GIS專業(yè)課程教學(xué)模式改革探討

張巧鳳 于紅博

摘 要 地理信息科學(xué)（GIS）專業(yè)課程教學(xué)模式改革的中心問題是轉(zhuǎn)變和拓展教與學(xué)的方式，目標(biāo)是進(jìn)一步提升教師的教學(xué)水平和學(xué)生的專業(yè)知識和技能。本文從GIS專業(yè)課程的設(shè)置、教師的教學(xué)水平和學(xué)生的專業(yè)水平三個(gè)方面探討了存在的問題和改革的方向，以及高校教學(xué)模式改革的實(shí)施保障，以期為高校GIS專業(yè)和GIS行業(yè)的整體提高和發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞 教學(xué)改革 地理信息科學(xué)（GIS） 專業(yè)課程

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.10.042

Discussion on GIS Teaching Pattern Reform

ZHANG Qiaofeng， YU Hongbo

（Institute of Geographical Sciences， Inner Mongolia Normal University， Hohhot， Inner Mongolia 010022）

Abstract The central issue of Geographic Information Science （GIS） professional courses teaching mode reform is to change and expand the way of teaching and learning， the goal is to further enhance teachers' teaching and students' professional knowledge and skills. From the GIS curriculum setting， teaching standards of teachers and students and professional level of the three aspects of safeguards problems and the direction of reform， as well as teaching mode reform， with a view to the overall Universities GIS and GIS industry professional improvement and development of reference.

Key words teaching reform; GIS; professional course

根據(jù)教育部、財(cái)政部關(guān)于“十二五”期間實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的意見，引導(dǎo)高校主動適應(yīng)國家戰(zhàn)略和地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和大力提升培養(yǎng)水平的目標(biāo)，①地理信息科學(xué)（GIS）作為地球科學(xué)、信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的交叉學(xué)科為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)、宏觀決策、行業(yè)管理以及社會、經(jīng)濟(jì)、資源的可持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用方面做出了重要貢獻(xiàn)，②在社會發(fā)展需求和學(xué)生擴(kuò)招的雙重趨勢下，我國高校GIS專業(yè)發(fā)展的規(guī)模迅速擴(kuò)大。如何有效設(shè)置專業(yè)課程、提高教師的教學(xué)水平，提高學(xué)生的質(zhì)量成為眾多高校教學(xué)改革的重點(diǎn)和社會公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。作為高等學(xué)校GIS專業(yè)的一線教師，依據(jù)近10年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和對GIS專業(yè)領(lǐng)域的理解，本文試圖從專業(yè)課程的設(shè)置、教師的教學(xué)和學(xué)生的質(zhì)量三個(gè)方面探討GIS專業(yè)課程教學(xué)模式的改革。

1合理的GIS專業(yè)課程的設(shè)置

GIS專業(yè)水平的提高需要多方面的基礎(chǔ)支撐，合理的專業(yè)課程的設(shè)置是重中之重，我國高校GIS專業(yè)的起源基本依據(jù)已有的三類基礎(chǔ)專業(yè)發(fā)展而來，即地理科學(xué)專業(yè)、測繪遙感科學(xué)專業(yè)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)。②各高校GIS專業(yè)課程的設(shè)置基本在這三類學(xué)科的交叉中產(chǎn)生，在目前整體減負(fù)的大形勢下，即學(xué)生畢業(yè)的總學(xué)分減少、課程數(shù)量和學(xué)時(shí)減少的情況下，如何更有效地設(shè)置專業(yè)課程、分配各門課程的學(xué)時(shí)至關(guān)重要。在目前就業(yè)壓力急劇上升的形勢下，好多學(xué)生通過四年的學(xué)習(xí)，到畢業(yè)時(shí)大多感到很迷茫，覺得自己什么都學(xué)過，但什么都不會，其中一部分原因與專業(yè)課程的配置不合理有關(guān)。

目前存在的問題主要是各高校各自為政，依據(jù)高校已有的教學(xué)資源開設(shè)相應(yīng)的課程，比如地理科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)強(qiáng)的院校，相應(yīng)的地理課程開設(shè)較多，占據(jù)GIS專業(yè)課程中的比例最高;測繪遙感科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)強(qiáng)的院校，相應(yīng)的測繪遙感課程開設(shè)較多，占據(jù)GIS專業(yè)課程的比例最高;以此類推，結(jié)果導(dǎo)致GIS專業(yè)的學(xué)生集中競爭力不強(qiáng)，地理水平比不過地理科學(xué)的學(xué)生，測繪遙感水平比不過測繪工程和遙感科學(xué)的學(xué)生，導(dǎo)致學(xué)生總體專業(yè)水平不強(qiáng)、社會競爭力不高。

