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關(guān)鍵詞:地理信息科學(xué);人才培養(yǎng);專業(yè)建設(shè)
近年來,地方高校在地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)中產(chǎn)生了一些問題,技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)和社會服務(wù)能力較弱,無法適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新形式、新模式等新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的特點和測繪地理信息產(chǎn)業(yè)的需求咱1暫。因此,在“新工科”專業(yè)建設(shè)的大背景下,文章進一步探討了地理信息科學(xué)專業(yè)的應(yīng)用和技術(shù)型人才培養(yǎng)工作原則、建設(shè)思路、內(nèi)容和要求,以期為地方高校的地理信息科學(xué)專業(yè)的應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)提供參考借鑒。
一、地理信息科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的主要問題
課程設(shè)置缺乏連貫性。地理信息科學(xué)是計算機與地理相結(jié)合的一門交叉性學(xué)科,要求學(xué)生必須在地理信息科學(xué)的課程建立中掌握地理信息的基礎(chǔ)理論及其實踐操作技能咱2暫。以“GIS二次開發(fā)”課程為例,當(dāng)學(xué)生完成相應(yīng)的課程后,相關(guān)的課程與地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)之間沒有直接的聯(lián)系。專業(yè)課程的研究與學(xué)習(xí)缺乏銜接導(dǎo)致畢業(yè)論文設(shè)計或者作品的原型體系設(shè)計與研究開發(fā)變得捉襟見肘咱3暫,學(xué)生無法把畢業(yè)設(shè)計或者需的基礎(chǔ)專業(yè)技巧與論文撰寫的選題相結(jié)合。課程依賴關(guān)系考慮不足。應(yīng)用型本科院校不僅需要加強大學(xué)生的知識和理論基礎(chǔ),而且還應(yīng)培養(yǎng)大學(xué)生的理論和實踐技術(shù)水平。學(xué)生自主實踐技術(shù)綜合素養(yǎng)的提升是一個循序漸進的發(fā)展過程,不合理的課程設(shè)置已經(jīng)超出了學(xué)生認(rèn)知范圍,容易引起學(xué)生對課程的厭倦。實踐教學(xué)內(nèi)容過于陳舊。地理信息系統(tǒng)的研究與一般計算機信息系統(tǒng)的研究相似,理論、技術(shù)和方法的創(chuàng)新也將對地理信息系統(tǒng)的設(shè)計和研究產(chǎn)生深刻的影響。應(yīng)用型本科院校要求學(xué)生緊跟當(dāng)前的主流技術(shù),及時更新大學(xué)生在實踐過程中所掌握的實際知識和內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生對于應(yīng)用新一代技術(shù)的興趣。師資力量不足。由于近幾年來教師的流動性比較大,很難建立起一支較為穩(wěn)定的人才隊伍。并且高校缺乏教師培訓(xùn)、交流和深造的機制,導(dǎo)致年輕教師的能力提升較慢。
二、“新工科”建設(shè)背景下地理信息科學(xué)專業(yè)建設(shè)內(nèi)容
為突破建設(shè)和發(fā)展“新工科”的瓶頸問題,針對南寧理工學(xué)院地理信息科學(xué)專業(yè)的現(xiàn)狀,“新工科”背景下的地理信息科學(xué)專業(yè)建設(shè)需要突破傳統(tǒng)的思維方式,以“新工科”理念為指導(dǎo),創(chuàng)新人才培養(yǎng)的模式,提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量。專業(yè)建設(shè)的關(guān)系涉及人才培養(yǎng)的每一個環(huán)節(jié)咱4暫,本文主要從專業(yè)的課程體系設(shè)置、實訓(xùn)制度和教學(xué)資源建設(shè)等角度進行論述。
(一)課程體系設(shè)置及優(yōu)化
目前,我國對工科新課程建設(shè)的研究主要集中在宏觀方面,對專業(yè)課程體系的研究才剛起步,對基礎(chǔ)通識教育課程的選擇和開設(shè)還未形成統(tǒng)一的意見。由于我國許多應(yīng)用型學(xué)校未設(shè)立地理信息科學(xué)專業(yè),教學(xué)資源存在不足咱4暫。針對這一現(xiàn)狀,文章在傳統(tǒng)基礎(chǔ)課程體系的基礎(chǔ)上,有機融合地方特色文化以及區(qū)域自然和人文地理元素,加強遙感應(yīng)用、測量及應(yīng)用能力等內(nèi)容。新工科背景下的課程體系框架見圖1。課程框架主要分為通識教育、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課程、集中實踐、拓展與創(chuàng)新五大培養(yǎng)模塊五個培養(yǎng)模塊。依據(jù)對地理科學(xué)類專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量要求以及國家標(biāo)準(zhǔn)、地理信息技術(shù)行業(yè)的發(fā)展、有關(guān)企業(yè)、高等院校的調(diào)研以及對南寧理工學(xué)院地理信息科學(xué)類專業(yè)人才培養(yǎng)的指導(dǎo)意見,進一步加強和深化教學(xué)改革,創(chuàng)新了人才培養(yǎng)的模式,提高了人才培養(yǎng)的質(zhì)量咱5暫,優(yōu)化了地理信息科學(xué)類專業(yè)的培養(yǎng)。課程架構(gòu)采用平臺+模塊的“4+4”框架結(jié)構(gòu):通識教育平臺、學(xué)科基礎(chǔ)平臺、專業(yè)教育平臺、實踐教學(xué)平臺、通識教育選修模塊、學(xué)科基礎(chǔ)選修模塊、專業(yè)選修模塊、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊咱6暫。緊貼不同行業(yè)的發(fā)展要求,地理信息科學(xué)專業(yè)主要劃分為土地數(shù)據(jù)處理與信息應(yīng)用技術(shù)開發(fā)兩方面來對其進行專業(yè)教育培養(yǎng),有利于促進學(xué)生就業(yè)并滿足學(xué)生升學(xué)深造需要。
(二)實訓(xùn)制度建設(shè)
