GIS專業(yè)開放性實驗改革研究

莫才健 武峰強 陳莉

【摘 要】本文從研究開放性實驗與GIS專業(yè)人才培養(yǎng)關(guān)系的角度，提出開放性實驗改革的幾個關(guān)鍵問題，并針對如何在專業(yè)人才培養(yǎng)中設(shè)計開放性實驗以及實驗室的可持續(xù)發(fā)展進行了討論。

【關(guān)鍵詞】開放性實驗 GIS專業(yè) 人才培養(yǎng)

一、前言

GIS（地理信息系統(tǒng)）不僅是一門新興的交叉性學(xué)科，更是一門綜合性技術(shù)。我校GIS專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)具有一定基本理論和技能，能在多個行業(yè)內(nèi)從事與空間位置有關(guān)的地理數(shù)據(jù)采集、處理、分析、應(yīng)用以及軟件系統(tǒng)開發(fā)、維護等工作的高級工程技術(shù)人才。由于該專業(yè)具有很強的實踐性，因此需要安排更多的實踐教學(xué)，但總的學(xué)時是固定的，除去理論課的學(xué)時，留給實踐課的時間遠遠不夠；而實踐課能更高效地鍛煉學(xué)生的動手能力、創(chuàng)造力以及知識運用能力，故實行開放性實驗?zāi)芷仍诿冀蕖?/p>

二、建立開放性實驗的意義

（一）完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)

通過GIS實驗課的訓(xùn)練，可以讓學(xué)生從總體上對GIS有一個較為全面的認識，在初步掌握GIS應(yīng)用方法的同時完善知識結(jié)構(gòu)。

（二）增加學(xué)生就業(yè)機會

以GIS專業(yè)人才將來的就業(yè)崗位和發(fā)展領(lǐng)域為指導(dǎo)，將教師的科研、生產(chǎn)項目納入到開放性實驗項目的選題中，或以假定的工程項目為實驗?zāi)繕?，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的實際工作能力，為將來順利走上工作崗位打下堅實基礎(chǔ)。

（三）培養(yǎng)創(chuàng)新性人才

實行開放性實驗教學(xué)，從根本上解決了實驗學(xué)時相對不足的問題，讓學(xué)生有足夠的時間完成實驗；通過教師啟發(fā)式引導(dǎo)，學(xué)生自己實踐，由淺入深地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，能最大限度調(diào)動學(xué)生參與的積極性以及解決實際問題的能力；另外，此舉還有利于師生之間教學(xué)信息的反饋，促進教學(xué)質(zhì)量的提高。

（四）教學(xué)內(nèi)容改革的需要

GIS具有廣泛的應(yīng)用前景，通過對傳統(tǒng)專業(yè)課程的改造，把最新的應(yīng)用技術(shù)課程引進課堂，可促進學(xué)科的發(fā)展。GIS實驗室的建立也是對傳統(tǒng)的地理實驗手段的改造，將傳統(tǒng)的各自孤立的基礎(chǔ)實驗變?yōu)榫C合性實驗，更貼近實際生產(chǎn)應(yīng)用。

三、GIS實驗開放的含義

（一）內(nèi)容開放

在常規(guī)的實驗中，由于學(xué)生在理性知識和感性知識上存在一定的差異，造成他們對實驗內(nèi)容的需求不盡相同，這要求我們在設(shè)計開放性實驗時要對實驗內(nèi)容進行開放，在堅持學(xué)生的主體性和教師的指導(dǎo)性的原則下，根據(jù)學(xué)生的實際情況，鼓勵學(xué)生自主地、有創(chuàng)意、有目的地選擇實驗內(nèi)容。

（二）時間開放

對學(xué)生實驗時間不限制，由學(xué)生自己聯(lián)系實驗室指導(dǎo)老師到實驗室進行實驗，或找實驗室儀器管理員借還實驗儀器自己實驗。

（三）地點開放

由于GIS專業(yè)的實驗主要以計算機軟件上機為主，所以學(xué)生既可以在專業(yè)機房進行實驗，也可以在宿舍或家里進行實驗，教師定期指導(dǎo)即可。

