朱磊

【摘要】地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門(mén)交叉學(xué)科，具有較高的技術(shù)性和實(shí)踐性，GIS產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)巨大。高校是培養(yǎng)GIS創(chuàng)新型人才的重要陣地，本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)高校GIS專(zhuān)業(yè)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要制約因素進(jìn)行了探討，并結(jié)合新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS專(zhuān)業(yè)本科生培養(yǎng)模式提出了一些對(duì)策與建議。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng) 本科生 創(chuàng)新能力

【中圖分類(lèi)號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）04-0154-02

一、地理信息系統(tǒng)概述及創(chuàng)新的重要性

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門(mén)交叉學(xué)科，具有較高的技術(shù)性和實(shí)踐性，已在城市規(guī)劃管理、交通運(yùn)輸、測(cè)繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、制圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，這使得社會(huì)對(duì)GIS專(zhuān)業(yè)人員的數(shù)量需求和質(zhì)量要求在不斷增加[1-3]。2012年底，我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已達(dá)到2000億元，增長(zhǎng)率超過(guò)30%。到“十二五”末期，產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值有望超過(guò)4000億元。經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，我國(guó)與西方國(guó)家的GIS理論與應(yīng)用研究水平的差距已顯著縮小，但要想促進(jìn)我國(guó)地理信息相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、加快地理信息產(chǎn)品和服務(wù)的研發(fā)速度、提高我國(guó)地理信息企業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，必須注重相關(guān)科研人員創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在科教興國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家等一系列的重大戰(zhàn)略中，高等學(xué)校承擔(dān)著培養(yǎng)大批創(chuàng)新型人才的重任[4]，GIS專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的高低將直接關(guān)系我國(guó)GIS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自1999 年全國(guó)開(kāi)始招收GIS本科專(zhuān)業(yè)以來(lái)，我國(guó)已有200多所高校開(kāi)設(shè)了GIS 專(zhuān)業(yè)[5]。然而，在保證了我國(guó)地理信息系統(tǒng)發(fā)展后備人才數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，如何提高本科生的創(chuàng)新能力是GIS專(zhuān)業(yè)建設(shè)和發(fā)展的重要任務(wù)之一。

二、GIS專(zhuān)業(yè)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的制約因素

目前，國(guó)內(nèi)高校在GIS專(zhuān)業(yè)本科生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面總體處于摸索階段，盡管或多或少地為學(xué)生提供了各種載體和平臺(tái)，但尚未從根本上突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式?？傮w而言，制約GIS本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的包括：

1.與國(guó)際水平相差較大，知識(shí)獲取滯后

了解領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)是進(jìn)行創(chuàng)新的前提，進(jìn)而才能從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋找創(chuàng)新點(diǎn)。GIS起源于加拿大，美國(guó)、歐洲、日本發(fā)展迅速，在該領(lǐng)域處于引導(dǎo)地位。雖然近二十年來(lái)我國(guó)也取得了顯著的成績(jī)，但總體水平仍與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家有一定差距。由于外語(yǔ)水平有限，教師不能及時(shí)地追蹤國(guó)外最新研究成果，導(dǎo)致學(xué)生接收新知識(shí)的途徑減少，無(wú)法及時(shí)掌握研究前沿。此外，現(xiàn)有的GIS相關(guān)教材較多，其中的基本概念、經(jīng)典理論和方法等內(nèi)容大同小異，各編者會(huì)根據(jù)自身所做實(shí)際科研工作完成教材中案例教學(xué)內(nèi)容的編寫(xiě)。但所做工作從項(xiàng)目立項(xiàng)、實(shí)際開(kāi)展到成果發(fā)表、出版成冊(cè)，通常要經(jīng)歷2-5年左右的時(shí)間。因此，教材內(nèi)容的時(shí)效性難以保證，不能夠反映最新的動(dòng)態(tài)，而這部分內(nèi)容恰恰是教材中最能夠引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的部分。

2.學(xué)習(xí)主動(dòng)性不足，創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)

