国土空间规划背景下城乡规划专业GIS课程教学策略研究

［摘要］国土空间规划包含土地利用规划、主体功能区规划、城乡规划等空间规划内容。在国土空间规划中，GIS技术的应用为相关规划编制、信息采集、技术标准、平台构建和应用等提供了有力的技术支持。在目前国内的国土空间规划过程中，要提升GIS课程教学成效，需要切实解决现阶段城乡规划专业GIS课程教学中存在的一些突出问题，不断强化GIS课程理论和实践教学，改革教学方法，提升学生的技术操作和基础创新能力，为国土空间规划培养更多的优质实用型、创新型人才。就国土空间规划背景下的城乡规划专业GIS课程教学要求进行分析，介绍目前城乡规划专业GIS课程教学中存在的主要问题，并深入探究国土空间规划背景下的城乡规划专业GIS课程教学策略。

［关键词］国土空间规划；城乡规划专业；GIS课程

［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2024）27-0113-04

2018年，自然资源部构建了多规合一的国土空间规划体系，并付诸实践，这是中央对自然资源规划的重要方针和部署。当前，我国的国土空间规划和传统各类各级空间规划之间存在很大差异，国土空间规划总体框架和规划编制审批体系等都有一定的调整。在此背景下，调整好城乡规划专业GIS课程教学方案，促进课程改革加速。

一、国土空间规划背景下GIS课程教学的新挑战与新要求

随着科技的飞速发展，新时代的国土空间规划已经发生了翻天覆地的变化。最为显著的是，地理信息系统（GIS）已经全面、深入地融入了国土空间规划的每一个角落。这种变革为城乡规划专业的GIS课程教学带来了新的挑战，同时提出了新的要求。因此，需要重新审视并设定GIS课程的教学目标，以适应新的发展趋势[1]。现在，国土空间规划已经从CAD时代迈向了GIS工具时代。这就要求城乡规划专业的学生一方面要掌握CAD技术，另一方面更要对GIS有深入的了解和应用。因此，提升GIS课程对城乡规划教育的支撑能力，已经成为当前急需解决的问题。新时代对GIS课程教学的新要求，主要体现在以下四个方面：系统逻辑、数据基础、模型方法和前沿方向。

（一）系统逻辑的全面掌握

新时代的国土空间规划，需要全面理解和掌握GIS系统的组织逻辑。这意味着，学生不仅需要了解GIS系统的基本操作，还需要深入理解其数据结构、数据处理和分析的逻辑[2]。

（二）数据基础的深度理解

数据是GIS系统的核心，也是城乡规划的基础。全国第三次土地调查数据为国土空间规划提供了详尽的“底数底图”。然而，要想充分利用这些数据，就需要统一自然资源调查现状和规划分类技术标准，深度理解地理空间的多源异构数据环境。只有这样，才能做到全域全要素的资源规划和管控，从而更好地服务于城乡规划工作。

（三）模型方法的熟练运用

GIS空间分析方法是城乡规划中的重要工具[3]。需要通过资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价，分析国土空间的自然地理格局，还需要构建城乡生活圈识别和规划方法，优化公共服务设施的空间配置。这些都需要熟练运用GIS的空间分析方法，对土地利用总体规划和城市总体规划的实施情况进行全面、深入的评估。

（四）前沿方向的敏锐洞察

随着科技的进步，GIS技术也在不断发展。以大数据技术、2D/3D可视化技术、智能技术等为基础，正在建立覆盖全域、全要素的城乡国土空间基础信息平台。这就要求学生不仅要掌握现有的GIS技术，还要对GIS的前沿发展方向有敏锐的洞察力，以便能够及时跟上技术的步伐，满足城乡规划的未来需求[4]。

面对新时代国土空间规划的新挑战和新要求，GIS课程教学也必须进行相应的改革和创新。需要探索更科学、合理的教学模式，积极培养与社会发展需求接轨的复合型人才。只有这样的教育才能实现其应有的社会价值，为我国的城乡规划事业提供源源不断的人才支持。此外，城乡规划专业教学中也需要引导学生关注GIS技术的发展动态，培养他们的创新意识和实践能力，以便他们能够更好地服务于未来的城乡规划工作。

