賈 俊，胡運海，董廷旭

(綿陽師范學院資源環(huán)境工程學院，四川綿陽 621006)

0 引言

推進產學研協同創(chuàng)新，實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型與應用型人才是提升教育對經濟社會發(fā)展支撐能力，增強學生應對當前和今后發(fā)展中面臨的機遇和挑戰(zhàn)能力的必由之路[1].在“逐步引導部分本科高校向應用型轉變，服務地方”政策引領下[2-3]，部分地方本科高校圍繞“提升應用型人才培養(yǎng)質量”目標，在適度調整應用實踐課程(環(huán)節(jié))比重、改革考核方式、推進產學研相結合與開展校企合作等方面開展了卓有成效的探索和實踐[4-6].

但應用型人才培養(yǎng)絕非一日之功，以國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)——地理信息產業(yè)為例，隨著一系列利好政策出臺，地理信息產業(yè)發(fā)展規(guī)模和速度不斷增大.據中國地理信息產業(yè)發(fā)展報告(2019)披露[7]，我國地理信息產業(yè)2018年產值為5 957億元，同比增長15%，截至2019年6月底，地理信息產業(yè)從業(yè)單位數量超過10.4萬家，2019年上半年新注冊企業(yè)數超過1.12萬家，新增從業(yè)人員4.34萬人.地理信息產業(yè)的專業(yè)化趨勢也愈加明顯，對專業(yè)人才質量和數量需求持續(xù)提升.盡管全國有200多所普通高校開設地理信息科學專業(yè)[8-9]，為行業(yè)發(fā)展提供了可靠的人才保障，測繪地理信息相關專業(yè)就業(yè)率在全國居各學科前列，但地理信息產業(yè)發(fā)展仍然面臨較大的人才缺口.用人單位對從業(yè)人員能力素質提出較高的要求，而另一方面，高校應用型人才培養(yǎng)質量仍滯后于產業(yè)發(fā)展需求.

應用型人才培養(yǎng)，除了在大力推進教學體制、機制改革的同時，更應注重人才主體內生動力的培養(yǎng)[10]，讓學生了解行業(yè)發(fā)展，明確職業(yè)發(fā)展目標，引導開展職業(yè)生涯規(guī)劃，從而更具目的性、針對性的積極主動學習.學科競賽作為引導學生實踐探索、了解學科發(fā)展熱點的有效手段，對提升應用型人才培養(yǎng)質量，促進我國地理信息產業(yè)發(fā)展具有積極的意義.本文圍繞地理信息系統(tǒng)學科競賽驅動下，現有教學機制、體制中存在的問題，探索建立與學科競賽相適應的地理信息科學應用型人才培養(yǎng)模式，持續(xù)推進應用型人才培養(yǎng)改革創(chuàng)新.

1 GIS學科競賽概況

地理信息系統(tǒng)是在地理系統(tǒng)科學、測繪科學與技術、計算機科學與技術及其他相關學科基礎上發(fā)展起來，通過對地理空間數據采集、存儲、管理、分析與模擬，為解決復雜規(guī)劃、管理問題提供科學決策的一門新興的交叉學科[11-12].伴隨計算機、測繪、大數據、人工智能以及虛擬現實等新技術的不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)早已超越地理科學的范疇，廣泛應用于城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護等領域.

學科競賽是以提升學生學習自覺性、主動性為目的，立足課堂教學,采用競賽的方式,引導學生理論聯系實際，通過動手實踐發(fā)現、分析并最終解決問題,具有探索性、創(chuàng)造性和科學性的學術活動.目前我國地理信息領域主要的學科競賽包括“全國大學生GIS技能大賽”、“全國高校GIS技能大賽”、“Super Map杯全國高校GIS大賽”和“Esri杯中國大學生GIS軟件開發(fā)競賽”，分別由中國測繪學會、中國地理學會、中國地理信息產業(yè)協會等聯合行業(yè)知名企業(yè)中地數碼、北京超圖和ESRI(中國)主辦，并得到了教育部相關教學指導委員會的支持.比賽項目主要分為數字制圖、遙感影像處理、應用分析、三維建模等操作技能類和GIS二次開發(fā)類兩大類(表1).前者側重考查參賽者GIS軟件平臺基礎操作能力，開發(fā)類比賽對學生綜合能力提出更高要求，兼具程序設計、計算機編程、算法與數據結構等方面的知識.隨著地理信息產業(yè)不斷發(fā)展，競賽得到國內相關高校的重視，近年來參賽人數不斷增長，影響力持續(xù)擴大.

