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摘要:“地圖學(xué)”是測(cè)繪工程專業(yè)的必修課,在測(cè)繪學(xué)科中處于基礎(chǔ)地位。本文分析了國(guó)內(nèi)典型院校測(cè)繪工程專業(yè)“地圖學(xué)”課程的開設(shè)現(xiàn)狀及特點(diǎn),針對(duì)其課時(shí)短、內(nèi)容多的特點(diǎn),對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);同時(shí),結(jié)合筆者教學(xué)經(jīng)驗(yàn),為提升教學(xué)效果提出幾點(diǎn)建議,以期為同類教學(xué)提供思路。
關(guān)鍵詞:短課時(shí);地圖學(xué);教學(xué)內(nèi)容;測(cè)繪工程
0引言
“地圖學(xué)”是研究地理信息的表達(dá)、處理和傳輸?shù)睦碚摵头椒?,以地理信息可視化為核心,探討地圖的制作技術(shù)和使用方法[1]。該課程廣泛開設(shè)于地理類、測(cè)繪類、土地管理類、資源環(huán)境類等相關(guān)專業(yè)。由于專業(yè)特點(diǎn)及背景不同,“地圖學(xué)”課程在不同專業(yè)中所占學(xué)時(shí)、授課重點(diǎn)、難點(diǎn)有很大差別。本文對(duì)國(guó)內(nèi)部分高校測(cè)繪工程專業(yè)“地圖學(xué)”課程的開設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研,并對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行探討。隨著新技術(shù)、新理論不斷涌現(xiàn),地圖學(xué)課程也呈現(xiàn)出內(nèi)容多、密度大、實(shí)踐操作性強(qiáng)、知識(shí)更新快的特點(diǎn)[2]。然而,地圖學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容滯后生產(chǎn)實(shí)踐和時(shí)代要求;教學(xué)觀念重理論,輕實(shí)踐;教學(xué)方法單一,手段落后,內(nèi)容陳舊,創(chuàng)新思維滯后[3]。本文針對(duì)這些問題,結(jié)合測(cè)繪工程專業(yè)“地圖學(xué)”課程的特點(diǎn),對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,并提出提升教學(xué)效果的建議,以期促進(jìn)該門課程的教學(xué)。
1國(guó)內(nèi)高校測(cè)繪工程專業(yè)“地圖學(xué)”課程開課情況分析
1.1課程開設(shè)現(xiàn)狀
“地圖學(xué)”課程屬測(cè)繪工程專業(yè)核心課程之一[4]。國(guó)內(nèi)高校的測(cè)繪工程專業(yè)均開設(shè)了這門課程,部分典型院校對(duì)該課程的設(shè)置情況見表1。
1.2課程特點(diǎn)
1.2.1課時(shí)短、內(nèi)容多從表1可以看出,測(cè)繪工程專業(yè)的“地圖學(xué)”課程,學(xué)時(shí)普遍較短、學(xué)分較少。多數(shù)學(xué)校的測(cè)繪專業(yè)將該門課程壓縮至2-2.5學(xué)分,其中實(shí)驗(yàn)課約0.5學(xué)分。然而,地圖學(xué)理論是一套完備的知識(shí)體系,地圖制圖也有相對(duì)固化的設(shè)計(jì)流程,授課內(nèi)容不能隨課時(shí)減少而減少。如何在短課時(shí)背景下,合理安排各知識(shí)點(diǎn)的講授,是測(cè)繪工程專業(yè)《地圖學(xué)》授課的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。1.2.2授課內(nèi)容重理論、輕實(shí)踐。目前,多數(shù)“地圖學(xué)”教材都是針對(duì)地圖學(xué)理論進(jìn)行闡述,一般包括緒論、地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、地圖語言、制圖綜合、地圖編制、地圖印制和地圖應(yīng)用。而在實(shí)際工作中,多數(shù)是圍繞地圖產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)進(jìn)行,其中地圖設(shè)計(jì)是核心。但是,教材中地圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容被埋沒于各章節(jié)之中,使之作為地圖學(xué)重頭戲的地位不能得以體現(xiàn),這樣不利于學(xué)生對(duì)地圖學(xué)原理的理解和掌握[12]。同時(shí),地圖學(xué)實(shí)驗(yàn)課也大多是圍繞理論課,各部分內(nèi)容各自設(shè)置實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏完整性和系統(tǒng)性,在這種實(shí)習(xí)模式下,制圖流程按照章節(jié)切割開來,學(xué)生只掌握了部分制圖方法,并沒有全面掌握和認(rèn)識(shí)地圖制圖的整個(gè)流程[13]。因此,如果教學(xué)過程中,僅僅按照教材內(nèi)容來授課,勢(shì)必造成學(xué)生只懂制圖理論、但不會(huì)動(dòng)手制圖的問題。如何在授課過程中融入地圖設(shè)計(jì)理念、合理安排理論授課與實(shí)驗(yàn)教學(xué),是測(cè)繪工程專業(yè)“地圖學(xué)”教學(xué)需要重點(diǎn)考慮的問題。
