新工科和專業評估背景下《地圖學》課程的教學改革
——以宿州學院為例

方 剛

(宿州學院 環境與測繪工程學院，安徽 宿州 234000)

2017年2月20日，教育部發布《高等教育司關于開展“新工科”研究與實踐的通知》，各高等學校相繼開展了“新工科”研究與實踐活動，深化工程教育改革，不斷推進“新工科”的建設與發展?！靶鹿た啤贬槍Φ氖切屡d產業和傳統工科專業的升級改造。與傳統工科相比，“新工科”更加強調學科的實用性、交叉性與綜合性[1]。在“新工科”人才培養中對學生的核心能力提出了新的要求，主要包括五類核心能力: 知識能力、技術能力、學術能力、社會能力和個人效能[2]。根據教育部“新工科”建設要求、全面實施《安徽省五大發展行動計劃》、貫徹落實《一流學科專業與高水平大學建設五年行動計劃》(皖政〔2016〕115號)精神及《安徽省教育廳關于成立安徽省普通本科高校專業合作委員會的通知》(皖教高〔2017〕1號)文件精神，各專業均要培養引領經濟社會發展的創新創業型人才，地學及相關專業也不例外。為達到“新工科”及安徽省省級專業評估建設要求，培養社會發展所需的高技能人才，《地圖學》課程的改革也勢在必行。

《地圖學》課程是一門既年輕又古老的學科，是全國高等學校地學及其相關專業(如測繪工程、遙感科學與技術、地理科學、地理信息科學、自然地理與資源環境、土地資源管理等本科專業及地理教育、工程測量等?？茖I)的一門學科基礎課或專業核心課，課程開設面非常大。眾所周知，《地圖學》課程既是一門綜合性的學科，又是一門技術性非常強的應用學科。因此，《地圖學》課程在地學及其相關專業課程體系中都占有其他學科不可替代的地位。《地圖學》課程不僅是地學及其相關專業學生必須掌握的基本技能，還是“新工科”建設和素質教育中一項不可或缺的內容[3]。

《地圖學》課程在高等學校地學及其相關專業中具有承上啟下作用，不僅與中低年級地學學科基礎課程相銜接，而且為以后學習后續相關課程(如地理信息系統理論及應用(GIS)、遙感(RS)、全球定位系統(GPS)、測量學等)打下堅實的專業基礎?！兜貓D學》課程作為地理科學、測繪工程、自然地理與資源環境、遙感科學與技術、工程測量和地理教育等專業的學科基礎課或專業核心課，既包括理論教學，又包括實踐(上機)教學，教學內容豐富且知識面廣，對地學專業學生的能力、知識和素質的培養都具有深遠的影響。在確定《地圖學》課程教學內容上，一定要本著“實、寬、新、活”的基本原則，要求地學專業學生牢固掌握《地圖學》課程基本結構和系統功能及各子系統間的關系的基本知識，并且能熟練掌握和了解《地圖學》課程的現狀、熱點和前沿，使學生充分認識到《地圖學》課程在所學地學專業中的重要地位、善于從所學地圖知識中探求其內在規律、能運用所學的地圖知識去探索地學中與地球空間信息科學有關的問題[4]。

隨著“數字中國”“數字城市”“數字安徽”“數字宿州”建設的不斷深入，社會對地圖技術人員的需求量日益增大。為了達到“新工科”及省級專業評估建設要求，更好地促進宿州學院高水平大學建設，更好地促進地方經濟發展，更好地培養出高素質人才和應用型人才，更好地服務校企合作與產學研合作，加強《地圖學》課程改革建設顯得尤其重要，既可滿足學校培養“厚基礎、強技能、高素質”應用型專門人才的需要，也能滿足相關專業學生綜合、設計性實驗教學及科學研究需要。

一、《地圖學》課程的教學現狀與改革基礎

1.《地圖學》課程的教學現狀

宿州學院自然地理與資源環境、測繪工程、地理科學、遙感科學與技術、工程測量和地理教育等專業都開設《地圖學》課程，《地圖學》課程是這些專業的專業基礎課或專業核心課，既包括理論又包含實踐?！兜貓D學》在宿州學院各地學專業開課學期、理論課時、實驗課時、學分等隨著培養方案的修訂而變化(論文以地理科學和測繪工程人才培養方案為例進行介紹)，從2010年到2019年，本科人才培養方案經歷了四次修訂(詳見表1)。由表1可知，從2010年到2019年，地理科學專業《地圖學》課程總課時由64學時減少到54學時，而實驗課時先減少后增加，由24學時減少到10學時再增加到12學時，開課學期為第三或第四學期；測繪工程專業《地圖學》課程總課時出現先增加后減少現象，由56學時增加到60學時再減少到48學時，實驗學時出現先增加后減少再增加現象，由8學時增加到15學時，后減少到12學時再增加到16學時，開課學期主要為第一學期(極度不合理，因為大一新生第一學期開設《地圖學》課程，學生缺少地學思想和高等數學知識，《地圖學》課程學起來非常吃力)。

