地方農業院校地理信息科學專業人才培養的探索與思考

朱泰峰 汪露 黃宏勝 趙麗紅 戴崴巍 黃鶴聲

摘要 建設“新農科”是新時代高等農林教育發展的必然選擇，如何培養綜合素質優秀的涉農類高級應用型人才是地方農業院校人才培養的一個重要命題。本文以江西農業大學地理信息科學專業為例進行實證研究，回顧了地方農林院校地理信息科學專業的發展歷程與教學改革創新，分析了專業人才培養中存在的問題，并提出了“新農科”背景下構建有農業院校特色的地理信息科學人才培養模式的幾點建議，旨在優化人才培養方案，豐富地理信息科學專業多元化發展格局，同時也為同類院校地球科學類本科專業人才的培養提供參考。

關鍵詞 地理信息科學；人才培養方案；課程設置；實踐教學

中圖分類號? G642? ?文獻標識號 A

文章編號 1007-7731（2023）09-0179-05

“新農科”建設運用現代化科學技術改造提升現有涉農專業，以適應新產業、新業態的社會發展需求[1]，是新時代高等農林教育發展的必然選擇。我國地理信息科學專業的本科招生單位大致可分為8種類型，包括師范、工科、綜合、農業、林業、財經、科研院所和軍事院校，其中師范類院校占比最高，農業、林業、財經、科研院所和軍事院校等綜合占比約15.29%[2]。雖然農業院校地理信息科學專業招收本科生在全國占比不高，但農業院校的地理信息科學專業具有非常鮮明的特色，不僅與傳統涉農專業融合發展，而且兼具現代信息技術特色，是我國地理信息科學高等教育不可或缺的發展方向，也是多元化發展格局的重要組成部分。地理信息科學作為一門綜合性學科，具有綜合性強、社會適應面廣等特點，該專業畢業生在涉及空間數據的領域均可就業，包括學校、政府機關、企業、事業單位等。部分農業院校地理信息科學專業與土地資源管理專業深度融合，畢業生可在自然資源調查與評估、國土空間規劃、土地整治與生態修復等多個領域實現無縫就業[3]。

專業人才培養方案修訂是全員育人、全程育人、全方位育人（簡稱“三全育人”）的重要環節，教育部要求每4年對專業人才培養方案進行修訂。以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，新一輪本科人才培養方案修訂工作提出構建與學校辦學定位相適應的本科人才培養體系，以“一流本科教育”和“四新”建設為契機，按照“加強基礎、拓寬口徑、注重素質、提高能力”總體要求，不斷完善課程體系設置，改革教學內容和教學環境[4]。“新農科”建設背景下，如何培養綜合素質優秀的涉農類高級應用型人才需要地方農業院校重點進行研究。為此，本文以江西農業大學地理信息科學專業為例進行實證研究，旨在分析才人培養中存在的問題并給出建議，進而優化人才培養方案，為同類院校地球科學類本科專業人才的培養提供參考。

1 地理信息科學專業現狀

1.1 專業建設基本情況

江西農業大學地理信息科學專業創辦于2004年，并于2005年開始招生，是江西省一流學科覆蓋專業，由土地資源管理專業中土地遙感與信息方向發展而來。隨著國土行業的蓬勃發展，地理信息科學的交叉特點不斷演化和改進，培養了一大批綜合素質高的國土資源信息化應用與創新人才，形成了與土地資源管理專業優勢互補的發展態勢。

專業采用“3+1”新型人才培養模式，有機融合學科專業建設與人才培養，注重科研成果應用于教學實踐，本科生在校期間深入學習地理信息科學與土地資源管理專業的理論知識，通過參加社會實踐和專業競賽，逐步理解和掌握土地資源管理方向的地理信息科學應用特點，由此形成的“以賽促學”實踐教學特色鮮明。

1.2 師資隊伍及學生情況

專業教師共21人，其中博士20人；教授5人、副教授4人；博士生導師2人、碩士生導師7人；國務院特殊津貼獲得者1人，江西省“新世紀百千萬人才工程”1人，“贛鄱英才555工程”人選1人，江西省教學名師1人。教輔人員3人，高級實驗師2人。目前，地理信息科學專業面向全國招收本科生，在校學生171人。近年來，在校學生積極參與ESRI杯大學生GIS大賽、全國大學生創新創業大賽等各類活動，專業學習氣氛濃厚。

