盧 遠,羅國瑋,梁玉蓮,鄧樹林,湯傳勇
(南寧師范大學,南寧 530001)
當前地理信息產業(yè)與智慧城市、數字政府、衛(wèi)生防疫、智能生活等數字領域高度融合,成為數字經濟最搶眼的核心產業(yè)之一,為經濟社會發(fā)展提供著新動能[1]。2021 年,我國地理信息產業(yè)產值達7524 億元,同比增長9.2%,近5 年復合增長率為11.5%,近10年復合增長率為17.5%,結構持續(xù)優(yōu)化,基礎不斷增強,創(chuàng)新成果豐碩[2]。當前自然資源信息化建設面臨著諸多新的要求,迫切需要借助大數據、云計算、GIS、遙感、物聯(lián)網、無人機等新技術、新手段,深入推進自然資源信息化建設,賦能自然資源管理深度變革。同時互聯(lián)網、物流等行業(yè)巨頭及各類初創(chuàng)企業(yè)依托其行業(yè)和技術創(chuàng)新優(yōu)勢,加速與導航定位、地理信息、遙感測繪等地理信息技術融合,產生大量基于地理位置的新產品、新應用,催生各種共享經濟新業(yè)態(tài)。2023 年教育部等印發(fā)的“普通高等教育學科專業(yè)設置調整優(yōu)化改革方案”明確:加強教育系統(tǒng)與行業(yè)部門聯(lián)動,實現(xiàn)學科專業(yè)與產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、人才鏈相互匹配、相互促進;應用理科向工科延伸,形成新興交叉學科專業(yè),培育新的工科領域[3]。這要求高校把培養(yǎng)GIS 專業(yè)建設和人才培養(yǎng)放在突出位置,必須堅持一流標準、創(chuàng)新引領、合作共贏,系統(tǒng)化地開展一流專業(yè)建設、一流課程建設、專業(yè)共同體建設的體系研究,以適應新時代社會發(fā)展、經濟建設和科學發(fā)展的迫切需求[4,5]。南寧師范大學地理信息科學人才培養(yǎng)始于2000 年,2007年被評為廣西優(yōu)質專業(yè),2009 年入選國家特色專業(yè),2019 年入選廣西一流本科專業(yè),已成為區(qū)域內知名的優(yōu)勢特色專業(yè)。本文針對新時代背景下GIS 應用型人才培養(yǎng)模式存在的主要問題,結合南寧師范大學地理信息科學應用型專業(yè)人才培養(yǎng)的實踐,以新工科理念為引領,以現(xiàn)代產業(yè)學院建設為抓手,從專業(yè)定位優(yōu)化、課程體系構建、實踐體系創(chuàng)新、課程思政融合等方面系統(tǒng)探討GIS 應用型人才培養(yǎng)的舉措和進展。
專業(yè)建設首要任務是如何確立專業(yè)定位和培養(yǎng)目標。地方高校GIS 專業(yè)主要以普通應用型人才培養(yǎng)為主導,不同程度地存在著定位不明晰、培養(yǎng)目標模糊[6]。沒有考慮自身學科優(yōu)勢及地方經濟發(fā)展對人才培養(yǎng)的需求,導致其培養(yǎng)的畢業(yè)生缺乏明確的就業(yè)方向,也缺乏獨特的專業(yè)技能,其專業(yè)定位與培養(yǎng)模式難以適應經濟社會發(fā)展的需求[7]。
由于專業(yè)定位缺乏明晰的定位,課程設置偏重地理學科本位,大多數專業(yè)課程教學內容重理論、輕實踐,時效性不強[8]。人才培養(yǎng)方案修訂過程未落實專業(yè)認證理念,缺乏反向制定課程體系機制,多學科交叉融合理念亟待強化,沒有深入行業(yè)產業(yè)開展調研,導致課程體系設置與行業(yè)產業(yè)需求不匹配,課程教學內容與行業(yè)產業(yè)的新技術需求有所脫節(jié)。此外,個性化學習理念沒有完全融入教育過程,多學科交叉融合理念亟待強化。
新工科背景下,對教師的專業(yè)知識、科研能力、應用能力和教學理念及綜合素質等提出了較高的要求[9]。GIS 專業(yè)師資除具備地理學專業(yè)知識外,對移動互聯(lián)網、大數據、人工智能和虛擬現(xiàn)實等新技術和新方法還應有較深刻的理解。目前GIS 專業(yè)師資大多數是學術型的碩士和博士,缺乏工程教育理念和行業(yè)項目經驗,師資能力難以適應“新工科”人才培養(yǎng)的要求。
