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地理信息科學就業方向范文1
關鍵詞 基礎課程 差異化教學 自然地理學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.07.037
Reform and Practice of Physical Geography Differentiated Teaching
WANG Tao
(College of Geomatics, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an 710054, China)
Abstract Physical geography has opened in ecological environment majors, resources protection majors, even engineering majors of many domestic universities, that reflecting the basic position of many professional training of physical geography. Combined with the author's practice of physical geography in undergraduate teaching, the conclusion physical geography teaching should be implemented with different major was obtained. By differentiated instruction, physical geography knowledge related to student's profession will be training well and promote the integration of student's professional knowledge and physical geography knowledge.
Key words basic course; differentiated instruction; physical geography
0 引言
自然地理學作為一門重要的基礎課程,在眾多高校的生態環境、資源保護、土地科學、地理科學等,甚至測繪工程類專業得到開設,促進了相關專業學生對自然地理學的科學認識。①由于高校性質的差異,如綜合性高校、師范類高校、農林類高校及地礦類高校等,自然地理學課程在開設過程中,教授內容存在較大的差異。②③受到高校自身發展過程的影響,對于自然地理學教學歷史較長的高校,其自然地理學教學內容更為豐富,理論教學、實踐教學、以及實驗教學等得到更多的應用。④
作者所在測繪科學與技術學院以測繪學為基礎,先后開設地理信息科學(原地理信息系統專業)、自然地理與資源環境(原資源環境與城鄉規劃管理專業)和遙感科學與技術本科專業。目前,以上4個專業均開設自然地理學課程,但課程性質在專業間存在的差異,課程教學學時也存在差異。比如測繪工程和遙感科學與技術專業為32學時、地理信息科學和自然地理與資源環境專業為48學時。
針對測繪類和地理類專業中自然地理學課程性質、教學學時的差異,作者認為,測繪類專業與地理類專業應該在教學內容與教材選擇及建設、實踐教學環節等方面開展差異化教學。
1 教學內容與教材建設
1.1 教學內容的差異化
自然地理學課程覆蓋內容較廣,教學內容較多,涉及到地球表層的諸多要素,如地質、地貌、水文、氣候、植被、土壤等。依據教學學時,在教學過程中,不同專業涉及內容需要有所側重,有所為有所不為。
對于自然地理與資源環境和地理信息科學等地理類專業來說,自然地理學是專業基礎課,考慮到學生畢業之后的工作內容多與地理相關,在該兩個專業自然地理學教學過程中,應該對涉及的地質、地貌、水文、氣候、植被、土壤等內容均進行詳細的講解。對于作者所在的礦業類高校而言,地理類學生畢業后就業傾向于測繪類、地礦類、土地類。據此,教學內容中地質、地貌內容需要重點講述,有必要單獨開設地質、地貌概況類課程,滿足學生未來就業及進一步學習深造的需求。自然地理與資源環境專業,除涉及自然地理理論外,在實際應用及生產方面,側重于資源環境方向,水文、土壤、植被(生態學)教學內容也應該加以重視,增強學生水文學原理、土壤學、生態學的相關知識與內容,有利于學生未來在水污染治理、土壤污染治理、以及生態環境保護與規劃方面的基礎理論應用。由此也可以看出,對于自然地理與資源環境專業來說,自然地理學課程是該專業的重要基礎,自然地理學課程的學習,為之后的相關課程學習奠定了基礎,同時48個學時的教學,明顯不能滿足自然地理學課程的教學要求,基于目前自然地理與資源環境專業在實驗教學方面的欠缺,應將自然地理學教學學時提高到80個學時左右,待實驗教學條件滿足后,增加實驗教學內容,使自然地理學課程理論與實驗教學超過100學時。地理信息科學專業,從就業來說,作者所在高校傾向于計算機編程技術、測繪、土地規劃等方向,除編程技術為特色外,與自然地理與資源環境專業就業方向較為相似。由于地理信息科學專業培養學生側重于技術方面,對自然地理學基礎理論的學習則以強度適中為主。雖然自然地理學課程也是地理信息科學專業的基礎課程,但與自然地理與資源環境專業相比,對自然地理學課程的依賴較輕。故地理信息科學專業自然地理學教學過程中,地質、地貌、水文、氣候、植被、土壤等內容要詳細講解之外,更多的是引入計算機技術、地理信息思想及軟硬件等內容,與自然地理學基礎理論相結合,增加學生地理信息與自然地理學基礎理論的關系認識,促進學生對專業知識及就業方向的認識。但是,就目前教學學時來說,學時偏少,可以提高到64個學時左右,增強自然地理學的基礎理論教學及部分實驗教學內容,使得地理信息科學自然地理學課程理論教學與實驗教學內容達到80個課時以上。
