在新時(shí)代教育教學(xué)背景下突出GIS應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)類探索

卡德麗亞·卡合曼　陳川

摘 要：在地質(zhì)行業(yè)發(fā)展的過程中，GIS隨發(fā)展的較晚，卻體現(xiàn)出了極大的重要性，并且已發(fā)展成相當(dāng)成熟的技術(shù)，地質(zhì)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是近些年，GIS在地質(zhì)礦產(chǎn)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用日益廣泛和深入，特別是GIS發(fā)展到空間數(shù)據(jù)庫(kù)階段后，多源地質(zhì)礦產(chǎn)信息在GIS平臺(tái)上集成、存儲(chǔ)、分析已成為基本要求，以及隨著GIS在地質(zhì)災(zāi)害中、境地質(zhì)研究中、地質(zhì)剖面繪圖等方面的應(yīng)用逐漸成熟，相關(guān)的地質(zhì)單位為達(dá)到“快、準(zhǔn)、穩(wěn)”的工作效率，在不斷提高自身員工技能的同時(shí)，也對(duì)即將畢業(yè)的高校學(xué)生提出了新的要求，為了滿足社會(huì)的爆炸性需求，全球各國(guó)都非常重視引GIS人才的培養(yǎng)。此掌握這門技術(shù)及相關(guān)理論已成為必然要求。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)軟件技能;新時(shí)代教育;GIS應(yīng)用;實(shí)踐教學(xué)

一、新時(shí)代教育教學(xué)背景

國(guó)際21世紀(jì)教育委員會(huì)認(rèn)為，教育有四大支柱：學(xué)會(huì)認(rèn)知、學(xué)會(huì)做事、學(xué)會(huì)共處、學(xué)會(huì)做人，其教育指導(dǎo)思想是十分明確而深遠(yuǎn)的。它倡導(dǎo)學(xué)生從被灌輸知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索。國(guó)家主席習(xí)近平曾在全國(guó)教育大會(huì)強(qiáng)調(diào)，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。如今中國(guó)以成為世界第二經(jīng)濟(jì)大國(guó)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)要靠實(shí)體經(jīng)濟(jì)作支撐，這就需要大量專業(yè)技術(shù)人才，需要大批大國(guó)工匠，為滿足社會(huì)對(duì)技術(shù)型人才的需求，新時(shí)代下地礦類人才培養(yǎng)模式也發(fā)生著改變，從之前的理論為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橹攸c(diǎn)突出實(shí)際操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，教師也從“教”學(xué)轉(zhuǎn)變成“引導(dǎo)”學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

GIS相關(guān)課程作為實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，理論傳授固然重要，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分更能讓學(xué)生從實(shí)踐中快速、精準(zhǔn)理解原理及運(yùn)用。新疆大學(xué)應(yīng)教育部加強(qiáng)“新工科”建設(shè)的新局面，從社會(huì)需求、行業(yè)發(fā)展、學(xué)生能動(dòng)性等方面積極修改培養(yǎng)方案，重點(diǎn)突出實(shí)踐類教學(xué)，把好與生產(chǎn)單位接軌的第一關(guān)。因此，為了迎合GIS 的快速發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合之前開設(shè)的相關(guān)GIS課程結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生掌握運(yùn)用情況，密切聯(lián)系相關(guān)的地質(zhì)單位對(duì)畢業(yè)學(xué)生的專業(yè)技能要求，

