发布时间:2023-12-22 10:13:22
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1)缺少有影响力的学术带头人。地理信息科学专业的青年教师占多数,基本上都是从学校毕业就直接来校任教,缺少教学、科研的经验与积累,在教学与科研的双重压力下负担较重。因为地理信息科学专业没有知名度较高的学术带头人,在教学上未能形成鲜明的专业特色,与专业的办学历史不符,在科研上也没有确定某一明确的方向,各位教师各自为政,单打独斗,不能形成具有战斗力的教学科研团队,无法实现1+1>2的整体涌现性。
2)生源质量不高,师生双向不满。地理信息科学专业与城乡规划、土木工程等专业相比,录取分数线较低,由于社会大众对该专业不熟悉,往往招收的大部分学生都是在其他专业录满后调剂过来的低分生,生源的质量较差。因此,学生从入学开始就对专业不认同,缺少学习动力,这样在某种程度上也影响了教师的上课热情。学生抱怨教师工作不敬业,教学不投入、能力差,教学手段单一,讲课不生动。教师抱怨学生学习不认真,没有明确的学习目标,学习态度不端正。
3)课程设置不科学。地理信息科学是依托测绘工程而创办的专业,地理信息科学和测绘的专业课程各占50%,虽然拓展了学生的就业面,由于课程之间衔接不紧密,学生所学的地理信息科学专业课程不完整,尤其是开发类课程较少,使得地理信息科学专业的学生与测绘工程专业的学生相比,在测绘能力方面处于劣势,与中南大学、湖南科技大学等高校的地信专业学生相比,开发能力较弱,学生容易产生厌学情绪。毕业后绝大部分学生只能胜任数据处理工作,只有少数学生能够从事GIS开发方面的工作,限制了学生的全面发展。
1.2地理信息科学专业学风建设的机会
1)社会对高素质地理信息科学专业技术人才需求迫切。随着地理信息产业的高速发展,我国地理信息产业的总产值以30%以上的速度增长,到2012年就已突破2000亿元。产业的发展,促进了社会对地理信息科学专业人才的需求,特别是即懂技术又懂应用的中、高端人才。
2)院校领导重视。近两年,地理信息科学专业得到了学校、学院各级领导的重视,学校成立了湖南省城市规划信息技术高校重点实验室,地理信息科学专业的教师都是实验室成员,将地理信息科学专业的发展与城市规划相结合,为地理信息科学专业学风建设提供了平台。
1.3地理信息科学专业学风建设的威胁
1)社会环境影响。市场经济的发展为学生学习提供了优越的物质条件,但是也带来了一些负面影响,“读书无用”、“一切向钱看”等思想在大学生中普遍存在,使得一部分学生在学校虚度时光,沉溺于网络游戏中的虚幻世界,没有学习目标。
2)校园氛围影响。湖南城市学院是一所处于转型期的地方二本院校,学校在教学与管理方面并不能完全适应社会需求和学生的发展。校园的学习氛围不强,“功利主义”、“拜金主义”、“享乐主义”在校园中广泛存在,这些不良风气影响了部分学生的学习情绪,改变了一些学生的价值观,阻碍了优良学风的形成。
2学风建设改革措施
学生是学风建设的主体,教师在学风建设中起主导作用,而专业是学生学习的基本单位,专业学风对学校、学院和班级学风,以及学生个人都有非常大的影响。因此,可从如下几个方面进行地理信息科学专业学风建设改革。
2.1以思想教育为切入点,确定学生的主体地位学风建设的关键是解决学生学习的思想问题,通过主题班会、一对一交谈等思想教育形式帮助学生树立正确的人生观和价值观。
2.2做好入学教育,培养学生的专业认同感新生对专业不了解,大部分学生并没有将地理信息科学专业作为第一志愿填报,因此,在入学教育时将专业介绍和学风建设的教育作为重点,使学生从了解专业到热爱专业,以积极的心态面对学习。班主任、辅导员和专业教师应根据不同的学生,采用具体的方式,尽快确定学习目标,以激发学生对专业的学习兴趣。
2.3以科学的管理制度,促进专业学风建设制定具有可操作性的奖惩制度、考试管理制度、计划管理制度、教学过程管理制度、质量管理制度等,保证地理信息科学专业的教学工作有步骤、有计划地进行。通过这些制度规范师生的行为,做到有章可循,更利于形成公平竞争的环境和良好学风。
2.4深化教学改革,培养学生的创新意识地理信息科学是一门交叉学科,知识更新快,应按其知识体系设置专业课程,厘清各门课程的关系,保证本专业的学生能够掌握数据采集、数据处理、系统开发与应用等不同环节的知识。把握社会对技术更新的需求,及时调整教学内容,将市场急需的、先进的科学技术传授给学生。通过大学生导师制,以大学生创新性项目和开放性实验为载体,培养学生的创新意识和学习主动性。
2.5加强师资队伍建设,以教风促学风通过引进有影响力的学者作为地理信息科学专业的学术带头人,在科研和教学方面确定方向,指导年轻教师快速成长,在较短的时间内形成战斗力和协同竞争的良好氛围。教师教学水平的不断提高和严谨的治学态度,在教学中将直接影响到学生的学习态度。
2.6开展积极向上的文化活动,营造良好的学习氛围围绕学科专业,开展丰富多彩的文化活动,如GIS文化节、GIS技能大赛、学术讲座等,让学生尽快融入到大学生活中来,同时也拓展了学生的视野,激发了学习的热情。
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.07.037
Reform and Practice of Physical Geography Differentiated Teaching
WANG Tao
(College of Geomatics, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an 710054, China)
Abstract Physical geography has opened in ecological environment majors, resources protection majors, even engineering majors of many domestic universities, that reflecting the basic position of many professional training of physical geography. Combined with the author's practice of physical geography in undergraduate teaching, the conclusion physical geography teaching should be implemented with different major was obtained. By differentiated instruction, physical geography knowledge related to student's profession will be training well and promote the integration of student's professional knowledge and physical geography knowledge.
Key words basic course; differentiated instruction; physical geography
0 引言
自然地理学作为一门重要的基础课程,在众多高校的生态环境、资源保护、土地科学、地理科学等,甚至测绘工程类专业得到开设,促进了相关专业学生对自然地理学的科学认识。①由于高校性质的差异,如综合性高校、师范类高校、农林类高校及地矿类高校等,自然地理学课程在开设过程中,教授内容存在较大的差异。②③受到高校自身发展过程的影响,对于自然地理学教学历史较长的高校,其自然地理学教学内容更为丰富,理论教学、实践教学、以及实验教学等得到更多的应用。④
作者所在测绘科学与技术学院以测绘学为基础,先后开设地理信息科学(原地理信息系统专业)、自然地理与资源环境(原资源环境与城乡规划管理专业)和遥感科学与技术本科专业。目前,以上4个专业均开设自然地理学课程,但课程性质在专业间存在的差异,课程教学学时也存在差异。比如测绘工程和遥感科学与技术专业为32学时、地理信息科学和自然地理与资源环境专业为48学时。
针对测绘类和地理类专业中自然地理学课程性质、教学学时的差异,作者认为,测绘类专业与地理类专业应该在教学内容与教材选择及建设、实践教学环节等方面开展差异化教学。
1 教学内容与教材建设
1.1 教学内容的差异化
自然地理学课程覆盖内容较广,教学内容较多,涉及到地球表层的诸多要素,如地质、地貌、水文、气候、植被、土壤等。依据教学学时,在教学过程中,不同专业涉及内容需要有所侧重,有所为有所不为。
对于自然地理与资源环境和地理信息科学等地理类专业来说,自然地理学是专业基础课,考虑到学生毕业之后的工作内容多与地理相关,在该两个专业自然地理学教学过程中,应该对涉及的地质、地貌、水文、气候、植被、土壤等内容均进行详细的讲解。对于作者所在的矿业类高校而言,地理类学生毕业后就业倾向于测绘类、地矿类、土地类。据此,教学内容中地质、地貌内容需要重点讲述,有必要单独开设地质、地貌概况类课程,满足学生未来就业及进一步学习深造的需求。自然地理与资源环境专业,除涉及自然地理理论外,在实际应用及生产方面,侧重于资源环境方向,水文、土壤、植被(生态学)教学内容也应该加以重视,增强学生水文学原理、土壤学、生态学的相关知识与内容,有利于学生未来在水污染治理、土壤污染治理、以及生态环境保护与规划方面的基础理论应用。由此也可以看出,对于自然地理与资源环境专业来说,自然地理学课程是该专业的重要基础,自然地理学课程的学习,为之后的相关课程学习奠定了基础,同时48个学时的教学,明显不能满足自然地理学课程的教学要求,基于目前自然地理与资源环境专业在实验教学方面的欠缺,应将自然地理学教学学时提高到80个学时左右,待实验教学条件满足后,增加实验教学内容,使自然地理学课程理论与实验教学超过100学时。地理信息科学专业,从就业来说,作者所在高校倾向于计算机编程技术、测绘、土地规划等方向,除编程技术为特色外,与自然地理与资源环境专业就业方向较为相似。由于地理信息科学专业培养学生侧重于技术方面,对自然地理学基础理论的学习则以强度适中为主。虽然自然地理学课程也是地理信息科学专业的基础课程,但与自然地理与资源环境专业相比,对自然地理学课程的依赖较轻。故地理信息科学专业自然地理学教学过程中,地质、地貌、水文、气候、植被、土壤等内容要详细讲解之外,更多的是引入计算机技术、地理信息思想及软硬件等内容,与自然地理学基础理论相结合,增加学生地理信息与自然地理学基础理论的关系认识,促进学生对专业知识及就业方向的认识。但是,就目前教学学时来说,学时偏少,可以提高到64个学时左右,增强自然地理学的基础理论教学及部分实验教学内容,使得地理信息科学自然地理学课程理论教学与实验教学内容达到80个课时以上。
测绘工程和遥感技术与应用是测绘类专业,但遥感技术与应用专业对自然地理学课程的基础理论依赖性要高于测绘工程专业。尽管二者的教学均为32学时,但在教学内容方面也应该有所差异。考虑到测绘工程专业的就业多集中于工程部门,野外实践较多,在自然地理学课程的教学过程中,应倾向于地质、地貌、水文方面的教学内容,气候和植被方面内容适中,土壤内容较少。突出教学过程中的重点讲授内容,才能在有限的教学学时内,使学生最大的掌握专业相关的自然地理学基础理论。遥感技术与应用与测绘工程专业均为工科专业,就业初步定位摄影测量及其它方向,但前者对自然地理学课程基础理论的需求要高于后者。结合遥感技术发展及应用前景,该专业自然地理学课程教学过程中,地质、地貌、植被、土壤内容应该侧重,水文、气候内容适中,考虑到仅有32个教学学时,根据该专业的就业方向,又设定地貌、植被为重点讲授内容,地质、土壤次之,水文、气候最少。尽管测绘工程专业自然地理学教学从之前的16学时增加到了现在的32学时,但32个学时的教学学时也是不能满足教学需求的。将测绘工程和遥感技术与应用两个专业的自然地理学课程教学提高到48学时更能满足教学学时的需求。
综上,自然地理学与资源环境和地理信息科学专业,二者皆为地理类专业,但在自然地理学课程教学过程中,侧重点不同。前者需要将自然地理学各要素深入讲解,使学生理解、掌握,并能利用其分析与解释地理现象;而后者更多的是将计算机、地理信息技术引入自然地理学课程教学,促进技术与理论的结合,拓宽学生的专业范围。测绘类专业中测绘工程专业应侧重于地貌、地质、水文方面的教学内容,而遥感科学与技术专业应侧重于地貌、植被方面的教学内容。同时,以上4个专业均需增加理论教学课时才能满足自然地理的教学需求,待实验教学条件满足时,也需要增加实验课程教学学时。
1.2 教材建设
教材建设是学科和专业建设中的重要内容。⑤作者所在高校自然地理学教学过程中,教材使用过王建教授主编的《现代自然地理学》、伍光和教授主编的自然地理学以及吴成基教授主编的自然地理学等。目前本科自然地理学课程教学以伍光和教授主编的自然地理学教材为主,该教材已经出到第四版,也是自然地理学本科教学中的经典教材,内容丰富,结构合理,教学过程中学生易于理解与学习,是自然地理学的综合性教材,应用范围较广。
自然地理与资源环境、地理信息科学、测绘工程和遥感科学与技术自然地理学教学过程中,均采用了伍光和教授主编的自然地理学教材,对于开展自然地理学课程的差异化教学来说,仍需要进行适合相关专业的自然地理学教材建设。具体建设可以结合上述教学内容进行调整和增减。自然地理与资源环境专业自然地理学教材需要增加实验教材和实践教材,理论教材采用伍光和教授自然地理学即可;地理信息科学专业需要增加地理信息系统软件与自然地理学的相关教学内容,实验和实践教材内容可以与自然地理与资源环境专业相似,但侧重于自然地理学的计算机应用方面;测绘工程专业自然地理学教材以地质、地貌和水文内容为主,精简原有教材内容,突出重点内容,可以在自然地理学与资源环境专业实验和实践教材中,选择野外实验和实践内容,作为该专业的实验与实践课程内容;遥感技术与应用自然地理学教材建设应以地貌和植被为主,扩充二者的内容,精简其他内容,增加自然地理学与遥感的结合内容,实验和实践教学教材也可选择自然地理学与资源环境专业实验和实践教材的部分进行学习。
综上,教材的差异化建设,能够促进学生对教材本身的关注,亦作为后续专业主干课程学习提供帮助。
2 实践教学环节建设
自然地理学课程教学包括诸多环节,其中最主要的为课堂理论教学、实验教学、实践教学等环节,其中实践教学是重要环节。⑥课堂理论教学环节在上文已述,主要是进行差异化的教学模式,侧重于各专业自身特点,将自然地理学基础理论与专业特点相结合。实验教学过程因实验室还在建设过程中并未开设,是自然地理学教学过程的一个损失。我校自然地理学实践课程环节主要放在大学一年级第二学期末,进行为期2周的野外实践学习,包括溶洞地质、滑坡和崩落、地垒与地堑及山崩地貌、山地植被、人文环境、土壤侵蚀监测等实践内容,自然地理与资源环境专业开设后,相关实践环节内容在不断发展和完善。
在自然地理学课程实践教学环节,仅自然地理与资源环境专业有设置,其它专业均为其专业实习,如土地调查实习、工程测量、地形测量实习等。这里主要讨论自然地理与资源环境专业实践环节建设,其它专业涉及自然地理学课程实践内容均可参照。自然地理学课程实践环节是自然地理与资源环境专业重要的学习过程,是其它课程学习的基础,也是激发学生学习热情的契合点。就目前自然地理学实践教学环节而言,实践环节时间较少,仅2周时间。考虑到实习过程主要在陕西省境内,去掉周末,仅剩10天时间,对于诸多自然地理学要素的实践学习而言,显然实践环节安排时间太短,可考虑增加到3周。目前实习内容以地貌实习为主,包括溶洞、崩塌、滑坡、山崩、地垒与地堑等内容,植被、土壤、水文、气候方面的实践环节较少。结合实验室建设内容,土壤、气候实践环节内容可以融合起来,植被环节实习与山崩地貌、山地地貌实习相结合,水文与土壤侵蚀监测相结合。可考虑将实践环节增至3周时间,学生可供实践的时间为15天,地貌实习4~5天,人文实习1~2天,土壤、气候环节1~2天,水文、土壤侵蚀监测内容1~2天,再增加1~2天的室内实践理论教学时间,以及1~2天的实习报告写作时间,构成自然地理学课程实践环节内容。
3 结语
自然地理学是地理、生态环境、资源保护等学科重要的基础课程,自然地理学课程教学与改革关系到众(下转第99页)(上接第79页)多本科学生基础知识学习过程,应当结合众多教学工作者的建议和意见,形成较为成熟的、完善的差异化教学过程,形成适合多种专业自身特点的自然地理学课程理论教学、实验教学和实践教学等内容。
基金项目:西安科技大学教育教学改革与研究项目“应用型自然地理与资源环境专业人才培养实践教学改革(JG12 19)”、“自然地理与资源环境专业野外实习基地信息化建设研究(JG14033)”
注释
① 戴仕宝,王岽.基于不同授课对象的自然地理学教学改革初探[J].滁州学院学报,2009.11(3):76-78.
