Research on the teaching mode of “environmental information system” course

Education Research Frontier

December 2014, Volume 4, Issue 4, PP.124-127

Research on the Teaching Mode of “Environmental Information System” Course Shuqin Gao, Tianwei Qian# Environment & Safety College, Taiyuan University of Science & Technology, Taiyuan, 030024, China #Email: twqian@sohu.com

Abstract Combined with the characteristics and teaching situation of “Environmental Information System” course, and teaching experience, this paper aims to do some research on the teaching mode from the aspects of teaching material selection, teaching content expanding, reform of teaching methods and strategy. It will be helpful for improving of teaching quality and teaching effect.

Keywords: Environmental Information System; Teaching Mode; Case Teaching; Practical Teaching

“环境信息系统”课程教学模式探讨* 高淑琴，钱天伟 太原科技大学环境与安全学院，山西省 太原市 030024 摘

要：本文结合当前环境科学专业的“环境信息系统”课程的特点和教学现状，总结近年来教学经验，从教材选择和

教学内容拓展、教学方法和教学手段的改进等方面探讨“环境信息系统”课程的教学模式，以期提高该课程的教学质量 和教学效果。 关键词：环境信息系统；教学模式；案例教学；实践教学

引言 “环境信息系统”是环境科学专业的技术基础学科之一，是在环保工作日益受到重视、环境管理日益强 化的过程中逐步形成的一门正在新兴发展的、独立的工程技术学科，具有较强的理论性、技术性和实践性。 该课程主要研究环境信息系统的基本概念、基本模式、基本功能和开发方法，以及新技术在环境信息系统中 的应用。其基本的教学目标是让学生理解环境信息系统的基本概念和组成，掌握环境信息系统的开发技术和 方法，具备对小型环境信息系统进行分析、设计的能力，了解环境信息系统的最新开发技术。 与其他课程相比，“环境信息系统”的讲授比较困难。因为环境信息系统的开发方法非常抽象，而现有 的教材还存在理论性强、内容抽象、知识更新慢等问题。对于本校环境科学专业的学生来说，他们的计算机 基础还稍显薄弱，再加上学生对考查课的重视程度不够，使得他们的学习兴趣不高。因此，要达到课程教学 目标，必须探索一种可以激发学生学习兴趣、保证课程教学质量、提高学生专业素质的新型教学模式。

教材的选择与教学内容的拓展

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教材不仅应介绍现有的、成熟的基本知识和概念，同时也应将一些新思想、新理论、新动态融入其中 。而目前我国出版的关于环境信息系统的书籍仅有少数几本，且多集中于 2004~2005 年之间，通过多方比

[1]

较与筛选，我们最终选择了曾向阳等编著的 21 世纪高等院校教材《环境信息系统》作为主要教材，该书包 含了环境信息系统的基础知识和开发方法，理论性较强，此外，还对国内外业已开发的环境信息系统进行 了介绍。 *基金资助：受山西省高等学校特色专业建设项目（2011

年）资助。

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但由于该教材出版时间比较早，因此对近年来在环境信息系统中运用的新技术和新方法介绍不够全 面。这就要求我们在教学过程中积极关注并详细了解这些新技术、新方法在环境信息系统中的应用，并对 相应教学内容进行一定的拓展。

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教学方法和教学手段的改进 教学方法是整个教学过程的核心组成部分，对人才培养具有重要的影响[2]。经过近年的教学实践，笔者

认为“环境信息系统”的教学应将传统教学方法与多媒体技术相结合，综合采用案例教学、参与式教学、 实践教学等多种教学手段，从而提高课程的教学质量和教学效果。

2.1 传统教学方法与多媒体技术相结合 “环境信息系统”课程涉及较多的理论、概念、技术和方法，若只使用传统的教学方法，会使学生失 去学习兴趣，对所学内容没有直观、感性的认识，而多媒体技术恰巧弥补了这个缺陷。多媒体技术既可以 提供文字、图像和声音等信息，又可以让教师对所讲授内容进行演示，因而可以更直观地表达课程信息， 调动学生的情绪和注意力，有助于概念的理解和方法的掌握，提高教学效率。

