王艷軍，路立娟

(1.湖南科技大學(xué) 地理空間信息技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室，湖南 湘潭 411201；

2.湘潭市國土資源測繪院，湖南 湘潭 411201)

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論地理信息科學(xué)應(yīng)用實踐型人才培養(yǎng)

王艷軍1，路立娟2

(1.湖南科技大學(xué) 地理空間信息技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室，湖南 湘潭 411201；

2.湘潭市國土資源測繪院，湖南 湘潭 411201)

摘要：圍繞地理信息科學(xué)專業(yè)的學(xué)科背景、知識體系、專業(yè)功用和能力培養(yǎng)等方面，詳細探討在智慧城市快速發(fā)展的新地理信息時代，地理信息科學(xué)專業(yè)的典型應(yīng)用實踐型人才培養(yǎng)新途徑，重點面向科學(xué)研究、技術(shù)應(yīng)用和工程實踐等方面開展較具針對性的專業(yè)能力培養(yǎng)，以提高當(dāng)前地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生的教育教學(xué)質(zhì)量，服務(wù)社會經(jīng)濟發(fā)展和市場應(yīng)用等需要，并探討地理信息科學(xué)知識背景的應(yīng)用實踐型人才教學(xué)的新方法與實踐，符合當(dāng)前地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)發(fā)展趨勢與要求。

關(guān)鍵詞：地理信息科學(xué)；應(yīng)用實踐型；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；能力培養(yǎng)

1地理信息科學(xué)專業(yè)概述

地理信息科學(xué)，是關(guān)于地球表面或空間相關(guān)數(shù)據(jù)信息的采集、存儲、組織、管理、分析和可視化的科學(xué)和技術(shù)，相關(guān)的交叉學(xué)科有測繪工程、自然資源與城鄉(xiāng)規(guī)劃、地理科學(xué)等，廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、城市管理、國土資源、公安、交通等經(jīng)濟社會生活各行業(yè)方面[1]。目前，測繪地理信息產(chǎn)業(yè)已成為國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，“天地圖”、智慧城市時空信息云平臺和地理國情普查等已經(jīng)在全國各省市大力推進，網(wǎng)絡(luò)地理信息、移動智能位置應(yīng)用和地理信息增值服務(wù)等全面深入人們的衣食住行等日常生活[2-4]。地理信息科學(xué)專業(yè)作為組織和管理各類地理信息，提供精準、全面、科學(xué)的地理分布、空間分析和決策支持。地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)中，需要針對經(jīng)濟社會應(yīng)用需要和學(xué)科特點，重點培養(yǎng)應(yīng)用實踐型人才[56]，符合當(dāng)今地理信息產(chǎn)業(yè)對地理空間信息技術(shù)開發(fā)和工程應(yīng)用的發(fā)展趨勢。

2地理信息科學(xué)專業(yè)知識體系及應(yīng)用實踐特點

地理信息科學(xué)專業(yè)主要課程設(shè)置和培養(yǎng)方案繼承原地理信息系統(tǒng)專業(yè)，注重地理學(xué)科和計算機科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，并以自然地理、人文地理、城市規(guī)劃、地圖學(xué)、計算機圖形學(xué)、計算機輔助制圖和信息系統(tǒng)等為主干課程，重點培養(yǎng)地理空間信息領(lǐng)域的專業(yè)型、研究型、應(yīng)用型本科人才[7]。新的歷史時期，特別是黨的“十八大”以后，高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革“十二五”規(guī)劃提出“提高質(zhì)量”“提升人才培養(yǎng)水平”等要求，同時經(jīng)濟社會發(fā)展中的“智慧城市”“新型城鎮(zhèn)化”和國家地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展也對地理信息科學(xué)本科人才提出更高專業(yè)技術(shù)要求[8]，需要培養(yǎng)深厚的理論知識和扎實的專業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，創(chuàng)新和改革專業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)和培養(yǎng)模式，滿足社會用人單位和人才深造需要[9]。