② 王文福.测绘专业《自然地理学》教改体系的构建[J].长春师范学院学报(自然科学版),2009.28(5):85-88.
③ 黎遗业.高师自然地理学学科课程教学研究[J].南宁师范高等专科学校学报,2008.25(2):86-88.
地质学
生活在“地球”上,可以说人类与地球休戚相关。那么,地球内部啥样?为什么会发生地质灾害呢……地质学告诉我们答案。地质学是一门研究关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史等知识体系的综合性学科。作为一级学科地质学,其主要的分支二级学科有:矿物学、岩石学、矿床学、构造地质学、古生物和地层学。
地质学的研究对象是庞大的地球及地球悠远的历史,决定了这门学科具有特殊的复杂性。地质学是提高人类认识自然,增进与环境的协调和求得环境改善的科学。它是在不同学派、不同观点的争论中形成和发展起来的。地球表层的生物和人类的大量活动,都与地质条件相关。
地质学与人类的关系不仅仅在于资源的取用,还和人类生存、生活环境的诸多方面直接相关。现在,地质学已成为人类社会所普遍需要的科学。
培养目标——培养具备地质学基本理论、基本知识、基本技能和相关学科基础知识,具有较好科学素养及初步研究、教学和管理能力的高级专门人才。
主要课程——地质学、结晶矿物学、古生物学、地史学、岩石学、构造地质学、矿床学、地球物理及勘探方法、地球化学、遥感技术等。学校一般会安排很多野外地质学习或区域地质测量实习。
由于地质学的发展和社会的发展互相支持、互相依赖,因此对地质学从史学、哲学和社会学的角度进行交叉研究所取得的进展,也将孕育新的学科。
该专业毕业生可以在地质、地震、冶金、煤炭、建材、化工、水电、城建、核能、海洋科学、材料科学等有关研究单位、高等院校和生产部门从事基础理论及应用研究、教学和生产实际工作。如今,与环境相关的行业内如石油天然气开采与利用、水污染治理、国土资源评价等也提供了大量的就业机会。
国内现在有十几所大学设置了这个专业。较知名的综合性大学主要有:中国地质大学、北京大学、南京大学、浙江大学、同济大学、中山大学、吉林大学、西北大学、兰州大学等。此外,还有成都理工大学、长安大学、中国海洋大学等一些专业性院校。
专家提醒,由于人类社会和科学技术的发展,建议有志报考该专业的学生将重点集中在环境方向。
地理信息科学
2012年教育部最新本科专业将地理信息系统改名为地理信息科学。它主要培养的是具备地理信息系统与地图学基本知识、基本技能的高级专门人才。
地理信息系统是在计算机硬、软件系统地支持下,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。它的处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。其实,说得直白一点,这个专业就是一个地球的“会计”——搜集整理各种地球资料数据。因为要“搜集数据”,所以它与测绘学和地理学专业有密切关系。自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等就都是必修课程啦。但是,该专业学生要做好常常在室外甚至野外工作的准备。
其主干学科有地理学、地图学、计算机科学与技术,主要课程包括自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等。
近年来,此专业毕业生在国际人才市场上属于热门人选,美国劳工部更是将地球空间信息科学、纳米技术和生物技术并称为未来最有发展潜力的三大技术。毕业生可在国土管理、城市管理、规划管理、交通、农业、电力、电信、环保、国防、军事、公安等部门及有关科研单位从事信息系统的设计、开发建立、维护管理和信息处理分析工作。而拥有良好的计算机技术也使此专业毕业生有更多选择。
国内开设该专业的高校比较好的有:武汉大学、北京大学、南京师范大学、南京大学、华东师范大学、中国地质大学等。
地球物理学
你是否听过地球上的六大板块呢?汶川大地震是怎么造成的?地震怎么会有如此巨大的能量……
如果你对这些感兴趣,不妨学习一下地球物理学。它是研究广泛系列的地质现象,主要研究对象是人类生息的地球及其周围空间。具体地,是运用物理学的原理和方法,先进的电子和信息技术、地基监测和空间探测技术等手段对各种地球物理场进行观测,探索地球内部奥秘,发现地球内部的各种物理过程并揭示其规律,研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为优化和改善人类生存环境,为预防及减轻自然灾害,为探测和开发国民经济建设中急需的能源及资源提供新理论、新方法和新技术,也为人类的太空活动提供空间环境保证。
由于其学习内容非常广泛,地球本体、地球动力、机制、环境与灾害预报、地球大气、地磁与高空物理、近地空间环境、高层大气……甚至整个太阳系的物理现象都是它的研究对象,所以在实际学习中,还会安排一定时间的野外地质实习,因此,坚韧不拔的耐力和相当的务实精神是对想学者必不可少的要求。
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)16-0042-03
地理信息系统(Geographical information system,简称GIS)融合了地理学、测绘学、信息科学、计算机科学等学科知识,是一门交叉学科,具有强大的生命力。随着计算机科学的高速发展,地理信息系统展现了超凡的学科融合能力,应用的深度和广度迅速提升。到目前为止,地理信息系统已经应用在国土、测绘、气象、地震、林业、军事、水利、环境、交通、环保等领域,全社会对GIS专业人才的需求迅速增长。[1]据统计,全国共有350多所高等学校近800个专业开设地理信息系统课程。[2]矢量化与建库、空间数据处理与分析、GIS软件开发与系统管理分别是GIS工作人员应具备的三个层次技能。GIS软件开发是GIS专业毕业生的主要就业途径,占GIS从业人员的32.01%。[3]各高校GIS专业越来越重视学生GIS开发能力培养。[4]地方院校GIS专业毕业生主要服务于地方社会经济发展需要,GIS设计与开发以行业结合应用型为主。故地方院校地理信息系统专业的GIS设计与开发课程以培养学生从事GIS应用项目设计与开发能力为目标,具有很强的实践性。地方院校受生源、基础设施以及师资条件等影响,GIS设计与应用教学效果普遍不尽如人意。GIS设计与开发需要教师具有丰富的行业设计与开发经验,同时需要丰富多彩的实例演示,这就对教师提出了很高的要求。GIS设计与开发需要学生具有很强的逻辑思维能力,并具备一定的数学和计算机功底。地方院校特别是地方师范类院校地理信息系统专业女性比例较高,其计算机基础和数学功底相对薄弱。鉴于此,笔者结合自己的教学实践,对GIS设计与开发教学内容与手段等方面进行探讨,以期为提高GIS设计与开发教学质量提供借鉴。
一、GIS设计与开发课程教学特点
地理信息系统开发目前以组件式开发为主流。[5]通过专业地理信息系统平台提供的可视化开发组件,可以快速便捷地搭建自己的GIS应用程序,嵌入常见地理信息系统功能,为进一步与应用行业融合提供接口。目前,各高校GIS设计与开发大都采用组件开发,且一般选用ArcGis,SuperMap,Mapgis,Mapinfo的二次开发平台。
GIS设计与开发课程教学具有如下特征:1.实践性强。GIS设计与开发以应用开发为主,需要依靠大量项目实践来培养学生的动手能力。2.学科交叉性强。本课程融合了计算机科学、数学学科和具体应用行业学科知识,学科交叉性强,需要学生具有很强的学习能力、软件开发能力和逻辑思维能力,这样才能很好地将地理信息系统技术融入行业应用当中。3.教学方式灵活。GIS设计与开发是一门动手能力很强的课程,传统的以理论讲授为主的教学方式难以满足课程教学需要。GIS设计与开发常采用项目教学法[6]、分组教学法等,以增强学生在学习过程中的主体性、趣味性、能动性。因此,GIS设计与开发教学的重点不在于理论知识,而在于实践教学。[7]以实践操作深化理论知识,使得学生在不断掌握软件开发技能的同时,完成理论知识的顿悟。
二、GIS设计与开发课程教学优化模式探讨
(一)强化GIS设计与开发课程群设计
GIS设计与开发是GIS专业的一门主干课程,需要配套一系列课程构建GIS设计与开发课程群来辅助教学。其设计应遵循以下原则:1.理论与实践相结合,强化实践教学;2.因材施教,注重个性差异;3.坚持知识、能力、素养协调发展与综合提高原则[8];4.注重系统性和完整性;5.以需求为导向,坚持课程可调整性原则。
基于当前对GIS设计与开发人才的需求以及地方院校课程设计情况,GIS设计与开发课程群应包括计算机组成原理、数据库概论、数据结构与算法、GIS算法与数据结构、程序设计、软件工程、软件设计模式、计算机图形学、地理信息系统概论、地理信息系统工程、GIS软件开发、WebGis开发等课程,囊括了GIS设计与开发过程中所需的大部分知识,全面反映了“概念―原理―方法―操作―应用”五位一体的特征。
(二)多模式的培养学生实践能力
目前,大部分GIS课程理论教学以教师讲授为主,且实验教学过程多采用学生被动学习的传统模式,即由教师进行程序演示与操作,再由学生进行模仿或根据实验指导书编程重现。在此模仿过程中,学生往往更多的关注了代码的书写,而未能主动思考,不能激起学生的主观能动性和创造性,大大降低了程序运行成果所获得实践成功的成就感。因此,应该采取多种教学模式激发学生的学习积极性,多角度培养学生的实践能力,具体如图1所示。
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图1 GIS软件设计与开发课程教学架构示意图
项目示范型。以教师科研成果作为典型案例,从项目的背景、需求、设计、编码、测试进行分析、讲解、示范以及实践,将学生带入学科前沿和具体工程实践中,加深学生对知识的理解,让学生直观地感受解决实际问题的快乐,激发学生学习兴趣,充分展现“读、想、练、用”的教学要素。
团队协作型。GIS设计与开发设计项目过程复杂,涉及面广,需要发挥团队精神,互补互助,达到最大工作效率。在实践教学中可以将全班学生分为几个小组,根据教学知识点假设项目背景拟定题目,教师担任指导,由学生分组自学、协作完成教学工作。小组中一人负责问题分析,担任项目甲方,负责提出需求;一人负责与甲方沟通,建立规范化需求清单;两人负责系统设计与系统原型快速构建;一人负责项目测试;建立系统设计之后,全组分工协作完成系统开发工作。
开发竞赛型。GIS开发大赛注重学生的知识综合运用以及解决实际问题的能力培养,从选题、需求分析、设计、编码到最后的测试,周期长、任务多样、难点多,能锻增强学生团队协作意识并磨炼学生意志,非常接近工作状态,能使学生尽早接受社会竞争。目前,除ESRI和SuperMap每年均会举办一次全国性GIS大赛外,很多高校会举办一些校内竞赛,其中GIS设计与开发均是其重要的竞赛项目,这为GIS设计与开发教学提供了很好的实践教学平台。
校企合作型。通过与相关GIS软件公司合作建立实习基地,让学生参与具体的项目,为学生提供进入社会和接触实际项目锻炼的机会,使学生在辅助完成项目的同时,熟悉项目流程、认清重点和难点、提升开发技能等。同时加强校企技术交流,邀请企业技术总监、项目经理举办不同类型的专题讲座,增强学生项目阅读能力。
软件测试型。通过对GIS系统进行黑白盒测试,发现GIS设计与开发中的关键点、难点以及常见Bug分布情况,可加深学生对知识的认知并提升软件设计与开发能力,避免自己在设计与开发过程中犯同类错误。
就业引导型。按照学生兴趣爱好以及就业意向进行应用行业分组,与相关行业企业、协会、就业指导中心建立联系,举办企业专题、行业发展前沿、就业指导等讲座以及到企业中参观学习业务流程、观摩企业成果,扩展学生学术视野与知识面,了解业界动态,建立行业发展与GIS应用交集,缩短学生与社会、企业之间的距离。
(三)围绕课程群打造教学团队
教学团队对教学质量起决定性作用,是学科建设与发展最重要的基础性资源。GIS设计与应用课程群学科交叉广泛,知识增长点众多,发展迅速,这就需要教师不断扩展学科领域和提升知识结构,以优化与提升整个教学团队。地方院校多数将学校定位为“教学为主型”,教研仅限同门或相似课程教师间的交流,根本谈不上团队建设。[9]众多实践表明,科学研究是团队建设的核心与抓手。科学研究可以以项目为纽带团结各层次、各学科人才,凸显学科带头人与技术骨干的作用,能形成良好的传帮带氛围,建立以点带面形成合力的局面。在项目资助与带动下,才能实现学科交叉融合、知识结构更新、人才交流,才能吸引高层次人才来校教学与研究,形成良性的“引进、培养、锻炼”长效发展机制。因此,可以有针对性的凝练研究方向,覆盖GIS设计与开发课程群,在科学研究中建立教学团队。
三、结语
GIS设计与开发能力很大程度决定了GIS专业学生的就业前景,是GIS专业培养的主要目标之一。GIS设计与开发具有很强的实践性,其能力的培养需要综合性、系统性、多学科的实践教学体系支撑。从GIS设计与开发课程群设计以及围绕课程群打造教学团队、多模式实践教学三个方面可丰富GIS设计与开发教学体系,促进学生由被动学习向主动获取转变,优化和提高教学质量。同时,我们应该认识到,GIS设计与开发教学质量优化提高是一个长期的过程,应在教学工作中不断摸索与总结,探索新的教学模式、教学方法和教学理论,促进教学质量稳固提升。
[ 注 释 ]
[1] 边馥苓.我国高等GIS教育:问题、创新与发展[J].地理信息世界,2007(2).
