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【中图分类号】G641 文献标志码:A 文章编号:
地理信息科学(Geographic Information Science,简称GIS)是一门实践性、创新性和实际应用性很强的学科,其实践教学对于培养创新型实用人才具有至关重要的作用[1]。作为非师范类专业,GIS的发展速度极快,应用范围广泛、影响领域众多,是其他地理学科无法相提并论的。因此基于此背景,结合新疆师范大学本科教学质量工程建设教学研究与改革项目“非师范类专业学生实践技能提升的教学研究”,对我校非师范专业―GIS专业学生实践能力培养模式进行探讨,通过构建培养GIS专业学生创新能力和实践能力的多维实践平台及其运作机制进行探索,开展多样的实践教学活动,让学生在获取、巩固地理学理论知识的过程中,理解和掌握处理实际问题的基本技能,培养学生敢于质疑和探究的品质;培养学生的观察能力、思维能力和实践操作能力;通过激发学生的学习兴趣与学习动机,培养学生的创新精神和创新能力,以及社会意识和合作精神;提高学生的综合素质和科学的价值观,锻炼学生的社会实践能力、创新与创业能力和科研能力。
1 目前存在的问题
作为一所省属本科高校,新疆师范大学承担着为地方培养人才、提供服务的重任。如何通过改进实践教学方法和构建培养大学生创新精神和实践能力的系统化、科学化实践平台是我校非师范专业在学科发展方面所面临的首要问题。目前,我校的GIS专业是学校在多年教学过程中逐渐发展起来的新兴专业,其办学经验、办学条件、师资力量相对于师范专业较为薄弱,实习基地的建设还比较落后[2-3]。加之由于承担了高等教育扩招以后繁重的教学任务,使得我校GIS专业在学生实践能力培养方面尚缺乏行之有效的方法和手段。在学科建设方面,缺乏与学科发展相适应的实践基地和实验室;由于教学课时所限,我校GIS专业所开设的实践课程课时相对较少,不能很好地满足对学生实践能力的培养。在专业设置上,受师资力量和办学实力的限制,专业设置局限,一些应用型专业的应用性和实践性特点不明显,很难做到根据社会经济发展需求来设置本科专业的实践教学环节。在实践教学中,综合性和创新性实验安排较少,实践教学的研究性和创新性相对缺乏,部分学生对专业知识的学习兴趣不大,对专业理论知识掌握不牢,对专业学习的实践操作能力不足。
2 构建实践能力培养模式
2.1构建原则
实践能力培养模式是指基于教学实践平台、创新实践平台和创业实践平台,在结合各种校内外可利用资源以及合理安排时间的基础上,在充分考虑每个学生个体差异的基础上,以学生为主体,意在提高学生实践创新能力的面向GIS专业全体学生的创业实践教育平台。根据GIS专业人才培养目标,实践能力培养平台应该遵循如下一些原则[4]:
(1)针对性原则 创建实践能力培养平台的主要目的就是提高学生的实践创新能力,并要求与专业培养要求一致,增强学生创新意识。
(2)条理性原则 按照从简到繁,从低级到高级的原则,依照学生的接受力,分条递进的培养学生创新能力。
(3)完整性原则 平台的实践内容要环环紧扣紧密联系,前后呼应使整个实践平台形成一个完整的系统,并突出创新平台的整体性。
2.2实践能力培养模式的构建
基于实践能力培养模式构建原则,建立了我校GIS专业由教学实践平台、创新实践平台、创业实践平台组成的多角度实践能力培养学习模式,并形成了以提高学生实践创新能力为重点,结合课堂授课及课外实践,并综合教学科研的新型人才培养模式[5]。根据学生个体成长和全面发展的需要,制定多样的实践教学研究方向和构建多层次的实践教学平台,把学生培养成具有创新能力、创业能力和社会实践能力的新时代大学生,提高学生的就业率,提升学校的办学水平。
2.2.1教学实践平台
教学实践平台是以师生教学过程为基础,立足于课程体系的平台,是培养专业人才及进行科研项目的前提条件。通过综合课内外可利用的教学资源,构建教学实践平台的主要目的是:一、在课堂上借助多媒体等形式的授课进一步夯实学生的基础知识,并结合软件的操作提高学生对专业知识的理解力;二、整合基础课程中的实践内容,加强专业实践技能课程的开设,保证学生的基础实践能力。
2.2.2创新实践平台
创新实践平台是基于教学实践平台的,由实践技能比赛、科研项目、各类学术活动组成的平台,其主要目的是通过开展相关学术讲座、学生社团活动、大学生课外学术科技作品竞赛等,使学生参与到社会活动和教师的科研项目中。通过搭建各类科技创新活动平台,培养学生的创新思维、实践创新能力和团队协作能力。
2.2.3创业实践平台
该平台是综合教学实践平台与创新实践平台,联合实践活动以及创业能力的训练,旨在提高学生的创业能力、提升学生的就业率。为了培养全面的应用型人才需要加强对实训基地的建设,在建立和完善校内基础实验室和专业实验室的前提下,要进一步加强和完善校外实训基地。
3实践能力培养模式的实现机制