（四）人員組合開放

在實際操作中，有意識培養(yǎng)學(xué)生與他人合作共事的團隊精神，組成若干實驗小組，這種小組根據(jù)實驗的需要，可散可合，靈活機動，允許跨班級組合，可以讓不同層次、特點的學(xué)生組合在一起，相互激勵，取長補短。

四、進行開放性實驗的主要課程內(nèi)容

本校開設(shè)GIS原理、GIS開發(fā)、WebGIS等十幾門GIS專業(yè)課程，而隨著空間技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息等技術(shù)的發(fā)展，GIS與這些學(xué)科的交叉、邊緣領(lǐng)域?qū)⒊蔀榘l(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。所以開放性實驗可以圍繞多途徑空間數(shù)據(jù)的獲取、新數(shù)據(jù)庫技術(shù)在GIS數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用、地理信息的三維可視化以及地理信息的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布等方面的內(nèi)容進行設(shè)計。

五、GIS開放性實驗室的可持續(xù)發(fā)展

（一）打好基礎(chǔ)，循序漸進

GIS所處理的是具有幾何特征和屬性特征的空間數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)一般采用專用格式進行表達和存儲，而屬性數(shù)據(jù)大多采用數(shù)據(jù)庫進行管理，這就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程之前，應(yīng)預(yù)先學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論，掌握多種數(shù)據(jù)的采集手段以及相關(guān)軟件的操作。因此在安排教學(xué)計劃時，應(yīng)充分考慮這些要求，同時考慮到這些課程的難度，循序漸進，實現(xiàn)GIS的可持續(xù)發(fā)展。

（二）GIS實驗安排應(yīng)當(dāng)實習(xí)與見習(xí)相結(jié)合

具有一定地學(xué)知識的學(xué)生可以在GIS支持下，根據(jù)模型模擬自然過程的演變或思維過程的結(jié)果，取得預(yù)測或“實驗”的結(jié)果，選擇優(yōu)化方案，并且能夠避免錯誤決策帶來的損失，要經(jīng)歷一個“學(xué)習(xí)—實踐—再學(xué)習(xí)—再實踐”的過程，才能逐漸掌握其中的規(guī)律。這種穿插式學(xué)習(xí)符合學(xué)生的認知過程，有利于學(xué)生理論與實踐相結(jié)合。

（三）資源共享

隨著專業(yè)的發(fā)展，土木、經(jīng)管、計算機等專業(yè)也應(yīng)開設(shè)GIS課程，當(dāng)然深度可以適當(dāng)降低，這部分學(xué)生的實驗與實習(xí)課和GIS專業(yè)學(xué)生的實驗共同安排，統(tǒng)一規(guī)劃，各專業(yè)穿插使用實驗室，可以避免實驗室的重復(fù)建設(shè)，達到資源共享，優(yōu)化配置，提高實驗室的使用率。

（四）應(yīng)用遠程教育

GIS技術(shù)的發(fā)展要求專業(yè)人員必須不斷地更新和拓寬自己的專業(yè)知識，才能保持專業(yè)優(yōu)勢，這不僅是學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)期間需要進行的，而且應(yīng)該是終身的，互聯(lián)網(wǎng)上的GIS教育為學(xué)生在校期間，尤其是畢業(yè)后的自我教育提供了一種重要的學(xué)習(xí)方式，所以為學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，也是GIS實驗室發(fā)展中的一個重要問題。

六、總結(jié)

開放性GIS實驗室的建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，只有在計算機的軟硬件的支持下，教師和技術(shù)人員不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)，提高自己的GIS技術(shù)應(yīng)用水平，形成教師及技術(shù)人員的良好梯隊，發(fā)揮團隊精神，才能培養(yǎng)合格的有專業(yè)特長、綜合素質(zhì)高的人才。

【參考文獻】

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