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GIS專業(yè)寬口徑人才培養(yǎng)模式探討

2022-04-15 01:03:35馮恒棟
大學(xué)·研究與管理 2022年3期
關(guān)鍵詞:人才培養(yǎng)

馮恒棟

摘? 要:“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的人才培養(yǎng)模式成為目前高等教育的重要方向,GIS專業(yè)的寬口徑人才培養(yǎng)也成為大勢所趨。文章通過分析當(dāng)前國內(nèi)高校GIS專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀,針對當(dāng)前社會各行業(yè)對GIS專業(yè)人才需求多層次、寬領(lǐng)域的特點,基于GIS專業(yè)寬口徑的人才培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建了通識教育、專業(yè)基礎(chǔ)培養(yǎng)、寬口徑方向培養(yǎng)、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、課外創(chuàng)新培養(yǎng)等5個環(huán)節(jié)的GIS寬口徑人才培養(yǎng)過程,以此強化GIS專業(yè)學(xué)生知識技能,完善GIS專業(yè)學(xué)生的知識背景,增強學(xué)生的社會適應(yīng)性和競爭力。

關(guān)鍵詞:GIS專業(yè);寬口徑;人才培養(yǎng)

中圖分類號:G642.0? ? 文獻標(biāo)識碼:A? ? 文章編號:1673-7164(2022)07-0145-04

隨著我國高等教育的發(fā)展,“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的人才培養(yǎng)模式成為重要發(fā)展方向,針對寬口徑人才培養(yǎng)的改革和實踐也成為近年眾多教育者研究的熱點。某些常見的傳統(tǒng)專業(yè)如醫(yī)學(xué)[1]、土木類[2-3]、電子類[4]、材料科學(xué)[5]、英語[6]等,分別在寬口徑人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)機制、培養(yǎng)方案等角度,取得了一系列的研究成果。在地理學(xué)領(lǐng)域開展的寬口徑人才培養(yǎng)研究較為少見,相關(guān)內(nèi)容主要體現(xiàn)在地理學(xué)大類招生[7]、專業(yè)分流[8]等方面。

目前地理信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國家大力扶持的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),發(fā)展非常迅速,地理信息科學(xué)(GIS,Geographic Information Science)也已經(jīng)突破了地理學(xué)的范疇,在資源管理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、交通運輸、公共衛(wèi)生等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。近年來,從事地理信息科學(xué)各個領(lǐng)域工作的高素質(zhì)人才已經(jīng)呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的局面,但目前人才存在知識結(jié)構(gòu)仍不完善、難以滿足市場多元化需求的問題。本文以寬口徑地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式為研究內(nèi)容,探討寬口徑GIS人才培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)實施過程,以完善GIS專業(yè)學(xué)生寬厚的知識背景,增強學(xué)生的社會適應(yīng)性和競爭力。

一、GIS專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

近二十年,中國高等GIS教育發(fā)展極其迅速。目前國內(nèi)已有180余所本科院校開設(shè)了GIS專業(yè),比21世紀(jì)初的數(shù)量增加了四倍。其中多數(shù)是近二十年里依托本校已經(jīng)開設(shè)的其他專業(yè)而增設(shè)的,其專業(yè)背景主要可以歸納為四大類:(1)以地理科學(xué)專業(yè)為依托,此類院校多為師范類的院?;蚓C合性大學(xué)中的師范院系;(2)以測繪類專業(yè)為依托,此類院校多是傳統(tǒng)測繪專業(yè)實力較強的院校;(3)以計算機專業(yè)為依托,此類院校多把GIS作為信息科學(xué)領(lǐng)域的一個重要方向開設(shè)的;(4)以地質(zhì)、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋、規(guī)劃、資源和環(huán)境等地學(xué)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)為依托,此類院校的依托專業(yè)在國內(nèi)都具有較強實力。不同高校GIS專業(yè)依托背景不同、師資力量不同,人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式也會各有特色[9-10]。例如地理科學(xué)專業(yè)(師范)背景的GIS專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生地理學(xué)基礎(chǔ)較為扎實,但是測繪和計算機類的環(huán)節(jié)比較薄弱;測繪類和計算機類專業(yè)背景的GIS專業(yè)培養(yǎng)過程中,重視培養(yǎng)學(xué)生測繪和計算機編程等專項技能,對接相關(guān)領(lǐng)域就業(yè);農(nóng)林地礦類專業(yè)背景的GIS專業(yè)人才培養(yǎng)一般會在課程及實習(xí)實踐環(huán)節(jié)增加各自行業(yè)領(lǐng)域的內(nèi)容,重點培養(yǎng)本行業(yè)的GIS人才。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,各個領(lǐng)域不同層次的就業(yè)市場對GIS專業(yè)的人才需求也趨于多元化。因此,國內(nèi)高校GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革仍大有可為。一方面,當(dāng)代大學(xué)生基本都為“00后”,個性特征越來越明顯,學(xué)生的個性化培養(yǎng)越來越重要,若專業(yè)培養(yǎng)方向過窄,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣難以全部激發(fā),不利于提升學(xué)習(xí)效果;另一方面,GIS人才培養(yǎng)過程中如果受其“背景專業(yè)”影響明顯,會導(dǎo)致學(xué)生知識結(jié)構(gòu)不夠完善,就業(yè)局限性較大,對GIS相關(guān)行業(yè)快速變化的社會需求適應(yīng)性較差,難以實施科學(xué)有效的職業(yè)生涯規(guī)劃。

