“3+1”人才培养模式下GIS课程体系与教学内容的整体优化

2013-11-06郑春燕胡华科钟广锐陈志云嘉应学院地理科学与旅游学院广东梅州514015

长江大学学报(自科版) 2013年22期

郑春燕，胡华科，钟广锐，陈志云 (嘉应学院地理科学与旅游学院，广东梅州 514015)

郑春燕，胡华科，钟广锐，陈志云 (嘉应学院地理科学与旅游学院，广东梅州 514015)

为了加强对GIS专业学生应用实践技能的培养，部分高等院校已尝试采用“3+1”人才培养模式。以嘉应学院GIS专业为例，围绕“3+1”人才培养模式，针对实际教学中显露出的问题，分析了整体优化GIS课程体系与教学内容优化的必要性，提出了理顺专业课程之间的关系、减少不同专业课程在教学内容上的交叉重叠等改革思路，并给出了相应的实施方案，强调充分利用教师专长，将教学手段创新融入教学内容改革中。

人才培养模式；地理信息系统；课程体系；教学内容；教学改革

地理信息系统(GIS)属于地理学科、测绘学科、信息学科、系统学科等学科之间的横向交叉学科，也是一门技术性和实用性很强的技术学科[1]。2002年9月，嘉应学院在地理科学本科专业下开设了GIS课程，2005年被批准为新增专业[2-4]。经过10多年的建设，嘉应学院GIS专业已初步形成了一定的专业特色和办学模式，着力于培养能够适应21世纪社会主义现代化建设需要的、具有创新精神的应用型GIS人才[5]。据调查，我国GIS产业对人才的需求很大，但更需要动手能力强或有实践经验的人才[6]。为了进一步培养学生的专业实践技能，加强校企合作，经过广泛调研和反复商讨、论证，2010年对人才培养方案进行了较大的调整，加大了实验、实践课的比重，并采用了“3+1”人才培养模式：学生前3年在校上课，第4年不安排校内课堂授课，主要在校外生产实践。

在实行“3+1”人才培养模式的过程中，必须有相适应的专业课程体系、教学内容、教学方法等。笔者以嘉应学院GIS专业为例，围绕“3+1”人才培养模式，针对目前显露出的一些问题，探讨如何整体优化专业课程体系和教学内容，并提出相应的改革措施❶嘉应学院2013年地理信息系统专业综合改革试点；2011年及2013年校级教改课题(JYJG2013207)。。

1 现状分析

嘉应学院GIS专业从2010年开始实行“3+1”人才培养模式，每个学期均有实习或见习环节，具体专业课程安排和实践教学环节如表1所示，不包括GPS技术及应用、地理建模原理等10多门任选课。第8学期按学校要求安排毕业实习和毕业论文(设计)；第7学期只开设2～3门结合生产的实践性课程，由学生结合自己的兴趣爱好、就业意向主修其中一门，辅修其他课程。

表1 GIS专业课程设置表(不含任选课)

注：(必,4)表示必修，4学分；(限，2.5)，表示限选，2.5学分；其他类似。

经过近3年的教学实践，发现当前课程体系和教学内容还不能有效适应“3+1”人才培养模式，主要表现在如下。

1)在校学生学习任务加大为了实行“3+1”人才培养模式，除了删减部分专业课外，许多专业课程向前推了1个学期。一些重要课程(如地图学、GIS原理及应用、.Net程序设计、遥感导论、数据库原理等)被安排在大一、大二，与公共课如英语、高等数学、线性代数与数理统计等相碰撞，部分低年级学生感觉课程任务较重，学习压力大。

2)授课课时不够用在总学分限定为160的前提下，由于实习、实践课已占用了较多学分，校内授课的部分课程的学时、学分不得不有所删减。专业教师普遍反映课时不够用。若还是遵循以前的教学内容安排，不仅授课节奏要加快，还需给学生安排较多的课后学习任务，但学生明显难以跟上进度，出现了一些顾此失彼、教学重点不突出的情况，降低了教学质量。所以，需要针对生源特点，在“3+1”人才培养模式下，探讨如何进一步优化课程体系和加强整体教学内容的改革，以更有效的开展理论和实践教学。

2 改革思路

以学生就业为导向，以“3+1”人才培养模式为前提，以提高教学质量为中心，以强化学生理论基础和实践应用能力为目标，对GIS专业的课程体系和教学内容进行改革。

1)注重专业特点，专业课程之间紧密衔接围绕GIS的基本功能(包括空间数据获取、数据组织与入库存储、数据编辑与处理、空间分析、二次开发、地图可视化输出等)，安排自然地理学、测量学、遥感原理、空间数据库、地图学、GIS原理及应用、空间分析、.Net程序设计、GIS设计与开发等专业课程。专业课程之间承上接下，先基础、后提高，如大一安排自然地理学和测量学，使学生建立地理空间的概念，掌握获取空间数据的一种手段；大二先后安排地图学、GIS原理及应用等，地图是可视化表达和传递地理信息的重要手段，学生通过学习地图学培养空间认知、地理思维能力及绘图实践技能[7]，而GIS是在计算机制图、地图分析等功能上发展起来的；在大三安排空间分析课程，要求学生熟练运用已学的GIS理论知识和GIS软件解决实际问题。

