基于“實踐育人”理念的GIS專業實踐教學改革

王 莉，杜久升，景海濤，王世東，程結海

（1.河南理工大學 測繪與國土信息工程學院，河南 焦作454003）

基于“實踐育人”理念的GIS專業實踐教學改革

王 莉1，杜久升1，景海濤1，王世東1，程結海1

（1.河南理工大學 測繪與國土信息工程學院，河南 焦作454003）

地理信息科學（GIS）專業具有很強的實踐性，GIS專業應該秉承“實踐育人”的理念，培養的人才不僅要具有深厚的理論基礎，也要具備很強的動手操作能力和創新精神。在分析GIS專業實踐教學存在的問題的基礎上，對“實踐育人”教育理念進行研究，并在GIS專業實踐實施過程中進行了探索，從課程考試、綜合實習、科研活動和校外競賽等方面進行改革與實施。結果表明，重視以學生為主的實踐教學是提高GIS專業人才質量的有效方法。

GIS；實踐育人；實踐教學；改革

2012年，教育部《普通高等學校本科專業目錄》中將地理信息系統專業更名為“地理信息科學（geographic information science，GIS）”。GIS專業的畢業生不僅要具有深厚的理論基礎，也要具備很強的動手操作能力和創新精神，這些能力的培養不僅要靠理論教學，還需要結合適當的實踐課程，加強學生實踐能力是目前高校人才培養的核心[1-2]。 2012 年教育部《關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》中再次引入“實踐育人”的理念，可以看出國家高度重視實踐育人工作[3]。高校GIS專業的實踐教學改革也必須提倡“實踐育人”的理念。

1 GIS專業實踐教學存在的問題

1.1 專業課程設置不合理

多數高校的GIS專業是以地理、測繪和計算機等為基礎建立起來的。2010年的《中國地理信息產業高校畢業生就業報告》指出，畢業生和企事業單位均把“學校課程設置不合理，動手能力差”作為就業難的最主要原因[4]。通過對已畢業的學生調查發現，他們普遍認為大學所學專業課程內容繁多，沒有針對性，畢業后無法綜合運用所學知識進行相關應用。由于實踐課時比理論課時少，缺少針對專業應用的連續性和綜合性實驗。在實習形式上，通常是使用相同的數據做同樣的操作，提交的成果和實習報告也千篇一律，助長了學生的“應付”心理，難以達到實踐課程的真正目的，其中主要原因就是專業課程設置不合理[5-8]。

1.2 人才培養目標不明確

由于目前社會對GIS人才的需求主要分布在軟件研發、項目開發、技術支持、數據處理，外業數據獲取等方面，所以高校就應該從這幾個方面來對學生進行定位和培養，要明確培養的是應用型人才、專業研究型人才還是復合型人才，從這個角度來確定人才培養目標才能適應市場需求。應用型人才需要具有較強的動手能力和GIS技術，具有GIS設計和開發的能力；專業研究型人才需要有很強的專業素質，為今后繼續深造和研究建立扎實的理論基礎；復合型人才強調GIS在各領域的應用情況，不僅具有較強的技術還要能夠將GIS應用到各行各業中。

1.3 實踐教學考核體系不健全

目前高校GIS專業課考試大多是書面考試，缺乏實際動手能力的考核，學生實習成績也是根據上交的實習報告為依據，而學生的實習報告大多按照實習指導完成，千篇一律?，F階段市場需要具備一定專業技能的應用型人才，這就需要建立科學、完善和多元化的專業課考核體系，將理論知識的考核和實際動手操作能力的考核都納入到評價體系中，從而促進學生各方面的發展[9]。

2 “實踐育人”的教學理念

堅持實踐育人的教學理念，即“堅持理論學習、創新思維與實踐相統一，不斷培養學生服務社會的責任感、勇于探索的創新精神、善于解決問題的實踐能力”。在我國實踐育人的教學理念下，GIS專業實習改革的目標是“以學生為主，培養學生積極參與性、團隊合作精神和創新性思維”。