二、寬口徑GIS專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

基于當(dāng)前社會各個領(lǐng)域?qū)IS專業(yè)人才的需求,寬口徑培養(yǎng)的GIS專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具有一定厚度的地理學(xué)底蘊,掌握地理信息科學(xué)各分支領(lǐng)域的基本知識、基礎(chǔ)理論、分析方法和應(yīng)用技能;掌握一定資源、環(huán)境、地質(zhì)、旅游、林業(yè)、市政、規(guī)劃、災(zāi)害應(yīng)急管理、海洋等相關(guān)領(lǐng)域的基本理論與方法;掌握一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、信息技術(shù)和測繪基本技能;具備運用傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代技術(shù)進行地理數(shù)據(jù)收集、整理、處理分析和制圖的能力;具備利用遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)解決地學(xué)問題的能力;具備綜合運用地理學(xué)和信息技術(shù)進行GIS軟件設(shè)計與開發(fā)的能力;具有較強的科學(xué)探索精神、邏輯思辨能力、科技實踐和創(chuàng)新能力;畢業(yè)后能夠在各個地學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)或政府部門事業(yè)單位從事地理信息技術(shù)應(yīng)用和研發(fā)等工作,或在科研機構(gòu)及高等院校從事科學(xué)研究,向高素質(zhì)復(fù)合型人才方向發(fā)展。

三、寬口徑GIS專業(yè)人才培養(yǎng)的立足點

(一)增強專業(yè)底蘊,拓寬行業(yè)背景

GIS專業(yè)人才主要利用地理學(xué)和信息技術(shù)解決地學(xué)各個領(lǐng)域的問題,深厚的地理學(xué)底蘊是以后在各個行業(yè)工作的有力支撐。因此,在人才培養(yǎng)過程中,首先應(yīng)在一年級設(shè)置自然地理、人文地理領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)課程以及GIS原理、遙感技術(shù)原理等課程,在后續(xù)課程中開設(shè)資源與環(huán)境、國土空間規(guī)劃、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、氣象、海洋、旅游等地學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的選修課,開拓學(xué)生的知識面,使學(xué)生根據(jù)特長和興趣選擇性地深入學(xué)習(xí)。鼓勵學(xué)生在課程學(xué)習(xí)之外閱讀國內(nèi)外地理信息專業(yè)經(jīng)典著作、最新科技期刊論文,拓寬學(xué)生的知識廣度和深度。

