新工科背景下地理信息系统原理课程改革

王松妍 薛 奇 文 晔 徐 锋

2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”，力求培养能满足行业发展需求、解决复杂工程问题的复合型人才[1]。新工科背景对地理信息系统原理课教师在知识、能力方面提出了更高要求[2]。当前，地方高校地理信息系统原理课程在不同程度上存在教学和实验模式单一、课堂教学内容与市场需求脱节的现象[3]。部分教师仍然运用多年前的教学思路和手段，不能满足地理信息系统原理作为新工科课程的教学要求。为解决这一问题，辽宁省内外高校积极进行基于校外实验教学基地的地理信息系统课程教学模式改革，但这主要针对地理信息系统课程教学问题，而非地理信息系统原理课程教学问题。因此，多学科交叉融合的地理信息系统原理课程改革势在必行[4]。

一、研究内容

大连理工大学城市学院依托校外实验教学中心，对地理信息系统原理课程进行了改革。本文以大连理工大学城市学院为例，探索新工科背景下地理信息系统原理课程教学新模式。大连理工大学城市学院地理信息系统原理课程建设包括四个方面：以教师为代表的教学资源建设、与行业对接的教学内容建设、基于多维度课程考核体系的教学模式建设、以服务社会为导向的线上线下混合式教学特色建设。

（一）多维度授课，采用双师共教模式

教师是课程教学改革的重要力量，应加强教师队伍建设，培养双师型教师。高校应积极推进与企业的合作，采用双师共教模式，鼓励教师到企业挂职锻炼，邀请企业工程师进校园，使工程师与高校教师共同讲授课程，促进课程内容和行业接轨，提升教师实践能力，从而提高课程教学质量（见图1）。

（二）以行业需求为导向，进行课程改革

大连理工大学城市学院借助校外实验教学中心，将工程项目转化为教学资源，对典型的生产工程项目进行总结和梳理，将其作为地理信息系统原理教学案例进行课程建设。实验指导书由实验中心技术人员辅助编写，包括学生实验过程中容易遇到的问题及其处理方法，有助于实现专业生产与专业教育的有机结合。

教师将课程内容融入测绘地理信息行业标准，结合注册测绘师的能力要求，并与校外实践基地专家讨论，根据行业实际情况，确定课程内容（见图2）。

图2 教学内容改革

（三）构建多元考核体系，考核学生多元化能力

由教师和工程师组成实验考核小组，制定专项实验考评细则，作为实验指导书的一部分。按照教学大纲要求，构建实验课程多元考核体系（见图3），该体系包括分组汇报、科技论文撰写、成果质量评定和实验汇报等部分，综合评定学生知识和能力掌握情况。分组汇报能够反映学生学习态度和团队意识、实验的完成进度，科技论文撰写能够培养工科学生基础文字素养，成果质量评定能够反映学生专业能力，分组汇报能够反映学生团队协作等素质。

图3 实验课程的多元考核体系

（四）建设线上资源，形成线上线下混合式教学特色

大连理工大学城市学院以服务区域经济为导向，借助校外实验教学中心资源，确定课内外教学内容，为学生提供教学视频、工程实例视频、竞赛信息、招生就业信息、国内外交流信息等丰富的学习资源，形成线上线下混合式教学特色。

二、创新之处

地理信息系统原理课程教学改革以省级校外实验教学中心为依托，创造性地解决新工科课程教学的突出问题，提升人才培养质量。

（一）借助校外实验教学中心，落实课程教学改革

将校外实验教学中心引入地理信息系统原理课程改革中，借助校外实验教学中心的企业平台，从课程教师、内容设置、课程资源等方面进行课程教学改革，做到教学内容与地区行业需求无缝对接，完善课程建设。

（二）建立“双师型” 教师机制，持续推进专兼结合教师团队建设

在任课教师到企业挂职锻炼的基础上，邀请企业工程师作为外聘教师进校园，不断提高实验指导教师团队的整体水平。此外，借助企业平台，基于“学生主导，教师参与”的原则，教师带领具有应用研究能力的学生，以解决企业实际专业技术应用问题为出发点，设计地理信息行业相关项目，参加大学生创新创业竞赛，延伸课程内容。

（三）完善线上教学机制，落实 “互联网+教学”模式

依托超星学习通平台，开发地理信息系统原理课程线上资源，发布教学视频和行业信息。一方面，这样能提升学生视野，拓展学生知识面，为师生提供更多课程相关信息；另一方面，对于重要知识点，学生可通过重复多次观看教师讲解视频的方式进行掌握，达到温故而知新的效果。