新工科建設要求打破傳統(tǒng)實踐教學思想禁錮,以培養(yǎng)高水平應用人才為目標,創(chuàng)新實訓教學模式,優(yōu)化實踐教學內容,構建起專業(yè)實習、創(chuàng)新實訓的實踐教學體系[10]。但目前GIS 專業(yè)實踐教學條件同新工科所倡導的大數據、云計算、人工智能和虛擬現(xiàn)實等相結合的要求尚有一定的距離,難以提供新技術、新業(yè)態(tài)的實驗實訓項目,學生對新技術、新方法應用能力較弱[11]。實踐教學內容與行業(yè)崗位相對脫節(jié),導致學生應用能力不強,難以滿足行業(yè)現(xiàn)實需求。
全面推進高校課程思政建設落實立德樹人根本任務的戰(zhàn)略舉措。教育部印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》明確:將課程思政融入課堂教學建設全過程。課程思政建設需要具有一個體系完善的頂層設計指導,讓專業(yè)教師在專業(yè)教育中能夠摸準課程思政方向,把握住課程思政目標和方法要領[12]。但是,目前GIS 專業(yè)課程思政建設缺乏系統(tǒng)的頂層設計、課程思政目標不明確、課程思政方法不得當等問題,無法真正實現(xiàn)課程思政與專業(yè)教育同向同行。
成果導向教育(Outcome-Based Education,OBE)教育理念是是以成果為導向、學生為中心,通過逆向設計教育流程,正向實施教學過程形成的人才培養(yǎng)模式[13]。OBE 理念要求教育者要對學生的學習結果有清晰的構想,并通過設計合理的教育體系來保障學生達成這些教育目標。針對GIS 專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題,為適應新時代自然資源信息化建設和地理信息產業(yè)發(fā)展的需求,以OBE 教育理念為引領,從專業(yè)定位優(yōu)化、課程體系構建、實踐體系創(chuàng)新、課程思政融合等方面進行對GIS 應用型專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行改革探索。
立足于社會發(fā)展需要,根基于學校的傳統(tǒng)基礎,充分發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢,是高校培育辦學特色必須堅持的“健康法則”[14]。依托學校地理學特色優(yōu)勢,明晰GIS專業(yè)培養(yǎng)目標聚焦于自然資源信息化建設和地理信息產業(yè)等重點領域,推進GIS 專業(yè)改造升級;同時貫徹“一專多崗、一崗多能”的復合型人才培養(yǎng)理念,增強GIS 專業(yè)與人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地資源管理、測繪工程等應用型專業(yè)間的交叉融合與滲透,實現(xiàn)由單一型人才向復合型人才的躍升。
采用逆向設計方法構建GIS 專業(yè)人才培養(yǎng)方案,以畢業(yè)后5 年在自然資源產業(yè)領域和地理信息產業(yè)預期能夠取得的成就為標準,確定人才培養(yǎng)方案的定位和目標,即面向自然資源領域和地理信息產業(yè)發(fā)展的需求,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展,具備地理信息科學基礎知識與地理信息系統(tǒng)工程實踐能力,掌握地理學、測繪科學和信息科學等學科的基本理論、技術和方法,能夠在自然資源領域和地理信息產業(yè)的管理部門和企事業(yè)單位,從事地理信息科學專業(yè)相關工作的高素質創(chuàng)新型、復合型和應用型人才。
