張 旭，何彬彬，周 紀(jì)

(電子科技大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 611731)

電子信息類高?？臻g信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)實(shí)踐課程設(shè)計(jì)

張 旭，何彬彬，周 紀(jì)

(電子科技大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 611731)

電子科技大學(xué)空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)致力于培養(yǎng)電子信息學(xué)科與地球空間信息學(xué)科交融的行業(yè)精英人才。該文從交叉學(xué)科知識體系的內(nèi)在關(guān)聯(lián)出發(fā)，設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐課程體系。實(shí)踐表明，該課程體系實(shí)施效果良好，既充分利用了學(xué)校的優(yōu)勢學(xué)科資源，又突出了專業(yè)特色，對其他交叉學(xué)科本科實(shí)踐課程的構(gòu)建具有一定的借鑒意義。

空間信息與數(shù)字技術(shù);電子信息學(xué)科;地球空間信息學(xué)科;交叉學(xué)科實(shí)踐課程

為適應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和科學(xué)技術(shù)發(fā)展，電子科技大學(xué)于2012年成立了資源與環(huán)境學(xué)院，并開設(shè)空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)。該專業(yè)的辦學(xué)目標(biāo)即是依托學(xué)校在電子信息學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)勢，突出“3S技術(shù)”，培養(yǎng)地球空間信息學(xué)科與電子信息學(xué)科交融的創(chuàng)新型人才。高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的一個重要途徑是通過實(shí)踐教學(xué)[5-6]。因此，如何設(shè)計(jì)具有電子科技大學(xué)學(xué)科特色和學(xué)院專業(yè)特色的空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐課程，是一個值得探討的問題。

1 國內(nèi)空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)實(shí)踐課程開設(shè)現(xiàn)狀

空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)(簡稱“空信”專業(yè))從2004年武漢大學(xué)開設(shè)至今，已在全國11所院校開設(shè)。依托不同的院校背景，該專業(yè)的內(nèi)涵也不盡相同[7-9]。它們有以測繪遙感學(xué)科為基礎(chǔ)的武漢大學(xué)；以信息技術(shù)見長，側(cè)重于外太空研究的西安電子科技大學(xué)；以地質(zhì)學(xué)科為優(yōu)勢的成都理工大學(xué)；以海洋學(xué)科為特色的上海海洋大學(xué)；以農(nóng)林技術(shù)為專長的福建農(nóng)林大學(xué)和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)等。電子科技大學(xué)與西安電子科技大學(xué)的“空信”專業(yè)雖然都有濃厚的電子信息科學(xué)技術(shù)背景，但兩者的辦學(xué)內(nèi)容卻大相徑庭。前者與其他開設(shè)空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)的高校相似，主要以研究地表或近地表的空間信息為主；后者則以研究外太空領(lǐng)域?yàn)橹?。基于此，本文分析了與電子科技大學(xué)“空信”專業(yè)辦學(xué)內(nèi)容相似的不同學(xué)科背景的高校該專業(yè)實(shí)踐課程的設(shè)置情況，如表1所示，提出電子信息學(xué)科與地球空間學(xué)科相結(jié)合的空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程構(gòu)建方案。

表1 不同高?！翱招拧睂I(yè)實(shí)踐課程列表

表1中的實(shí)踐課程列表來源于各高校網(wǎng)站的培養(yǎng)方案，僅列舉了獨(dú)立開設(shè)的實(shí)踐課程，不含課內(nèi)實(shí)踐課程。由表1可分析，目前“空信”專業(yè)實(shí)踐課程的開設(shè)主要有以下4個特點(diǎn)。

1)學(xué)校或院系的優(yōu)勢學(xué)科對“空信”專業(yè)實(shí)踐課程的設(shè)置均有較明顯的影響[10-11]。如隸屬于武漢大學(xué)國際軟件學(xué)院的“空信”專業(yè)開設(shè)了大量的計(jì)算機(jī)軟件類實(shí)踐課程；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)的信息科學(xué)與工程學(xué)院因測繪工程專業(yè)辦學(xué)時間長，因此實(shí)踐課程中測繪類課程占有的比重較大；上海海洋大學(xué)的“空信”專業(yè)以海洋信息管理為特色，側(cè)重于海量數(shù)據(jù)的分析與處理，因而設(shè)置了較多數(shù)據(jù)庫及地理信息方面的實(shí)踐類課程；成都理工大學(xué)則依托地質(zhì)學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)勢，緊密圍繞地球科學(xué)領(lǐng)域開設(shè)實(shí)踐課程。

