宋萍 孫廣通 朱紅

(防災(zāi)科技學(xué)院 河北三河 065201)

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是大學(xué)專業(yè)教育與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，這種教育理念讓專業(yè)教育更有目標(biāo)性，從而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，同時還能保證社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動力。近年來，我國高度重視創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，從而掀起了一股探索專業(yè)教育和行業(yè)需求融合發(fā)展道路的浪潮，通過激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，從而鑄就學(xué)生未來的創(chuàng)業(yè)從業(yè)道路[1]。對于測繪工程專業(yè)而言，通過與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深度融合，力爭培養(yǎng)出既能滿足當(dāng)前社會需求，又能緊跟高技術(shù)發(fā)展趨勢的創(chuàng)新復(fù)合型測繪人才[2]。測繪工程專業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)中的基礎(chǔ)專業(yè)，隨著測繪技術(shù)手段的不斷發(fā)展，測繪工程專業(yè)從傳統(tǒng)測繪技術(shù)發(fā)展到今天的信息化測繪，是經(jīng)歷了一次又一次的挑戰(zhàn)與改革，現(xiàn)在“雙創(chuàng)”教育理念的提出，同樣也是測繪工程專業(yè)面臨的一次機遇，作為測繪工程專業(yè)主干課之一的地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）課程如何在新的機遇下能更好地培養(yǎng)出符合行業(yè)需求的測繪人才是在教學(xué)過程中不斷思考的問題，該文從GIS 課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩方面進(jìn)行探討。

1 課程現(xiàn)狀分析

測繪工程專業(yè)是一門實踐教學(xué)非常重要的學(xué)科，在具體的教學(xué)工作中，實踐教學(xué)在培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才方面起著重要的作用。在信息化測繪快速發(fā)展的今天，實踐教學(xué)的內(nèi)容需要得到進(jìn)一步擴(kuò)充，不僅要重視傳統(tǒng)測繪技能的培養(yǎng)，同時對信息化測繪的各項技能也要加強重視[3]。作為信息化測繪重要組成部分的GIS課程在測繪工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)過程中占據(jù)重要地位，由于受到學(xué)時的限制，如何提高測繪工程專業(yè)學(xué)生對GIS 課程的掌握和基本技能的培養(yǎng)，是在實踐教學(xué)中遇到的實際問題。同時，在以往GIS 課程講授的過程中，由于缺少實例數(shù)據(jù)，在基礎(chǔ)理論和實踐操作中都以實驗數(shù)據(jù)為主，學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容缺乏實際應(yīng)用環(huán)境的理解，難以建立基于實際應(yīng)用的空間思維。因此，基于真實空間數(shù)據(jù)的空間分析應(yīng)用是目前教學(xué)的短板，希望結(jié)合“雙創(chuàng)”教育理念，提高GIS課程教學(xué)過程中學(xué)生對基本概念、空間分析原理的理解，同時增強學(xué)生運用空間思維解決問題的能力。

2 “雙創(chuàng)”背景下GIS 課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式設(shè)計

根據(jù)測繪工程專業(yè)GIS課程的現(xiàn)狀和測繪專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合“雙創(chuàng)”教育模式以及遙感、大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的背景下，基于實踐教學(xué)經(jīng)驗，對測繪工程專業(yè)GIS課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式進(jìn)行了系統(tǒng)研究。

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

GIS 學(xué)科具有很強的工具特性，作為一種信息技術(shù)為人們提供了解決空間問題的工具和思路，對于測繪工程專業(yè)的學(xué)生來說，GIS 的工具性體現(xiàn)得更為明顯。GIS 側(cè)重于地理空間數(shù)據(jù)的獲取、處理、分析、建模和顯示，而測繪側(cè)重于用不同的手段進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，因此對于測繪工程專業(yè)的學(xué)生來說，GIS課程的教學(xué)應(yīng)該區(qū)別于GIS 專業(yè)，在教學(xué)內(nèi)容及講授方式上應(yīng)有所側(cè)重，且受教學(xué)計劃學(xué)時的限制，不可能對GIS的所有內(nèi)容全面講授。因此，需要對教材內(nèi)容進(jìn)行梳理、分類，采用多種講授方式相結(jié)合的形式分別對重點內(nèi)容和一般內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。將教學(xué)難點及教學(xué)重點內(nèi)容，結(jié)合實際案例做重點講解；將容易理解的內(nèi)容可通過課后論文自學(xué)完成；對GIS 學(xué)科的發(fā)展前沿內(nèi)容作為擴(kuò)展知識推薦給學(xué)生，讓學(xué)生了解GIS發(fā)展現(xiàn)狀。