2教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
地圖學(xué)是一門集科學(xué)、技術(shù)和藝術(shù)為一體的綜合性學(xué)科[14]。對(duì)“地圖學(xué)”教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與優(yōu)化要綜合考慮其科學(xué)性、技術(shù)性和藝術(shù)性。針對(duì)此,筆者結(jié)合多年“地圖學(xué)”課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)地圖學(xué)的知識(shí)體系進(jìn)行梳理,并按照大部分學(xué)校的對(duì)該門課程的課時(shí)分配方法(總學(xué)時(shí)32=理論學(xué)時(shí)24+實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)8),為每個(gè)章節(jié)的授課課時(shí)提出建議,見表2。針對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)地圖學(xué)課程學(xué)時(shí)較短的特點(diǎn),結(jié)合表2所列教學(xué)內(nèi)容,筆者提出了“三大主題、兩大模塊、一條主線”的地圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化方案,具體如下:
2.1三大主題
“三大主題”指的是地圖學(xué)理論教學(xué)中“地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)”“地圖語言”“地圖綜合”,這3個(gè)方面構(gòu)成了地圖學(xué)的理論基礎(chǔ),無論是過去還是現(xiàn)在,都應(yīng)作為重點(diǎn)來學(xué)習(xí)[15]。從表2的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中,“三大主題”的授課學(xué)時(shí)為18學(xué)時(shí),占理論教學(xué)的3/4,這體現(xiàn)了它們?cè)诘貓D學(xué)中的重要地位,同時(shí),對(duì)其重點(diǎn)講授也會(huì)為學(xué)生實(shí)際制圖打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
2.2兩大模塊
“兩大模塊”指的是地圖學(xué)教學(xué)中的“理論授課”“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”兩大模塊。盡管測(cè)繪工程專業(yè)的地圖學(xué)課程學(xué)時(shí)普遍較短,但是實(shí)驗(yàn)教學(xué)不可省略。目前較為普遍的做法是設(shè)置0.5學(xué)分的上機(jī)實(shí)驗(yàn)課程,即8個(gè)學(xué)時(shí)。筆者結(jié)合自己多年教學(xué)感悟,采用ArcGIS軟件,圍繞“專題地圖制作”這一主題進(jìn)行“地圖學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì),主要包括:實(shí)驗(yàn)1地圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)(4課時(shí))、實(shí)驗(yàn)2地圖數(shù)據(jù)可視化(2課時(shí))、實(shí)驗(yàn)3地圖整飾與出圖(2課時(shí)),具體如下:實(shí)驗(yàn)1地圖數(shù)據(jù)生產(chǎn):學(xué)生自行從自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)(bzdt.ch.mnr.gov.cn/)下載京津冀都市圈區(qū)域圖,以此作為底圖,進(jìn)行地理配準(zhǔn)、矢量化和定義投影,生成河北省行政區(qū)劃圖(面狀)、市級(jí)行政中心圖(點(diǎn)狀),并以此作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)課中專題地圖的地理底圖;實(shí)驗(yàn)2地圖數(shù)據(jù)可視化:基于“NAME”字段,對(duì)河北省行政區(qū)劃圖進(jìn)行符號(hào)化,即專題要素表達(dá)方法中的“質(zhì)底法”;結(jié)合河北省各地市歷年月均降水量、某日平均氣溫、產(chǎn)業(yè)構(gòu)成、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值、人口數(shù)、湖泊分布等數(shù)據(jù),分別采用“定位圖表法”“等值線法”“分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖表法”“分級(jí)統(tǒng)計(jì)圖法”“點(diǎn)數(shù)法”“范圍法”進(jìn)行符號(hào)化;采用“定點(diǎn)符號(hào)法”對(duì)市級(jí)行政中心圖進(jìn)行分級(jí)符號(hào)化;實(shí)驗(yàn)3地圖整飾與出圖:選擇上述專題圖的一種或幾種,進(jìn)行版面設(shè)置、添加制圖元素,并導(dǎo)出地圖。