GIS工程作為一門新興的具有高度交叉性和前沿性的工程學(xué)科,GIS基礎(chǔ)課程的應(yīng)用實踐技術(shù)教學(xué)日益受到重視,特別是針對應(yīng)用型大學(xué)的應(yīng)屆畢業(yè)生而言,課程的實踐教學(xué)要與學(xué)科專業(yè)、產(chǎn)品的不斷發(fā)展和學(xué)校應(yīng)用實踐技術(shù)教學(xué)領(lǐng)域的先進科技相結(jié)合,在從事課程實踐技術(shù)教學(xué)的課程內(nèi)容上,要求在課程相關(guān)基礎(chǔ)軟件的研究開發(fā)及拓展、相關(guān)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)軟件的應(yīng)用多樣化、實驗教學(xué)資料的使用多元化方面做到與時俱進。應(yīng)用型人才既有別于學(xué)術(shù)類人才,也有別于由高職高專院校培養(yǎng)的技能類人才。學(xué)術(shù)類人才強調(diào)對理論知識和科學(xué)方面的研究,而應(yīng)用類人才則強調(diào)對技術(shù)的應(yīng)用。因此,GIS課程的理論和實踐教學(xué)方法不應(yīng)以課堂教學(xué)為主,必須不斷開辟和創(chuàng)新校外實訓(xùn)基地,拓寬以應(yīng)用型、實習(xí)人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的理論和實踐教學(xué)。在該時代背景下,學(xué)校采取了“3+1”頂崗實習(xí)模式,積極擴大校外實訓(xùn)基地,大幅增加了學(xué)生的實習(xí)機會,拓展了學(xué)生的專業(yè)視野。
(三)加強課程資源建設(shè)
首先,要充分突出以人為本的教學(xué)目標(biāo)引領(lǐng),充分考慮滿足學(xué)生課內(nèi)課外教學(xué)實踐的不同需求,使教學(xué)形式豐富多元、內(nèi)容豐富、手段新穎。在當(dāng)前現(xiàn)代化的課堂網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境中,課堂上的PPT、微課、MOOC、學(xué)科前沿信息連線資源鏈接、案例、拓展性知識閱讀、討論式習(xí)題練習(xí)、提問與問題解答等教材資源都已經(jīng)逐步成為所有學(xué)科必備的基本知識資源,教材資源將會成為所有學(xué)科課程基礎(chǔ)資源的組成部分,內(nèi)容豐富的教材資源不但為廣大學(xué)生學(xué)習(xí)提供了知識庫,而且還能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科綜合應(yīng)用能力,做到線上線下有機結(jié)合,提高課堂教學(xué)效率。
(四)師資隊伍建設(shè)
建立定期的繼續(xù)教育師資隊伍培訓(xùn)、交流及繼續(xù)教育工作機制,積極鼓勵和支持其他專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域的帶頭人與教學(xué)監(jiān)督委員會、學(xué)術(shù)社區(qū)組織以及高等院校之間進行學(xué)術(shù)交流。組織骨干教師到國內(nèi)外著名大學(xué)訪問,或者支持優(yōu)秀的青年教師繼續(xù)深造?!爱a(chǎn)學(xué)研結(jié)合”的根本實質(zhì)在于建立一種校企間的緊密合作關(guān)系,做到優(yōu)勢互補,相互交流其需求,相互推廣和促進,是有效保障專業(yè)教育質(zhì)量,落實培養(yǎng)目標(biāo),發(fā)展專業(yè)性和特色,提高專業(yè)技術(shù)教師綜合素質(zhì)的有效途徑。應(yīng)當(dāng)鼓勵更多的青年老師到企業(yè)中工作,增強其實際操作經(jīng)驗??梢匝堉母咝:痛笮兔駹I企業(yè)的專家作為學(xué)校的訪問教授,不但對本科生進行教學(xué),而且還負(fù)責(zé)引導(dǎo)青年老師申請科研課程項目和撰寫學(xué)術(shù)論文。也可以邀請專家學(xué)者對青年教師與大學(xué)生開展專題演講,指導(dǎo)教師參加該領(lǐng)域的學(xué)科建設(shè)。鼓勵廣大教師在課堂上堅持將教學(xué)、科研的有機結(jié)合,鼓勵科技創(chuàng)新。加強與全省各高校同類型教師的交流與合作,安排同類型教師交流、合作、參加國內(nèi)外的會議或短期訪問,打造一支充分理解現(xiàn)代化社會發(fā)展需求、具備豐富的教學(xué)管理經(jīng)驗、熱愛于教學(xué)事業(yè)的中小班級高層次、組合化的教學(xué)團隊,為人才成長創(chuàng)造良好的環(huán)境和條件。
(五)完善教師以及學(xué)生激勵機制
為激勵教師的教學(xué)工作,學(xué)??梢詫?yōu)秀教師進行口頭表揚、光榮榜表彰以及設(shè)置教學(xué)成果獎等方式,作為教師職稱晉升的加分項。對學(xué)習(xí)成績好學(xué)生、獲取國家或者省級各類獎學(xué)金的學(xué)生、通過國家某些高難度考試的學(xué)生、被錄取為研究生的學(xué)生、實習(xí)階段即獲單位正式錄用且工資達到納稅水平的學(xué)生,都應(yīng)該在學(xué)校張榜表彰,以激勵其他學(xué)生。
三、結(jié)語
2021年,南寧理工學(xué)院開始制定新的地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)計劃,并將根據(jù)畢業(yè)生所在企業(yè)、事業(yè)單位的反饋情況不斷修訂。對通識教育、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課和集中實踐課的內(nèi)容安排上進行了優(yōu)化,鞏固了學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識,促進了理論和實踐的有機融合,提升了學(xué)生在GIS領(lǐng)域的綜合競爭能力。
參考文獻:
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如何提高學(xué)生的自身素質(zhì),而能更好地解決就業(yè)問題,筆者認(rèn)為可從以下兩個方面加以考慮。
1.學(xué)科定位不同的高校都有自己的學(xué)科定位,學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)不同,其課程設(shè)置及實踐教學(xué)也有所不同。如何科學(xué)合理的進行專業(yè)的學(xué)科定位,是當(dāng)前許多高校需要研究并解決的一個關(guān)鍵問題。2.實踐教學(xué)體系設(shè)置由于GIS是一門應(yīng)用性很強的學(xué)科。加之用人單位無一例外地都要求所聘畢業(yè)生要具有一定的動手能力,能夠承擔(dān)實際工作,勝任所聘工作崗位。因此GIS專業(yè)實踐教學(xué)必須在注重“打好基礎(chǔ)”的同時,注重“應(yīng)用過關(guān)”,如何科學(xué)、有效地制定實踐教學(xué)體系,是當(dāng)前急需解決的問題。
二、地理信息科學(xué)專業(yè)發(fā)展的主要措施
建立和健全實踐教學(xué)課程體系,提高學(xué)生對實踐教學(xué)重要性的認(rèn)識。深化實踐教學(xué)管理,實施“實踐教學(xué)導(dǎo)師負(fù)責(zé)制”,即每位教師分別負(fù)責(zé)幾位學(xué)生,或每位教師按地域負(fù)責(zé)學(xué)生,如負(fù)責(zé)北京,負(fù)責(zé)上海,負(fù)責(zé)長春等實踐教學(xué)基地,加強“實習(xí)+就業(yè)”培養(yǎng)模式,為畢業(yè)生就業(yè)提供良好的就業(yè)平臺。