2.2 充分利用网络资源 “环境信息系统”课程涉及环境科学、计算机科学、数学等相关课程知识，且随着科技的进步、计算 机技术的发展，该课程涉及的新内容不断涌现，而我校环境科学专业“环境信息系统”课程授课对象为大 三学生，他们缺乏完备的预备知识，因此会感觉课程学习难度较大。 然而随着计算机网络技术的飞速发展，网络教学资源越来越丰富，学生可以通过上网搜索一些相关知 识点，拓宽学习渠道，开阔学习思路，加深对课堂知识的了解；也可以通过查阅各种电子书籍、教学课件 增加对相关课程的了解；还可以通过在线查询已建成的网络环境信息系统，对国内外已建成的环境信息系 统有个大致的了解。

2.3 注重案例教学 案例式教学是将理论联系实际，让学生直接了解理论知识的实际应用，有助于开阔学生的思路、活跃 课堂的氛围，避免学生因为理论知识枯燥而分散注意力，提高学生对所学内容的兴趣[3]。 由于教师缺乏信息系统开发的实践经验，而国内外现已建成的环境信息系统又多局限于内部使用，这 就造成了教师在案例的获取、思考等方面有所欠缺，从而影响了案例教学的效果。 因此，要发挥案例教学在“环境信息系统”教学中的作用，需要做到以下几点： (1) 提升教师的综合素质 要取得案例教学的良好教学效果，首先应当提升教师的综合素质。 作为一门工程技术学科，“环境信息系统”涉及到环境科学、计算机科学、数学等多个学科，这就要 求教师对多个学科均有所涉猎，既要熟悉环境保护部门的工作内容和工作流程，又要掌握数据库和信息系 统的基本原理，及时关注并了解环境信息系统中用到的新技术和新方法，从而丰富教师的理论知识体系， 提高教师的理论水平。 同时，教师应寻找机会进入环保部门进行实践，对环保部门现已开发出来的环境信息系统进行实际操 作和使用，了解环境信息系统所管理的基本信息、系统的结构和功能、系统的操作流程、信息的加工方式 等，并从中发现一些问题，思考它的改进方法。 (2) 选择和制作合适的环境信息系统案例 案例本身的质量会直接影响到案例教学法的教学效果。我们所选的教材中虽然有国家级环境信息系 统、省级环境信息系统和城市环境信息系统等各种案例，而且从系统开发建立的背景、任务、目标、子系 - 125 www.erfrontier.org

统、运行管理等多个方面进行了详细的介绍，但由于各运行中的信息系统并不对外开放，而课本中间又没 有插图，因此，学生看不到各种环境信息系统实例的真实面貌，对系统的了解还是比较模糊。 所以，在选择和制作环境信息系统的教学案例时，要始终以达到更好的教学效果和培养学生能力为宗 旨。在讲授环境信息系统的开发时，教师应始终贯穿同一个例子，对教学案例进行科学的制作，循序渐 进，这样才能让学生更好地掌握信息系统的开发方法，更好地保证案例教学的效果。在介绍完环境信息系 统的开发理论之后，教师可以再举一些其他的例子，将理论贯穿其中，以巩固学生对知识的掌握。 此外，在选择案例时还要考虑案例的复杂程度，最好做到“麻雀虽小，五脏俱全”，这样才能在有限 的时间内达到预期教学目标；要考虑学生的兴趣和关注点，保证所选案例对学生有足够的吸引力，这样才 能激发学生学习的主动性，达到事半功倍的效果。 本课程中，我们选择中国地下水信息网中的中国地下水信息发布系统作为贯穿于环境信息系统开发理 论讲授过程中的例子，选择本人曾参与开发的松辽流域地下水信息管理系统作为信息系统开发理论介绍完 之后的应用案例，从系统开发建立的背景、任务、目标、系统开发各阶段的工作内容与工作成果等多方 面、多视角向学生展示已建成的环境信息系统，同时还向学生展示环保部和各省环保厅网站公布的一些小 型环境信息系统，让学生在与案例的接触过程中更深刻地了解教学内容，同时提高学生分析和解决问题的 能力。 (3) 引导学生参与案例讨论 在案例教学过程中，教师还应注重学生的参与度。教师应创造一个有利于学习的氛围，充分调动学生 的学习热情，引导学生积极参与讨论，鼓励学生勇于表达自己的想法和观点，从而提高学生的学习兴趣， 加深学生对知识的掌握。

