莫才健　武峰強(qiáng)　陳莉

【摘 要】本文從研究開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)與GIS專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)關(guān)系的角度，提出開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)改革的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，并針對(duì)如何在專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中設(shè)計(jì)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行了討論。

【關(guān)鍵詞】開(kāi)放性實(shí)驗(yàn) GIS專(zhuān)業(yè) 人才培養(yǎng)

一、前言

GIS（地理信息系統(tǒng)）不僅是一門(mén)新興的交叉性學(xué)科，更是一門(mén)綜合性技術(shù)。我校GIS專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)具有一定基本理論和技能，能在多個(gè)行業(yè)內(nèi)從事與空間位置有關(guān)的地理數(shù)據(jù)采集、處理、分析、應(yīng)用以及軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、維護(hù)等工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。由于該專(zhuān)業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，因此需要安排更多的實(shí)踐教學(xué)。但總的學(xué)時(shí)是固定的，除去理論課的學(xué)時(shí)，留給實(shí)踐課的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；而實(shí)踐課能更高效地鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造力以及知識(shí)運(yùn)用能力，故實(shí)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)迫在眉睫。

二、建立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的意義

（一）完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)

通過(guò)GIS實(shí)驗(yàn)課的訓(xùn)練，可以讓學(xué)生從總體上對(duì)GIS有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)，在初步掌握GIS應(yīng)用方法的同時(shí)完善知識(shí)結(jié)構(gòu)。

（二）增加學(xué)生就業(yè)機(jī)會(huì)

以GIS專(zhuān)業(yè)人才將來(lái)的就業(yè)崗位和發(fā)展領(lǐng)域?yàn)橹笇?dǎo)，將教師的科研、生產(chǎn)項(xiàng)目納入到開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選題中，或以假定的工程項(xiàng)目為實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的實(shí)際工作能力，為將來(lái)順利走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（三）培養(yǎng)創(chuàng)新性人才

實(shí)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從根本上解決了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)相對(duì)不足的問(wèn)題，讓學(xué)生有足夠的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)。通過(guò)教師啟發(fā)式引導(dǎo)，學(xué)生自己實(shí)踐，由淺入深地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，能最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。另外，此舉還有利于師生之間教學(xué)信息的反饋，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

（四）教學(xué)內(nèi)容改革的需要

GIS具有廣泛的應(yīng)用前景，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)課程的改造，把最新的應(yīng)用技術(shù)課程引進(jìn)課堂，可促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展。GIS實(shí)驗(yàn)室的建立也是對(duì)傳統(tǒng)的地理實(shí)驗(yàn)手段的改造，將傳統(tǒng)的各自孤立的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)變?yōu)榫C合性實(shí)驗(yàn)，更貼近實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。

三、GIS實(shí)驗(yàn)開(kāi)放的含義

（一）內(nèi)容開(kāi)放

在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)中，由于學(xué)生在理性知識(shí)和感性知識(shí)上存在一定的差異，造成他們對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的需求不盡相同。這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)時(shí)要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行開(kāi)放，在堅(jiān)持學(xué)生的主體性和教師的指導(dǎo)性的原則下，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，鼓勵(lì)學(xué)生自主地、有創(chuàng)意、有目的地選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

（二）時(shí)間開(kāi)放

對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間不限制，由學(xué)生自己聯(lián)系實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)老師到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或找實(shí)驗(yàn)室儀器管理員借還實(shí)驗(yàn)儀器自己實(shí)驗(yàn)。

（三）地點(diǎn)開(kāi)放

由于GIS專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)主要以計(jì)算機(jī)軟件上機(jī)為主，所以學(xué)生既可以在專(zhuān)業(yè)機(jī)房進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可以在宿舍或家里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師定期指導(dǎo)即可。

（四）人員組合開(kāi)放

在實(shí)際操作中，有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生與他人合作共事的團(tuán)隊(duì)精神，組成若干實(shí)驗(yàn)小組，這種小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，可散可合，靈活機(jī)動(dòng)，允許跨班級(jí)組合，可以讓不同層次、特點(diǎn)的學(xué)生組合在一起，相互激勵(lì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。

四、進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的主要課程內(nèi)容

本校開(kāi)設(shè)GIS原理、GIS開(kāi)發(fā)、WebGIS等十幾門(mén)GIS專(zhuān)業(yè)課程，而隨著空間技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息等技術(shù)的發(fā)展，GIS與這些學(xué)科的交叉、邊緣領(lǐng)域?qū)⒊蔀榘l(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。所以開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)可以圍繞多途徑空間數(shù)據(jù)的獲取、新數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中的應(yīng)用、地理信息的三維可視化以及地理信息的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布等方面的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。

五、GIS開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)發(fā)展

（一）打好基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)

GIS所處理的是具有幾何特征和屬性特征的空間數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)一般采用專(zhuān)用格式進(jìn)行表達(dá)和存儲(chǔ)，而屬性數(shù)據(jù)大多采用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，這就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)這門(mén)課程之前，應(yīng)預(yù)先學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論，掌握多種數(shù)據(jù)的采集手段以及相關(guān)軟件的操作。因此在安排教學(xué)計(jì)劃時(shí)，應(yīng)充分考慮這些要求，同時(shí)考慮到這些課程的難度，循序漸進(jìn)，實(shí)現(xiàn)GIS的可持續(xù)發(fā)展。

（二）GIS實(shí)驗(yàn)安排應(yīng)當(dāng)實(shí)習(xí)與見(jiàn)習(xí)相結(jié)合

具有一定地學(xué)知識(shí)的學(xué)生可以在GIS支持下，根據(jù)模型模擬自然過(guò)程的演變或思維過(guò)程的結(jié)果，取得預(yù)測(cè)或“實(shí)驗(yàn)”的結(jié)果，選擇優(yōu)化方案，并且能夠避免錯(cuò)誤決策帶來(lái)的損失，要經(jīng)歷一個(gè)“學(xué)習(xí)—實(shí)踐—再學(xué)習(xí)—再實(shí)踐”的過(guò)程，才能逐漸掌握其中的規(guī)律。這種穿插式學(xué)習(xí)符合學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程，有利于學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合。

（三）資源共享

隨著專(zhuān)業(yè)的發(fā)展，土木、經(jīng)管、計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)也應(yīng)開(kāi)設(shè)GIS課程，當(dāng)然深度可以適當(dāng)降低。這部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)課和GIS專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)共同安排，統(tǒng)一規(guī)劃。各專(zhuān)業(yè)穿插使用實(shí)驗(yàn)室，可以避免實(shí)驗(yàn)室的重復(fù)建設(shè)，達(dá)到資源共享，優(yōu)化配置，提高實(shí)驗(yàn)室的使用率。

（四）應(yīng)用遠(yuǎn)程教育

GIS技術(shù)的發(fā)展要求專(zhuān)業(yè)人員必須不斷地更新和拓寬自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，才能保持專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，這不僅是學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)期間需要進(jìn)行的，而且應(yīng)該是終身的?；ヂ?lián)網(wǎng)上的GIS教育為學(xué)生在校期間，尤其是畢業(yè)后的自我教育提供了一種重要的學(xué)習(xí)方式，所以為學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，也是GIS實(shí)驗(yàn)室發(fā)展中的一個(gè)重要問(wèn)題。

六、總結(jié)

開(kāi)放性GIS實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，只有在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，教師和技術(shù)人員不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高自己的GIS技術(shù)應(yīng)用水平，形成教師及技術(shù)人員的良好梯隊(duì)，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，才能培養(yǎng)合格的有專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)、綜合素質(zhì)高的人才。

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