基于“实践育人”理念的GIS专业实践教学改革

王 莉，杜久升，景海涛，王世东，程结海

（1.河南理工大学 测绘与国土信息工程学院，河南 焦作454003）

基于“实践育人”理念的GIS专业实践教学改革

王 莉1，杜久升1，景海涛1，王世东1，程结海1

（1.河南理工大学 测绘与国土信息工程学院，河南 焦作454003）

地理信息科学（GIS）专业具有很强的实践性，GIS专业应该秉承“实践育人”的理念，培养的人才不仅要具有深厚的理论基础，也要具备很强的动手操作能力和创新精神。在分析GIS专业实践教学存在的问题的基础上，对“实践育人”教育理念进行研究，并在GIS专业实践实施过程中进行了探索，从课程考试、综合实习、科研活动和校外竞赛等方面进行改革与实施。结果表明，重视以学生为主的实践教学是提高GIS专业人才质量的有效方法。

GIS；实践育人；实践教学；改革

2012年，教育部《普通高等学校本科专业目录》中将地理信息系统专业更名为“地理信息科学（geographic information science，GIS）”。GIS专业的毕业生不仅要具有深厚的理论基础，也要具备很强的动手操作能力和创新精神，这些能力的培养不仅要靠理论教学，还需要结合适当的实践课程，加强学生实践能力是目前高校人才培养的核心[1-2]。 2012 年教育部《关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》中再次引入“实践育人”的理念，可以看出国家高度重视实践育人工作[3]。高校GIS专业的实践教学改革也必须提倡“实践育人”的理念。

1 GIS专业实践教学存在的问题

1.1 专业课程设置不合理

多数高校的GIS专业是以地理、测绘和计算机等为基础建立起来的。2010年的《中国地理信息产业高校毕业生就业报告》指出，毕业生和企事业单位均把“学校课程设置不合理，动手能力差”作为就业难的最主要原因[4]。通过对已毕业的学生调查发现，他们普遍认为大学所学专业课程内容繁多，没有针对性，毕业后无法综合运用所学知识进行相关应用。由于实践课时比理论课时少，缺少针对专业应用的连续性和综合性实验。在实习形式上，通常是使用相同的数据做同样的操作，提交的成果和实习报告也千篇一律，助长了学生的“应付”心理，难以达到实践课程的真正目的，其中主要原因就是专业课程设置不合理[5-8]。

1.2 人才培养目标不明确

由于目前社会对GIS人才的需求主要分布在软件研发、项目开发、技术支持、数据处理，外业数据获取等方面，所以高校就应该从这几个方面来对学生进行定位和培养，要明确培养的是应用型人才、专业研究型人才还是复合型人才，从这个角度来确定人才培养目标才能适应市场需求。应用型人才需要具有较强的动手能力和GIS技术，具有GIS设计和开发的能力；专业研究型人才需要有很强的专业素质，为今后继续深造和研究建立扎实的理论基础；复合型人才强调GIS在各领域的应用情况，不仅具有较强的技术还要能够将GIS应用到各行各业中。

1.3 实践教学考核体系不健全

目前高校GIS专业课考试大多是书面考试，缺乏实际动手能力的考核，学生实习成绩也是根据上交的实习报告为依据，而学生的实习报告大多按照实习指导完成，千篇一律。现阶段市场需要具备一定专业技能的应用型人才，这就需要建立科学、完善和多元化的专业课考核体系，将理论知识的考核和实际动手操作能力的考核都纳入到评价体系中，从而促进学生各方面的发展[9]。

2 “实践育人”的教学理念

坚持实践育人的教学理念，即“坚持理论学习、创新思维与实践相统一，不断培养学生服务社会的责任感、勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力”。在我国实践育人的教学理念下，GIS专业实习改革的目标是“以学生为主，培养学生积极参与性、团队合作精神和创新性思维”。

