应用型本科院校GIS类课程教学中的问题与改革思路

廖顺宝 王艳萍

摘  要：随着招生规模的不断扩大，中国高等教育实现了从精英教育到大众教育的转化。在全国1245所本科院校中，绝大部分为应用型本科院校。文章以中国地震局防灾科技学院GIS相关课程教学改革实践为例，从学生、教师及管理部门等方面分析了GIS相关课程教学中存在的主要问题及原因。在此基础上，从教材建设、教学与考核模式、严格管理等方面提出了改革的思路与措施。希望文章对我国应用型本科院校的建设与发展有一定的参考价值。

关键词：应用型本科;地理信息系统;GIS;教学改革;实践

Abstract： With the continuous expansion of enrollment scale， China's higher education has realized the transformation from elite education to mass education. Among the 1245 universities in China， most of them are application-oriented ones. This paper takes the teaching reform practice of GIS related courses in the School of Disaster Prevention Science and Technology of China Earthquake Administration as an example， and analyzes the main problems and reasons existing in the teaching of GIS related courses from the aspects of students， teachers and management departments. On this basis， reform ideas and measures were put forward from the aspects of teaching material construction， teaching and assessment mode， and strict management. I hope this article has certain reference value for the construction and development of applied undergraduate colleges in my country.

Keywords： application-oriented universities; Geographic Information System; GIS; teaching reform; practice

一、背景

高等教育是培养高级专门人才和职业人员的主要社会活动，社会对高级专门人才需求的迅速增长以及个人对接受高等教育就学机会的迫切需要，使得高等教育以前所未有的速度发展。自1999年开始规模扩招以来，在短短的几年时间里，中国高等教育实现了从精英教育到大众教育的转化。中国已经成为世界上大学生数最多的高等教育大国，特别是本科层次教育进入了一个新的发展时期[1]。截止到2018年底，全国共有普通高等学校2663所，其中，本科院校1245所，高职（专科）院校1418所，各类高等教育在学总规模达到3833万人[2]。

参照联合国教科文组织《国际教育标准分类》的框架，高等学校分为三种基本类型：1. 学术性研究型大

学，培养拔尖创新学术型人才;2. 专业性应用型的多科性或单科性的大学或学院，培养应用型高级专门人才;3. 职业性技能型院校（高职高专），培养在生产、管理、服务第一线从事具体工作的职业技术人才[1]。在全国1200多所本科院校中，绝大部分为应用型本科院校。因此，應用型本科院校的教学质量如何，将直接关系到本科院校、甚至国家整个高等教学的质量和水平。

要提高应用型本科院校的教学质量，使毕业生毕业之后尽快适应社会、服务社会，首先必须分析应用型本科的特点[3]。第一，顾名思义，应用型本科是以培养应用型的人才为主。所谓应用型人才，是指与精于理论研究的学术型人才和擅长实际操作的技能型人才相对应的，既有足够的理论基础和专业素养，又能够理论联系实际将知识应用于实际的人才[4]。第二，以培养本科生为主，某些学科专业可以培养研究生。第三，应用型本科应该以教学为主，同时也要开展应用性、开发性研究。第四，应用型本科应以面向地方（行业）为主。

地理信息科学专业（Geographic Information Science，GIS）原名地理信息系统专业（Geographic Information System，GIS）。2012年，教育部印发《普通高等学校本科专业目录》，在地理科学类专业中，将地理信息系统专业改为地理信息科学专业。GIS是研究地理信息采集、分析、存储、显示、管理、传播与应用以及研究地理信息流的产生、传输和转化规律的一门科学。GIS专业是一个以数据为基础、以应用为龙头、以市场为导向的新兴专业，因此，对学生应用能力的培养是GIS专业教学的重点[5]。根据2020年1月的最新统计资料，目前全国共有185所本科院校开设有地理信息科学专业，其中不乏应用型本科院校[6]。GIS专业，既可以培养研究型、学术型人才，也可以培养应用型、技能型人才。

二、GIS相关课程教学中的主要问题

自然地理、人文地理、地图学与地理信息系统为地理学一级学科下面的三个二级学科，三个方向的课程各有特点。自然地理、人文地理方面的课程偏重知识性，相对而言，需要记忆的东西多，而需要理解的原理性的东西不多;地图学与地理信息系统则正好相反，需要死记硬背的东西不多，而对一些原理的理解、实验技能的掌握以及实际分析问题解决问题能力的要求相对较高。这些不同特点在学生填报高考志愿时可能并不清楚，它们可能会认为，学习地理学的基本方法就是死记硬背。因此，在进行“地理信息系统原理”“GIS空间分析”“遥感概论”“遥感数字图像处理”等GIS相关课程的教学时，会表现出这样那样的问题。

