地方农业院校地理信息科学专业人才培养的探索与思考

朱泰峰 汪露 黄宏胜 赵丽红 戴崴巍 黄鹤声

摘要 建设“新农科”是新时代高等农林教育发展的必然选择，如何培养综合素质优秀的涉农类高级应用型人才是地方农业院校人才培养的一个重要命题。本文以江西农业大学地理信息科学专业为例进行实证研究，回顾了地方农林院校地理信息科学专业的发展历程与教学改革创新，分析了专业人才培养中存在的问题，并提出了“新农科”背景下构建有农业院校特色的地理信息科学人才培养模式的几点建议，旨在优化人才培养方案，丰富地理信息科学专业多元化发展格局，同时也为同类院校地球科学类本科专业人才的培养提供参考。

关键词 地理信息科学；人才培养方案；课程设置；实践教学

中图分类号  G642   文献标识号 A

文章编号 1007-7731（2023）09-0179-05

“新农科”建设运用现代化科学技术改造提升现有涉农专业，以适应新产业、新业态的社会发展需求[1]，是新时代高等农林教育发展的必然选择。我国地理信息科学专业的本科招生单位大致可分为8种类型，包括师范、工科、综合、农业、林业、财经、科研院所和军事院校，其中师范类院校占比最高，农业、林业、財经、科研院所和军事院校等综合占比约15.29%[2]。虽然农业院校地理信息科学专业招收本科生在全国占比不高，但农业院校的地理信息科学专业具有非常鲜明的特色，不仅与传统涉农专业融合发展，而且兼具现代信息技术特色，是我国地理信息科学高等教育不可或缺的发展方向，也是多元化发展格局的重要组成部分。地理信息科学作为一门综合性学科，具有综合性强、社会适应面广等特点，该专业毕业生在涉及空间数据的领域均可就业，包括学校、政府机关、企业、事业单位等。部分农业院校地理信息科学专业与土地资源管理专业深度融合，毕业生可在自然资源调查与评估、国土空间规划、土地整治与生态修复等多个领域实现无缝就业[3]。

专业人才培养方案修订是全员育人、全程育人、全方位育人（简称“三全育人”）的重要环节，教育部要求每4年对专业人才培养方案进行修订。以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，新一轮本科人才培养方案修订工作提出构建与学校办学定位相适应的本科人才培养体系，以“一流本科教育”和“四新”建设为契机，按照“加强基础、拓宽口径、注重素质、提高能力”总体要求，不断完善课程体系设置，改革教学内容和教学环境[4]。“新农科”建设背景下，如何培养综合素质优秀的涉农类高级应用型人才需要地方农业院校重点进行研究。为此，本文以江西农业大学地理信息科学专业为例进行实证研究，旨在分析才人培养中存在的问题并给出建议，进而优化人才培养方案，为同类院校地球科学类本科专业人才的培养提供参考。

1 地理信息科学专业现状

1.1 专业建设基本情况

江西农业大学地理信息科学专业创办于2004年，并于2005年开始招生，是江西省一流学科覆盖专业，由土地资源管理专业中土地遥感与信息方向发展而来。随着国土行业的蓬勃发展，地理信息科学的交叉特点不断演化和改进，培养了一大批综合素质高的国土资源信息化应用与创新人才，形成了与土地资源管理专业优势互补的发展态势。

专业采用“3+1”新型人才培养模式，有机融合学科专业建设与人才培养，注重科研成果应用于教学实践，本科生在校期间深入学习地理信息科学与土地资源管理专业的理论知识，通过参加社会实践和专业竞赛，逐步理解和掌握土地资源管理方向的地理信息科学应用特点，由此形成的“以赛促学”实践教学特色鲜明。

1.2 师资队伍及学生情况

专业教师共21人，其中博士20人；教授5人、副教授4人；博士生导师2人、硕士生导师7人；国务院特殊津贴获得者1人，江西省“新世纪百千万人才工程”1人，“赣鄱英才555工程”人选1人，江西省教学名师1人。教辅人员3人，高级实验师2人。目前，地理信息科学专业面向全国招收本科生，在校学生171人。近年来，在校学生积极参与ESRI杯大学生GIS大赛、全国大学生创新创业大赛等各类活动，专业学习气氛浓厚。