1.在課程結(jié)構(gòu)上,要加大實踐性教學(xué)的比重,把實踐操作技能訓(xùn)練作為重要的教學(xué)內(nèi)容。2.在理論課教學(xué)內(nèi)容上,要與實踐相結(jié)合。刪減理論與實踐脫節(jié)的內(nèi)容,增加實用性內(nèi)容,按市場需求,把新知識、新技術(shù)、新方法滲透到專業(yè)教學(xué)之中。3.在教學(xué)方法上,采用實踐性教學(xué),使理論課程的教學(xué)應(yīng)用性和實踐性大大增強。4.強化校內(nèi)實訓(xùn),成立興趣小組,組織專業(yè)技能大賽。5.通過對專業(yè)實習(xí)基地調(diào)研,實訓(xùn)基地主要在一線城市,重點考慮北京、廣州、上海等城市。6.確定實習(xí)基地,實習(xí)前動員,學(xué)生與實習(xí)基地雙向選擇,送學(xué)生到實習(xí)單位,檢查學(xué)生實習(xí)情況,落實學(xué)生就業(yè)。
三、結(jié)語
[關(guān)鍵字]測繪 地理信息 科技事業(yè) 發(fā)展
[中圖分類號] P2 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-3-114-1
0 引言
測繪工作國家經(jīng)濟、文化建設(shè)和社會發(fā)展的一項前提保障性工作,是一個國家地信信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)組成部分。它為國家經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展提供與地理位置有關(guān)的各種專題性和綜合性的基礎(chǔ)信息,其成果是進行資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)田建設(shè)、能源、交通、水利等大型工程建設(shè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)、土地開發(fā)利用、重大災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報和科學(xué)研究、國防建設(shè)以及國家宏觀管理決策必不可少的基礎(chǔ)資料。從八十年代初期,測繪業(yè)開始著手對傳統(tǒng)測繪手段和生產(chǎn)工藝進行技術(shù)改造,開展了數(shù)字化測圖、機助地圖制圖、地圖數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)(GIS)、人衛(wèi)激光測距(SLR)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、遙感(RS)等方面的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。盡管我國測繪業(yè)取得了長足的進步,但是,其整體技術(shù)水平同國際測繪先進水平相比,存在較大差距,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國家經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展的需要,這主要表現(xiàn)在:數(shù)字化測繪技術(shù)體系的若干關(guān)鍵技術(shù)問題尚未解決,完整的數(shù)字化測繪生產(chǎn)技術(shù)體系尚未形成;測繪生產(chǎn)中生產(chǎn)速度慢、更新周期長、產(chǎn)品形式單一、地圖印刷質(zhì)量較低等狀況尚未得到根本性轉(zhuǎn)變;測繪基礎(chǔ)理論研究相對薄弱,尤其是在遙感、地理信息系統(tǒng)、地圖制圖學(xué)等領(lǐng)域,從而嚴(yán)重影響了技術(shù)的進一步發(fā)展;測繪信息綜合開發(fā)應(yīng)用水平較低,測繪高新技術(shù)集成化尚處于起步階段,在國際市場上的競爭能力較弱,參與全球問題的國際合作研究尚待進一步拓展。 本文就如何促進我國測繪地理信息科技事業(yè)的發(fā)展做以下建議。
1 積極推進基礎(chǔ)地理信息資源建設(shè)
第一,利用新技術(shù)、新工藝,加強對基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的改造和優(yōu)化升級,積極開展各級各類專題數(shù)據(jù)庫建設(shè)。將基礎(chǔ)地理信息更新工作擺在更加突出的位置,加緊研究建立新形勢、新技術(shù)條件下的基礎(chǔ)地理信息更新機制,加快信息更新步伐,切實提高基礎(chǔ)地理信息的現(xiàn)勢性。第二,加強各級各類基礎(chǔ)地理信息資源的整合,積極推進各級測繪部門之間以及測繪部門與有關(guān)部門之間的信息共享,實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)源、不同類型、不同尺度基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用。第三,盡快形成中央和地方測繪部門分級管理、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、種類齊全、互聯(lián)互通的基礎(chǔ)地理信息共享平臺,為實現(xiàn)測繪部門基礎(chǔ)地理信息快速傳送和充分利用創(chuàng)造更加有利的條件。
2 創(chuàng)新思維,以新的理念引領(lǐng)測繪地理信息轉(zhuǎn)型發(fā)展
測繪地理信息人勇于實踐,大膽創(chuàng)新,勇敢地舉旗亮劍,提出24 字總體戰(zhàn)略,成為測繪地理信息發(fā)展新坐標(biāo)。新理念的形成,讓我們突破傳統(tǒng)思維的桎梏,實現(xiàn)了由“測繪”向“測繪地理信息”的嬗變;讓我們更加與時俱進,推動數(shù)字中國向智慧中國邁進;讓我們打破了傳統(tǒng)的測繪工作模式,開辟了地理國情監(jiān)測新領(lǐng)域;讓我們加快轉(zhuǎn)變發(fā)展模式,真正實現(xiàn)了公益性測繪地理信息事業(yè)和地理信息產(chǎn)業(yè)兩條腿走路。只有敢于打破常規(guī),突破慣性思維的束縛,才能形成測繪地理信息文化“快”的靈魂、“干”的精神、“好”的品質(zhì),才能發(fā)揚好“熱愛祖國、忠誠事業(yè)、艱苦奮斗、無私奉獻”的測繪地理信息精神。
3 加強測繪科技人才資源建設(shè)