存在以上問題的主要原因是各高校資源匹配不平衡、缺乏實(shí)質(zhì)性交流與合作，改革的方向是開設(shè)GIS專業(yè)的院系通過在一定區(qū)域內(nèi)尋求院系合作，尋求資源互補(bǔ)，強(qiáng)項(xiàng)互補(bǔ)，形成長期穩(wěn)定的院系級合作培養(yǎng)模式，在GIS專業(yè)課程設(shè)置的過程中相互討論，避免一家之言、一人之言，廣泛吸取一線任課教師的意見和建議，定期調(diào)整和修訂課程設(shè)置。

合理的專業(yè)課程設(shè)置需要合理的教師配置來保障，下面探討如何提高教師的教學(xué)能力。

2 GIS專業(yè)教師教學(xué)水平的提高

日趨成熟的GIS產(chǎn)業(yè)和逐漸加大的就業(yè)壓力，對GIS專業(yè)的教師和學(xué)生提出了更高的要求，學(xué)生們必須具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識，較強(qiáng)的實(shí)踐能力，以及很高的學(xué)習(xí)能力才能適應(yīng)GIS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;與此同時(shí)，GIS專業(yè)課程的教師必須具備比以往更強(qiáng)的專業(yè)知識和實(shí)踐技能以及不斷學(xué)習(xí)的精神，才能培養(yǎng)出具有很強(qiáng)競爭力的學(xué)生。

教師的知識水平與教學(xué)方法是當(dāng)前教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一，目前GIS專業(yè)教師的專業(yè)結(jié)構(gòu)基本以地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和測繪遙感科學(xué)專業(yè)組成，知識結(jié)構(gòu)和教學(xué)水平參差不齊，部分教師的知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法和實(shí)踐能力需要不斷更新和完善。隨著GIS專業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，新的理念和專業(yè)知識不斷出現(xiàn)，新的軟件和專業(yè)功能快速增加，許多教師在教學(xué)過程中存在知識結(jié)構(gòu)老化，理論更新速度慢，專業(yè)軟件掌握速度慢等問題，如何快速更新知識結(jié)構(gòu)、掌握必備的專業(yè)技能成為GIS專業(yè)教師必須面對的問題。另外，目前高校的就業(yè)門檻逐漸提高，由十年前以研究生學(xué)歷為主體發(fā)展為現(xiàn)在的以博士學(xué)歷為主體的青年教師群體，存在的主要問題是人才較多，合適的較少，很多院校由于門檻較高或地區(qū)相對偏遠(yuǎn)等原因，導(dǎo)致招聘對口專業(yè)教師的難度加大，因而選擇招聘相近專業(yè)教師彌補(bǔ)，長期以往會導(dǎo)致教師總體超編和對口專業(yè)教師短缺的現(xiàn)象并存。

改革的方向是高校和院系需要提供相應(yīng)的制度保障和激勵(lì)機(jī)制，制定合理的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃，嚴(yán)把新近教師的專業(yè)和水平，形成穩(wěn)定的教師梯隊(duì)和合理的專業(yè)結(jié)構(gòu)配置，進(jìn)一步加強(qiáng)“產(chǎn)-學(xué)-研”合作，③④與專業(yè)對口的研究院所、高校、企事業(yè)單位和實(shí)力較強(qiáng)的GIS公司合作，為青年教師提供定期學(xué)習(xí)和提高機(jī)會，鼓勵(lì)專業(yè)教師積極主動地學(xué)習(xí)和提高專業(yè)知識和技能，把教師定期學(xué)習(xí)和提高納入到日常的教學(xué)計(jì)劃中，針對性提高每門專業(yè)課程的教學(xué)實(shí)力和實(shí)踐能力，對專業(yè)必須的課程，在師資力量不足的情況下，不能選擇不開或少開，而是在專業(yè)教師不斷自學(xué)的基礎(chǔ)上，針對相應(yīng)課程進(jìn)行針對性學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，即選擇實(shí)力較強(qiáng)的高校進(jìn)行聽課和系統(tǒng)學(xué)習(xí)，針對軟件操作和開發(fā)等更新較快的實(shí)踐弱項(xiàng)選擇實(shí)力較強(qiáng)的科研院所和GIS公司進(jìn)行學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，并將學(xué)習(xí)和培訓(xùn)的工作量記入教師的年終工作量考核，這樣既避免了教師擔(dān)心工作量不夠等原因不愿出去學(xué)習(xí)的顧慮，又提高了教師自身的教學(xué)水平和實(shí)踐能力。