1.3 教学条件及环境

地理信息科学专业隶属学校土地资源管理系，现有4个专业教学实验室，包括GIS实验室、遥感实验室、土地规划实验室、土地资源实验室，拥有近800 m2的实验场地。拥有满足师生教学和科研所需的仪器设备，包括高档微机100多台，IBM服务器，80TB在线磁盘阵列，图形输入用数字化仪4台（CALCOMP A0和胜马A1），输入用工程大型扫描仪（A0、彩色A1）2台，惠普超大幅面彩色绘图仪3台（A0 plus 1台，A0有2台）；大型地理信息系统软件ArcGIS、图像处理系统ERDAS/ENVI、国产地理信息系统软件MapGIS（K9，网络版），网络版土地整治软件GLand等服务于海量空间数据的存储与计算；大疆M600无人机1台、大疆M300无人机平台（搭载P1）1台、精灵多光谱无人机1台、RTK无人机4台、Pro 2.0无人机2台，基站式GPS一套服务于高精度数据调查；构建了实验室内部高速网络，拥有覆盖江西省电子地形图和多年卫星遥感数据资料，长期订阅多种中、外文专业学术报刊。

1.4 课程设置情况

课程体系设置方面，地理信息科学专业毕业总学分不超过160学分（其中课内总学分为120学分），必修课79学分，选修课最低42学分，课外实践教学39学分。在选修课学分中，农业科学与技术类、人文社科类、经济与管理类和艺术与体育类等公共选修课不低于6学分，专业类选修课不得低于36学分。该专业教学计划课内总学时为2 068学时（121学分），其中必修课1 364学时，占总学时的65.96%，选修课704学时，占总学时的34.04%；课外实践教学累计39学分，约占总学分的24.38%。实践教学环节（包括课程实验、专业教学实习等实践教学）共60学分，占总学分的37.50%。

1.5 就业情况

2019—2021年，本科专业升学率分别为26.32%、23.07%和18.60%，就业率分别为89.24%、89.74%和90.70%。学生就业方向为高等院校及科研院所从事教学科研，國土、水利、交通、城建和规划管理等领域从事与地理信息相关的空间数据生产、测绘遥感应用、GIS设计开发、地理信息的社会化服务等工作。

2 存在的主要问题

2.1 课程设置不够完善

人才培养体系离不开合理的课程设置[5]。按照学生能力培养的实现途径，地理信息科学专业课程体系（2018版人才培养方案）将课程划分为三大模块。第1类为空间数据分析与处理类课程，重点培养本科生空间数据分析与处理能力；第2类为设计与开发类课程，重点培养本科生的地理信息系统设计与开发能力；第3类为行业应用类课程，重点培养本科生将地理信息科学应用在国土、资源与环境行业的能力。第1、3类模块本质上都属于数据分析和处理类课程，设置比重过大容易导致部分内容重复讲授，设计与开发类课程则面临着与其他模块衔接不畅等问题。此外，课程体系与思政元素结合仍需进一步加强。

2.2 师资队伍建设不足

虽然当前专业人才队伍在不断壮大，但仍跟不上学科发展的需求，尤其缺乏高层次、高水平的学科带头人。受教师队伍人员流动影响，学科专业的生师比略显不足，至少还需引进具有博士学位的中青年教师3人以上。近年来，尽管该专业教学研究经费在逐年增加，科研实力不断增强，科技成果不断涌现，但国家级、省部级的科研和教改课题还有待进一步突破，标志性教学和科研成果有待凝练，参与社会化服务的水平有待提高。

2.3 激励机制有所欠缺

现行的考核评价制度难以激励教师全身心投入教学，一方面，学校评价指标过于看重科研，削弱了教师投入教学改革的积极性；另一方面，学校在课程建设、改革的经费支持力度不足，支持面不够，从而影响了教师教学改革的积极性。

2.4 校外实践教学基地的延续性不足

实践教学能帮助学生快速掌握应用技能，有利于提高就业和升学率。学生在校期间参加易智瑞杯中国大学生GIS软件开发竞赛、土地利用规划技能大赛等课外实践活动和实习，对于理解和掌握专业知识的帮助较大。积极参加学科竞赛，以赛促学，更容易强化学生应用知识的能力，提高就业能力[6]，也更容易让学生通过研究生入学复试环节。校外实践教学是实践教学的重要内容，实习基地是本科生接触社会实践的重要窗口，但是受学生实习经费限制、安全因素的影响，统一管理的集中式的实习方式面临不小的挑战，在校外实习基地开展实践教学的延续性存在明显缺陷。学生由校外实践转为校内实习容易与一线生产脱节，难以接触到社会化服务的新需求。此外，校内教师的实习指导、实践过程的监督和控制、实践结果与成果总结等方面也略显不足，导致部分学生实习效果不明显[7]。