自國務(wù)院機構(gòu)改革后，新形勢下測繪地理信息行業(yè)為自然資源調(diào)查監(jiān)測和管理提供技術(shù)支撐成為責(zé)無旁貸的職責(zé)和任務(wù)。深入挖掘航空航天遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)在自然資源調(diào)查監(jiān)測中的應(yīng)用潛力，注重自然資源要素調(diào)查監(jiān)測、變化發(fā)現(xiàn)、時空統(tǒng)計、動態(tài)建模等關(guān)鍵技術(shù)的學(xué)習(xí)，加快構(gòu)建自然資源監(jiān)管技術(shù)體系[3]。因此，在GIS 課程內(nèi)容中應(yīng)增加與資源環(huán)境遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的綜合運用，突出GIS 數(shù)據(jù)獲取、處理、分析、建模和顯示功能在自然資源調(diào)查監(jiān)測與時空統(tǒng)計分析中的應(yīng)用。

在“雙創(chuàng)”教育與專業(yè)教育結(jié)合發(fā)展的背景下，激發(fā)學(xué)生運用所學(xué)GIS理論和技術(shù)手段進(jìn)行大尺度時空問題分析，充分利用現(xiàn)有的遙感數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)環(huán)境，拓展學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用視野，同時通過創(chuàng)新思維的方式鑄就學(xué)生未來的專業(yè)成長道路。

2.2 教學(xué)模式設(shè)計

“雙創(chuàng)”教學(xué)促使專業(yè)教學(xué)尋找新的模式，將兩者有機地融合在一起，在具體的教學(xué)實施過程中，為強化教學(xué)效果，針對測繪專業(yè)的GIS 教學(xué)采取模塊化教學(xué)的方式。理論教學(xué)模塊中，明確GIS 在自然資源管理工作中的地位，新時期所需的測繪地理信息人才不僅要精通傳統(tǒng)測繪技能，同時還要完成向信息化測繪人才的轉(zhuǎn)變。因此，在理論教學(xué)的過程中，增加對空間數(shù)據(jù)的理解和運用介紹，讓測繪專業(yè)的學(xué)生不僅掌握空間數(shù)據(jù)的獲取理論和方法，同時還能對數(shù)據(jù)的應(yīng)用有所理解，從而完善整個數(shù)據(jù)從獲取到應(yīng)用的全流程，增強對專業(yè)的理解，增加專業(yè)自信感；實踐教學(xué)模塊中，構(gòu)建包括地理國情監(jiān)測分析、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和入庫、地學(xué)統(tǒng)計與分析、專題圖制作等實踐教學(xué)體系[4]。不僅要鍛煉學(xué)生利用GIS 進(jìn)行空間數(shù)據(jù)采集編輯的能力，還要培養(yǎng)學(xué)生的綜合空間分析和統(tǒng)計能力。

3 GIS課程教學(xué)方法研究

在遙感技術(shù)、大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的背景下，結(jié)合測繪工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，思考測繪專業(yè)GIS 課程和的銜接點，結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育對測繪工程專業(yè)GIS課程的教學(xué)過程中的方法進(jìn)行研究。

3.1 理論教學(xué)大視角

在GIS授課過程中通過項目驅(qū)動教學(xué)的方式融合遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)，重點突出GIS強大的空間分析功能在自然資源調(diào)查監(jiān)測與時空統(tǒng)計分析中的應(yīng)用，同時將理論知識融入具體空間數(shù)據(jù)的獲取、處理、管理、分析、建模和顯示過程中，加深對基礎(chǔ)概念的理解。隨著全球空間數(shù)據(jù)信息量呈幾何指數(shù)長，大數(shù)據(jù)應(yīng)運而生，將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等信息化技術(shù)融入GIS 課程教學(xué)過程中，促使測繪工程專業(yè)學(xué)生重視自然資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)，掌握自然資源數(shù)據(jù)采集處理的相關(guān)技術(shù)方法，利用大數(shù)據(jù)挖掘自然資源特征規(guī)律[5]?？傊谠姓n程內(nèi)容基礎(chǔ)上，結(jié)合行業(yè)發(fā)展需求，促使學(xué)生理解掌握自然資源調(diào)查和數(shù)據(jù)處理，將地理信息技術(shù)融入自然資源管理工作的基礎(chǔ)，提高適應(yīng)信息化測繪行業(yè)所需要的復(fù)合型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

GIS 課程側(cè)重于地理空間數(shù)據(jù)的傳輸、處理與應(yīng)用，而測繪側(cè)重于數(shù)據(jù)的采集，因此，對測繪工程專業(yè)的學(xué)生來說，GIS 課程的教學(xué)應(yīng)該區(qū)別于GIS 專業(yè)，在教學(xué)內(nèi)容及講授方式上應(yīng)有所側(cè)重，由于教學(xué)計劃學(xué)時的限制，不可能對GIS的所有內(nèi)容全面講授。因此，需要對教材內(nèi)容進(jìn)行梳理、分類，采用多種教授方式相結(jié)合的方式分別對重點內(nèi)容和一般內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，具體內(nèi)容如表1所示。

