“3+1”人才培養模式下GIS課程體系與教學內容的整體優化

鄭春燕，胡華科，鐘廣銳，陳志云 (嘉應學院地理科學與旅游學院， 廣東 梅州 514015)

“3+1”人才培養模式下GIS課程體系與教學內容的整體優化

鄭春燕，胡華科，鐘廣銳，陳志云 (嘉應學院地理科學與旅游學院， 廣東 梅州 514015)

為了加強對GIS專業學生應用實踐技能的培養，部分高等院校已嘗試采用“3+1”人才培養模式。以嘉應學院GIS專業為例，圍繞“3+1”人才培養模式，針對實際教學中顯露出的問題，分析了整體優化GIS課程體系與教學內容優化的必要性，提出了理順專業課程之間的關系、減少不同專業課程在教學內容上的交叉重疊等改革思路，并給出了相應的實施方案，強調充分利用教師專長，將教學手段創新融入教學內容改革中。

人才培養模式；地理信息系統；課程體系；教學內容；教學改革

地理信息系統(GIS)屬于地理學科、測繪學科、信息學科、系統學科等學科之間的橫向交叉學科，也是一門技術性和實用性很強的技術學科[1]。2002年9月，嘉應學院在地理科學本科專業下開設了GIS課程，2005年被批準為新增專業[2-4]。經過10多年的建設，嘉應學院GIS專業已初步形成了一定的專業特色和辦學模式，著力于培養能夠適應21世紀社會主義現代化建設需要的、具有創新精神的應用型GIS人才[5]。據調查，我國GIS產業對人才的需求很大，但更需要動手能力強或有實踐經驗的人才[6]。為了進一步培養學生的專業實踐技能，加強校企合作，經過廣泛調研和反復商討、論證，2010年對人才培養方案進行了較大的調整，加大了實驗、實踐課的比重，并采用了“3+1”人才培養模式：學生前3年在校上課，第4年不安排校內課堂授課，主要在校外生產實踐。

在實行“3+1”人才培養模式的過程中，必須有相適應的專業課程體系、教學內容、教學方法等。筆者以嘉應學院GIS專業為例，圍繞“3+1”人才培養模式，針對目前顯露出的一些問題，探討如何整體優化專業課程體系和教學內容，并提出相應的改革措施?嘉應學院2013年地理信息系統專業綜合改革試點；2011年及2013年校級教改課題(JYJG2013207)。。

1 現狀分析

嘉應學院GIS專業從2010年開始實行“3+1”人才培養模式，每個學期均有實習或見習環節，具體專業課程安排和實踐教學環節如表1所示，不包括GPS技術及應用、地理建模原理等10多門任選課。第8學期按學校要求安排畢業實習和畢業論文(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、就業意向主修其中一門，輔修其他課程。

表1 GIS專業課程設置表(不含任選課)

注：(必,4)表示必修，4學分；(限，2.5)，表示限選，2.5學分；其他類似。

經過近3年的教學實踐，發現當前課程體系和教學內容還不能有效適應“3+1”人才培養模式，主要表現在如下。

1)在校學生學習任務加大 為了實行“3+1”人才培養模式，除了刪減部分專業課外，許多專業課程向前推了1個學期。一些重要課程(如地圖學、GIS原理及應用、.Net程序設計、遙感導論、數據庫原理等)被安排在大一、大二，與公共課如英語、高等數學、線性代數與數理統計等相碰撞，部分低年級學生感覺課程任務較重，學習壓力大。

2)授課課時不夠用 在總學分限定為160的前提下，由于實習、實踐課已占用了較多學分，校內授課的部分課程的學時、學分不得不有所刪減。專業教師普遍反映課時不夠用。若還是遵循以前的教學內容安排，不僅授課節奏要加快，還需給學生安排較多的課后學習任務，但學生明顯難以跟上進度，出現了一些顧此失彼、教學重點不突出的情況，降低了教學質量。所以，需要針對生源特點，在“3+1”人才培養模式下，探討如何進一步優化課程體系和加強整體教學內容的改革，以更有效的開展理論和實踐教學。

