艺术品”。

地图具有艺术属性和审美价值，地图外在的符号、图形、色彩及其构图规则，以及内在结构都体现了地图之美［6］，因此，欣赏地图有助于提升学生的美学素养。

地图学是GIS专业的核心基础课，授课过程中教师必须注意培养学生扎实的理论
基础；但理论教学的课堂却容易枯燥而沉闷，不利于学生对知识的掌握。

因此，在教学过程中需要灵活运用多种教学手段与方法，使课堂教学兼具内容严谨与形式活泼的特点，既有利于学生对理论的理解，又能拓宽学生视野，全面提升学生的科学素养。

2.1 展示教学
展示教学是指在理论课教学过程中，通过图片、视频并配以文字说明或语言描述，清晰地解释地图的基础知识、原理或方法。

地图学中的大部分内容都适合使用展示教学，如地图的发展史、地图投影、地图的表示方法、地图的图型等。

以地图投影为例，投影方式不同则变形情况不同，通过展示各种投影的世界地图，有助于学生理解投影与变形的关系，以及各种投影方式的特点及投影的选择依据。

图片展示辅助以语言说明，在教学中可以起到事半功倍的效果。

2.2 演示教学
演示教学是指利用实验或软件操作将地图的制作过程表现出来，让学生亲身感受地图制作的各个阶段与过程，如地图概括的过程、地图投影的选择、专题地图的制作、栅格图像的矢量化等内容。

演示过程可以是具体的数学计算、仪器的操作或是软件的操作。

如某年全国工业基本建设投资专题地图的制作，可以用两种软件给学生演示专题地图的制作过程。

第一种用CAD软件来做。

首先在EXCEL中进行数据的排序，分级计算；然后选择地理底图，确定表示方法，设计符号，在CORELDRAW软件中进行图形的绘制与区域的填充；最后制作图例、指北针、比例尺等图面辅助要素。

该过程虽然是利用计算机手段进行制图，但实际上还是按照传统的手工制图的步骤进行的。

通过该过程，可以让学生完全了解包括数据处理在内的每一个制图步骤、过程，有助于学生对理论的理解与掌握。

另一种方法是用GIS软件进行。

先选择底图，设计数据表，录入数据，然后通过专题地图制作模块选择表示方法与专题符号，生成专题制图。

这种方式把数据处理、符号制作的过程统统交给计算机来做，是一种更加自动化的制图方式。

相比较而言，它不如上一种方式有利于加强学生对理论的理解，但是它可以告诉学生这是地图制图的发展趋势，是GIS制作专题地图的方式。

通过软件演示，可以让低年级的新生对CAD软件与GIS软件的制图特点有一个大体认识与比较。

GIS软件自动化的成图方式，避免了数据处理、符号设计的过程，对学生有很大吸引力，有助于后续地理信息系统原理与应用课程的开展。

演示教学是对原理教学的补充，实际上也是专业实用性的一个展示，在就业压力日益增大的今天，学生学习的实效性、目的性也越来越强，这种教学方式会让学生对专业产生好感与兴趣，便于后续相关课程的学习，同时也会激发一部分同学去自学某些有用的制图软件。

2.3 感受教学
地图学的教学内容中有一部分不属于地图学的教学重点，但是学生应该了解，如三维立体地图、虚拟地理环境等，它们是“可进入”的立体视觉新品种，应用者能获得仿真环境的感受［7］。

这些新的地图产品需要学生去好好的感受。

如虚拟校园环境，需要学生真正进入，在校园中漫步，感受鸟语花香；进入教学楼、实验室，
感受校园的文化气息。

虽然这种虚拟地理环境的例子并不容易获得，但是可以让学生从他们感兴趣的地方获得类似场景，如大型游戏、3D电影等。

地图的内容与形式都是广泛的，要拓展学生的思维与眼界，使学生摆脱传统二维地图的限制，这更有利于学生对地图的理解，促进地图专业的发展与更新。

2.4 实践教学
地图学作为一门理论与实践并重的课程，仅仅靠教师讲授、学生观看、聆听、思考是不够的，还需要学生去动手实践。

教师讲授与学生实践有效结合才能达到较好的授课效果。

根据教学大纲要求及学生特点，地图学课程安排了8个实践教学环节，如表1。

对于地图阅读与鉴赏实践，学生需课下分组讨论，然后提交报告。

本次实践分两次进行，一次为接触地图学理论以前，考察学生对地图的直观感受与认知，并探讨地图构成要素与特征；第二次为学完地图学课程后，用地图学理论去鉴赏、分析地图。

地图数据源的实践以课外参观为主，参观测绘机构、实验室或地图生产单位，全面了解地图数据的来源，同时也是对后续课程的先导认知。

其他实践内容为在机房进行的计算机制图实践，操作平台一般为GIS软件和CAD软件，锻炼学生的实际做图能力，用地图学基础理论指导制图过程，反之，又通过制图过程深化学生对理论的理解，有利于地图学课程与后续GIS专业课程的有效衔接和知识结构的连贯性。

综上所述，地图学是GIS专业一门重要的专业基础课，兼有专业引导与综合素养
提升的特点。

它上承地理学基础理论，下启测绘学基础、遥感原理与应用、GPS
原理与应用、地理信息系统原理与应用等课程。

因此，在地图学的教学过程中一定要注意方式方法的选择与实施，灵活运用展示教学、演示教学、感受教学及实践教学的方式，在基础理论教学方面要注重严谨、精深，在教学引导性及素质提升方面要做到广博、有趣，在夯实学生理论基础的同时，激发学生的学习兴趣，变被动学
习为主动学习，全面提高学生的综合素养。

【相关文献】
［1］蔡孟裔，毛赞猷，田德森，等.编著.新编地图学教程［M］.北京：高等教育出版社.2000. ［2］毛赞猷，朱良，周占鳌，等编著.新编地图学教程（第二版）［M］.北京：高等教育出版社，2008.
［3］凌善金.论现代地图学的学科体系［J］.安徽师范大学学报（自然科学版），2010，33（3）：281-285.
［4］王丽英.《地图学》课程建设初探［J］.矿山测量，2011，（6）：92-97.
［5］罗广祥，田永端，高凤亮，等.现代地图学特点及学科体系［J］.西安工程学院学报，2002，24（3）：55-57.
［6］俞连笙.地图科学与美学的融合-关于地图的美学思考［J］.测绘学报，1990，19（4）：307-313.
［7］林珲，龚建华，施晶晶.从地图到GIS和虚拟地理环境—试论地理学语言的演变［J］.地理与
地理信息科学，2003，19（4）：18-23.。