黎華 吳浩 池秀文

【摘要】卓越工程師的培養(yǎng)能為國(guó)家的新型工業(yè)化道路和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)。以實(shí)踐教學(xué)來(lái)培養(yǎng)出高素質(zhì)的、具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的專業(yè)型地理信息系統(tǒng)人才，是所有教學(xué)工作者義不容辭的責(zé)任。在認(rèn)清教學(xué)改革的重要意義的基礎(chǔ)上，提出要從實(shí)踐教學(xué)的要求、內(nèi)容、方法、考核等方面進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革的研究，將對(duì)比研究、調(diào)查研究、實(shí)例研究、統(tǒng)計(jì)研究方法引入到具體的研究過(guò)程中。該實(shí)踐教學(xué)改革的研究方法可以推廣到其他類似的高校和科研單位，為其他高校和科研單位的卓越工程師人才培養(yǎng)計(jì)劃提供一定的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】卓越工程師實(shí)踐教學(xué)地理信息系統(tǒng)

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2012）03-0003-02

1.引言

2010年教育部啟動(dòng)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”），該計(jì)劃是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措。該計(jì)劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)。

武漢理工大學(xué)作為教育部首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)院校，“卓越計(jì)劃”的主要目標(biāo)是著力提高學(xué)生的工程意識(shí)、工程素養(yǎng)和工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的各類工程技術(shù)人才。地理信息系統(tǒng)（GIS）專業(yè)是一門工程性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，如何培養(yǎng)出高素質(zhì)的、具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐能力的專業(yè)型地理信息系統(tǒng)人才，是擺在我們面前的一道難題。

國(guó)外大學(xué)地理信息系統(tǒng)的培養(yǎng)目標(biāo)定位于講授GIS理論及實(shí)踐應(yīng)用，要求學(xué)生掌握基本的GIS理論和GIS應(yīng)用[1]。在實(shí)踐課程設(shè)置方面，將實(shí)踐教學(xué)與理論課程結(jié)合得更為緊密，集中安排類似于課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，部分課程將實(shí)習(xí)穿插其中，重視測(cè)量工程、自然地理、人文地理、經(jīng)濟(jì)地理的野外實(shí)踐，一些高校在課程實(shí)踐教學(xué)中率先開(kāi)始使用面向?qū)ｎ}應(yīng)用的實(shí)踐教學(xué)模式，突出學(xué)生在專題應(yīng)用情境等實(shí)踐中學(xué)習(xí)[2]，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用技能培養(yǎng)，要求學(xué)生必須在GIS實(shí)驗(yàn)室中完成一定的研究實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。

目前我國(guó)GIS專業(yè)本科教育發(fā)展很快，從工程實(shí)踐教學(xué)體系上不同背景GIS專業(yè)都汲取其各自學(xué)科的營(yíng)養(yǎng)精華，重視GIS綜合性實(shí)踐活動(dòng)的改革與建設(shè)，強(qiáng)調(diào)在人才培養(yǎng)上的教學(xué)與科研相結(jié)合，理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，取得了顯著的成效[3]，但是與國(guó)外相比，在學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)方面還存在不足。有些教師存在重視基本原理和基本方法等理論方面的教育，對(duì)實(shí)踐教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)仍然不足。長(zhǎng)期的應(yīng)試教育，造成部分學(xué)生只重視理論課而輕視實(shí)驗(yàn)課，甚至相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課敷衍了事，更別談向工程型人才轉(zhuǎn)變了。因而從現(xiàn)在開(kāi)始，應(yīng)該著手對(duì)GIS實(shí)踐教學(xué)體系和內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的研究，根據(jù)各學(xué)校GIS專業(yè)學(xué)科優(yōu)勢(shì)、企事業(yè)合作特點(diǎn)和特有的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)模式，為特定的工程領(lǐng)域培養(yǎng)受歡迎的GIS人才。

2.研究意義

地理信息系統(tǒng)是一門技術(shù)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的新學(xué)科，是與計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等密切相關(guān)的一門交叉性、邊緣性學(xué)科[4]。目前，GIS專業(yè)已經(jīng)在城市規(guī)劃管理、交通運(yùn)輸、測(cè)繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、制圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[5]。正由于地理信息系統(tǒng)是一門多學(xué)科結(jié)合的綜合性學(xué)科，實(shí)踐性很強(qiáng)，研究GIS專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革來(lái)培養(yǎng)更高素養(yǎng)的卓越工程師具有非常重要的意義。

（1）實(shí)踐教學(xué)能作為理論教學(xué)的重要補(bǔ)充內(nèi)容。GIS專業(yè)培養(yǎng)的卓越工程師，不但要有深厚的理論基礎(chǔ)，而且要掌握過(guò)硬的實(shí)踐技術(shù)，而實(shí)踐教學(xué)可以彌補(bǔ)學(xué)生在動(dòng)手能力方面的欠缺。

