地理科学专业GIS技能培养教学改革探究

地理科学专业GIS技能培养教学改革探究

　　地理科学专业GIS技能培养教学改革探究

　　任金铜，陈群利，王志红

　　（贵州工程应用技术学院，贵州毕节551700）

　　摘要：从地方高校转型发展背景出发，分析地方高校转型发展中地理科学专业学生GIS技能培养现状，探讨分析了以GIS技能培养为目标的地理信息系统“四维一体”教学模式以及围绕地理信息系统“四维一体”教学模式而进行的教学改革，为地方高校地理科学专业转型发展以及地理科学专业高级应用型、技能型人才培养，提供了思路和参考。

　　关键词：地方高校；转型发展；地理科学；GIS技能；四维一体

　　随着计算机科学与技术、地理科学、测绘科学等相关学科的发展，地理信息系统（Geographical InformationSystem，GIS）作为对空间信息进行采集、存储、管理、分析、可视化以及发布的技术和工具，受到广泛的重视，发展迅速。GIS技能的培养对于地理科学专业学生掌握现代地理学研究方法和手段，解决地理学相关问题，提供了良好的专业素养和专业基础，对地理科学专业应用型人才培养，具有重要的意义。

　　一、研究背景及意义

　　党的十八大报告提出要加快发展现代职业教育，推动高等教育内涵式发展。十八届三中全会决定提出，要深化教育领域综合改革，加快现代职业教育体系建设，深化产教融合、校企合作，培养高素质劳动者和技能型人才。根据教育部对新建地方本科院校进行分类管理和构建高等教育职教体系的战略部署，贵州工程应用技术学院结合贵州省、毕节试验区产业结构调整与发展需要和学校实际，由单一的传统类师范院校向多科型应用技术大学转型发展。

　　作为传统师范类专业的地理科学专业，在此背景下，如何培养适应地方经济社会发展所需的地理科学类高级应用型技术人才，是地理科学专业转型发展所必须回答的问题。本文以贵州工程应用技术学院为例，探讨了传统地方高师类院校地理科学专业学生GIS技能培养教学改革，为地方高校转型发展中地理科学专业转型发展提供了思路和参考。

　　二、地方高校转型发展中地理科学专业GIS技能培养现状分析

　　在地方高校转型发展中，贵州工程应用技术学院与其他转型发展中的地方高校一样，存在着诸多问题。主要体现在以下几个方面。

　　1.师资队伍整体水平不高，结构不合理问题较为突出。我校地理科学专业自1990年开始筹建，1993年开办地理教育专科专业，2006年开办地理科学本科专业。本科办学时间短，其中负责GIS课程教学的专任教师两人，且均为中级职称，由于我校地理科学专业一直致力为地方培养地理教育工作者，对于GIS技能的培养重视不够，学生掌握GIS技能，解决地理学相关问题的能力还相对比较薄弱。

　　2.学生基础差、底子薄，缺乏学习的主动性和自觉性。我校地理科学专业学生85%来自贵州省毕节市，另有10%左右来自贵州省其他地州市。由于毕节地处乌蒙山区集中连片特困地区，基础教育较为薄弱，学生对于现代信息技术掌握水平较低。而GIS技能的培养依托计算机应用能力，而学生计算机应用能力较弱，又打消了学生学习的主动性和自觉性。学生信息技术能力的短板制约了学生GIS技能的提高。

　　3.教学仪器设备不足，课程体系不够完整。目前我校地理信息系统实验室教学设备主要是计算机以及相关专业软件。其中2010年得到中央财政支持新购置实验用计算机45台，其他如工程扫描仪、绘图仪、全站仪等设备均购置于2003年前后，设备较为老旧，部分已不能使用。对于地理科学专业学生来说，GIS课程一般开设于第五学期，作为GIS的前期课程和后续课程大部分以选修课形式开出，部分学生避难就易，导致GIS课程不能很好地与其他课程形成良好的`学科体系。学生在学习过程中，往往只是学习了GIS基础课程，不能很好地将其应用于解决地理科学问题。

　　4.考核机制不健全，与社会应用相脱节，无法学以致用。GIS课程考核在2009、2011版教学大纲中，考核方式主要是闭卷考试，学生成绩最终由平时成绩（平时作业、提问、考勤等）×10%+期中测试（一般采取开卷考核方式）×20%+期末闭卷考试×70%组成。由于考试形式的限制，闭卷考试试卷主要考查学生的理论知识掌握情况，无法真正体现学生实践及应用能力，同时期中测试多采取开卷考核方式进行，期中测试成绩与期末考核成绩相差较大，部分学生也只是临近期末考试前突击背诵，导致出现考完即忘、无法深入理解的情况。

