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地理科學專業(yè)GIS技能培養(yǎng)教學改革探究
地理科學專業(yè)GIS技能培養(yǎng)教學改革探究
任金銅，陳群利，王志紅
（貴州工程應用技術學院，貴州畢節(jié)551700）
摘要：從地方高校轉型發(fā)展背景出發(fā)，分析地方高校轉型發(fā)展中地理科學專業(yè)學生GIS技能培養(yǎng)現狀，探討分析了以GIS技能培養(yǎng)為目標的地理信息系統(tǒng)“四維一體”教學模式以及圍繞地理信息系統(tǒng)“四維一體”教學模式而進行的教學改革，為地方高校地理科學專業(yè)轉型發(fā)展以及地理科學專業(yè)高級應用型、技能型人才培養(yǎng)，提供了思路和參考。
關鍵詞：地方高校；轉型發(fā)展；地理科學；GIS技能；四維一體
隨著計算機科學與技術、地理科學、測繪科學等相關學科的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（Geographical InformationSystem，GIS）作為對空間信息進行采集、存儲、管理、分析、可視化以及發(fā)布的技術和工具，受到廣泛的重視，發(fā)展迅速。GIS技能的培養(yǎng)對于地理科學專業(yè)學生掌握現代地理學研究方法和手段，解決地理學相關問題，提供了良好的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)基礎，對地理科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)，具有重要的意義。
一、研究背景及意義
黨的十八大報告提出要加快發(fā)展現代職業(yè)教育，推動高等教育內涵式發(fā)展。十八屆三中全會決定提出，要深化教育領域綜合改革，加快現代職業(yè)教育體系建設，深化產教融合、校企合作，培養(yǎng)高素質勞動者和技能型人才。根據教育部對新建地方本科院校進行分類管理和構建高等教育職教體系的戰(zhàn)略部署，貴州工程應用技術學院結合貴州省、畢節(jié)試驗區(qū)產業(yè)結構調整與發(fā)展需要和學校實際，由單一的傳統(tǒng)類師范院校向多科型應用技術大學轉型發(fā)展。
作為傳統(tǒng)師范類專業(yè)的地理科學專業(yè)，在此背景下，如何培養(yǎng)適應地方經濟社會發(fā)展所需的地理科學類高級應用型技術人才，是地理科學專業(yè)轉型發(fā)展所必須回答的問題。本文以貴州工程應用技術學院為例，探討了傳統(tǒng)地方高師類院校地理科學專業(yè)學生GIS技能培養(yǎng)教學改革，為地方高校轉型發(fā)展中地理科學專業(yè)轉型發(fā)展提供了思路和參考。
二、地方高校轉型發(fā)展中地理科學專業(yè)GIS技能培養(yǎng)現狀分析
在地方高校轉型發(fā)展中，貴州工程應用技術學院與其他轉型發(fā)展中的地方高校一樣，存在著諸多問題。主要體現在以下幾個方面。
1.師資隊伍整體水平不高，結構不合理問題較為突出。我校地理科學專業(yè)自1990年開始籌建，1993年開辦地理教育�？茖I(yè)，2006年開辦地理科學本科專業(yè)。本科辦學時間短，其中負責GIS課程教學的專任教師兩人，且均為中級職稱，由于我校地理科學專業(yè)一直致力為地方培養(yǎng)地理教育工作者，對于GIS技能的培養(yǎng)重視不夠，學生掌握GIS技能，解決地理學相關問題的能力還相對比較薄弱。
2.學生基礎差、底子薄，缺乏學習的主動性和自覺性。我校地理科學專業(yè)學生85%來自貴州省畢節(jié)市，另有10%左右來自貴州省其他地州市。由于畢節(jié)地處烏蒙山區(qū)集中連片特困地區(qū)，基礎教育較為薄弱，學生對于現代信息技術掌握水平較低。而GIS技能的培養(yǎng)依托計算機應用能力，而學生計算機應用能力較弱，又打消了學生學習的主動性和自覺性。學生信息技術能力的短板制約了學生GIS技能的提高。
3.教學儀器設備不足，課程體系不夠完整。目前我校地理信息系統(tǒng)實驗室教學設備主要是計算機以及相關專業(yè)軟件。其中2010年得到中央財政支持新購置實驗用計算機45臺，其他如工程掃描儀、繪圖儀、全站儀等設備均購置于2003年前后，設備較為老舊，部分已不能使用。對于地理科學專業(yè)學生來說，GIS課程一般開設于第五學期，作為GIS的前期課程和后續(xù)課程大部分以選修課形式開出，部分學生避難就易，導致GIS課程不能很好地與其他課程形成良好的學科體系。學生在學習過程中，往往只是學習了GIS基礎課程，不能很好地將其應用于解決地理科學問題。
4.考核機制不健全，與社會應用相脫節(jié)，無法學以致用。GIS課程考核在2009、2011版教學大綱中，考核方式主要是閉卷考試，學生成績最終由平時成績（平時作業(yè)、提問、考勤等）×10%+期中測試（一般采取開卷考核方式）×20%+期末閉卷考試×70%組成。由于考試形式的限制，閉卷考試試卷主要考查學生的理論知識掌握情況，無法真正體現學生實踐及應用能力，同時期中測試多采取開卷考核方式進行，期中測試成績與期末考核成績相差較大，部分學生也只是臨近期末考試前突擊背誦，導致出現考完即忘、無法深入理解的情況。