二、城乡规划专业GIS课程教学中存在的问题

地理信息系统（GIS）作为一种集空间分析和数据库管理功能于一体的先进技术，被越来越多地应用于城乡规划中。然而，城乡规划专业GIS课程的教学仍面临一些重大挑战。

（一）课程设置不足，难以形成系统的GIS知识体系

城乡规划专业的GIS课程往往比较薄弱。这主要表现在学时短、教材陈旧、缺乏实际联系等方面。由于城乡规划专业对GIS技术的需求不断增加，课程设置已经不能适应这种需求的变化，导致学生难以全面掌握GIS的基本理论和操作技能[5]。此外，由于课程缺乏系统性和连贯性，学生往往无法将GIS知识与城乡规划实践相结合，难以形成系统的GIS知识体系。

这种课程的缺点还表现在缺乏对最先进的GIS技术的关注。随着技术的不断发展，GIS领域出现了许多新技术、新方法，如大数据GIS、三维GIS等。然而，由于课程缺乏及时更新，学生往往对这些先进技术知之甚少，难以适应行业不断变化的需求。

（二）教学方式陈旧，不能满足学生个性化学习需求

传统城乡规划GIS课程教学通常采用单向教学方式，教师根据教材内容进行灌输式教学，学生是被动接受者。这种教学方法忽视了学生的主体地位和个性化的学习需求，导致学生缺乏学习的兴趣和主动性[6]。由于GIS技术的实践性和操作性很强，通过单向教学很难让学生真正掌握GIS技能。

此外，传统的教学方法仍然缺乏培养学生创新思维和解决问题的能力。在城乡规划实践中，学生必须具备独立思考和解决问题的能力，但传统的教学方法往往只注重知识的传授，不注重培养学生的技能。因此，学生在面对实际问题时往往束手无策，难以将所学知识运用到实践中。

（三）教学资源匮乏限制GIS课程教学质量

教学资源匮乏是城乡规划专业GIS课程教学中普遍存在的问题。这主要体现在教学软件落后、实验设备不足、缺乏优秀教学实例等方面。由于教学资源有限，教师往往无法提供丰富多样的教学活动，也难以为学生提供足够的动手操作和体验GIS技术的机会。这不仅影响教学质量，也限制了学生实践技能的提高。

此外，教学资源的匮乏还体现在缺乏与城乡规划实践相结合的教学作品。优秀的实例可以帮助学生更好地理解GIS技术在城乡规划中的应用，提高学生的学习兴趣和实践技能。但由于教学资源的限制，教师往往难以获得最新、最具示范性的样本材料，导致教学内容与实际需求脱节[7]。

（四）师资力量薄弱影响GIS课程教学效果

城乡规划专业GIS课程师资力量薄弱也是一个不容忽视的问题。这主要表现在GIS教师缺乏实践经验、教学方法统一、知识储备不足。由于GIS技术具有很强的实践性和可操作性，教师必须具备丰富的实践经验和操作技能才能胜任教学。然而，目前许多城乡规划教师没有GIS实践经验，这使他们在教学中难以将理论与实践结合起来，影响了教学效果。

此外，在城乡规划GIS课程教学中，部分教师的教学方法单一、知识储备不足也制约了GIS课程的教学效果。随着技术的不断发展，GIS领域的知识也在不断更新和扩展。教师需要不断学习和更新自己的知识储备才能跟上技术发展的步伐并为学生提供最新、最全面的教学内容。然而，目前许多教师缺乏持续学习的动力和能力，导致他们的知识储备滞后于行业发展需求，从而影响了教学质量和效果。