[2] 董隽.高等综合院校地理信息系统教学问题探讨[J].林区教学,2009(1).
[3] 赵银军.高校地理信息系统人才培养探讨[J].测绘与空间地理信息,2010(1).
[4] 蔡菲,孙英君,单宝艳等.地理信息系统专业学生GIS软件开发能力的培养[J].测绘通报,2008(6).
[5] 钟广锐.基于SuperMap Objects的“GIS设计与开发”课程实验设计[J].地理空间信息,2007(2).
[6] 黄猛,李攀.项目教学法在地里信息系统教学中的应用研究[J].时代教育,2012(5).
从于斯为“剩”到于斯为“威”
武汉理工大学高凌峰
主干课程:地理学、环境科学、管理科学
文韬“理”略,随浪而起一叶舟
资源环境与城乡规划专业于1999年才出现在中国的高校,到我报专业志愿时不过十年有余。这个专业看似是伴随中国城乡发展以及资源问题大浪而冲上浪尖的扁舟,但是由于改革开放以来中国政策的逐步放宽,一切以社会的高速发展为基本点,对于城市的膨胀化扩张、资源的粗放利用以及农村在社会发展中的问题都未予以足够重视,所以这个专业直至我报考时也没有被普遍看好,当时有种“于斯为剩”之感。
随着大学学习的逐步进行,时间车轮带动着的社会形势也在逐步发生变化。而今,随着新农村建设的兴盛,城市职能的完善,资源的集约式利用,越来越多的社会形势倾向到这个专业。所以当初的“于斯为剩”虽不能完全说是“于斯为盛”,但是未来的形势走势和社会的期望使得这一天不再遥远。
课堂内外,地理学架起学科桥
资源环境与城乡规划管理专业在有些高校是文理兼收的,不过我们学校只招收理科生。不同学校在这一专业培养上也有不同的侧重点,有些高校侧重规划管理,也有些侧重建筑类,但是包括我们学校在内的大多数高校还是侧重地理学。我们虽是理科生,但是地理学的基础知识还是必须具备的。
大学学习之初还是在于基础课程的学习。之后的专业课(主要是地理学)则贯穿了环境学科和管理学科。具体的专业课程有自然地理学、经济地理学、地图学、遥感应用、地理信息系统技术、区域规划、资源环境信息系统等。在实验课方面,本专业学生是在基于。数字地球信息技术的资源环境与城乡规划管理基本理论和基本知识,在autoead,arcgis等专业软件下完成区域分析与规划,资源的统筹安排和管理。
大学的专业课程多而杂,我开始的时候对大学专业摸不着头脑,总是感觉自己涉猎面窄,所以经常泡图书馆。后来发现笃行的学习是积累基础知识的必要途径,只有具备更多的知识积累,才能在未来的规划中统筹兼顾,站在一个高点上进行全面的分析。
职来职往,昂首迎社会大潮
现在很多学校都建立了该专业的硕士点,并在该专业的教育上有了长足的进步,所以本科毕业后选择继续读研深造是很多学生倾心的道路。就业问题是很多学生关心的问题,我也不例外,虽然对这个专业逐渐喜爱,但是未来的就业前景才是我在这个专业上能走多远的关键。资源环境与城乡规划管理专业在最初主要是依附于该专业的附属学科来就业,并没有固定的方向,例如地理信息系统方向的区域规划和设计。随着社会对于该专业的认识和认可,目前该专业的毕业学生也逐渐走入房地产、各规划局下属的设计院。同时据我了解。国土资源局、规划局在公务员的招考方向上也逐渐扩大资源环境与城乡规划管理专业的比例,这就为本专业的同学在规划方面提供了更为广阔的平台。该专业正以崭新的姿态迎接社会的就业大潮,并步步登高。
拥有资源环境与城乡规划管理专业国家特色专业院校名单:中山大学、北京联合大学、中南林业科技大学、河北师范大学、西北大学、池州学院。
测绘工程
实体与虚拟的碰撞
西南交通大学 张芳
主干课程:地理学、测绘科学与技术
专业与方向的结合
测绘工程专业,是测量与绘图专业的简称,它是一门专业性很强的综合学科,既有主干学科的支持,又有众多相关学科的支持。本专业主要是研究空间、电子、信息、激光、惯性等科学的基本理论和技术,并研究利用这些技术测定地球与其他星体形状、建筑物(构筑物)的三维特征及其与指定参考系的关系,研究这些技术在工程、工业和人类生活中应用的基本理论与方法。该专业主要是培养能掌握空间信息获取、处理、分析、表达与应用的基本原理与方法,掌握现代空间测量技术、数字摄影测量与遥感技术、地理信息系统与地图学的基本理论,具有坚实的数学、外语、计算机应用基础和良好业务素质,具备地面测量、空间测量、海洋测量、摄影测量与遥感等方面的知识,能在国民经济各部门从事国家基础测绘建设、国土资源考察调查、环境保护与灾害预防及地球动力学等领域从事研究、管理、教学等方面的高级测绘科技专业人才与管理人才。
大部分高等院校开设的测绘工程专业在本科阶段并不进行专业细分,只是在培养方向上有所侧重。如果对测绘工程专业进行专业培养方向细分的话,它大致包括:大地测量学,主要研究和测定地球的形状、大小和地球重力场,以及地面点的几何位置的理论和方法;工程测量学,研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作;海洋测绘,以海洋水体和海底为对象,研究海洋地位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力以及海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布及其编制各种海图的理论技术的学科;地图制图学,研究地图及编制和应用的一门学科;摄影测量学,摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。同样是测绘工程专业,却有如此多的专业培养方向。因此各位同学在选择报考本专业的日寸候一定要搞清楚所报院校的测绘工程专业到底侧重哪一方面,然后再根据自身兴趣进行选择。
脑力与体力的考验
该专业的主干学科是地理学和测绘科学与技术,主要课程包括矿山测量学、测量学、误差理论与测量平差、大地控制测量学、摄影测量学、数字图像处理、遥感原理与应用、地图投影、计算机制图、地理信息系统原理等。测绘工程专业大部分同学都有同一个感受,那就是该专业的课程较难学懂,对逻辑思维能力、绘图能力、动手实践能力等都有相当严格的要求。并且值得注意的是,该专业与地理、地球的关联紧密,不喜欢地理学科、空间思维能力较差的考生报考该专业日寸需谨慎。并且,考虑到就业问题,近年来该专业招收的女生数量越来越少,测绘主要是野外作业,较为艰苦、对体力有一定要求,女性从事相关工作确实有诸多不便。因此,女生报考测绘工程专业时也要谨慎。不仅要考虑兴趣爱好,还要考虑毕业后的就业问题。
机遇与挑战的竞技
测绘工程专业作为一门工科专业,其在教学中学生的实践占了相当大的比重,需要学生自己拥有较强的动手能力,是产学研一体的专业,科研成果能够较快地转化为生产力。整体而言,测绘工程专业的就业前景广阔,随着我国国民经济的发展,国家对测绘专业人才的需求量越来越大,各种工程施工、桥梁、隧道、城市规划、农林、矿上等都需要大量的专业测绘人才。就一般的测绘单位而言,测绘专业学生都比较容易进入其中。但是特别专业的测绘类事业单位,例如测绘院设计院,或是铁道第一、二、三、四勘察设计院,对于测绘人才的学历、专业性要求都很高,本科毕业的测绘专业学生想进去还是比较困难的。毕竟随着国家测绘局更名为测绘地理信息局,今后测绘将向地理信息方向转变,对测绘人才的要求越来越高。在读研成为一种趋势的情况下,测绘工程专业的学生为了进好一点的事业单位,保研考研的越来越多,考研人数接近了三分之一。
拥有测绘工程专业国家特色专业院校名单:中国矿业大学、武汉大学、中南大学、辽宁工程技术大学、山东科技大学、河南理工大学、西安科技大学,黑龙江工程学院。
地理信息系统
信息社会无所不能
武汉理工大学 吕乐乐
主干课程:地理学、地理信息系统基础
念念念,与你痴痴怨怨
时间是单车,回忆是背景,每当一个人,蓦然回首时,才发现那里有多么刻骨铭心的回忆,而我也是在那个时候喜欢上了地理。或许只是爱屋及乌,因为一个可爱的地理老师,记得每次考试的时候,老师都会开玩笑地对我们说上一句“某些同学的脑袋偏转的角度可不要超过黄赤交角啊!”高考之后,作为理科生的我曾经徘徊犹豫,但当了解到大学里还有一门“地理信息系统”的理科专业并且只招收理科生后,便和她结下了不解之缘。念念念,与你痴痴怨怨,但无怨无悔。
人类一直有一个伟大的梦想,用一种方法,把世间的万事万物管理起来。如果你也有这样一个梦想,那么加入我们吧。我们被世人称为GISer,我们的专业便是GIS(Geographic Information System)地理信息系统。
叹叹叹,爱你难上加难
大学的第一堂课是专业导论。系主任为我们介绍了地理信息系统这个专业的具体内容,这才揭开了她神秘的面纱。简单来说,地理信息系统就是把地图信息存储到计算机里,制成电子地图,使人们通过计算机迅速查询到目标。比如,应用这种技术可以制成城市电子地图,我们在查询公共汽车路线时,只需输入起点和终点的名称,就可以查询出相关车次,并获取沿途经过的道路和换乘车站等相关信息和地图。又比如地理信息系统可以神奇地应用在医学上,运用地理信息系统的手段制作血管分布图、器官的内部结构图,可以非常直观地反映出人体各部位的位置关系,所以她也被作为强大的辅助医疗手段。
地理信息系统的实用价值很大,可以广泛应用于各行各业,只有你想不到,没有她做不到。地理信息系统强大的能力让我彻彻底底地折服,但这种强大却是需要付出十倍的努力来钻研、学习。大一的课程除了高等数学、大学物理等公共必修课之外,还有自然地理学,人文地理学,经济地理学等一系列的地理课程。而大二的课程却让我对自己在这门专业的发展失去了信心。我的数学不是很好,而且计算机方面的知识也掌握得不是很理想。还记得专业导论课上系主任说:“这门专业是建立在地理学基础上,以计算机技术为主要辅助手段,集地理学、计算机、遥感技术和地图学于一体的边缘学科”。当时我还不以为意,但最终却成为了我攀登专业高峰的一大拦路虎。此时的我才发现地理信息系统不只是地理学,同时也是一门高深的计算机学。叹叹叹,爱你难上加难,但始终不渝。
恋恋恋,如斯戚戚莞颜
然而不经历风雨怎能见彩虹,当我们根据数据信息一点点分析、提取,最后完成一张张美观实用的电子地图后(如湖北省综合竞争力评价专题图、武汉市土地利用分级图),心里别提有多骄傲了;当我们使用自己通过AE(ArcGisEnginc一套完备的嵌入式GIS组件和工具库,用来开发GIS软件)开发出来的PC应用程序时,心里不由美滋滋的;当我们使用着全站仪、经纬仪等测量工具时,瞥到路上同学好奇的眼神时,不禁有些自得。
尽管地理信息系统是近20年来新兴的一门学科,但信息革命的浪潮方兴未艾,作为信息产业重要组成部分的地理信息系统必将获得巨大的发展。本科毕业之后,同学们可以在城市、区域、资源、环境、人口、交通、土地、规划管理等领域的政府部门、设计院所、公司等从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作。
如今的我已经大三了,面临着考研和工作的选择,最终我还是选择继续和地理一起奋斗下去,将专业知识学得更加扎实。恋恋恋,如斯戚戚莞颜,做一个成功的GISer!