实践能力培养模式的实现将有助于提高我校GIS专业学生的GIS数据采集与获取能力、GIS软件操作与应用能力、GIS软件设计与开发能力以及GIS综合能力(即能自主利用GIS技术解决工作中的实际问题)[6]。当然,该模式的实现要依托有效的运作方式、管理方法以及完整的保障体系。
3.1构建“简单――复杂――个性化”的运行框架
GIS专业实践课程的安排应该依照学生的接受能力遵循循序渐进由易到难。近年来,我校该专业学生的一些专业课中加入了一到两周的实践课程以及操作能力的测试,增加了课程的难度,提高了学生动手操作能力。而后,针对学生的个体差异,再由学生选择,进行其他不同的实践活动,如参加大学生科技创新比赛,创业大赛等。
3.2建立科学有效的管理方式
任何一种教学方法的有力实施都是依托有效的教学管理体系,实践教学更是如此。除了制定保障实践教学能顺利进行的相关制度以外,对于我校GIS专业来说建立和完善校内基础实验室和专业实验室的各项管理制度,加大对教学仪器设备和实验室的开放与共享,进一步完善校外实训基地以及在专业单位实习的规则制度是非常必要的。无论是在教学实践环节、创业创新项目,还是在专业实习训练都有专门的人员负责,对学生加强指导和管理,并形成一整套科学有效的管理体系。
3.3完善模式应用的保障体系
实践能力培养模式的顺利实施必须要有完整的监督体系,通过实时掌握学生的实践过程,对模式的实施进行全面正确评价和改进完善。同时,培养模式的实施要建立在校内基础实验室和专业实验室的前提下,更要改进和完善校外的实训基地和实习基地,要尽可能多的增加学生去相关单位实习的机会,拓宽学生的校外实践渠道。最后,要鼓励教师基于自身科研项目,积极指导学生参与其中,完成一定的科研任务,培养学生的创新思维、实践创新能力和团队协作能力。软硬件皆施才能保证培养模式顺利进行,对学生实践能力的培养起到实质性作用。
4结语
学生实践能力的培养,不是单指课程或者单指实践内容的培养,而是要形成从课程到实践再到创新相结合的教学模式,在课程中加强学生的专业基础,在实践中拓宽学生的专业视野,提升学生的实践创新能力,从而使学生在社会工作岗位中尽可能多的用到所学的专业知识。这是一个循序渐进的过程,也是一个随着社会需求的变化而不断完善不断调整的过程,只有经过长期的探索与实际的操作,才能培养出同时具有稳固专业基础知识与实践能力,并兼有创新精神与开发能力的GIS人才。
参考文献:
[1]王妍溪.地理信息技术的发展、应用及展望[J].信息通信2015(3):163.
[2]⑾驼裕李朝奎,陈新保,等.GIS专业学生创新能力培养的多维实践平台构建[J].当代教育理论与实践,2015, 7(1)147-150.
[3]吴国芳.大学生实践能力培养模式研究―以基于ERP平台的信息管理专业为例[J].吉林省教育学院学报,2014,30(366):50-51.
[4]邓蕾蕾,赵月玲.高等农业院校以学生为主体的创新实践平台探索[J].长春大学学报,2013,23(4):448-450.
[5]孙小军.高校大学生创新能力的培养策略研究[J].高等教育研究,2015,32(1):61-63.
关键词:地理信息系统;双语教学;教学改革
双语教学广义上是指在学校教育环境中以母语和第二语言作为教学语言进行各门学科的教学,其目的是使学生掌握专业知识,提高第二语言的应用能力。由于目前我国双语教学中的第二语言主要指英语,故狭义的双语教学是指帮助学生以中文和英语为工具,学习和接触国外相关的专业知识和表达方式,并培养学生用英语思维的能力。
一、我国实行双语教学的原因
一是上级主管部门要求。教育部在2002年提出加强大学本科教学的12项措施,要求各高校在三年内开设5%~10%的双语课程。
二是在世界经济一体化的影响下科技迅速发展,社会对复合型高级专业人才的需求不断增加。
三是外语教学改革以及培养新型教师的需要。与传统的英语教学相比,双语教学更重视英语与学科的渗透,不但让学生以英语为工具获取知识,全方位地应用英语,而且引进国外先进的教育理念、教学模式、教学方法。
四是提高学生综合能力和培养学生创新能力的需要。双语教学以通过第二语言学习学科知识为目的,促进学生对两种不同文化的积极适应和沟通,培养学生的跨文化意识。
五是充分利用各种信息资源的需要。英语是当今国际交流的通用语言,现代权威的论文和著作90%以上都用英文发表,70%以上的信息都由英语传播。双语教学可以使学生获得更多的知识,掌握、获取最新信息,还可以把研究成果推向世界。
二、地理信息系统专业开展双语教学的必要性
地理信息系统是一门介于信息科学、空间科学、管理科学之间的新兴交叉学科,是传统科学与现代技术相结合的产物,是在计算机硬、软件系统支持下对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统不管是内在理论还是外用软件,都有较强的国际共通性,学生在学习的过程中会用到大量的英语文档的辅助材料。双语教学有助于提高学生的英文水平,为学生自主学习和思维扩充提供良好的平台,因此地理信息系统专业开展双语教学很有必要。
