gis专业学生应用实践技能培养模式探索

gis专业学生应用实践技能培养模式探索

gis是地理、测量、信息、系统等学科之间的横向交叉学科。这也是一个技术和实用性较强的技术学科。2002年9月,嘉应学院在地理科学本科专业下开设了GIS课程,2005年被批准为新增专业。经过10多年的建设,嘉应学院GIS专业已初步形成了一定的专业特色和办学模式,着力于培养能够适应21世纪社会主义现代化建设需要的、具有创新精神的应用型GIS人才。据调查,我国GIS产业对人才的需求很大,但更需要动手能力强或有实践经验的人才。为了进一步培养学生的专业实践技能,加强校企合作,经过广泛调研和反复商讨、论证,2010年对人才培养方案进行了较大的调整,加大了实验、实践课的比重,并采用了“3+1”人才培养模式:学生前3年在校上课,第4年不安排校内课堂授课,主要在校外生产实践。在实行“3+1”人才培养模式的过程中,必须有相适应的专业课程体系、教学内容、教学方法等。笔者以嘉应学院GIS专业为例,围绕“3+1”人才培养模式,针对目前显露出的一些问题,探讨如何整体优化专业课程体系和教学内容,并提出相应的改革措施1。1教学内容还不够适应“3+1”人才培养模式嘉应学院GIS专业从2010年开始实行“3+1”人才培养模式,每个学期均有实习或见习环节,具体专业课程安排和实践教学环节如表1所示,不包括GPS技术及应用、地理建模原理等10多门任选课。第8学期按学校要求安排毕业实习和毕业论文(设计);第7学期只开设2~3门结合生产的实践性课程,由学生结合自己的兴趣爱好、就业意向主修其中一门,辅修其他课程。经过近3年的教学实践,发现当前课程体系和教学内容还不能有效适应“3+1”人才培养模式,主要表现在如下。为了实行“3+1”人才培养模式,除了删减部分专业课外,许多专业课程向前推了1个学期。一些重要课程(如地图学、GIS原理及应用、.Net程序设计、遥感导论、数据库原理等)被安排在大一、大二,与公共课如英语、高等数学、线性代数与数理统计等相碰撞,部分低年级学生感觉课程任务较重,学习压力大。在总学分限定为160的前提下,由于实习、实践课已占用了较多学分,校内授课的部分课程的学时、学分不得不有所删减。专业教师普遍反映课时不够用。若还是遵循以前的教学内容安排,不仅授课节奏要加快,还需给学生安排较多的课后学习任务,但学生明显难以跟上进度,出现了一些顾此失彼、教学重点不突出的情况,降低了教学质量。所以,需要针对生源特点,在“3+1”人才培养模式下,探讨如何进一步优化课程体系和加强整体教学内容的改革,以更有效的开展理论和实践教学。2教学内容安排以学生就业为导向,以“3+1”人才培养模式为前提,以提高教学质量为中心,以强化学生理论基础和实践应用能力为目标,对GIS专业的课程体系和教学内容进行改革。围绕GIS的基本功能(包括空间数据获取、数据组织与入库存储、数据编辑与处理、空间分析、二次开发、地图可视化输出等),安排自然地理学、测量学、遥感原理、空间数据库、地图学、GIS原理及应用、空间分析、.Net程序设计、GIS设计与开发等专业课程。专业课程之间承上接下,先基础、后提高,如大一安排自然地理学和测量学,使学生建立地理空间的概念,掌握获取空间数据的一种手段;大二先后安排地图学、GIS原理及应用等,地图是可视化表达和传递地理信息的重要手段,学生通过学习地图学培养空间认知、地理思维能力及绘图实践技能,而GIS是在计算机制图、地图分析等功能上发展起来的;在大三安排空间分析课程,要求学生熟练运用已学的GIS理论知识和GIS软件解决实际问题。GIS学科的交叉性造成了课程内容上的一些重叠,如测量学、地图学、GIS原理及应用均有数学基础(如地图投影、分幅编号等)相关的内容;GIS原理及应用含有空间数据库的部分知识,与数据库原理课程有内容上的交叉等等。若课程之间不进行协调,可能会出现:(1)相同的内容在多门课程上反复讲授,占用了较多课时;(2)一些重点内容虽然多门课程均有涉及,但因误以为其他课程会讲述而忽略。