拥有地理信息系统专业国家特色专业院校名单:南京师范大学、首都师范大学、武汉大学、滁州学院、广西师范学院。
遥感科学与技术
遥之千里,感在咫尺
西南交通大学何小飞
主干课程:地理学、遥感科学与技术、信息科学
应运而生的遥感技术
“测山川之形以知理,量地岳之貌而晓义”,自古以来,人们在对自然的认识当中,地图是很好的媒介,它是实际地表的微缩景观,形象而又简洁地表达了人们对自然的认识。然而最初,地图获取的过程相当困难,要走遍高山平原、跨越沟谷河流,以亲身所到之处来绘制地图,条件极其艰苦,效率也极其低下;随着科学的日益进步,对信息获取的要求越来越高,传统的方法只能望尘莫及,一种新的技术应运而生,那就是——遥感(Remote Sen—sing)o
这项“神秘”的技术到底是什么呢?顾名思义,即遥远的感知。就像千里眼、顺风耳一样,无需接触物体表面,就可以获取它的相关信息。涉猎过地理方面知识的同学可能听说过“3s”技术(即GPS——全球定位系统,RS——遥感,GIS——地理信息系统),GPS和RS都是获取地物目标信息的一种工具和手段,GIS则是将它们获取的信息进行处理、分析、应用和管理。虽然目前大多数院校将3S分别设为三个专业,但是其联系是十分紧密的,选择任何一个,必然会对其余两个有所涉猎。
庞大的“家族成员”
遥感科学与技术专业旨在培养具备遥感和信息工程的基本理论、基本知识和基本技能,具有卫星遥感平台、传感器技术、信息获取、遥感数据处理、多传感器数据匹配和融合、图像自动解译技术和虚拟仿真的基本技术与方法,能够在城市规划、农业、林业、水利、电力、交通、军事、地质、测绘、环境、海洋等各类遥感领域从事遥感电子设备与系统研制、应用系统和系统集成的建设与开发,以及有关空间信息系统和管理信息系统的建设和应用高级专门人才。本专业需要学生掌握摄影测量、遥感、GIS的基本原理、知识,了解具体的作业流程;掌握数字化地形图的测量、绘制的基本技能,熟悉遥感图像解译的基本过程;具备一定的编程、分析能力,培养严谨的科学态度以及熟练使用专业相关的软件。
遥感科学与技术是一个大家族,按照不同的依据有不同的分类:按平台可以分为地面遥感、航空遥感、航天遥感:按应用可以分为气象遥感、农业遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感等。在全国高校中,武汉大学的遥感科学与技术专业名列前茅,其专业分化较细,涉及遥感技术的方方面面;浙江大学的农业遥感、中国地质大学的资源环境遥感都很有名。其次像同济大学、北京大学、中国矿业大学等也开设了相关专业,只是每个大学的方向不同,在此不一一赘述。我所在的西南交通大学遥感科学与技术专业主要侧重于测绘,即利用遥感技术如何获取地表信息,监测地表的动态变化。比较有名的是INSAR(合成孔径雷达干涉)、Close Range(近景摄影测量)、无人机航摄技术、沉降观测等都在国民建设中得到广泛应用,发挥着重要的作用。
专业现状,小、精、新
测绘与遥感主要关注的是地球表面的信息,当然如果你对地理知识很熟悉,那学习的时候可能理解更快。也更有兴趣。但是遥感属于理工科,大多数理科生可能在高中阶段对于地理知识不是非常了解,那也没有关系,在本科阶段学校将会安排系统的地理类课程,你可以慢慢掌握。
一、GIS专业人才培养模式探讨的必要性
1.国内高校GIS专业教育现状
GISCGeographic Information System即地理信息系统是一门融测绘科学、地理学、计算机科学、地球科学、遥感学、应用数学、空间科学、信息科学等于一身的交叉型、边缘型学科。随着地球信息科学的发展和行业需求的深化,GIS的应用范围不断拓广,层次不断深人,建立既适应地理信息系统专业基本要求、又具有行业应用特色的人才培养模式和方案也提到GIS教育学家的日程上。在此背景下,2003年8月,地理信息系统协会召开了首届GIS专业教育研讨会,提出“低年级宽口径、高年级分类培养”的基本模式。GIS技术发展迅速,这就要求GIS专业人才培养目标要与时俱进并突出特色GIS应用导引(Application-driven)特点要求GIS专业人才培养模式面向实际应用服务于社会需求。近几年,随着GIS人才培养相关研究的逐渐深人,取得了一些初步成果。但GIS人才培养模式还停留在“平面线式”培养模式上,远远不能适应经济和社会发展的多层次要求。没有鲜明特色,缺乏实用性是普遍存在的问题。
2. GIS专业人才培养模式研究意义
GIS专业人才的培养是地理信息系统产业发展的核心和关键困,而承担这一任务的主要是设有GIS专业的各高校。高校培养的人才最终要走向市场,市场需求是高校人才培养的航向标。就业率是学科专业得以生存和发展的生命线。深化人才培养模式改革,关键是以社会需求为导向,培养社会需要的各种类型的高质量人才。在招生规模扩大、就业形势严峻、人才竞争激烈的情况下,研究和探讨社会需求导向的GIS专业人才培养模式,对于提高GIS专业学生就业率、促进GIS专业人才的可持续发展具有重要的现实意义。
二、市场需求导向的人才培养目标
1. GIS专业人才需求特点和分类
选取典型的GIS人才需求部门进行调研,分析所需求的GIS专业人才的特点,在此基础上对市场需求的GIS专业人才进行概括和分类,形成具有时代特色面向应用需求的GIS人才类型,主要有五种:操作型人才、技术型人才、应用型人才、研究型人才和复合型人才,各种类型人才的特点见表1。
2.面向市场的多层次人才培养目标
从以上市场需求分析可以看出,GIS专业人才需求呈现多元化、多层次的趋势,不同的社会需求对GIS专业人才的知识结构和能力素质的要求也不相同。需求的多层次性决定了培养目标的多层次性,根据应用所要求的GIS专业人才的知识和能力特征,把GIS专业人才培养知识目标分为六个层次,其层次体系如图1所示。
根据以上知识目标体系,结合山东科技大学多年的GIS专业人才培养经验,突出测绘专业背景特色,制定了市场导向的GIS专业多层次人才培养目标。
①操作型人才培养目标,具有基础知识层、专业知识层、应用知识层,具备软件和系统操作能力。
②技术型人才培养目标,具有基础知识层、专业知识层、应用知识层、技术知识层,具备软件开发能力、系统设计能力和项目管理能力。
③应用型人才培养目标,具有基础知识层、专业知识层、应用知识层、应用知识扩展层、部分技术知识层,具备空间分析能力、专业建模能力和辅助决策能力。
④研究型人才培养目标,具有基础知识层、专业知识层、应用知识层、部分技术知识层、支撑知识扩展层、前沿知识扩展层,具备理论研究、基础研究或应用研究能力,具备创新能力。
⑤复合型人才培养目标,具有基础知识层、专业知识层、应用知识层、部分应用知识扩展层、部分技术知识层、部分支撑知识扩展层、前沿知识扩展层,具备GIS项目综合管理能力、重大问题的辅助决策能力、前沿技术的应用研究能力,知识和素质的自我更新能力。
能力、前沿技术的应用研究能力,知识和素质的自我更新能力。
三、面向应用的人才培养体系
人才培养体系纵向划分为五个层次:操作型、技术型、应用型、科研型和复合型,横向根据应用需求划分为不同的专题模块或方向,结合学校的教学团队建设,为每个专题模块或方向配备适宜的导师。该培养体系用一个金字塔来表示(见图2),每一塔层表示不同的培养层次,每一培养层次又分为不同的专题模块和方向,层次越高,知识储备量越大,人才数量越少。
根据社会需求,结合山东科技大学GIS专业背景、学科优势及现有资源状况,纵向专题模块或方向划分如下:
操作型,分为基础数据的采集处理、平台软件操作、服务窗口操作专题模块。
技术型,分成ArcGIS二次开发、SuperMAP二次开发、地籍管理信息系统、数据库专题方向。
应用型,分为智能交通、数字城市、数字矿山、海洋GIS专题方向。
科研型,分为数据质量、数据挖掘、智能导航、LBS专题方向。
复合型,设置3S集成专题方向,并依托学院“3S中心”进行复合型人才培养。
人才培养体系的开放性。纵向培养层次结合学校教学改革,根据社会发展需求和GIS专业发展趋势每四年调整一次;横向分解专题模块或方向每年根据实际情况进行调整,这样培养模式可以随时进行局部调整、改进,并和研究生培养方案相结合、相承继,形成开放式人才培养体系。
四、相匹配的特色培养方案
要把面向社会需求的人才培养模式付诸于具体的人才培养实践,必须有与之配套的实施方案。
(1)实行本科生专业导师管理制。根据市场需求和资源优势把学生分成不同专题小组,为每个专题小组配备专业导师,形成以专题模块或方向为核心,以技术实践、社会应用、科学研究等为形式的本科生专业导师管理制,实现专业人才的分流培养,以拓宽学生就业途径。
(2)借助就业实习基地培养。山东科技大学测绘学院在全国十几个企业建立就业实习基地。让学生到基地进行实习和实践,使学生了解工作环境、熟悉社会需求,将理论知识转化为实际工作能力;加强学校和用人单位的沟通,使学校及时了解市场需求,调整培养模式,适应社会需求。
(3)合作、联合培养。山东科技大学测绘学院先后与中国测绘科学研究院、中科院地理所、海南测绘局、香港理工大学等科研院所、大专院校建立了长期的合作关系。通过成立联合实验室、聘请其人员做兼职教授等方式联合培养学生,这为创造浓厚的专业学术氛围、开阔学生的视野、拓宽学生前沿知识、培养学生的科研能力提供了重要条件。
(4)指导学生参加GIS大赛.山东科技大学测绘学院指导学生参加了多届ArcGIS和SuperMap大赛,并取得多项奖项。在参赛过程中,培养了学生对软件的操作能力和开发能力,参赛方式对于动手能力的培养相比课堂教学和上机实验,具有无可比拟的优势。
(5)吸纳学生参与科研项目。配合本科生专业导师制,吸纳学生参与到专业导师的项目中;派学生到联合培养单位参与科研项目,以培养学生的科研能力。
(6)建立GIS教学资源网站。学院自主开发GIS教学资源网站,由教学经验丰富的老师提供系统的网络教程,实现动态交互式教学和自主式学习。另一方面,把学生数字化或数字测图实习所获得的数据在网站共享,作为学生进行试验和验证的数据来源;收集GIS教育资料,分类整理后在网站上向学生开放,实现GIS资源的共享。
湖南文理学院旅游管理专业创建于2002年,2004年开始招收本科生,是学校相对年轻的特色专业。该专业隶属资源环境与旅游学院,所在学院具有4个本科专业:地理科学、地理信息科学、旅游管理和酒店管理。整体来看,地理科学专业的办学历史悠久,学科实力较强;而旅游管理专业办学历史较短,学科实力较弱。旅游专业2009年被确定为湖南省首批“旅游教学示范点”,2013年立项了湖南省旅游管理类专业校企合作人才培养的示范基地,2014年立项为湖南省优质资源共享专业,同年被确定为学校首批5个转型试点专业之一。该专业每年招生80人左右,在籍学生300余人,已经培养毕业生近900人。
二、应用方向引领的专业转型实践
为了有效解决旅游管理专业毕业生存在的“能够就业、不愿就业”或“就业率高、满意率低”等问题,从2013年起,本专业开始实施应用方向引领的专业转型实践。首先,精心选择应用型方向引领专业转型。第一期(2013-2017)以开设规划策划方向作为试点。一是规划策划能力是旅游企业和旅游行业管理中应用最广的核心技能,除了旅游规划行业外,能够全面运用到旅行社、旅游景区和旅游行业的管理工作中;二是学院地理科学专业和旅游管理专业的组合,能在学科层次上保证此专业方向做强、做特。第二期(2018-2022)拟开设智慧旅游方向作为拓展。一是因为互联网、物联网已广泛应用到现代旅游开发与管理中,行业发展需要大量相关技术人才;二是学院地理信息科学专业和旅游管理专业的有机结合,能有效促进本专业方向的发展。其次,深化校企、校地合作保障专业转型。为促进规划策划的方向发展,学院与杭州东方文化园旅业集团、桃花源古镇有限公司、乌云界生态园、常德市文化与旅游投资有限公司、柳叶湖管委会、常德市中国旅行社以及常德市天际喜来登大酒店等单位和企业进行了深度合作,在原来实习基地的基础上,双方合作已经拓展到师资互聘、资源共享、毕业论文(设计)选题与指导、科研互助等方面。目前,为了保障智慧旅游方向的开设,学院已经与同程旅游网、南方测绘等企业签订了深度合作的协议。第三,深化教学改革支撑专业转型。一是根据专业方向的需要设置了方向课程模块。已开设的规划策划方向有旅游规划策划原理、旅游规划策划案例分析、规划策划制图、旅游形象设计、旅游文化学以及旅游商品设计等课程。筹划中的智慧旅游方向将开设地理信息与遥感应用、景区智慧管理、旅游电子商务、网页制作和APP设计等课程。二是对方向模块课程实施案例式和研究式教学改革,将行业和企业发展中要解决的问题转型成研究式教学的选题和案例;目前规划策划方向70%以上的课程已经按这种模式组织教学。三是改革实践教学体系,突出学生核心技能的培养。在实践教学的过程中,一二年级对学生的基本技能进行全员培训和考核,考核通过发放基本技能合格证;大学三四年级分方向对相关核心技能进行培训和考核,通过后发放核心技能合格证。在实习过程中强调管理和技术岗位实习和实训,为了让规划策划方向的学生具备在管理和技术岗位实训实习的经历,学院通过校企深度合作,以规划策划方向的学生为主成立了创新创业实体——不单旅游工作室。规划策划方向的学生在不单旅游工作室进行为期半年的实习,内容包括旅行社管理和规划策划。其中,规划策划的实习内容包括实习学生自己设计线路产品、自己组织营销,也包括为周边的景区策划规划旅游活动、旅游项目等。第一期2013级学生的规划策划项目以模拟式的项目为主;第二期2014级的学生实习时已经承接了不少实际的规划策划项目。第四,强化应用型研究促进转业转型。普通本科院校旅游管理专业学科实力较弱,制约了校企合作的深度和广度,直接影响了学生核心技能的培养和专业深度转型。为解决这一矛盾,本专业一是根据区域和行业发展的需要构建应用研究的选题库,二是对有前景和基础的先期研究进行扶持和资助,三是将相关选题作为研究性学习课程学生小组研究的选题,四是将这些选题作为学生毕业论文(设计)的选题,由专业教师和行业专家共同指导。
三、取得的成效
首先,形成了突出学生技能培养轴线的人才培养模式。一是建设了一大批功能明确能深度合作的校企校地合作基地。二是形成了一批双师型教师,专业教师中80%的属于“双师型”教师。三是构建了分层次培训和考核专业技能的体制机制。四是组建了不单旅游工作室,完美地解决管理和技术岗位实习的难题。其次,学生专业能力增强,学科竞赛水平明显提高。从2014-2017年,旅游管理专业学生参与各级各类学科竞赛,取得了系列优异的成绩。如2014年第六届全国旅游院校服务技能大赛,分别获得高等院校组英语讲解服务一等奖和二等奖,并获得团体一等奖;2014年获得首届湖南省旅游类专业综合技能竞赛三等奖2项;2015年第二届湖南省旅游类专业综合技能竞赛暨“韶湖杯”旅游产品设计大赛荣获一等奖(第一名)、二等奖、“最佳创意奖”“最受企业关注奖”;2016年第三届湖南省大学生“互联网+旅游”创业大赛中获得一等奖、三等奖;2016年第八届全国旅游院校服务技能竞赛中获高等院校组普通话讲解服务一等奖和三等奖,同时获得了高等院校组团体一等奖。2017年第四届湖南省旅游管理类专业学科竞赛中获一等奖2项(包括第一名),二等奖2项,三等奖1项。第三,管理和技术岗位就业学生增多,就业满意度明显提高。通过规划策划方向的开设和扎实的技能培训和考核,学生专业核心技能有了明显提高,求职时也能拿出证明其实力的材料,所以本专业毕业生的就业渠道得到了有效拓展,就业层次提高,就业满意度也明显提高。2016届级旅游管理专业毕业生在管理或技术岗位就业的比例明显提高,很多学生正式毕业之前就被知名的旅游企业录用在管理和技术岗位。首届旅游管理管理专业规划策划方向共有学生21名,通过在不单工作室的实习实训,管理能力和核心技能明显提高,大部分同学已经在相关企业找到了技术和管理岗位的工作。
四、存在的问题
近现代以来,随着地理科学的快速发展,它不再局限于自然地理现象的研究,而是逐步涵盖自然科学和社会科学的双重特征。地理学的分支学科纷纷涌现,如环境地理学、城市地理学、资源地理学、人口地理学、医学地理学等,其科学价值也越来越高。可以说,随着经济开发以及环保的需要,加之地理学本身古老而又深厚的底蕴,这门与人们密切相关的学科正日益受到关注。下面小编就像大家简单介绍一下地理科学这门古老而又充满现代气息的专业吧!