三、地理信息系统专业开展双语教学存在的问题
目前全国有160余所高校开设地理信息系统专业,对该专业课程实行双语教学的学校亦不在少数。以河南城建学院为例,该专业课程双语教学的授课对象为地理信息系统专业大三第二学期学生,采用的是混合型教学模式,即中英文讲义并存,课堂上用中英文讲授的比例各占50%左右,幻灯片80%以上用英文制作,在课程实践环节中采用国际上主流的ArcGIS等专业软件,使用案例教学法。但目前地理信息系统专业开展双语教学仍存在一些问题,突出表现在以下三个方面。
1.教材不合适
一般来说,双语教学都会选择原版英文教材,因为原版英文教材在理论的准确性和源头性等方面有着无可比拟的优势,在内容编写上也包含了详细的阐释、丰富的事例等,但使用原版英文教材不能很好地把国内外的思维方式统一表达,在国内大量订购这样的教材也很难,价位比一般的中文教材高出数倍,给学生和学校造成很大的经济负担。
2.学生英语水平参差不齐
授课班级学生的英语水平有较大差别,有的学生已经通过英语六级,对双语教学有较强的接受能力,并且可以在课堂上与教师较顺利地交流;有的学生尚未通过英语四级,这部分学生在学习初期有明显的抵触心理,不利于双语教学的顺利开展。
3.课堂信息量不足,教师备课的工作量大大增加,教学双方的注意力都有所偏移
在准备双语教学的过程中,为了达到英语教学不低于50%的要求,教师就会牺牲一些简单的中文表达;在准备教案和课件的过程中,教师要充分考虑到学生的接受能力和表达习惯,因此教案和课件的制作会花费比其他课件多2~3倍的时间;在授课的过程中,教师会把一部分注意力放在解释学生未知的专业词汇上面,直接影响理论讲述的深度。
四、地理信息系统专业开展双语教学的改革措施
鉴于教学过程中存在的问题,要想提高教学质量,就需要对地理信息系统双语教学进行改革。
1.教材的改革
因为国内目前没有与地理信息系统专业相关的双语教材,所以在教材选用方面,为了实现实用性和经济性的目标,教师可以综合Kang-tsung Chang编写的《Introduction to Geographic Information Systems》、Paul Longley等人编写的《Geographic Information Systems and Science》等英文教材,以及邬伦等编写的《地理信息系统原理、方法和应用》中文教材,按照教学大纲的重点和难点,自编适合实际双语教学的教材。
2.与课程配套的试题库的建设
为了巩固专业课程的内容,提高教学质量,就需要建立一个完整、多样的试题库。建设试题库时可以教学大纲为依据,结合教学目的、要求和内容,明确各章节应掌握的知识。还要注意参阅国内外各高校地理信息系统专业的考试考查方法,建立相关的中英文题库。试题要注重考核学生对基本概念、基本理论和基本技能的掌握情况,以及学生分析问题、解决问题的能力。试题库题量要充足,同一章节相应内容要有不同层次、不同形式的试题,试题难易要适度,在较难、中等、较易之间保持适当比例。试题库要基本满足“覆盖要全面、重点要突出、题型要丰富、难度要适中、题量要适度、附件要齐全、用字要规范”等要求。这样的试题库在学生平时的练习和考试准备中也可以发挥重要的作用。
3.教学手段、教学方法的改革
运用多媒体。运用多媒体教学可以使课堂效果明显改善,在课程要点、难点的讲解中,图形、图像资料和模拟演示等能发挥较大的作用。
搞好课堂互动。为了提高学生的学习兴趣,可以让学生在课堂上自由发表对于某一问题的看法,并组织学生围绕这一看法展开讨论,这样不仅能提高学生的表达能力,而且能提高学生的英语口语水平。
理论与实践相结合。给学生提供相关数据,让学生根据授课内容上机实习,巩固课堂上所学的内容,灵活运用相关知识。这一做法在锻炼学生动手能力的同时,也提高了学生分析问题、解决问题的能力。
扩充知识。给学生提供大量有利于学习该课程的网站和资料,拓宽他们的专业学习范围,使他们养成遇到问题查阅英文原版资料和帮助文档的良好习惯,进而提高他们的英语阅读水平。
五、地理信息系统专业开展双语教学的效果
1.双语教学有效地培养了学生的读、译能力,使学生的心理完成了从生疏到熟悉的过程,也使学生的思维从汉语过渡到英语,进而实现双语教学中外语的渐进式导入。
2.深化了学生对相关原理的认知,较好地培养了学生分析问题、解决问题的能力,使学生由被动接受转化为主动参与,在一定程度上提高了学生自主思考的能力。
3.培养了学生用外语进行专业交流的能力,增强了学生开口说、动手写的热情,提供了学生与教师进行专业交流的平台。
可以说,双语教学能促进学生语言的发展,提高他们对第二门语言的掌握程度,有助于他们及时了解并掌握国内外最新的地理信息专业知识。
参考文献:
[1]魏日宁.香港双语教育及其启示[J].现代教学研究,2002,(11).
[2]吴平.五年来的双语教学研究综述[J].中国大学教育,2007,(1).