人才是科技創(chuàng)新和競爭制勝之本,沒有人才就沒有創(chuàng)新。一流的學(xué)術(shù)思想、一流的技術(shù)成果,需要有一流的人才。測繪科技人才資源建設(shè)包括三個方面:一是千方百計穩(wěn)定現(xiàn)有科技人員,增強科研與生產(chǎn)單位對人才的凝聚力和吸引力;二是有計劃地引進和培養(yǎng)優(yōu)秀測繪科技人才,逐步開展成績優(yōu)異高級工程師的選拔評審,充實和壯大測繪科技創(chuàng)新隊伍;三是培養(yǎng)和造就一批科技經(jīng)營管理人才,提高測繪科技創(chuàng)新隊伍的整體素質(zhì)和創(chuàng)新管理水平。建立人才合理有序流動的機制,鼓勵測繪生產(chǎn)單位設(shè)立特聘專家崗位,吸引優(yōu)秀人才進入測繪生產(chǎn)一線;鼓勵職工開展技術(shù)發(fā)明、技術(shù)革新活動,并作為職工個人業(yè)績考核的重要指標(biāo);通過重點學(xué)科、重點實驗室、工程技術(shù)中心和博士后科研工作站的建設(shè)、重大科技項目的實施以及在科技項目立項、評審和驗收中設(shè)置人才培養(yǎng)指標(biāo)等方式,培養(yǎng)造就一支由科技領(lǐng)軍人才、學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人、科技創(chuàng)新骨干和基層單位技術(shù)骨干等組成的測繪科技人才隊伍。
4 加強基礎(chǔ)研究和軟科學(xué)研究
跟蹤國際測繪學(xué)科前沿,發(fā)展測繪科學(xué)技術(shù)理論和方法,積極開展現(xiàn)代大地測量理論和地球動力學(xué)、新型數(shù)字?jǐn)z影測量和遙感機理、地理信息科學(xué)、地理空間信息網(wǎng)格理論與技術(shù)等研究,提高原始創(chuàng)新能力,增強測繪科技持續(xù)發(fā)展的后勁。結(jié)合測繪事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,開展測繪軟科學(xué)研究,用以指導(dǎo)測繪管理實踐,重點加強測繪發(fā)展戰(zhàn)略、測繪管理理論、測繪管理體制、測繪法律法規(guī)、測繪統(tǒng)計指標(biāo)體系、測繪工程設(shè)計管理以及地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策等方面的研究。
5 總結(jié)
堅持以測繪信息化帶動測繪事業(yè)發(fā)展全局,促進測繪工作在完善體制機制、科技自主創(chuàng)新、快速傳送信息等方面取得新的突破,全面提高測繪部門的利用、監(jiān)管、保障和服務(wù)水平。以推進國家信息化發(fā)展全局為著眼點,以數(shù)字中國地理空間框架建設(shè)為重點,以地理信息資源開發(fā)利用為主線,加快信息化測繪體系建設(shè),健全測繪公共服務(wù)體系,逐步實現(xiàn)地理信息的獲取實時化、處理自動化、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化和應(yīng)用社會化,顯著提高測繪行政管理的信息化水平。大力促進地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為全面建設(shè)小康社會和構(gòu)建社會主義和諧社會提供更加有力的測繪保障。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:遙感圖像處理 課程體系 模塊化 教學(xué)實踐
中圖分類號:G421 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)05(b)-0185-02
遙感作為一種高效的探測、獲取、分析和處理空間信息的先進技術(shù)手段,已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。高等院校是我國遙感專業(yè)人才培養(yǎng)的主戰(zhàn)場,它提供了一個綜合性高、專業(yè)性強的平臺[1]。在該平臺上,可以針對社會的應(yīng)用需求,塑造學(xué)生不同的個體特征,培養(yǎng)出適于不同崗位的研究型、應(yīng)用型人才。因而,構(gòu)建旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng),并突出其個體特征的課程體系具有舉足輕重的作用。特色鮮明的體系可以在提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)的同時,也能夠突出學(xué)生個體,因而可以更好地滿足我國遙感專業(yè)人才培養(yǎng)的需求。
現(xiàn)階段我國為遙感專業(yè)人才培養(yǎng)設(shè)置的本科專業(yè)主要有攝影測量與遙感、遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)等,在這些專業(yè)的培養(yǎng)方案中,《遙感導(dǎo)論》和《遙感圖像處理》在多數(shù)高等院校中都有開設(shè),并為專業(yè)核心課程之一,有的高等院校還開設(shè)了《數(shù)字圖像處理》?!哆b感導(dǎo)論》和《數(shù)字圖像處理》兩門課程可以視為《遙感圖像處理》的前期基礎(chǔ)課,因而在課程學(xué)期安排上應(yīng)該提前。
《遙感圖像處理》以地理學(xué)、測繪學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計、計算機技術(shù)等為背景,在學(xué)習(xí)了遙感技術(shù)、圖像處理技術(shù)的原理和理論基礎(chǔ)上,著重介紹遙感信息處理的原理、過程與方法,并掌握遙感圖像處理技術(shù)的發(fā)展動態(tài)與實際應(yīng)用。由于《遙感圖像處理》是多學(xué)科的交叉,與很多專業(yè)都有很密切的聯(lián)系,而且發(fā)展速度較快,在遙感圖像處理的教學(xué)中,一方面要求不同對象的學(xué)生掌握、理解或了解圖像處理技術(shù)的基本原理;另一方面,還要求不同對象的學(xué)生理解或了解遙感圖像的成像機理、處理技術(shù)和流程等。同時,圖像處理技術(shù)和遙感技術(shù)具有技術(shù)更新快的特點,因而還需要學(xué)生掌握現(xiàn)階段的狀態(tài)以及最新發(fā)展情況。除了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法外,實驗教學(xué)也是《遙感圖像處理》課程的重要的環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的課程教學(xué)大都偏重于理論,一些已有的實驗也主要是針對特定圖像處理的一些應(yīng)用,缺乏圖像處理技術(shù)應(yīng)用與遙感圖像特征無縫結(jié)合和系統(tǒng)組織。
總的來說,目前的《遙感圖像處理》課程體系主要存在以下幾個方面的問題[2]:(1)傳統(tǒng)的課程體系多注重經(jīng)典理論,輕實驗和實踐[3]。除了應(yīng)該重視理論教學(xué)外,有效地利用實踐教學(xué)環(huán)節(jié),有利于學(xué)生理解和掌握該課程內(nèi)容,取得事半功倍的教學(xué)效果;(2)傳統(tǒng)課程體系脫胎于數(shù)字圖像處理,和遙感處理關(guān)鍵技術(shù)之間存在斷裂面,遙感處理知識體系不夠完善。
本文以我國高等師范院校開設(shè)的遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)專業(yè)為例,針對《遙感圖像處理》課程的教學(xué)目標(biāo),提出了適合高等師范院校本專業(yè)領(lǐng)域?qū)W生的課程體系的構(gòu)建方案,并就其實踐教學(xué)的效果和課程體系特色進行介紹。