地理科学的“古老”与“现代”
地理科学是一门古老的学科,从古希腊开始便一直活跃在历史的“舞台”上,先后经历了古代地理学、近代地理学和现代地理学三个时期。地理科学又是一门跨界学科,是连通自然科学与社会科学的桥梁。它不是一个孤立的体系,而是通过各分支紧密地联系起来,比如,地貌学是地理学与地质学之间的桥梁;经济地理学是地理学与经济学之间的桥梁等。
地理科学主要对地表形态、地质等地理特征以及人类与地理环境的关系进行研究。其本科方向主要包括地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统、地质学等专业。按性质和侧重点不同,可将它们分为理论型和应用型两种。前者侧重理论,如以地形、地质、气候、海洋等自然环境为对象的自然地理学;后者则更注重实用性,需要进行大量地理应用方面的研究,如地理信息系统专业。
地理学因其与人类生存繁衍间密切的关联度,使得它对社会发展具有越来越大的指导作用。在西部大开发的今天,地理学更加显示出它的重要性。如高速铁路的修建需要沿途的详细地形、地质资料;西气东输,途经十多个省份,每个省如何合理地修建输气管道,还有西电东送、生态环境保护、矿产资源开发等等,都离不开地理学的参与。
仙逝不久的钱学森院士把地理科学列为世界现代十个科学技术大部门之一。他特别强调:地理学对我们中国社会主义建设是非常重要的,建设社会主义中国就一定要在中国发展地理科学。因此一直得到国家大力支持的地理科学类专业,无论是从科研还是就业的角度来看,都有着广阔的发展空间,是被广泛看好的专业之一。
专业概览
对于任何一门学科,都需要找到一把“尚方宝剑”作为攻下它的利器。学习地理科学,可以从以下三方面进行努力:地理学各专业都需要比较多地用到数理统计和计算机知识,因此至少得具备这两方面的扎实基础;由于学习中需要进行大量实地调查,尤其对于应用型方向的学生,一定的挑战意识、冒险精神和动手能力必不可少;获得数据以后,还需要对数据进行统计并加以建模、分析、得出结论,所以肯于钻研、勤于思考的精神亦很必要。
地理科学专业:不只是地理教育的后备军
以理论功底见长的地理科学专业主要研究地表资源环境以及它们与社会、经济发展之间的关系,分为自然地理学和人文地理学两大领域。该专业培养的学生不仅具备扎实的理论基础和基本技能,还能较熟练运用遥感、计算机、地理信息系统等新技术。因此,该专业毕业生不仅是地理、环境教育的后备力量,还可到国家各级科研单位、生产机构中进行生产与科研工作。其薪资1 000~3 000元不等。
可能有同学会疑惑:地理科学到底属于文科还是理科呢?不同于中学地理课程,大学地理科学专业归属理科,但不少学校招生时文理兼收。学习地理不仅是地理位置、地理名词的机械记忆,更需要定量与定性的深入研究。特别是现代地理科学,它突破了知识理论的学习,如3S技术(GPS全球定位系统、RS遥感技术、GIS地理信息系统)的应用开拓了地理科学的应用技术领域。
【特别提醒】:1. 鉴于地理科学的文理交叉性,且偏重于理科,欲报考此专业的同学注意哦,首先要注重打好数学和计算机应用基础;2. 地理科学专业建立在大量研究性工作基础之上,因此不仅要有扎实的数理统计功底,还要做好打持久战的准备。
资源环境与城乡规划管理专业:地学领域的管理者
资源环境与城乡规划管理是地理、资源、环境、规划、经济、管理等多学科综合交叉应用的专业,本科阶段主要学习资源环境与城乡规划管理方面的理论和知识。作为新兴专业,它将人口、资源、环境问题联系起来,预示着其很好的发展和就业前景。以培养高级复合型技术与管理人才为目标,此专业的毕业生主要到相关科研机构、学校、资源环境与城乡规划管理部门、国土、环保等行业从事相关规划、管理工作。其薪资从1 000~2 500元不等。
需要指出的是,对于不同的院校,此专业可能属于不同的院系:有的归属地理科学学院,授予理学学士学位,有的则归属管理学院,授予管理学学士学位。还有一点值得注意的是,该专业不等同于城市规划专业,切勿将二者混为一谈。它与建筑学背景的城市设计相差甚远,属于应用地理科学范畴,为城市规划局、城市建委、环保等部门培养管理型人才。其研究重点也不在于城市的规划布局,而是以更大区域内的资源为主,如土地资源、水资源、树木资源等。
【特别提醒】:1. 考虑事情细致周全,统筹规划能力和管理能力较强的同学注意啦,可以考虑报考该专业;2. 该专业是各个院校地理科学类专业中的热门,录取分数相对较高,因此对于考分并不占优势的同学还需谨慎选择。
地理信息系统专业:空间信息技术与计算机技术的完美结合
地理信息系统(以下简称GIS)是地理科学、空间信息科学及计算机科学等的交叉边缘学科。它建立在地理学基础之上,集计算机、遥感、测绘、地图学等技术于一体,研究空间信息的定位、定量和分布,并进行可视化表达、空间和动态的分析处理等。当前该学科被广泛应用于国土整治与规划,水利、电力、电信网络监控与管理,环境保护和市政工程以及数字城市、数字区域的建设等方面,是目前计算机应用领域与信息产业中最具有活力、最有发展前景的学科之一。
GIS专业侧重培养学生运用计算机解决地理信息问题的能力,而非仅是地理科学本身。身兼扎实的计算机基础、GIS开发与设计技能及初步的研究和管理能力,GIS专业的毕业生具有较为广泛的就业范围,可以在城市建设、国土规划、市政建设、土地勘测、测绘等单位找到发挥自己专业技能的空间,当然也包括各类高新技术公司。其薪资从1 200~5 000元不等。
【特别提醒】:1. 该专业对计算机能力要求较高,因此对于那些对计算机有浓厚兴趣又同时热爱地理的考生,GIS专业是个不错的选择;2. GIS的交叉性和复杂性,使得本科阶段的学习一般只实现了“广”却未达到“精”,毕业生80%以上选择继续读研。所以,倘若想对GIS有更深入的研究,要做好读研的准备哦。
地质学专业:探索地球的前世今生
地震、海啸、火山爆发、晶莹剔透的水晶、光彩夺目的宝石,以及生物的起源,你能把它们联系到一块吗?地质学,这门研究地球及其演变规律的自然学科,会告诉你它们的内在联系。资源开发、环境保护和灾害防治等重大经济及社会问题都是其重要应用领域,具有较好的发展前景。该专业的学生学成之后,除了掌握系统的地质学基本知识及技能之外,还具备从事环境地质和环境保护实际工作、研究工作的能力。毕业去向主要有地质勘探员、工程技术人员、公务员、高校教师、珠宝鉴定员等。该专业从业的薪资从1 000~5 000元不等。
同属地学分支的地质学和地理学,虽然只相差一个字,但二者研究的内容却大有不同。前者主要研究地球的组成、构造、发展历史和演化规律,而后者则侧重地球表面的自然环境和人文景观的研究。在招生上,地质学只招收理科学生,而地理学多为文理兼收。
【特别提示】:1. 野外工作是进行地质研究的基础,因此欲报考此专业的同学注意咯,吃苦耐劳、坚持不懈的精神必不可少;2. 由于人类社会和科学技术的发展,建议有志报考该专业的学生可将重点集中在环境方向。
院校推荐
随着地理学科的发展,开设地理科学类专业的高校队伍也逐渐壮大,现全国已发展至百余所。综合来看,地理科学类专业主要集中在综合大学和师范院校。前者以培养科研人才为主,以北京大学、武汉大学、南京大学、中山大学等实力最强;后者以培养中等学校地理师资为主,同时培养科研人员与生产人员,以北京师范大学、华东师范大学、南京师范大学等为代表。下面针对地理科学类的不同专业,来个高校“地理实力”大较量:
地理科学专业
设置该专业的综合院校以北京大学、南京大学、中山大学、兰州大学等为代表,其中南京大学擅长海洋地理,中山大学擅长人文地理中的旅游管理方面,兰州大学则在自然地理中的冰川、冻土、沙漠地理方面实力较强。师范类院校则以南京师范大学为代表,它由地理系发展而来,下设地理教育、土地资源管理和旅游管理专业。
【推荐院校】:北京大学、南京大学、南京师范大学
资源环境与城乡规划管理专业
开设此专业的高校以综合性院校、师范院校、理工类院校和农林类院校为主,南京大学、兰州大学、中国矿业大学(北京)、北京林业大学、南京农业大学、北京师范大学等实力最强。针对南京高校而言,南京大学着重于房地产的开发经营和城市规划设计,南京农业大学设有“土地资源管理”学科全国唯一博士授予点。
【推荐院校】:南京大学、兰州大学、北京师范大学。
地理信息系统专业
在开设地理信息系统专业的百余所大学中,其学科背景不尽相同:北京大学、南京大学、南京师范大学、北京师范大学、华东师范大学等以地理学为背景;武汉大学、中国地质大学、中国矿业大学等以测绘专业为背景。其中拥有地理信息系统国家重点学科的院校有武汉大学和南京师范大学,其中又以武汉大学实力最为雄厚。
【推荐院校】:武汉大学、南京师范大学、南京大学。
地质学专业
一、招聘范围和应聘基本条件
1、2017年8月1日至2018年7月31日毕业的初次就业的国(境)外院校硕士研究生及以上学历、硕士及以上学位中国籍留学人员,且在报到时能够取得国家教育部留学服务中心认证的学历(学位)。
2、应聘市分公司本部的须具备英语国家四级425分及以上,或新托福(TOFEL-iBT)75分及以上,或雅思(IELTS)5.5分及以上成绩;应聘省直单位的须具备英语国家六级425分及以上,或新托福(TOFEL-iBT)85分及以上,或雅思(IELTS)6.5分及以上成绩。
3、需具备非OFFICE的计算机二级及以上证书(计算机专业可不提供),最晚须在报到前提供。
二、招聘岗位及专业要求 岗位名称 岗位职责 应聘专业要求 技术研发与IT类 负责移动互联网产品、物联网产品、信息应用产品、软件产品等的技术研发工作。 负责企业各类IT支撑系统的维护优化、技术支撑,参与大数据分析与运营等工作。 计算机类、电子信息类、自动化类、数学类、物理学类专业;以及信息资源管理、地理信息科学专业 维护与服务支撑类 承担下列工作中的部分内容:负责各类电信业务平台、网络系统的工程建设、监控、维护优化、技术支撑等工作,参与智能管道建设与维护以及网络安全、4G/5G技术研究等工作。 计算机类、电子信息类、电气类、能源动力类、自动化类、数学类、物理学类专业;以及信息资源管理、地理信息科学专业。
招聘岗位包括省公司直属单位(含专业子公司)、市分公司本部的部分岗位,具体信息详见招聘平台(zhaopin.telecomjs.com)。应聘者需同时满足应聘基本条件和招聘岗位专业要求方可报名。
三、招聘流程
(一)招聘报名
自公告之日起至2018年1月19日,应聘毕业生通过招聘平台填写个人简历并申请应聘岗位。每位应聘者只能应聘1个岗位。
(二)笔面试
1.中国电信江苏公司将于2018年1月下旬组织在线笔试和远程面试。
2.中国电信江苏公司将于2018年2月上旬在南京组织第二轮面试,并同步进行体检。应聘者需携带身份证、学生证(在读学历阶段)、英语等级证书、计算机等级证书、成绩单(本硕阶段)、学历学位证书(本科阶段)、获奖证书、认证资格证书等原件参加面试。
(三)拟录用人选