2.1 以学生为主的实践教学

现代高等教育的教学理念越来越强调以学生为主，重视学生的发展，激发学生的学习兴趣，培养学生的学习主动性和创造性[10]。实践教学是训练学生结合所学专业知识来解决实际应用领域中遇到的GIS专业相关问题，在实习过程中，教师应该把主动权交给学生，激发学习的主动性，自己制定实习计划、自己总结，发现问题并解决问题，在实习过程中教师只是进行适当引导和实习总体内容的把握。

2.2 培养学生团队合作性精神

在GIS专业实习中，学生根据自身能力扬长避短，自行组成实习小组，明确责任分工，不仅可以成功地完成实习任务，还可以在实习过程中发挥团队成员优势，实现小组成员自己的目标，取得具有实用价值的成果；同时在获得知识过程中还可以培养团队协作的精神，体验团队合作的乐趣，增进同学之间的合作与交流。在实习过程中，也尊重了学生的差异性，注重了不同层次学生的个性化培养，各自发挥优势。

2.3 提高学生创新思维能力

GIS专业更应该创造出培养学生创新型思维的环境，引导学生充分地利用所学知识创造性地分析和解决问题，在解决问题过程中激发学习兴趣。在GIS综合实习过程中，学生自选题目，自己设计实习内容，并开发实现一个应用系统。根据专业知识和软件操作技能积极思考，体验创新的艰辛，享受实习的乐趣。

3 GIS专业立体式实践教学模式

在深入研究了专业性质、学科特点、发展方向后，河南理工大学GIS专业在实践教学中进行了一系列改革和探索，实践课程课时逐渐增加，形成了课堂实习、野外实习、课程设计、集中实习、综合实习和毕业实习6个方面的全方位、立体式、不间断的实践课程体系。在教学过程中，应用“卓越计划”的改革成果，采用基于项目的教学方式逐年加强了2010～2013级学生实践教学的学时比例，加强综合性实验的设计和应用。在教学过程中从课程考核、综合实习等方面强化了GIS专业实践能力的训练。

3.1 课程考核改革

GIS专业课程包括GIS原理与应用、数字测图原理与方法、摄影测量与遥感等13门专业课。多数课程配有实习，实习学时占总课时1/3。在课程成绩考核方面，除了平时考勤、实习报告、实验成果、作业等方式之外，增加了上机操作能力考核和面试答题方式的考核，既锻炼了学生的动手操作能力，也培养了学生语言表达能力。

以《GIS原理与应用》课程为例，课程结束后，学生要进行面试和上机考核。学生根据人数分为6组，每组3名教师进行面试。具体面试流程为：①抽取面试分组及编号，面试前，学生随机抽取面试分组及面试顺序。②抽取面试题，每个学生从教师准备的题目中随机抽取2题，题目涵盖地理数据获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用整个过程。③理论试题面试，学生根据题目进行回答，时间不作限制。④ 软件操作，学生随机抽取一个上机操作题目，应用GIS软件进行操作，操作过程中，教师可以进行适当指导。

面试结束后，教师根据学生回答和操作进行综合评分，分为不合格、合格、中等、良好、优秀5个档次，面试成绩占课程总成绩30%。

3.2 综合实习改革

河南理工大学GIS专业综合实习按照GIS软件工程的“可行性分析-需求分析-项目总体设计-详细设计-编码与测试-编写报告-项目汇报”流程进行项目实施。通过开展GIS综合实习，培养学生搜集资料、专题信息提取、空间数据建库、空间分析、二次开发以及成果汇报的能力，为提高学生的各项综合素质打下基础。GIS综合实习从内容上可以分为建立实习小组、小组讨论确定实习计划、需求分析、系统设计、成果提交和汇报5个环节（如图1所示）。

图1 GIS专业综合实习流程及任务

1）实习内容。学生自行组织实习小组，依托这个实习小组，参与整个实习过程。在小组建立之后，指导教师详细介绍实习将开展的工作，包括准备工作、实习注意事项、实习报告编写要求以及考核方式等。为了提高GIS专业学生的遥感和GIS软件动手操作能力，将GIS综合实习按照GIS空间数据处理的过程将实习内容分为遥感影像处理、专题信息提取、空间数据建库、空间分析和软件开发5个部分。