（2）實(shí)踐教學(xué)能顯著提高教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)可以將理論與實(shí)踐很好的結(jié)合起來(lái)，使得稍顯枯燥的理論課程更容易被學(xué)生接受，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能夠讓學(xué)生了解GIS專業(yè)在社會(huì)中的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

（3）實(shí)踐教學(xué)能培養(yǎng)“來(lái)之能戰(zhàn)”的卓越工程師。實(shí)踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、科研能力方面的作用重大，在培養(yǎng)人才方面起著不可取代的作用。通過(guò)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、自主創(chuàng)新、企事業(yè)合作等實(shí)踐教學(xué)全面增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)造性思維能力，為將來(lái)工作和走向社會(huì)奠定了強(qiáng)大的基礎(chǔ)。

3.研究?jī)?nèi)容

本研究以武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院GIS專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)為研究對(duì)象，以資源、環(huán)境的特定應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橹骶€，旨在提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，并以學(xué)校提出的“卓越人才工程培養(yǎng)”為契機(jī)，分析GIS專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)行模式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出新的實(shí)踐教學(xué)要求、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方法和模式，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)合格的GIS人才。

（1）分析GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)行模式的優(yōu)缺點(diǎn)。經(jīng)過(guò)8年的地理信息系統(tǒng)專業(yè)的建設(shè)，武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院的GIS專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)模式取得了一定的成績(jī)，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，學(xué)生在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目研發(fā)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、GIS競(jìng)賽方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并且學(xué)生近幾年的就業(yè)率也比較高，說(shuō)明該專業(yè)培養(yǎng)的人才也得到了社會(huì)的認(rèn)可。但科技和社會(huì)都在進(jìn)步，現(xiàn)行的實(shí)踐教學(xué)模式也有待加強(qiáng)，比如如何更好的激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力就是擺在我們面前的問(wèn)題。

（2）研究GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)要求。在科技進(jìn)步飛速發(fā)展的今天，討論GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的基本要求。任何GIS專業(yè)的發(fā)展必須依托相關(guān)的其他學(xué)科的發(fā)展，將GIS技術(shù)用于具體的行業(yè)領(lǐng)域，才能使GIS永葆活力。本研究結(jié)合武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院的優(yōu)勢(shì)學(xué)科（資源、環(huán)境），以資源、環(huán)境領(lǐng)域的專題應(yīng)用為主線，以礦業(yè)資源、礦山環(huán)境為特定發(fā)展領(lǐng)域，探究GIS專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)要求。

（3）研究GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。不同學(xué)校、依托不同的專業(yè)，GIS專業(yè)實(shí)踐內(nèi)容會(huì)有所不同。該文中所有的實(shí)踐內(nèi)容以資源、環(huán)境為主線，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力為指導(dǎo)，以培養(yǎng)卓越工程師為目標(biāo)，來(lái)制定相應(yīng)的實(shí)踐內(nèi)容。在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的制定過(guò)程中，盡量做到實(shí)踐課和理論課的平衡，以實(shí)踐課來(lái)強(qiáng)化對(duì)理論課的理解，以理論來(lái)加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容應(yīng)從課程實(shí)踐、野外實(shí)踐、創(chuàng)新實(shí)踐、項(xiàng)目實(shí)踐、競(jìng)賽實(shí)踐、企業(yè)實(shí)踐等方面來(lái)全方位考慮，針對(duì)學(xué)生的不同特長(zhǎng)，從不同的實(shí)踐方面來(lái)分別培養(yǎng)，從而做到由易到難，學(xué)生更容易掌握實(shí)踐內(nèi)容，提高自己的實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)出不同方向發(fā)展的專業(yè)型人才。

（4）研究GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方法。好的方法是事情成功的一半，因此，在確定了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容后，就要制定能取得良好效果的教學(xué)方法?；旧蟻?lái)說(shuō)， GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方法可以概括為“先易后難”、“老師引導(dǎo)、學(xué)生自主”、“重視專題、加強(qiáng)應(yīng)用”。“先易后難”就是首先通過(guò)簡(jiǎn)單的應(yīng)用為引入點(diǎn)，以一個(gè)簡(jiǎn)單的GIS應(yīng)用作為案例，激發(fā)學(xué)生對(duì)于GIS專業(yè)的興趣，然后學(xué)生才愿意在更深入的方面做些實(shí)踐，可以先進(jìn)行課程實(shí)踐和野外實(shí)踐，然后過(guò)渡到競(jìng)賽實(shí)踐、企業(yè)實(shí)踐和創(chuàng)新實(shí)踐?！袄蠋熞龑?dǎo)、學(xué)生自主”就是在實(shí)踐的過(guò)程中，不能像傳統(tǒng)的填鴨式教育一樣，要充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和敢于創(chuàng)新能力，給出一個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生解決科研問(wèn)題的能力?！爸匾晫ｎ}、加強(qiáng)應(yīng)用”就是要以資源、環(huán)境這個(gè)特定領(lǐng)域?yàn)閷ｎ}方向，引導(dǎo)學(xué)生將GIS技術(shù)應(yīng)用到該領(lǐng)域，同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生參與各類型的競(jìng)賽項(xiàng)目，向?qū)W生提供參與教師項(xiàng)目和企業(yè)合作的機(jī)會(huì)，強(qiáng)化GIS在該專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，以GIS專業(yè)來(lái)解決該領(lǐng)域的問(wèn)題。同時(shí)，資源、環(huán)境優(yōu)勢(shì)學(xué)科領(lǐng)域也可以拓寬GIS專業(yè)的發(fā)展方向。

