地方高等院校GIS專業(yè)實踐教學改革研究

鄭春燕，胡華科，梁錦梅，鐘廣銳

（1.嘉應學院 地理科學與旅游學院，廣東 梅州514015）

據不完全統計，目前全國約有200多所高校相繼開設了GIS及相關本科專業(yè)，這其中不僅有武漢大學、中山大學等重點高校，也有嘉應學院、四平師范學院等不少地方院校[1-4]。

2002年9月，嘉應學院原地理系在地理科學本科專業(yè)下開設了GIS方向，并在2003年成為校級重點扶持學科，2005年3月被批準為新增專業(yè)。學生主要系統學習3S、數據庫、軟件開發(fā)等方面的基本原理與技術，具有熟練地運用3S技術解決地學相關應用中的信息采集、分析處理和決策支持中相關技術問題的能力。經過10多年的建設，已摸索出了適合GIS專業(yè)特點的“3+1”人才培養(yǎng)模式，著力于培養(yǎng)能夠適應21世紀社會主義現代化建設需要、具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應用型GIS人才[3]。

1 積極推進“3+1”人才培養(yǎng)模式

2010年，嘉應學院對人才培養(yǎng)方案進行了較大調整，加大了實驗實踐課的比重，并開始推行“3+1”人才培養(yǎng)模式。學生前3 a在校上課，第4 a在校外生產實踐。第8學期按學校要求安排畢業(yè)實習和畢業(yè)論文（設計）；第7學期只開設2～3門結合生產的實踐性課程，由學生結合自己的興趣愛好、就業(yè)意向主修其中一門，輔修其他課程。課程實習采取雙導師制，即每門課程由學校和生產單位至少各指派一位人員擔任，學校教師主要負責理論知識教育，生產單位技術人員則負責生產實踐指導。

實行“3+1”人才培養(yǎng)模式的優(yōu)點是顯然的：① 提高了學生應用實踐能力。學生能利用實習完整地做完一個生產項目，熟悉了整個項目流程，在理論知識結合實踐、軟件熟練應用、團隊協作、與人交流等方面都有了很好的鍛煉，積累了項目實踐經驗，提高了自身的綜合素質；② 提高了生產單位的合作積極性。實習生有較充裕的時間參與完成整個生產項目，為生產單位創(chuàng)造了效益，他們會愿意建立長期有效的實習合作，并主動培養(yǎng)我們學生的實踐技能；③ 便于教師理論聯系實際。大部分教師是從一所高校進入另一所高校，生產實踐經驗少，借助學生在生產單位實習這一契機訓練實踐技能，使得教師在教學時能將理論與生產實際更有效地結合，課堂教學密切聯系社會生產，進一步明確“教什么，怎么教”，有利于提高教學效果。

2 強化實踐教學

GIS是實踐性非常強的學科，從地理信息數據采集、處理到空間數據的分析、管理、應用，包含大量的技術性操作，而且應用領域廣[5]。往屆畢業(yè)生抓住了GIS技術在廣東廣泛應用的大好形勢，近幾年，先后有學生自主創(chuàng)業(yè)，建立了與GIS行業(yè)相關的廣州嘉柒、梅州長河實業(yè)、廣州圖訊、深圳耀永成公司。學生擁有較強的GIS生產實踐技能和創(chuàng)新能力，對個人就業(yè)、創(chuàng)業(yè)，都是十分重要的。

2.1 產學研校企合作，加強實習基地建設

為加強產學研結合，通過各種關系大力拓展專業(yè)實習實踐基地建設。已先后在中科院廣州地理所、核工業(yè)韶關290所、廣東省國土資源廳測繪院、梅州市國土信息中心等單位建立實訓點。在這些實訓基地不僅完成專業(yè)教學計劃中的實習實踐環(huán)節(jié)，在平時和寒暑假，也結合這些單位的科研項目、生產計劃對學生進行輪訓，大大提高了學生的生產適應能力。通過校外實踐基地的建設，一方面提高了學生的生產實踐技能；同時學?？梢约皶r了解企業(yè)對GIS人才的需求，更有針對性地培養(yǎng)GIS技術人才；企業(yè)不僅可以調動學生資源完成生產任務，而且可以近距離考核，錄用優(yōu)秀人才，實現企業(yè)、學校和學生3方共贏。

