基于“實(shí)踐育人”理念的GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革

王 莉，杜久升，景海濤，王世東，程結(jié)海

（1.河南理工大學(xué) 測繪與國土信息工程學(xué)院，河南 焦作454003）

基于“實(shí)踐育人”理念的GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革

王 莉1，杜久升1，景海濤1，王世東1，程結(jié)海1

（1.河南理工大學(xué) 測繪與國土信息工程學(xué)院，河南 焦作454003）

地理信息科學(xué)（GIS）專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，GIS專業(yè)應(yīng)該秉承“實(shí)踐育人”的理念，培養(yǎng)的人才不僅要具有深厚的理論基礎(chǔ)，也要具備很強(qiáng)的動手操作能力和創(chuàng)新精神。在分析GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問題的基礎(chǔ)上，對“實(shí)踐育人”教育理念進(jìn)行研究，并在GIS專業(yè)實(shí)踐實(shí)施過程中進(jìn)行了探索，從課程考試、綜合實(shí)習(xí)、科研活動和校外競賽等方面進(jìn)行改革與實(shí)施。結(jié)果表明，重視以學(xué)生為主的實(shí)踐教學(xué)是提高GIS專業(yè)人才質(zhì)量的有效方法。

GIS；實(shí)踐育人；實(shí)踐教學(xué)；改革

2012年，教育部《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》中將地理信息系統(tǒng)專業(yè)更名為“地理信息科學(xué)（geographic information science，GIS）”。GIS專業(yè)的畢業(yè)生不僅要具有深厚的理論基礎(chǔ)，也要具備很強(qiáng)的動手操作能力和創(chuàng)新精神，這些能力的培養(yǎng)不僅要靠理論教學(xué)，還需要結(jié)合適當(dāng)?shù)膶?shí)踐課程，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力是目前高校人才培養(yǎng)的核心[1-2]。 2012 年教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見》中再次引入“實(shí)踐育人”的理念，可以看出國家高度重視實(shí)踐育人工作[3]。高校GIS專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革也必須提倡“實(shí)踐育人”的理念。

1 GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問題

1.1 專業(yè)課程設(shè)置不合理

多數(shù)高校的GIS專業(yè)是以地理、測繪和計(jì)算機(jī)等為基礎(chǔ)建立起來的。2010年的《中國地理信息產(chǎn)業(yè)高校畢業(yè)生就業(yè)報(bào)告》指出，畢業(yè)生和企事業(yè)單位均把“學(xué)校課程設(shè)置不合理，動手能力差”作為就業(yè)難的最主要原因[4]。通過對已畢業(yè)的學(xué)生調(diào)查發(fā)現(xiàn)，他們普遍認(rèn)為大學(xué)所學(xué)專業(yè)課程內(nèi)容繁多，沒有針對性，畢業(yè)后無法綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用。由于實(shí)踐課時(shí)比理論課時(shí)少，缺少針對專業(yè)應(yīng)用的連續(xù)性和綜合性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)習(xí)形式上，通常是使用相同的數(shù)據(jù)做同樣的操作，提交的成果和實(shí)習(xí)報(bào)告也千篇一律，助長了學(xué)生的“應(yīng)付”心理，難以達(dá)到實(shí)踐課程的真正目的，其中主要原因就是專業(yè)課程設(shè)置不合理[5-8]。

1.2 人才培養(yǎng)目標(biāo)不明確

由于目前社會對GIS人才的需求主要分布在軟件研發(fā)、項(xiàng)目開發(fā)、技術(shù)支持、數(shù)據(jù)處理，外業(yè)數(shù)據(jù)獲取等方面，所以高校就應(yīng)該從這幾個(gè)方面來對學(xué)生進(jìn)行定位和培養(yǎng)，要明確培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才、專業(yè)研究型人才還是復(fù)合型人才，從這個(gè)角度來確定人才培養(yǎng)目標(biāo)才能適應(yīng)市場需求。應(yīng)用型人才需要具有較強(qiáng)的動手能力和GIS技術(shù)，具有GIS設(shè)計(jì)和開發(fā)的能力；專業(yè)研究型人才需要有很強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)，為今后繼續(xù)深造和研究建立扎實(shí)的理論基礎(chǔ)；復(fù)合型人才強(qiáng)調(diào)GIS在各領(lǐng)域的應(yīng)用情況，不僅具有較強(qiáng)的技術(shù)還要能夠?qū)IS應(yīng)用到各行各業(yè)中。

