摘要：文章首先分析了地方院校地理科学专业GIS课程教学现状，然后从开展线上线下混合式教学、借助指导竞赛推动教学、借助项目与论文推动教学等六个方面论述了地理大数据背景下地方院校地理科学专业GIS课程教学改革实践，最后说明了地理大数据背景下地方院校地理科学专业GIS课程教学改革成效。

　　关键词：GIS课程教学；地理科学专业；地理大数据；地方院校

　　信息时代数据爆炸式增长，大数据应运而生。地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。地理信息系统（GIS）是集地理科学、测绘学、遥感学、计算机科学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科于一体的新兴交叉性学科，在自然资源、规划、交通等领域得到广泛应用，拥有广阔的应用前景。

　　作为地方院校，广东A校地理科学专业属于师范类专业。GIS课程是该专业的核心课程之一，是对学生地理信息、地理数据等方面进行启蒙的课程。地理大数据是指超出目的性采样范畴的、趋向于全集的信息获取，涉及时间、空间与属性维度[1]。地理大数据具有更细的时空粒度、更广的时空范围、更丰富的人地关系信息、更高的时空有偏性及更低的时空精度[2]。地理大数据资源平台包括指数类大数据平台（如百度指数）、地图类大数据平台（如百度迁徙）、环境类大数据平台（如蔚蓝地图）及其他数据资源平台（如国家青藏高原科学数据中心）等[3]。GIS易实现海量数据存储，且支持多类型的数据结构，便于建设各类数据库。因此，GIS具有支持快速处理地理大数据的特性，而地理大数据能够为GIS课程实施提供数据基础，两者相辅相成。

　　当前，在GIS课程教学改革研究方面，朱宇等[4]从维护国家主权与领土完整方面进行GIS课程思政探索；韦娟等[5]将新技术、新方法及科研成果及时融入教学，采用动态增改和调整等多种策略更新教材内容，重构地理信息新形态教材的深度、难度及广度体系。同时，也有学者从自然地理与资源环境、环境科学、测绘与地理信息系统、草业科学等专业入手对GIS课程教学进行改革[6-9]。虽然GIS课程教学改革研究取得了一定的进展，但针对地方院校地理科学专业（师范类）GIS课程教学改革的研究相对较少，特别是如何将GIS与中学地理教学相衔接方面，仍有待进一步研究。为此，本文拟以广东A校为例，针对该校地理科学专业GIS课程开设现状，基于地理大数据，开展教学改革探究，从而为同类地方院校地理科学专业GIS课程教学改革提供参考与指导。

　　一、地方院校地理科学专业GIS课程教学现状

　　（一）课程与学分变动大

　　广东A校在2020级地理科学专业人才培养方案中，设置了GIS（2.5学分/48学时）与GIS软件应用（2学分/64学时）两门课程，另有2周的3S应用实习；在2021级地理科学专业人才培养方案中，将GIS与GIS软件应用两门课程合并为GIS课程，学分为3.5学分，共80学时；在2023级地理科学专业人才培养方案中，将两周的3S应用实习压缩为1周。由于课程与学分变动大，相应的课程标准、考核方式及对学生的要求也就有所不同，这往往造成教师疲于应付课程标准、考核方式修订，从而不利于课程教学改革，也会让学生认为该课程地位低，可以随意变动，进而不利于学生对GIS相关内容的掌握和理解。

　　（二）重师范技能，轻GIS专业技能

　　作为地方院校，广东A校的地理科学专业属于师范类专业，以培养中学地理教师为目标。在人才培养方案中，设置了较多教育类课程、教师技能培养类课程和教师实践类课程等，如教育实习、教育见习、教育研习、备课与说课训练等，这类课程均以培养地理师范技能为目标，为学生之后走向工作岗位提供了极高的锻炼价值。目前，学校、学院和教师均重视学生地理师范技能的培养，但对于GIS这类专业技能要求较强的课程，学生往往重视不足，认为这些技能在以后中学地理教学中使用较少，存在课程实习敷衍的情况，导致教学效果差。殊不知，中学地理教学过程中，GIS的应用越来越广，几乎渗透中学地理教学的任何环节。例如，GIS三维建模有助于中学生加深对地球自转与公转的理解；城市灯光图有助于中学生加深对城市建成区范围及城乡景观的理解；网络分析有助于中学生加深对交通网络布局的理解；空间叠加分析有助于中学生加深对地理界线的理解。诸如这些，均对中学生掌握相关知识点有极大促进作用。另外，教师使用GIS技术进行授课，也有利于吸引学生兴趣，提高学生注意力。此外，在中学地理试题命题过程中，需要大量使用地图，而借用GIS可以进行专题地理的绘制，故学会这些技能对中学地理教学具有推动作用。