2)實(shí)踐教學(xué)主要分為兩大類。一是課堂內(nèi)開設(shè)的實(shí)踐課程，這類課程有較為固定的授課內(nèi)容和授課形式；二是課堂外開設(shè)的實(shí)踐課程，這類課程內(nèi)容寬泛，授課方式靈活，學(xué)生自主發(fā)揮性強(qiáng)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)、綜合課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等都屬于這類課程的范疇。

3)在課程設(shè)置方面，實(shí)踐課程主要集中在計(jì)算機(jī)、地理信息系統(tǒng)及測繪等方面，遙感技術(shù)和導(dǎo)航定位技術(shù)方面涉及的實(shí)踐課程較少。如武漢大學(xué)的實(shí)踐課程幾乎全部集中在編程和軟件系統(tǒng)研發(fā)等方面；而山東農(nóng)業(yè)大學(xué)雖開設(shè)有少量地理信息系統(tǒng)、遙感、導(dǎo)航定位技術(shù)等方向的實(shí)踐課程，但較測繪類實(shí)踐課程開設(shè)的比重仍然偏低。

4)在能力培養(yǎng)方面，大多數(shù)高校都更重視學(xué)生編程能力和地學(xué)軟件應(yīng)用能力的提升，較少涉及硬件研發(fā)及地學(xué)模型構(gòu)造等方面的引導(dǎo)。實(shí)際上，地球空間信息學(xué)科中，很重要的一部分內(nèi)容是信息數(shù)據(jù)的獲取。因此，對數(shù)據(jù)和信息獲取設(shè)備的研制也不容忽視。此外，地球空間構(gòu)造的多樣性和環(huán)境的復(fù)雜性促使我們應(yīng)正確認(rèn)識和使用地學(xué)模型，加強(qiáng)對地學(xué)模型的研究。

2 電子信息背景下的“空信”專業(yè)實(shí)踐課程設(shè)計(jì)

在借鑒目前國內(nèi)“空信”專業(yè)實(shí)踐課程設(shè)置體系的基礎(chǔ)上，依托電子科技大學(xué)在電子信息領(lǐng)域的學(xué)科優(yōu)勢，結(jié)合資源與環(huán)境學(xué)院地球空間信息學(xué)科與電子信息學(xué)科交叉的特色，設(shè)計(jì)符合社會需求和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)課程。

2.1 專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)

專業(yè)發(fā)展需有明確的定位，并且能緊扣人才培養(yǎng)目標(biāo)，滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。電子科技大學(xué)“空信”專業(yè)成立之初，就確立了培養(yǎng)“地球空間信息學(xué)科與電子信息學(xué)科交融”的特色性創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。圍繞這一目標(biāo)，明確了本專業(yè)的發(fā)展特色，即以“3S”為特色。這里引申出兩個問題，一是高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)最重要的途徑之一是實(shí)踐教學(xué)，因此應(yīng)合理設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)課程；二是開設(shè)的實(shí)踐教學(xué)課程如何體現(xiàn)專業(yè)創(chuàng)新型的人才培養(yǎng)特色。

2.2 實(shí)踐課程設(shè)計(jì)

圍繞地球空間信息學(xué)科與電子信息學(xué)科交融的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)合理的、能體現(xiàn)學(xué)校學(xué)科特色的和學(xué)院專業(yè)優(yōu)勢的實(shí)踐教學(xué)課程。實(shí)踐教學(xué)課程體系分為3個層次。第一層次為通識課實(shí)踐課程，第二層次為專業(yè)課實(shí)踐課程，第三層次為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程，如圖1所示。

圖1 電子信息背景下“空信”專業(yè)實(shí)踐課程設(shè)計(jì)

第一層次的通識課實(shí)踐課程，重點(diǎn)強(qiáng)化數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和計(jì)算機(jī)類課程的學(xué)習(xí)，時間跨度為第1學(xué)期至第4學(xué)期。該階段一方面完成“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的積累，為專業(yè)學(xué)習(xí)階段提供多元化選擇，達(dá)到“強(qiáng)能力”的培養(yǎng)目的；另一方面，熟悉實(shí)驗(yàn)基本流程和設(shè)計(jì)思路，掌握實(shí)驗(yàn)基本方法，為獨(dú)立設(shè)計(jì)和開展專業(yè)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