(二)強化專業(yè)技能訓(xùn)練

專業(yè)技能是專業(yè)人才的表現(xiàn)形式之一,也是衡量畢業(yè)生是否滿足社會需求的重要標(biāo)志之一,對于應(yīng)用性很強的GIS專業(yè)而言,其對專業(yè)技能的掌握程度要求更高。因此,在進行專業(yè)課程設(shè)置時,一方面涉及專業(yè)技能的課程要保證安排不低于1/4的課時用于實踐操作,另一方面需要設(shè)置一些綜合實踐類的實習(xí)實訓(xùn)課程,最后要有企業(yè)見習(xí)、畢業(yè)實習(xí)(企業(yè)生產(chǎn)實習(xí)或科研實習(xí))等形式的實踐過程,使學(xué)生更能了解社會各行業(yè)對GIS專業(yè)技能的需求,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課程學(xué)習(xí)和實踐之外,應(yīng)鼓勵學(xué)生參與各級各類專業(yè)技能比賽,以賽促學(xué),提升學(xué)生專業(yè)技能水平。

(三)注重創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

創(chuàng)新是一個民族生存和發(fā)展的動力。創(chuàng)新思維和能力也是當(dāng)代人才的核心競爭力之一。GIS專業(yè)本科生的創(chuàng)新意識和思維的培養(yǎng)可以從課內(nèi)和課外兩方面入手。課內(nèi)可以通過改進教學(xué)模式來實現(xiàn),例如從傳統(tǒng)的教師講授式教學(xué)改為PBL、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂、對分課堂等新興教學(xué)模式,提高學(xué)生對新知識的探索興趣,訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維;另一方面專業(yè)課程實驗和實習(xí)需要設(shè)置一些設(shè)計類、開放性的實踐內(nèi)容,訓(xùn)練學(xué)生的綜合分析能力,充分調(diào)動學(xué)生創(chuàng)造的積極性。課外方面,鼓勵學(xué)生參與發(fā)明創(chuàng)新、科研創(chuàng)新,根據(jù)成果設(shè)置相應(yīng)的學(xué)分,提高學(xué)生參與創(chuàng)新訓(xùn)練的積極性。

四、寬口徑GIS專業(yè)人才培養(yǎng)實施

根據(jù)寬口徑GIS專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合當(dāng)前高校主流的GIS人才培養(yǎng)模式的優(yōu)勢和不足之處,本研究將寬口徑GIS專業(yè)人才培養(yǎng)提煉為通識教育、專業(yè)基礎(chǔ)培養(yǎng)、寬口徑方向培養(yǎng)、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、課外創(chuàng)新培養(yǎng)等5個環(huán)節(jié),并融入學(xué)生的四個學(xué)年(如表1所示)。

(一)通識教育環(huán)節(jié)

通識教育主要通過語文、外語、思政、體育等必修課內(nèi)容來提升學(xué)生的通用知識涵養(yǎng)和思想政治水平,并利用校內(nèi)各學(xué)科的自然科學(xué)、人文素養(yǎng)、經(jīng)濟與社會等各類選修課來開闊學(xué)生視野,推動學(xué)生的全面發(fā)展。此環(huán)節(jié)的培養(yǎng)內(nèi)容和培養(yǎng)過程往往由學(xué)校統(tǒng)一制定,各專業(yè)在GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式中極易被忽視;相對于專業(yè)課程,學(xué)生也對此環(huán)節(jié)的內(nèi)容關(guān)注度不高。但是此環(huán)節(jié)對提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)、落實寬口徑人才培養(yǎng)目標(biāo)具有不可忽視的作用。對此,專業(yè)參與通識教育環(huán)節(jié)可以考慮從兩個角度入手:一方面每學(xué)期初對通識教育內(nèi)容進行梳理和講解,使學(xué)生理解通識課學(xué)習(xí)內(nèi)容對人生規(guī)劃和職業(yè)能力培養(yǎng)的裨益;另一方面可以適當(dāng)布置一些通識教育內(nèi)容和專業(yè)教育內(nèi)容相結(jié)合的學(xué)習(xí)任務(wù),把任務(wù)壓力轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。

(二)專業(yè)基礎(chǔ)培養(yǎng)

專業(yè)基礎(chǔ)的培養(yǎng)是GIS專業(yè)人才培養(yǎng)的核心內(nèi)容,也是實現(xiàn)寬口徑人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本保障。專業(yè)基礎(chǔ)培養(yǎng)環(huán)節(jié)包含課程設(shè)置和課程內(nèi)容優(yōu)化兩方面的內(nèi)容。