2.2 注重創(chuàng)新，創(chuàng)建實驗教學新模式

在實驗教學開放改革實踐中，充分利用現代計算機網絡技術和計算機媒體的多樣性呈現知識內容；利用媒體的集成性對教學內容進行舉例驗證和動畫演示，加強學生對教學內容的理解和記憶；利用媒體的交互性進行自測練習和答疑解惑，培養(yǎng)學生對新知識內容的運用能力，同時讓學生對所學的知識內容進行進一步的鞏固和提高，使學生對所學習的內容能從感性認識上升為理性認識；利用媒體的創(chuàng)造性，使信息表現形式新穎，界面賞心悅目，培養(yǎng)學生的求知興趣，在愉快中獲得知識。

將實驗教學課件按實驗目的與用途、實驗要求、實驗軟件與硬件的介紹、實驗作品展示、實驗成績評定與登錄等幾部分進行設計，實現實驗課課件的課外輔導與課堂教學指導功能的有機統一。以網絡多媒體教學課件、實驗開放教學管理系統、實驗教學信息查詢系統等作為支撐，建立實驗教學網站，在高速教學局域網內實現網絡的完全交互化和多媒體化。實現選課、課內外輔導、實驗結果提交、成績評定等教學全過程的網絡化管理。實現學生和老師、學生和學生之間的異時異地的信息交流。

2.3 在實驗教學改革方面積極探索

根據教育部《高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃》和《新世紀高等教育教學改革工程》，重新調整組合實驗教學體系，改革實驗教學內容，減少重復的驗證性實驗，增加設計性、應用性、綜合性實驗[6,7]。在專業(yè)課程教學過程中，可以采用逐步深入的實踐教學體系，即基礎技能訓練、基礎性實驗、綜合設計性實驗、科研訓練等四個方面。如“地圖學”課程，基礎技能訓練包括地圖釋讀、GIS制圖軟件認識、地圖數據的獲取、屬性數據管理等練習，目的在于使學生掌握地圖學實驗的基本技能?；A性實驗需要學生首先應用基礎實踐技能去獲取素材（圖形數據及關聯屬性數據），再結合課程某章節(jié)的理論知識進行分析處理，如地圖投影變換與分析、屬性數據編輯查詢。綜合性設計性實驗是基礎性實驗的進一步提高，GIS專業(yè)要求每門專業(yè)課程都必須有綜合性設計性實驗。科研訓練即組織學生參加教師的科研項目，各類專業(yè)競賽如SuperMap、MapGIS、ESRI等國內外知名公司在中國都結合教育部門組織有全國性的GIS地圖設計、遙感影像處理、GIS軟件設計大賽等。

2.4 打造第二課堂，創(chuàng)建實踐平臺

實驗室協助打造GIS專業(yè)第二課堂，營造大學生研究學習和創(chuàng)新實踐平臺，使實驗室的開放工作得以進一步深化。以二級學院立項的開放實驗為基礎，逐漸形成覆蓋面廣，研究項目細、精、深的良好局面，實驗室充分發(fā)揮了應有的效益。

大學生課外科技創(chuàng)新和各類競賽活動以研究和實踐為基礎，是傳統實驗與實踐教學體系的進一步拓展，是學生自主學習、放飛思想和創(chuàng)造力的實踐平臺，是優(yōu)秀創(chuàng)新人才成長的土壤。鼓勵學生參加開放實驗，自主進行課題研究和探索，以自己設計的研究課題為主，作為大學生參加各種競賽的基礎教學訓練的一種行之有效的途徑。通過開放實驗訓練，鼓勵學生參加嘉應學院、廣東省主辦的“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽，以及全國GIS類3大賽事等。

2.5 “雙導師”制

大四每門實踐課采用雙導師制，即每門課程由學校和生產單位至少各指派一位人員擔任。校外單位技術人員生產實踐技術強，引進來負責技術指導，專業(yè)教師走出去服務生產，負責理論教育。實行畢業(yè)論文（設計）的雙導師制，畢業(yè)設計結合生產科研選題，由學校的專業(yè)教師和企業(yè)的工程技術骨干同時擔任畢業(yè)設計的指導教師, 確保畢業(yè)設計的理論與實踐相結合，符合培養(yǎng)應用型人才要求。