1.3 教學條件及環境

地理信息科學專業隸屬學校土地資源管理系，現有4個專業教學實驗室，包括GIS實驗室、遙感實驗室、土地規劃實驗室、土地資源實驗室，擁有近800 m2的實驗場地。擁有滿足師生教學和科研所需的儀器設備，包括高檔微機100多臺，IBM服務器，80TB在線磁盤陣列，圖形輸入用數字化儀4臺（CALCOMP A0和勝馬A1），輸入用工程大型掃描儀（A0、彩色A1）2臺，惠普超大幅面彩色繪圖儀3臺（A0 plus 1臺，A0有2臺）；大型地理信息系統軟件ArcGIS、圖像處理系統ERDAS/ENVI、國產地理信息系統軟件MapGIS（K9，網絡版），網絡版土地整治軟件GLand等服務于海量空間數據的存儲與計算；大疆M600無人機1臺、大疆M300無人機平臺（搭載P1）1臺、精靈多光譜無人機1臺、RTK無人機4臺、Pro 2.0無人機2臺，基站式GPS一套服務于高精度數據調查；構建了實驗室內部高速網絡，擁有覆蓋江西省電子地形圖和多年衛星遙感數據資料，長期訂閱多種中、外文專業學術報刊。

1.4 課程設置情況

課程體系設置方面，地理信息科學專業畢業總學分不超過160學分（其中課內總學分為120學分），必修課79學分，選修課最低42學分，課外實踐教學39學分。在選修課學分中，農業科學與技術類、人文社科類、經濟與管理類和藝術與體育類等公共選修課不低于6學分，專業類選修課不得低于36學分。該專業教學計劃課內總學時為2 068學時（121學分），其中必修課1 364學時，占總學時的65.96%，選修課704學時，占總學時的34.04%；課外實踐教學累計39學分，約占總學分的24.38%。實踐教學環節（包括課程實驗、專業教學實習等實踐教學）共60學分，占總學分的37.50%。

1.5 就業情況

2019—2021年，本科專業升學率分別為26.32%、23.07%和18.60%，就業率分別為89.24%、89.74%和90.70%。學生就業方向為高等院校及科研院所從事教學科研，國土、水利、交通、城建和規劃管理等領域從事與地理信息相關的空間數據生產、測繪遙感應用、GIS設計開發、地理信息的社會化服務等工作。

2 存在的主要問題

2.1 課程設置不夠完善

人才培養體系離不開合理的課程設置[5]。按照學生能力培養的實現途徑，地理信息科學專業課程體系（2018版人才培養方案）將課程劃分為三大模塊。第1類為空間數據分析與處理類課程，重點培養本科生空間數據分析與處理能力；第2類為設計與開發類課程，重點培養本科生的地理信息系統設計與開發能力；第3類為行業應用類課程，重點培養本科生將地理信息科學應用在國土、資源與環境行業的能力。第1、3類模塊本質上都屬于數據分析和處理類課程，設置比重過大容易導致部分內容重復講授，設計與開發類課程則面臨著與其他模塊銜接不暢等問題。此外，課程體系與思政元素結合仍需進一步加強。

2.2 師資隊伍建設不足

雖然當前專業人才隊伍在不斷壯大，但仍跟不上學科發展的需求，尤其缺乏高層次、高水平的學科帶頭人。受教師隊伍人員流動影響，學科專業的生師比略顯不足，至少還需引進具有博士學位的中青年教師3人以上。近年來，盡管該專業教學研究經費在逐年增加，科研實力不斷增強，科技成果不斷涌現，但國家級、省部級的科研和教改課題還有待進一步突破，標志性教學和科研成果有待凝練，參與社會化服務的水平有待提高。

2.3 激勵機制有所欠缺

現行的考核評價制度難以激勵教師全身心投入教學，一方面，學校評價指標過于看重科研，削弱了教師投入教學改革的積極性；另一方面，學校在課程建設、改革的經費支持力度不足，支持面不夠，從而影響了教師教學改革的積極性。