3 GIS專業(yè)學(xué)生專業(yè)水平的提高

3.1嚴(yán)格控制學(xué)生數(shù)量，提高整體素質(zhì)

在全國高校普遍擴(kuò)招的形勢下，各高校在生源相對短缺的情況下選擇降分錄取，對GIS專業(yè)這類學(xué)科交叉性強(qiáng)、基礎(chǔ)理論要求高和技術(shù)性強(qiáng)的專業(yè)而言，GIS專業(yè)本身要求學(xué)生掌握比傳統(tǒng)的地理科學(xué)專業(yè)更多的基礎(chǔ)和應(yīng)用的課程，具有更好的數(shù)理基礎(chǔ)和深入的計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以及很強(qiáng)的GIS地學(xué)分析和應(yīng)用能力的綜合性人才。因此，學(xué)生本身的素質(zhì)對自身專業(yè)水平的提高具有重要影響，這就要求GIS專業(yè)院校重視學(xué)生自身素質(zhì)，嚴(yán)格控制學(xué)生數(shù)量和質(zhì)量。

3.2加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高實(shí)踐能力

在課堂教學(xué)過程中進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，GIS的專業(yè)知識和實(shí)踐技能更新較快，對專業(yè)實(shí)踐的要求越來越高，實(shí)踐技能必然要與專業(yè)發(fā)展的步伐相適應(yīng)，這就要求專業(yè)教師需要不斷提高專業(yè)知識和技能，更新和完善實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，不能一成不變。另外，對于GIS二次開發(fā)、軟件工程與設(shè)計(jì)以及其它專業(yè)課程實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)，需要單獨(dú)制定明確的考核評分標(biāo)準(zhǔn)，⑤目前，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的最終成績大多是和相應(yīng)理論課程的考試成績一起計(jì)算，而整個(gè)課程的平時(shí)成績和實(shí)踐成績在本門課程期末考核中的比重普遍規(guī)定不能超過40%，這使得實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核成為某些教師平衡考試成績的一種手段，以及實(shí)踐成績比重較低等因素最終影響學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的重視程度。內(nèi)蒙古師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院GIS專業(yè)在與課程相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，在大三的下學(xué)期增加了專業(yè)綜合實(shí)習(xí)，共120學(xué)時(shí)，主要通過遙感影像的下載、拼接裁剪、GPS實(shí)地打點(diǎn)校正影像、影像解譯、三維顯示、二次開發(fā)、實(shí)習(xí)報(bào)告等環(huán)節(jié)將GIS專業(yè)的主要實(shí)踐環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，形成從數(shù)據(jù)的采集、分析、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和實(shí)踐報(bào)告完整的實(shí)踐流程，學(xué)生普遍反映實(shí)習(xí)效果很好。

進(jìn)一步深入發(fā)展“產(chǎn)—學(xué)”教學(xué)模式，即學(xué)生在以課堂教學(xué)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)過程中，可進(jìn)行短期的在生產(chǎn)單位的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，并納入學(xué)生的學(xué)分考評環(huán)節(jié)。在目前GIS專業(yè)快速發(fā)展的趨勢下，與GIS相關(guān)的業(yè)務(wù)生產(chǎn)公司數(shù)量龐大，其中不乏實(shí)力較強(qiáng)的GIS公司，為進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐能力，可通過院系與公司合作或?qū)W生自我推薦等方式拓寬“產(chǎn)-學(xué)”教學(xué)模式，采用引進(jìn)來和走出去相結(jié)合的雙重教學(xué)模式，即引進(jìn)業(yè)務(wù)公司的專業(yè)骨干定期到學(xué)校講學(xué)和培訓(xùn)學(xué)生，學(xué)生自己走出去尋求合適的業(yè)務(wù)公司針對性鍛煉提高自己的實(shí)踐能力，通過雙重培養(yǎng)模式的改革，進(jìn)一步深入提高學(xué)生的實(shí)踐能力，同時(shí)拓寬了學(xué)生的就業(yè)渠道。