表1 GIS課程內(nèi)容與測繪工程專業(yè)聯(lián)系

除傳統(tǒng)的課堂授課內(nèi)容改革外，還要充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺和網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)線下傳統(tǒng)課堂教學(xué)與線上教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，制定與在線開放課程學(xué)習(xí)相配套的考核方式，同時注意線上課程的教學(xué)單元要小且獨立，這樣更適合在線碎片式的學(xué)習(xí)方式。

3.2 教學(xué)模塊重實踐

GIS課程是一門動手實踐能力要求較高的一門課程，所以在課程設(shè)置上，理論學(xué)習(xí)和實踐操作要并重。在理論和實踐課程中，所有概念和基本操作的學(xué)習(xí)應(yīng)聯(lián)系實際生產(chǎn)需求，將“地理國情監(jiān)測”貫穿教學(xué)的始終[6]。為提高實踐教學(xué)內(nèi)容的專業(yè)性和系統(tǒng)性，在實踐模塊中通過增加開放實驗、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目來完善學(xué)生自然資源監(jiān)測分析能力的培養(yǎng)，以小組形式完成項目，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力，同時也提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。此外，除課程實踐教學(xué)外，應(yīng)該鼓勵學(xué)生積極參與專業(yè)老師科研項目或者通過參加GIS類大賽的形式激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究興趣，培訓(xùn)學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì)。

測繪工程專業(yè)的GIS課程從理論知識學(xué)習(xí)和實踐操作兩個方面著手，要打破傳統(tǒng)“重理論、輕實踐”的教學(xué)模式，為克服學(xué)時限制的問題，GIS課程增加的實踐操作可以和測繪專業(yè)的一些實習(xí)相銜接（如圖1 所示），不但加強了GIS 的實踐操作能力，而且將測繪本身的實習(xí)成果進(jìn)行了深化，讓學(xué)生對實踐內(nèi)容和流程化應(yīng)用有更深刻的認(rèn)識。依據(jù)GIS 課程內(nèi)容將GIS 課程分為理論教學(xué)模塊和實踐教學(xué)模塊，在理論教學(xué)模塊的構(gòu)建過程中，基礎(chǔ)知識教學(xué)應(yīng)緊密連接測繪專業(yè)知識，同時通過案例方式引導(dǎo)學(xué)生思考。在理論教學(xué)模塊中引入教學(xué)案例的，通過案例項目教學(xué)法激發(fā)學(xué)生積極動腦尋找案例的解決方案。將理論教學(xué)內(nèi)容的每個章節(jié)與案例里的實際內(nèi)容對應(yīng)，對概念的認(rèn)識從應(yīng)用開始，加深學(xué)生對概念的理解和掌握。在實踐教學(xué)模塊中，根據(jù)實踐內(nèi)容的不同，可將實踐內(nèi)容分為基礎(chǔ)性模塊、綜合性模塊和分析性模型3個小模塊，從這3個實驗?zāi)K來建立多層次的實踐教學(xué)體系，根據(jù)GIS課程特點，基礎(chǔ)性實驗?zāi)K主要是要求學(xué)生掌握軟件的基本操作，加深對基礎(chǔ)知識的掌握；綜合性實驗室訓(xùn)練學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的GIS空間分析方法以及理論知識，設(shè)計解決專業(yè)領(lǐng)域中遇到的與空間信息相關(guān)的問題。分析性實驗是訓(xùn)練學(xué)生就本專業(yè)知識與GIS理論知識相結(jié)合解決問題的能力，分析性實驗的目的是訓(xùn)練學(xué)生的基本空間建模能力，讓學(xué)生能自主利用GIS工具來解決專業(yè)問題。部分案例解決方法并不唯一，學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的思維能力制訂不同解決方案，并通過對不同方案的對比激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

圖1 GIS課程體系和測繪工程專業(yè)對接圖

4 結(jié)語

GIS課程在培養(yǎng)綜合型信息化測繪人的過程中占據(jù)著重要的地位，在“雙創(chuàng)”教育理念、測繪手段以及大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的背景下，不斷探索測繪工程專業(yè)GIS課程教學(xué)內(nèi)容和方法，是培養(yǎng)高質(zhì)量測繪人才的保障?！半p創(chuàng)”背景下對測繪工程專業(yè)的GIS課程進(jìn)行教學(xué)體系和教學(xué)方法的研究，其目的在于加強專業(yè)教育和行業(yè)需求之間的緊密關(guān)系。創(chuàng)新思維鑄就創(chuàng)業(yè)道路，讓學(xué)生在學(xué)校所學(xué)能學(xué)有所用，在學(xué)習(xí)的過程中激發(fā)專業(yè)創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，在未來的工作中堅定學(xué)生走專業(yè)道路的信心。