2 改革思路

以學生就業為導向，以“3+1”人才培養模式為前提，以提高教學質量為中心，以強化學生理論基礎和實踐應用能力為目標，對GIS專業的課程體系和教學內容進行改革。

1)注重專業特點，專業課程之間緊密銜接 圍繞GIS的基本功能(包括空間數據獲取、數據組織與入庫存儲、數據編輯與處理、空間分析、二次開發、地圖可視化輸出等)，安排自然地理學、測量學、遙感原理、空間數據庫、地圖學、GIS原理及應用、空間分析、.Net程序設計、GIS設計與開發等專業課程。專業課程之間承上接下，先基礎、后提高，如大一安排自然地理學和測量學，使學生建立地理空間的概念，掌握獲取空間數據的一種手段；大二先后安排地圖學、GIS原理及應用等，地圖是可視化表達和傳遞地理信息的重要手段，學生通過學習地圖學培養空間認知、地理思維能力及繪圖實踐技能[7]，而GIS是在計算機制圖、地圖分析等功能上發展起來的；在大三安排空間分析課程，要求學生熟練運用已學的GIS理論知識和GIS軟件解決實際問題。

2)正確處理專業課程之間內容上的交叉重疊 GIS學科的交叉性造成了課程內容上的一些重疊，如測量學、地圖學、GIS原理及應用均有數學基礎(如地圖投影、分幅編號等)相關的內容；GIS原理及應用含有空間數據庫的部分知識，與數據庫原理課程有內容上的交叉等等。若課程之間不進行協調，可能會出現：① 相同的內容在多門課程上反復講授，占用了較多課時；② 一些重點內容雖然多門課程均有涉及，但因誤以為其他課程會講述而忽略。為了構建銜接緊密、逐步深入、理論與實踐相結合的“3+1”課程體系，需整體優化、協調各門專業課程的教學內容。

3)與時俱進，更新專業課程教學內容 GIS本質是一種計算機信息系統，在教學內容安排上對計算機新技術及其與GIS前沿應用的結合應予以高度重視[8]。GIS所涉及到的專業軟、硬件在不斷推陳出新，相關課程實踐教學內容也需相應更新[9]。如空間分析等課程所使用的ArcGIS軟件，可升級為“ArcGIS10.0”以上版本。GIS原理及應用可結合當前GIS技術發展熱點，如基于智能手機的微博、微信、GPS導航等的位置服務功能，不斷擴充教學內容。

4)將實踐性強的任選課安排在校外 為了提高教學效果和強化學生的實際應用能力，并減輕在校生的學習任務，以實習、就業為導向，考慮將GPS技術與應用、土地資源調查與評價、土地利用規劃、GIS軟件應用等部分實踐性強的任選課安排在大四，由學生結合校外生產實習需要和個人興趣有針對性的選學。任課教師針對學生的實習地點、實習內容來變換授課地點和教學內容。以學生所提交的論文、項目技術報告作為期末考核、評分的主要依據。

5)課程教學與專業第二課堂有機結合 為了激發學生學習興趣，培養學生應用創新能力，充分挖掘學生潛能，積極開展開放實驗、各類GIS競賽等，豐富學生的專業第二課堂活動。例如，結合測量學、地圖學、空間分析、GIS設計與開發等課程，鼓勵學生參與地圖制圖、GIS應用分析、二次開發等相關的全國性GIS競賽，有針對性融入與競賽密切相關的教學內容，或者布置一些專題實驗由學生選做，如大比例尺地面數字成圖實訓、ArcGIS制圖分析、C#開發實訓等，引導學生主動提高專業技能。

3 實施方案

課程體系和教學內容要能確保“3+1”人才培養模式的順利開展，提高學生的理論知識和實踐應用能力。

1)課程體系分塊，發揮任課教師專長 嘉應學院GIS專業任課教師分別來自中國科學研究所、中山大學、武漢大學、中國礦業大學等高校，多學緣交叉滲透，所學專業主要有自然地理、地圖學與GIS、計算機工程、測量工程等。可按學科性質將專業課程劃分為5大塊：地理、GIS與空間分析、測量與制圖、遙感、計算機技術。根據教師研究領域，分別安排1～2位專業教師負責每一類課程的教學內容改革。在授課安排上，每名教師有穩定的、符合自身專業特點的1～2門專業課，便于教學與科研有機結合。