測繪工程和遙感技術與應用是測繪類專業,但遙感技術與應用專業對自然地理學課程的基礎理論依賴性要高于測繪工程專業。盡管二者的教學均為32學時,但在教學內容方面也應該有所差異??紤]到測繪工程專業的就業多集中于工程部門,野外實踐較多,在自然地理學課程的教學過程中,應傾向于地質、地貌、水文方面的教學內容,氣候和植被方面內容適中,土壤內容較少。突出教學過程中的重點講授內容,才能在有限的教學學時內,使學生最大的掌握專業相關的自然地理學基礎理論。遙感技術與應用與測繪工程專業均為工科專業,就業初步定位攝影測量及其它方向,但前者對自然地理學課程基礎理論的需求要高于后者。結合遙感技術發展及應用前景,該專業自然地理學課程教學過程中,地質、地貌、植被、土壤內容應該側重,水文、氣候內容適中,考慮到僅有32個教學學時,根據該專業的就業方向,又設定地貌、植被為重點講授內容,地質、土壤次之,水文、氣候最少。盡管測繪工程專業自然地理學教學從之前的16學時增加到了現在的32學時,但32個學時的教學學時也是不能滿足教學需求的。將測繪工程和遙感技術與應用兩個專業的自然地理學課程教學提高到48學時更能滿足教學學時的需求。
綜上,自然地理學與資源環境和地理信息科學專業,二者皆為地理類專業,但在自然地理學課程教學過程中,側重點不同。前者需要將自然地理學各要素深入講解,使學生理解、掌握,并能利用其分析與解釋地理現象;而后者更多的是將計算機、地理信息技術引入自然地理學課程教學,促進技術與理論的結合,拓寬學生的專業范圍。測繪類專業中測繪工程專業應側重于地貌、地質、水文方面的教學內容,而遙感科學與技術專業應側重于地貌、植被方面的教學內容。同時,以上4個專業均需增加理論教學課時才能滿足自然地理的教學需求,待實驗教學條件滿足時,也需要增加實驗課程教學學時。
1.2 教材建設
教材建設是學科和專業建設中的重要內容。⑤作者所在高校自然地理學教學過程中,教材使用過王建教授主編的《現代自然地理學》、伍光和教授主編的自然地理學以及吳成基教授主編的自然地理學等。目前本科自然地理學課程教學以伍光和教授主編的自然地理學教材為主,該教材已經出到第四版,也是自然地理學本科教學中的經典教材,內容豐富,結構合理,教學過程中學生易于理解與學習,是自然地理學的綜合性教材,應用范圍較廣。
自然地理與資源環境、地理信息科學、測繪工程和遙感科學與技術自然地理學教學過程中,均采用了伍光和教授主編的自然地理學教材,對于開展自然地理學課程的差異化教學來說,仍需要進行適合相關專業的自然地理學教材建設。具體建設可以結合上述教學內容進行調整和增減。自然地理與資源環境專業自然地理學教材需要增加實驗教材和實踐教材,理論教材采用伍光和教授自然地理學即可;地理信息科學專業需要增加地理信息系統軟件與自然地理學的相關教學內容,實驗和實踐教材內容可以與自然地理與資源環境專業相似,但側重于自然地理學的計算機應用方面;測繪工程專業自然地理學教材以地質、地貌和水文內容為主,精簡原有教材內容,突出重點內容,可以在自然地理學與資源環境專業實驗和實踐教材中,選擇野外實驗和實踐內容,作為該專業的實驗與實踐課程內容;遙感技術與應用自然地理學教材建設應以地貌和植被為主,擴充二者的內容,精簡其他內容,增加自然地理學與遙感的結合內容,實驗和實踐教學教材也可選擇自然地理學與資源環境專業實驗和實踐教材的部分進行學習。
綜上,教材的差異化建設,能夠促進學生對教材本身的關注,亦作為后續專業主干課程學習提供幫助。
2 實踐教學環節建設
自然地理學課程教學包括諸多環節,其中最主要的為課堂理論教學、實驗教學、實踐教學等環節,其中實踐教學是重要環節。⑥課堂理論教學環節在上文已述,主要是進行差異化的教學模式,側重于各專業自身特點,將自然地理學基礎理論與專業特點相結合。實驗教學過程因實驗室還在建設過程中并未開設,是自然地理學教學過程的一個損失。我校自然地理學實踐課程環節主要放在大學一年級第二學期末,進行為期2周的野外實踐學習,包括溶洞地質、滑坡和崩落、地壘與地塹及山崩地貌、山地植被、人文環境、土壤侵蝕監測等實踐內容,自然地理與資源環境專業開設后,相關實踐環節內容在不斷發展和完善。
在自然地理學課程實踐教學環節,僅自然地理與資源環境專業有設置,其它專業均為其專業實習,如土地調查實習、工程測量、地形測量實習等。這里主要討論自然地理與資源環境專業實踐環節建設,其它專業涉及自然地理學課程實踐內容均可參照。自然地理學課程實踐環節是自然地理與資源環境專業重要的學習過程,是其它課程學習的基礎,也是激發學生學習熱情的契合點。就目前自然地理學實踐教學環節而言,實踐環節時間較少,僅2周時間??紤]到實習過程主要在陜西省境內,去掉周末,僅剩10天時間,對于諸多自然地理學要素的實踐學習而言,顯然實踐環節安排時間太短,可考慮增加到3周。目前實習內容以地貌實習為主,包括溶洞、崩塌、滑坡、山崩、地壘與地塹等內容,植被、土壤、水文、氣候方面的實踐環節較少。結合實驗室建設內容,土壤、氣候實踐環節內容可以融合起來,植被環節實習與山崩地貌、山地地貌實習相結合,水文與土壤侵蝕監測相結合??煽紤]將實踐環節增至3周時間,學生可供實踐的時間為15天,地貌實習4~5天,人文實習1~2天,土壤、氣候環節1~2天,水文、土壤侵蝕監測內容1~2天,再增加1~2天的室內實踐理論教學時間,以及1~2天的實習報告寫作時間,構成自然地理學課程實踐環節內容。
3 結語
自然地理學是地理、生態環境、資源保護等學科重要的基礎課程,自然地理學課程教學與改革關系到眾(下轉第99頁)(上接第79頁)多本科學生基礎知識學習過程,應當結合眾多教學工作者的建議和意見,形成較為成熟的、完善的差異化教學過程,形成適合多種專業自身特點的自然地理學課程理論教學、實驗教學和實踐教學等內容。
基金項目:西安科技大學教育教學改革與研究項目“應用型自然地理與資源環境專業人才培養實踐教學改革(JG12 19)”、“自然地理與資源環境專業野外實習基地信息化建設研究(JG14033)”
注釋
① 戴仕寶,王崠.基于不同授課對象的自然地理學教學改革初探[J].滁州學院學報,2009.11(3):76-78.