1. 課程設(shè)置

根據(jù)GIS專業(yè)課程之間的邏輯關(guān)系,將GIS基礎(chǔ)培養(yǎng)環(huán)節(jié)的課程分為基礎(chǔ)課和核心課兩大類。

專業(yè)基礎(chǔ)課程(1—2年級):(1)數(shù)學(xué)基礎(chǔ),包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等;(2)地理學(xué)基礎(chǔ),包括地理學(xué)導(dǎo)論、人文地理學(xué)、自然地理學(xué)、計量地理學(xué)等;(3)信息科學(xué)基礎(chǔ),包括面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理等;(4)GIS技術(shù)基礎(chǔ),包括地圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)原理、遙感概論等;(5)測繪學(xué)基礎(chǔ),包括測量學(xué)、GNSS技術(shù)與應(yīng)用、攝影測量學(xué)等。此類課程是GIS專業(yè)各類課程的先行課,能強化寬口徑人才的專業(yè)底蘊。

專業(yè)核心課程:包括空間數(shù)據(jù)采集與管理、遙感圖像處理、空間分析與地理建模、GIS應(yīng)用與實踐、空間數(shù)據(jù)庫、GIS軟件開發(fā)等,囊括了GIS學(xué)生所需掌握的核心專業(yè)知識。

2. 課程內(nèi)容優(yōu)化

我國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,地理信息技術(shù)迭代速度越來越快,高校GIS專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和行業(yè)人才技術(shù)需求之間的接軌成為國內(nèi)高校GIS專業(yè)人才培養(yǎng)中普遍的薄弱環(huán)節(jié)。在此背景下,如何優(yōu)化課程內(nèi)容,成為人才培養(yǎng)的難點問題。課程內(nèi)容的優(yōu)化須從內(nèi)外兩方面入手。內(nèi)在優(yōu)化要理清支撐GIS專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)課程內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系,做到先行課程和后續(xù)課程之間的有效銜接,要充分發(fā)揮不同課程教學(xué)內(nèi)容之間的支撐、擴展、互補、綜合等作用,構(gòu)建完善的教學(xué)體系和學(xué)生知識體系。外向優(yōu)化要求做到各門課程內(nèi)容與時俱進,通過企業(yè)調(diào)研和畢業(yè)生反饋等方式,充分了解當(dāng)前行業(yè)發(fā)展趨勢和熱點技術(shù)內(nèi)容,不斷調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容中的重難點,優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容,更有效地完成教學(xué)目標(biāo)。專業(yè)課教學(xué)方式也應(yīng)以傳統(tǒng)課堂講授為主的方式向PBL、翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC等方式適當(dāng)轉(zhuǎn)變,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

(三)寬口徑方向培養(yǎng)

寬口徑方向培養(yǎng)主要是在專業(yè)基礎(chǔ)培養(yǎng)的基礎(chǔ)上開設(shè)專業(yè)選修課教學(xué)。根據(jù)當(dāng)前社會各個行業(yè)對GIS人才的需求,將課程設(shè)置為四個選修模塊。第一模塊為地學(xué)類,包括資源學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、土壤學(xué)、林業(yè)概論、水文學(xué)、經(jīng)濟地理學(xué)、城市地理學(xué)、城市規(guī)劃原理、數(shù)字城市基礎(chǔ)、國土空間規(guī)劃、土地資源管理、旅游學(xué)、自然災(zāi)害分析與應(yīng)急管理、資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展等課程。根據(jù)當(dāng)前各個地理相關(guān)領(lǐng)域的人才需求引導(dǎo)學(xué)生進行選課,亦可根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣進行選擇。第二模塊為GIS與遙感技術(shù)應(yīng)用類,包括GIS三維建模、無人機遙感技術(shù)、空間數(shù)據(jù)可視化、地圖設(shè)計與編制、地理信息服務(wù)、遙感地學(xué)分析、微波遙感、高光譜遙感、環(huán)境遙感、計算機輔助地圖制圖等課程。每門課程都能針對GIS行業(yè)當(dāng)前主要應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)需求,提升學(xué)生的理論和技能水平。第三個模塊為GIS開發(fā)類,包括GIS工程與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)、移動GIS開發(fā)與應(yīng)用、國土資源管理信息系統(tǒng)、空間信息集成技術(shù)、LBS技術(shù)與應(yīng)用、云GIS與空間大數(shù)據(jù)技術(shù)導(dǎo)論、軟件工程等課程,旨在提升學(xué)生的計算機開發(fā)水平,增強學(xué)生在IT行業(yè)(桌面軟件、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、移動APP等)的競爭力。第四個模塊為科研創(chuàng)新類,包括定量遙感、科學(xué)計算編程語言、GIS專業(yè)外語、地理信息科學(xué)進展、地理學(xué)研究方法、科技論文閱讀與寫作等課程,能夠激發(fā)學(xué)生科研探索的興趣,培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新的基本素養(yǎng)。