录用名单将在二面、体检均通过的人员中,综合面试情况确定。
四、聘用待遇与培养
应届大学毕业生报到后,可享受如下待遇:
(一)中国电信正式人员编制
应届毕业生报到后,与用人单位(招聘单位)签订3年的劳动合同。
(二)有市场竞争力的薪酬
1.应届毕业生入职后,参与“雏鹰计划”定制化培养,根据岗位价值、工作业绩,将享受具有市场竞争力的薪酬待遇。
2.除享有国家规定的“五险一金”外,还可享受企业年金等多样化福利。
(三)完善合理的津贴补贴
1.异地应届毕业生入职后的前三年可享受用人单位提供的免费宿舍或市场标准的租房补贴。
2.通过单位食堂等形式解决新入职应届毕业生就餐问题。
(四)科学的双通道职业发展
结合员工能力及特点,设计专业和管理双通道的职业发展路径,充分发挥个人才能。
实施“雏鹰计划”、“优培计划”、“JS100”等针对新进员工的定制化培养项目,员工可根据个人兴趣、能力特长等选择职业发展方向,企业将进行针对性培养。
享受公司系统化的职业发展培训,依托企业大学和市、县两级培训基地,实施课堂培训、在线学习、行动学习、跨界交流、实战体验、导师制等多元化的学习发展体系。
(五)宽松和谐的工作环境
共享开放平等、创新分享、张弛有序、和谐宽松而又充满挑战的工作环境。
五、注意事项
(一)中国电信江苏公司统一采取网上报名,不接受纸质简历,应聘者需对个人信息的完整性、真实性和一致性负责,如与事实不符,我公司有权取消其录用资格。
(二)为保证及时收到考试相关信息、通知,应聘者须保持通讯畅通,如应聘者电话、手机号码发生变更,请及时登录招聘平台予以更新。
(三)中国电信江苏公司不组织任何形式的考前培训,任何针对我公司招聘笔试和面试的辅导班、考试教材、复习资料,均与我公司无关。
作者简介:华(1976-),男,湖南岳阳人,湖南城市学院市政与测绘工程学院,讲师;杨冰(1981-),女,湖南益阳人,湖南城市学院通信与电子工程学院,讲师。(湖南 益阳 413000)
基金项目:本文系湖南城市学院教改课题(课题编号:湘城院发〔2011〕46号序号17)、湖南城市学院教改课题(课题编号:湘城院发〔2013〕44号序号1)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0056-02
地理信息系统(GIS)专业是一个以培养实践型、应用型人才为主的专业。随着地理信息系统产业的发展,急需掌握GIS 技术、实践能力较强的应用型人才充实到社会生活的各个领域。
目前,社会对GIS人才的需求旺盛,虽然每年大约有1万各种层次的GIS专业毕业生,但仍有10万人的GIS专业人才缺口。一方面,GIS用人单位招不到合适的GIS专业人才,特别是适合高端岗位的GIS人才缺乏;另一方面,GIS专业的应届毕业生很难找到合适的工作,即使找到了也不能很快地适应工作。[1]据调查,GIS专业学生毕业后能很快适应工作的占6.30% ,认为与实际工作需求有较大差距的占62.60%。[2]造成这种状况的主要原因是现行教育机制和市场对GIS人才需求的脱离,学校教授的知识市场不需要,市场需要的知识技能在学校没有教,高校普遍重理论传授而轻应用能力培养。因此,加大对湖南城市学院地理信息系统专业学生的技能训练是当务之急。
一、GIS专业学生技能训练存在的问题
高校GIS是以地理、测绘等为背景、以计算机为辅助工具的一门学科,既要懂地理及测绘知识又要求毕业生计算机水平较高,仅依靠培养方案中的实验、实习、课程设计等实践教学环节很难满足企业对GIS人才的要求。[3-4]目前,虽然将湖南城市学院GIS专业的培养目标定位于培养应用型人才,但是在对学生的技能训练中仍然存在如下一些问题:
1.GIS专业师资不足
湖南城市学院GIS专业只有6名专业教师,没有专门的实验教师,除了要承担本专业的授课任务,还要承担测绘、城市管理、城市规划等其他专业的课程。由于教师授课压力大,直接导致了重视理论教学而轻视技能训练的局面。另外,大部分教师都是从高校毕业就直接走上教学岗位,没有在GIS行业的从业经历,缺乏工程实践经验,往往照本宣科,缺少生动的实际工程项目作为教学案例辅助教学,不能激发学生的学习兴趣,提高学生的实践能力。
2.实践教学模式缺乏吸引力
湖南城市学院GIS专业实践教学主要是以教师为中心的应试教育模式,这种模式使得学生更多地依靠实验、实习指导书和教师的指导,依葫芦画瓢得出设定的实验、实习结果,学生始终处于消极、被动的学习状态,没有发挥学生的主观能动性,不利于学生创新意识的培养。
3.GIS 教学仪器设备落后
GIS技术的发展可谓日新月异,新的GIS技术和软硬件设备层出不穷,推动了GIS产业的快速发展,而高校实验室的GIS软硬件设备更新相对滞后,如实验室安装的摄影测量软件适普的VirtuoZo,因更新缓慢,直接影响到摄影测量实践课程的教学效果。同时,GIS实验室要承担GIS原理、GIS二次开发等多门课程的实践教学任务,因此实验室的计算机中要安装VS、SQL Server、ArcGIS、MapGIS、ENVI等多个软件,而这些计算机还是8年前购置的,已经不能满足实践教学的要求。
4.实践教学内容与社会需求脱节
随着计算机技术和通信技术的发展,GIS行业进入到发展的快车道,几乎每年都有新的技术引领GIS的发展方向,如近几年涌现的服务式GIS、云GIS、移动GIS。在高校本科生培养方案中的实践教学内容通常是几年前就确定下来了,往往连续多年不会改变,社会需要的技术在学校没有学,在学校学到的是社会过时的技术,造成了实践教学与社会需求的脱节。
5.实践教学安排不合理
实践教学主要由实验、课程实习、GIS专业综合实训和毕业设计等几个部分组成,实验和课程实习往往只针对某一门专业课程,GIS专业综合实训和毕业设计注重学科知识的综合运用,是学生技能训练的重要教学环节,而GIS专业综合实训和毕业设计通常是在大四开设,这段时间学生面临着考研和就业的双重压力,不能全身心地投入到学习中来,使得教学效果大打折扣,影响了学生实践能力的提高。
二、GIS专业技能训练的主要目标
面对多层次、多元化GIS人才需求的特点,李满春、胡华科、柳林[5-7]等对GIS专业人才培养模式进行了深入研究,提出了多层次的GIS专业人才培养层次金字塔模型,如图1所示。在此基础上,结合湖南城市学院以培养为城市和区域经济社会发展服务的应用型高级专门人才的办学特色,将GIS专业技能训练的主要内容集中在以下几个方面:
1.GIS数据采集与获取能力
GIS数据采集与获取能力培养学生获取测绘、遥感、GPS等基础地理数据的能力,学会使用全站仪、GPS等数据采集仪器。
2.GIS软件操作与应用能力
GIS软件操作与应用能力培养学生应用GIS软件(如ArcGIS、SuperMap)、遥感软件(如ENVI)、摄影测量软件(VirtuoZo)、数据库软件(SQL server)等处理数据、管理数据的能力,学会应用这些软件解决一些实际问题。
3.GIS软件设计与开发能力培养
GIS软件设计与开发能力培养学生GIS底层开发及二次开发能力,具有一定的数据库设计能力,并且掌握软件工程的基本思想。
4.GIS综合能力培养
GIS综合能力培养学生具有较好的综合应用能力,能自主利用GIS解决生活、工作中的实际问题。
三、GIS专业技能训练模式改革
1.校企合作模式
为了使GIS专业的毕业生能够真正适合用人单位的需求,需要加强实践教学,使学生获得充足的实训机会,通过安排学生到实习基地参与实际生产项目或在校内以生产项目的标准指导学生实习,开展校企合作教育。测绘院、国土局等单位拥有大量的空间数据处理、入库项目,这类项目的技术含量不是很高,但是需要大量的人力,GIS专业的学生已经具备了基本的空间数据处理能力,在前期只要单位派技术人员对学生进行必要的生产培训,教师对工程质量进行过程监控就可以保证项目按质按量完成。通过校企合作不仅为单位节省了生产成本,而且弥补了学校教育的不足,提高了学生的实践操作能力,实现了学校和企业的双赢。
2.全程导师制模式
大学四年期间,指导教师不仅为学生提供参与科研实践的机会,并且全面指导学生提高自身综合素质。首先老师向学生说明自己的研究方向和要求,学生根据自己的需要选择老师,如选择某老师的学生数超过了规定人数,则由该老师择优选择学生,然后由教研室统一协调,这样能同时兼顾学生的个性化培养和教育公平两个方面。导师制采用召开交流研讨会的形式进行实施,通过与学生交流学习心得、总结学习与研发中遇到的问题,经讨论确定解决方案,形成既有合作又有竞争的良好学习氛围。
3.竞赛驱动模式
通过指导学生参加挑战杯、GIS开发大赛等学科竞赛,将课堂教学、学生作业与竞赛相结合,实现“以教促赛、以赛促学”的良性循环。以竞赛题作为作业布置给学生,学生作为主体在老师的指导下按竞赛的要求完成作业,改变以教师讲为主、学生听为辅的传统教学模式,培养学生的创新能力和团队协作精神。
4.项目驱动模式
项目驱动模式是通过组织学生参加项目设计、履行和管理,完全在项目实施过程中完成教学任务的过程,强调对学生综合能力进行全面培养的一种教学方式。[8]借助大学生创新性实验计划项目平台和教师的纵横向课题,将不同年级的学生分成4~5人的小组,小组由组长和组员组成,组长负责整个项目的实施,组员各司其责,教师负责整个过程的指导和监督,保证项目的质量和进度。在大学学习期间,项目由易到难,完成一个项目后再做另一个项目,通过多个项目的实践达到培养学生综合能力的目的。
四、总结
湖南城市学院GIS专业面向社会实际需求,以市场导向为指导,在开展GIS软件应用的同时强化GIS 应用系统和应用功能模块开发与应用系统维护实践,加强多学科交叉、应用等方面的实践锻炼,强调学生工程意识、自主设计与实践能力的提高,培养具有利用GIS解决社会、经济、工程综合问题的自学能力、知识应用能力和创新能力、能适应GIS专业不断发展和经济建设的需要及能在测量、交通、房产、土地、城镇建设、区域规划等领域从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理等工作的“工程应用型”人才。多种模式的专业技能训练对提高学生考研、就业和GIS专业办学水平有重大的实际意义。
参考文献:
[1]边馥苓.论我国地理信息产业、人才现状与存在问题[J].地理信息世界,2009,(5):29-34.
[2]毋丽红.中国GIS 人才生存状况调查报告[J].GIS 开发者,2005,(6):4-8.
[3]胡华科,郑春燕,熊永柱.产学研合作与GIS专业人才培养模式改革探讨[J].嘉应学院学报(自然科学),2010,28(8):75-78.
[4]杨树文,闫浩文,孙建国.地理信息系统专业教学实践与改革探索[J].测绘科学,2011,36(1):226-228.
[5]李满春,戴葳巍,赵勇.GIS专业人才的素质特征、知识结构与培养方案研究[J].地理与地理信息科学,2004,20(2):26-29.