3 人才培养模式的构建

3.1 课程设置的改革

2022年4月，通过对江西农业大学土地资源管理系开展的毕业生和在校生开展问卷调查，结果表明，得益于地理信息科学在自然资源管理等领域的重要应用，当前空间数据分析与处理仍有较高的社会需求，程序设计和开发的能力越来越受社会重视，表现在具备设计和开发能力的应届毕业生就业面更宽，也更容易找到高薪酬工作。在空间数据分析与处理能力方向设置课程有利于学生就业，为专业创立初期大量培养社会紧缺人才提供了强有力支撑，但数据分析处理相关的社会供职待遇普遍下降，容易导致学生缓就业或难就业。

课程改革应秉持模块化的内在逻辑，强化空间数据分析与处理类课程，兼顾设计与开发类课程，提高程序设计和开发能力的培养，增设社会应用需求呼声较高的课程。通过整合并优化数据分析和处理类课程内容，加强主干课程资源建设，重点推进地理信息相关应用型教材编写工作，形成一批具有高等农业院校应用型特色的课程资源与专业教材[8]，促进应用型人才培养。同时应加强设计和开发能力的课程建设，打通与其他模块课程的隔阂。课程设置中考虑优化专业核心课程设计，进一步明确专业课程体系对毕业要求的支撑关系；增加遥感类课程比重，增设地理大数据技术与应用课程；增加人文地理或自然资源方面的课程；在专业基础课和专业课教学中增加编程语言课选修课，如Python、GIS等。

以微党课、微团课等形式及时融入思政课程和思政文化[9]。结合学校办学特色以及国际化视角，把打造金课作为工作重点，建设更多的精品课程和一流课程。编写相关的实践性教学（实验、短途实习、长途综合实习等）教材和CAI教学课件等，形成完整的专业教材建设、选用的评价体系及制度。

3.2 师资队伍建设

3.2.1 人才引进。在未来人才引进环节，做好专业背景与本科人才培养方向的一致性考量。加大地理信息科学专业教师的引进力度，重点引进博士或具有国内影响力的学科带头人。

3.2.2 教学团队。每年选派1～2名教师参加专业课程的培训进修，培养中青年骨干教师及学科带头人，掌握地理信息科学的前沿信息与国际化信息[10]。加大学科团队的资源整合力度，鼓励教师申报、承接各类课题，重点培育教师申报国家级项目，同时推进教师从事地理信息相关的基础研发与应用研究工作，提升教师的科研水平与服务地方的能力。

3.3 教学环境的改革

3.3.1 激励机制的改革。鼓励教师积极申报省、校两级的教改立项，对专业的课程体系、教学内容、教学方法和教学手段等方面进行研究，同时鼓励学生参与教师的科研课题研究，推动教学改革，促进学科专业建设。举办形式多样的学术讲座，以该专业教授与副教授为骨干，面向广大教师或学生进行学术交流，并聘请国内外同行专家讲学，营造良好的学术氛围。

3.3.2 教师教学方法。使用现代教育技术的多媒体课件授课，以其动感、直接、形象，激发学生的学习兴趣，提高学生的参与意识。利用网络教学平台课程的数字资源建设，实现教学管理网上成绩登录、网上课程资源的获取、学生参与教学评价等，提高工作效率。同时，积极听取学生教学效果的反映，课堂教学中积极探索参与式、启发式、探究式、讨论式教学等多种方法，灵活运用课堂教学、课下小组讨论、学生自学、学术讲座、学生参观等教学方法，激发学生的学习兴趣和求知欲，引导学生主动参与、独立思考，着力培养学生的学习兴趣和能力、思考问题的兴趣和能力、探究创新的兴趣和能力，不断改进教学手段、更新教学内容，以提升教学效果。

3.3.3 学生学习方式。鼓励学生自主学习，督促和引导学生养成读书的好习惯，增强学习技能、培养良好的自觉性和积极性。通过竞赛参与、第二课堂等形式，引导学生主动学习，丰富求知内涵，提高学生的审美情趣和人文底蕴，树立终身学习的理念，引领学生成长成才。