（一）学生方面的问题

1. 学习方法问题。实际教学中发现，大部分学生沿袭了中学阶段应试教育的学习方法，习惯于死记硬背，对一些重要的原理没有真正理解和掌握。与自然地理、人文地理相比，GIS更多地需要在理解的基础上才能真正掌握。例如：反距离权重插值法（IDW）、泰森多边形分析法是GIS中最基本的空间插值和邻域分析方法，其原理并不复杂。而且，只要真正掌握了这两种插值方法的基本原理，其他的空间插值方法也就不难理解了。因此，在课程考试中，作者设计了“图文并茂，说明反距离权重插值法（IDW）/泰森多边形法（二选一）的基本原理”这样一个题目。大部分学生能把插值公式都写出来，但不会画图;少数学生画了图，但图画得都不完全对。这充分证明，学生只是把公式背下来了，而对这两种方法的基本原理及其真正含义并没有掌握。

学生喜欢死记硬背的另一个典型例子是，在一次平时测验做完后，老师问大家是否需要把这些题在课堂上讲一讲，部分同学说不用讲了，老师自然认为他们都懂了。然而，也正是这些学生，下课时却希望老师把这次作业的答案给他们（以便于他们背诵）。在他们看来，有了这些题目的答案就一切都有了，至于是否真正理解和掌握则并不重要。

2. 功利性太强。实际教学中还发现，部分学生上课不太认真听讲，课后也不去看书复习。随着课程进度的深入，他们对自己所学的东西越来越觉得没底、没信心，因此，提出建议希望老师在每次课后能提供一些复习题。但事实上，教材和教师课件的每个章节之后都有复习题。分析发现，其实这些学生真正希望老师提供的是一些简单的选择、填空等类型的题目，同时也希望这些题目就是课程结束时考试的题目，因为这些简单的题目既便于他们记忆，也便于考试。而对于一些需要理解的原理性方面的内容，他们几乎不关心。

3. 理论与实践不能融会贯通。GIS是一门实践性很强的学科，因此，除了加强对理论、原理的教学外，与之配套的上机实验课是必不可少的。实验课不仅可以让学生熟悉、掌握GIS软件的基本操作技能，同时反过来有助于学生对理论课所学原理进一步加深理解。理论与实践相辅相成，这也是对应用性本科院校学生的基本要求。

实验教材中，每个实验除了具体的操作步骤外，对实验目的、实验内容也都有说明。而且，教师也反复强调，通过实验，一定要清楚每一个实验（解决问题）的基本思路、基本方法和基本步骤（显然，这里所说的步骤并不是手册上的详细操作步骤）。但现实情况是，上实验课时，因为手里有实验手册，绝大部分学生照着实验手册基本上都能完成每个实验室。而在考试时，诸如“假如有XXX、XXX数据，需要利用GIS软件解决XXX问题，请写出主要的实验步骤（不必描述具体技术细节）”之类的实验题，能写出内容（先不管是否正确）来的则是寥寥无几。这充分说明，学生对所做实验的内容、目的并没有真正的理解和掌握，没有融會贯通，而详细的操作步骤又没法死记硬背。

4. 学习态度与考试状态问题。作者把一套曾经用于一本院校学生考试的试卷略作修改（适当降低难度，并增加了一些适合记忆的填空题）后用于应用型本科生院校的学生考试，两校学生的考试状态和结果则明显不同。

考试时间都是2小时，一本院校的学生大部分都感觉时间不够，试卷上留下的空白也很少（说明都在认真答题），提前交卷的很少。虽然总体成绩并不是很高，但及格率很高。而应用型本科院校的学生，在考试时间刚过半就有人交卷，到90分钟时基本都交卷了，相当一部分学生的试卷上不少题都空着没答。其结果是，不仅总体成绩明显低于一本院校的学生，更重要的是，不及格率明显偏高。当然，这里有水平问题，因为一本院校、二本院校的生源基础不同，但更重要的是学生的学习方法和学习态度问题。

在应用型本科院校，相当一部分学生抱着一种学习内容会不会无所谓、考试及不及格无所谓的学习态度。补考之前，他们也根本不花时间去复习，而是寄希望老师高抬贵手，蒙混过关。在《地理信息系统原理》课程的期末考试中，正考时有五位学生不及格，其分数范围为三十多分至五十多分。而考试题型、难度与正考基本一致的补考结果却是，这五位学生仍然全部不及格，且分数范围变成了几分至三十多分。由此可见，他们根本不把补考当回事。