1 課程體系的建立
內(nèi)容的模塊化設(shè)計是目前課程體系建設(shè)的主要方案,在很多高等院校的專業(yè)教學(xué)中得到了較好地應(yīng)用[4]。為適于高等師范院校開設(shè)的遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)需求,通過近10年左右的實踐教學(xué),我們將《遙感圖像處理》的課程體系結(jié)構(gòu)分為7個模塊,如圖1所示。
(1)圖像基礎(chǔ)模塊:這一部分主要介紹遙感數(shù)字圖像的基礎(chǔ)知識,主要包括遙感數(shù)字圖像、遙感數(shù)字圖像的計算機存儲、遙感數(shù)字圖像的計算機視圖與表達等內(nèi)容,讓學(xué)生了解遙感數(shù)字圖像的基本概念和特點,并從計算機存儲和顯示的角度,定性了解數(shù)字遙感圖像,引導(dǎo)學(xué)生建立遙感圖像處理研究和實踐的興趣。
(2)定量遙感處理模塊:遙感定量化是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的重要方向之一,其分析和處理過程涉及到物理、大氣等學(xué)科;本科生由于前期所開課程較少,感覺定量遙感處理的難度較大,因而我們主張在本科階段掌握定量遙感的基礎(chǔ)理論和圖像處理,深層次處理設(shè)置在后續(xù)的研究生課程開設(shè)。
該模塊的主要內(nèi)容涵蓋輻射定標(biāo)、大氣校正、熱紅外地面溫度反演等,以Landsat TM圖像為例,了解遙感圖像的輻射校正和定量反演的技術(shù)方法:輻射定標(biāo)結(jié)合Landsat TM的0級、1級產(chǎn)品,介紹遙感圖像數(shù)字值(digital number,DN)轉(zhuǎn)換為光譜輻射亮度的方法;大氣校正主要講述基于輻射傳輸方程的校正方法,結(jié)合6S和MOTRAN輻射傳輸軟件包,完成遙感圖像的大氣校正;熱紅外圖像地表溫度反演以Landsat TM6為例,介紹單波段熱紅外圖像的地表溫度反演方法和技術(shù)流程。
(3)幾何遙感處理模塊:該模塊針對遙感成像的純中心投影、多中心投影、側(cè)視雷達等不同構(gòu)像方式,解釋它們的幾何糾正方法和技術(shù)流程;對于多項式糾正方法重點介紹,強度多項式的構(gòu)建、地面控制點的選擇、最小二乘法擬合等相關(guān)內(nèi)容。
(4)數(shù)字圖像增強模塊:數(shù)字圖像增強模塊按照彩色增強、輻射增強、空間域增強、頻率域增強、多光譜增強等順序進行講解。在這一部分,我們遵循系統(tǒng)深入的原則,基于遙感數(shù)字圖像處理的實例,幫助學(xué)生系統(tǒng)復(fù)結(jié)并領(lǐng)會各種理論方法之間的邏輯順序與本質(zhì)。由于圖像處理具有理論性和可視化強的特點,在這個部分教學(xué)中,我們希望加強學(xué)生對前置基礎(chǔ)課程(如《遙感導(dǎo)論》和《數(shù)字圖像處理》)所學(xué)基本理論和方法的深入理解,使其充分認(rèn)識遙感機理理論知識在遙感圖像增強應(yīng)用中的指導(dǎo)意義,并體會理論本身的魅力。
(5)遙感圖像融合模塊:該模塊從遙感圖像融合的目的出發(fā),介紹圖像融合的主要方法和技術(shù)流程、圖像融合結(jié)果的性能評估等;聯(lián)系數(shù)字圖像增強模塊的多光譜增強子模塊,以HIS變換、主成份分析、傅里葉變換和小波變換等為基礎(chǔ),闡述遙感圖像融合的主要技術(shù)方法,并對其方法的缺點進行分析,提出改進的遙感圖像融合方案。
(6)遙感圖像分類模塊:該模塊主要包括計算機分類的基本原理、非監(jiān)督分類、監(jiān)督分類、計算機分類的新方法、分類結(jié)果后處理、精度評估等內(nèi)容。在這一部分教學(xué)中,我們充分發(fā)揮圖像處理應(yīng)用性強的特點,選擇最小距離法、ISODATA、最大似然分類法等,重點講述其基礎(chǔ)理論和技術(shù)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
(7)變化檢測模塊:該模塊是對前面所學(xué)模塊的綜合運用,向?qū)W生展示《遙感圖像處理》立體而豐富的專業(yè)內(nèi)容。在介紹遙感圖像變化檢測意義和技術(shù)流程的基礎(chǔ)上,重點論述變化檢測的分類后比較法和直接比較法;將變化向量分析法(CVA)作為典型算法進行講述,通過土地覆被變化檢測的應(yīng)用實例,綜合遙感圖像輻射校正、幾何糾正等知識,重點論述變化強度和變化方向的確定方法,并利用圖像處理實踐提升學(xué)生的研究性思維,初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2 課程教學(xué)實踐及其特色
2.1 加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),注重動手能力的培養(yǎng)
本課程主要教學(xué)目的是使學(xué)生了解和掌握遙感信息處理的基本知識、方法、基本技能和發(fā)展動態(tài),初步掌握應(yīng)用遙感信息處理技術(shù)分析和解決實際問題的能力。因而,實踐教學(xué)能力培養(yǎng)是我們課程建設(shè)的核心部分。我們在每個模塊中設(shè)置了多個實踐環(huán)節(jié),多角度、多目標(biāo)的提升學(xué)生動手操作能力。
通過理論學(xué)習(xí)、實踐處理等環(huán)節(jié),增強學(xué)生對本課程的理解,并在此基礎(chǔ)上使學(xué)生進一步掌握遙感圖像成像的基本原理、基本理論和這些理論在遙感圖像處理中的應(yīng)用。近10年的教學(xué)實踐證明,該課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)較好地調(diào)動了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性,取得了較好的學(xué)習(xí)效果。
2.2 內(nèi)容延伸模塊化,形成分層次課程體系
我們依據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建了授課內(nèi)容的基本框架,按照教學(xué)內(nèi)容分塊設(shè)置,根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)階段、課時安排、專業(yè)特色延伸等可以靈活變化,因而給授課內(nèi)容帶來了較大的機動性。
在每個教學(xué)模塊中首先確定知識體系和拓展專題內(nèi)容,將這些拓展專題分為偏應(yīng)用型和偏理論型。每個專題中設(shè)置基本內(nèi)容和擴展內(nèi)容,形成模塊化分層次的課程體系。
例如:在數(shù)字圖像增強模塊中,目前的大多數(shù)教材中存在直方圖均衡化的內(nèi)容,然而隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的拓展,人們發(fā)現(xiàn)在絕大多數(shù)遙感圖像增強處理中不適合直方圖均衡化處理,因此這部分內(nèi)容可以不講或讓學(xué)生自學(xué)。圖像增強部分的內(nèi)容非常多,使學(xué)生清楚掌握第一節(jié)內(nèi)容介紹的關(guān)鍵詞,課程的延伸內(nèi)容就會更易理解。根據(jù)學(xué)科特色和學(xué)習(xí)層次,可以有意識地引入偏應(yīng)用專題或偏理論專題,更好地滿足不同目標(biāo)、不同層次的學(xué)生的需求。