地理信息科學(xué)專業(yè)迎合當(dāng)前經(jīng)濟社會發(fā)展趨勢，其教學(xué)培養(yǎng)模式也應(yīng)服務(wù)社會實際需要，著重培養(yǎng)應(yīng)用實踐型人才。從20世紀60年代地理信息系統(tǒng)成為獨立學(xué)科開始至今，地理信息科學(xué)專業(yè)發(fā)展時間不長，學(xué)科理論日趨完善，技術(shù)日新月異，其應(yīng)用范圍也越來越寬廣。地理信息科學(xué)專業(yè)由社會實際應(yīng)用驅(qū)使，其學(xué)科知識體系也不斷發(fā)展壯大，主要由以下幾部分組成(詳見表1)：公共基礎(chǔ)知識，是專業(yè)廣泛相關(guān)的公共的基礎(chǔ)知識，屬于學(xué)科無關(guān)的入門級和奠基性的理論和技術(shù)方面，如共通的高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學(xué)物理等；專業(yè)基礎(chǔ)知識，是專業(yè)相關(guān)的入門級基本概念、理論和方法描述，是專業(yè)深入學(xué)習(xí)和理解的重要前提和條件，包括自然地理、地理信息系統(tǒng)原理、地圖學(xué)、地圖設(shè)計與編繪、遙感原理、軟件工程等；專業(yè)主干課程，專業(yè)較相關(guān)的重要理論和實踐課程，體現(xiàn)地理信息科學(xué)性質(zhì)和特征的知識體系，是深入學(xué)習(xí)掌握和理解地理信息科學(xué)理論和技術(shù)的必修課，有地圖投影學(xué)、數(shù)字高程模型、地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫、地圖制圖學(xué)等；專業(yè)提高課程，是本專業(yè)較高級的更深入或?qū)拸V領(lǐng)域的知識，體現(xiàn)專業(yè)較學(xué)科前沿和發(fā)展趨勢，在相關(guān)其他業(yè)務(wù)研究領(lǐng)域的實踐應(yīng)用結(jié)合，如地理信息法規(guī)與標準化、空間統(tǒng)計分析、地理信息服務(wù)、城市地理信息系統(tǒng)、城市規(guī)劃與地理公共服務(wù)等。

表1　地理信息科學(xué)專業(yè)知識體系

地理信息科學(xué)專業(yè)的教學(xué)和培養(yǎng)需要注意專業(yè)自身的應(yīng)用實踐特點，因需制教，因材施教，因?qū)W調(diào)教，不斷豐富和發(fā)展學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)模式、內(nèi)容和方式。地理信息科學(xué)的教學(xué)實踐具有以下不同于其他科學(xué)的特點：1)學(xué)科知識面較寬，涉及范圍領(lǐng)域廣，教學(xué)內(nèi)容也較龐雜，容易造成詳略不當(dāng)，側(cè)重點不突出；2)專業(yè)中的理論、技術(shù)與方法交叉，兼具地理理科和計算機工科的特點，而大多數(shù)學(xué)生的背景、生源和興趣各異，影響了教學(xué)技能和效果；3)實踐動手能力要求高，本專業(yè)與計算機編程和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)關(guān)系密切，技術(shù)不斷更新?lián)Q代，也需要教師和學(xué)生的不斷提高實踐和動手操作能力，需要參與完成多個實際工程項目才能深入理解體會專業(yè)知識；4)擴展應(yīng)用和研究深造難度大，較好的應(yīng)用需要結(jié)合規(guī)劃、公干、城管、水文等領(lǐng)域業(yè)務(wù)知識，基本原理、處理算法和空間分析模型等研究較底層和深奧。

3地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)思路和原則

結(jié)合地理信息科學(xué)專業(yè)本身特點、知識體系和應(yīng)用實踐特點，需要制定切實可行的專業(yè)培養(yǎng)教學(xué)思路和原則。同時，要關(guān)注現(xiàn)實專業(yè)教學(xué)和學(xué)生培養(yǎng)中存在的新問題、新現(xiàn)象和新變化，因地制宜，特別是教學(xué)和培養(yǎng)中的學(xué)生主體對象，更要考慮其年齡、時代和個性特征，采用有別于以往的教學(xué)技能和方式，達到事半功倍的效果。