　　（三）重理论，轻实训

　　在广东A校地理科学专业GIS课程教学过程中，学生往往存在对理论知识兴趣度高，重视理论知识的学习，但不重视实训，动手操作能力差的问题。而且学院也未建立专业的GIS机房操作室，每次上机操作均是学生自带笔记本电脑，这就不利于激发学生对于实训的兴趣。同时，也有部分学生笔记本电脑内存有限，而GIS软件所占内存与空间较大，导致上机操作反应较慢，不利用教师集中统一讲解。另外，学生对于地理大数据的收集能力极为有限，对地理数据获取和处理的能力不足，不能利用地理大数据完成基本的分析与处理，也不能将GIS课程的各个应用点串联起来，甚至还有学生存在只要掌握了理论知识，以后从事中学地理教学的话，GIS的实训用途不大的观点。

　　（四）重结果性考核评价，轻过程性考核评价

　　广东A校2022级地理科学专业GIS课程（3.5学分/80学时）包括理论课时与实践课时，其中理论课时为32学时，实践课时为48学时。考核包括过程性考核评价与结果性考核评价。过程性考核评价包括课堂表现、平时作业与实训作业，占总成绩比重的30%。结果性考核评价包括闭卷考试与上机考试，占总成绩比重的70%。另外，由于理论课时与实践课时占比不同，在结果性考核评价中，闭卷课时占35%，上机考试占35%。但针对学生考核结果的分析表明，在结果性考核评价中，学生往往态度端正，无论是闭卷试卷还是上机考试，完成度均较高；在过程性考核评价中，部分学生存在作业敷衍了事、实训报告拼凑等情况，甚至有学生在上课过程中听课意愿不高。

　　二、地理大数据背景下地方院校地理科学专业GIS课程教学改革实践

　　（一）开展线上线下混合式教学

　　广东A校地理科学专业在GIS课程中构建了线上线下混合式教学模式。在线下教学方面，基于师范认证标准完善课程大纲，并依据课程大纲，制定课程教学进度表，完成课程教学设计，包括课程内容整合、课程教学方式优化、课程合理性评价、课程反思等，还要设定课程考核方式。在线上教学方面，利用学校在线教学平台，建设了课程在线教学平台，通过线下录制课程教学视频并上传，同时将教学大纲、教学设计、教学数据等在教学平台中呈现。学生学习完线下课程后，如果存在对某章节内容不理解或某实训操作未掌握的情况，课后可以利用在线教学平台进行查漏补缺，进一步提高对课程内容的理解与掌握的程度。

　　针对目前地理大数据建设的需要，应将部分地理大数据在在线教学平台中展示，同时让学生利用地理信息系统知识，自行收集与处理地理大数据，并建设地理空间数据库，完成大数据建设任务。

　　（二）借助指导竞赛推动教学

　　广东A校地理科学专业GIS课程教师积极指导与课程相关的竞赛，一方面，可以加强对课程前沿知识的了解，了解兄弟院校GIS课程教学现状与发展趋势，并促进自身转变观念，更新教学内容，改进教学方法，提高教学效果；另一方面，可以极大激发学生学习兴趣与动机，使学生能够结合实际将掌握的理论知识加以应用，进而培养学生创新思维与创新动力，提升学生学习课程的积极性与主动性。

　　中国大学生GIS软件开发竞赛等竞赛给地理科学专业学生提供了展示自我的平台，通过指导竞赛，GIS课程教师可根据学生在竞赛过程中展现出的优劣势、问题及对策，指导课程教学。同时，参赛学生在参赛过程中，能够了解GIS现状与发展趋势，且可与其他院校参赛学生积极交流，这样不仅提高了自身的技能，还增强了自信心。因此，教师在教学过程中，要充分利用学生参与往届中国大学生GIS软件开发竞赛等竞赛的案例与数据，调动学生学习兴趣，激发学生创新思维与创新能力。例如，笔者在教学中引入2022年和2023年中国大学生GIS软件开发竞赛中获奖的案例，像《基于GIS矿区生态修复工程的评价分析—以韶关大宝山新山片区为例》《洪灾之重，闻讯而动——以北江中上游为例》等，将其分享给2022级地理科学班，并让学生说出案例设计来源、思路、优缺点，积极进行反思。另外，以案例为参考，教师可引导学生收集地理大数据，并围绕服务地方，以小组为单位布置课程实训任务，积极鼓励学生参加2024年度的中国大学生GIS软件开发竞赛。