1.3 實(shí)踐教學(xué)考核體系不健全

目前高校GIS專業(yè)課考試大多是書面考試，缺乏實(shí)際動手能力的考核，學(xué)生實(shí)習(xí)成績也是根據(jù)上交的實(shí)習(xí)報(bào)告為依據(jù)，而學(xué)生的實(shí)習(xí)報(bào)告大多按照實(shí)習(xí)指導(dǎo)完成，千篇一律?，F(xiàn)階段市場需要具備一定專業(yè)技能的應(yīng)用型人才，這就需要建立科學(xué)、完善和多元化的專業(yè)課考核體系，將理論知識的考核和實(shí)際動手操作能力的考核都納入到評價(jià)體系中，從而促進(jìn)學(xué)生各方面的發(fā)展[9]。

2 “實(shí)踐育人”的教學(xué)理念

堅(jiān)持實(shí)踐育人的教學(xué)理念，即“堅(jiān)持理論學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維與實(shí)踐相統(tǒng)一，不斷培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)社會的責(zé)任感、勇于探索的創(chuàng)新精神、善于解決問題的實(shí)踐能力”。在我國實(shí)踐育人的教學(xué)理念下，GIS專業(yè)實(shí)習(xí)改革的目標(biāo)是“以學(xué)生為主，培養(yǎng)學(xué)生積極參與性、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新性思維”。

2.1 以學(xué)生為主的實(shí)踐教學(xué)

現(xiàn)代高等教育的教學(xué)理念越來越強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主，重視學(xué)生的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性[10]。實(shí)踐教學(xué)是訓(xùn)練學(xué)生結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識來解決實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中遇到的GIS專業(yè)相關(guān)問題，在實(shí)習(xí)過程中，教師應(yīng)該把主動權(quán)交給學(xué)生，激發(fā)學(xué)習(xí)的主動性，自己制定實(shí)習(xí)計(jì)劃、自己總結(jié)，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，在實(shí)習(xí)過程中教師只是進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)和實(shí)習(xí)總體內(nèi)容的把握。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作性精神

在GIS專業(yè)實(shí)習(xí)中，學(xué)生根據(jù)自身能力揚(yáng)長避短，自行組成實(shí)習(xí)小組，明確責(zé)任分工，不僅可以成功地完成實(shí)習(xí)任務(wù)，還可以在實(shí)習(xí)過程中發(fā)揮團(tuán)隊(duì)成員優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)小組成員自己的目標(biāo)，取得具有實(shí)用價(jià)值的成果；同時(shí)在獲得知識過程中還可以培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神，體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)合作的樂趣，增進(jìn)同學(xué)之間的合作與交流。在實(shí)習(xí)過程中，也尊重了學(xué)生的差異性，注重了不同層次學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)，各自發(fā)揮優(yōu)勢。

2.3 提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力

GIS專業(yè)更應(yīng)該創(chuàng)造出培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新型思維的環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生充分地利用所學(xué)知識創(chuàng)造性地分析和解決問題，在解決問題過程中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在GIS綜合實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生自選題目，自己設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)內(nèi)容，并開發(fā)實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。根據(jù)專業(yè)知識和軟件操作技能積極思考，體驗(yàn)創(chuàng)新的艱辛，享受實(shí)習(xí)的樂趣。