2.4 增加参与式教学环节 所谓参与式教学，其核心是引导学生参与教学过程，提升学生学习的主人翁精神。 结合“环境信息系统”的教学内容和本人近年来的教学体会，在本课程中介绍完环境信息系统的基本 概念、基本模式和基本功能之后、讲授环境信息系统的开发方法之前，教师会组织学生进行一次分组教 学，通常将学生按 4~5 个人分为一组，课后通过图书馆、网络等手段，查询国内外业已建成的环境信息系 统，制作 PPT 介绍该系统的功能以及在使用过程中发现的问题。这样既可以提高学生参与的积极性，又可 以提升学习“环境信息系统”课程的兴趣。在学生讲解完之后，其他学生可以自由提问，最后教师对所讲 授内容及学生的提问和回答进行补充和总结。 实践证明，参与式教学环节对提升学生学习“环境信息系统”课程的兴趣有很大帮助。同时，通过大 家的共同努力，可使教师和学生对国内外已建成的环境信息系统有更多了解，起到了共同进步的作用。

2.5 加强实践教学环节 实践教学是“环境信息系统”课程教学的重要组成部分，对提升学生学习积极性、加深学生对理论知 识的理解、提高学生的动手能力具有重要的意义。只有通过实践，学生才能充分理解和掌握环境信息系统 的真正含义和价值，从一定意义上说，实践就是“环境信息系统”教学的点睛之笔。 本校环境科学专业的“环境信息系统”课程设置了一定的上机练习时间，通过不断的摸索，该课程上 机练习的内容不断修订，主要是为了使学生在有限的时间内加深对环境信息系统开发方法的体会，更多地 了解当前应用到环境信息系统中的一些新技术和新方法。目前，本课程设置了四次上机实践课，分别为数 据库设计与开发、环境信息系统设计与开发，以及地理信息系统软件 (ArcGIS、MapGIS) 了解。 实践证明，实践教学环节不但可以加深学生对环境信息系统的认识，还激发了学生学习新知识的兴 趣。

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2.6 建立科学、有效的考核方式 为了达到课程教学目标，本课程采取写论文的形式对学生进行考核，论文内容为某环境信息系统的设 计，具体要设计的环境信息系统可以由学生自主选择，但要求学生在论文中要提交数据库软件的操作截图 和环境信息系统界面设计截图。这样，一方面可以避免个别学生抄袭作业的现象，另一方面又可以提升学 生综合运用知识的能力。 该课程成绩采用论文考核成绩和学生课堂表现、上机实践表现来综合评定。

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结语 环境科学专业的“环境信息系统”课程技术性较强，在计算机技术迅速发展、地理信息系统应用越来

越广泛的背景下，我们应及时调整教学思路、拓展教学内容，不断探索案例教学、参与式教学、实践教学 等新的教学方法和教学手段，培养学生对该课程的学习兴趣，使理论与实践紧密结合，以期取得较好的教 学效果。

REFERENCES [1]

邓睿，古励，林孝松，周富春。“环境信息系统”课程教学改革探讨[J]。科技信息，2012(24):281.

[2]

李红。《信息系统分析与设计》课程教学改革研究与实践[J]。沈阳师范大学学报（自然科学版），2013, 31(4):548-551.

[3]

王卫。基础化学原理教学改革探索[J]。大学化学，2011, 26(4): 21-23.

【作者简介】 高淑琴 (1982- )，女，汉族，博士，讲

钱天伟 (1968- )，男，满族，博士，教授，主要从事核污染

师，主要从事地下水环境与环境水文地

处理与防治方面的研究。Email: twqian@sohu.com

质方面的研究。 Email: gaoshuqin2003@163.com

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