2)正确处理专业课程之间内容上的交叉重叠 GIS学科的交叉性造成了课程内容上的一些重叠，如测量学、地图学、GIS原理及应用均有数学基础(如地图投影、分幅编号等)相关的内容；GIS原理及应用含有空间数据库的部分知识，与数据库原理课程有内容上的交叉等等。若课程之间不进行协调，可能会出现：① 相同的内容在多门课程上反复讲授，占用了较多课时；② 一些重点内容虽然多门课程均有涉及，但因误以为其他课程会讲述而忽略。为了构建衔接紧密、逐步深入、理论与实践相结合的“3+1”课程体系，需整体优化、协调各门专业课程的教学内容。

3)与时俱进，更新专业课程教学内容 GIS本质是一种计算机信息系统，在教学内容安排上对计算机新技术及其与GIS前沿应用的结合应予以高度重视[8]。GIS所涉及到的专业软、硬件在不断推陈出新，相关课程实践教学内容也需相应更新[9]。如空间分析等课程所使用的ArcGIS软件，可升级为“ArcGIS10.0”以上版本。GIS原理及应用可结合当前GIS技术发展热点，如基于智能手机的微博、微信、GPS导航等的位置服务功能，不断扩充教学内容。

4)将实践性强的任选课安排在校外为了提高教学效果和强化学生的实际应用能力，并减轻在校生的学习任务，以实习、就业为导向，考虑将GPS技术与应用、土地资源调查与评价、土地利用规划、GIS软件应用等部分实践性强的任选课安排在大四，由学生结合校外生产实习需要和个人兴趣有针对性的选学。任课教师针对学生的实习地点、实习内容来变换授课地点和教学内容。以学生所提交的论文、项目技术报告作为期末考核、评分的主要依据。

5)课程教学与专业第二课堂有机结合为了激发学生学习兴趣，培养学生应用创新能力，充分挖掘学生潜能，积极开展开放实验、各类GIS竞赛等，丰富学生的专业第二课堂活动。例如，结合测量学、地图学、空间分析、GIS设计与开发等课程，鼓励学生参与地图制图、GIS应用分析、二次开发等相关的全国性GIS竞赛，有针对性融入与竞赛密切相关的教学内容，或者布置一些专题实验由学生选做，如大比例尺地面数字成图实训、ArcGIS制图分析、C#开发实训等，引导学生主动提高专业技能。

3 实施方案

课程体系和教学内容要能确保“3+1”人才培养模式的顺利开展，提高学生的理论知识和实践应用能力。

1)课程体系分块，发挥任课教师专长嘉应学院GIS专业任课教师分别来自中国科学研究所、中山大学、武汉大学、中国矿业大学等高校，多学缘交叉渗透，所学专业主要有自然地理、地图学与GIS、计算机工程、测量工程等。可按学科性质将专业课程划分为5大块：地理、GIS与空间分析、测量与制图、遥感、计算机技术。根据教师研究领域，分别安排1～2位专业教师负责每一类课程的教学内容改革。在授课安排上，每名教师有稳定的、符合自身专业特点的1～2门专业课，便于教学与科研有机结合。

2)教学手段创新与课程教学内容相结合为了提高课堂教学效果，需要有针对性的进行教学方法、教学手段的改革:①导师讲座法。大一GIS导论课以讲座的形式开展，分别安排GIS课程设置与就业方向、GIS应用领域、GIS发展趋势、遥感、GPS技术等内容，由若干名相关课程专业教师做讲座，使学生从不同侧面了解GIS，尽早明确学习方向。②课堂讲授和课后选学的方式。任选课地理建模原理，模型构建涉及的方法多(地统计分析、空间聚类分析、模糊综合评价、空间变异分析、趋势面分析、主成分分析等)，由于课时有限，重点围绕建模详细讲解两、三种方法，其他分析方法安排学生课后选学。③案例教学法。如空间分析课程，设计诸如大型超市选址、土地适宜性评价、利用水文分析法提取山脊线、城市建筑日照分析等案例，逐步引导学生综合运用专业知识、基于ArcGIS软件解决实际问题。④移动教学法。融入现代信息技术，GIS前沿技术、GIS软件应用等课程可尝试采用移动教学法，任课教师上传教学视频、教学大纲、教案等教学资料至网络共享，学生可以随时、随地借助智能手机等移动终端访问教学网站[10-11]。通过发微博、在线留言的方式，学生之间可以随时讨论问题、交流学习心得，教师也可随时与学生互动，答疑解惑并了解教学效果。

4 结语

嘉应学院GIS专业自成立以来就特别重视学生实践技能的培养，2006年开始向社会输送GIS人才，毕业生受到了用人单位的广泛好评，部分毕业生已成长为业务骨干。由于GIS专业人才培养的问题在总体规划、教学模式、教学内容、精品教材等方面还有很大的发展空间[12]，因而嘉应学院GIS专业将结合社会发展需要和自身特点锐意进取，不断进行教学改革、教学创新。笔者旨在探讨适应“3+1”人才培养模式的课程体系和教学内容，以期不断提高教学质量，为社会培养更多高质量的GIS应用型创新人才，并为同类院校设置人才培养方案提供一些参考。

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[5]郑春燕,胡华科.地方院校产学研合作的GIS实习基地建设探讨[J].地理空间信息,2011,9(2):130-131,138.

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