GIS专业多位一体实践教学模式改革探讨

靖娟利 王永锋

摘 要 实践教学在GIS专业人才培养中占有重要地位，对培养学生综合素质具有不可替代的作用。以桂林理工大学GIS专业为例，在分析传统实践教学模式存在问题的基础上，从实践教学内容、教学方法、教学手段、教学考评体系等方面进行改革探讨，构建全方位、立体化、多形式的“多位一体”实践教学模式，以期为GIS人才培养提供参考。

关键词 GIS；实践教学模式；教学考评体系

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）06-0126-03

Discussion on Multi-ways Integration Practice Teaching Model of GIS Specialty//JING Juanli， WANG Yongfeng

Abstract Practice teaching plays an important position in GIS pro-

fessional personnel training， which has an irreplaceable role in culti-

vating the comprehensive abilities of students. The author takes Gui-

lin university of technology as an example， on the basis of analyzing problems of the traditional practice teaching mode， the reform mea-

sures from the practice of teaching content， teaching method， tea-ching mode and means of examination are discussed. And the multi-ways integration practice teaching mode was put forward. So as to provide reference for GIS talents cultivation.

Key words GIS； practice teaching model； teaching appraisal system

1 前言

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）

是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、城市科学和管理科学等为一体的新兴边缘学科[1]，

具有很强的综合性和实践性，实践教学在GIS专业人才培养中占有重要地位。实践教学是巩固和应用理论知识，增强学生感性认识，培养学生实践能力、创新能力和综合素质的根本途径[2]。随着GIS的不断发展，社会对GIS人才需求呈现出多元化、层次化和规模化的发展格局。GIS专业培养的人才，不仅应该具备扎实的理论基礎，同时要具备过硬的实践技能，能够满足社会不同层次的需求。因此，有效的实践教学模式是保障实践环节高效进行的重要保证。笔者结合桂林理工大学GIS专业实际情况，根据多年从事GIS专业教学与科研的实践工作经验，分析GIS专业实践教学现状，提出GIS专业多位一体实践教学模式。

2 实践教学现状分析

目前，GIS技术已经广泛应用于资源管理、区域规划、国土监测等领域。为了满足社会对多层次人才的需求，桂林理工大学GIS专业实践教学环节由课程实验、集中实习、综合实训三个环节构成。通过实践教学环节，要求GIS专业学生掌握数据的采集、管理、处理、分析和输出等基本技能，同时具备数据建库、空间分析、二次开发等能力。

课程实验是课程知识点的单项实践，具有独立性。开设实验的课程有地图制图学、地理信息系统原理、遥感技术与应用、摄影测量学、空间数据库原理及应用、空间分析理论与方法、GIS二次开发等，这些课程的实验学时与理论学时的比例大约为1：1.2。

集中实习具有一定的综合性。开设的实习有基础地理信息获取实习、摄影测量与遥感实习、空间分析实习、空间数据库实习、GIS应用实习、课程设计等，共计17周。

综合实训是在前两个环节的基础上完成的，是对所学知识点的进一步综合、系统运用。这个环节主要通过毕业设计完成，共计16周。

这种实践教学体系能够由浅入深、由简单到综合，循序渐进地培养学生的实践能力；但是依然存在部分实践教学内容不合理、教学方法和方式比较单一、教学考评体系不完善等问题。为了解决实践教学环节中存在的问题，本文探讨多位一体实践教学模式的实施思路。

3 多位一体实践教学模式

针对实践教学过程中存在的问题，从实践教学内容、教学方法、教学手段三个方面对实践教学模式进行改革探讨。

实践教学内容调整 实践教学内容设置应考虑社会对GIS专业人才需求的多层次特点，并尽可能保证不同实践环节教学内容由相互独立到相互贯通的转变，通过课程实验、集中实习、综合实训等环节，逐步培养学生具备GIS专业基本技能、综合能力、创新能力。

1）专业基本技能培养。通过GIS专业课程实验，学生应该具备的能力包括：使用全站仪、GPS进行外业数据采集，实现CASS室内成图；熟练运用ERDAS或ENVI软件对卫星遥感数据进行处理、解译，提取信息；熟练使用ArcGIS、MapGIS、SuperMap等软件进行数据内业采集、处理、存储、分析、输出等；基于ArcGIS、SuperMap等二次开发平台进行系统设计与二次开发。

根据社会对GIS人才需求的特点，设计满足不同层次人才的实验教学项目。实验项目设置有基础实验、综合实验、创新实验三大模块。基础实验是每个学生都应该掌握的基本技能，综合实验是基础实验中所学内容的综合应用，而创新实验是综合实验的延伸，旨在培养学生的创新思维、创新精神。

2）综合能力的培养。该环节主要培养学生的地理思维能力，综合分析问题、解决问题的能力，以及团队合作精神。通过GIS专业集中实习环节，要求学生能够掌握：基础地理信息的获取、处理、入库、输出；航片或卫星影像的预处理、解译、信息提取、分析；运用GIS软件进行空间分析辅助决策；软件设计与开发。该环节在实施过程中以小组为单位，小组成员相互协作完成实习任务，并撰写数据处理报告及实习报告。综合实训（毕业设计）考核学生对所学知识的综合性应用能力。

3）科研创新能力培养。科研创新能力是GIS专业实践环节中较高层次的要求。该环节有助于培养学生运用所学知识系统地、创造性地解决实际问题，为学生后续毕业设计的顺利完成奠定基础，有益于学生进一步深造、就业。

