王艷軍，路立娟

(1.湖南科技大學 地理空間信息技術國家地方聯(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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論地理信息科學應用實踐型人才培養(yǎng)

王艷軍1，路立娟2

(1.湖南科技大學 地理空間信息技術國家地方聯(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：圍繞地理信息科學專業(yè)的學科背景、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，地理信息科學專業(yè)的典型應用實踐型人才培養(yǎng)新途徑，重點面向科學研究、技術應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)，以提高當前地理信息科學專業(yè)學生的教育教學質量，服務社會經(jīng)濟發(fā)展和市場應用等需要，并探討地理信息科學知識背景的應用實踐型人才教學的新方法與實踐，符合當前地理信息科學專業(yè)教學發(fā)展趨勢與要求。

關鍵詞：地理信息科學；應用實踐型；教學內容；教學方法；能力培養(yǎng)

1地理信息科學專業(yè)概述

地理信息科學，是關于地球表面或空間相關數(shù)據(jù)信息的采集、存儲、組織、管理、分析和可視化的科學和技術，相關的交叉學科有測繪工程、自然資源與城鄉(xiāng)規(guī)劃、地理科學等，廣泛應用于城市規(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)絡地理信息、移動智能位置應用和地理信息增值服務等全面深入人們的衣食住行等日常生活[2-4]。地理信息科學專業(yè)作為組織和管理各類地理信息，提供精準、全面、科學的地理分布、空間分析和決策支持。地理信息科學專業(yè)教學中，需要針對經(jīng)濟社會應用需要和學科特點，重點培養(yǎng)應用實踐型人才[56]，符合當今地理信息產(chǎn)業(yè)對地理空間信息技術開發(fā)和工程應用的發(fā)展趨勢。

2地理信息科學專業(yè)知識體系及應用實踐特點

地理信息科學專業(yè)主要課程設置和培養(yǎng)方案繼承原地理信息系統(tǒng)專業(yè)，注重地理學科和計算機科學技術的結合，并以自然地理、人文地理、城市規(guī)劃、地圖學、計算機圖形學、計算機輔助制圖和信息系統(tǒng)等為主干課程，重點培養(yǎng)地理空間信息領域的專業(yè)型、研究型、應用型本科人才[7]。新的歷史時期，特別是黨的“十八大”以后，高等學校本科教學質量與教學改革“十二五”規(guī)劃提出“提高質量”“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本科人才提出更高專業(yè)技術要求[8]，需要培養(yǎng)深厚的理論知識和扎實的專業(yè)數(shù)學基礎，創(chuàng)新和改革專業(yè)數(shù)學基礎教學和培養(yǎng)模式，滿足社會用人單位和人才深造需要[9]。

地理信息科學專業(yè)迎合當前經(jīng)濟社會發(fā)展趨勢，其教學培養(yǎng)模式也應服務社會實際需要，著重培養(yǎng)應用實踐型人才。從20世紀60年代地理信息系統(tǒng)成為獨立學科開始至今，地理信息科學專業(yè)發(fā)展時間不長，學科理論日趨完善，技術日新月異，其應用范圍也越來越寬廣。地理信息科學專業(yè)由社會實際應用驅使，其學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)：公共基礎知識，是專業(yè)廣泛相關的公共的基礎知識，屬于學科無關的入門級和奠基性的理論和技術方面，如共通的高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學物理等；專業(yè)基礎知識，是專業(yè)相關的入門級基本概念、理論和方法描述，是專業(yè)深入學習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、地圖設計與編繪、遙感原理、軟件工程等；專業(yè)主干課程，專業(yè)較相關的重要理論和實踐課程，體現(xiàn)地理信息科學性質和特征的知識體系，是深入學習掌握和理解地理信息科學理論和技術的必修課，有地圖投影學、數(shù)字高程模型、地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)、網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫、地圖制圖學等；專業(yè)提高課程，是本專業(yè)較高級的更深入或寬廣領域的知識，體現(xiàn)專業(yè)較學科前沿和發(fā)展趨勢，在相關其他業(yè)務研究領域的實踐應用結合，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、城市地理信息系統(tǒng)、城市規(guī)劃與地理公共服務等。