② 王文福.測繪專業《自然地理學》教改體系的構建[J].長春師范學院學報(自然科學版),2009.28(5):85-88.
③ 黎遺業.高師自然地理學學科課程教學研究[J].南寧師范高等??茖W校學報,2008.25(2):86-88.
④ 陳效逑.“自然地理學”穿心教學體系的探索[J].高等理科教育,2008.6:24-27.
地理信息科學就業方向范文2
關鍵詞:GIS專業;核心課程體系;創新型人才培養方案
作者簡介:郭恒亮(1971-),男,河南商丘人,鄭州大學水利與環境學院,副教授;駱亞波(1977-),男,湖南郴州人,鄭州大學水利與環境學院,講師。(河南 鄭州 450001)
基金項目:本文系河南省教育科學“十二五”規劃課題(課題編號:[2011]-JKGHAD-0230)、鄭州大學教研項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0114-02
一、研究意義
自從地理信息系統(Geographic Information Systems,簡稱GIS)專業誕生以來,社會對地理信息技術的要求不斷增長,地理信息技術應用多種多樣,GIS技術和應用得到了極大的發展。地理信息系統已經發展成為一個內容豐富的地理信息科學和技術的知識領域,包括地理信息科學、地理信息技術和地理信息科學技術應用三個相互關聯的子領域。其中,地理信息科學是研究地理信息的本質以及如何將地理信息技術應用的問題,主要基于地理學科,運用哲學、心理學、數學、統計學、計算機科學和其他領域的知識和方法進行研究。地理信息技術是專門用于處理地理數據的信息技術,使用范圍廣泛,涉及數據獲取、數據存儲和操作、數據分析,以及數據的顯示和輸出。
目前有500多所高等院校開設了GIS專業和相關的課程,已培養了一大批各個層次的GIS人才,為我國的高科技事業做出了重大貢獻,清華、北大、武大、浙大、南大、北師大等國內著名高校,都開設了地理信息系統相關專業。在河南,鄭州大學、河南大學等10所高校有GIS專業。就GIS專業的教學水平以及畢業生的質量來講,河南省處于全國中下游水平。因而,大力提升地理信息科學的教學與科研水平,加強學科建設,優化課程體系,對于高校資源配置、豐富GIS專業人才結構層次、提高GIS人才水平、推動中原崛起以及完善地理信息學科體系、促進我省向全國一流高校發展都具有重大意義。
我國各高校開設的GIS專業中,所依托的專業各種各樣,有測繪類、地理類、管理類、計算機類、環境類、水利類、建筑類等,一方面說明GIS的應用廣泛,另一方面也給課程體系的制訂提出了問題。在查閱大量培養方案后發現,所有高校GIS專業中的課程體系,沒有任何兩個院校完全一樣,這就給GIS專業的學生帶來很多疑問,也給學生進一步深造(考研、考博)帶來了麻煩?;诖藛栴}的出現,本課題考慮用“平臺+模塊+課程群”的模式進行解決,主要解決了GIS專業核心課程的問題,同時體現各高校的特點,為各高校的GIS專業核心課程體系的制訂和創新型人才培養方案的制訂提供模板和借鑒,因此本課題具有很高的研究價值。
針對我國GIS高等教育的大背景和鄭州大學(以下簡稱“我校”)GIS專業學科背景的實際情況,結合前一段水環學院新的教學改革方案研討與實施的情況以及筆者多年來的教學經驗,就跨學科GIS專業課程體系改革的指導思想、培養方案制訂、課程體系配置、跨學科內容的優化與整合、專業教學環境的優化提升和教學方法等方面進行較為深入的研究。立足我校,面向全省,覆蓋全國,為高校GIS學科核心課程體系的改革和創新型人才培養方案的制訂提供借鑒和指導意義。
二、現狀分析
就其學科而言,它是地理學、計算機科學、測繪科學、空間科學、信息科學、管理科學為一體的新興的邊緣和交叉學科,它的學科發展與高校GIS教育息息相關,培養學生質量如何與高校課程體系的優化有直接的關系。
隨著GIS理論、技術方法的進步和社會需求的不斷拓廣,GIS的應用早已滲透到人類生活的方方面面。到目前為止,GIS從最初的資源管理和土地規劃到幾乎所有與空間信息相關的領域,如商業、國防、電信、教育、工程、環境、政府、衛生、資源交通等,取得了明顯的經濟效益和社會效益。GIS綜合性很強,需要很多其他學科知識作為基礎。因此,高校GIS專業的人才培養 不應再是單一型,應以培養創新型人才為目標,要求學生不僅要有堅實的理論基礎、良好的專業素質、寬闊的知識及對整個GIS有全面的了解,而且要盡可能多地了解相關學科和交叉學科。