3.1加強和夯實專業(yè)理論、技術(shù)和應(yīng)用的宣傳，重點是專業(yè)應(yīng)用實踐方面的就業(yè)推介

學(xué)生畢業(yè)面臨就業(yè)是專業(yè)培養(yǎng)教學(xué)面臨的急迫問題，特別是在當(dāng)前擇業(yè)學(xué)生數(shù)量龐大、就業(yè)市場壓力較大的情況下，更應(yīng)該認真考慮專業(yè)培養(yǎng)的取向，面向企事業(yè)本領(lǐng)域的經(jīng)濟社會市場需求和趨勢，引導(dǎo)和宣傳好本專業(yè)的理論背景、知識體系、技術(shù)應(yīng)用和功能用途等。同時，和事業(yè)單位、企業(yè)等用人單位積極溝通交流，了解其人才需求，做學(xué)生培養(yǎng)和單位就業(yè)之間的“橋梁”，這樣專業(yè)學(xué)習(xí)就更有針對性和側(cè)重點。

3.2重點鍛煉學(xué)生的睿智學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維和動手能力，多提供參與實習(xí)實踐機會

地理信息科學(xué)專業(yè)需要較強的實際動手能力，特別是專業(yè)軟件、空間分析算法和開發(fā)編程操作水平，學(xué)生畢業(yè)后考研、出國或就業(yè)都較看重此方面素質(zhì)。這就需要堅持不懈，帶有啟發(fā)性的睿智學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性思維，日積月累，從專業(yè)理論、算法設(shè)計、軟件操作到編程開發(fā)，不斷成長為實踐型的“卓越工程師”。而教學(xué)者則需突出和引導(dǎo)實踐能力培養(yǎng)，并盡量多提供真實環(huán)境的實習(xí)實踐機會鍛煉和提高學(xué)生。

3.3改造、完善和創(chuàng)新專業(yè)教學(xué)技能和方法，培育專業(yè)綜合素質(zhì)

在教學(xué)中，學(xué)生都有自己的閃光點，優(yōu)秀的教學(xué)者應(yīng)能發(fā)現(xiàn)和發(fā)揚學(xué)生的長處和優(yōu)勢，通過教學(xué)使其有質(zhì)的飛躍。學(xué)生一般都是最好的，若達不到良好的教學(xué)效果，就需要考慮改革傳統(tǒng)陳舊的“填鴨式”教學(xué)方法，完善和創(chuàng)新教學(xué)技能，以生動活潑和喜聞樂見的方式吸引學(xué)生，形成良性教學(xué)互動和教學(xué)相長。在新時期，教學(xué)者要結(jié)合時代和學(xué)生實際，不斷提高教學(xué)技能方法水平，用愛心、熱心和善心培育優(yōu)秀的專業(yè)綜合素質(zhì)。

4地理信息科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)教學(xué)方法與實踐

為更好地組織和創(chuàng)新地理信息科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)教學(xué)，需要結(jié)合學(xué)科特點和需求應(yīng)用新的思路、技能和方法，不斷進行專業(yè)培養(yǎng)教學(xué)的方法探索與實踐革新，在教學(xué)實踐過程中總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，完善和提高學(xué)科專業(yè)的培養(yǎng)教學(xué)模式和水平，努力培養(yǎng)學(xué)校、家庭和社會等都較滿意的地理信息科學(xué)專業(yè)人才。

4.1豐富教學(xué)內(nèi)容與媒介形式

地理信息科學(xué)作為迅速發(fā)展的專業(yè)，知識體系不斷擴展，教學(xué)材料和內(nèi)容也不斷更新?lián)Q代，新理論、新方法和新技術(shù)涌現(xiàn)，就需要在平時的教學(xué)中也日漸豐富教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)素材，應(yīng)用生動活潑的幻燈片、視頻、動畫、圖片等多媒體媒介增加教學(xué)趣味性。專業(yè)知識發(fā)展變化較大，若一直沿用幾十年前的教學(xué)內(nèi)容和材料，難免給人以陳舊和枯燥感，缺乏吸引力。同時，社會就業(yè)市場倒逼專業(yè)教學(xué)要不斷革新技能方法，綜合應(yīng)用豐富的教學(xué)材料、生動的教學(xué)媒介、新穎的教學(xué)模式提高教學(xué)效果，積極促成學(xué)生的自覺自主學(xué)習(xí)能力。