（二）教师与管理层面的问题

1. 教师方面的问题。与以前的211院校（现在的双一流院校）相比，应用型本科院校学生不仅基础差，学风更是不尽人意。平时上课迟到、早退、上课玩手机、心不在焉的情况比较严重。唯独在课程结束复习时，出勤率相对较高，因为大家都希望从老师那里能得到一些有关考试范围、考试内容的提示。一些老师为了适应（说迎合可能更准确）这种情况，甚至会给学生提供包含考试内容的所谓题库。

笔者历来反对在大学教育阶段通过题库方式进行教学和复习，因为它只能进一步催生和强化学生死记硬背的学习习惯。题库大多为选择题和填空题，这种方式比较适合于成人培训，如交通法规的培训考试等，因为这样的培训学习不需要讲太多的道理或道理比较浅显易懂，只需要记住就行，而我们的全日制教育则不然。虽然要求学生记住每门课程的基础知识，但更重要的是，要让学生把握该课程的知识体系，掌握其中的基本原理以及用所学知识、原理解决实际问题的能力，尤其是与GIS相关的课程。显然，这样的教学目标通过题库的方式是无法达到的。否则，学生不必到教室上课，背诵题库即可。

实际上，教师迎合学生的这种需要也有其现实原因。学生对任课教师的满意度评价是教师教学质量评价的重要组成部分，一些教师为了在教学质量评比中取得比较好的成绩，就不得不采取这种教学、复习方式。但这种教学方式只能在基础知识的学习方面有一定的作用，而对学生能力的提高几乎不起作用。

2. 管理层面的问题。当前，各类高校、特别是应用型本科院校，学校不仅负责教学，还要操心学生的就业。学校要在就业率上取得一个比较好的成绩，首先就要求绝大部分学生都能正常毕业。而这自然就产生了一对矛盾，即如何在严格管理、保证教学质量与提高毕业率、就业率、升学率之间取得一个平衡。

新生入学时，学校重点强调如何严格管理、如何保证教学质量;学生邻近毕业时，学校虽然也会强调保证教学质量，但更强调如何保证绝大多数学生都能毕业并且找到工作。对于同一届学生，前后工作重点的转移必然会导致不公平现象的产生。一部分学生，如果严格按照各类教学文件的规定以及严格的考试成绩，他们是不能正常毕业的，但学校从保证就业这个“大局”出发，他们也能正常毕业，取得学位证书。这样必然会导致同一届学生在各年级段教学质量、教学考核标准的差异，使教师在教学管理、教学考核标准的把握上无所适从。而更重要的是，会给后来的学生的教学与管理造成非常不好的影响。

三、教学改革思路与措施

以上分析了应用型本科院校GIS类课程教学过程中存在的一些代表性问题及其原因。为解决这些问题，需要在教材建设、教学与考核方式以及严格管理等方面进行必要的改革。

（一）教材建设

应用型本科院校对理论教学的需求程度与研究型大学和高职院校不同。研究型大学要求学生理论基础深厚，高职院校要求学生理论够用，应用型本科院校要求学生掌握理论的程度介于二者之间，即：理论坚实但不要求过深。一个正确的理论摆出来，把它说清楚，让学生能够掌握这个理论，就可以了。至于这个理论的来龙去脉、构成学派等，则适可而止[3]。

目前，大部分应用型本科院校采用的各类专业教材仍然是传统（研究型大学）的教材，专门为应用型本科院校编制的教材虽然也有，但还不多。根据应用型本科院校的教学要求，教师在教学过程中势必要对原有的教学内容进行裁剪和选择，这样，不论对教师还是对学生，大家都会在不同程度上感觉到教学内容在体系上的凌乱，影响教学效果和教学质量。因此，必须在明确应用型本科院校教学需求的基础上，结合GIS专业的具体需求以及学生现状和基础，有针对性地编制适合本校本专业具体需求的GIS类教材。这是保证应用型本科院校教学质量、培养合格的应用型本科毕业生的前提和基础。否则，所谓“应用型本科”就只能停留在概念层面。

（二）教学与考核模式

首先，在教学目标和教学模式上，要把应用型本科教育与短期成人培训教学区分开来。对于应用型本科院校的学生，既需要掌握理论，也需要增强技能。因此，应当采取理论教学与实践教学相结合教学方式。理论、原理是在研究型大学基础上经过精简、取舍以后的理论和原理，学生必须真正理解和掌握;实践则是所学理论、原理的具体化和实际应用。理论教学与实践教学相互促进，相互补充。理论教学要引导学生真正理解和掌握所学内容，摒弃死记硬背的学习方法;实践教学要培养学生实际操作技能以及分析问题解决问题的能力。对于GIS类课程，应改变“把教学重点放在理论知识讲授而后期应用所占课时少”的传统教学模式[7]。相应地，考核内容应以对理论、原理的理解和解决实际问题的能力为重点。

