SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘要：自ABC计算机诞生以来，人类社会的信息化已进入第75年，当今社会早已是信息化的社会，信息化已融入生活的方方面面。而信息化与各学科专业的结合也日趋紧密，特别是在环境科学这样的交叉学科中，可以认为环境科学专业在我国的发展与信息化在我国的兴起是同步的。但是，在我国的环境科学本科教学体系中，地理信息系统（GIS），遥感技术（RS）与管理信息系统（MIS）等课程均有开设，而作为以上课程的基础，环境信息学相关课程目前尚未见开设。基于此，本文以问题为导向，从信息化目前在我国环境科学教学、研究中的发展所存在的问题出发，结合本单位实际情况，分析目前存在问题的原因，进而提出环境信息学导论开设的必要性与紧迫性，并针对其必要性与紧迫性，提出环境信息学导论课程在环境科学专业教学中所应承担的任务与涵盖的内容。
关键词：信息学；环境科学；必要性；紧迫性
本文引用格式：王硕.论高等院校环境科学专业开设环境信息学导论课程的必要性[J].教育现代化,2019,6(45):252-253.
一环境科学信息化发展存在的问题
我国环境科学专业正式大规模开设以来取得长足发展，环境化学、环境材料等领域的研究目前已经在国际上处于第一集团，这其间环境信息技术在污染物的检测与表征，污染物的动态化监测等方面起到了举足轻重的作用。新的表征、制备技术，新的监测、模拟手段层出不穷，为环境科学专业的发展奠定了坚实的技术方法基础[1,2]。
但是，应该看到，目前我国环境科学信息化发展还存在较大的问题与隐患。首先，在研究领域上，我国更加侧重于信息技术的应用，而不是开发，在这一点上与美国等环境科学领域先进国家的差距较大[3]。例如在笔者的研究领域，对于水环境质量的模拟，我国一般在应用中采用较为简单的一维水质模型，而在科学研究中则直接采用美国、欧洲等先进国家的模型软件[4]。即便不考虑本地数据与外来模型的对接性问题，那么该领域核心技术掌握在外国手中的问题依旧存在。而作为对比，美国已成功开发并应用了具有显著大数据属性的水质模型SPARROW，这说明我国环境科学领域研究与信息技术的融合尚有较大进步空间；其次，环境科学领域对于信息技术的认识缺乏全面性，应用到信息技术的研究，往往是从本研究的角度出发认识信息科学与信息技术，与此无关的内容无法引起研究者的注意，这就造成信息技术在环境科学领域中的应用仅仅是技术基础性的，而不是从信息技术本身的角度出发，构建系统性的信息技术方案；最后，我国环境科学本科教学中开设了地理信息系统、遥感技术与管理信息系统等课程，同时在通识课教育中开设计算机基础、计算机语言等课程，但是缺乏系统性，不同的课程由不同的教师授课，在该技术体系下讲授该课程的要点，缺乏互通。例如，本单位教学中环境地理信息系统与环境遥感两门课程分别针对不同授课对象在不同学期授课，导致上后面课程的学生可能没上过前面的课程，或者对前面课程的内容有所忘记，因此导致后面课程的授课教师需要花大量时间重复前面的课程。
二环境科学信息化发展问题诱因分析
根据以上所述，目前环境科学信息化发展存在三个主要问题，但是就其原因而言，很大一部分是由于系统性的环境信息学课程缺失所引起的。
正是由于我国目前环境科学专业本科教学体系中没有环境信息学课程作为基础，导致我国环境科学专业所培养的人才懂得环境科学理论，却不懂得如何进行信息化表达，而开设信息学课程的专业所培养的人才懂得如何采用信息化表达，却不知道该表达的环境问题与解决问题的环境科学理论，因此，人才认知上的差异，导致我国目前在环境信息技术开发上处于全面落后欧美的现状；同样，由于环境信息学课程教育的缺乏，当学生面对某一个环境问题或一个科研题目时，往往从环境问题的角度出发选择技术方法，而不是从技术方法本身特点的角度出发，例如，规划求解问题，采用常见的鲍威尔法可以求解，但是演进算法可能是更好的求解方法，因此，环境科学专业学生对于信息化发展脉络缺乏认识，是目前无法系统性构建信息化技术方案的主要原因；最后，由于缺乏环境信息学导论作为通识课（计算机基础、计算机编程）与专业课（环境系统分析、环境规划等）之间的桥梁，学生缺乏将信息技术系统地应用到环境科学专业学习中的途径，例如，如何利用EXCEL快速解算环境规划问题等即不是计算机基础的内容也不是环境规划学的内容，但是却是环境信息化发展的缩影。另外，由于环境地理信息系统、3S技术、环境管理信息系统等课程缺乏统一的基础课程与前置课程，导致相关课程内容中近似的内容在不同的课程中需要重复进行，例如，本单位授课中关于GPS定位的内容分别出现在两门课程中，因此，缺乏为环境科学专业定制的信息科学导论性课程，是目前教学中存在课程互通性不好与课程内容重复性的主要原因。因此在环境科学专业开设环境信息学导论课程是十分必要的[5]。