表1 地理科學與測繪工程專業《地圖學》課程開設情況一覽表

2.《地圖學》課程的改革基礎

《地圖學》課程通過十多年的建設，課程建設成效顯著：2005年，《地圖學》課程獲批宿州學院精品課程；2007年，《地圖學》課程獲批安徽省首批本科精品課程，“新升格本科院校地圖學教學改革與實踐”獲批宿州學院教學研究項目，《地圖學》課件榮獲宿州學院多媒體課件比賽二等獎；2008年，“新升格本科院校地圖學教學改革與實踐”榮獲宿州學院教學成果獎三等獎；2010年，《地圖學》課程獲全國第十屆多媒體課件比賽優秀獎；2011年，《地圖學》課件獲安徽省多媒體課件比賽二等獎；2012年，“《地圖學》精品課程建設的探索與實踐”獲宿州學院教學成果二等獎，《地圖學》課件獲第八屆全國高校計算機課件比賽優勝獎；發表《地圖學》相關教學研究論文3篇(關于新升格本科院校地圖學教學改革的幾點思考，《地圖學》省級精品課程建設的探討，地形圖圖幅編號計算變換的設計與實現)。這些成果的取得，為基于“新工科”和省級專業評估背景下的《地圖學》課程教學改革打下堅實基礎。

二、《地圖學》課程教學過程中存在的問題

目前，相對其他高校而言，宿州學院《地圖學》課程雖在教學改革方面取得一定的成果，但在教學過程中由于受到教學資源和傳統教學方法的限制，與省級專業評估和“新工科”建設要求還存在一定差距，主要存在的問題和不足有6個方面：

1.師資隊伍不穩定，教學水平參差不齊

《地圖學》專業教師數量不足，教學水平也參差不齊，且整體教學水平不高?！兜貓D學》專業教師只有3人，其中教授1人(已轉教其他課程，多年未教授《地圖學》)，副教授1人(已轉教其他課程，多年未教授《地圖學》)，講師1人。

2.教材建設缺失，選定的教材實用性不強

《地圖學》教材內容滯后于地圖制圖技術，這就造成理論教材內容落后于實驗，理論教學內容相對陳舊。上課選定的理論教材要么太難、要么內容太多、要么太陳舊，教材實用性不強，很難與應用型本科高校教學相適應，缺乏自編教材。

3.教師缺乏高質量教科研經歷，教學內容缺少新的教科研成果

《地圖學》課程前沿發展的速度比較快，而理論教學內容相對于實踐具有一定的滯后性，很多年輕教師由于教學經驗不足和科研水平有限，在課堂上不能及時將《地圖學》相關的最新科研成果補充到教學內容，導致《地圖學》課程教學質量不高。

4.課時嚴重不足，工程實踐能力得不到有效訓練

宿州學院本科人才培養方案基本2—3年變更一次，而且每次變化很大(見左側表1)，導致人才培養方案實施起來卻難以保證課堂教學質量?！兜貓D學》課程教學內容在不斷擴充更新，而課時數卻在不斷減少，地圖學的學科綜合性、交叉性在不斷加強[5]。例如，在2016年人才培養方案中，地理科學專業《地圖學》54學時(其中實驗10學時)，測繪工程專業《地圖學》48學時(實驗12學時)，實踐學時普遍偏低。一方面，教師在實際課堂教學中要按質按量完成教學要求；另一方面，又要注重學生動手能力的培養，二者是相互矛盾的。無論是10課時還是12課時的實踐學時，實踐學時都是很少的，導致《地圖學》課程實驗內容也相應減少，學生的工程實踐能力不能得到有效訓練，學生創新設計能力受限。

5.教學手段和教學方法落后

《地圖學》理論課還是采用PPT結合板書的傳統教學方式，很少利用“互聯網+”背景下的MOOC、翻轉課堂、微課及微視頻等新教學模式，教學手段和教學方法嚴重滯后。

6.制圖軟件多以盜版為主，正版軟件數量少

《地圖學》制圖軟件所需投入經費大，而宿州學院每年投入地學專業實驗經費非常有限，很難購買大批量最新的專業制圖軟件，這就造成正版繪圖軟件數量非常少，多以盜版軟件為主。