基于OBE 理念逆向設計地理信息科學專業(yè)人才培養(yǎng)方案,首先確定以自然資源領域和地理信息產業(yè)系列職業(yè)崗位勝任力為培養(yǎng)目標,細分培養(yǎng)方向,細化畢業(yè)要求;按照畢業(yè)要求,確定課程體系,再根據不同課程教學內容和知識、能力培養(yǎng)要求,確定課程教學方法;最后通過多元評價,評價人才培養(yǎng)效果的達成度。構建“培養(yǎng)方案—教學方式—教學評價—教學整改”循環(huán)改進、動態(tài)調整的人才培養(yǎng)機制[15]。
基于OBE 理念優(yōu)化的GIS 專業(yè)的課程體系由“通識教育課程、學科基礎課程、專業(yè)骨干課程、自主發(fā)展課程及實踐教育課程”等模塊構成。在自主發(fā)展課程模塊中,設置GIS 應用與開發(fā)、國情監(jiān)測與空間規(guī)劃、地理大數據挖掘等專業(yè)方向課程群,拓展傳統(tǒng)學科專業(yè)的內涵,開設綜合性課程、交叉學科課程新工科元素的新技術課程。如“Python 地理數據處理”“時空數據挖掘”“國土空間規(guī)劃原理與方法”“空間規(guī)劃數字化技術”“地學大數據理論與方法”“海洋地理信息與智能化技術”“農業(yè)地理大數據挖掘”“雷達數據處理及應用”等,并引入無人機遙感、虛擬現(xiàn)實、數字孿生、實景三維等新技術微課,以適應新時代自然資源領域和地理信息行業(yè)發(fā)展對新技術、新方法的需求,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和新技術應用能力,培養(yǎng)具有學科交叉能力和跨界整合能力的“新工科”“地理信息工程+”復合型人才。
產教融合、校企合作的深入發(fā)展能夠有效整合高校和企業(yè)的資源,提高人才培養(yǎng)的針對性、科學性、實踐性等,是地方高校更好地服務地方的路徑選擇[16]?,F(xiàn)代產業(yè)學院是產學研深度融合的重要途徑,具有產學研一體化的特點,產業(yè)鏈、教育鏈、創(chuàng)新鏈通過高?,F(xiàn)代產業(yè)學院有效銜接,促進產業(yè)發(fā)展、教育發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展[17]。
面向自然資源領域改革和區(qū)域經濟社會發(fā)展的需求,學校聯(lián)合華藍設計(集團)有限公司、廣西自然資源信息中心、南方測繪公司等行業(yè)龍頭單位,組建自然資源數字產業(yè)學院。以產業(yè)學院為平臺,校企共建教學指導委員會,聯(lián)合制定專業(yè)建設方案,協(xié)同修訂人才培養(yǎng)方案、重構課程體系,開發(fā)新型課程,更新教學內容,共同實施教育教學,共同評價培養(yǎng)質量。與航天宏圖、北京超圖、南方測繪等公司聯(lián)合建設基于產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展需求的創(chuàng)新研究實踐基地,共建“雙師雙能型”師資隊伍,校企聯(lián)合組織課程教學、開發(fā)教學資源,校企導師協(xié)同指導“雙創(chuàng)”實踐和畢業(yè)論文。依托產業(yè)學院建設,以科教融合、產教融合為途徑打造的立體化協(xié)同實踐教學體系。
以科教融合、產教融合為主要途徑構建立體化實踐教學體系中的“三維度”,即實踐教學內容、能力培養(yǎng)、實踐活動方式[18]。實踐教學內容可以概括為“三層五訓”,其中,“三層”指的是分層次培養(yǎng),包括基礎型實驗、綜合型實習、創(chuàng)新型實踐;“五訓”指的是分層次訓練,包括課程實驗訓練、綜合性實踐訓練、競賽性實踐訓練、創(chuàng)新性實踐訓練、項目實戰(zhàn)訓練,通過“三層五訓”達到培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的目的。能力培養(yǎng)包括專業(yè)認知、專業(yè)技能和創(chuàng)新能力3 個層次。實踐活動方式則包括校內實驗、校外實習和產學研融合實踐。