我院認(rèn)真修改制定了最新的培養(yǎng)方案。新版本的培養(yǎng)方案，把舊培養(yǎng)方案中與GIS的相關(guān)課程《地理信息系統(tǒng)》、《mapgis應(yīng)用》進(jìn)行調(diào)整，結(jié)合現(xiàn)地質(zhì)相關(guān)單位對(duì)GIS運(yùn)用人才的迫切需求，改編出一門《地質(zhì)軟件技能綜合訓(xùn)練》課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)有之前的《地理信息系統(tǒng)》8學(xué)時(shí)、《mapgis應(yīng)用》8學(xué)時(shí)，變成《地質(zhì)軟件技能綜合訓(xùn)練A》42學(xué)時(shí)，《地質(zhì)軟件技能綜合訓(xùn)練B》48學(xué)時(shí)。主要講授現(xiàn)各大地質(zhì)生產(chǎn)單位實(shí)用率最高的MapGIS、ArcGIS、ENVI軟件的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程。讓學(xué)生掌握常用的地質(zhì)軟件基本理論和主要功能的同時(shí)，使學(xué)生能夠具備使用MapGIS、ArcGIS、ENVI軟件解決實(shí)際專業(yè)問題的能力：即能夠根據(jù)行業(yè)需求和實(shí)際情況選擇合適的軟件和地質(zhì)數(shù)據(jù)處理方法;能夠針對(duì)資源勘查工程中的地質(zhì)圖件、基礎(chǔ)地質(zhì)、地質(zhì)勘查等復(fù)雜問題設(shè)計(jì)、滿足學(xué)生對(duì)上述需求的空間數(shù)據(jù)庫(kù);滿足學(xué)生能夠基于專業(yè)地質(zhì)軟件及相應(yīng)地質(zhì)理論，對(duì)復(fù)雜資源勘查工程問題進(jìn)行研究;建立簡(jiǎn)易模型，并解譯相應(yīng)數(shù)據(jù);針對(duì)復(fù)雜資源勘查工程問題，利用地學(xué)軟件提取、分析、研究并總結(jié)得出有效結(jié)論。本課程著力于提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力，為以后更好的服務(wù)于社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、實(shí)踐教學(xué)課程體系優(yōu)化中存在問題

（一）重理論輕實(shí)驗(yàn)，缺乏興趣

課程是國(guó)家、學(xué)校教育理念和教育目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的載體。學(xué)生課程學(xué)習(xí)成績(jī)不僅反映出學(xué)生成長(zhǎng)和發(fā)展程度，同時(shí)也反映出大學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量。通過對(duì)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院使用舊版培養(yǎng)方案的學(xué)生掌握GIS技能現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括GIS相關(guān)課程總成績(jī)、實(shí)驗(yàn)部分成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并以問答形式了解掌握情況，得出學(xué)生的各項(xiàng)大數(shù)據(jù)，結(jié)果表明學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不理想。GIS是實(shí)踐性較強(qiáng)的一門學(xué)科，而設(shè)立的兩門《地理信息系統(tǒng)》、《mapgis應(yīng)用》以大量的講授為主，實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，因此學(xué)生在未完全弄清相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，又缺乏實(shí)驗(yàn)上機(jī)操作，只能通過大幅度的背誦，勉強(qiáng)完成考試。

考研和就業(yè)是大學(xué)人才培養(yǎng)工作的兩個(gè)主要“出口”。學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)時(shí)，不僅對(duì)該課程有深入的認(rèn)識(shí)，學(xué)懂、學(xué)透，更愿意從事該課程領(lǐng)域的相關(guān)工作，或者有著極高的興趣，愿意進(jìn)一步深造，是檢驗(yàn)這門課程及專業(yè)的重要指示標(biāo)志。通過對(duì)新疆大學(xué)往屆學(xué)生畢業(yè)率和考研率的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生雖在本科階段對(duì)GIS相關(guān)課程有初步的認(rèn)識(shí)，也完成過相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，但總體感覺GIS是一門“高大上”的學(xué)科，并且發(fā)展快速，加上自身因各種原因提不起興趣，對(duì)相關(guān)軟件操作不熟練，認(rèn)為太深?yuàn)W、太復(fù)雜，因而不愿意從事這方面工作或發(fā)展，有著望而卻步的現(xiàn)象。但畢業(yè)后，見所在單位對(duì)GIS的重視程度愈加深，有所后悔。