关键词 测绘;可持续发展;观念更新;技术进步
中图分类号P2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)69-0075-02
0引言
社会的高速发展,为人类创造丰富的物质财富的同时,也出现了很多急需解决的问题,例如人口急剧增长,生态遭受破坏,环境受到污染,资源被过度开发等等。这一系列问题的出现,严重地阻碍了社会的健康发展。为此,人类必须寻找一条既适合全人类发展,又与周围的环境能相互协调的道路。早在19世纪90年代,国际上就提出了要实现人类的可持续发展的新思想与新目标,于是,国际测绘界明确宣布了自身的重要职责,那就是为人类社会可持续发展服务。对于我国来说,由于人口过多,能源不足,环境遭受恶化等等问题的出现,更拉远了与世界先进国家的距离,因此,为了对可持续发展部署进行认真贯彻,国际进行了信息系统与数据库的建立,通过对地理信息系统、地观测等相关技术的应用,对地球表面随时变化的物理信息与几何信息进行掌握,对地球上出现的各种变化及现象进行掌握,从而指导人类对资源进行合理地开发,防御各种自然灾害,保护及改善我们所处的自然环境,从而创造出适合人类生存的环境。
1可持续发展的工具——测绘
在进行可持续发展的整个过程中,资源、人口、环境是三个基本的要素,这三个要素既能相互作用,又能相互依存。三个要素中,人口是核心问题,人口在对资源进行利用和消耗的过程中,对我们的生存环境有着直接的影响,资源则是基础,资源的分布状况和承载力,对人口的生活质量起着重大影响,而环境则作为人类社会生存发展的一个基本条件存在着,人类要想利用资源和改造资源,必须在一个限量内,即要维持在环境的容量之内,环境的遭受破坏对人类的生存有着不利影响。对于同个国家的不同地区,或者不同的国家来说,由于生存的空间和人均资源存在差别,要想可持续发展的战略目标得以贯彻,则要弄明白地区与地区之间,国家之间存在怎样的差异,由于资源、人口以及环境的状况总在不停地变化,因此需要对空间分布的状况进行监测,同时,社会经济的可持续发展,对提高空间的管理、规划以及决策水平有了深切的要求,所有这些社会经济的发展,测绘界为它们带来了机遇。
2 测绘本身可持续发展研究
在社会经济的可持续发展中,测绘为此提供了地理信息以及测绘保障,在自身寻求进步的同时,测绘界秉持着自身发展的理念,并使自身得到持续的发展。一直以来,测绘一直以稳健的步伐向前发展,除了进行观念上的更新外,还从技术的更新、人才的培养等方面入手,从以往以传统的手法进行测绘,到如今使用的地理信息工程的发展,并逐步向地理信息产业以及空间决策支持方向迈进。
2.1在观念上进行更新
以往进行测绘时,主要内容是对大地控制网进行建立,或者测制各种比例尺的地形图,因此存在信息综合服务能力低下,品种不够丰富的现象,这些年来,测绘界有了新的认识,意识到要利用各种各样的非接触以及接触仪器,组合系统及传感器,对地球整体、外层和表面的各种人造和自然的物体进行研究,包括对非语义及语义的物理、几何、时间变化、人文信息等进行量测、采集、存储、分析、管理以及显示等等。
2.2关于技术进步探讨
20世纪70年代至80年代初,测绘生产单位是以模拟式的传统技术为主要对象,其产品不仅应变能力低下,且生产周期过长,适应能力的低下,使得在社会经济条件下无法发挥出应有的作用。为了解决这一难题,在20世纪80年代中期,国家测绘局专门组织专业队伍,对数字化的测绘技术体系进行研究,经过几十年的努力,有了长足的发展,除了建立多个省级或国家级数字化测绘生产基地外,并且拥有数字化测绘系统的建立,且这套测绘系统有属于自己的知识产权,从而有了两种形式生产能力的产业结构的形成,这两种产业结构包括数字与模拟的产业结构,促进了测绘专业的快速服务能力以及应变能力。
于是,随着测绘业的发展,卫星空间定位技术取代了大地测量平面定位,数字摄影测量时代取代了传统的解析摄影测量以及模拟摄影测量,地图也由传统的模式向地图数据库以及电子地图方向迈进,动态地图代替了静态地图,立体地图替代平面地图,并且在现实技术的支持下还可以进入地图,并且,测绘专业人员还对3S集成系统进行深入的研究和应用,同时利用GPS快速、实时地对空间位置进行定位,对于环境及其目标的非语义或者语义的变化及信息进行实时地获取,对多源时空数据,采用GIS动态存取及其集成管理。
2.3关于人才的培养
随着科学技术的发展,测绘界也努力建立一支高素质的专业队伍,对专业人员的综合素质及能力进行提高,并且对专业人员的知识结构进行改善。在以往,由于测绘专业人员的视野过于狭窄,知识面不够宽,思维较为古板,对于学科的交流与合作参与性不强,对测绘专业的业务开展以及成果及应用积极性不够,阻碍了测绘专业的发展,因此,为了使专业人员对测绘的科技进步进行适应,能够适应不断变化的外部需求,对专业人员的个体知识面进行拓宽,使得专业人员能够掌握专业知识,并进行深入研究,积极累积经验。
为了使测绘专业人员开阔视野,增长知识,测绘专业对专业的知识进行拓宽,增加了非测绘类课程的比例。这些年来,全国多所高校纷纷开设新的测绘工程专业,把原来工程测量、大地测量、遥感测量以及摄影测量等几个专业进行融合,努力培养出“宽口径,厚基础” 的专业人才,而对于测绘学科分支下的学科所需缺的专业人才,则设立专业的培养渠道进行培养。
参考文献
[1]中国21世纪议程管理中心.论中国的可持续发展[M].北京:海洋出版社,2004.
[2]陈运泰,孙枢,吴忠良.跨世纪的中国地球科学[A].中国地球科学发展战略的若干问题[C].北京:科学出版社,1998:17-39.