目前我國GIS產業不斷發展壯大,從業人員已經超過40萬人,產業規模已經超過1000億元,這是對行業內包括遙感、GIS、全球定位技術等在內的地理信息工業的一種廣義的理解。社會對GIS技術和應用的需求日益增加,GIS科學和技術日益發展,學科日益成熟,原有的知識體系已經遠遠不能適應社會以及GIS科學和技術的發展要求,急需建立新的GIS專業核心課程體系和新的人才培養方案。
在國外早就開始了GIS核心課程體系的建立,1994年成立的UCGIS,一直致力于支持地理信息科學研究團體的工作,通過GIS的開發促進GIS教育界更廣泛的共識和更加高效的工作。1998年成立了GIS模板課程工作組,2003年工作組了稻草人版報告,提出了核心體系的初步方案和人才培養模式,隨后經過不斷的探討、修改,最終于2006年正式。地理信息科學與技術核心知識體系的工作和高校人才培養方案才開始逐步展開,逐步深入。
在國內相關人士和高校有關專家也在關注GIS核心課程體系和創新型人才方案的培養。北京大學遙感和地理信息研究所鄔倫教授、美國東密西根大學地理系主任、地理研究所所長謝一春教授的積極促動下,翻譯完成了《地理信息科學與技術知識體系2006》。此后,GIS學術會議上展開了GIS核心課程體系和人才培養方案的探討。2006年、2008年兩屆高校GIS論壇上也提出了GIS核心課程體系和人才培養方案建立的探討,直到2010年第三屆高校論壇上“關于組建GIS核心課程體系與人才培養方案”的倡議書,著手建立全新的GIS核心課程體系和新的人才培養方案。到現在為止,在GIS核心課程體系和人才培養方案方面還沒有真正實現統一。本研究基于我國目前的現狀,根據鄭州大學GIS專業10多年來的教學研究情況提出了本課題研究,力爭為我校GIS教育,乃至全國GIS教育的發展提供范例。
三、建設內容
以人才培養模式改革為基本出發點,對核心課程體系優化配置、基于人才培養模式的創新型教學環境構建、課程體系教學團隊和教學方法四大主題進行深入研究與實施。借鑒國內外創新人才培養的理念,從我校的實際出發,進一步明確GIS專業人才培養模式的改革思路;研究制訂多種人才模式的培養方案,明確各種人才對知識、能力和素質的要求;另外結合國家與河南省政策,重點培養創業型GIS人才。建設內容如圖1所示。
1.以培養多種人才模式為目標,構建核心課程體系
堅持教學內容和課程體系整體優化的原則,根據GIS專業的特點制訂培養具有理論分析、GIS工程應用、GIS軟件開發等類型的人才培養方案。按照平臺加模塊的方式設計課程教學計劃,靈活設置專業方向,增加選修課比例。同時應培養學生的創業意識和創業知識重點培養創業型GIS人才;按照基礎實踐、專業實踐、綜合實踐和創業實踐的方式設計實踐教學體系,重點在于建立校內實驗教學平臺、科技示范園區實踐創新平臺和社會生產創業平臺。具體目標由原來的“公共課、專業基礎課和專業課”體系,優化為“平臺+模塊+課程群”體系,并對諸多課程進行了整合和優化,包括GIS跨學科內容的整合與優化。GIS專業不是與相關學科若干課程的疊加,應該是在信息科技背景下的有機整合,培養學生利用地理空間思維和GIS方法解決問題的能力,構建統一的核心課程體系。
2.構建創新型人才培養的教學環境
從理論分析、GIS工程應用、GIS軟件開發的三種人才培養模式出發,加強“校內教學基地――校外教學基地――企業實踐基地”的創新型教學環境,進行“三階段培養”的人才培養,將校內GIS、數學、計算機等本科專業的理論基礎進行整合,發展課程體系的基礎平臺。另外將多工程專業實驗室進行整合,組成專業實驗平臺,負責校內實驗教學、科學研究及對外開放等服務功能;加大校外基地建設,包括野外測量實驗等校外教學實驗基地,強化實踐教學,不斷提高教學水平和教學質量的實際理解,建立企業實踐基地,開展科學研究活動,培養學生的創業精神。或通過校企合作,解決資金投入與發展的瓶頸問題,提供教學資源、派遣與培養師資、基地實訓、企業實習與就業等完整的人才培養鏈。
3.注重教學團隊建設