　　（三）借助项目与论文推动教学

　　作为广东A校地理科学专业GIS课程教师，笔者基于本人所申报2021年校级教育教学改革研究项目“基于大数据背景的‘地理信息系统’课程教学改革探索”及2022年校级课程思政建设项目“地理大数据背景下的‘地理信息系统’课程思政探索”，对课程教学改革进行探索，以提升教学效果。

　　笔者结合本人主持的2022年市哲学社会科学规划课题“韶关市新型城镇化与乡村振兴协调发展路径与对策研究”，利用GIS收集韶关市新型城镇化与乡村振兴的数据，为课程教学提供参考案例。

　　笔者所发表论文《基于FLUS模型的土地利用变化模拟预测—以南雄市湖口村为例》和Evaluation of watershed soil erosion hazard using combination weight and GIS:a case study from eroded soil in Southern China（《基于GIS的南方侵蚀退化地土壤侵蚀危险性评价》），以及所指导毕业论文《基于GIS的公园绿地可达性分析—以韶关市武江区为例》《基于GIS的韶关市区洪涝危险性评价》《基于GIS的韶关市区公交线路优化分析》《基于GIS的韶关市城镇化演化特征及驱动力研究》等，能够为学生课程实践实训提供参考案例与参考数据，为学生创新思维与创新能力培养提供启发，为学生利用GIS结合地理大数据参加竞赛、完成大学生创新创业项目和毕业论文等提供基础。

　　（四）开展小组合作、探究与任务式教学

　　广东A校地理科学专业GIS课程教师要以项目、论文、竞赛的大数据为基础，在授课中，采用小组合作、探究与任务式方法进行教学，重视课程过程性评价。

　　在小组合作教学方面，教师可布置学校三维平面图绘制、城市公交线路规划与设计、公园服务区覆盖范围调查、洪涝灾害危险性程度调查等任务，让学生每4人组成一个小组，通过小组协作与交流的方式，完成教师布置的任务，并以小组汇报的方式讲解任务目标、收集数据、处理数据、展示专题地图等。这样既锻炼了学生地理大数据收集与处理的能力，又提高了学生的师范技能。

　　在探究与任务式教学方面，以学生小组为主体，以探究为基本特征，强调使用任务式教学法组织教学活动。即教师在教学中借助GIS成果，采用布置任务的形式，让学生探究这些成果的数据来源、数据获取途径、空间分析方法等内容，最后各小组根据任务完成情况汇报探究的结果。

　　通过小组合作、探究与任务式教学，提升了学生的主体地位，提高了学生学习GIS课程的兴趣，能够在学习过程中激发学生的积极性和主动性。

　　（五）借助教师培训与竞赛推动教学

　　广东A校地理科学专业GIS课程教师要积极参加GIS技术研讨班与教学研讨会议，如笔者连续两年参加第十八届与第十九届全国高校青年教师GIS技术研讨班“WebGIS技术与实践专题学习”。通过系统的培训学习，能够提升教师对GIS技术与实践内容的认识，使其掌握最新、最前沿的GIS知识与技术，同时提升教师教学水平与业务能力。

　　GIS课程教师要积极参加学校组织的各类课程思政大赛、教师技能大赛等竞赛。通过课程思政大赛，教师可理解GIS课程思政的内涵与外延，这样有利于课程思政的渗透，促进立德树人根本任务的落实。通过教师技能大赛，教师能够重新研读教材，梳理教材之间的逻辑联系，并借鉴同行专家建议，重构教学内容与教学环节，强化教学反思，同时能够加深对课程的认识，进一步提高课程授课水平和能力，提高参与课程教学改革的积极性与主动性。

　　（六）实施课程思政教学

　　广东A校地理科学专业GIS课程教师应基于“大思政”的要求，在课程建设过程中，融入地图故事、家国情怀等地理思政元素，在课程教学过程中渗透课程思政，如结合资料介绍我国大地坐标系和高程坐标系的建立过程、珠峰测量等，培养学生科学探索精神，强化学生科技报国的爱国理想信念。

　　GIS课程教师应立足党的二十大报告提出的“加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国”[10]，着眼于“中国国情、广东省情、学校校情、学院院情和GIS课情”的现实需求，实现社会主义核心价值观和中华民族优秀传统文化教育与GIS课程教学的全过程融合，培养学生“爱国、敬业、诚信、友善”的GIS科学精神与价值取向。在教学过程中，教师要积极引入我国GIS技术前沿成果，提升学生作为中国特色社会主义事业建设者和接班人的自豪感和荣誉感，培养学生的文化自信。

