科研項目式教學(xué)方法與創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究

劉建華+杜明義+呂書強+趙江+洪龐蕾

[摘 要]本科培養(yǎng)階段學(xué)生存在科研技能與創(chuàng)新能力薄弱等問題。創(chuàng)新性引入科研項目式課堂教學(xué)方法與培養(yǎng)模式，切實注重課程理論與工程實踐相結(jié)合的基本原則，提升學(xué)生科研項目的組織管理與研發(fā)創(chuàng)新綜合能力。教學(xué)實踐表明，科研項目式教學(xué)方法與創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式在學(xué)生研發(fā)技能與科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面富有成效，教學(xué)效果反饋良好。

[關(guān)鍵詞]科研項目式教學(xué)方法；培養(yǎng)模式；地理信息科學(xué)；教學(xué)改革

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）04-0029-02

大學(xué)生是大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的生力軍；深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，是推進(jìn)高等教育綜合改革的突破口，是加快實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的迫切需要。日前，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》，全面部署深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革工作，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育已成為深化高等教育綜合改革的突破口。如何將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神融入大學(xué)課堂，重點在于課程體系整合以及教學(xué)過程建設(shè)，關(guān)鍵在于提升教師組織學(xué)生落實創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的教學(xué)能力，繼而在高年級學(xué)習(xí)階段實現(xiàn)專業(yè)教育向創(chuàng)新教育的跨越式發(fā)展。

GIS（Geographic Information Science，地理信息科學(xué)）專業(yè)高層次創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要制訂與社會需求相適應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，更需要構(gòu)建與專業(yè)特色相適宜的教育理念和培養(yǎng)模式。GIS學(xué)科是一個在不斷發(fā)展和創(chuàng)新的交叉性學(xué)科，要求學(xué)生掌握的基礎(chǔ)理論知識涉及面十分廣泛，同時要求學(xué)生專業(yè)技能和創(chuàng)新能力亦要十分突出，以便應(yīng)對行業(yè)應(yīng)用的迅猛發(fā)展和不斷涌現(xiàn)的特殊需求。本文以GIS專業(yè)高年級本科生的專業(yè)課程教學(xué)為實例，在充分調(diào)研分析GIS行業(yè)應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上，以科研項目及工程實例為教學(xué)案例和依托，通過分析本科生現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)和職業(yè)規(guī)劃特點，針對大學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)中所面臨的突出問題，探索教研機制保障、導(dǎo)師督導(dǎo)角色扮演、學(xué)科優(yōu)勢資源主導(dǎo)等，充分挖掘利用課堂教學(xué)方法及科教資源，結(jié)合實際實踐科研項目式教學(xué)方法與創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。

一、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的設(shè)想與思路

為社會培養(yǎng)緊缺型高層次GIS創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，服務(wù)首都經(jīng)濟(jì)建設(shè)是我校GIS專業(yè)本科生培養(yǎng)的首要目標(biāo)。圍繞專業(yè)課程教學(xué)目標(biāo)和大綱組織教學(xué)過程的科研項目式教學(xué)方法為GIS高層次創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供了一種行之有效的途徑。GIS行業(yè)應(yīng)用需求特點[1]決定了人才培養(yǎng)的方法和最優(yōu)化模式。一般GIS專業(yè)應(yīng)用主要圍繞政府公眾服務(wù)以及各行業(yè)專題需求，在學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)理論素養(yǎng)培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，著力培養(yǎng)科研項目型GIS人才滿足社會需求。科研項目式教學(xué)方法應(yīng)遵循GIS項目運作的一般化規(guī)律，具體內(nèi)容涉及有關(guān)可行性研究、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實施與維護(hù)等關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)；關(guān)鍵是要求授課教師將專業(yè)課理論講授和實踐技能等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容貫穿并整合到上述教學(xué)環(huán)節(jié)，重點培養(yǎng)學(xué)生通過科研項目實踐提出問題和解決問題的創(chuàng)新能力。

教學(xué)過程中需要依托針對高年級專業(yè)課程的GIS科研項目與工程化成果實例，采用科研項目團(tuán)隊研發(fā)組織方式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計與實驗安排。依托行業(yè)應(yīng)用中的典型案例使學(xué)生努力踐行GIS科研項目的各個環(huán)節(jié)，授課教師監(jiān)督團(tuán)隊實施進(jìn)度并隨時指導(dǎo)出現(xiàn)的問題，實踐科研院所以及公司的項目管理體制和實際運營方式。課程要在知識傳授的基礎(chǔ)上，著重引導(dǎo)學(xué)生通過科研項目實踐并發(fā)現(xiàn)相關(guān)科學(xué)問題及關(guān)鍵技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生研究解決科學(xué)問題的興趣和能力，著力提升學(xué)生科研項目的組織管理與開發(fā)創(chuàng)新綜合能力，鍛煉學(xué)生的實際工作能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維方式。

二、科研項目式教學(xué)方法與創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式

（一）科研項目式教學(xué)方法

GIS科研項目運作的一般化規(guī)律是各行業(yè)GIS項目工程化經(jīng)驗的總結(jié)與概括，是科研項目式教學(xué)方法遵循的基本依據(jù)。GIS科研項目式教學(xué)遵循GIS項目運作的一般化規(guī)律，在實踐中不斷創(chuàng)新發(fā)展，教學(xué)過程涉及可行性研究、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實施與維護(hù)等環(huán)節(jié)，同時重點需要將專業(yè)課程知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用融入這些實踐環(huán)節(jié)，強調(diào)專業(yè)知識和技能轉(zhuǎn)化為學(xué)生動手解決實際問題的能力。