2）提交成果。GIS综合实习的考核主要包括平时考勤、实习成果和小组答辩的方式。实习成果主要包括项目报告、个人实习报告以及实习最终成果和各个阶段的成果3个部分。项目报告主要考核学生项目设计实施是否合理，最终系统是否符合要求；个人实习报告是在小组实习报告基础上重点突出个人工作的部分。小组答辩通过一个主要答辩人进行讲解，并回答技术细节问题。各项考核分数所占比例为平时考勤20%、实验成果40%、小组答辩40%。尽管一些同学认为有一定难度，但基本认同这种系统化的集中实习方式有助于提升GIS专业技能。

3）项目点评。通过学生提交的成果和与学生座谈等方式对综合实习改革所取得的成效进行了调查。总结得出：①实习内容具有一定挑战性，学生解决问题的能力得到了锻炼，调动了学生对GIS学习的积极性和主动性。②提高了软件应用和二次开发能力，特别是对遥感和GIS各类软件综合运用的能力有所加强，有利于将来的职业发展。③为希望继续深造的同学做了铺垫，提高他们的科研水平。

学生通过综合实习提前预演了选题、收集数据、需求分析、空间分析、二次开发、提交成果以及答辩整个过程，提高了他们的综合能力，不仅为毕业设计的顺利完成做准备，也为毕业后走向社会打下坚实的基础。

4 结 语

“实践育人”的教学理念充分发挥了学生在实习中的主体作用，激发学生积极参与实习的自觉性、积极性。GIS专业实习作为专业课程的重要组成部分，是培养学生动手能力、创新精神的一个重要手段。实践教学改革的目的正是培养适应社会需要的复合型人才。只有高校、教师和学生统一思想才能构建适应市场需要的实践教学课程体系，培养适应各个应用领域的GIS专业人才，GIS专业毕业生才能走得更高、更远，我国的地理信息产业才能快速、稳步发展。

[1] 郑贵洲,赵雷．地理信息系统（GIS）专业实践教学系统构建[J]．测绘科学,2010,35(5)：250-253

[2] 顾留碗,王春,王岽．面向应用型人才培养的GIS专业实践教学体系构建[J]．测绘工程,2012,21(6)：89-91

[3] 教育部．教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见（教思政[2012]1号）［EB/OL］(2012-02-03)[2016-10-31]．http：//www．jyb．cn/info/jyzck/201202/ t20120203_476041．html,2012-02-03

[4] 章国平,汪燕春．当前高校与企业合作培养人才的困境与出路[J]．东华理工大学学报（社会科学版）,2009(3)：287-290

[5] 郭先春,李大军,程朋根,等．GIS本科专业学生动手能力培养途径探索[J]．东华理工大学学报（社会科学版）,2012,31(4)：389-392

[6] 边馥苓．论我国地理信息产业、人才现状与存在问题[J]．地理信息系统世界,2009(5)：29-34

[7] 张巧凤,于红博．GIS专业课程教学模式改革探索[J]．科教导刊,2015(10)：91-95

[8] 中国地理信息系统协会．2010 中国地理信息产业高校毕业生就业报告[R]．3s新闻周刊,2010(10)：38-44

[9] 朱磊．地理信息系统专业“五位一体”实践教学系统构建[J]．教育教学论坛,2012(31)：167-169

[10] 邱德雄,谢武纪．“学”为中心：高校课程实践变革的核心要义——以课程项目化实践为例[J]．大学教育科学,2015(1)：48-53

P208

B文章编号：1672-4623（2017）06-0114-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.06.036

王莉，博士，主要研究方向为GIS和空间数据库。

本 刊 声 明

（本刊编辑部）

2016-11-02。

项目来源：河南理工大学教改重点项目（2015JG021）。

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