　　5.课程实验教材使用不合理，缺乏合适的实验素材。GIS课程是实践性较强的课程，GIS实践能力是GIS技能培养的重要方面，实验教学是决定GIS课程教学质量的关键步骤，同时也是学生能力培养的重要环节。我校地理信息系统实验教程采用的是2000年高等教育出版社出版的《地理信息系统实习教程》，该教程版本较为陈旧，实验内容不太适应于当今GIS技术的迅猛发展，并且多以基础性、验证性实验为主，与实际生产中GIS应用相脱节。由于缺乏较为实用的实验教程，学生无法通过实验教程掌握相关实践知识和能力。

　　三、GIS技能培养模式及教学改革探究

　　基于我校地理科学专业学生的实际情况，结合我校转型发展以及地理信息系统和地理信息系统实验课程教学的实际情况，在现有条件下，明确人才培养目标，通过理论与实践相结合的教学方式，以培养应用型、技能型地理科学人才为导向，积极引导学生拓宽视野，通过鼓励学生参与大学生课外科研活动、全国GIS技能大赛等方式，努力提高学生实际动手能力，培养学生解决实际问题的能力。

　　1.构建了“理论+实验+实践+应用”的四维一体课程教学模式。为提高学生的动手能力，改革教学手段和方法，以GIS技能培养为目标，从GIS理论与实践教学相结合的角度，构建了旨在促进学生专业理论学习和实践素质培养相结合的“GIS四维一体教学模式”，即“理论+实验+实践+应用”的课程体系下多层次、多模式的教学改革和实践。

　　“GIS四维一体教学模式”实现了理论是基础、实验是保障、实践是重点、应用是根本的地理类高素质应用型和技能型人才培养模式。在理论课堂教学方式上，打破了传统的灌输式和过分偏重讲授的教学方法，采取了讲解、演示、课堂讨论、案例教学等多种形式相结合的教学方式；实施互助式学习、启发式教学等教学模式启发学生的思维；注重理论联系实际的教学方法，培养学生学以致用，引导学生培养创新、创造能力。在实验课堂教学过程中，注重理论与实验相结合的教学方法，用实验进一步验证理论，使学生通过实际动手操作，进一步理解和掌握理论知识，达到理论指导实验，实验促进理论知识的掌握的目的。在实践环节，主要是通过积极引导学生申报各级各类大学生课外科研活动项目，鼓励学生参加诸如全国GIS技能大赛等方式，让学生学有所用。通过实践环节，进一步加深对理论和实验知识的理解和应用。

　　2.教学方法与教学手段的改革。GIS理论课程通过设计制作相关多媒体课件，辅以图片、视频等多媒体素材，使学生可以直观获取专业知识。通过启发式教学、互动式教学，及时将学生学习信息反馈给教师。授课过程中积极将本学科相关实际应用、发展现状及研究热点问题穿插于教学过程，使学生不止学习了书本知识，还了解了其具体应用和发展的情况，加深了学生的理解，提高了学生的学习兴趣。

　　3.构建系统化的实践教学体系，强化实验课教学，增强学生的实践能力。在GIS教学中选择较为权威、优良的理论教材的同时，注重实验教材的选取。实验课教学，以理论课程中的有关内容为主线，时间安排也一般与理论课教学穿插进行，目的是使学生加深理解理论课堂教学中的相关理论、知识和基本技术方法，并熟悉GIS软件工具的使用与操作等。4.综合运用多渠道拓展学生思维。充分利用多媒体技术、网络技术等，将几个专业网站、论坛与学生一起分享，及时将本专业、本学科相关新闻和热点问题与学生进行交流和探讨，促进学生和教师之间的交流，开拓学生的视野。

　　5.改革考试考核方式。为科学反映教学的效果，将学生学习过程的考查与最终考试挂钩，将理论和实验考核相结合。学习过程中的考查主要以学生出勤率、课后作业为主、课程笔记、读书笔记、科技论文等为主；期末考试命题改变了以往只考查理论部分，现在的考试过程中增加了实际应用能力的考核以及学科发展方向、研究热点问题的考核。

　　四、结语

　　本文从传统地方高师类院校转型发展实际出发，结合社会经济发展需要以及地理科学专业自身特点，探讨了地理科学专业转型发展过程中，学生的GIS技能培养以及为进行GIS技能培养所进行的相关教学改革。以“四维一体教学模式”为核心，加以教学及考核方式的转变，在实际教学过程中取得了一定的成绩，学生GIS技能有所提高。

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