2.3一條主線
“一條主線”是指地圖學(xué)教學(xué)過程中要以“地圖設(shè)計(jì)”為主線,貫穿于理論授課和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。現(xiàn)有教材多缺乏對(duì)地圖設(shè)計(jì)的系統(tǒng)講解,因此在理論授課中,特意安排了2個(gè)課時(shí)的“專題地圖編制”,從投影設(shè)計(jì)、工藝方案設(shè)計(jì)、地理底圖設(shè)計(jì)與編制、專題要素設(shè)計(jì)與編制4個(gè)方面進(jìn)行講解。這里需要說明的是,由于工作中遇到的普通地圖編制大多屬于國(guó)家基本比例尺地形圖,其編制方法有明確的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行約定,照章執(zhí)行即可,所以本門課的授課重點(diǎn)不在“普通地圖編制”上。同時(shí),實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì)也是圍繞專題地圖生產(chǎn)進(jìn)行的,將“地圖設(shè)計(jì)”貫穿于其中,包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、表示方法設(shè)計(jì)、版面設(shè)計(jì)等。完整而成體系的實(shí)驗(yàn)課程使學(xué)生系統(tǒng)體會(huì)到制圖流程、地圖設(shè)計(jì)思路,是對(duì)地圖學(xué)理論的實(shí)踐與鞏固。
3提升教學(xué)效果的建議
3.1豐富教學(xué)手段、拓展學(xué)習(xí)渠道
由于測(cè)繪工程專業(yè)“地圖學(xué)”課程學(xué)時(shí)普遍較短、授課進(jìn)程較緊張,因此,除了課堂授課之外,應(yīng)積極探索多樣化的教學(xué)手段、收集各類教學(xué)資源、拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道,可從以下幾個(gè)方面入手:3.1.1結(jié)合慕課(MOOC)資源,彌補(bǔ)課時(shí)不足,提升學(xué)生的自學(xué)能力。MOOC即大規(guī)模開放在線課程,是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的產(chǎn)物。其豐富的教學(xué)資源、針對(duì)知識(shí)點(diǎn)的小視頻講解、學(xué)習(xí)時(shí)間的靈活性使得MOOC很快成為傳統(tǒng)課堂的有力補(bǔ)充。目前,“地圖學(xué)”課程的MOOC資源有:中國(guó)大學(xué)MOOC,南京師范大學(xué)“地圖學(xué)”;愛課程iCourse,解放軍信息工程大學(xué)“地圖學(xué)”。這兩個(gè)學(xué)?!暗貓D學(xué)”課程的學(xué)時(shí)較長(zhǎng),對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講解較為全面和細(xì)致,可以與線下授課相結(jié)合。例如,由于本門課課時(shí)短,課上教學(xué)不再安排“地圖出版與印刷”這一章節(jié)的講授,但是會(huì)要求學(xué)生自學(xué)MOOC中的對(duì)應(yīng)內(nèi)容,并要求學(xué)生撰寫學(xué)習(xí)心得,對(duì)該部分知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。這樣線上線下同步教學(xué)的模式,可以彌補(bǔ)課時(shí)不足,同時(shí)也提升了學(xué)生的自學(xué)能力。3.1.2生產(chǎn)單位實(shí)地參觀。由于制圖技術(shù)更新較快,教材中的相關(guān)內(nèi)容難以緊跟技術(shù)發(fā)展。對(duì)于這類內(nèi)容,如地圖的復(fù)制、出版和印刷等,建議安排學(xué)生到生產(chǎn)單位參觀學(xué)習(xí)。這種教學(xué)模式更直觀,也深受學(xué)生歡迎。將這種教學(xué)模式與理論授課、線上MOOC學(xué)習(xí)相結(jié)合,大大強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)地圖學(xué)理論的掌握,值得推廣。
3.2考慮課程銜接關(guān)系,合理安排授課學(xué)期