关键词 :创新 人才培养 GIS 实践
一、我国对GIS人才需求现状
我国的地理信息系统GIS产业发展迅速,经过几十年的时间已经渗透到我国经济建设的各个领域,如资源调查、国土管理、灾害预测、环境评估、城市管理和建设、邮电通讯、智能交通运输、军事、公安、公共设施管理、农业、森林、统计、商业、金融等。
但是,我国的GIS产业仍然存在很多问题,如标准规范不齐全,GIS产业服务体系不健全,数据标准化工作有待完善,导致数据不能很好地共享,数据更新慢; GIS应用的服务性企事业缺少,有效的GIS产业社会支撑体系缺乏;具有自主知识产权的国产GIS软件品牌较少,国际竞争力不足,GIS行业技术人员的研发能力薄弱等。
其中,对GIS人才的培养已成为亟待解决的问题。目前我国GIS企业对GIS毕业生的意见主要集中在以下几方面:第一,多数GIS企业缺少高水平的工程设计与管理人才,导致GIS项目不能成功实施。第二,学生在校期间实践环节较少或内容设置不当,实践能力普遍有待提高,很多毕业生编程能力较差,不能够规范使用对编程语言,工作初期独立完成公司交给的任务有难度,公司往往需要花费较大精力进行培训。第三,学生缺乏创新思维、逻辑思维和自我解决问题的能力,大多数毕业生只能按照给定的任务一步步完成计划书的内容,无法自己去独立思考完成任务。另外,我国高校培养的GlS人才缺乏国际竞争力,缺乏将GIS企业做大做强的创新能力。
社会和企业的需求形势对我国GIS专业的教育提出了更高的要求,即GIS教育不能仅停留在理论教学和简单的GIS应用,而要为我国GIS产业的发展培养具有创新创业能力的高素质人才,特别是创新精神的实践人才。
二、GIS教育存在的问题分析
从GIS企业对人才的需求调查可以看出我国GIS专业的教育和企业的需求并没有实现很好的接轨,由此反映出我国高校的GIS教育存在一些问题。这主要表现在以下几个方面。
第一,GIS人才培养方式不能适应产业发展的需要。GIS技术广泛应用于各个领域,而国内GIS专业设置一般较为单一,其人才培养模式不能满足不同的工作目标和社会需求,如GIS开发、针对不同领域的GIS桌面平台应用、GIS制图、数据处理等,尤其缺乏既具有工程实践又懂得经营管理的复合型人才。
第二,扩大GIS专业招生规模,注重GIS 人才的总量,但GIS人才的质量和人才结构往往被忽略。据统计,目前我国有上百所高校开设了GIS专科、本科或研究生专业,但是不同院校的GIS专业的师资力量、教学水平、软硬件设施和培养目标差别很大,很多院校培养的GIS人才能力欠缺。
第三,对专业实践动手能力培养重视不够。大多数高校实践教学时长相比理论课程较少,实践教学内容陈旧,与企业和市场上的需求有一定差距。
第四,本科教育中对学生的创新意识培养不够。在我国各高校的GIS教育的培养方案中,通常都没有对学生进行创新意识培养方面的规定。
三、建设创新实践平台对GIS人才培养的重要性
学生的创新精神和实践能力培养是当今素质教育的重点。深化GIS专业的教学改革,必须强调对学生创新能力的培养。通过各门课程的教学方案中的实验、实习或课程设计环节、专业竞赛和各年级大学生创新项目,高校不仅要加深学生对理论知识的掌握,锻炼学生的实践能力,更要培养学生的独立思考问题、解决问题的能力。
第一,剖析GIS专业现有教学计划中实践教学存在的问题,构建以创新能力训练为核心的一体化的实践平台,对GIS专业教学的深化改革具有重要意义。
第二,创新实践平台建设可以增强学生学习基础理论知识的积极性,使学生对课堂教学的被动学习就可以变为有目的的探索式主动学习;有利于促进理论教育与技术教育的结合,锻炼学生的系统思维能力和实践动手能力。
第三,学生参与创新实践活动,可以接触专业最前沿的内容,同时又能了解一个GlS项目从设计、研发到应用的全过程,特别是在设计和研发时不仅仅单纯解决技术问题,还要考虑项目成本、软件销售、售后服务等多种因素,增强学生的创业意识。
第四,GIS项目的实施过程中要求学生合理分工,团结协作,有利于培养学生的组织能力和团队协作精神,为今后融入社会打下良好基础。
四、GIS专业人才培养目标和实践教学的发展方向
第一,GIS产业是一项高新技术产业,技术的创新是GIS产业可持续健康发展的重要因素。GIS软件技术创新重要的是GIS专业技术人才的培养。要重视吸收信息科学和计算机专业人才,吸引越来越多的计算机编程人才加入到GIS产业技术队伍中,加速培养兼具地理科学、遥感、测绘科学、土地、林业等与GIS专业交叉的复合型人才。企业和相关单位应当根据需要建立技能结构合理的技术队伍。
第二,为满足不同的GIS企业和科研事业单位的需要,要建立不同层次、不同方向的GIS专业教育计划。一方面要培养擅长GIS开发和制图技术的专业型人才,也要注重培养GIS专业毕业生具有测绘、地理信息等方面的政策、法律、管理等方面的知识。既要注重硕士、博士等研究型高端GIS人才的培养,也要注重本科、专科等应用型中低端人才的培养。
第三,各高校GIS专业应根据自身的师资力量、学科体系进行合理评估,在此基础上设置该校GIS专业人才培养目标。例如,研究性大学侧重在GIS理论知识的突破和新技术的研发,非研究性大学侧重在基于系统的GIS理论知识教学上,培养学生GIS开发和应用能力,而专科学校则可以侧重GIS应用技能的锻炼,适当减少理论课程并降低其深度。可以设置导师,引导GIS专业的学生在不同的学期重点学习内容和要达到的技能,减小学生的盲目性,可以在入学初由专业负责人进行专业介绍,告诉学生该专业的师资情况、国内外发展现状、应用情况、就业方向等,激发他们的学习兴趣。
第四,GIS专业应特别重视实践能力和创新能力的培养。应改进原来“课堂理论+上机手把手引导操作”的传授式教学模式,将GIS创新实践活动在横向上分为应用类和开发类两个方向,在纵向上分为基础上级试验(课程中包含的上级学时)、综合实践(集中的实习或课程设计)和创新实践(校企联合培养、各类GIS大赛、大学生创新训练项目、教师科研等)三层,所有的创新项目或竞赛在这两个大方向下进一步分类分层,进而构成一个有机的创新实践平台体系。
参考文献:
[1]邹艳红,陈东锋,刘兴权.GIS创新人才培养中实践教学模式与方法探讨[J].创新与创业教育,2013(4).
2GIS专业学生能力培养途径
学生能力培养应坚持知识、能力、素质、个性的协调发展和综合提高的原则,以努力培养宽基础、高素质、富有创新和实践能力的高水平人才。GIS专业学生能力培养应该从课程体系设置、教学团队建设、学生道德品质教育、实习基地建设、建立校企合作机制、加强实践性教学环节、利用现代化教学手段、采取合理的考核方法、鼓励参加竞赛活动、本科生导师制等十个途径进行实施。2.1合理的GIS课程体系设置GIS课程体系设置决定了学生的知识体系结构,因而在很大程度上决定了学生的能力培养。地理信息系统课程体系的设置应该既要满足GIS专业理论基础与基本技能的需要,同时应体现各学校专业服务领域的特点。有关课程体系的设置问题,王永兴教授对我国部分高校GIS本科课程体系进行了比较研究,黄杏元、盛业华、钱乐祥教授等对GIS课程体系进行过研究,提出了GIS课程的基本框架[4-7]。从课程的性质来看,可将GIS专业课程分为数理基础、测绘学、地球科学、计算机科学、GIS与RS共5大块。由于各学校开设GIS专业所依托的学科不同,学生培养目标也不尽相同,各块之间的比例关系会存在一定的差异,例如,以测绘学为依托的GIS专业,测绘学课程比例会高些;而依托计算机科学的GIS专业则会侧重计算机方面的课程。一般而言,突出专业特色的课程可以放在选修课中[8]。为使学生有更多的时间从事实践锻炼、提高动手能力,并使准就业工作尽可能前移,采取“3+1”培养模式来编写教学计划,即前三年为基础和专业课程学习和专业实验(实习)课学习时间,后一年主要是从事毕业实习和毕业设计时间,这样学生有连续较长的时间从事实际生产锻炼。此外还应注意三个方面的问题:一是GIS专业课程知识结构合理分布(比例);二是应根据各课程知识点和先导课程知识要求合理安排各专业课程的前后顺序;三是在实践性课程(含教学实习)安排方面,做到四年不断线,目的是使学生的动手能力做到循序渐进发展和提升。2.2注重加强教学团队建设师资队伍建设,是提高教学质量的基础,也是提高学生动手能力的重要保证。教学团队建设是培养合格专业师资队伍的重要途径。在团队建设过程中,年纪较大的教师应侧重专业理论知识的梳理、科研成果向教学成果的转化,组织开展教学研究,撰写高质量的教材和教研成果,青年教师则应突出实践教学,侧重学生动手能力培养和自身综合能力的提高。要有计划地派遣教师到国外访问进修,参与国内GIS软件企业组织GIS软件操作开发与工程应用的培训,或中国GIS行业协会教育与科普专业委员会组织的暑期青年教师培训。笔者所在的东华理工大学GIS专业有13位教师,其中有4位具有国外的工作或学习经历,3位教师参加过GIS软件企业培训,4位教师参加了暑期青年教师培训,两位青年教师参加全国青年教师讲课比赛并获奖。学校GIS专业于2010年申报成功“地理信息系统专业课程群教学团队”省级教学团队建设项目,为提升教师整体素质提供了良好的契机。2.3学生道德品质教育应贯穿每个教学环节合格的人才培养首先是培养学生如何做人,然后才是成才。道德品质的培养是要培养具有敬业、团结、诚信等品质的人才,这是一个循序渐进、潜移默化的过程。要求教师结合课程教学特点,把道德品质教育贯穿到每个教学环节,以良好的事例积极引导学生。例如空间信息的管理与共享是地理信息系统的目的,应该教育学生遵循共建共享、创新开发、热忱服务的道德准则。此外,教师应加强自身品德素质的修养,以身作则做学生的表率,学校及学院也要营造一个开拓、创新、诚信、团结的学习与学术氛围,例如,每年的9月15号是SuperMAPGIS软件公司发起的“GIS日”,学院可以组织开展活动,让学生增加GIS专业意识和自豪感;经常请GIS公司与企业的领导和专家来校作学术报告。2.4建设好课间与教学实习基地GIS专业学生动手能力,主要包括GIS软件的使用、二次开发、GIS应用与工程设计、航测与遥感图象处理软件和数据采集软件的使用等等。为了实现这一目标,学校需要建立相关的GIS实验室,并购置一些国内外常用的与GIS专业密切相关的(GIS)软件和相应的硬件设备,如ArcGIS,Super-MAP,ERDAS等。为使学生的理论学习与实际应用结合起来,加深对所学内容的理解,学校要与从事地理信息系统工程的单位或科研机构建立联系,并采取联合办学或互惠互利的方式建立教学实习基地。这样学校解决了教学实习的问题,生产单位也可以充分利用学生资源,从事空间数据的录入甚至应用模块的开发等工作,还可与高校教师联合共同完成某些GIS工程任务。这样的单位有省市级的基础地理信息系统中心、国土规划局、城市建设部门以及研究院所等。2.5建立校企合作机制“校企合作”是一种很好的培养企业人才的模式。目前,从事地理信息和测绘的单位有比较齐全的设备,生产任务比较多,缺少人手,尤其是近年国家和地方都在进行数字城市建设、天地图建设以及三权发证等大型工程项目,各测绘与地理信息部门需要大量的地理信息专业的人才,希望本科生到自己单位实习以弥补人才短缺,这一形势可以促成高校与企业建立良好的校企合作机制。对GIS技术含量比较高的企业,如GIS软件公司、从事测绘与地理信息的科研院所,高校可以采取与他们共建联合实验室方式进行合作。一方面,企业可以为高校提供仅计成本价的GIS应用软件,为高校进行GIS技术师资培训。另一方面高校在使用GIS软件过程中发现问题,提出新的用户需求,为企业GIS软件推广使用做贡献。2.6加强实践性教学环节、注重能力培养根据地理信息科学专业总体目标和课程体系规划GIS专业实践性教学环节,同时为实践性课程制定实纲、编制实习能力指标体系和相应的实习指导,以便让学生在刚开始上某门课时就知道自己学完该门课后应该达到怎样的要求。采取相应的措施调动学生参加实践性教学的积极性和提高学生开发创造性思维能力的自觉性。一门课程的实验实习内容应和专业应用知识紧密结合。例如开设数据结构课程时,应让学生对TIN的数据组织、网络分析等与GIS空间数据组织和空间分析相关的内容进行实习和编程。毕业实习与设计是培养学生创造性能力的重要环节,应尽可能地结合生产任务或科研项目进行,采取上文提到的“3+1”教学模式,可以增加毕业实习与设计的时间,使学生达到有效锻炼的目的。2.7应用现代化教学手段,丰富教学内容GIS是构建在信息技术基础之上的,大多数课程的教学内容很适合利用多媒体技术进行组织与教学,因此,GIS教学必须充分利用现代化信息技术中的多媒体、网络化教学手段,开发多媒体和网络课件。目前,Internet网上有关GIS教育的网址已有不少,互联网上的GIS教育为学生在校期间尤其是毕业后的自我教育提供了一种重要的学习方式。教学中,应充分利用国际互连网上国际学术组织、大学和著名GIS软件生产厂商创办的丰富的GIS领域的免费远程教育资源,使学生能更形象、快捷、多渠道、多方面接受专业知识,培养能力。教师应将国际互联网上比较典型的GIS网站告诉学生,教会学生如何到网上查找GIS资源。2.8采用灵活多样的考核方法为克服高分低能现象,培养学生创造性能力,应结合课程特点采取灵活多样的考核方法,例如笔试、口试、作业、论文、实习报告(成果)、动手能力考试等。一般来讲,对基础理论课程可以采用笔试+作业的方法;对专业课程采用笔试+作业或论文的形式;对实践性较强的课程可以采用实习报告(成果)+口试或动手能力考试的方法;对选修课程可以采用课程论文的考核方法。动手能力考试可以敦促学生自觉地完成每个实习环节,加深对教学内容的理解。2.9鼓励和引导学生参加老师的生产科研活动和参加各类竞赛活动产学研结合的教学方法是培养创新人才的有效途径之一,有利于学生分析问题、解决问题以及创新能力的培养[9,10]。学校应创造条件让学生参与实际生产项目,广泛开展学生科研活动,使学生在老师的指导下及早培养科研能力,如参加大学生挑战杯一类的比赛活动、让品学兼优的学生参加教师承担的科研项目等。学校测绘学院专业教师的生产项目,如地图数字化、GIS数据建库前的数据整理、GIS工程应用项目的开发等都可以让本科生和研究生参与,学生老师双赢,效果很好。目前GIS专业学生可以参加的各类竞赛活动包括:“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生测绘科技创新论文大赛、全国大学生测绘仪器操作大赛、各大型GIS软件公司等行业或单位举办的全国大学生GIS软件操作与开发大赛,以及校级创新基金活动。2.10实行本科生导师制本科生导师制是指学生进入学校的第一个学期就为每位学生指定一位专业导师,根据每届招收学生的多少每个导师一般指导5至10名学生,而多个研究方向相近的导师又可以组成一个导师组或教学团队,导师组内部实行以老带新。学生从大一到最后毕业实习与设计均由本科生导师负责。对于具有研究生导师资格的专业导师,导师可以安排研究生对本科生进行专业知识的传授和GIS行业软件使用与操作培训,本科生也可以帮研究生做一些基础性的资料整理工作。本科生导师制的设置可以让学生更早地与专业老师接触,有利于学生消除专业困惑,有机会参加导师的项目,加深学生对专业知识的理解和动手能力的提高。