4.2培養(yǎng)教學(xué)興趣與睿智思維

“興趣是最好的老師”，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣一直是教學(xué)過程中的重要目標。大學(xué)生一般對地理信息科學(xué)專業(yè)不太了解，大多是專業(yè)調(diào)劑進檔，學(xué)習(xí)中難免產(chǎn)生困惑、疑問和抵觸情緒，這就需要專業(yè)老師在教學(xué)中帶著充沛的講學(xué)興趣和愛心，特別注重學(xué)生本身背景和愛好，正確引導(dǎo)其興趣、習(xí)慣和思維的養(yǎng)成。在興趣培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，注意訓(xùn)練和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和能力，達到一種睿智思維學(xué)習(xí)的境界，也即創(chuàng)造性地形成有別于傳統(tǒng)單調(diào)枯燥教學(xué)的批評型思維、推理型思維、聯(lián)想型思維、發(fā)散型思維等，更進一步地引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)自立學(xué)習(xí)。如地理數(shù)據(jù)格式(柵格、矢量)的教學(xué)，可辯證統(tǒng)一地講解，加深擴展知識理解和思維能力。

4.3優(yōu)化教學(xué)考核與評價反饋

教學(xué)過程中師生應(yīng)該不斷優(yōu)化教學(xué)考核與評價，更加反饋改進和提高教育教學(xué)方法。詳細制定課程教學(xué)計劃表、課程設(shè)計實習(xí)指導(dǎo)書、課后習(xí)題作業(yè)等，做到“課前預(yù)習(xí)，課中練習(xí)，課后復(fù)習(xí)”，鞏固新講授和學(xué)習(xí)的知識要點。及時地和老師、學(xué)生溝通，聽取意見反饋，多深入課堂和學(xué)生實際，特別是要注重課程實踐、課外實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等實際操作課程，因為這些實踐課主觀性大，形式多樣，方式靈活，操作不當(dāng)則易放任自流，有害無利。在教學(xué)考核和評價中，及時掌握教學(xué)質(zhì)量效果，存在問題和不足，以期完善提高。

5結(jié)語

地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)，應(yīng)該重點圍繞專業(yè)的學(xué)科背景、知識體系、專業(yè)功用和能力培養(yǎng)等方面，結(jié)合地理信息科學(xué)專業(yè)知識體系及應(yīng)用實踐特征，提出地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)的新思路和原則，需要培養(yǎng)和提高學(xué)生主體對象的學(xué)習(xí)興趣，加強和夯實專業(yè)理論、技術(shù)和應(yīng)用的宣傳，鍛煉學(xué)生的睿智學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維和動手能力，改造、完善和創(chuàng)新專業(yè)教學(xué)技能和方法。

同時，在“智慧城市”和“新型城鎮(zhèn)化”快速發(fā)展的新地理信息時代，地理信息科學(xué)專業(yè)的教學(xué)，需重點面向科學(xué)研究、技術(shù)應(yīng)用和工程實踐等方面開展具有較強針對性的能力培養(yǎng)，改革和完善教育教學(xué)技能和方法，提高當(dāng)前地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)應(yīng)用型實踐人才服務(wù)社會經(jīng)濟發(fā)展和市場應(yīng)用等多種需要。

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(責(zé)任校對游星雅)

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：1674-5884(2016)02-0077-03

作者簡介：王艷軍(1984- )，男，湖北棗陽人，講師，博士，主要從事地理信息科學(xué)的教學(xué)與科研。

基金項目：湖南省教育廳科學(xué)研究項目(14C0429)

收稿日期：20150319

doi:10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.02.025