通過遙感圖像處理課程教學(xué)內(nèi)容的分塊劃分,形成了層次化、模塊化課程體系,在確保授課內(nèi)容體系完整情況下,使內(nèi)容選擇更具條理和可操作性,便于培養(yǎng)不同目標(biāo)導(dǎo)向的學(xué)生,更適于我國高等師范院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)設(shè)計。
2.3 多目標(biāo)人才及其創(chuàng)新能力培養(yǎng)
社會對人才可以從不同的角度加以分類,從生產(chǎn)或工作活動的目的來分析,現(xiàn)代社會的人才可分為學(xué)術(shù)型(理論型)、技術(shù)型、工程型和技能型等。多目標(biāo)人才就是多功能人才,其特點是多才多藝,能夠在很多領(lǐng)域大顯身手。當(dāng)今社會的重大特征是學(xué)科交叉,知識融合,技術(shù)集成。因而,《遙感圖像處理》多目標(biāo)人才培養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生在各個方面都有一定能力,同時在某一個具體的方面要能出類拔萃。
在高等師范院校地理學(xué)背景創(chuàng)辦遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)等本科專業(yè)的情況下,不同層次、不同培養(yǎng)目標(biāo)導(dǎo)向,可以讓學(xué)生針對自己的發(fā)展方向選擇應(yīng)用型還是研究型,因而該課程體系更加具有靈活度。我們課程體系中設(shè)置的定量遙感模塊,可以滿足學(xué)生在應(yīng)用型《遙感圖像處理》課程中學(xué)習(xí)到研究型知識,豐富和完善學(xué)生的有關(guān)遙感處理的知識結(jié)構(gòu),提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。實踐教學(xué)證明,我們的本科生經(jīng)過該模塊的學(xué)習(xí),也能夠獨立完成研究方案構(gòu)思和具體研究路線設(shè)計,并在老師的指導(dǎo)下撰寫科學(xué)論文。
3 結(jié)語
衛(wèi)星遙感、圖像處理技術(shù)的迅猛發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域愈來愈廣泛,該領(lǐng)域受到很多學(xué)生的垂青,激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情。目前很多高等院校都開設(shè)了《遙感圖像處理》這門課程。如何根據(jù)各個高等院校的學(xué)科特色、學(xué)生特點構(gòu)建適合自己的課程教學(xué)體系、安排好授課內(nèi)容、提高教學(xué)方法和教學(xué)手段的有效性是很多高等院校主講教師最關(guān)注的,同時對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加強實踐應(yīng)用能力以及培養(yǎng)信息技術(shù)時代的創(chuàng)新型人才具有重要意義。
筆者結(jié)合多年《遙感圖像處理》課程的教學(xué)經(jīng)驗,設(shè)計了一個課程內(nèi)容模塊化、專題內(nèi)容可延伸、分層次的課程體系,它采用專題框架,在保證授課體系完整性的前提下,授課教師可以依據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)特色、學(xué)時要求引入模塊化延伸內(nèi)容,有機地將課程教學(xué)內(nèi)容聯(lián)合在一起,形成多層次、多目標(biāo)的授課內(nèi)容。實踐證明,該課程體系設(shè)置達到了我們高等師范院校相關(guān)專業(yè)的課程教學(xué)預(yù)期效果,可以為我國其他高等師范院校的相關(guān)專業(yè)的《遙感圖像處理》課程教學(xué)提供參考。
參考文獻
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[關(guān)鍵詞]GIS專業(yè);教學(xué);問題與對策
1.1 引言
GIS專業(yè)培養(yǎng)的人才質(zhì)量直接關(guān)系到社會對該專業(yè)的信任,影響學(xué)生的就業(yè)與進一步深造,對GIS學(xué)科的發(fā)展具有重要影響。自1997年教育部設(shè)立地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)以來,我國已有170多所高等院校相繼開設(shè)了該專業(yè)[1]。2012年,教育部高等學(xué)校地球科學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會將地理信息系統(tǒng)專業(yè)更名為“地理信息科學(xué)專業(yè)”。10多年來,有關(guān)GIS專業(yè)教學(xué)一直受到眾多GIS專業(yè)教師、研究者的重視,曾分別從培養(yǎng)計劃與教學(xué)大綱制訂[2]、核心課程設(shè)置[3]、專業(yè)課程教學(xué)方法[4,5]、不同學(xué)科背景下GIS專業(yè)建設(shè)[6]等方面進行了探討和交流,也建立了一些國家級的精品課程。2013年,湯國安等對我國GIS專業(yè)開設(shè)情況、教學(xué)團隊情況、科研情況、教學(xué)成果、學(xué)生發(fā)展等作了調(diào)查,并做了深入的分析[1]。本文結(jié)合作者多年的GIS專業(yè)建設(shè)實踐,對當(dāng)前GIS專業(yè)教學(xué)過程中存在的一些問題及應(yīng)對措施進行探討。
1.2 GIS教學(xué)實踐中存在的主要問題
GIS專業(yè)是一個多學(xué)科交叉與融合的專業(yè),這些交叉學(xué)科的基礎(chǔ)理論構(gòu)成GIS的基礎(chǔ)理論體系,形成GIS的理論基礎(chǔ)、知識結(jié)構(gòu)、技術(shù)體系和功能特征[2]。GIS學(xué)科具有的多學(xué)科交叉的特點,使得GIS專業(yè)教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)存在諸多困難。
1.2.1 學(xué)科知識體系的快速變化與教學(xué)計劃的矛盾
GIS專業(yè)的培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱是依據(jù)學(xué)科知識體系制訂的。作為指導(dǎo)專業(yè)教學(xué)計劃的基本文件,很多學(xué)校每隔4年修訂培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱。培養(yǎng)方案規(guī)定了專業(yè)教學(xué)的課程結(jié)構(gòu)。通常,GIS專業(yè)包括三類課程,即公共必修課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課。根據(jù)各個學(xué)校的學(xué)科背景不同及特色,專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容有所差異。教學(xué)大綱規(guī)定了每門課程在整個教學(xué)計劃中的地位和任務(wù),明確了該課程的基本要求、重點和難點,要求有相對的穩(wěn)定性,又要體現(xiàn)與本課程內(nèi)容相關(guān)的新知識、新技術(shù)。