2)教學手段創新與課程教學內容相結合 為了提高課堂教學效果，需要有針對性的進行教學方法、教學手段的改革:①導師講座法。大一GIS導論課以講座的形式開展，分別安排GIS課程設置與就業方向、GIS應用領域、GIS發展趨勢、遙感、GPS技術等內容，由若干名相關課程專業教師做講座，使學生從不同側面了解GIS，盡早明確學習方向。②課堂講授和課后選學的方式。任選課地理建模原理，模型構建涉及的方法多(地統計分析、空間聚類分析、模糊綜合評價、空間變異分析、趨勢面分析、主成分分析等)，由于課時有限，重點圍繞建模詳細講解兩、三種方法，其他分析方法安排學生課后選學。③案例教學法。如空間分析課程，設計諸如大型超市選址、土地適宜性評價、利用水文分析法提取山脊線、城市建筑日照分析等案例，逐步引導學生綜合運用專業知識、基于ArcGIS軟件解決實際問題。④移動教學法。融入現代信息技術，GIS前沿技術、GIS軟件應用等課程可嘗試采用移動教學法，任課教師上傳教學視頻、教學大綱、教案等教學資料至網絡共享，學生可以隨時、隨地借助智能手機等移動終端訪問教學網站[10-11]。通過發微博、在線留言的方式，學生之間可以隨時討論問題、交流學習心得，教師也可隨時與學生互動，答疑解惑并了解教學效果。

4 結語

嘉應學院GIS專業自成立以來就特別重視學生實踐技能的培養，2006年開始向社會輸送GIS人才，畢業生受到了用人單位的廣泛好評，部分畢業生已成長為業務骨干。由于GIS專業人才培養的問題在總體規劃、教學模式、教學內容、精品教材等方面還有很大的發展空間[12]，因而嘉應學院GIS專業將結合社會發展需要和自身特點銳意進取，不斷進行教學改革、教學創新。筆者旨在探討適應“3+1”人才培養模式的課程體系和教學內容，以期不斷提高教學質量，為社會培養更多高質量的GIS應用型創新人才，并為同類院校設置人才培養方案提供一些參考。

[1]湯國安,龍毅,李云梅.地理信息系統專業建設的探索與實踐[J].中國大學教學,2009(9):45-47.

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[4]鄭春燕.普通高師院校GIS專業課程設置探討[J].高師理科學刊,2006,26(2) :101-105.

[5]鄭春燕,胡華科.地方院校產學研合作的GIS實習基地建設探討[J].地理空間信息,2011,9(2):130-131,138.

[6]李天文,王林剛,李庚澤,等.地理信息系統專業課程體系建設研究[J].中國大學教學,2011(1):33-35.

[7]白云芳,孫玉梅,黃義忠.地圖學教學中學生空間能力的培養[J].測繪通報,2007(7):75-77.

[8]杜培軍,閆志剛.對地理信息系統專業計算機類課程設置的探討[J].測繪通報,2005(1):63-66.

[9]賈澤露.GIS專業實踐教學綜合改革研究[J].測繪科學,2007,32(6):199-201,211.

[10]琚春華,彭建良.基于移動學習的教學與實踐相融合的教學模式研究[J].中國高教研究，2012(12):107-111.

[11]任海峰,趙君.移動學習模式在教學應用中的特征分析[J].成人教育,2009(12): 60-61.

[12]羅明良,雷金蓉,翟有龍.地方高等師范院校GIS專業教育三三制探索[J].測繪科學,2012,37(5):232-234.

[編輯] 易國華

N4

A

1673-1409(2013)22-0132-03

2013-05-24

國家自然科學基金項目(41101351)。

鄭春燕(1975-)，女，博士，副教授，現主要從事空間信息智能化處理與地圖制圖綜合方面的教學與研究工作。