進(jìn)一步加強(qiáng)“學(xué)-研”結(jié)合的教學(xué)模式，即學(xué)生的學(xué)習(xí)與教師的科研項(xiàng)目相結(jié)合，目前很多高校的本科教學(xué)任務(wù)很大比例由講師職稱的青年教師擔(dān)任，青年教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)相對薄弱，科研實(shí)力不強(qiáng)，導(dǎo)致教學(xué)過程中的實(shí)踐能力不強(qiáng)，與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)薄弱，進(jìn)而影響學(xué)生實(shí)踐能力的提高;而高級職稱的教師由于科研項(xiàng)目任務(wù)重，忽略或不愿擔(dān)任本科教學(xué)任務(wù)，導(dǎo)致師資力量本來很強(qiáng)的專業(yè)沒有在本專業(yè)學(xué)生身上體現(xiàn)出來或效果不突出。改革的方向是通過對不同等級的科研項(xiàng)目配置不同數(shù)量的學(xué)生，實(shí)行一帶到底的指導(dǎo)方式，即從學(xué)生大學(xué)一年級開始分配專業(yè)指導(dǎo)教師，有科研項(xiàng)目的教師根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)施過程培養(yǎng)和指導(dǎo)學(xué)生，并完成畢業(yè)論文的指導(dǎo)，而不是在大學(xué)四年級才選擇畢業(yè)論文的指導(dǎo)教師，這樣既發(fā)揮了項(xiàng)目較多的教師的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，又保證了學(xué)生的實(shí)踐能力的提高，對有志于讀研的學(xué)生，對其科研能力亦奠定了很好的基礎(chǔ)。

4 GIS專業(yè)課程教學(xué)模式改革的實(shí)施保障

具有可操作性的科學(xué)合理和穩(wěn)定的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃是教學(xué)改革成功的重要保障，長期細(xì)致的組織工作是教學(xué)改革的必要條件，而工作落實(shí)是否到位、效果是否突出是教學(xué)改革的直接保證。這一系列工作都需要高效合理的制度保障和實(shí)施細(xì)則，通過規(guī)范的制度性安排，使教師的教學(xué)工作避免隨意性，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程具有針對性，切實(shí)提高教師的教學(xué)水平和學(xué)生的專業(yè)水平。

GIS專業(yè)課程教學(xué)模式的改革需要高校和院系的資金保障和軟硬件支持，高校應(yīng)勇于改革，不斷增加在教學(xué)改革方面的經(jīng)費(fèi)投入，鼓勵(lì)GIS專業(yè)教師積極投身于專業(yè)快速發(fā)展和改革的進(jìn)程中，不斷實(shí)踐和創(chuàng)新，保證GIS專業(yè)教學(xué)模式改革達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

為保證GIS專業(yè)課程教學(xué)模式改革能夠順利進(jìn)行，需要許多優(yōu)秀教師共同擔(dān)任專業(yè)培養(yǎng)方案的制定工作，專業(yè)教師應(yīng)根據(jù)自己的知識水平和專業(yè)技能，揚(yáng)長補(bǔ)短，不斷學(xué)習(xí)和改進(jìn)自身不足之處，提高學(xué)術(shù)水平和專業(yè)能力，為學(xué)生專業(yè)實(shí)力的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

項(xiàng)目名稱： 內(nèi)蒙古師范大學(xué)教學(xué)研究課題：《遙感圖像處理》教學(xué)模式改革與創(chuàng)新研究（編號：137151）

注釋

① 教育部.財(cái)政部關(guān)于“十二五”期間實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的意見.教高[2011]6號文件.

② 李德仁.發(fā)展我國GIS高等教育的思考[J].測繪科學(xué)，2003.28（4）：4-5.

③ 鄭貴洲，王琪，晁怡，等.GIS專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建[J].測繪科學(xué)，2014.39（9）：148-152.

④ 鄭春燕，胡華科，梁錦梅，等.地方高等院校GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究[J].地理空間信息，2014.12（6）：171-176.

⑤ 賈澤露.GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)綜合改革研究[J].測繪科學(xué)，2007.32（6）：199-201.