(四)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

GIS專業(yè)作為高新技術(shù)應(yīng)用型專業(yè),實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)尤為重要。為了鞏固理論知識,強化學(xué)生的動手能力,提高學(xué)生的專業(yè)技能水平,在人才培養(yǎng)過程中除了專業(yè)基礎(chǔ)課程和寬口徑方向課程中設(shè)置一定比例的實驗學(xué)時之外,還對一些實習(xí)實訓(xùn)內(nèi)容獨立設(shè)課。課程設(shè)計方面,開設(shè)地理信息系統(tǒng)課程設(shè)計、遙感技術(shù)與應(yīng)用課程設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生初步掌握利用GIS專業(yè)知識分析和解決地學(xué)問題的能力;專業(yè)實訓(xùn)方面,開設(shè)GIS軟件應(yīng)用實訓(xùn)、測繪綜合實訓(xùn),提升學(xué)生的專業(yè)軟件應(yīng)用水平和測繪技能水平;專業(yè)實習(xí)課程開設(shè)自然地理實習(xí)、人文地理實習(xí)、GIS應(yīng)用綜合實習(xí)、遙感野外綜合實習(xí)、3S綜合實習(xí)、企業(yè)見習(xí)等課程,從地學(xué)基礎(chǔ)技能、地理信息專業(yè)技能、頂崗鍛煉等多個角度全方位完善學(xué)生的專業(yè)水平。為了強化實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng),四年級不再安排理論課程,使學(xué)生全身心投入實習(xí),提升自身的職業(yè)核心競爭力。

(五)課外創(chuàng)新培養(yǎng)

課外創(chuàng)新培養(yǎng)貫穿于人才培養(yǎng)的整個過程中。首先可積極組織學(xué)生參加各級各類學(xué)科競賽,如數(shù)學(xué)建模比賽競賽、全國大學(xué)生GIS技能競賽、ESRI開發(fā)競賽、省級/全國大學(xué)生測繪技能競賽等,以賽促學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性;其次,鼓勵學(xué)生積極參與教師科研項目或工程項目,積極指導(dǎo)學(xué)生利用創(chuàng)新成果發(fā)表學(xué)術(shù)論文、申請專利和軟件著作權(quán)等,強化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力;再次,鼓勵學(xué)生考取各類資格證書,除了常見的外語和計算機等級證書外,鼓勵學(xué)生考取本專業(yè)相關(guān)的GIS應(yīng)用水平證書、測量員證書等,提高就業(yè)競爭力;最后,鼓勵學(xué)生在不影響正常學(xué)業(yè)的情況下積極創(chuàng)業(yè),以最有效的方式鍛煉自己的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。以上各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果均可以學(xué)分形式獎勵,以激勵學(xué)生的創(chuàng)新興趣,作為教學(xué)培養(yǎng)的必要補充。

五、結(jié)語

GIS專業(yè)人才培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程,培養(yǎng)模式的實施需要教育理念、教學(xué)管理、師資力量、學(xué)生主觀能動性等多個因素的支撐、多種因素的有效協(xié)調(diào)配合,才能更好地發(fā)揮人才培養(yǎng)模式的作用,使學(xué)生具有更合理的知識結(jié)構(gòu)和靈活適用的寬口徑背景,為社會經(jīng)濟發(fā)展和國家富強貢獻力量。

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(薦稿人:杜會石,吉林師范大學(xué)教授)

(責(zé)任編輯:胡甜甜)

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