表1　地理信息科學專業(yè)知識體系

地理信息科學專業(yè)的教學和培養(yǎng)需要注意專業(yè)自身的應用實踐特點，因需制教，因材施教，因學調教，不斷豐富和發(fā)展學科教學培養(yǎng)模式、內容和方式。地理信息科學的教學實踐具有以下不同于其他科學的特點：1)學科知識面較寬，涉及范圍領域廣，教學內容也較龐雜，容易造成詳略不當，側重點不突出；2)專業(yè)中的理論、技術與方法交叉，兼具地理理科和計算機工科的特點，而大多數(shù)學生的背景、生源和興趣各異，影響了教學技能和效果；3)實踐動手能力要求高，本專業(yè)與計算機編程和網(wǎng)絡技術關系密切，技術不斷更新?lián)Q代，也需要教師和學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)擴展應用和研究深造難度大，較好的應用需要結合規(guī)劃、公干、城管、水文等領域業(yè)務知識，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地理信息科學專業(yè)教學思路和原則

結合地理信息科學專業(yè)本身特點、知識體系和應用實踐特點，需要制定切實可行的專業(yè)培養(yǎng)教學思路和原則。同時，要關注現(xiàn)實專業(yè)教學和學生培養(yǎng)中存在的新問題、新現(xiàn)象和新變化，因地制宜，特別是教學和培養(yǎng)中的學生主體對象，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、技術和應用的宣傳，重點是專業(yè)應用實踐方面的就業(yè)推介

學生畢業(yè)面臨就業(yè)是專業(yè)培養(yǎng)教學面臨的急迫問題，特別是在當前擇業(yè)學生數(shù)量龐大、就業(yè)市場壓力較大的情況下，更應該認真考慮專業(yè)培養(yǎng)的取向，面向企事業(yè)本領域的經(jīng)濟社會市場需求和趨勢，引導和宣傳好本專業(yè)的理論背景、知識體系、技術應用和功能用途等。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，做學生培養(yǎng)和單位就業(yè)之間的“橋梁”，這樣專業(yè)學習就更有針對性和側重點。

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

地理信息科學專業(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，學生畢業(yè)后考研、出國或就業(yè)都較看重此方面素質。這就需要堅持不懈，帶有啟發(fā)性的睿智學習和創(chuàng)新性思維，日積月累，從專業(yè)理論、算法設計、軟件操作到編程開發(fā)，不斷成長為實踐型的“卓越工程師”。而教學者則需突出和引導實踐能力培養(yǎng)，并盡量多提供真實環(huán)境的實習實踐機會鍛煉和提高學生。

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

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

4地理信息科學專業(yè)培養(yǎng)教學方法與實踐

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

4.1豐富教學內容與媒介形式

地理信息科學作為迅速發(fā)展的專業(yè)，知識體系不斷擴展，教學材料和內容也不斷更新?lián)Q代，新理論、新方法和新技術涌現(xiàn)，就需要在平時的教學中也日漸豐富教學內容，更新教學素材，應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內容和材料，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)教學要不斷革新技能方法，綜合應用豐富的教學材料、生動的教學媒介、新穎的教學模式提高教學效果，積極促成學生的自覺自主學習能力。

4.2培養(yǎng)教學興趣與睿智思維

“興趣是最好的老師”，培養(yǎng)學習興趣一直是教學過程中的重要目標。大學生一般對地理信息科學專業(yè)不太了解，大多是專業(yè)調劑進檔，學習中難免產(chǎn)生困惑、疑問和抵觸情緒，這就需要專業(yè)老師在教學中帶著充沛的講學興趣和愛心，特別注重學生本身背景和愛好，正確引導其興趣、習慣和思維的養(yǎng)成。在興趣培養(yǎng)的基礎上，注意訓練和提高學生的學習方法和能力，達到一種睿智思維學習的境界，也即創(chuàng)造性地形成有別于傳統(tǒng)單調枯燥教學的批評型思維、推理型思維、聯(lián)想型思維、發(fā)散型思維等，更進一步地引導學生自發(fā)自立學習。如地理數(shù)據(jù)格式(柵格、矢量)的教學，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)化教學考核與評價反饋

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

5結語

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

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，地理信息科學專業(yè)的教學，需重點面向科學研究、技術應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技能和方法，提高當前地理信息科學專業(yè)學生綜合素質，培養(yǎng)應用型實踐人才服務社會經(jīng)濟發(fā)展和市場應用等多種需要。

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(責任校對游星雅)

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的教學與科研。

基金項目：湖南省教育廳科學研究項目(14C0429)

收稿日期：20150319

doi:10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.02.025