然而,GIS的學(xué)科知識體系、社會對GIS人才的要求在快速發(fā)展與變化之中,新理論、新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn),既定的培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱很難及時跟上這些變化。自GIS專業(yè)建立以來,GIS已經(jīng)從單機版發(fā)展到WebGIS;從簡單的矢柵數(shù)據(jù)模型發(fā)展到對象-關(guān)系數(shù)據(jù)模型、3D數(shù)據(jù)模型、時態(tài)數(shù)據(jù)模型;從強調(diào)數(shù)據(jù)處理,發(fā)展到空間數(shù)據(jù)分析及地理信息系服務(wù);從2DGIS的發(fā)展到3DGIS甚至多維GIS;從商業(yè)GIS軟件應(yīng)用發(fā)展到應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)開發(fā);系統(tǒng)集成技術(shù)及環(huán)境的不斷進步和變化;甚至諸多技術(shù)細(xì)節(jié)的發(fā)展,等等。在這一過程中,很多課程顯得過時或課程的內(nèi)容、重點和難點發(fā)生了變化,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容亦不合時宜,亦即教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科發(fā)展脫節(jié)。顯然,針對所有的新理論或新技術(shù)專門開設(shè)課程并不現(xiàn)實,需要將這些內(nèi)容融合到相關(guān)的課程中,及時調(diào)整課程的結(jié)構(gòu),重新規(guī)劃課程之間的銜接關(guān)系。即便如此,在教學(xué)過程中也將受到學(xué)時數(shù)、教學(xué)管理制度的諸多制約。
1.2.2 課程地位和內(nèi)容與GIS專業(yè)的關(guān)系不清楚
GIS涉及地理學(xué)、測繪學(xué)與遙感科學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科,GIS專業(yè)的課程大部分由此產(chǎn)生。與這些學(xué)科有關(guān)的課程絕大部分沿用了相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容,如自然地理學(xué)、地圖學(xué)、數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)(軟件工程)。在教學(xué)過程中,體現(xiàn)不出這些課程與GIS專業(yè)的緊密聯(lián)系,或者在專業(yè)知識體系中的作用,這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中十分茫然,梳理不出GIS學(xué)科的知識體系和內(nèi)在的邏輯關(guān)系,目標(biāo)不明確。
這種狀況一方面導(dǎo)致教師覺得學(xué)生不好教,因為學(xué)生無法理解這些課程在GIS專業(yè)中的必要性或重要性,沒有興趣學(xué),教師不知道如何激發(fā)學(xué)生對本課程學(xué)習(xí)的主動性和積極性;另一方面,學(xué)生覺得不好學(xué)或?qū)W不會,因為學(xué)生覺得這個專業(yè)的課程好像比較亂,有一定的跳躍性,剛剛學(xué)了一門學(xué)科的點滴,就轉(zhuǎn)移方向了。
GIS專業(yè)涉及較多的計算機科學(xué)領(lǐng)域的課程,大部分學(xué)生對這些課程感到困難,尤其是系統(tǒng)開發(fā)工具的學(xué)習(xí),導(dǎo)致開發(fā)能力偏弱。這一現(xiàn)象通過畢業(yè)設(shè)計(論文)的選題就可以看出,大部分學(xué)生選擇與地理學(xué)、遙感科學(xué)相關(guān)的課題,這些課題一般不需要進行系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā),通過軟件應(yīng)用就可以解決大部分問題。這些課程的實踐性很強,且受學(xué)時數(shù)的限制,課堂教學(xué)并不能保證學(xué)生在課堂上完全理解這些課程的內(nèi)容,需要學(xué)生在課余花費大量的時間進行自主學(xué)習(xí),并且得到必要的指導(dǎo)。
1.2.3 適合GIS專業(yè)教學(xué)的教材不足
GIS專業(yè)相對年輕,與一些傳統(tǒng)的專業(yè)相比,沒有成熟的教材體系。GIS專業(yè)采用的教材大部分是關(guān)聯(lián)學(xué)科的教材,缺乏針對性和GIS特色。教材之間沒有聯(lián)系,內(nèi)容重復(fù),系統(tǒng)性較差。很多教材注重理論與技術(shù)的論述,沒有配套的實例或案例,學(xué)生理解起來困難。現(xiàn)有教材的更新速度跟不上GIS的發(fā)展,不能反映新理論、新技術(shù)。只有少量課程有實驗教材,實驗教材建設(shè)尤其沒有受到足夠的重視。
1.2.4 實踐與創(chuàng)新教學(xué)不足
近年來,盡管很多學(xué)校在實驗室建設(shè)的硬件上投入很多,但是相應(yīng)的軟件建設(shè)、實驗設(shè)計、實驗內(nèi)容建設(shè)沒有受到重視。具有良好設(shè)計的、能夠讓學(xué)生得到全面鍛煉的綜合性、開放性、創(chuàng)新性實驗很少。專職的實驗教師嚴(yán)重缺乏,目前實驗教學(xué)任務(wù)基本上由任課教師承擔(dān),實驗設(shè)備、軟件、數(shù)據(jù)的維護,以及實驗指導(dǎo)書、實驗的準(zhǔn)備、指導(dǎo)都需要任課教師花費大量的精力和時間。面對眾多的學(xué)生,教師很難全面、細(xì)致地指導(dǎo)學(xué)生實驗。
實習(xí)是教學(xué)過程中非常重要的環(huán)節(jié),但是建設(shè)使GIS專業(yè)學(xué)生能夠得到系統(tǒng)鍛煉的各種實習(xí)基地十分困難。GIS專業(yè)的實習(xí)應(yīng)該是(部分)綜合性的,涉及多個方面,而目前很多實習(xí)只是根據(jù)相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀,僅限于GIS專業(yè)的某一方面,與實習(xí)目的相去甚遠(yuǎn)。此外,大量學(xué)生進入實習(xí)單位,在場地、現(xiàn)場技術(shù)人員的教學(xué)指導(dǎo)、管理等方面造成了很重的負(fù)擔(dān),所以很多企業(yè)只愿意接收少量的學(xué)生。