3 GIS專業(yè)立體式實(shí)踐教學(xué)模式

在深入研究了專業(yè)性質(zhì)、學(xué)科特點(diǎn)、發(fā)展方向后，河南理工大學(xué)GIS專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)中進(jìn)行了一系列改革和探索，實(shí)踐課程課時(shí)逐漸增加，形成了課堂實(shí)習(xí)、野外實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、集中實(shí)習(xí)、綜合實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)6個(gè)方面的全方位、立體式、不間斷的實(shí)踐課程體系。在教學(xué)過程中，應(yīng)用“卓越計(jì)劃”的改革成果，采用基于項(xiàng)目的教學(xué)方式逐年加強(qiáng)了2010～2013級學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)比例，加強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。在教學(xué)過程中從課程考核、綜合實(shí)習(xí)等方面強(qiáng)化了GIS專業(yè)實(shí)踐能力的訓(xùn)練。

3.1 課程考核改革

GIS專業(yè)課程包括GIS原理與應(yīng)用、數(shù)字測圖原理與方法、攝影測量與遙感等13門專業(yè)課。多數(shù)課程配有實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)占總課時(shí)1/3。在課程成績考核方面，除了平時(shí)考勤、實(shí)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)成果、作業(yè)等方式之外，增加了上機(jī)操作能力考核和面試答題方式的考核，既鍛煉了學(xué)生的動手操作能力，也培養(yǎng)了學(xué)生語言表達(dá)能力。

以《GIS原理與應(yīng)用》課程為例，課程結(jié)束后，學(xué)生要進(jìn)行面試和上機(jī)考核。學(xué)生根據(jù)人數(shù)分為6組，每組3名教師進(jìn)行面試。具體面試流程為：①抽取面試分組及編號，面試前，學(xué)生隨機(jī)抽取面試分組及面試順序。②抽取面試題，每個(gè)學(xué)生從教師準(zhǔn)備的題目中隨機(jī)抽取2題，題目涵蓋地理數(shù)據(jù)獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用整個(gè)過程。③理論試題面試，學(xué)生根據(jù)題目進(jìn)行回答，時(shí)間不作限制。④ 軟件操作，學(xué)生隨機(jī)抽取一個(gè)上機(jī)操作題目，應(yīng)用GIS軟件進(jìn)行操作，操作過程中，教師可以進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)。

面試結(jié)束后，教師根據(jù)學(xué)生回答和操作進(jìn)行綜合評分，分為不合格、合格、中等、良好、優(yōu)秀5個(gè)檔次，面試成績占課程總成績30%。

3.2 綜合實(shí)習(xí)改革

河南理工大學(xué)GIS專業(yè)綜合實(shí)習(xí)按照GIS軟件工程的“可行性分析-需求分析-項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)-詳細(xì)設(shè)計(jì)-編碼與測試-編寫報(bào)告-項(xiàng)目匯報(bào)”流程進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施。通過開展GIS綜合實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生搜集資料、專題信息提取、空間數(shù)據(jù)建庫、空間分析、二次開發(fā)以及成果匯報(bào)的能力，為提高學(xué)生的各項(xiàng)綜合素質(zhì)打下基礎(chǔ)。GIS綜合實(shí)習(xí)從內(nèi)容上可以分為建立實(shí)習(xí)小組、小組討論確定實(shí)習(xí)計(jì)劃、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成果提交和匯報(bào)5個(gè)環(huán)節(jié)（如圖1所示）。

圖1 GIS專業(yè)綜合實(shí)習(xí)流程及任務(wù)

1）實(shí)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生自行組織實(shí)習(xí)小組，依托這個(gè)實(shí)習(xí)小組，參與整個(gè)實(shí)習(xí)過程。在小組建立之后，指導(dǎo)教師詳細(xì)介紹實(shí)習(xí)將開展的工作，包括準(zhǔn)備工作、實(shí)習(xí)注意事項(xiàng)、實(shí)習(xí)報(bào)告編寫要求以及考核方式等。為了提高GIS專業(yè)學(xué)生的遙感和GIS軟件動手操作能力，將GIS綜合實(shí)習(xí)按照GIS空間數(shù)據(jù)處理的過程將實(shí)習(xí)內(nèi)容分為遙感影像處理、專題信息提取、空間數(shù)據(jù)建庫、空間分析和軟件開發(fā)5個(gè)部分。