2.6 加強社會生產服務能力

GIS技術在水利、電力、警務、交通、林業(yè)等都有廣泛的應用，尤其是在國土行業(yè)。10多年來，GIS專業(yè)的師生立足服務梅州，參與了多項梅州市的生產項目，如梅州地區(qū)防洪預警的數據處理、梅州市第二次全國土地調查、梅州電力信息系統、豐順縣土地利用總體規(guī)劃、“三舊”改造規(guī)劃、興寧與豐順的土地確權、低丘緩坡綜合開發(fā)利用、梅縣高標準農田建設等，為梅州建設作出了較大貢獻。通過10多a的成長，目前GIS專業(yè)師生已經具備了承擔一定橫向生產項目的能力。應采取措施引導、鼓勵教師，并創(chuàng)造機會，與國土、農業(yè)等部門建立良好的合作關系，承擔土地整治規(guī)劃、高標準農田相關橫向項目，以鍛煉教師的生產實踐技能，擴大嘉應學院GIS專業(yè)在梅州的影響力，提高教師的社會服務能力。

3 教學管理與教學方式改革

強化“雙師型”教師隊伍建設力度，實施靈活的考核、考試制度，如用項目申報書、調研報告代替閉卷考試等，加強實習基地建設，探索實行校外教學的授課方式。

3.1 產學研結合，構建“雙師型”教師隊伍

為了培養(yǎng)出實踐技能較強的應用型GIS人才，必須有一定比例的具有實際生產經驗的“雙師型”教師。“雙師型”教師隊伍是當前教學改革的重要內容，目前大多數教師是從高校畢業(yè)直接進入高校當教師。結合學校實際情況，進一步加強產學研校企合作。與企事業(yè)單位展開項目合作，一方面，發(fā)揮產學研優(yōu)勢，聘請GIS專業(yè)技術人才來我校教學或指導學生進行實踐；另一方面，要求中青年教師每年完成一定的培訓學分，并納入年底的績效考核，促使青年教師主動申請到企業(yè)掛職鍛煉或頂崗實習。

3.2 加強實習考核考評制度建設

積極探索良好有效的考評體系，以保證實習達到預期效果。不再采用簡單的實習報告評分制，建立學校、實習基地、用人單位及行業(yè)部門共同參與的學生能力考核評價機制。除教師對在校學生的學習效果進行評價外，本專業(yè)將更加注重合作教育單位和社會對學生學習效果的評價，并以此作為調整教學改革方向和人才培養(yǎng)方案的重要依據。對畢業(yè)學生進行跟蹤調查，采用實地考察與問卷調查的方式，收集社會各界對畢業(yè)生的反映，通過分析研究后作為教學改革的依據。

3.3 探索適合GIS專業(yè)的課程考核方式

GIS學科實踐性強，可以建立靈活的課程考核制度。例如，視課程性質，適當加大實踐比重，提高到50%；改革考核方式，允許學生用項目設計書、調研報告等，代替試卷考試；畢業(yè)設計允許用工程實踐作品（生產項目技術報告、項目總結等）代替。減少學生臨陣磨槍應付考試的情況，促使學生積極參與生產實踐，提高GIS應用技術。

3.4 完善學生校外實踐的制度建設

為了保證校外實習的落實和可持續(xù)發(fā)展，需要建立一套完善的校外實踐制度。通過與校外實習基地簽訂技術合同等，明確知識產權的歸屬，明確學校﹑學生與校外單位三方的義務和責任。加強學生思想品德和職業(yè)道德的教育，切實保障企業(yè)利益。對學生開展信息安全和誠信教育，遵守實習單位的規(guī)章制度，嚴守企業(yè)秘密，絕對禁止拷貝、傳播企業(yè)的數據資料，實習結束前做好項目的交接工作。

3.5 加大專業(yè)第二課堂的支持力度

計劃用一定的專業(yè)發(fā)展經費支持學生的專業(yè)第二課堂，制訂詳細的使用制度，并視情況不斷擴充。為了提高學生主動學習的積極性，在每年的“地理風情節(jié)”系列活動中，鼓勵教師擬定專業(yè)參賽項目，如GPS越野大賽等，引導學生踴躍參與，取得較好名次的參賽組給予一定的物質獎勵。對于入圍、需要現場答辯的參賽組學生與指導教師，給予一定的經濟資助，提供住宿費和車費。對于參加校、省、全國GIS大賽獲獎的學生，給予相應的配套獎勵。引導學生建立ArcGIS、MapGIS、GIS設計與開發(fā)、地圖制圖、GPS測量等各種學習小組，并為在校的3個年級劃撥一定額度的經費，用以購買學習用品、開展專業(yè)知識競賽等。