2.4 校外實踐教學基地的延續性不足

實踐教學能幫助學生快速掌握應用技能，有利于提高就業和升學率。學生在校期間參加易智瑞杯中國大學生GIS軟件開發競賽、土地利用規劃技能大賽等課外實踐活動和實習，對于理解和掌握專業知識的幫助較大。積極參加學科競賽，以賽促學，更容易強化學生應用知識的能力，提高就業能力[6]，也更容易讓學生通過研究生入學復試環節。校外實踐教學是實踐教學的重要內容，實習基地是本科生接觸社會實踐的重要窗口，但是受學生實習經費限制、安全因素的影響，統一管理的集中式的實習方式面臨不小的挑戰，在校外實習基地開展實踐教學的延續性存在明顯缺陷。學生由校外實踐轉為校內實習容易與一線生產脫節，難以接觸到社會化服務的新需求。此外，校內教師的實習指導、實踐過程的監督和控制、實踐結果與成果總結等方面也略顯不足，導致部分學生實習效果不明顯[7]。

3 人才培養模式的構建

3.1 課程設置的改革

2022年4月，通過對江西農業大學土地資源管理系開展的畢業生和在校生開展問卷調查，結果表明，得益于地理信息科學在自然資源管理等領域的重要應用，當前空間數據分析與處理仍有較高的社會需求，程序設計和開發的能力越來越受社會重視，表現在具備設計和開發能力的應屆畢業生就業面更寬，也更容易找到高薪酬工作。在空間數據分析與處理能力方向設置課程有利于學生就業，為專業創立初期大量培養社會緊缺人才提供了強有力支撐，但數據分析處理相關的社會供職待遇普遍下降，容易導致學生緩就業或難就業。

課程改革應秉持模塊化的內在邏輯，強化空間數據分析與處理類課程，兼顧設計與開發類課程，提高程序設計和開發能力的培養，增設社會應用需求呼聲較高的課程。通過整合并優化數據分析和處理類課程內容，加強主干課程資源建設，重點推進地理信息相關應用型教材編寫工作，形成一批具有高等農業院校應用型特色的課程資源與專業教材[8]，促進應用型人才培養。同時應加強設計和開發能力的課程建設，打通與其他模塊課程的隔閡。課程設置中考慮優化專業核心課程設計，進一步明確專業課程體系對畢業要求的支撐關系；增加遙感類課程比重，增設地理大數據技術與應用課程；增加人文地理或自然資源方面的課程；在專業基礎課和專業課教學中增加編程語言課選修課，如Python、GIS等。

以微黨課、微團課等形式及時融入思政課程和思政文化[9]。結合學校辦學特色以及國際化視角，把打造金課作為工作重點，建設更多的精品課程和一流課程。編寫相關的實踐性教學（實驗、短途實習、長途綜合實習等）教材和CAI教學課件等，形成完整的專業教材建設、選用的評價體系及制度。

3.2 師資隊伍建設

3.2.1 人才引進。在未來人才引進環節，做好專業背景與本科人才培養方向的一致性考量。加大地理信息科學專業教師的引進力度，重點引進博士或具有國內影響力的學科帶頭人。

3.2.2 教學團隊。每年選派1～2名教師參加專業課程的培訓進修，培養中青年骨干教師及學科帶頭人，掌握地理信息科學的前沿信息與國際化信息[10]。加大學科團隊的資源整合力度，鼓勵教師申報、承接各類課題，重點培育教師申報國家級項目，同時推進教師從事地理信息相關的基礎研發與應用研究工作，提升教師的科研水平與服務地方的能力。

3.3 教學環境的改革

3.3.1 激勵機制的改革。鼓勵教師積極申報省、校兩級的教改立項，對專業的課程體系、教學內容、教學方法和教學手段等方面進行研究，同時鼓勵學生參與教師的科研課題研究，推動教學改革，促進學科專業建設。舉辦形式多樣的學術講座，以該專業教授與副教授為骨干，面向廣大教師或學生進行學術交流，并聘請國內外同行專家講學，營造良好的學術氛圍。