基于OBE 教育理念,以學生能力培養(yǎng)目標為導向開展設計性、綜合性實驗;結合教師的科研成果,將部分科研內容引進教學實驗,開發(fā)創(chuàng)新性實驗項目,引導學生參與教師科研課題研究;組織學生參加各類GIS 專業(yè)競賽大賽,通過“選拔—培養(yǎng)—參賽”鍛煉和提高學生的實踐能力。以產業(yè)學院平臺為依托,實行本科生導師制,校企共建“雙師雙能型”師資隊伍,聘請行業(yè)工程師作為實踐教學教師、選派骨干教師到協(xié)作單位鍛煉。組織學生進入產業(yè)學院實踐基地進行生產實習,引導學生參加各類競賽、主持科研項目等的積極性,讓學生直接參與項目實戰(zhàn)訓練。同時,畢業(yè)論文(設計)與教師科研、協(xié)作單位的項目相結合,學生圍繞教師的科研課題、協(xié)作單位的項目研究開展畢業(yè)論文(設計)研究。通過科教融合、產教融合立體化實踐教學體系的學習與訓練,不斷地提升學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。
地理學是研究地球表層空間地理要素或者地理綜合體空間分布規(guī)律、時間演變過程和區(qū)域特征的一門學科[19]。地球表層系統(tǒng)是人類社會賴以生存的環(huán)境,維持人類的可持續(xù)發(fā)展必須要保護地球表層系統(tǒng)。地理學是自然科學與人文科學的交融,具有綜合性、交叉性和區(qū)域性的特點,地理學及其各分支學科包含了豐富的課程思政內容,具備通過實例探討、野外實踐、實習見習等方式推進思政教育與專業(yè)課程融合的先決條件[20]。
結合不同的地理學專業(yè)課程特點和思維方法,圍繞政治認同、家國情懷、國情認知、創(chuàng)新精神、愛崗敬業(yè)、生態(tài)文明等重點挖掘思政內容供給。自然地理學的思政精髓在于激發(fā)學生從科學、理性和整體角度認識地球及其各子系統(tǒng)對于人類的重要意義,進而發(fā)自內心的熱愛地球、珍惜人類、珍愛生命,引導學生樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念。人文地理學重視人地關系理論的滲透,將其與生態(tài)文明理念培育,使人地協(xié)調觀的理念植根于學生的思想深處;結合國家重大戰(zhàn)略(如一帶一路、新型城鎮(zhèn)化、鄉(xiāng)村振興等)和新發(fā)展理念,將國家戰(zhàn)略、重要政策的學習宣傳浸潤到專業(yè)課程的案例教學和創(chuàng)新實踐之中。測繪、遙感、地理信息系統(tǒng)屬地理信息技術學科分支,北斗導航、衛(wèi)星遙感、自主知識產權的地理信息平臺的飛速發(fā)展和取得的舉世矚目的輝煌成就包括豐富的道路自信、民族自豪感和勇于創(chuàng)新等方面的思政內涵[21]。
南寧師范大學以新工科理念為引領,以問題為導向,以科教融合、產教融合為途徑,對地理信息科學應用型本科專業(yè)進行改造升級,取得了明顯的改革成效。首先,GIS 專業(yè)建設水平明顯提升。地理學入選廣西一流學科,地理信息科學入選廣西一流本科專業(yè)建設點。獲批1 個教育部虛擬教研室,建成2 門國家一流課程。其次,產教融合協(xié)同育人體系有效運行。校企共建的自然資源數字產業(yè)學院入選了廣西本科高?,F(xiàn)代示范性產業(yè)學院,校企共建了自然資源“空天地”一體化監(jiān)測、遙感信息工程等一批創(chuàng)新訓練實驗室,獲教育部首批新工科改革實踐課題1 項,獲教育部產學合作協(xié)同育人項目6 項。第三,人才培養(yǎng)質量明顯提升。地理信息科學專業(yè)多年畢業(yè)生就業(yè)率位居學校前列,長期保持在90%以上,用人單位對畢業(yè)生滿意度為95%,90%的畢業(yè)生認可現(xiàn)工作崗位;考研升學率多年穩(wěn)超20%,高于全校平均水平10 個百分點。近3 年,學生獲自治區(qū)級及以上學科和科技競賽獎勵60余項。