2.1 以學生為主的實踐教學

現代高等教育的教學理念越來越強調以學生為主，重視學生的發展，激發學生的學習興趣，培養學生的學習主動性和創造性[10]。實踐教學是訓練學生結合所學專業知識來解決實際應用領域中遇到的GIS專業相關問題，在實習過程中，教師應該把主動權交給學生，激發學習的主動性，自己制定實習計劃、自己總結，發現問題并解決問題，在實習過程中教師只是進行適當引導和實習總體內容的把握。

2.2 培養學生團隊合作性精神

在GIS專業實習中，學生根據自身能力揚長避短，自行組成實習小組，明確責任分工，不僅可以成功地完成實習任務，還可以在實習過程中發揮團隊成員優勢，實現小組成員自己的目標，取得具有實用價值的成果；同時在獲得知識過程中還可以培養團隊協作的精神，體驗團隊合作的樂趣，增進同學之間的合作與交流。在實習過程中，也尊重了學生的差異性，注重了不同層次學生的個性化培養，各自發揮優勢。

2.3 提高學生創新思維能力

GIS專業更應該創造出培養學生創新型思維的環境，引導學生充分地利用所學知識創造性地分析和解決問題，在解決問題過程中激發學習興趣。在GIS綜合實習過程中，學生自選題目，自己設計實習內容，并開發實現一個應用系統。根據專業知識和軟件操作技能積極思考，體驗創新的艱辛，享受實習的樂趣。

3 GIS專業立體式實踐教學模式

在深入研究了專業性質、學科特點、發展方向后，河南理工大學GIS專業在實踐教學中進行了一系列改革和探索，實踐課程課時逐漸增加，形成了課堂實習、野外實習、課程設計、集中實習、綜合實習和畢業實習6個方面的全方位、立體式、不間斷的實踐課程體系。在教學過程中，應用“卓越計劃”的改革成果，采用基于項目的教學方式逐年加強了2010～2013級學生實踐教學的學時比例，加強綜合性實驗的設計和應用。在教學過程中從課程考核、綜合實習等方面強化了GIS專業實踐能力的訓練。

3.1 課程考核改革

GIS專業課程包括GIS原理與應用、數字測圖原理與方法、攝影測量與遙感等13門專業課。多數課程配有實習，實習學時占總課時1/3。在課程成績考核方面，除了平時考勤、實習報告、實驗成果、作業等方式之外，增加了上機操作能力考核和面試答題方式的考核，既鍛煉了學生的動手操作能力，也培養了學生語言表達能力。

以《GIS原理與應用》課程為例，課程結束后，學生要進行面試和上機考核。學生根據人數分為6組，每組3名教師進行面試。具體面試流程為：①抽取面試分組及編號，面試前，學生隨機抽取面試分組及面試順序。②抽取面試題，每個學生從教師準備的題目中隨機抽取2題，題目涵蓋地理數據獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應用整個過程。③理論試題面試，學生根據題目進行回答，時間不作限制。④ 軟件操作，學生隨機抽取一個上機操作題目，應用GIS軟件進行操作，操作過程中，教師可以進行適當指導。

面試結束后，教師根據學生回答和操作進行綜合評分，分為不合格、合格、中等、良好、優秀5個檔次，面試成績占課程總成績30%。

3.2 綜合實習改革

河南理工大學GIS專業綜合實習按照GIS軟件工程的“可行性分析-需求分析-項目總體設計-詳細設計-編碼與測試-編寫報告-項目匯報”流程進行項目實施。通過開展GIS綜合實習，培養學生搜集資料、專題信息提取、空間數據建庫、空間分析、二次開發以及成果匯報的能力，為提高學生的各項綜合素質打下基礎。GIS綜合實習從內容上可以分為建立實習小組、小組討論確定實習計劃、需求分析、系統設計、成果提交和匯報5個環節（如圖1所示）。

圖1 GIS專業綜合實習流程及任務

1）實習內容。學生自行組織實習小組，依托這個實習小組，參與整個實習過程。在小組建立之后，指導教師詳細介紹實習將開展的工作，包括準備工作、實習注意事項、實習報告編寫要求以及考核方式等。為了提高GIS專業學生的遙感和GIS軟件動手操作能力，將GIS綜合實習按照GIS空間數據處理的過程將實習內容分為遙感影像處理、專題信息提取、空間數據建庫、空間分析和軟件開發5個部分。