我國(guó)的教育模式和國(guó)外先進(jìn)教學(xué)模式的根本區(qū)別就在于是否鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性發(fā)展，自主學(xué)習(xí)[6]。興趣是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性最好的東西，更是進(jìn)行創(chuàng)新的主要源動(dòng)力之一。傳統(tǒng)的教學(xué)注重理論講授，多為“老師講，學(xué)生聽(tīng)”的填鴨形式，缺少啟發(fā)式和討論式教學(xué)，勢(shì)必壓抑學(xué)生獨(dú)立性和創(chuàng)造性的發(fā)揮[7]。限于現(xiàn)有的學(xué)生考核體系，學(xué)生被動(dòng)地接收書(shū)本上的知識(shí)，不求甚解，嚴(yán)重缺乏對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的質(zhì)疑和發(fā)散性思維。

此外，仍有一部分學(xué)生將考試及格作為學(xué)習(xí)的主要目的，對(duì)書(shū)本上的知識(shí)死記硬背，沒(méi)有獨(dú)立思考的過(guò)程，難以應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。如，目前尚有一部分本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目由指導(dǎo)老師提供，學(xué)生只需選擇題目，對(duì)選題的意義、數(shù)據(jù)的來(lái)源及處理等問(wèn)題缺乏思考，最終只是機(jī)械地完成工作，老師怎么說(shuō)就怎么做，整個(gè)過(guò)程對(duì)老師的依賴(lài)程度很大，沒(méi)有達(dá)到鍛煉的目的。

3.動(dòng)手能力較差，阻礙創(chuàng)新實(shí)踐

GIS專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的人才，不但要有一定的理論基礎(chǔ)，而且要具備不同層面的實(shí)際動(dòng)手能力。學(xué)生中存在創(chuàng)新的主觀愿望，但不知道如何去創(chuàng)新，他們?cè)谥庇X(jué)思維能力、邏輯思維能力、聯(lián)想思維能力、發(fā)散思維能力、逆向思維能力等方面都還比較稚嫩，需要加強(qiáng)培養(yǎng)和鍛煉[8]。

此外，大部分學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力欠缺，缺乏創(chuàng)新技能，即便有了好的想法，但不具備實(shí)現(xiàn)的途徑，逐漸失去了信心與熱情。在上機(jī)課上用軟件進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)處理時(shí)，學(xué)生只要按照老師說(shuō)的輸入幾個(gè)參數(shù)、點(diǎn)幾下鼠標(biāo)就能得出分類(lèi)結(jié)果，但大多數(shù)學(xué)生缺乏主動(dòng)性，不去探究點(diǎn)擊鼠標(biāo)的背后是怎樣的原理、怎樣的算法。本科階段學(xué)習(xí)的一個(gè)重要目的是要知其然且要知其所以然，只有主動(dòng)地多問(wèn)一些問(wèn)什么，多思考、多動(dòng)手，才能真正把知識(shí)應(yīng)用起來(lái)，把軟件當(dāng)成一個(gè)工具，而不是為了用軟件而用軟件。

三、對(duì)策與建議

1.創(chuàng)造接觸新知識(shí)的平臺(tái)和途徑

鑒于書(shū)本知識(shí)更新較慢的現(xiàn)狀，GIS專(zhuān)業(yè)教師需及時(shí)追蹤本領(lǐng)域最新國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)，補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中來(lái)。如，在幻燈片中增加時(shí)效性較強(qiáng)的內(nèi)容，帶動(dòng)學(xué)生討論；向?qū)W生介紹國(guó)內(nèi)外認(rèn)可度較高的專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站和論壇，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)；推薦領(lǐng)域內(nèi)的經(jīng)典文獻(xiàn)和最新研究成果等，讓學(xué)生及時(shí)了解學(xué)科前沿。根本目的是使學(xué)生接收新知識(shí)的來(lái)源多元化，做到“眼觀六路，耳聽(tīng)八方”。

