《地图学》教学综合能力培养探讨

地图学是一门古老的学科,作为地图学研究主题的地图,既是人类在社会实践中创造的认识地理空间的工具,又是人类对空间现象认知的结果,承载着人类科学、文化、艺术、哲学、技术等的思维成果。当前,国内许多学者在地图学实践(实验)教学改革、GIS技术辅助地图学教学、
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  地图学是一门古老的学科,作为地图学研究主题的地图,既是人类在社会实践中创造的认识地理空间的工具,又是人类对空间现象认知的结果,承载着人类科学、文化艺术哲学、技术等的思维成果。当前,国内许多学者在地图学实践(实验)教学改革、GIS技术辅助地图学教学、地图学教学改革与课程设计等方面已经进行了初步尝试与研究,但有关研究的核心思想基本集中于学生动手能力和空间认知能力的培养,对地图学在培养大学生观察能力、思维能力、知识整合能力、交流能力等方面的研究则非常少。如何充分利用地图学这门专业基础课程的优势,强化学生综合能力的培养,是值得广大GIS专业教师深思的问题。
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  一、基于地图特征的地图学综合能力培养功能分析
  
  1.基于地图形象化特征的空间观察和认知能力培养
  前苏联教育家彼得罗夫斯基说:“查看地图是一所培养自造想象的特殊学校。”尽管当前信息传播手段日益快捷、形式多样,但是地图的空间特征和形象化特征, 使之具有其它信息载体不可比拟的优势,它运用“图形―图像”形象化地表达空间对象,具有形象思维和抽象思维双重特征,更加符合人们“空间观察―空间认知―空间关系概括―空间规律发现”的思维过程。一方面由表象性符号构成的地图可以启发人的形象思维能力,使人对空间信息的理解更快捷、全面,更有利于人们从整体上观察和认识地理空间;另一方面,地图使人们的思维空间得到最大的拓展,它帮助人们认识视觉无法看到的现象,建立起清晰的空间信息概念。所以,它不仅包含了维度认知,而且也包括各种关系认知,是对事物和现象的发生、因果、趋势、影响、关系进行分析研究的基础,是在科学探索中启发形象思维,提高学生观察和分析水平的有效途径。
  2.基于地图模型化特征的知识整合能力培养
  地图是依据一定的数学法则,使用制图语言,通过制图综合,在一定的载体上,表达地球(或其它天体)上各种事物的空间分布、联系及发展变化状态的图形,是对地理信息的模型化表达,它的形成是技术、科学、艺术、哲学等多学科多方面知识高度融合统一的过程。地图学则贯穿了从地球曲面到地图平面的数学过程,从地图信息源到面向特定用途地图的科学分析与整合过程,从地图符号设计(地图语言)到地图图面整饰的艺术设计过程,以及从复杂的地理环境到清晰简洁的地图或大比例尺到中小比例尺地图的制图综合过程,它逐步教会学生如何进行科学分析和知识整合,如何理论联系实际,如何解决地图制作过程中的各种矛盾,能够使学生感受到复杂的科学思维过程,激发其学习热情和创新意识。而作为课程教学的最终目的,地图制作和应用都需要扎实的本学科基础知识和相关社会文化知识,去领悟地图学的思维方法,分析、思考、想像、归纳,从地图中创造性地获取信息,进而对特定的目标做出科学的决策。所以,通过地图学的系统学习,能够培养学生知识整合能力和创造性地获取信息的能力。
  3.基于地图哲学属性的辩证思维能力培养
  马克思主义哲学认为,对立统一规律是宇宙的根本规律。地图产品通过制图综合方法解决缩小、简化了的地图模型与实地复杂的现实之间的矛盾,实现资料地图内容到新编地图内容之间的转换,即实现地图内容详细性与清晰性的对立统一和几何精确性与地理适应性的对立统一。地图学为了处理好这些对立统一关系,必须研究解决诸多矛盾。例如,通过地图投影解决地球椭球的不可展面向可展面(投影平面)的对立统一;通过比例尺协调制图区域大于视觉范围的广域空间与人的视野范围有限性的对立统一;通过符号化解决制图物体属性特征多样性与地图载负有限性的对立统一;通过地图数据库的不断更新解决制图区域地物变化与固化地图的对立统一。在地图用途、比例尺和制图区域地理特点一定的条件下,上述矛盾得到了暂时的解决,而条件一经改变,又会产生新的矛盾,就要研究新的矛盾解决办法。可见,地图学的学习过程,就是寻求解决地图学必须面对的一系列对立统一关系的思路、方法的过程,不断进行着复杂的哲学思辨,从而有利于培养学生的科学思维能力。
  4.基于地图技术性、实用性特征的实践能力培养
  地图的诞生与发展史,是众多技术成果不断融合与集成的历史。随着计算机技术、空间信息技术的发展,现代地图的信息源和信息获取手段、存储和检索方式、分析加工与制图技术、产品形式等都发生了巨大的变化。现代地图学的着重点也随着地图数据库技术、现代野外地面测量技术、GPS测量技术、数字摄影测量技术和遥感技术的快速发展,由信息源获取的一端向信息的智能化加工和实用的最终产品生成的一端(用户端) 转移。地图学教学更多地表现为面向地图产品的理论分析和技术实现过程,计算机环境下的地图制图实践、优秀地图作品赏析、外业读图用图实践都成为地图学教学的必修环节。因此,地图学在激发学生实践激情,指导学生观察地理环境,提取和处理地理信息,表达和传输地图内容并以地图为工具进行实地考察与决策等实践方面具有其它课程无法替代的优势。
  5.基于地图文化内涵的交流能力培养
  地图作为一种特殊的文化载体,从它的本质内涵到实用价值,都饱含着人与自然环境交流、制图者与读图者交流、地图产品与地域文化交流的方式与效果的积淀。地图的内容和形式因社会发展状况和技术的进步而不断更新,站在时代的前沿阅读历史地图和编制现代地图,实质上就是跨越时空的交流片段,而这种交流更多地表现为不同人群之间世界观、价值观、审美观的深层次交流。数字地图、网络地图等新的地图类型的出现,则把这种双方交流转化成了制图者―计算机―读图者三方的交流。人与人、人与地之间交流的技术性、艺术性、思想性、时代性在各种各样地图产品中得以集中体现。从这个意义上理解,地图作为一种交流工具,是锻炼学生交流和表达能力的有效手段。
  