表1 國內“地理信息系統(tǒng)”學科競賽[13-14]Tab.1 Domestic discipline competition list of Geographic Information System

2 GIS應用型人才結構

分析國內開設地理信息科學相關專業(yè)前十名高校人才培養(yǎng)方案[15]，GIS應用型人才應具備扎實的空間信息科學基礎知識、理論和技能，接受應用基礎研究和技術開發(fā)方面的科學思維和科學實驗訓練，具有較好的科學素養(yǎng)，掌握地理信息系統(tǒng)開發(fā)和應用以及遙感數據獲取、處理與應用的能力.如圖1所示，縱向上，GIS專業(yè)人才培養(yǎng)可劃分為三個層次：①GIS研究人員，從事GIS相關基礎理論及關鍵技術研究.②GIS開發(fā)人員，作為GIS服務的支撐者，主要開展GIS系統(tǒng)設計和研發(fā)，包括程序員、系統(tǒng)開發(fā)、管理人員等.③GIS應用者，也是GIS服務的提供者，通過數據采集、管理、處理和分析，完成地圖編制、GIS行業(yè)應用服務以提供決策支持.其中，GIS應用者和開發(fā)人員是行業(yè)需求的主體，人才培養(yǎng)的基礎，也是GIS社會化、服務化的踐行者，行業(yè)的中堅力量.人才培養(yǎng)體系自下而上，對人才質量要求更高，除地理信息科學基礎知識外，還要求具有扎實的計算機和數學功底[16].

圖1 GIS應用型人才結構Fig.1 The structure of GIS application-oriented talents

3 GIS人才培養(yǎng)存在的問題

通過近幾年指導學生參加GIS學科競賽的情況，暴露出學生基礎理論知識掌握不扎實，獨立分析、解決問題能力有待提高，缺乏系統(tǒng)應用實踐能力培養(yǎng)等問題，其主要原因如下：

(1)課程內容陳舊，課程設置不合理.GIS行業(yè)的迅速發(fā)展催生我國地理信息教育蓬勃發(fā)展，從部屬高校到地方院校，從綜合性大學、工科院校到師范院校，陸續(xù)開設地理科學相關專業(yè)[9].然而，部分高校忽視自身發(fā)展階段及學生實際情況，在GIS專業(yè)課程設置方面盲目照搬名校，課程設置繁雜，缺乏針對性，學生學習獲得感較差；教材種類繁多，內容多偏向理論和方法，部分教材內容陳舊、重復，缺乏與行業(yè)發(fā)展和學科前沿的有效聯系，空對空的教學，學生聽課比較枯燥.貼近實際的實踐應用課程設置較少，針對性、系統(tǒng)性的案例教學缺乏，實驗教材與實踐平臺不配套等問題.

(2)實踐教學平臺建設投入不足.從地理空間數據的獲取、數據處理與分析到成果輸出，地理信息系統(tǒng)的應用和發(fā)展都離不開現代測繪技術和計算機技術提供有力支撐.但在有限的經費投入壓力下，很多高校在GIS實踐教學平臺建設投入嚴重不足.以作者任教的測繪地理信息技術系為例，實踐教學用計算機使用年限超過五年，硬件配置低，無法滿足地理大數據運算分析和三維建模的需要；缺乏與無人機航測平臺、三維激光掃描儀等現代測繪儀器，地理空間數據獲取困難.實踐教學軟硬件平臺投入不足導致學生缺乏對現代測繪技術的掌握，實踐應用能力滯后于行業(yè)發(fā)展.

(3)學生對專業(yè)方向及未來就業(yè)缺乏足夠認知，學習內動力缺失.教育要因材施教，要結合學生自身的特點和個人興趣有選擇有側重地培養(yǎng).但受制于概而全的教學內容設置，學生往往難以從個人實際出發(fā)，尋找與GIS最佳契合點，培養(yǎng)的人才往往是博而不專.同時，由于教學與行業(yè)發(fā)展脫節(jié)，學生對行業(yè)缺乏認知，不清楚未來職業(yè)發(fā)展方向，沒有開展職業(yè)規(guī)劃，造成學生學習內動力缺失，眼高手低怕苦怕累，學習積極性往往不高，學習態(tài)度不端正，急于求成.

4 適應學科競賽的教學改革

開展學科競賽，有效提升學生自主學習能力、實踐能力與獨立分析解決問題能力，促進人才在知識、能力與素質等多方面協調發(fā)展，需要從課程體系設置、GIS專業(yè)實驗室建設、科學合理考核方式構建、產教研結合以及管理機制等多方面進行改革創(chuàng)新.

4.1 優(yōu)化課程設置

在課程設置方面，要遵循夯實基礎，兼顧相關學科，重視行業(yè)發(fā)展前沿的原則，從地理學、地圖學等專業(yè)前序課程，到測量學、數據庫、計算機語言與遙感原理等相關技術課程，再到地理信息系統(tǒng)原理、GIS設計與應用與GIS發(fā)展前沿等學科主要課程，調整優(yōu)化課程順序(表2).其次，應合理壓縮重復、老舊的課程內容，在減輕學生課業(yè)負擔的同時，將學習注意力轉向學生感興趣的領域，鼓勵學生結合自身實際選擇空間數據結構、GIS二次開發(fā)與GIS應用等不同發(fā)展方向.第三，應適度增加實踐課程的比例，將實踐課程內容設置為驗證型、設計型與綜合型等由低到高的不同層次，幫助學生由淺入深，持續(xù)提升實踐創(chuàng)新能力.