“授人以魚(yú)，不如授人以漁”，為使學(xué)生具備創(chuàng)新的意識(shí)，最為重要的是幫助學(xué)生建立自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維模式。我學(xué)院針對(duì)本科三年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)了科技論文寫(xiě)作與專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)檢索課程，教會(huì)學(xué)生文獻(xiàn)檢索的基本方法，綜述和研究論文的寫(xiě)作要求，讓學(xué)生自己檢索并閱讀文獻(xiàn)，初步掌握學(xué)科動(dòng)態(tài)。對(duì)于有能力的學(xué)生，教師可以推薦其閱讀英文文獻(xiàn)，不僅能了解國(guó)外最新學(xué)科動(dòng)態(tài)，還可以提高自身英語(yǔ)水平。相應(yīng)地，學(xué)生要花時(shí)間、花精力認(rèn)真閱讀，并寫(xiě)讀書(shū)筆記。

此外，鼓勵(lì)學(xué)生多去聽(tīng)講座，聽(tīng)各類(lèi)講座?？蒲袆?chuàng)新工作強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的交織與借鑒，讓學(xué)生不要局限于自己的專(zhuān)業(yè)，而要拓展視野、開(kāi)闊思路，這有助于創(chuàng)新想法的形成。

2.教學(xué)方法改革，提高學(xué)生創(chuàng)新主動(dòng)性

現(xiàn)代教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教學(xué)要以學(xué)生為中心，使學(xué)生處于主動(dòng)的地位。教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際，不斷完善教法、提高教學(xué)水平，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。我校定期舉辦教師授課、說(shuō)課競(jìng)賽，鼓勵(lì)教師間的技能切磋和經(jīng)驗(yàn)交流，最終作用于學(xué)生，產(chǎn)生積極影響。此外，我院探索性地進(jìn)行了本科生導(dǎo)師制的嘗試。學(xué)生選定導(dǎo)師后，可以盡早地了解到導(dǎo)師在做什么研究工作，為什么做，怎么做，并逐漸熟悉科研工作的基本流程、概念和一些具體環(huán)節(jié)。吸納有能力的學(xué)生參與導(dǎo)師的研究項(xiàng)目，在導(dǎo)師的引導(dǎo)下，他們可以自主地完成小任務(wù)，并嘗試發(fā)現(xiàn)新的、尚未解決的新問(wèn)題。

此外，向?qū)W生介紹各類(lèi)項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)（如大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目）的背景和撰寫(xiě)要求，積極鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)各類(lèi)的大學(xué)生創(chuàng)新競(jìng)賽。當(dāng)學(xué)生的身份由參與者變成了項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，勢(shì)必會(huì)滿(mǎn)足他們的好奇心，讓他們獲得成功的體驗(yàn)，樹(shù)立自信心，今后進(jìn)行自主探索和創(chuàng)新的動(dòng)力大大提升。

3.提高實(shí)際動(dòng)手能力，多參與科研實(shí)踐

有了好的想法還需要去實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新過(guò)程，需要有一定的實(shí)踐能力作為支撐。GIS專(zhuān)業(yè)尤其強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力，GIS專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)同時(shí)具備一定的理論基礎(chǔ)和不同層面的實(shí)踐能力。要達(dá)到這樣的要求，僅靠課堂教學(xué)是不夠的，只有通過(guò)實(shí)踐教學(xué)將理論與實(shí)際很好地結(jié)合，全面增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)造性思維能力，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，建立獨(dú)立的科研和工作方法體系，才能為將來(lái)工作和走向社會(huì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[9]。目前，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS專(zhuān)業(yè)已初步建立了課堂實(shí)踐、野外實(shí)踐、科研實(shí)踐、競(jìng)賽實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)的“五位一體”實(shí)踐教學(xué)模式，并取得了較好的效果。近年來(lái)，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在老師指導(dǎo)下自主選題、刻苦鉆研，多次在“全國(guó)GIS操作技能大賽”等各類(lèi)專(zhuān)業(yè)技能大賽上獲獎(jiǎng)。此外，三十余名學(xué)生獲得了工信部、測(cè)繪學(xué)會(huì)和中地?cái)?shù)碼公司共同頒發(fā)的GIS應(yīng)用工程