实践教学方法改革 转变角色，提倡以学生为本的教学方法，开展基于讨论式和研究性教学方法的探索与实践。实现学生由被动接受向主动思考的转变，激发学生学习的积极性、主动性，培养独立思考问题、解决问题的能力。

紧密跟踪国内外优秀GIS平台的研发相关信息，为学生提供ArcGIS、MapGIS、ENVI等软件学习资料、研发案例。定期邀请国内外GIS领域的专家做报告，及时获取和了解学科发展动态；与社会相关用人单位定期沟通，以把握经济发展动态，根据社会需求调整知识结构，输送合格人才。

实践教学手段改革 GIS专业学生实践技能的培养依托课程实验、综合实习环节，还不能达到熟练掌握专业软件、独立分析问题与解决问题的程度。在实践教学过程中加强开放实验，积极组织学生参加学科竞赛，鼓励学生参与科研项目，加强实习基地建设，这些环节的实施可以有效提高学生的实践动手能力、科技创新能力。

1）加强开放实验，实现实验教学环节由封闭型向开放型的转变。开放实验是课堂实验的延续，是由学生主导完成的实验内容，可以是教师科研课题、学科竞赛相关实验或大学生创新性实验项目等，能够培养学生的科学素质和创新能力[3]。根据桂林理工大学GIS专业具体情况，开放实验项目素材以学科竞赛命题为主，研发适宜于本科生的開放实验项目。充分运用学校的网络教学综合平台的资源，提供开放实验项目所需资料及能力拓展素材，方便学生在课余时间自学。开放实验的有效实施，能够与课堂实验内容相互补充，同时为学科竞赛培养人才。

2）积极组织学生参加学科竞赛，逐步提高学生的综合素质。学科竞赛是在紧密结合课堂教学的基础上，以竞赛的方式培养学生的综合能力，通过完成竞赛任务引导学生解决问题，提高学生学习的主动性和兴趣，培养学生的团队协作意识和创新精神[4]。

近年来，桂林理工大学测绘地理信息学院积极组织学生参与“国家大学生创新性实验计划项目”“全国高校GIS技能大赛”“挑战杯”“创业计划大赛”“全国大学生GIS应用技能大赛”等各类学科竞赛。学院为参赛师生提供专门费用，鼓励师生积极投入竞赛，逐步改变以传授知识为主的灌输式教学模式中的师生关系，强调学生的主动参与和教师的组织引导[5]。通过GIS专业学科竞赛，能有效发挥“以竞促教、以竞促训、以竞促用、以竞促新”的作用，极大地增强学生综合分析问题、解决问题的能力，全面提高学生的实践动手能力和软件应用水平，调动学生课外学习的积极性，也增加了未来进入社会的就业竞争力。同时，指导教师的专业素质也得到提高。

3）鼓励学生参与科研项目，培养科技创新能力。科研创新能力是GIS专业实践环节中较高层次的要求。激励学生参与教师的科研课题，选择子课题进行科研训练。该环节有助于培养学生运用所学知识系统地、创造性地解决实际问题，为学生后续毕业设计的顺利完成奠定基础，有益于学生进一步深造、就业。

4）加强实习基地建设，增进学校与用人单位的联系。实习基地是高校与用人单位沟通联系的桥梁和纽带，是高校人才培养与企业用人需求的重要渠道。充分利用实习基地的资源，推荐优秀学生参与具体实践项目，不仅能锻炼学生的实践能力，而且可以了解企业对专业人才需求的最新动向，还可以有效地提高学生的就业率。

建立合理的实践教学考评体系 实践教学环节的考核，应该重视课程实验、集中实习的成绩考核。课程实验报告考核指标重点放在实验结果及分析说明方面，集中实习报告考核内容不仅包括数据处理、分析、模块设计等环节，文字撰写能力及排版的美观程度也是重点考核环节。此外，开放实验成绩、学生参加科技竞赛获奖、参与科研项目发表科技论文等成果，也列入实践教学考核环节。

4 结语

实践证明，通过以上措施能有效提高学生的实践动手操作能力、综合分析问题与解决问题能力。同时，指导教师的专业素质也得到明显提高。近年来，桂林理工大学学生参加全国大学生GIS应用技能大赛获得三等奖一项；参加全国高校GIS技能大赛，分别在地理分析组、遥感组、制图组等获一等奖一项、二等奖两项、三等奖两项，近20名学生获得MapGIS制图工程师资格证；参加两届“互联网+”创新创业竞赛，获得广西赛区银奖一项、铜奖三项。学生在区内外就业竞争能力明显增强，近三年就业率一直位于95%以上。

参考文献

[1]邬伦，刘瑜，张晶，等.地理信息系统：原理、方法和应用[M].北京：科学出版社，2001.

[2]赵曦，刘耀林，刘艳芳，等.综合性大学野外实践教学模式初探：以武汉大学庐山地理野外综合实习为例[J].高等理科教育，2008（3）：121-124.

[3]杜庆军.理工科大学专业实验开放式教学的思考与实践[J].教育评论，2017（1）：132-135.

[4]吴孟泉，张安定，王周龙，等.赛课合一创新GIS实践教学模式的探讨[J].测绘科学，2014，39（7）：166-170.

[5]郭勇义，韩如成.加强实践教学改革 培养学生工程实践能力[J].中国高等教育，2009（8）：27-28.