表2 地理信息科學專業(yè)課程設置Tab.2 Curriculum setting of the major of geographic information science

4.2 實踐化考核方式

目前GIS課程“重知識,輕能力,重記憶,輕創(chuàng)新,重理論,輕操作”的課程考核模式，束縛了學生實踐動手和創(chuàng)新能力的形成.一方面，應適度增加和豐富“案例分析、學術討論、科研文獻綜述”等應用實踐考核環(huán)節(jié)，逐漸加大考核比重，引導鼓勵學生實踐創(chuàng)新；其次，積極探索、創(chuàng)新實踐課程考核方式，采用實踐報告(成果)+答辯+實操的方式.答辯可以培養(yǎng)學生的認知和語言表達能力，實操環(huán)節(jié)可以敦促學生自覺動手，協同完成相關技術環(huán)節(jié)，在操作中理論聯系實際，不斷反思，從而加深對教學內容的理解，改善高分低能現象.

4.3 差異化學科競賽模式

在大學不同學習階段，組織學生參加對應組別的GIS大賽可以檢驗、反饋課程學習情況及實踐能力，及時調整學習目標.通常，在完成低年級“地理信息系統(tǒng)原理”、“地圖學”等課程及GIS軟件基礎操作等學習之后，學生可以參加地圖制圖、GIS應用分析類的大賽，訓練并檢驗學生的GIS軟件操作及初步使用GIS軟件分析與解決問題的能力；高年級階段，在具備一定地理信息系統(tǒng)設計與開發(fā)、軟件工程、計算機語言、地理空間數據庫等知識能力基礎上，結合GIS綜合開發(fā)與設計等實踐環(huán)節(jié)，學生可以參加GIS二次開發(fā)類的比賽，在檢驗、提升學生軟件設計與開發(fā)方面綜合能力的同時，拓展眼界.

4.4 建立本科生導師制，鼓勵學生參加教師科研項目

作為高校的基本職能，科研與教學相互促進，通過教師的科研工作持續(xù)帶動教學水平和學生人才質量的提升.同時，科研教學可以有效彌補現有實踐教學中實踐內容、方法相對單一，缺乏系統(tǒng)性等問題.因此，應積極推進建立本科生導師制，實現導師對學生思想、學習、職業(yè)規(guī)劃等多方面的指導.學生通過與指導老師的頻繁互動交流，更利于學生及時釋疑解惑，加深對專業(yè)知識的理解；通過參加導師的科研項目，學生可以更早更系統(tǒng)全面地接觸行業(yè)應用，在科研中培養(yǎng)學生實踐動手、創(chuàng)新能力和獨立思考的能力，塑造學生積極探索、務實求真的科學精神，同時也有利于學生消除對專業(yè)發(fā)展和個人前景的困惑，從而充分激發(fā)學生的學習積極性，提升學習內動力.

4.5 校企協同育人

在高校投入有限，校內實踐教學平臺無法滿足需求的情況下，開展校企合作，協同育人，為應用型人才培養(yǎng)搭建第二實踐課堂.從企業(yè)角度，從事GIS和測繪的企業(yè)具有相對完備的技術裝備和豐富的數據來源，其生產任務來源廣泛，種類多樣，特別是近年來國家和地方加大地理信息應用服務和基礎設施建設，在智慧城市、交通規(guī)劃與土地資源調查等領域亟需大量的專業(yè)人才從事數據處理分析、GIS系統(tǒng)設計、圖形繪制等工作，可以為在校生提供大量實習頂崗機會.對高校而言，校企合作能夠有效彌補學校教育重理論輕實踐，實踐教育內容滯后、單一，缺乏系統(tǒng)化的劣勢，同時也踐行了高校服務地方經濟社會發(fā)展，促進科技成果轉化的社會責任.

4.6 競賽小組人員構成方式

學科競賽在提升學生創(chuàng)新實踐能力的同時，也積極倡導學生優(yōu)勢互補、團結協作，在競賽小組人員構成上，要摒棄“唯成績論”、“強強聯合”的功利思想.在高校擴招的背景下，學生綜合素質可能存在差異，參賽的目的也各有不同，但應秉持興趣導向，兼顧能力水平，以老帶新的人員組成機制，引導學生樹立“不拋棄、不放棄”的團隊協作精神.

4.7 完善獎勵機制

學科競賽雖然以學校為參賽單位，但二級學院是競賽任務的承擔者，教師和學生是競賽的主體.完善競賽獎勵機制，充分調動二級學院、指導教師及學生的積極性，對于持續(xù)推進學科競賽發(fā)展具有重要的意義.

首先，學校要將學科競賽成績納入學院教學工作評估、學院綜合考核以及學院黨政領導年度考核中.其次，通過評優(yōu)評先、職稱晉升與年終績效分配等激勵政策，引導鼓勵教師，尤其是年富力強的中青年教師積極擔任學科競賽指導老師.學生作為競賽的主體，學校、學院可以學科競賽沖抵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類選修課學分，減輕學生參賽的后顧之憂，同時，建立相應的學生年度綜合測評、推免評優(yōu)方面的鼓勵制度來激勵學生；指導教師應重視對學生情感上的關心，鼓勵先進，勉勵后進，促進學生全面發(fā)展.