　　三、地理大数据背景下地方院校地理科学专业GIS课程教学改革成效

　　（一）按师范认证标准完成了教学改革

　　按照教育部师范类专业认证第二级认证要求，广东A校地理科学专业进行了GIS课程理论与实践教学体系的改革，完善了课程的教学大纲、教学设计、教学目标达成情况合理性评价等，完成了线上教学平台建设，进而修订了对应的毕业要求支撑矩阵。同时，重视过程性评价结果，做到考核形式多样化，具体包括理论考试、上机考试、实训报告、平时作业、小组研讨、课堂表现、出勤率等。另外，借助地理大数据，收集了课程案例，为课程建设提供了丰富的素材，这也是师范认证标准中课程建设的重要组成部分。此外，通过改革教学内容与教学方法，以项目与论文推动教学，重视课程实训，极大地提升了学生学习课程的兴趣，培养了学生的地理思维能力与创新能力，最终提升了人才培养的质量。

　　（二）建设了课程思政优秀案例

　　课程思政是实现全员育人的重要手段和途径。广东A校地理科学专业GIS课程教师通过介绍我国自主研发的GIS软件，让学生认识到自主可控的国产软件对于维护国家地理信息安全的重要保障作用，激发了学生的爱国热情；结合资料介绍我国大地坐标系和高程坐标系的建立过程、珠峰测量等，培养了学生科学探索精神，强化了学生科技报国的爱国信念；借助网络搜索地理信息违法典型案例，培养了学生规范采集的意识；通过北斗卫星导航系统的由来和发展，引导学生关注国家大事，培养了学生的爱国热情；海量地理空间数据的融合中数据标准等知识涉及信息安全、国土安全等，故结合每年4月15日的“全民国家安全教育日”，帮助学生树立了“地理信息事关国家的主权、安全和发展，维护国家地理信息安全是每个公民神圣的责任”的理念。概言之，教师充分挖掘地理信息系统中的思政元素，并尽量将其融入课程教学，最终实现了立德树人的根本任务。

　　（三）提升了师生竞赛与科研水平

　　通过教授GIS课程，笔者近3年指导学生撰写与GIS相关的本科毕业论文10余篇，指导学生发表论文1篇；指导省级大学生创新训练项目1项。在指导竞赛方面，连续两年指导学生获取中国大学生GIS软件开发竞赛三等奖5项，优胜奖6项，本人均获得优秀指导教师称号。

　　（四）与地方发展紧密联系

　　广东A校地理科学专业GIS课程教师在学生课程案例与大数据收集、竞赛的案例选择、毕业论文撰写等方面，鼓励学生从地方实际出发选题，针对社会发展痛点，探索解决地方社会发展实际问题尤其是空间信息化问题，开展GIS设计。比如，2021易智瑞杯中国大学生GIS软件开发竞赛中，学生就以广东省韶关市大宝山和凡口矿区的矿山修复为研究对象，进行了相关探索；2022年则针对广东省韶关市洪涝灾害，提出了解决洪涝灾害的措施。

　　四、结语

　　针对广东A校地理科学专业GIS课程存在的现实问题，本文提出了相应对策，成效显著。目前，该专业师范认证已完成现场考察，针对师范专业认证的意见及人才培养的要求，GIS课程教师教学时应紧扣师范认证标准，结合时代特征，更新知识与内容体系，创新教学方式，拓宽教学思路，实现学生综合素质与能力的全面提升，推动学校复合型人才的培养。

　　[1]裴韬,刘亚溪,郭思慧,等.地理大数据挖掘的本质[J].地理学报,2019,74(3):***-598.

　　[2]刘耀林,刘启亮,邓敏,等.地理大数据挖掘研究进展与挑战[J].测绘学报,2022,51(7):1544-1560.

　　[3]马蓓蓓,张晓倩,李海玲.中学地理教学中常用的大数据资源平台[J].中学地理教学参考,2019(6):15-18.

　　[4]朱宇,赵梅芳,朱良军.“地理信息系统”爱国主义课程思政探索[J].教育教学论坛,2023(13):13-16.

　　[5]韦娟,刘乃安,付卫红.地理信息系统教材建设研究[J].中国大学教学,2023(3):80-82.

　　[6]李晓娜,黄晓园,张卓亚.自然地理与资源环境专业GIS课程教学探索[J].西部素质教育,2023,9(8):178-181.

　　[7]王硕,房春生,李杰,等.环境科学专业GIS本科课程线上混合式项目教学实施策略探究[J].高教学刊,2023(8):115-118.

　　[8]陈文玲.《地理信息系统原理与应用》课程思政教学改革实践[J].长江工程职业技术学院学报,2022,39(4):49-51.

　　[9]郝媛媛,张德罡,花立民,等.“新农科”背景下草业科学专业《地理信息系统概论》课程建设与思考[J].贵州师范学院学报,2022,38(12):51-58.

　　[10]习近平:高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗—在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告[EB/OL].(2022-10-16)[2024-01-02].