（二）重結(jié)果輕實(shí)踐過程，缺乏合作

實(shí)驗(yàn)報(bào)告可直觀反映學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的認(rèn)真程度，可真實(shí)體現(xiàn)出理論和實(shí)踐的融會(huì)貫通程度。通過查閱學(xué)生《地理信息系統(tǒng)》、《mapgis應(yīng)用》的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多以地理數(shù)據(jù)庫(kù)管理與建立、地圖幾何校正和矢量化、3D可視分析等演示操作為主，學(xué)生只按照教學(xué)要求完成指定步驟的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容即可，實(shí)驗(yàn)缺乏靈活性，照貓畫虎缺少學(xué)生獨(dú)立思考環(huán)節(jié)。評(píng)分要求也是按照實(shí)驗(yàn)步驟完成程度賦分，看重報(bào)告的書寫及內(nèi)容是否標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)分值以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為準(zhǔn)，看重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，忽略了實(shí)驗(yàn)過程教學(xué)比結(jié)果和成績(jī)更重要，而學(xué)生利用有先進(jìn)技術(shù)的空間數(shù)據(jù)工作站中，如何更好的應(yīng)用這個(gè)平臺(tái)，使他發(fā)揮更大的效能，提高學(xué)生的興趣，達(dá)到實(shí)驗(yàn)成為理論點(diǎn)金畫筆的作用，以達(dá)到教學(xué)要求，是最該解決的問題。

新時(shí)代教育對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的提出更高的要求。原本“埋頭苦干”是每一位學(xué)生想要得到高分的必經(jīng)歷程，“臨時(shí)抱佛腳”更是每一次應(yīng)付考試的前奏。團(tuán)隊(duì)合作是現(xiàn)在任何產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中，企業(yè)對(duì)人才的最基本要求之一，對(duì)于每一位潛在的求職者來說，如果沒有這項(xiàng)技能儲(chǔ)備，便無(wú)法順利進(jìn)入任何工作團(tuán)隊(duì)中。在未來的高等教育中，就如何快速幫助學(xué)生建立這方面的能力及自信，是作為一名高等教育第一線專任教師的基本思考，需要在實(shí)踐教學(xué)過程中，組織學(xué)生團(tuán)隊(duì)，建立復(fù)雜但充滿有機(jī)互動(dòng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作體系。此項(xiàng)實(shí)踐合作的模式建立，可以幫助每一位學(xué)生，不僅僅在理論知識(shí)學(xué)習(xí)方面得到深化，更重要的是，幫助學(xué)生在自己的技能儲(chǔ)備當(dāng)中，添加上一個(gè)更加有力的籌碼，便是團(tuán)隊(duì)合作解決復(fù)雜問題的能力。

三、實(shí)踐教學(xué)優(yōu)化解決途徑

（一）增加實(shí)踐教學(xué)課時(shí)，多角度應(yīng)用、提高學(xué)生興趣

針對(duì)之前實(shí)踐內(nèi)容占理論課時(shí)比重小的問題，改編出的《地質(zhì)軟件技能綜合訓(xùn)練》課程，共計(jì)90學(xué)時(shí)。超大幅度的保證了實(shí)踐教學(xué)的可實(shí)施性。興趣是學(xué)生最好的老師，作為工科中代表性專業(yè)，社會(huì)對(duì)學(xué)生的要求也提高到了具有實(shí)際操作能力的實(shí)質(zhì)性硬性要求。掌握技能最關(guān)鍵的是如何理解、應(yīng)用，把實(shí)際與專業(yè)軟件結(jié)合，解決實(shí)際地質(zhì)問題?！兜刭|(zhì)軟件技能綜合訓(xùn)練》課程中運(yùn)用的軟件是當(dāng)前地質(zhì)行業(yè)使用率最高的三種軟件，數(shù)據(jù)之間可相互轉(zhuǎn)換，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容已從演示型轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合應(yīng)用型，用實(shí)際數(shù)據(jù)結(jié)局具體問題，通過成功的分析、提取得出結(jié)果。通過用實(shí)際舉例，操作，增大學(xué)生的好奇心及分析后的成就感，極大了提高了學(xué)生的興趣度，使實(shí)驗(yàn)效果達(dá)到了一個(gè)新高度。并且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與社會(huì)行業(yè)需求完全接軌，能保證學(xué)生在畢業(yè)同時(shí)，無(wú)縫的進(jìn)入操作員的崗位。