若沒有得到很好的實踐鍛煉,既影響了學(xué)生對專業(yè)知識的理解,也使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯著下降。
1.2.5 師資隊伍
GIS專業(yè)起步晚、發(fā)展迅速,且具有交叉性的特征,某種程度上造成了教師學(xué)科背景較為復(fù)雜,部分教師專業(yè)知識積淀需進一步加強[1]。近年來,進入GIS專業(yè)的大部分教師具有博士學(xué)位,在GIS某些領(lǐng)域的研究具有較高水平,但是從教學(xué)的角度來看,缺少對GIS專業(yè)課程體系、課程地位的整體性認(rèn)識,系統(tǒng)性的GIS工程建設(shè)實踐經(jīng)驗較少。一些新進教師在沒有得到教學(xué)訓(xùn)練的情況下承擔(dān)了太多的教學(xué)任務(wù)。近幾年,受人才引進評價考核機制的影響,GIS及具有工程實踐經(jīng)驗的教師引進困難,這將嚴(yán)重影響GIS專業(yè)師資隊伍的建設(shè)與教學(xué)效果。
3 GIS專業(yè)發(fā)展與建設(shè)的措施
3.1 不斷優(yōu)化課程體系與課程內(nèi)容
基于GIS學(xué)科、專業(yè)的內(nèi)涵,強化GIS專業(yè)課程體系的主線,使學(xué)生明確GIS專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),理解各課程之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系。加強課程建設(shè),盡量使用“GIS語言”進行教學(xué),亦即貼近GIS專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),使課程內(nèi)容與GIS聯(lián)系起來。
根據(jù)理論與技術(shù)的發(fā)展,適當(dāng)調(diào)整課程體系結(jié)構(gòu)與課程內(nèi)容,這種調(diào)整應(yīng)從課程體系的角度出發(fā),具有系統(tǒng)性,而不僅僅限于一門課程,避免重復(fù)和知識脫節(jié)。
在強調(diào)課程體系主線的同時,應(yīng)開設(shè)不同方向的專業(yè)選修課,有所側(cè)重,以適應(yīng)不同能力和興趣的學(xué)生的需要,體現(xiàn)專業(yè)特色,分類培養(yǎng),達到因材施教的目的,也可以適應(yīng)社會對不同GIS專業(yè)人才的需求。
3.2 進行系統(tǒng)的教材建設(shè)
一個成熟的專業(yè)應(yīng)該具有一系列得到廣泛認(rèn)可的教材,并且有豐富的學(xué)術(shù)論著作為參考書。GIS專業(yè)的教材建設(shè)需要GIS教學(xué)、研究工作者的廣泛參與,對教材進行深入討論和詳細(xì)規(guī)劃。加強GIS專業(yè)教材的系統(tǒng)性和針對性,不是簡單地將相關(guān)學(xué)科的理論、技術(shù)、方法照搬過來,而是將其與GIS融合,表現(xiàn)為具有GIS特色的理論、技術(shù)和方法。對一些學(xué)科的知識不必貪大求全(如計算機科學(xué)類課程),滿足GIS專業(yè)的需要即可。注重理論聯(lián)系實際,增加實際案例,以方便學(xué)生學(xué)習(xí)和理解。成功的教材編寫依賴于一批高水平GIS專業(yè)人才和良好的組織協(xié)調(diào)。
3.3 建立系統(tǒng)性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)體系
GIS專業(yè)的實驗涉及各個相關(guān)學(xué)科,應(yīng)盡量減少演示性實驗,適當(dāng)增加創(chuàng)新性實驗,力求學(xué)生獨立完成實驗,提高學(xué)生的動手能力。改變授課方式,有些開發(fā)類課程的內(nèi)容可以在實驗室邊講解邊實驗。
在實習(xí)基地建設(shè)方面,針對實習(xí)基地的特點,選擇一批單位,建立能夠使學(xué)生得到綜合鍛煉的相互銜接的連續(xù)性實習(xí)基地??赏ㄟ^區(qū)域性的高校聯(lián)合,實現(xiàn)實踐教學(xué)資源共享。
增強實驗教師師資隊伍建設(shè),提高實驗教師的綜合素質(zhì),力求實驗教師能夠全面掌握GIS專業(yè)的軟件、技術(shù),具有較高的開發(fā)能力,在實驗室對學(xué)生開放的同時,使學(xué)生能夠得到指導(dǎo)。
3.4 加強教研室教學(xué)活動和高校GIS專業(yè)之間的教學(xué)交流
通過教研室教學(xué)活動,增強教師對GIS課程體系的認(rèn)識,相互交流課程內(nèi)容和授課方式,不斷總結(jié)經(jīng)驗,提高師資隊伍的教學(xué)水平。
目前高校之間的教學(xué)交流僅是通過少量的教學(xué)會議進行,學(xué)習(xí)一些教學(xué)水平較高的高校的經(jīng)驗需要面對面的交流、觀摩和學(xué)習(xí),才能達到實際效果。
3.5 加強對學(xué)生的課外指導(dǎo)
現(xiàn)在的學(xué)生與教師的交流較少,教師對學(xué)生的指導(dǎo)大部分僅限于課堂教學(xué),不利于學(xué)生的成長。可建立本科學(xué)生的導(dǎo)師制,對學(xué)生的課外學(xué)習(xí)進行指導(dǎo),積極組織學(xué)生申請校內(nèi)外的科研項目,參加各種GIS競賽。吸收一部分學(xué)生參與到教師的科研項目中,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。
3.6 建立靈活的學(xué)生成績考核機制
GIS專業(yè)是一個實踐性很強的專業(yè),為反映學(xué)生對課程知識的理解程度,體現(xiàn)學(xué)生的能力,可改變傳統(tǒng)的書面考試方式,比如采用課程答辯、專題研究、綜合實驗考核等方式對學(xué)生進行評價。課程考核的方式應(yīng)根據(jù)課程的特點進行。
4 結(jié)束語
GIS專業(yè)是一個相對年輕的專業(yè),其成熟的教學(xué)體系的形成是一個不斷探索的過程,雖然在10多年的教學(xué)過程中取得了一些經(jīng)驗和成績,但是對于專業(yè)的知識體系、教材、教師隊伍等方面還需進一步改進和提升。GIS專業(yè)建設(shè)需要教師花費大量的時間和精力,同時需要得到政策引導(dǎo)和經(jīng)費的支持。
參考文獻
[1]湯國安,董有福,唐婉容,李辛.我國GIS專業(yè)高等教育現(xiàn)狀調(diào)查與分析.中國大學(xué)教學(xué),2013,(6):26-31.
[2]李滿春,戴崴巍,趙勇.GIS專業(yè)人才的素質(zhì)特征、知識結(jié)構(gòu)與培養(yǎng)方案研究.地理與地理信息科學(xué),2004,20(2):26-28.
[3]秦其明.中國高校GIS專業(yè)核心課程設(shè)置問題的探討.地理信息世界,2003,1(4):1-7.
作者簡介
張海榮,1968年3月生,男,江蘇海門人,博士,副教授,主要從事地理信息系統(tǒng)開發(fā)、教學(xué)工作。
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