2）提交成果。GIS綜合實(shí)習(xí)的考核主要包括平時(shí)考勤、實(shí)習(xí)成果和小組答辯的方式。實(shí)習(xí)成果主要包括項(xiàng)目報(bào)告、個(gè)人實(shí)習(xí)報(bào)告以及實(shí)習(xí)最終成果和各個(gè)階段的成果3個(gè)部分。項(xiàng)目報(bào)告主要考核學(xué)生項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)施是否合理，最終系統(tǒng)是否符合要求；個(gè)人實(shí)習(xí)報(bào)告是在小組實(shí)習(xí)報(bào)告基礎(chǔ)上重點(diǎn)突出個(gè)人工作的部分。小組答辯通過一個(gè)主要答辯人進(jìn)行講解，并回答技術(shù)細(xì)節(jié)問題。各項(xiàng)考核分?jǐn)?shù)所占比例為平時(shí)考勤20%、實(shí)驗(yàn)成果40%、小組答辯40%。盡管一些同學(xué)認(rèn)為有一定難度，但基本認(rèn)同這種系統(tǒng)化的集中實(shí)習(xí)方式有助于提升GIS專業(yè)技能。

3）項(xiàng)目點(diǎn)評。通過學(xué)生提交的成果和與學(xué)生座談等方式對綜合實(shí)習(xí)改革所取得的成效進(jìn)行了調(diào)查?？偨Y(jié)得出：①實(shí)習(xí)內(nèi)容具有一定挑戰(zhàn)性，學(xué)生解決問題的能力得到了鍛煉，調(diào)動了學(xué)生對GIS學(xué)習(xí)的積極性和主動性。②提高了軟件應(yīng)用和二次開發(fā)能力，特別是對遙感和GIS各類軟件綜合運(yùn)用的能力有所加強(qiáng)，有利于將來的職業(yè)發(fā)展。③為希望繼續(xù)深造的同學(xué)做了鋪墊，提高他們的科研水平。

學(xué)生通過綜合實(shí)習(xí)提前預(yù)演了選題、收集數(shù)據(jù)、需求分析、空間分析、二次開發(fā)、提交成果以及答辯整個(gè)過程，提高了他們的綜合能力，不僅為畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成做準(zhǔn)備，也為畢業(yè)后走向社會打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié) 語

“實(shí)踐育人”的教學(xué)理念充分發(fā)揮了學(xué)生在實(shí)習(xí)中的主體作用，激發(fā)學(xué)生積極參與實(shí)習(xí)的自覺性、積極性。GIS專業(yè)實(shí)習(xí)作為專業(yè)課程的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新精神的一個(gè)重要手段。實(shí)踐教學(xué)改革的目的正是培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的復(fù)合型人才。只有高校、教師和學(xué)生統(tǒng)一思想才能構(gòu)建適應(yīng)市場需要的實(shí)踐教學(xué)課程體系，培養(yǎng)適應(yīng)各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的GIS專業(yè)人才，GIS專業(yè)畢業(yè)生才能走得更高、更遠(yuǎn)，我國的地理信息產(chǎn)業(yè)才能快速、穩(wěn)步發(fā)展。

[1] 鄭貴洲,趙雷．地理信息系統(tǒng)（GIS）專業(yè)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建[J]．測繪科學(xué),2010,35(5)：250-253

[2] 顧留碗,王春,王崠．面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建[J]．測繪工程,2012,21(6)：89-91

[3] 教育部．教育部等部門關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見（教思政[2012]1號）［EB/OL］(2012-02-03)[2016-10-31]．http：//www．jyb．cn/info/jyzck/201202/ t20120203_476041．html,2012-02-03

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B文章編號：1672-4623（2017）06-0114-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.06.036

王莉，博士，主要研究方向?yàn)镚IS和空間數(shù)據(jù)庫。

本 刊 聲 明

（本刊編輯部）

2016-11-02。

項(xiàng)目來源：河南理工大學(xué)教改重點(diǎn)項(xiàng)目（2015JG021）。

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