2）提交成果。GIS綜合實習的考核主要包括平時考勤、實習成果和小組答辯的方式。實習成果主要包括項目報告、個人實習報告以及實習最終成果和各個階段的成果3個部分。項目報告主要考核學生項目設計實施是否合理，最終系統是否符合要求；個人實習報告是在小組實習報告基礎上重點突出個人工作的部分。小組答辯通過一個主要答辯人進行講解，并回答技術細節問題。各項考核分數所占比例為平時考勤20%、實驗成果40%、小組答辯40%。盡管一些同學認為有一定難度，但基本認同這種系統化的集中實習方式有助于提升GIS專業技能。

3）項目點評。通過學生提交的成果和與學生座談等方式對綜合實習改革所取得的成效進行了調查?？偨Y得出：①實習內容具有一定挑戰性，學生解決問題的能力得到了鍛煉，調動了學生對GIS學習的積極性和主動性。②提高了軟件應用和二次開發能力，特別是對遙感和GIS各類軟件綜合運用的能力有所加強，有利于將來的職業發展。③為希望繼續深造的同學做了鋪墊，提高他們的科研水平。

學生通過綜合實習提前預演了選題、收集數據、需求分析、空間分析、二次開發、提交成果以及答辯整個過程，提高了他們的綜合能力，不僅為畢業設計的順利完成做準備，也為畢業后走向社會打下堅實的基礎。

4 結 語

“實踐育人”的教學理念充分發揮了學生在實習中的主體作用，激發學生積極參與實習的自覺性、積極性。GIS專業實習作為專業課程的重要組成部分，是培養學生動手能力、創新精神的一個重要手段。實踐教學改革的目的正是培養適應社會需要的復合型人才。只有高校、教師和學生統一思想才能構建適應市場需要的實踐教學課程體系，培養適應各個應用領域的GIS專業人才，GIS專業畢業生才能走得更高、更遠，我國的地理信息產業才能快速、穩步發展。

[1] 鄭貴洲,趙雷．地理信息系統（GIS）專業實踐教學系統構建[J]．測繪科學,2010,35(5)：250-253

[2] 顧留碗,王春,王崠．面向應用型人才培養的GIS專業實踐教學體系構建[J]．測繪工程,2012,21(6)：89-91

[3] 教育部．教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見（教思政[2012]1號）［EB/OL］(2012-02-03)[2016-10-31]．http：//www．jyb．cn/info/jyzck/201202/ t20120203_476041．html,2012-02-03

[4] 章國平,汪燕春．當前高校與企業合作培養人才的困境與出路[J]．東華理工大學學報（社會科學版）,2009(3)：287-290

[5] 郭先春,李大軍,程朋根,等．GIS本科專業學生動手能力培養途徑探索[J]．東華理工大學學報（社會科學版）,2012,31(4)：389-392

[6] 邊馥苓．論我國地理信息產業、人才現狀與存在問題[J]．地理信息系統世界,2009(5)：29-34

[7] 張巧鳳,于紅博．GIS專業課程教學模式改革探索[J]．科教導刊,2015(10)：91-95

[8] 中國地理信息系統協會．2010 中國地理信息產業高校畢業生就業報告[R]．3s新聞周刊,2010(10)：38-44

[9] 朱磊．地理信息系統專業“五位一體”實踐教學系統構建[J]．教育教學論壇,2012(31)：167-169

[10] 邱德雄,謝武紀．“學”為中心：高校課程實踐變革的核心要義——以課程項目化實踐為例[J]．大學教育科學,2015(1)：48-53

P208

B文章編號：1672-4623（2017）06-0114-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.06.036

王莉，博士，主要研究方向為GIS和空間數據庫。

本 刊 聲 明

（本刊編輯部）

2016-11-02。

項目來源：河南理工大學教改重點項目（2015JG021）。

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