從表1可以看出,測(cè)繪工程專業(yè)的“地圖學(xué)”課程大多在第3或第5學(xué)期開設(shè),即大學(xué)二年級(jí)或三年級(jí);少部分學(xué)校在大一、大四開設(shè)。我?!暗貓D學(xué)”課程開設(shè)于第1學(xué)期,在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)由于沒有“測(cè)量學(xué)”課程的基礎(chǔ),對(duì)于地球體、大地測(cè)量系統(tǒng)、地面測(cè)量數(shù)據(jù)等均需要詳細(xì)講解,而這些內(nèi)容均是“測(cè)量學(xué)”的授課重點(diǎn)。因此,“地圖學(xué)”應(yīng)開設(shè)于“測(cè)量學(xué)”之后,特別是對(duì)于短課時(shí)背景下的“地圖學(xué)”課程,這一點(diǎn)尤為重要,這也是我校測(cè)繪工程專業(yè)培養(yǎng)方案需要改進(jìn)的方面之一。另一方面,“地圖學(xué)”作為GIS的先修課程,應(yīng)開設(shè)于“GIS原理與應(yīng)用”之前。此外,為了加強(qiáng)對(duì)地形圖的認(rèn)識(shí),在野外實(shí)習(xí)中要設(shè)置地形圖的識(shí)讀、基本知識(shí)、分幅和編號(hào)及地形圖的應(yīng)用環(huán)節(jié)。結(jié)合實(shí)地地形,更能加深學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的掌握。
3.3理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
“地圖學(xué)”教材多側(cè)重于理論講解,實(shí)際生產(chǎn)中則多參考相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范。因此在教學(xué)過程中,除參考所選教材外,還要結(jié)合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范,這樣使得課堂教學(xué)更接“地氣”、更有深度。比如在講解地圖分幅和編號(hào)時(shí),可參閱《GB/T13989-2012國(guó)家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)》,不僅對(duì)地圖分幅和編號(hào)方法進(jìn)行講解,還對(duì)相關(guān)計(jì)算進(jìn)行深入介紹,如已知圖幅內(nèi)某點(diǎn)的經(jīng)、緯度或圖幅西南圖廓點(diǎn)的經(jīng)緯度,計(jì)算其在某比例尺下的編號(hào);已知圖號(hào)計(jì)算該圖幅西南圖廓點(diǎn)的經(jīng)、緯度;在同一幅1:1000000地形圖圖幅內(nèi)不同比例尺地形圖的行列關(guān)系換算等。這些知識(shí)是工作中經(jīng)常用到的,但是現(xiàn)有絕大部分教材均未對(duì)其進(jìn)行深入講解[16],參閱相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范進(jìn)行教學(xué)恰巧解決了這一問題,值得在教學(xué)中推廣。地圖編制需遵守《測(cè)繪法》《地圖管理?xiàng)l例》等相關(guān)法律法規(guī)的要求,如果學(xué)生不懂相關(guān)規(guī)定,在日后的實(shí)習(xí)和工作中很容易制作出“問題地圖”來。因此,十分有必要在教學(xué)中強(qiáng)化學(xué)生的法律法規(guī)意識(shí),具體可參考注冊(cè)測(cè)繪師考試中《測(cè)繪管理與法律法規(guī)》的“地圖管理”部分。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上,對(duì)該部分內(nèi)容分配了一個(gè)課時(shí),置于最后一次課,見表2。在歷屆的教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容興趣濃厚、課堂互動(dòng)也較多,實(shí)習(xí)報(bào)告、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中問題地圖也隨之減少。因此,這種教學(xué)模式同樣值得推廣。
4結(jié)束語
“地圖學(xué)”是測(cè)繪工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程,學(xué)好這門課對(duì)后續(xù)的學(xué)習(xí)、工作有重要意義。筆者通過分析國(guó)內(nèi)典型院校測(cè)繪工程專業(yè)“地圖學(xué)”課程的開設(shè)現(xiàn)狀及特點(diǎn),并結(jié)合自己的教學(xué)心得,對(duì)短課時(shí)背景下測(cè)繪工程專業(yè)“地圖學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì),并提出提升教學(xué)效果的建議,以期提高本門課的授課質(zhì)量,同時(shí)也望為同類教學(xué)提供參考。
作者:高彥麗 尚國(guó) 趙占輕 劉亞立 單位:河北地質(zhì)大學(xué)土地科學(xué)與空間規(guī)劃學(xué)院