为了构建衔接紧密、逐步深入、理论与实践相结合的“3+1”课程体系,需整体优化、协调各门专业课程的教学内容。GIS本质是一种计算机信息系统,在教学内容安排上对计算机新技术及其与GIS前沿应用的结合应予以高度重视。GIS所涉及到的专业软、硬件在不断推陈出新,相关课程实践教学内容也需相应更新。如空间分析等课程所使用的ArcGIS软件,可升级为“ArcGIS10.0”以上版本。GIS原理及应用可结合当前GIS技术发展热点,如基于智能手机的微博、微信、GPS导航等的位置服务功能,不断扩充教学内容。为了提高教学效果和强化学生的实际应用能力,并减轻在校生的学习任务,以实习、就业为导向,考虑将GPS技术与应用、土地资源调查与评价、土地利用规划、GIS软件应用等部分实践性强的任选课安排在大四,由学生结合校外生产实习需要和个人兴趣有针对性的选学。任课教师针对学生的实习地点、实习内容来变换授课地点和教学内容。以学生所提交的论文、项目技术报告作为期末考核、评分的主要依据。为了激发学生学习兴趣,培养学生应用创新能力,充分挖掘学生潜能,积极开展开放实验、各类GIS竞赛等,丰富学生的专业第二课堂活动。例如,结合测量学、地图学、空间分析、GIS设计与开发等课程,鼓励学生参与地图制图、GIS应用分析、二次开发等相关的全国性GIS竞赛,有针对性融入与竞赛密切相关的教学内容,或者布置一些专题实验由学生选做,如大比例尺地面数字成图实训、ArcGIS制图分析、C#开发实训等,引导学生主动提高专业技能。3教学内容、教学方法和手段的改革课程体系和教学内容要能确保“3+1”人才培养模式的顺利开展,提高学生的理论知识和实践应用能力。嘉应学院GIS专业任课教师分别来自中国科学研究所、中山大学、武汉大学、中国矿业大学等高校,多学缘交叉渗透,所学专业主要有自然地理、地图学与GIS、计算机工程、测量工程等。可按学科性质将专业课程划分为5大块:地理、GIS与空间分析、测量与制图、遥感、计算机技术。根据教师研究领域,分别安排1~2位专业教师负责每一类课程的教学内容改革。在授课安排上,每名教师有稳定的、符合自身专业特点的1~2门专业课,便于教学与科研有机结合。为了提高课堂教学效果,需要有针对性的进行教学方法、教学手段的改革:(1)导师讲座法。大一GIS导论课以讲座的形式开展,分别安排GIS课程设置与就业方向、GIS应用领域、GIS发展趋势、遥感、GPS技术等内容,由若干名相关课程专业教师做讲座,使学生从不同侧面了解GIS,尽早明确学习方向。(2)课堂讲授和课后选学的方式。任选课地理建模原理,模型构建涉及的方法多(地统计分析、空间聚类分析、模糊综合评价、空间变异分析、趋势面分析、主成分分析等),由于课时有限,重点围绕建模详细讲解两、三种方法,其他分析方法安排学生课后选学。(3)案例教学法。如空间分析课程,设计诸如大型超市选址、土地适宜性评价、利用水文分析法提取山脊线、城市建筑日照分析等案例,逐步引导学生综合运用专业知识、基于ArcGIS软件解决实际问题。(4)移动教学法。融入现代信息技术,GIS前沿技术、GIS软件应用等课程可尝试采用移动教学法,任课教师上传教学视频、教学大纲、教案等教学资料至网络共享,学生可以随时、随地借助智能手机等移动终端访问教学网站。通过发微博、在线留言的方式,学生之间可以随时讨论问题、交流学习心得,教师也可随时与学生互动,答疑解惑并了解教学效果。4gis专业人才培养方面嘉应学院GIS专业自成立以来就特别重视学生实践技能的培养,2006年开始向社会输送GIS人才,毕业生受到了用人单位的广泛好评,部分毕业生已成长为业务骨干。由于GIS专业人才培养的问题在总体规划、教学模式、教学内容、精品教材等方面还有很大的发展空间,因而嘉应学院GIS专业将结合社会发展需要和自身特点锐意进取,不断进行教学改革、教学创新。笔者旨在探讨适应“3+1”人才培养模式的课程体系和教学内容,以期不断提高教学质量,为社会培养更多高质量