三、研究成果

依托校外实验教学中心，校企双方以培养新工科复合型人才为共同的核心目标，旨在实现地理信息系统原理课程教学资源、教学内容、教学模式的全面升级与改革。大连理工大学城市学院与企业确立了产学研合作关系，建立了校企合作的双轨制教学模式与双师共教的实验教学新模式，并以生产项目为驱动建设校外实习中心，开展弹性化实验教学。在不断升级和深度创新校企合作模式期间，校企合作共建的校外实习中心为地理信息系统原理课程提供了丰富的实验教学内容，提升了在校学生应对实际困难、运用专业知识和技术解决问题的能力。同时依托学校的教学资源和企业的先进设备等，共同建设双师型授课团队，已经构建起新工科背景下依托校外实验教学中心的地理信息系统原理课程教学体系，极大地促进了课程改革创新。

（一）建设“双轨交叉、共教互助” 的授课团队，丰富课程教学资源

为了实现共建共享共管，有效落实教学方案，在校企合作过程中，建立了校企结合的双师双能型教师团队。校企互聘教师和技术人员，共同研究教学方法；企业技术人员作为实验教学带头人，带领高校教师，共同研制实验教学方案，确定实验教学案例、考核方法等，共同开发实验项目。双师互助教学模式的运用，充分发挥了高校和企业各自的人力资源优势，实现了新工科人才培养的目标，成为地理信息系统原理课程改革的重要手段。

（二）跟踪行业新技术发展方向，充实教学内容

完善的课程内容体系是培养新工科人才的重要保障。构建强化学生实践应用能力、对接产业发展需求的地理信息系统原理课程体系，应突出两个特征：一是符合国家专业要求，同时对接产业发展需求；二是在保障理论知识完备的前提下，调整课程结构，提高实验实训的比重，提高学生工程技术水平。随着企业在课程教学中的深度渗入，大连理工大学城市学院与企业之间通过密切合作，对行业发展形成了客观准确的认识，对行业发展方向作出科学预判，并按照行业发展趋势实施专业教学。大连理工大学城市学院借助校企合作平台，吸纳行业技术专家、企业管理人员参与课程教学，以教学大讨论的形式，紧密对接产业需求，不断创新人才培养方案，以推动课程建设。学院还加强校企之间的人员交流和信息交流，保障高校教师对行业发展认知的科学性和准确性。在校企合作过程中，通过学校、企业、学生在生产项目开发、技术研发、技术培训等活动中的共同参与，厘清生产与教学之间的差异，对教学理念、教学内容、考核方式等进行全方位的改革，使教学改革更贴近实际，与行业需求对接，实现课程改革创新。

（三）引企入教，促进教学模式改革

在校企合作的基础上，大连理工大学城市学院引企入教，促进产教融合，形成由学校、企业和学生三者共同参与的新工科课程教学模式。在教学设计上，不受空间和时间的限制，以实现教学目标为刚性要求，以完成生产项目的地点和时间为弹性因素；在教学活动中，教学团队在生产一线开展教学和指导，运用具有极强针对性的教学方法并把生产考核纳入实验能力和专业素质考核中，由学校和企业共同完成学生知识、技术和专业素养等方面的考核，形成了完善的学生能力考核体系；在教学形式上，遵循新工科人才培养规律，缩短了教学与市场、岗位需求之间的距离，满足了学生发展需要；在课堂教学模式上，探索并实施了“互联网+教学”、校内综合实训、企业现场教学等多种教学模式。

（四）融入地方产业系统，提高高校服务区域经济的能力

在校企合作的基础上，要保证新工科人才培养的持续性和稳定性，关键在于让学校、企业和学生均能从中受益，实现互利共赢，不仅要让高校在校企合作中实现高素质人才培养，还要让企业在合作中获取预期利益。因此，要构建合作共赢、服务产业的多元课程体系，建立企业实际生产项目向实验教学内容转化渠道，采用工学结合的教育模式，以工程师、教师双重指导为保障，制定产学研合作协议，由企业员工、教师、学生共同完成实际工程项目，企业支付一定的劳动报酬，从而实现学校、企业和学生共赢。大连理工大学城市学院加强校内资源与企业资源的整合，通过校企合作推进课程建设，建设培训中心，将参与生产实验、生产技术创新等活动纳入课程实践教学范围，不断提升教师服务产业的能力。学院还建立校企合作管理办法，研究校企联合教学过程中出现的资源转化等方面的新问题，创新新工科教学方法，建立校企合作过程中双方共同遵守的制度，为实现合作共赢提供保障。

综上所述，新工科背景下培养高素质应用型人才培养必须结合具体行业发展需要，以校企共建的校外实验教学中心为依托，推动地理信息系统原理课程改革。高校应转变教育思想观念，改革授课模式，建设“双轨交叉、共教互助”的授课团队，丰富课程教学资源，跟踪行业新技术发展方向，充实教学内容，增加实验教学环节，从而实现新工科课程的全方位教学改革，提高高校服务区域经济的能力[5]。