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)03(b)-0099-03
当代社会信息技术迅猛发展,利用信息技术为资源环境科学服务是大势所趋[1~2]。资源环境信息学(informatics of resources and environment)就是面向资源环境领域的数据、信息和知识,将计算智能应用于资源环境分析和评价,为资源开发和环境保护及管理提供方法和理论支持,使之走上可视化、数字化、智能化、精确化、高效化的道路[3~5]。近十年来,国内各高校资源环境和环境工程专业相继开设了“资源环境信息学”方向的课程,不断充实资源环境科学的教学体系,为培养符合社会需要的人才作出了积极努力和探索[6~8]。
资源环境信息方向人才是国家紧缺人才,探索资源环境信息学的课程创新,对资源创建环境科学专业高效的教学体系,培养学生的创新能力,向“知识―素质―能力”型教育模式转变,具有积极意义。学校要为学生掌握扎实专业知识、提高实践动手能力和创新能力搭建坚实的平台,使培养的人才能适应21世纪社会经济发展的需要。
1 国内“资源环境信息学”课程设置与教学体系存在的主要问题
1.1 “资源环境”与“信息”融合度不够
资源环境信息学的着眼点应该是“资源与环境”问题,信息技术是方法和工具。但在现阶段,不少高校院系在师资和教材都不到位的情况下仓促上马,开设资源信息学课程,造成信息技术和理论知识与资源环境问题脱节,与资源环境问题实例结合少,难以突出课程特色。如大部分高校的环境科学专业都开设了《环境信息系统》课程,但实际教学大多采用的仍然是地信专业的《地理信息系统》作为教材,教学内容上沿用地信专业的教学思路,缺乏与环境问题的结合,达不到应有的教学效果。且各校开设的资源信息学课程,多偏重传统资源学的教学思路,与信息学结合不够。
1.2 缺乏实践教学
资源环境信息学本身是一门实践性强,面向应用的学科。但在教学中,相关课程的教师,特别在国内非重点大学的资源环境专业,教师没有科研支撑,缺乏实践经验,加上教学素材不足,教学成了无源之水,只能照本宣科,极易脱离实际。如《环境遥感》课程,多由原非环境专业方向的教师承担,缺乏环境专业的知识背景和科研经验。这种情况下导致教学内容只能“遥感概论”为主,而没有结合环境学的案例进行讲解,不符合应用型课程的教学特点。如果由环境专业出身的老师授课,则会出现缺乏信息学知识,教学能力跟不上教学要求的情况。资源信息学的教学同样面临问题,基于测绘学、勘探学的传统专业如矿产资源信息学、海洋资源信息学等可由传统信息技术升级实现,过渡的难度较小,而如水资源信息学、生物资源信息学转型的难度很大,极易脱离实践而依赖理论。
1.3 综合运用能力培养不足
环境信息技术综合性强,涉及领域多。比如,要完整开发一个资源环境信息系统,制作出某地区的大气污染情况分布专题图,就必须使用到环境化学、环境监测、遥感及图像处理、地理信息系统等知识。一味孤立地学习以上各类知识,不通过课程将上述内容整合,使学生对所学知识融会贯通,且无法通过实践锻炼,走向社会以后,面对一些实际工作会感到无从下手。而在现阶段的教学体系中,资源环境科学专业的资源环境信息教学尚难以将上述知识进行整合,对学生进行综合能力培养。再如在资源调查与评价中,政府各部门已普遍使用了GIS系统进行信息处理、统计分析。广大的资源科学专业毕业生,必须了解到一个GIS前期计划设计、数据采集,中期数据处理分析、调查,后期制图、结论评价等各阶段的基本过程,形成完整的思路,在未来的工作中,才能胸怀全局,心中有数。
1.4 “资源信息”与“环境信息”未能有机融合
资源与环境二者相互依存相互转化,是人类社会发展的物质基础。当人类以己为中心,只顾利用资源而忽视环境保护,将出现严重的生态失衡和环境危机等问题,从而制约人类社会可持续发展。资源与环境是一对矛盾统一体,相辅相成,相生相克,开发利用自然资源会影响自然环境生态,而强调生态环境保护也可能限制经济的发展。如果孤立地研究“资源”或“环境”,尤如盲人摸象,视野狭窄。资源与环境专业通常同属一院,公共基础课内容相通,也是为了培养学生的宏观视角。资源信息学和环境信息学的基本研究方法是一致的,研究工具大体相同,只是研究角度不同,出发点不同,但在现阶段,“资源信息学”与“环境信息学”各自的教学体系尚不成熟和完备,如何实现资源观点与环境观点的融合,引导资源学专业和环境学专业的学生辩证思维,进行宏观思考,尚有待在教学实践中进行探索。
2 “资源环境信息学”课程建设不力的主要原因
2.1 对资源环境信息学的重要性认识不足
国内高校的资源环境科学或资源环境工程专业的教学体系,一般依托学校专业背景和院系师资,会设置“资源(环境)生态、资源(环境)经济、资源(环境)评价”、等几个主要方向,而对于“资源(环境)信息”这个近十年才逐渐形成并发展的学科方向,从上至下,尚未形成统一的认识,各界投入明显不足。
在欧美和日本等发达国家高校,“资源(环境)信息学”在不少高校已成为资源(环境)科学专业的专业必修课程,甚至是学位课程,资源(环境)信息方向已与其他传统领域一起构成资源环境科学的课程体系。另外,已有大学开设了独立的资源(环境)信息学本科专业,制定了较完善的培养方案,培养资源环境信息学专业人才。同时有些高校成立了资源(环境)信息学院,并开设了硕士点。可以看出,资源环境信息学的学科建设是与社会经济发展程度直接关联的。
在国内,由于信息技术起步较晚,在资源环境科学中的应用尚不成熟,同时受师资力量和软硬件条件的限制,相关课程的设置随意性强,课程建设投入少,这与信息技术在资源环境科学中的日益重要地位明显不相符,也不符合社会发展对资源环境应用型人才的要求。从目前的社会需求来看,重视资源环境信息学的教学,培养具备资源环境信息学素养的人才,在缓解资源环境科学毕业生就业压力上有较大的潜力。
2.2 教学目标不清晰,课程体系不完善
现阶段国内高校资源环境科学专业对资源环境信息方向的认识尚不成熟,仍处于探索实践阶段,对于此类课程的意义和培养目标缺乏清晰的认识,造成教学计划定位模糊,课程设置无特色,教学内容前后重复矛盾,缺乏连续性和逻辑性,综合应用更是纸上谈兵。资源环境信息学的教学研究几近空白,各级精品课程无人申报,长此以往,前景堪忧。资源环境信息学亟待教育主管部门的重视和扶持,亟待高校院系加大投入,组织攻关。
2.3 师资力量不足和教材建设不力
资源环境信息学教学效果差的重要原因是师资力量和教学资源缺乏,特别是对于大量省属普通本专科院校,教师们常常是心有余而力不足。国内大学尚没有资源(环境)信息学本科专业,自然没有专业完全对口的教师。此方向课程的老师主要由具有“资源环境”或“信息”某一方向的老师通过自学或进修来担任,不但要花费大量精力,教学质量也难以保证,甚至有些学校还存在相关课程无人愿意接手的尴尬状况。
另外,资源环境信息学课程教材建设不力,缺乏精品教材。《资源信息学》《资源信息系统》《环境信息系统》《环境遥感》等近年也有多种教材和专著出版,但有的内容庞杂,理论性过强,有的与资源环境专业结合不紧密,缺乏案例,又无配套素材和数据,师生使用不便,导致这些教材的实际采用率有限,师生反响平平。
3 资源环境信息学教学创新思路探讨
3.1 制定符合社会需要的培养目标和教学计划
社会需求是大学培养学生的基本出发点。资源环境科学专业方向培养的人才要具有鲜明的专业特色,突出专业优势,才是资源环境科学专业立足和发展的根本。进行21世纪,计算机和网络全面普及,各行各业都会直接或间接地使用到信息技术,利用信息技术来辅助处理复杂的资源环境问题具有传统方法不可替代的优势。
对于普通的资源环境科学和资源环境工程专业,需要让同学们了解地理信息系统、遥感技术的基本知识、基本技能,具有运用地理信息系统分析和解决资源环境问题的基本技能及初步的研究和管理能力, 为资源环境信息管理培养专业的信息服务人员。
根据国内实际情况,参考国外比较成熟的经验,国内普通高校的资源环境信息学相关专业可以先确定培养目标,从以下三个方面设立教学目标并制定教学计划:(1)资源环境专业专题电子地图制作。学生根据所学相关技术,可以使用各类素材和GIS软件,完成多种资源和环境相关的专题图,如区域污染企业分布图、土地资源适宜性评价图等;(2)面向实际应用,进行资源环境空间数据和属性数据的处理分析,完成资源环境的评价管理等工作;(3)掌握GIS平台二次开发技术,在基础软件上完成资源环境科学各个应用领域的数据平台建设,包括软件分析与工具开发。
3.2 教学内容的组织与创新
学习和借鉴国际国内一流大学课程的建设经验并结合各校资源环境专业实际情况以及课程建设现状,对资源环境信息学方向系列课程进行全面建设与改革。包括课程体系的逻辑完整性构建,分析各相关课程知识结构,明确先导和后续课程,建立完整的课程体系。
建议整合《资源环境遥感》《地理信息系统》《资源(环境)调查与评价》《数据库系统》《资源(环境)监测》《资源环境信息管理》等课程,建立完整而科学的课程体系与模式。完善“资源环境综合信息”课程,面向应用和综合集成,将前期课程知识点串成知识链,并通过全程项目跟踪实习,引导学生动手动脑,全面提升综合能力。例如,在前期《环境监测》《环境化学》等课程的实验实习中,可以依据空间数据的样点分布要求进行采样点的设置,在采样的同时,利用手持GPS等工具记录坐标信息,可以为后期的环境信息系统实验创造条件。前期课程得到的资源环境属性数据,可作为《资源环境信息系统》课程上机实验时的基础数据使用。通过以上连贯的实践学习,同学们可以较深刻地理解资源环境信息系统属性数据的获取和导入方式、空间数据的获取及与属性数据的联接方式,最终得到该区域直观的资源环境指标专题图。这样的教学效果比完全使用二手数据资料更加符合实践教学规律,也没有重复增加教学成本,但要求教学计划和课程设置更加科学和细致。
3.3 加强教学资源建设
高校资源与环境科学院系可以适当政策倾斜,激励优秀教师进行教材的创编工作,并不拘一格,吸引跨专业老师合作,协调组织各级环保机构、资源环境信息研究院所、遥感研究所等力量,针对当前资源环境学科发展现状,结合教学实践,提供素材,引入最新科研成果,编写符合不同层次、不同程度需求的资源环境信息学系列教材。
资源环境信息学相关各门课程,均需要大量数据进行实验实习工作。对于大部分资源环境遥感图像、空间数据和属性数据,各普通高校难以直接采集或保证足够经费采购,只能依靠教材提供和网络搜索,远远满足不了教学需要。鉴于资源环境信息学的学科特点,教委或高校组织协调,建立适应教学要求、统一管理的网络共享资源环境资源数据库,有利于解决资源环境信息教学资源缺乏和无序使用引发的知识产权纠纷问题。
4 资源环境信息学的教学实践与展望
湖北工程学院农学院自2002年开设《环境信息系统》至今,一贯重视资源环境信息学方向的教学研究和课程建设工作,从十年前的一个专业一个班一门课,发展到2013年本院及二级学院、本专科,4个专业10多个班5~6门课的教学规模,逐渐形成了以社会需求为导向,以提高学生应用能力为目标的教学思路和课程体系。
学院将“资源环境信息学”方向确定为“环境科学”专业和“农业资源利用”专业的各自主要培养方向之一,不断完善培养方案,改进课程体系。目前,经过多年教学实践,该教学方向已经形成了由三名青年骨干教师为核心的教学团队,1人为资源环境信息工程博士,1人为在读博士,均具有交叉学科知识背景和出国进修访学经历,有多年的教学和工作经验。团队教师多次参加省级、校级讲课竞赛并获奖。
该教学团队朝气蓬勃,具有创新精神,勇于实践,构建了较完备的资源环境信息学课程群,按照高中低三层次开展教学,教学目标明确,思路清晰。第一层次,在大一下或大二上学期开设《资源环境信息学概论》课程,使学生全面了解本领域基本知识、应用范围和研究方法。开设上机实验,使学生初步使用地信软件的基本操作,如地图数字化、空间数据和属性数据输入和关联,简单的空间分析及遥感图像识别入门;第二层次,中高年级开设专业选修课,如《地理信息系统》《遥感导论》《资源环境调查与评价》,拓展专业理论知识,强调动手能力,进行较多的户外作业和机房实验。以上课程均打通资源和环境专业,整体教学方案一致,由任课老师根据专业特点,灵活调整教学案例,既能保持资源环境专业内在统一,又能兼顾专业差别;第三层次,开设《资源环境综合信息》课程,面向实践应用,进行科研式教学,要求同学们组成小组,撰写项目计划,展开调查研究,将信息学方法全面运用到具体资源环境调查评价工作去,并输出结果得到结论。该课程实现了与其他若干课程如《环境化学》《土壤学》《水(大气)污染控制工程》的教学对接。感兴趣和有能力的同学,还可根据老师指导,将教学内容不断深入并作为毕业论文选题,对就业和考研大有裨益。
院系重视和支持资源环境信息学的课程建设,提供专项经费进行机房改造,仪器及软件资料采购。团队积极申报省市各级科研题目,就近开展科研工作,带领学生在实践中学习。团队注重搜集教学资源,关注最新教材和素材,使用最新的教学辅助软件,取得了较好的教学效果。经过统计,以资源环境信息为就业和考研方向的学生比率逐年上升。
近年来,各高校和研究机构在资源环境信息方向的科研投入不断加大,此方向的研究生陆续毕业,他们具有良好的科研实践和综合能力,随着他们充实到高校教师队伍,会给学科发展带来强大动力。可以预见,随着社会经济的需求日益加大,资源环境信息方向的课程将更加受到重视,教学体系将不断完善,课程设置将更为合理,实践性综合课程将更加突出,人才培养质量也将迈上新的台阶。
参考文献
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