论文关键词:高等教育;地理信息系统;课程教学
森林是陆地生态系统的主体,它不仅是生物圈中重要的生产者,在维持全球生态平衡方面起着不可替代的作用:而且是重要的物种、基因库。但是,人类无序的利用和破坏,不合理的经营等,导致世界范围内大面积的森林被破坏,森林生产力衰退,景观多样性、物种多样性减少,生态环境不断恶化等一系列问题,严重威胁着人类的可持续发展。因此,森林问题已成为社会普遍关注的问题。为了迅速恢复我国森林植被,改善生态环境,国家出台了一系列林业方针政策和工程措施。森林资源是林业生态建设的物质基础,新的目标、新的观念,要求林业部门必须改变传统的服务于木材生产的单一的森林资源管理手段和方法,开展新技术、新方法的应用,提高森林经营管理水平。地理信息系统(GIS)技术被认为是资源管理和环境监测的有效手段,正在广泛应用于农业、林业、地质、环保、交通等领域,如森林资源管理、造林规划、森林病虫害预测及灾害损失估计等“。安徽省正在建立全省生态公益林地理信息系统,可以预计林业对地理信息系统人才的需要会越来越多。林业生产技术及人才需求的变化,要求林业高等教育必须顺应这一实际需要,及时调整本科教育的课程体系。在这一大的社会背景下,我们在林学及其相关专业、研究生课程中开设了“地理信息系统”选修课。在地理信息系统课程教学过程中,我们通过几年的摸索和实践,积累了一定的经验,以期与各位同行共探讨。
一、GIS教学中遇到的问题
地理信息系统是一门发展中的新型学科,技术更新与前沿拓展很快,在以该技术为核心的地理信息系统课程教学中我们遇到的突出问题包括:一缺乏教学经验。在教学内容、实验安排、教学要求等诸多方面无规范可循,这影响了教学质量的提高:二缺乏与专业结合比较紧密的合适教材。如果有一本既有完整的理论体系又附有与专业相关的事例的好教材,对比较抽象的地理信息系统教学来说,教学效果无疑会更明显;三缺乏好的师资条件。目前承担地理信息系统教学的教师多是非地理信息系统专业毕业的,他们对地理信息系统在各自专业上的应用比较熟悉,但缺乏对地理信息系统深层次的了解,因此,迫切需要既有其他学科专业知识又有地理信息系统专业背景的复合型人才来承担地理信息系统的教学。
二、GIS教学改革措施
(一)选择合适的教材,编写教学大纲
我院于1999年开始在林学本科专业开设地理信息系统选修课,总课时36学时,其中理论部分24学时,实验部分12学时;在课程体系设置上,要求在先期开设计算机、测量、遥感等相关课程的基础上开设此课。2003年结合我校教学评估,系统编制了地理信息系统课程理论和实验教学大纲。为了使大纲能充分反映当前地理信息系统的发展趋势,使教学内容全面、系统,重点突出,同时又针对性强,能充分反映时代特征,在编制大纲的过程中,首先,从面向21世纪系列课程教材中选定优秀教材;其次,根据课程性质、学时及专业的具体要求,安排教学内容和进行学时分配。在地理信息系统理论教学中,重点介绍基本概念和基本理论、空间数据特征和数据结构、数据模型和空间数据处理及空间分析功能等,而对其他内容只作一般讲解。
(二)重视实验课教学
地理信息系统是一门集地理学、计算机科学、信息科学、测绘学等学科为一体的新型边缘学科,具有一定的抽象性,对于没有多少专业背景知识的非地理信息系统专业学生而言,学好它具有一定的难度。长期的教学实践表明,地理信息系统实验课的开设,不仅有助于学生对书本知识的理解,提高课堂理论教学效果:而且有助于学生了解一些具体的地理信息系统软件,并能操作这些软件,提高动手能力。为此,我们在地理信息系统实验教学中,以giewgis和Mapinfo为地理信息系统软件平台,安排6次实验课,包括地理信息系统主要功能模块,点、线、面图层建立,属性库建立,空间与属性数据编辑、查询、修改等,空间与属性数据分析,专题图制作和输出等。同时,改革考试和成绩评定方法,不再以笔试定成绩,而是实行实验课考核直接上机操作,授课教师根据学生掌握的熟练情况现场打分,并将实验课成绩纳入课程总成绩(占综合成绩的30%)。这样调动了学生上好实验课的积极性。
(三)改进教学方法和手段
地理信息系统具有综合性和抽象性的特点,其教学仅凭一本书、一支粉笔是不够的,必须运用现代的教学方法和手段。因此,在教学方法上,我们强调启发式、互动式教学,对一些抽象的问题,尽量列举一些与本专业相关的事例进行说明。如以某一区域森林资源为例来解释什么是空间数据和属性数据;在讲授遥感、地理信息系统和全球定位系统三者之间的关系时,让学生自己动手进行数据采集、定位、分析。在教学手段上,开展多媒体课件建设,使用多媒体进行教学。地理信息系统教学中有些内容的讲解,通过多媒体用表格或图件进行讲解显得直观明了,易于让学生理解接受:同时,通过多媒体课件的运用,减少了不必要的黑板板书时间,解决了课时量压缩与教学内容多之间的矛盾,加大了每节课的信息量。
(四)坚持教学与科研、生产紧密结合