以學校實習本科生導師制為契機,組建適合本專業發展的教學團隊,以培養高素質的GIS綜合人才作為目標。教學團隊以教學專家、科研專家、企業專家為核心,由專業帶頭人、骨干教師、合格教師呈梯隊,由課程負責人、主講教師、助理講師呈梯隊組建課程教學團隊,使老、中、青年教師,企業教師和學校教師,高學歷教師和其他學歷教師互相學習,互為補充,完善GIS教學團隊的組成結構。具體目標應是形成一支以教授負責為主,并按一定比例配備輔導教師和實驗教師的教師專家,滿足結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的特點;為培養學生研究創新能力,應形成一支以科研能力較強的專家進行科研等方面的教導;最后,尋求相關GIS企業的高端人才形成企業專家。
4.強化教學方法研究
采用“學生導向”的辦法加強GIS教學方法和手段的建設,即課程教學方面主要以啟發為主的教學模式,著重培養學生的自我思考和團隊合作精神,鼓勵建立長期的本科生導師制,并吸取國外相關的先進教學理念。同時發揚教學團隊的優勢發展精品課程和優秀課程能夠體現現代教育教學思想,能夠促進學生全面素質的發展,改革學校育人環境,有利于帶動高等教育教學改革。使用先進的教學方法和手段,相關的教學大綱、教案、習題、實驗指導、參考文獻目錄等要上網并免費開放,實現優質教學資源共享。
四、擬解決的關鍵問題
1.核心課程不統一的問題
地理信息專業屬于多學科交叉性,交叉的學科差距大,知識點分散,涉及課程多且繁雜,開設課程五花八門,核心課程也不統一,給學生和教師帶來很大的疑惑,特別是學生考研、考博中帶來了很大麻煩,本研究力圖從地理信息專業的學科與技術特性,建立即符合教育基本規律,又能體現專業特色的核心課程體系。
2.核心課程應具有的教學內容
本專業知識更新快,新理論、新方法層出不窮,所以核心課程的教學內容存在著“夯實基礎”與“緊跟前沿”的矛盾,核心課程的教學內容對知識單元的取舍、知識點的覆蓋等要有前瞻性和基礎性。由于應用領域的廣泛性,核心課程的知識體系應具有普適性、可操作性。
3.人才培養方案中如何體現創新性
地理信息系統專業從誕生到現在,就不斷在創新,其應用領域由原來單一的資源和土地利用,到現在應用到國民經濟的各個行業,其技術和方法不斷在創新,創新是GIS專業的靈魂。GIS專業人才培養方案如何體現學生的創新性,是一個難題。本研究從人才培養方案的制訂中打破原來方案的禁錮,提出以“校內教學基地――校外教學基地――企業實踐基地”構建創新型教學環境,改革GIS理論教學模式,加強學生創新意識,強化實驗教學,提高學生動手能力與創新精神,以項目為驅動,提高學生的實踐能力和創新性,把創新學分(10個)作為學生的必修學分。
五、實施方法
研究方法主要是利用調查分析法、基于SWOT(優缺點及機會與威脅)與層次分析方法。
第一,調研分析方法。本課題首先對國內外GIS專業現有的課程體系、人才培養方案、教學方法、團隊建設等情況進行充分調研基礎上,了解其他高校和研究機構的情況,比較分析其是否具有合理性,取其精華,去其糟粕。
第二,問卷調查法。制作調查問卷,在課程設置、培養方式、創新方法等方面進行問卷調查,問卷發放人員主要包括高校GIS專業教師、研究人員、開發企業、使用單位、畢業學生、在讀學生、社會人員等,通過問卷方式了解學生最需要哪些課程,教師最注重哪些方法、社會最需要哪方面人才、企業最喜歡有什么樣才能的學生。
第三,應用SWOT分析與層次分析方法進行課程體系配置的優化。SWOT分析法即態勢分析法,SWOT四個英文字母分別代表:優勢(S,Strength)、劣勢(W,Weakness)、機會(O,Opportunity)、威脅(T,Threat),SWOT分析法被用于企業戰略制訂、競爭對手分析等場合。將該方法用于GIS課程體系優化配置,有助于學院將內部優勢與外部機遇有機結合,趨利避害,或變內部劣勢為優勢,變外部威脅為機遇。另外,進行定量化研究,分析不同課程體系優化配置后的效果,應用層次分析方法確定多種因子權重,從而更有效地進行GIS課程體系優化。
六、結束語
構建GIS專業的核心課程體系和制訂創新型人才培養方案。從核心課程體系的構建、課程體系優化配置、基于人才培養模式的創新型教學環境構建、課程體系教學團隊和教學方法研究五大方面進行深入研究與實施。保證多樣化的課程群能反映各學科背景下的特色,課程體系注重培養學生基礎、技術與能力,分層次,重個性,面向產業、市場和社會,增強學生的就業能力和進一步深造的創新能力,使各高校GIS專業有一個統一的核心課程體系和符合本學校的創新型人才培養方案。
參考文獻:
[1]王金鑫,郭恒亮.3S高新技術學科的特點與教學方法探討――以鄭州大學GIS專業為例[J].地理信息世界,2010,(6):10-19.