（5）研究GIS專業(yè)的實(shí)踐考核方法。課程考核是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的重要?jiǎng)恿C(jī)制，也是考查學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一種手段。雖然考核不是目的，但是可以通過(guò)考核適當(dāng)給學(xué)生壓力，讓學(xué)生主動(dòng)對(duì)不熟悉的內(nèi)容進(jìn)行鞏固，達(dá)到增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果的目的。對(duì)于實(shí)踐的考核不能采用傳統(tǒng)的筆試考核方式，要研究新的考核辦法?？梢酝ㄟ^(guò)老師出題，學(xué)生上機(jī)的方式來(lái)及時(shí)考核。也可以讓學(xué)生自主選題，給出規(guī)定的時(shí)間后，讓學(xué)生準(zhǔn)備報(bào)告，現(xiàn)場(chǎng)答辯并演示選題成果。也可以讓合作企業(yè)對(duì)學(xué)生的實(shí)踐效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)多種考核方式，能夠全方位提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，為學(xué)生的工程化訓(xùn)練提供最終的考評(píng)結(jié)果。

4.研究方法

（1）對(duì)比研究。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者和教學(xué)研究者對(duì)實(shí)踐教學(xué)改革都進(jìn)行了探索[6-8]，因此，可以基于國(guó)內(nèi)外GIS專業(yè)（尤其是與資源、環(huán)境的優(yōu)勢(shì)學(xué)科相關(guān)的GIS專業(yè)）的實(shí)踐教學(xué)體系、方法和模式，對(duì)比武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院GIS專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系、方法，分析該體系、方法的優(yōu)缺點(diǎn)，好的方法繼續(xù)保持并深化，有缺陷的地方提出相應(yīng)的改革措施。

（2）調(diào)查研究。調(diào)研國(guó)內(nèi)資源、環(huán)境領(lǐng)域的研究前沿，將GIS專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與資源、環(huán)境領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究問(wèn)題進(jìn)行關(guān)聯(lián)，對(duì)于武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院的GIS專業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該將礦山GIS作為最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，所有實(shí)踐的內(nèi)容以此為主線，培養(yǎng)為資源、環(huán)境領(lǐng)域服務(wù)的專門GIS工程人才。

（3）實(shí)例研究?；趯?shí)踐教學(xué)內(nèi)容中的課程實(shí)踐、野外實(shí)踐、創(chuàng)新實(shí)踐、項(xiàng)目實(shí)踐、競(jìng)賽實(shí)踐等方面，以資源、環(huán)境領(lǐng)域?yàn)橹骶€，在各個(gè)實(shí)踐方面具體實(shí)施，驗(yàn)證實(shí)踐內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)方法的效果。

（4）統(tǒng)計(jì)研究。通過(guò)采用調(diào)查問(wèn)卷的形式來(lái)收集相關(guān)信息，比如就業(yè)率、競(jìng)賽成績(jī)、創(chuàng)新成果、參與項(xiàng)目、企業(yè)合作成績(jī)等，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，來(lái)評(píng)價(jià)這些實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)效果。

5.總結(jié)

地理信息系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)的工程師具有很重要的意義，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐的改革研究，可以推動(dòng)GIS專業(yè)人才創(chuàng)新能力的提高，可以培養(yǎng)“來(lái)之能戰(zhàn)”的專業(yè)型工程人員，促進(jìn)GIS專業(yè)的就業(yè)率。而且始終以資源、環(huán)境特定應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榍腥朦c(diǎn)，所以實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方法的成果可以推廣到其他類似的高校和科研單位，為其他高校和科研單位的人才培養(yǎng)提供一定的借鑒作用。甚至可以將實(shí)踐教學(xué)成果進(jìn)行提煉、總結(jié)，建立GIS實(shí)踐示范工程，建設(shè)較高水平的科技創(chuàng)新基地，最后將其轉(zhuǎn)化成科研成果和生產(chǎn)力。

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