高等林业院校学生学习地理信息系统,重要的是掌握应用技能,要能利用地理信息系统技术解决科研和生产中的现实问题。因此,在教学中,要结合科研项目和林业生产实际,让学生利用地理信息系统技术开展诸如森林资源、土地资源以及森林景观评价等方面的研究;教师在明确学生研究内容的基础上,让学生自己查阅文献资料,编写研究方案和具体实施计划,了解开展地理信息系统应用研究的全过程,如建立森林资源地理信息系统,包括小班图形(空间)数据和属性数据(树种、年龄、直径、树高等)的采集,图形数据和属性数据的编辑和处理分析、专题图的制作等。
三、对高等林业院校GIS教学的几点建议
(一)编写适合专业特点的教材
高等林业院校开设地理信息系统课程的目的是将其应用于林业,因此学生应掌握的内容及其深度等要有别于地理信息系统专业学生的学习内容。而要做到这一点,就要编写适合林业院校专业实际的地理信息系统教材,使教材内容尽可能系统化,事例尽可能专业化,这样便于教和学。 (二)重视GIS教师的培养
教学质量的保障有赖于高质量的教师队伍。地理信息系统要求与专业(生产)结合,只有这样才能发挥其在生产决策、管理中的作用。这就要求从事地理信息系统教学的教师应具有双重的专业背景知识。但现实中,这方面的教师通常只具有单一的专业背景,这在一定程度上影响了教学质量的提高。因此,高等林业院校要重视地理信息系统教师人才的培养,对没有地理信息系统专业背景知识的教师,可以采取委托培养的方式,派其到地理信息系统专业进修、学习:相反,对有地理信息系统专业背景而没有林业专业背景的教师,要鼓励其在职进修,掌握林业专业的基本知识,了解林业的发展对地理信息系统技术的需要。
(三)改善实验教学的基本条件
院校扩招以后,受影响最大的还是实验教学。实验教学资源的增加赶不上学生人数的增加,限制了实验课开设的次数和内容,影响了教学质量的提高。因此,学校要在实验教学上“做文章”,通过开放中心实验室、网络实验室等,为学生学习创造更多的机会。
另外,要改进理论和实验教学的方法和手段,以学为中心,开展启发式教学,组织兴趣小组开展学生知识创新活动;利用多媒体、网络资源促进理论和实验教学效果的提高。
(三)改进教学方法和手段
地理信息系统具有综合性和抽象性的特点,其教学仅凭一本书、一支粉笔是不够的,必须运用现代的教学方法和手段。因此,在教学方法上,我们强调启发式、互动式教学,对一些抽象的问题,尽量列举一些与本专业相关的事例进行说明。如以某一区域森林资源为例来解释什么是空间数据和属性数据;在讲授遥感、地理信息系统和全球定位系统三者之间的关系时,让学生自己动手进行数据采集、定位、分析。在教学手段上,开展多媒体课件建设,使用多媒体进行教学。地理信息系统教学中有些内容的讲解,通过多媒体用表格或图件进行讲解显得直观明了,易于让学生理解接受:同时,通过多媒体课件的运用,减少了不必要的黑板板书时间,解决了课时量压缩与教学内容多之间的矛盾,加大了每节课的信息量。
(四)坚持教学与科研、生产紧密结合
高等林业院校学生学习地理信息系统,重要的是掌握应用技能,要能利用地理信息系统技术解决科研和生产中的现实问题。因此,在教学中,要结合科研项目和林业生产实际,让学生利用地理信息系统技术开展诸如森林资源、土地资源以及森林景观评价等方面的研究;教师在明确学生研究内容的基础上,让学生自己查阅文献资料,编写研究方案和具体实施计划,了解开展地理信息系统应用研究的全过程,如建立森林资源地理信息系统,包括小班图形(空间)数据和属性数据(树种、年龄、直径、树高等)的采集,图形数据和属性数据的编辑和处理分析、专题图的制作等。
三、对高等林业院校GIS教学的几点建议
(一)编写适合专业特点的教材
高等林业院校开设地理信息系统课程的目的是将其应用于林业,因此学生应掌握的内容及其深度等要有别于地理信息系统专业学生的学习内容。而要做到这一点,就要编写适合林业院校专业实际的地理信息系统教材,使教材内容尽可能系统化,事例尽可能专业化,这样便于教和学。
(二)重视GIS教师的培养
教学质量的保障有赖于高质量的教师队伍。地理信息系统要求与专业(生产)结合,只有这样才能发挥其在生产决策、管理中的作用。这就要求从事地理信息系统教学的教师应具有双重的专业背景知识。但现实中,这方面的教师通常只具有单一的专业背景,这在一定程度上影响了教学质量的提高。因此,高等林业院校要重视地理信息系统教师人才的培养,对没有地理信息系统专业背景知识的教师,可以采取委托培养的方式,派其到地理信息系统专业进修、学习:相反,对有地理信息系统专业背景而没有林业专业背景的教师,要鼓励其在职进修,掌握林业专业的基本知识,了解林业的发展对地理信息系统技术的需要。
(三)改善实验教学的基本条件
[关键词]高校 GIS教育 专业 人才培养
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)20-0015-03
一、引言
自1991年联合国亚太环境规划署视察并援助安徽GIS技术项目以来,安徽GIS产业走过了20年的发展历程,全省各行业GIS技术应用蓬勃发展。近年来,随着GIS产业的发展纳入《中国国民经济与社会发展第十一个五年规划纲要》,安徽省GIS产业已初具规模,市场需求旺盛并快速发展,使得我省乃至全国对GIS相关专业的人才需求日益增加。