[2]郭恒亮,賀添.地理信息系統專業精品課程建設的思考[J].中外教育研究,2011,(3):14-15.
[3]秦其明.中國高校GIS專業核心課程設置問題的探討[J].地理信息世界,2003,(4):1-7.
地理信息科學就業方向范文3
關鍵詞:中美高校;地理學專業;課程設置;啟示
中圖分類號:K92
文獻標識碼:A
如何優化課程結構一直是國內高校地理科學專業不斷探索的問題,高校地理科學專業課程的構建對學生在專業方面的知識結構、能力培養、素質養成影響深遠,課程體系特色的積累可形成學生在求職和未來工作崗位上的重要優勢。美國是世界上高等教育比較發達的國家,其地理系的設立比較早,課程設置和地理學人才培養等方面具有豐富的經驗。為此,本文選擇美國近十所重點大學的地理系,對其專業/方向劃分和課程設置進行分析和評價,總結其特點,并與國內高師院校地理科學專業進行對比分析,以期吸收、借鑒美國一些比較成熟的經驗,為我國高師院校地理科學專業課程體系改革和人才培養提供有益借鑒。
1 美國大學地理學專業課程設置概況
美國高校的課程設置和國內有很大的差異。由于文化背景和高等教育體制的不同,前者更具獨立性,各院校系所開設的課程各有千秋,而后者統一性卻比較突出。但是,通過調查美國地理專業歷史悠久、師資力量雄厚、有較高知名度的近十所學校(加州大學伯克利分校、賓夕法尼亞州立大學、威斯康星大學麥迪遜分校、明尼蘇達大學、紐約州立大學水牛城分校、愛荷華大學、克拉克大學、華盛頓大學、加州大學圣芭芭拉分校)課程設置情況,了解他們的專業(方向)劃分、應修專業課程數、學校開設專業課程總門數、主要專業必修和選修課等基本概況,還是能夠發現一些共同特點。見微知著,了解美國大學地理學專業課程設置的一般特點和規律,對我國地理科學專業課程改革和人才培養將有所啟迪。
1.1 學位授予和專業(方向)類型
美國大學地理系學生可以申請理學和文學兩種不同學位,這一點不同于中國。比如,在賓夕法尼亞州立大學、明尼蘇達大學主修地理的學生,根據所修課程的不同,畢業時可以拿到理學士(Bachelor of Science,BS)和文學士(Bachelor of Art,BA)兩種學位證書。學院為申請兩種學位證書的學生分別提供了一套完整的地理專業學習方案,相同之處在于均可以學到自然地理和人文地理的基本概念和理論、培養運用地理技術(如繪圖和空間分析)解決實際問題的能力;區別在于文學士偏重學習社會和行為方面的地理學,理論方面的學習和學分要求相對較少;理學士強調地理學的環境視角和地理信息科學,專業性更強和學分要求較高。威斯康星大學麥迪遜分校、加州大學圣芭芭拉分校、愛荷華大學、華盛頓大學的地理系也都有BA和BS的區分,其余很多學校則沒有該區分。
由于美國大學可根據自身學科發展情況設置專業或方向,名稱也可不同。不同院校的同一專業或相近專業的課程設置各有側重。但是,從總體來說,美國大學地理系與我國基本類似,即多數院校涵蓋自然地理、人文地理、地理信息科學三個專業(majiors)/方向(options)/領域(areas)/組群(clusters)(見表1)的課程。比如,威斯康星大學麥迪遜分校地理系分設地理學和地圖學與地理信息系統兩個專業(majors),地理學專業又分出自然地理學、人地關系研究和人文地理學三個方向(options)。賓夕法尼亞州立大學的地理專業設立于地球與礦物科學學院,其地理學理學士分設綜合地理學、地理信息科學、自然地理、人文地理四個方向(options)。明尼蘇達大學、愛荷華大學的地理專業均設立四個主要領域(primary ar eas)。多數高校像賓夕法尼亞州立大學一樣,不分專業,只劃分不同方向,學生根據自己的興趣及將來所要從事的職業,通過選擇不同的課程來達到不同方向的學分要求。
1.2 課程開設基本情況
美國大學的課程體系分為兩大模塊,分別為通識教育模塊和專業教育模塊。本文主要介紹專業教育模塊的課程設置。各學校所開設的專業課的門數和種類很多,不僅涵蓋了地理學主干理論,還涉及到各個細小分支學科以及理論與現實問題的結合。專業課和我國類似,也分為必修課(core or required)和選修課(selectives)。所有專業課分為不同的課程組,學生只需在每個課程組中選擇滿足學分要求的課程即可達到畢業要求。比如,威斯康星大學麥迪遜分校地理系將開設的專業課分為五個課程組(five groups),分別為:自然地理、人文地理、人與環境相互作用研究、區域與全球系統研究、制圖與地理信息科學。每個組均包括基礎、中級和高級三個層次的課程。一些交叉性的課程分別開設在不同的課程組里,學生只需選擇其中之一即可。一般來說,課程編號的首位數字越大代表所開設課程越難,一些較簡單的課程(一般為學科基礎課)主要面向低年級學生開設,較難的課程(多為研究和應用型課程)僅向高年級的學生(本科三四年級以及研究生)開放。對主修、輔修或雙學位地理專業的學生,要求其選擇不同數量的不同課程組課程。