而出现环境信息学导论课程教育缺失的问题，显然不是环境专业课程设置体系没有跟上信息化潮流的单一原因，究其大背景而言，是我国整个社会信息化程度发展不均衡，是我国整个社会对于信息化教育认识程度尚有不足等问题在环境领域中的具体反映。虽然，我国目前是移动支付程度最高的国家之一，但是距离建设信息化社会还有较大的差距，举例而言，在笔者服务的高校，还有部分学生在接触计算机类课程之前没有接触过计算机，这部分学生仅仅依靠通识教育中的课程来了解信息化在环境科学中的应用显然是不现实的，而在我国信息化建设较发达的地区，则存在着过度方便、高度统一的信息化服务导致学生信息技术能力下降的现象，例如，笔者在课上进行过调查，全班59名同学的邮箱全部是qq邮箱，正是由于这种平台统一带来的便捷性，导致学生从未想过或尝试过申请其他域名的邮箱，这也同样反映在信息技术的认知上，笔者对两个年级教学班所有男生进行过随机抽样调研，没有人知道电脑平台CPU的生产商的名字，没有人知道X86与ARM架构的区别，与20年前笔者读书的年代相比较，学生对于信息技术的渴求与认知都出现了严重下降；另外，在目前高考教育体系下，信息技术作为一种传统认知中的工具，无论在高中课程的设置上，还是学校的实际安排上，其教育都是不受重视的，例如，笔者所调查的高中，信息学作为高一课程，每周学时数仅为2学时，高二、高三不再开设，这样对于信息技术接触少，不愿意接触及不让接触的背景下进入大学的学生其对于信息技术的接受程度可想而知。因此在环境科学专业开设环境信息学导论课程不仅仅是解决环境科学信息化发展的问题，同样对于我国快速提升全社会信息化认知水平是有作用的。从这个角度出发，在环境科学专业开设环境信息学导论课程是极其紧迫的。
三环境信息学导论课程内容
针对以上环境科学信息化发展过程中的问题诱因，环境信息化导论课程应承担的任务主要有两个方面，一是作为大学计算机、计算机语言与环境管理信息系统专业课对接的桥梁，实现通识课程到专业课程的过渡；二是作为环境地理信息系统、环境遥感与环境管理信息系统的前置课程，对三门课程的关系异同进行系统梳理，实现课程的系统化。
基于以上的课程任务，本课程应包含的内容包括三大部分，其一是信息学基础，应该包括信息技术的发展过程以及信息技术目前的前沿领域的介绍（量子通信、大数据与云、无人驾驶），其二是目前在环境领域的应用，包括地理信息系统、管理信息系统、遥感监测等在环境领域中应用的案例；其三应包括环境地理信息系统、环境管理信息系统、3S技术中的共同基础理论，例如数据库基础理论、3S系统关系等内容。且课程设置应安排在通识课计算机课程之后与专业计算机课程之前。
四结语
从当前的环境信息课程发展来看，目前已有环境信息相关教材出现，说明环境信息学导论课程的开设已引起注意，但是作为新开课程，其课程设置、内容涵盖还应结合各学校环境科学专业的特色进行考虑，同时教学教法与具体教学内容还应在教学实践中不断探索。
参考文献
[1]张爱军.浅谈环境信息学[J].环境与可持续发展,1998,(2):25-27.
[2]申广荣.资源环境信息学[M].上海:上海交通大学出版社,2008.
[3]甘国辉,王志强,王健.环境信息学在循环经济系统中的应用[J].地球信息科学学报,2007,9(1):104-106.
[4]李欣.水环境信息学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.
[5]刘华波,章爱群.资源环境信息学课程体系建设探讨与实践[J].中国科教创新导刊,2014,(8):99-100.
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！ 文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jiaoyulunwen/10730.html