三、国土空间规划背景下城乡规划专业GIS课程教学对策

（一）建设真实实例库，促进基于案例的学习

城乡规划专业学生面临繁重的培养任务，对GIS课程的专业性和教学针对性要求较高。为了更有效地将GIS概念、原理、方法和应用场景融入城乡规划的实际问题中，案例学习成为重要的教学策略。该方法的基础是选择与规划实践密切相关的课程内容，巧妙地融入具体的专题案例，使其成为教学的基础和目标[8]。

例如，围绕“城市绿地规划与优化”，开展案例教学：

1.案例背景：某城市近年来发展迅速，城市化进程加快，但这也导致环境质量的下降。为改善城市环境，提高市民生活质量，市政府决定对城市绿地进行规划和优化。

2.学习目标：在本案例中，学生将学习如何利用GIS技术进行城市绿地规划，包括分析绿地现状、预测绿地需求、制订和评估绿地规划方案等。

3.教学内容及阶段：（1）绿地现状：利用GIS技术分析现有城市绿地的空间分布，了解面积、形状、植物类型等关键数据。结合城市人口分布、交通状况等信息，对现有绿地的服务设施和覆盖率进行分析。（2）绿地需求预测：基于城市发展规划和人口增长预测，利用GIS的空间分析功能，预测不同城市区域未来的绿地需求。通过叠加分析的方式，确定绿地供需的契合程度以及存在供需冲突的区域。（3）绿地规划方案的制订：根据绿地现状和需求预测结果，制订多项绿地规划方案。利用GIS可视化展示各规划方案的影响，方便决策者进行直观比较。（4）规划方案评估与优化：建立评价指标体系，对各项规划方案进行综合评价。结合专家意见和公众意见，对规划方案进行优化调整，确保其可行性和社会效益。

具体教学过程中，先通过理论讲授，让学生了解GIS的基本方法和原理；接着通过案例介绍，使学生能够直观地理解GIS的实际应用；之后安排上机操作，让学生在实践中提升GIS技能；小组合作与汇报能锻炼学生的团队协作能力；教师的辅导与点评以及实践报告的撰写，则有助于学生深化对GIS技术的理解和掌握。要改变传统理论课程偏重的情况，增加学生上机实践的课时，使理论与实践的课时比达到1∶1[9]。此外，案例库的建设需要提供现有案例供学生学习，还鼓励学生自主思考并创作新案例，以培养他们的创新能力。为了促进案例的共享与交流，可以计划搭建一个案例分享平台，让学生上传、分享自己的案例，并与其他同学进行讨论和交流。在构建案例库时，要特别关注专业发展的前沿动态和新技术、新方法，适当融入国土空间规划背景下的交叉学科知识。要本着典型性、启发性、问题性、真实性和创新性的原则，构建一个以地级市为最大空间范围，主要涵盖不同规划尺度下的国土空间分析与优化的原创案例库。通过这些原创案例的教学，让城乡规划专业学生能高效地掌握新时期城乡规划专业GIS理论与实践的范式、方法、策略和技术，并学会如何将技术方法与实际案例相结合。

通过这样的案例学习，让学生掌握GIS技术在城市绿地规划中的应用方法，提高他们在国土空间规划实际操作中解决问题的能力。该案例也充分体现了原有案例库的灵活性和兼容性。

（二）深化校企合作，强化城乡规划专业GIS课程实践教学

校企合作在推动企业、教育机构、学生以及社会的共同发展方面扮演着关键角色。在当前国土空间规划的新体系以及人工智能、大数据等技术迅速发展的背景下，为了进一步加强人文地理与城乡规划专业的建设，并为该一级学科的建设做好充分准备，城乡规划专业要积极开展与业界的深度合作。学校城乡规划专业教师可以前往地区知名的规划设计公司进行深入的校企合作交流，合作中，双方可以就各自的发展优势、人才联合培养的策略，以及如何开展联合研究项目等议题进行详细的探讨。通过合作交流，专业教师可以了解公司的发展历程、主要业务范围以及未来规划，双方可以实现产学研的全方位合作，通过订单式的人才培养，为相关设计单位输送更多的专业人才。