2 美國大學地理系課程設置總體特點
2.1 方向劃分相對自由.突出學校優勢并注重學科交叉
由于美國大學在專業或方向劃分上相對自由,不同學??筛鶕嶋H情況設立適合自己的專業或方向,并且,在設置專業或方向時充分彰顯研究優勢。比如,俄亥俄州立大學地理本科教育在全美排名第四位,在環境與全球化研究方面有專長,該校就設立了“環境與社會”、“大氣與氣候研究”、“城市區域與全球研究”、“GIS與空間分析”四個方向??死舜髮W地理本科教育在全美排名第一,根據自己學校的特長設立了“全球環境研究”和“地球系統科學”兩個方向;明尼蘇達大學設立了“人地系統整合研究”方向。紐約州立大學水牛城分校地理系已經形成了“空間分析”、“區域研究”、“人地關系”、“地球科學”4個傳統優勢,因此設立了“城市與區域分析”、“地球系統科學”、“國際企業與全球貿易”等方向。
此外,在設置方向時,注重地理學與其他學科的交叉。比如,明尼蘇達大學的“生物地理學”、愛荷華大學的“地理與社會變化”、俄亥俄州立大學的“環境與社會”、華盛頓大學的“環境、經濟和可持續發展”、“全球化、健康和發展”等方向體現了地理學與生物學、社會學、經濟學、環境科學、醫學、地質等學科的交叉。學科間的交叉有利于學科之間相互滲透及邊緣學科的發展,也有利于學生的知識結構趨于多樣化和畢業后就業。
2.2 緊密結合全球變化.突出人文關懷
美國大學在課程設置上注重結合全球變化,對與全球人類生存、生活相關的方向特別關注,對于自然環境的變化、社會文化及人口的變化、人類與環境的交互發展等均非常重視。比如,加州大學伯克利分校開設“全球化”、明尼蘇達大學開設“我們正在全球化的世界”、俄亥俄州立大學開設“不平等的發展與全球化”等課程。賓夕法尼亞州立大學開設“能源政策發展”、“發展中國家地理”、“全球變暖的人類影響機制”、“財產與全球環境”、“全球經濟中的勞動力”、“國際事務中的地理環境”、“權利與公平”等課程。華盛頓大學開設“數字地球”、“俄羅斯景觀變遷”、“女性與城市”、“城市社會公平”、“健康地理”、“全球經濟遷移”、“潮濕熱帶的生態可持續發展”等課程。這些課程的開設有利于培養學生對全球變化和當代政治與經濟的關注與思考,使其養成敏銳的洞察力與深刻的分析能力。
2.3 區域地理和鄉土地理特色突出
課程設置的多樣性和靈活性是美國大學的一個突出特點。國家對地理系的課程設置有一個官方的基本標準,但是各個學校在具體實施時具有充分的靈活性和自主性。特別是選修課,可以充分根據地域特點和學校具體情況進行設置。像賓夕法尼亞州立大學、威斯康星大學麥迪遜分校、華盛頓大學等開設的選修課涉及到細小分支學科、世界區域地理、美國鄉土地理等,比如“婦女地理”、“法律地理”、“更新世冰川地質”、“全球氣候變暖爭論”、“森林地理”、“東亞政治經濟發展”、“非洲地理”、“美國西部”、“西歐歷史地理”、“北美歷史文化經濟”、“美國種族階層和貧窮地理”等。
2.4 強調地理技術類課程.重視實踐環節和科研能力培養
地理技術類課程在美國高校地理學專業課程中占比例較大,極受重視,各校地理系普遍開設有諸如計量地理學、地理信息科學原理、GIS和空間分析、GIS應用、野外調查、制圖設計、遙感等課程。該類課程可作專業方向課程,而且一般為專業必修課程(見表1)。并且,該類課程一般會占到專業必修課課程數量的1/3~1/2和應修課程數的1/4左右。
美國大學實踐和研究性課程種類較多,有“獨立研究(Independent Study)”、“研討(Seminar)”、“專題(Topics)”、“論文(Thesis)”、“實習(Internship)”等各種類型,并且所占學分較多。在明尼蘇達大學,“繪圖實習(Cartography Internship)”占2-7個學分,“專題(Topics)”占3學分,“新生研討”(Freshman Seminar)占3學分,“高年級項目研討”(Senior Project Seminar)占4學分。學生在各種實踐和研究性課程學習中,需要做到主動參與而非被動接受,通過查閱各種資料、共同討論以及撰寫作業或論文,真正鍛煉了利用所學地理知識獨立思考、解決實際問題的能力,使學生將來能夠更好地從事科研和各項工作。