5.課程實驗教材使用不合理，缺乏合適的實驗素材。GIS課程是實踐性較強的課程，GIS實踐能力是GIS技能培養(yǎng)的重要方面，實驗教學是決定GIS課程教學質量的關鍵步驟，同時也是學生能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。我校地理信息系統(tǒng)實驗教程采用的是2000年高等教育出版社出版的《地理信息系統(tǒng)實習教程》，該教程版本較為陳舊，實驗內容不太適應于當今GIS技術的迅猛發(fā)展，并且多以基礎性、驗證性實驗為主，與實際生產中GIS應用相脫節(jié)。由于缺乏較為實用的實驗教程，學生無法通過實驗教程掌握相關實踐知識和能力。
三、GIS技能培養(yǎng)模式及教學改革探究
基于我校地理科學專業(yè)學生的實際情況，結合我校轉型發(fā)展以及地理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)實驗課程教學的實際情況，在現有條件下，明確人才培養(yǎng)目標，通過理論與實踐相結合的教學方式，以培養(yǎng)應用型、技能型地理科學人才為導向，積極引導學生拓寬視野，通過鼓勵學生參與大學生課外科研活動、全國GIS技能大賽等方式，努力提高學生實際動手能力，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。
1.構建了“理論+實驗+實踐+應用”的四維一體課程教學模式。為提高學生的動手能力，改革教學手段和方法，以GIS技能培養(yǎng)為目標，從GIS理論與實踐教學相結合的角度，構建了旨在促進學生專業(yè)理論學習和實踐素質培養(yǎng)相結合的“GIS四維一體教學模式”，即“理論+實驗+實踐+應用”的課程體系下多層次、多模式的教學改革和實踐。
“GIS四維一體教學模式”實現了理論是基礎、實驗是保障、實踐是重點、應用是根本的地理類高素質應用型和技能型人才培養(yǎng)模式。在理論課堂教學方式上，打破了傳統(tǒng)的灌輸式和過分偏重講授的教學方法，采取了講解、演示、課堂討論、案例教學等多種形式相結合的教學方式；實施互助式學習、啟發(fā)式教學等教學模式啟發(fā)學生的思維；注重理論聯系實際的教學方法，培養(yǎng)學生學以致用，引導學生培養(yǎng)創(chuàng)新、創(chuàng)造能力。在實驗課堂教學過程中，注重理論與實驗相結合的教學方法，用實驗進一步驗證理論，使學生通過實際動手操作，進一步理解和掌握理論知識，達到理論指導實驗，實驗促進理論知識的掌握的目的。在實踐環(huán)節(jié)，主要是通過積極引導學生申報各級各類大學生課外科研活動項目，鼓勵學生參加諸如全國GIS技能大賽等方式，讓學生學有所用。通過實踐環(huán)節(jié)，進一步加深對理論和實驗知識的理解和應用。
2.教學方法與教學手段的改革。GIS理論課程通過設計制作相關多媒體課件，輔以圖片、視頻等多媒體素材，使學生可以直觀獲取專業(yè)知識。通過啟發(fā)式教學、互動式教學，及時將學生學習信息反饋給教師。授課過程中積極將本學科相關實際應用、發(fā)展現狀及研究熱點問題穿插于教學過程，使學生不止學習了書本知識，還了解了其具體應用和發(fā)展的情況，加深了學生的理解，提高了學生的學習興趣。
3.構建系統(tǒng)化的實踐教學體系，強化實驗課教學，增強學生的實踐能力。在GIS教學中選擇較為權威、優(yōu)良的理論教材的同時，注重實驗教材的選取。實驗課教學，以理論課程中的有關內容為主線，時間安排也一般與理論課教學穿插進行，目的是使學生加深理解理論課堂教學中的相關理論、知識和基本技術方法，并熟悉GIS軟件工具的使用與操作等。4.綜合運用多渠道拓展學生思維。充分利用多媒體技術、網絡技術等，將幾個專業(yè)網站、論壇與學生一起分享，及時將本專業(yè)、本學科相關新聞和熱點問題與學生進行交流和探討，促進學生和教師之間的交流，開拓學生的視野。
5.改革考試考核方式。為科學反映教學的效果，將學生學習過程的考查與最終考試掛鉤，將理論和實驗考核相結合。學習過程中的考查主要以學生出勤率、課后作業(yè)為主、課程筆記、讀書筆記、科技論文等為主；期末考試命題改變了以往只考查理論部分，現在的考試過程中增加了實際應用能力的考核以及學科發(fā)展方向、研究熱點問題的考核。
四、結語
本文從傳統(tǒng)地方高師類院校轉型發(fā)展實際出發(fā)，結合社會經濟發(fā)展需要以及地理科學專業(yè)自身特點，探討了地理科學專業(yè)轉型發(fā)展過程中，學生的GIS技能培養(yǎng)以及為進行GIS技能培養(yǎng)所進行的相關教學改革。以“四維一體教學模式”為核心，加以教學及考核方式的轉變，在實際教學過程中取得了一定的成績，學生GIS技能有所提高。
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