三、《地圖學》課程教學改革措施與成效

1.加強師資隊伍建設，提高《地圖學》課程教學水平

為了彌補《地圖學》專業教師數量不足，2019年引進2名地圖制圖學與地理信息工程專業碩士補充到《地圖學》課程教學團隊，使《地圖學》課程專業教師數達到5人，其中教授1人、副教授1人、講師1人、助教2人。為了提高《地圖學》課程教師的專業教學水平，2019年，選派2名教師到國內外高校技術深造學習，其中1名教師到安徽師范大學進行訪問學者一年，1名教師到美國伯米吉州立大學研修半年。

2.加強課程教學現狀的調查研究，改革教學內容和教學體系

根據“新工科”專業建設要求和安徽省省級專業評估要求，通過對省內外高校地學及相關專業《地圖學》課程教學現狀的調查研究，在認真梳理調查結果和總結地學各專業特點的基礎上，對《地圖學》課程現有教學內容和教學體系進行優化，與此同時，精簡理論課時(有些難而信息量大的知識點，以課程講座形式傳授)，適當增加實驗學時(詳見上頁表1中2019年人才培養方案)。

3.制定完整的《地圖學》課程教學大綱

根據“新工科”專業建設和安徽省省級專業評估文件精神，結合宿州學院地學各專業發展的特點，系統地總結《地圖學》課程教學內容方面的優缺點，制定了一套比較完整的適合地理科學、自然地理與資源環境、遙感科學與技術、測繪工程等專業的《地圖學》(含實驗)課程教學大綱，做到因專業和因人施教。

4.不斷補充和優化《地圖學》課程教學資源，努力打造《地圖學》課程“金課”建設

在《地圖學》省級精品課程建設基礎上，充分利用校園網及互聯網資源，利用課件獲獎優勢或資源，結合線上、線下和混合優質教學資源，深入研究《地圖學》課程教學方法與手段的改革，2018年已將《地圖學》課程建成宿州學院智慧課堂，“基于新工科和專業評估背景下的《地圖學》教學改革與實踐”獲批2019年安徽省教育廳教研項目。2020年計劃把《地圖學》課程建設成省級精品資源共享課或省級大規模在線開放課程或省級智慧課堂，與此同時，加強《地圖學》課程“金課”建設力度，不斷提高《地圖學》課堂教學效果。

5.加大實驗改革力度，不斷提升學生的工程實踐能力和創新設計能力

通過到省內外高校地學及相關專業的實地調研，充分利用《地圖學》線上、線下精品資源共享課和MOOC等優勢資源，適時精簡理論課時，適量增加實驗課時，結合“新工科”和省級“專業評估”文件精神及時調整實驗項目內容，加大力度對《地圖學》實驗課程的教學改革，調整后的實驗項目都是綜合性和設計性，更顯“新工科”特點，學生的工程實踐能力和創新設計能力不斷得到提升。例如，在2018年和2019年Esri杯中國大學生GIS軟件開發競賽中獲優勝獎5組，在2019年安徽省大學生GIS應用技能大賽中獲一等獎1組、二等獎3組、優勝獎6組，在安徽省第九屆大學生GIS技能大賽中獲二等獎1組，2018年在第十屆全國高校GIS技能大賽中獲優秀獎1組。

6.加大考試改革力度

通過實驗，研究《地圖學》課程考試內容和方式的改革，以及成績計算方法的改革，把《地圖學》課程實驗考試作為期末考試成績的一個重要組成部分(占40%)，而且實驗考勤和實驗報告成績納入平時成績考核，占平時成績的40%。

7.加大實驗經費投入，購買正版制圖軟件

針對正版繪圖軟件數量少，使《地圖學》課程建設達到“新工科”和省級“專業評估”建設要求，加大實踐經費投入，一次性購買了75個節點正版Arcgis10軟件，改變了過去繪圖以盜版軟件為主的局面。

四、結語

《地圖學》課程作為宿州學院地學類專業的專業必修課或核心課，在高素質人才和應用型人才培養中起重要作用。在“新工科”和省級“專業評估”背景下，《地圖學》課程的教學改革與實踐是一項復雜而長期的系統工程。針對新形勢下對人才培養的新要求，《地圖學》課程在教學過程中要不斷總結和反思，對現有教學內容、教學體系要及時進行調整，對教學方法與手段及時進行改進，切實加強實驗教學，注重學生動手能力和創新能力的培養，完善省級精品課程建設，積極改善教學條件，不斷提高《地圖學》課堂教學質量和教學效果，努力把《地圖學》課程教學打造成宿州學院的“金課”。