授課教師依據(jù)教學(xué)大綱需要完成的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課程整體設(shè)計，同時依托具有代表性的科研項目案例進(jìn)行講授。高年級專業(yè)課程的授課單元一般包括理論講授、課程實驗以及實踐教學(xué)三個模塊。理論講授和課程實驗的課時量一般按照1∶1的比例進(jìn)行分配；在理論講授階段，主要圍繞教學(xué)大綱內(nèi)容開展理論知識的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生廣泛涉獵課程專業(yè)基礎(chǔ)知識；在課程實驗階段，學(xué)生主要完成有關(guān)專業(yè)課理論知識的驗證性實驗以及基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練。實踐教學(xué)課時量一般為期2周，需要配備專業(yè)的實習(xí)機房，學(xué)生依據(jù)自由選定的科研項目來組建科研實習(xí)團(tuán)隊，在授課老師的指導(dǎo)下集中完成專業(yè)課程知識的實踐以及具體科研項目的研發(fā)等學(xué)習(xí)任務(wù)。

在科研項目式教學(xué)方法中，強調(diào)學(xué)生是完成教學(xué)任務(wù)的主體，授課教師主要起到引導(dǎo)和輔助學(xué)生的作用。授課教師需要在教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上進(jìn)行課程設(shè)計和代表性科研項目選題，同時將上述教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)任務(wù)合理貼切的引入課堂，重點要將所涉及的理論知識和專業(yè)技能進(jìn)行穿插并有機整合到專業(yè)實踐過程之中，并要以提升學(xué)生科研項目的組織管理與開發(fā)創(chuàng)新綜合能力為最終目標(biāo)。

（二）創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式

創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式是在一定的教學(xué)機制條件下，以學(xué)生為教學(xué)主體，以教師講授引導(dǎo)為輔，以學(xué)生科研項目團(tuán)隊為實踐組織形式，以完成有關(guān)專業(yè)課程知識實踐應(yīng)用以及具體科研項目的研發(fā)等學(xué)習(xí)任務(wù)為評價機制，以提升學(xué)生科研項目的組織管理與研發(fā)創(chuàng)新綜合能力為最終目標(biāo)的開放式教學(xué)模式。創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的建立與形成，重點在于課程體系整合以及教學(xué)過程建設(shè)，關(guān)鍵在于提升教師組織學(xué)生落實創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的教學(xué)能力，著力保障學(xué)生在高年級學(xué)習(xí)階段實現(xiàn)專業(yè)基礎(chǔ)向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的跨越式發(fā)展。

學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的形成需要建立在專業(yè)課程體系優(yōu)化設(shè)置以及教學(xué)方法與手段創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上，同時最優(yōu)化培養(yǎng)模式的構(gòu)建與發(fā)展需要在實踐中不斷探索和完善。以學(xué)生為教學(xué)主體就是要突出學(xué)生在完成整個教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用，教學(xué)過程要圍繞以提升學(xué)生自主創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)為主。授課教師自身的專業(yè)素養(yǎng)和技能培養(yǎng)是實現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的重要影響因素；在教師自身不斷學(xué)習(xí)完善的基礎(chǔ)之上，在當(dāng)前教育體制條件下對青年教師的培養(yǎng)保障機制建設(shè)亦十分重要。[2]

三、學(xué)生培養(yǎng)效果及思考

GIS科研項目式教學(xué)方法與培養(yǎng)模式為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了一種途徑，以提升學(xué)生科研項目的組織管理與創(chuàng)新研發(fā)綜合能力為目標(biāo)的教學(xué)實踐已經(jīng)取得了良好的培養(yǎng)效果，學(xué)生對專業(yè)知識有了較好的掌握并學(xué)會了把技能運用在實際科研項目中。目前在已經(jīng)開展的實踐教學(xué)過程中，學(xué)生已獲得1項現(xiàn)代城市測繪國家測繪地理信息局重點實驗室開放基金項目資助、4項大學(xué)生科技立項項目資助、5項“魯班杯”及“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品，同時獲得了6項軟件著作權(quán)等教學(xué)成果。借鑒科研院所以及行業(yè)公司中科研項目管理體制和實際運營模式，并引入課堂教學(xué)，為學(xué)生將來就業(yè)營造了較為真實的場景，學(xué)生能在學(xué)業(yè)完成之際帶著自己的研究成果或作品走向社會，初步實現(xiàn)了自己的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)夢。[3]

科研項目式教學(xué)方法與其他教學(xué)方法的協(xié)同運用研究仍處于探索階段，提高學(xué)生技能與創(chuàng)新能力將是一個逐步探索并不斷創(chuàng)新的歷程，需要授課教師不斷優(yōu)化教學(xué)過程，適應(yīng)“學(xué)院派”高校教師向“實戰(zhàn)導(dǎo)師”角色的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)教研理論意義和實踐意義的發(fā)展。

[ 注 釋 ]

[1] 邊馥苓.我國高等GIS教育：問題、創(chuàng)新與發(fā)展[J].地理信息世界，2007（2）.

[2] 李德仁.發(fā)展我國GIS高等教育的思考[J].測繪科學(xué)，2003（4）.

[3] 苗東利，雷佑安.研討式教學(xué)在高校教學(xué)中的應(yīng)用[J].大學(xué)教育，2003（1）：31.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]