  二、面向综合能力培养的地图学教学改革与设计
  
  1.以问题贯穿教学内容,不断激发学习兴趣
  《地图学》课程的核心任务是要教授学生如何实现地球曲面到地图平面的转换?如何实现多元数据在目标地图上的综合表达?怎样实现地物符号化?怎样使地图更美观、易读?怎样解决地图比例尺缩小时面对的一系列矛盾?在数字环境下,怎样面对上述所有问题并实现地物的三维表达?这些问题看似简单,却能够逐步引导学生深切体会地图模型的建立、地图数据的整合、地图符号设计、地图图面整饰、制图综合、地图的数字化表达等一系列思维过程。根据教学进度需要,可把这些问题分解为一个个小问题,如地图的本质是什么?怎样解决地图图面冲突?不断激发学生观察、思考、认识地理对象并有效表达的激情,设计并整饰地图的工作热情,分析并解决制图矛盾的研究兴趣,从而引导他们进入一个生动丰富的综合训练空间。
  2.渗透地图文化,强化知识与技能的整合
  地图文化是现代社会的一个重要现象,集中表现为地图的地域性、历史性、艺术性、实用性的高度融合。地图的内容所反映出的文化特征非常丰富,优秀的地图作品不仅反映在精确的度量上,而且反映在实用性、审美性、政治性等方面;一些老的地图虽然失去了原有功能,但仍然是文化传播的载体,地图也因此成为进行文化教育的重要工具。《地图学》教学中,应充分研究地图文化的特征、内涵,根据教学需要,设计活泼多样的教学方式,把地图学基本知识、地图文化内涵与地图设计操作整合起来。如可举办小型的地图赏析、地图作品互评、地图历史问答、地图新技术简介等活动,增加学生学习乐趣,有效激发学习兴趣。
  3.完善实践教学体系,全面锻炼综合能力
  实践是《地图学》教学的关键环节,其核心目的是锻炼学生设计、编制地图,实现空间信息可视化的能力,掌握阅读、使用各类地图、解译地理信息的科学方法。根据多年的教学实践经验和人才市场的需求,笔者认为,完整的地图实践必须包括优秀地图作品赏析、地图编制、地图应用3个模块,因此,应把品图、读图、测图、制图、用图等能力的培养作为实践教学的主线,将学生综合能力的锻炼融入实践教学全过程。具体如下:以地图赏析促进学生观察、思考与交流;设计大型作业环节,培养学生综合实践能力;转移实践场所,使学生进入复杂的实训环境。
  4.改革考核体系,提高学习过程和能力的比重
  目前普遍采用的理论课闭卷考试与上机实践作品相结合的考核方式,一方面,使师生都难以改变长期以来的应试学习习惯和重技术、轻综合能力培养的现状,造成理论靠背诵、实验靠模仿;另一方面,不利于挖掘学生潜力、发挥学生特长,制约了其表达能力、思维能力和知识整合能力的全面发展。其实,课堂发言、地图作品互评、地图知识问答和解决上机实践中的困难、基地实习能力等过程的评估,更能激发学生思维,强化基础与规范学习,促进师生交流,改正错误认识,提高学习效率。因此,必须加快课程考核体系改革,分析人才综合能力的复杂性、多向性,面向学习过程的控制,促进考核方式和成绩组成多样化。▲

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