为全面掌握安徽省GIS教育现状,安徽省地理信息中心组织调查了有关高等院校、科研院所及企事业单位,并结合相关统计资料、教育科研网、中国教育在线及各高校招生就业等网站进行综合调研,在此基础上总结了安徽省高校GIS教育和人才培养的现状,结合社会需求分析了存在的问题,并提出建议,为安徽GIS教育水平的提升提供参考。
二、安徽省高校GIS教育现状
(一)GIS专业设置现状
截至2012年底,宿州学院地球科学与工程系已系统开展了GIS相关专科教育;已设置并招收GIS专业本科生的有滁州学院、合肥工业大学、安徽师范大学、安徽理工大学、安徽建筑大学、安徽科技学院、安徽大学、池州学院和铜陵学院等9所高校。
其中,滁州学院GIS本科专业2009年被教育部遴选为国家级特色专业建设点,安徽师范大学GIS本科专业设立“安徽自然灾害过程与防控研究”省级实验室、“资源环境与地理信息工程”省级高校工程技术研究中心。合肥工业大学、安徽师范大学、安徽理工大学拥有培养GIS专业人才的硕士点,全省没有GIS专业的博士点,但部分院校已陆续开展GIS相关专业的博士培养工作。
(二)GIS本科专业发展
因为针对研究生的教学方式、培养方案与本科生差别较大,与生源专业、导师研究方向等多种因素密切相关,具有差异化和个性化等特点,且安徽省GIS专业硕士点较少,招生时间不长,招生人数不多,因此安徽省高校GIS教育主要集中在本科生的培养上。
自2001年合肥工业大学开设GIS本科专业以来,安徽师范大学、安徽理工大学等高校也陆续开设GIS本科专业,随着各学校师资力量的壮大和软硬件的加强,招生人数也逐年上升,全省高校面向全国每年新招GIS本科专业学生由2001年的30余人增加到2012年的600余人,为我省乃至全国培养了一批GIS专业人才。以下将分析安徽省已完成四年度GIS本科教育的6所高校GIS教学情况。
(三) GIS本科专业课程体系建设
1.课程构成
合理的课程设置,尤其是专业核心课程的设置,是GIS人才培养体系建设中的重要问题。据调研,GIS本科专业课程体系主要由以下几部分构成。
(1)公共基础课:是教育部或所在高校指定的必修课程,包括数学与自然科学类、计算机基础类、语言类、人文社会科学类、经济管理类、体育艺术类等。
(2)公共选修课:由各高校统一安排,学生根据个人兴趣爱好在通识教育课程中选取学习的课程,它有利于扩展学生的基础理论知识,构建更科学、合理的知识结构。
(3)专业基础课:指与专业知识、技能直接联系的基础课程,是必须学习掌握的课程,主要包括测绘类、计算机类、地理类、其他类等。
(4)专业选修课:指学生根据专业的培养要求与自己的学习方向有选择地学习的课程,有利于拓宽专业知识面与应用技能,并为发展特定方向的研究能力奠定基础。
(5)实践及其他:主要包括课程设计、社会调查、实习、毕业论文、军训、公益劳动等。
2.课程设置及学时划分
GIS是多学科相互融合交叉的,因此地理类、计算机类、测绘类和GIS类的课程组成了GIS专业课程的基础。各校总学分设置相差不大,但在课程构成上各有侧重。在偏工科为主的合肥工业大学、安徽理工大学、安徽建筑大学等院校中,应用性较强,高等数学等公共基础课程在总学分的比重较大,均在30%以上,其中安徽理工大学公共基础课比重最大为39.5%。而偏理学的安徽师范大学、滁州学院、安徽科技学院更侧重地理类、计算机科学类及GIS类课程的教学,专业基础课在总学分中的比重较大,均在35%以上,其中安徽师范大学比重最大为51.2%。公共选修课各校学分设置基本类似,比重差别不大。安徽理工大学、安徽建筑大学、滁州学院和合肥工业大学专业选修课比重较大,均在13%以上,体现了对学生个人兴趣和研究方向的重视与培养。
3.实验与实践环节设置
GIS是综合性的交叉学科,也是实践性极强的学科,仅靠课程是远远达不到培养目标要求的,还要从提高学生的实践能力和创新能力上下功夫,设置丰富的实践类课程。通过几所高校调研,我省GIS本科生实践课内容一般有如下几个方面:入学教育、军事训练、社会实践和公益劳动等;专业实验课教学;创新实验和素质拓展;生产单位实践及毕业实习、论文设计。
目前6所高校已建立GIS专业实验室,基本满足学生上机实践的需要,其中安徽师范大学实验室数量最多,面积较大,安徽理工大学GPS等相关测绘硬件设备最多。地理信息系统、测量学、地图制图、图形图像处理等课程实习都涉及专业软件,专业软件平台主要有ArcGIS、SuperMapGIS、MapGIS、Mapinfo等GIS软件,ERDAS、ENVI等遥感软件,南方CASS等数字测图软件。
(四)师资力量
师资力量是科学规范的教学过程的首要保证,高素质的教师队伍不仅要求教师要有较高的专业知识、良好的个人品质,而且整个队伍的专业结构、年龄结构、学术结构、职称结构、学缘结构等方面必须保持合理。根据2010年底各高校反馈数据,6所高校GIS本科专业师资力量,博士学历42人,硕士学历55人,本科学历3人;助教9人,讲师56人,副教授24人,教授11人,学术带头人6人,集中于硕士学历,讲师职称。教师人数滁州学院最多,安徽理工大学次之,安徽建筑大学和安徽科技学院最少。专业结构对比分析,合肥工业大学偏GIS,安徽师范大学和滁州学院偏地理,安徽理工大学和安徽科技学院偏测绘。从教师年龄结构来看,各高校35岁及以下青年教师比例较大。