其次，在实践教学方面，要建立稳定的实训基地。美、英、日等国的应用型大学大力创造条件开放实验室，实验教学时数比例达到50%，而中国不少应用型大学实验教学时数只占总学时的10%[8]。实验与实践，既有区别，又有联系。一般而言，实验是理论的具体和应用，是理论的自然延伸，仍然具有“课”的性质;而实践则具有相对的独立性，是所学理论与实验技能以及分析问题解决问题能力的综合运用，是进入社会、参加工作的过渡，因此，“课”的属性已相对不再那么明显。

实训基地既可由学校自己建立，也可由学校与相关公司、企业及生产单位合作建立。理论上说，后者更加有效，因為这样更接地气。但现实问题是，一般的GIS企业都愿意学生到公司进行1天或半天的参观学习，这样可以在无形中扩大企业的影响和知名度。但本科生的实践教学（如生产实习）往往时间较长（2-3个月），但又不能很快地为企业创造价值，因此，许多企业不愿意花这么长的时间来接待学生实习。在这种情况下，学校必须建立自己稳定的实践教学基地（实习基地），同时将实践教学作为重要的考核内容。

第三，加强实践教学的师资队伍建设。目前，绝大部分应用型本科院校仍然采用研究型大学的师资队伍模式，即理论教学、实验教学以及实践教学均由理论课教师兼任。这样不仅增加了理论课教师的教学负担，更重要的是让学生有一种没有真正走出课堂、走出校园、进入社会的感觉，实践效果会大打折扣。因此，建立一支结构合理、分工明确的师资队伍，是保证应用型本科院校教学质量、实现应用型本科院校办学目标的根本保证。

（三）严格管理

从新生入学到学生毕业，在四年学期期间，加强对学生的严格管理，是保证应用型本科院校教学质量、输出合格人才的根本保证。

与研究型大学的优质生源相比，应用型本科院校的生源基础相对较差，学习态度、学习方法也存在不小的差距。特别是随着高校招生规模的进一步扩大，按照原来的标准根本不可能进入大学的学生也都进来了，再加之全国各省区教育基础参差不齐，对于一些面向全国招生的行业部门举办的应用型本科院校，学生素质差异非常明显。在这种情况下，如果不进行严格的管理，教学质量将很难保证。因此，从入学到毕业，必须在上课出勤、平时测验、课程考试、补考、实践实习、毕业设计等整个培养生命周期里实行严格的管理，一把尺子量到底，保持政策、制度的连续和相对稳定。在当前高校大规模扩招的情况下，一部分学生不能正常毕业应当被认为是正常现象。学校管理部门在制定有关政策时，不能给学生一种错觉，认为只要踏进了大学的校门，自然而然就能毕业。当然，严格的管理并不是要故意为难学生、故意不让学生毕业。严格管理是底线，是基本要求。基本要求都达不到，何谈合格？何谈质量？

四、结束语

本文以应用型本科院校GIS类课程教学改革为例，在分析当前教学过程中存在的主要问题的基础上，根据应用型本科院校的人才培养要求，从教材建设、教学与考核方式以及严格管理等方面提出了相应改革的思路和措施，希望对我国应用型本科院校的建设与发展有一定的参考价值。

参考文献：

[1]潘懋元，周群英.从高校分类的视角看应用型本科课程建设[J].中国大学教学，2009（3）：4-7.

[2]教育部.2018年全国教育事业发展统计公报[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/jyb_sjzl/sjzl_fztjgb/201907/t20190724_392041.html.

[3]潘懋元.什么是应用型本科？[J].高教探索，2010（1）：10-11.

[4]吴中江，黄成亮.应用型人才内涵及应用型本科人才培养[J].高等工程教育研究，2014（2）：66-70.

[5]毛政利.创新性应用型本科人才培养模式改革与实践——以河南城建学院地理信息科学专业为例[J].教育观察，2016，5（5）：45-46.

[6]大学生必备网.哪些大学有地理信息科学专业（开设地理信息科学专业的大学名单汇总）[EB/OL].https：//www.dxsbb.com/news/10215.html.

[7]姚琴风，杜晓圆.应用型本科院校《地理信息系统概论》课程的教学改革实践[J].创新创业理论研究与实践，2018（19）：45-46.

[8]程建芳.借鉴国外经验强化应用型本科教育实践教学[J].中国高教研究，2007（8）：54-55.