3.6 探討適應校外實習的授課方式

為了提高教學效果和強化學生的實際應用能力，以實習、就業(yè)為導向，考慮將GPS技術與應用、土地資源調查與評價、土地利用規(guī)劃、GIS軟件應用等部分實踐性強的任選課安排在大四，由校外實習的學生有針對性地選學。課任教師可采取的授課方式主要有：

1）將課堂搬到校外。專業(yè)任課教師根據實習依托的生產項目實時調整教學內容，并到校外實習單位進行理論知識講授和實地技術指導。

2）實時遠程視頻授課，在線答疑。授課時間可統一安排，授課地點不受空間的限制，但教學內容需生動、易懂，要求能監(jiān)控學生的學習情況，并實現課堂互動。

3）移動教學。開發(fā)支持安卓操作系統的嵌入式教學網絡系統，任課教師將教學視頻、教學大綱、教案等放在網絡上，規(guī)定學生在一定時間段內完成學習任務。不受時間和地點限制，學生可以充分利用閑暇時間自由學習。

3.7 依托實習基地，嘗試“訂單式”培養(yǎng)

學校根據用人單位對人才的需求來實施教學，調整課程設置，學校與企業(yè)共建實習基地。通過長期良好的校企合作，嘗試與校外實習單位簽訂協議，雙方共同制訂人才培養(yǎng)計劃，充分利用雙方的優(yōu)勢資源，共同參與人才培養(yǎng)過程，實現預定的人才培養(yǎng)目標，最后由實習單位按照協議約定安排一定數量的學生就業(yè)[8]。用人單位會主動參與應用型人才培養(yǎng)，及時反饋用人需求，提供實習崗位，并根據需要派一些技術骨干參與校內課程教學與校外實踐指導。這種培養(yǎng)方式的實施，將有助于實現學生、學校、用人單位的共贏，有利于學校GIS專業(yè)加強雙師型教師隊伍建設，培養(yǎng)適應市場需求的應用型人才，有效提高學生就業(yè)率，而參與合作的企事業(yè)單位擇優(yōu)錄取的人才可以直接上崗，減少培訓成本。

“3+1”人才培養(yǎng)模式十分有利于開展“訂單式”培養(yǎng)，前三學年學生在校有針對性地學習專業(yè)理論課程，將企業(yè)的工程師“請進來”，為學生講解部分實踐性強的課程；第4學年將學生“送出去”，根據企業(yè)用人需求、學生就業(yè)意向等將學生分派到合作單位實習，由企業(yè)、學校共同培養(yǎng)學生的專業(yè)實踐技能。

4 結 語

本文以“3+1”人才培養(yǎng)模式為前提，以培養(yǎng)應用型創(chuàng)新GIS技術人才為基礎，強化實踐教學，創(chuàng)新實踐教學模式，探討相應的教學管理、教學方式改革。嘉應學院GIS專業(yè)強調GIS實踐與理論教學同等重要，從2010級開始大學四年實習不間斷，第四學年以生產實踐為主。目前，第一屆實行“3+1”人才培養(yǎng)模式的學生，本學期正在廣東省國土廳測繪院等單位實習。從實習單位反饋的信息知，這種培養(yǎng)模式頗受歡迎，大多數學生專業(yè)實踐技能得到了較大程度的提高，相當一部分實習生的綜合能力得到了認可，有可能在實習單位就業(yè)。但在實施“3+1”的教學過程中也暴露了一些問題，如學生在校三年的學習任務加重、任課教師反映課時不夠、學生的理論知識不夠等，需要不斷探討與“3+1”人才培養(yǎng)模式相適應的課程體系。另外，建立長期有效的實習基地也是當前的一項重要任務。

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[6]胡華科,鄭春燕,熊永柱.產學研合作與GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革探討[J].嘉應學院學報：自然科學版,2010, 28(8):75-78

[7]賈澤露.GIS專業(yè)實踐教學綜合改革研究[J].測繪科學,2007,32(6):199-201

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