三、安徽省GIS产业人才需求
安徽省GIS产业应用范围从最初的土地规划、资源管理、水利防汛扩展到了几乎所有与空间信息相关的各行业,根据ESRI中国(北京)有限公司2009年不完全统计数据显示,其公司ARCGIS产品2005年-2009年在安徽的销售量分别是2004年的3.9倍、5.7倍、14.7倍、19.3倍和22.4倍。ARCGIS作为全球使用量最大的GIS平台产品,其在安徽省的销售增长比例,客观地反映出安徽省地理信息系统应用快速增长的态势。GIS多元化应用、快速发展的局面使得我省对GIS专业人才的需求也呈现出多层次的趋势,因此,有必要对我省GIS人才需求进行探讨,以利于各高校完善学科建设,优化人才培养模式,培养出适应社会多层次需求的GIS相关专业人才。
(一)事业单位公开招考及高校人才引进
省直事业单位对GIS专业人才的需求主要集中于遥感与地理信息系统、与GIS相关的测绘工程及计算机等专业,学历层次以本科及以上学历为主,近两年人才需求量加大。与省直单位相比,各地市对测绘工程、摄影测量与遥感等GIS相关专业人才的需求集中于传统的国土、城建、测绘管理、规划、水利等行业,学历层次均要求在本科或硕士,除个别岗位注明适合男性外,其他岗位无性别要求。
目前我省很多高等院校现有GIS专业教师中部分是从其他学科通过短期培训或自学方式转入本专业的,可能存在研究、开发和应用的实践经验较少的情况,需要加大专业培训力度和人才引进来提高学校的整体GIS教学水平和大型科研项目实施能力,这对提高学生毕业设计质量和实现人才培养目标至关重要。根据各高校反馈信息,目前我省各高校均有GIS专业人才引进计划,主要集中于遥感、GIS软件设计、GIS系统开发等研究方向。
(二)企业人才需求
近年来,安徽省一批软件企业纷纷涉足GIS领域,对GIS人才的需求也大量增加。各企业通过专业人才网站、行业或单位网站、论坛、人才交流会等方式招聘,类型包括程序员、资深开发、测试、技术支持、数据处理、市场、营销、项目经理、高层管理及其他。
本文调查了相关企业122个招聘岗位,按照类型进行分类,并统计性别倾向、学历倾向和注重角度等特点。目前所紧缺的GIS人才工作性质为技术类岗位,程序员(35%)和数据处理人员(24%)是目前最紧缺的,资深开发人员次之,因此技术研发类岗位将是未来一段时间内毕业生需求最多的方向。从性别倾向来看,目前正在招聘的岗位中56%基本不考虑性别差异,但是仍有39%的岗位倾向选择男性,与倾向女性的5%有较大差距。从学历来看,本科生(38%)需求最大,硕士和专科生次之,但是也有相当的岗位不限学历,因为从企业注重的角度中可以看出,未来发展潜力和动手操作能力,短期内尽快上岗是最重要的,而学生的在校成绩、是否学生干部等不是企业最关注的角度。
四、面向需求的GIS人才培养存在的问题
教师队伍和课程设置有进一步改进的空间。由于近几年来我省GIS产业发展较快,GIS专业毕业生就业率较好,很多高校纷纷申请开设GIS专业,但是各校的师资力量和教学设备实际并不能完全满足教学要求,部分院校师资力量不足,GIS专业技术力量有待提高。
学生的实践和创新能力有待进一步提高。GIS实践性极强,需要通过实践课程来提高学生的实践和创新能力。各高校虽设置了较丰富的实践课体系,但仍然存在着部分毕业生编程基础较差,不能满足社会需求的情况。
五、对策与建议
根据社会需求确定各高校专业培养目标,调整和优化人才培养方案。各高校教学思路、教学目标与课程设置应顺应社会需求做出新的调整,按照社会各行业的需求来制定GIS专业人才培养的目标。在保持原有专业特色的情况下,进一步加强复合型人才的培养。目前,部分高校对GIS专业人才培养方案进行了大幅度的修改,并积极采用工程教育(CDIO)理念和教学大纲,将会对GIS专业人才培养起到积极的作用和深远的影响。
加强专业核心课程师资队伍建设。各高校应针对现状有选择地引进计算机、地理、GIS、遥感及测绘等专业教师,充实GIS专业教师队伍,提高综合实力,鼓励优秀青年教师进行在职教育,提高GIS专业师资队伍的素质。注意开展教师梯队人才建设,培养学术带头人,定期开展核心课程教学观摩或教学经验交流活动,逐步提高核心课程授课教师水平。
加强专业实践环节的重视程度。加强实验室和实习基地的建设,培养学生动手解决问题和学术创新能力;加强毕业论文的实践性,与学校的科研项目挂钩,让学生参与解决实际问题,使能力较强的学生参与基础软件或应用系统的研发;充分利用社会资源为学生创造实践机会,安排到相关3S企业、生产单位及各级地理信息中心进行挂职锻炼,提高综合能力。
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