（二）獨(dú)立實(shí)驗(yàn)與團(tuán)隊(duì)合作有機(jī)結(jié)合，增加協(xié)作意識(shí)

在實(shí)踐與理論結(jié)合過程中，通過專家調(diào)研等一系列方式，得出以下五個(gè)具體問題及解決方法：①一定不能增加學(xué)生負(fù)擔(dān);②一定要讓學(xué)生掌握核心理論和技術(shù);③一定要由實(shí)踐推動(dòng)理論和技術(shù)學(xué)習(xí)興趣;④一定要加強(qiáng)“理論基礎(chǔ)-技術(shù)方法-實(shí)踐應(yīng)用”體系化建設(shè);⑤一定要保證學(xué)生有充足的時(shí)間留在實(shí)驗(yàn)室，并積極參與不同層次的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)。課時(shí)數(shù)增加至90學(xué)時(shí)，但每節(jié)課的質(zhì)量在得到保證的前提下，更有進(jìn)一步的提高。在理論與實(shí)踐結(jié)合的過程中，以團(tuán)隊(duì)為最小單位，組員在得到具體目標(biāo)后，分角色分配具體任務(wù)。在實(shí)踐過程中，遇到具體問題，團(tuán)隊(duì)成員需要學(xué)會(huì)交流溝通，提出問題癥結(jié)，團(tuán)隊(duì)成員一起分析后，再提出具體的解決方案。在這一系列實(shí)踐實(shí)驗(yàn)過程中，充分調(diào)動(dòng)了每一位組員的積極性。最終，在保證課時(shí)數(shù)的前提下，深化了每一位學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，協(xié)作溝通能力，問題提出以及分析解決的能力。

這提出這一舉措后，針對(duì)教師團(tuán)隊(duì)也提出了相應(yīng)的要求，依據(jù)師資團(tuán)隊(duì)及人才培養(yǎng)要求，該部分實(shí)施內(nèi)容包括三個(gè)方面：①基礎(chǔ)理論和技術(shù)方法課堂教學(xué)以及綜合技能訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)室（實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心）建設(shè);②用于行業(yè)要求系統(tǒng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè);③用于提升教師和學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的產(chǎn)學(xué)研合作基地建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 高悅.淺談“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”素養(yǎng)的內(nèi)涵和基本點(diǎn)[J].作文成功之路（下），2018（01）：49.

[2] 戴仕寶，王春.新工科背景下應(yīng)用型高校GIS專業(yè)建設(shè)探討[J].測(cè)繪工程，2019（04）.

[3] 陳川，劉桂萍，蔡宏明，等.地質(zhì)類專業(yè)遙感與地理信息系統(tǒng)一體化綜合實(shí)踐教學(xué)改革探索[J].中國(guó)地質(zhì)教育，27，106（02）：72-76.

[4] 穆旭東.淺析地質(zhì)軟件在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用[J].黑龍江國(guó)土資源，（09）：39.

[5] 張博文，木合塔爾·扎日，陳川.資源勘查工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革——以課程體系優(yōu)化為例[J].教育教學(xué)論壇，2018（36）：102-103.

作者簡(jiǎn)介：卡德麗亞·卡合曼（1988- ），女，維吾爾族，新疆克拉瑪依市人，碩士，講師教師，研究方向：遙感地質(zhì)學(xué)，GIS相關(guān)領(lǐng)域。