3.3.2 教師教學方法。使用現代教育技術的多媒體課件授課，以其動感、直接、形象，激發學生的學習興趣，提高學生的參與意識。利用網絡教學平臺課程的數字資源建設，實現教學管理網上成績登錄、網上課程資源的獲取、學生參與教學評價等，提高工作效率。同時，積極聽取學生教學效果的反映，課堂教學中積極探索參與式、啟發式、探究式、討論式教學等多種方法，靈活運用課堂教學、課下小組討論、學生自學、學術講座、學生參觀等教學方法，激發學生的學習興趣和求知欲，引導學生主動參與、獨立思考，著力培養學生的學習興趣和能力、思考問題的興趣和能力、探究創新的興趣和能力，不斷改進教學手段、更新教學內容，以提升教學效果。

3.3.3 學生學習方式。鼓勵學生自主學習，督促和引導學生養成讀書的好習慣，增強學習技能、培養良好的自覺性和積極性。通過競賽參與、第二課堂等形式，引導學生主動學習，豐富求知內涵，提高學生的審美情趣和人文底蘊，樹立終身學習的理念，引領學生成長成才。

3.3.4 加強教學過程管理。改進課程考核方式，從單純的課程考試過渡到學習過程的考核，有意識地加大過程考核比重，采用開卷、大作業、小論文、上機或實驗操作等多種方式進行考查，逐步脫離死記硬背的呆滯形式，著重考察學生對知識的理解、掌握和綜合運用能力，培養學生主動學習的習慣。

3.4 教學實踐的改革

3.4.1 創新創業和實訓基地的改革。建立長效的校外實踐基地建設機制。擇優選擇校外實習基地，通過定期回訪、項目合作等方式，加深專業與校外實習基地合作力度，制定培養方案、聯合確定課程設置、聯合參與整個過程的培養等深度合作形式，提升專業實踐教學的質量。加強學生的創新創業能力培養力度，推進專業與國內知名企業的合作，鼓勵教師積極指導學生創新創業工作，重點支持教師帶領學生進行技術創新與產品研發工作，形成集校企合作研發基地、學生專業內自主創業、教師技術孵化為一體的地理信息類創新創業基地。

3.4.2 競賽模式的改革。專業競賽能夠鍛煉學生的動手能力和綜合能力[11]，推進學生參與各類專業競賽工作。教師應鼓勵和支持學生參加各類比賽，加強校級GIS技能大賽的組織工作、國家大學生GIS技能大賽等賽事推廣工作，形成一個穩定的校級、省級、國家級地理信息類專業競賽參賽模式。

4 結語

經過十余年的建設與發展，江西農業大學地理信息科學專業逐漸形成了重基礎、寬口徑、實踐性強、適應面寬的教學特點。目前以應用研究為主要建設方向，雖然與土地資源管理專業形成優勢互補的發展態勢，但對土地資源管理專業應用技術的研究創新動力不足，且與農業資源與環境專業、水利、旅游及環境科學與工程專業的結合尚不夠緊密，綜合發展存在較大差距。專業教學還應不斷適應“新農科”發展的需求，不僅要堅持與土地資源管理等國家一流專業的融合發展，還應加強與其他涉農專業的交流與合作。

同時，專業建設要圍繞國家地理信息產業發展的趨勢，面向新時期國家重大戰略需求，依托江西省鄱陽湖流域農業資源與生態重點實驗室，不斷優化課程設置及人才培養方案，凸顯地方農業院校地理信息科學專業特色，打造集地理信息科學、農業資源利用及土地資源管理為一體的地理信息科學應用平臺，為社會輸出更有競爭力的高階性優秀人才。

參考文獻

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（責編：張宏民）

基金項目 國家自然科學基金青年基金項目（42001232）；江西省青年科學基金項目（20171BAA218021）；江西農業大學校級教改課題（2018B2ZZ06）。

作者簡介 朱泰峰（1986—），男，江西人，博士，講師。研究方向：土地信息技術及應用、土地利用規劃、持續土地利用管理。