第二層次的專業(yè)課實(shí)踐課程將突出專業(yè)特色，即實(shí)現(xiàn)地球空間信息學(xué)科與電子信息學(xué)科的有效融合，時間跨度為第3學(xué)期至第6學(xué)期。根據(jù)專業(yè)特色和學(xué)科內(nèi)涵，以“地球空間信息獲取—傳輸、存儲—處理、分析、展示—應(yīng)用”為主線，梳理課程體系，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。地球空間信息獲取重點(diǎn)掌握如何通過遙感、測繪等手段獲取數(shù)據(jù)，電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程則可以幫助學(xué)生將視野拓展到數(shù)據(jù)采集設(shè)備的研發(fā)和制作上面[12]。地球空間信息的傳輸和存儲則重點(diǎn)以通信技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為支撐。地球空間信息的處理、分析和展示則以模型、算法為基礎(chǔ)，通過圖像處理技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)空間信息的可視化。地球空間信息的應(yīng)用則是面向一個具體任務(wù)，從頂層設(shè)計(jì)開始，自上而下，整合知識，完成系統(tǒng)集成的過程，也是一個綜合能力提升的過程。

第三層次的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程則是學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力進(jìn)一步提升的過程，時間跨度為第5學(xué)期至第8學(xué)期。該階段以學(xué)生進(jìn)一步深造和就業(yè)為導(dǎo)向，目標(biāo)是要掌握專業(yè)的核心知識和關(guān)鍵技能，為進(jìn)一步深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并最大限度地增強(qiáng)對就業(yè)崗位的適應(yīng)度。

這種層層遞進(jìn)，以學(xué)科內(nèi)涵為主線的實(shí)踐課程設(shè)計(jì)，從內(nèi)容和形式上，都將地球空間信息學(xué)科和電子信息學(xué)科緊密地結(jié)合在了一起，不僅有效利用了電子科技大學(xué)在電子信息領(lǐng)域的優(yōu)勢資源，而且也突顯了電子科技大學(xué)“空信”專業(yè)的特色，為學(xué)生進(jìn)一步深造提供了更多元化的選擇，也在教學(xué)中提供了學(xué)生與工作崗位的“零距離對接”的機(jī)會。

3 結(jié)束語

電子科技大學(xué)“空信”專業(yè)建立以來，一直在思考如何將學(xué)校在電子信息學(xué)科的優(yōu)勢與學(xué)院在地球空間信息學(xué)科的良好基礎(chǔ)有效地結(jié)合起來，形成自己的特色。經(jīng)過幾年的探索和論證，逐漸形成了一條電子信息學(xué)科與地球空間信息學(xué)科交融，并以“3S”技術(shù)為特色的學(xué)科發(fā)展主線。伴隨專業(yè)發(fā)展，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力也在逐步提升。近年來，不斷有學(xué)生在全國性的電子競賽、GIS軟件開發(fā)競賽、數(shù)學(xué)建模競賽等比賽中嶄露頭角。從畢業(yè)的2011級學(xué)生的就業(yè)深造情況來看，也基本實(shí)現(xiàn)了我們預(yù)期的人才培養(yǎng)目標(biāo)，就業(yè)和深造領(lǐng)域涵蓋了電子、IT、國土、能源、環(huán)保、金融等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)出口的多元化。這些數(shù)據(jù)的背后，實(shí)踐教學(xué)扮演著舉足輕重的地位，也反證了該實(shí)踐教學(xué)體系的可行性，對交叉學(xué)科實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建有一定的借鑒意義。

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PracticalCoursesDesignfortheSpecialtyofSpatialInformationandDigitalTechnologyinElectricInformationUniversities

ZHANG Xu，HE Binbin,ZHOU Ji

(School of Resources and Environment，University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 611731，China)

As an interdiscipline，the specialty of Spatial Information and Digital Technology(SIDT)is a special branch of the computer science.Depending on the advantages of electric-information field of the University of Electronic Science and Technology of China(UESTC)，SIDT devotes to cultivate the elites in the crossing and blending field of digital information and geo-spatial information.The teaching of the practical courses is one of the most effective ways to cultivate those innovative talents.This paper designs the professional practice curriculum system from the interior relation of the interdisciplinary knowledge system of SIDT It has been proven that this course system has gained significant practical effects.This course system has not only made full use of the disciplinary resources in the university，but also highlighted the professional characteristics of SIDT.This research can also lead some practical references for undergraduate education in other disciplinary.

spatial information and digital technology，electric-information discipline，eospatial information discipline，practical course for interdiscipline

參 考 文 獻(xiàn)：

2015-10-01；修改日期:2017-06-13

電子科技大學(xué)教學(xué)改革立項(xiàng)項(xiàng)目(2013XJYEL044)。

張旭(1984-)，女，碩士，主要從事資源環(huán)境類學(xué)科的管理工作。

G420

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.04.032