3.3.4 加强教学过程管理。改进课程考核方式，从单纯的课程考试过渡到学习过程的考核，有意识地加大过程考核比重，采用开卷、大作业、小论文、上机或实验操作等多种方式进行考查，逐步脱离死记硬背的呆滞形式，着重考察学生对知识的理解、掌握和综合运用能力，培养学生主动学习的习惯。

3.4 教学实践的改革

3.4.1 创新创业和实训基地的改革。建立长效的校外实践基地建设机制。择优选择校外实习基地，通过定期回访、项目合作等方式，加深专业与校外实习基地合作力度，制定培养方案、联合确定课程设置、联合参与整个过程的培养等深度合作形式，提升专业实践教学的质量。加强学生的创新创业能力培养力度，推进专业与国内知名企业的合作，鼓励教师积极指导学生创新创业工作，重点支持教师带领学生进行技术创新与产品研发工作，形成集校企合作研发基地、学生专业内自主创业、教师技术孵化为一体的地理信息类创新创业基地。

3.4.2 竞赛模式的改革。专业竞赛能够锻炼学生的动手能力和综合能力[11]，推进学生参与各类专业竞赛工作。教师应鼓励和支持学生参加各类比赛，加强校级GIS技能大赛的组织工作、国家大学生GIS技能大赛等赛事推广工作，形成一个稳定的校级、省级、国家级地理信息类专业竞赛参赛模式。

4 结语

经过十余年的建设与发展，江西农业大学地理信息科学专业逐渐形成了重基础、宽口径、实践性强、适应面宽的教学特点。目前以应用研究为主要建设方向，虽然与土地资源管理专业形成优势互补的发展态势，但对土地资源管理专业应用技术的研究创新动力不足，且与农业资源与环境专业、水利、旅游及环境科学与工程专业的结合尚不够紧密，综合发展存在较大差距。專业教学还应不断适应“新农科”发展的需求，不仅要坚持与土地资源管理等国家一流专业的融合发展，还应加强与其他涉农专业的交流与合作。

同时，专业建设要围绕国家地理信息产业发展的趋势，面向新时期国家重大战略需求，依托江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室，不断优化课程设置及人才培养方案，凸显地方农业院校地理信息科学专业特色，打造集地理信息科学、农业资源利用及土地资源管理为一体的地理信息科学应用平台，为社会输出更有竞争力的高阶性优秀人才。

参考文献

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[2] 江岭，王春，刘璐，等.我国GIS专业高等教育发展现状与分析[J].测绘通报，2016（7）：136-141.

[3] 赵玲，邓敏，谢树春.大数据时代地理信息科学专业培养方案改革探讨——以中南大学地理信息科学专业为例[J].测绘与空间地理信息，2018，41（10）：20-23.

[4] 李保同，吴建富.农业资源与环境专业应用型人才培养模式的研究与实践[J].教育教学论坛，2015（35）：58-59.

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[6] 陈美球，黄贤金，周丙娟.土地资源管理专业本科毕业实习校内外“双导师”机制的构建与应用[J].高教论坛，2009（6）：26-29.

[7] 吴浩，刘鹏程，李畅，等.新工科战略下地理信息科学专业建设初探——以教学方法和师资队伍为分析视角[J].教育教学论坛，2020（32）：119-121.

[8] 邱春霞，董乾坤. 地理信息科学（GIS）专业高级应用型专门人才培养的思考[J]. 安徽农业科学，2015，43（18）：385-387.

[9] 李海峰，张易，刘士余.新工科背景下地方农业院校农业水利工程专业人才培养方案的优化路径[J].智慧农业导刊，2021，1（12）：59-61，65.

[10] 吴二，蓝妮拉，鲁金金.“新工科”建设背景下地理信息科学专业应用技术型人才培养教学改革研究[J].大学，2021（47）：79-81.

[11] 陈泰生，王春，王妮，等.新建本科高校地理信息科学专业人才培养模式研究——以滁州学院为例[J].湖北科技学院学报，2018，38（5）：140-143，148.

（责编：张宏民）

基金项目 国家自然科学基金青年基金项目（42001232）；江西省青年科学基金项目（20171BAA218021）；江西农业大学校级教改课题（2018B2ZZ06）。

作者简介 朱泰峰（1986—），男，江西人，博士，讲师。研究方向：土地信息技术及应用、土地利用规划、持续土地利用管理。