2.5 選修課門類眾多.授課方式靈活多樣
美國大學地理選修課程“廣而多”,內容豐富,涉及面寬。不過,要完成畢業目標對學生的學分要求并不是非常高。如表1所示,六所大學學生應修的專業課程數從十幾門至二十幾門不等,但是學校開設的課程總門數則多達幾十甚至上百門,這樣學生自主選擇性強,可以選修那些自己感興趣或者對自己將來的發展有幫助的課程。
其次,各門選修課程開設的頻率不同。在威斯康星大學麥迪遜分校,一些主干課程(如全球自然環境、環境自然系統、人文地理學導論、城市導論、區域發展與規劃等)每學期都開設,部分課程(如氣候學、自然環境分析、全球變暖爭論、美國西部、歐洲地理、土壤地理學等課程)是一學年或隔年開設一次,而有的課程(如地貌學、高級景觀地理、歷史環境變遷、人類活動空間組織、人口遷移與分散、西方社會健康與財富等課程)僅偶爾開設。
第三,美國教師在授課方面具有相當的自主性和靈活性。學生上課大多沒有固定教材,學校給出的課程大綱也只是導向性的,因此,同一門課程可能會因不同的授課教師而強調不同的方面。每個學生所選修的課程都不盡相同,常常是選修同一門課的學生都在一起上課。
3 國內高校地理科學專業人才培養和課程設置
3.1 人才培養目標
作為高等教育的傳統專業,地理專業已在我國近百所大學開設,這些大學絕大多數是高師院校,少量是綜合性大學。部屬高師院校,往往既有地理科學專業,也有地理教學專業(師范類);綜合型大學,只有地理科學專業;省屬高校,往往僅有地理科學(師范類)(見表2)。師范類和非師范類在人才培養目標上有較大區別。比如北京師范大學地理學與遙感學院就明確指出,“地理科學專業旨在培養優秀地理科學研究的后備人才和從事教學、科學研究、開發和管理工作的高級專門人才,或繼續攻讀碩士、博士學位的人才”,“地理科學(師范生)旨在培養運用現代教育技術開展地理學教學、熱愛教學事業的優秀中學地理教師”。簡言之,非師范類以培養從事地理科研的人才為主,師范類以培養中學地理教學骨干為主。
3.2 課程設置整體狀況
師范類和非師范類人才培養目標的不同直接決定了課程設置上的差異,最突出地表現在師范類學生要修滿教師教育課程。不論是綜合性大學還是高師院校,不論是部屬還是省屬高師,所開設的專業課程都基本圍繞自然地理、人文地理、區域地理、地理技術4個主題組建專業課程群,減少相互重復和過度交叉,使課程之間關系清晰。這一點類似于美國將課程分為不同的課程組,既著意培養學生堅實而廣闊的學術基礎,又增加了學生選擇的自主性,讓學生選擇自己感興趣或想要深入研究的某個領域,從而更好地與未來工作和研究生教育相銜接。在傳統課程和優勢科研領域的基礎上,各高校確認和新設了一些主干和特色課程,如南京大學開設“海洋科學導論”、“中國水問題”等課程;華東師范大學開設“河口與海岸”、“流域過程”、“城市環境過程”等課程。
由于地理專業非師范類學生不必學習地理教育課程,所以,為他們設置的專業選修課程門數遠遠多于非師范類。由表2可以看出,為地理科學專業、地理科學專業(師范類)學生開設的專業必修課、選修課基本一致,課程總數大致在40-55門;但是華東師范大學和北京師范大學為非師范類學生開設的專業課程總數分別為73門和84門,既有廣度,又有深度。
3.3 課程設置的不足
通過比較,可以發現,國內高校地理科學專業所開設的專業基礎課和美國基本相同,均主要集中于自然地理學及其分支學科、人文地理、GIS、地理科學導論等。不足之處在于專業選修課程總數偏少,特別是國內高師院校為地理科學(師范類)學生開設的專業選修課數量明顯不足;涉及世界區域地理、全球視野的課程偏少,國內高校很少開設非洲地理、俄羅斯地理、美國地理、加拿大地理、全球化等相關課程;國內課程整體上偏重于理論和宏觀,應用類、綜合類、交叉性的課程偏少,緊密結合社會發展動態變化的課程偏少;雖然國內也有野外實習、畢業論文設計等實踐性教學環節,“前沿講座”類似于美國的“專題(Topics)”,但是缺少類似于美國“研討課”(seminar)和“獨立研究(Independent Study)”的課程,并且國內受實習經費緊張所致,實踐課程越來越形式化。
4 對我國高校地理科學專業課程改革的啟示
4.1 發揮學科傳統優勢.重視實踐應用
一方面,我們可以借鑒美國大學充分發揮自身學科優勢的特點,所設立的方向(或課程組)不必求全,而在于將各自的學科傳統與區域特色在專業課程體系中得以充分體現。另一方面,圍繞社會經濟發展和市場需求,設立一些應用性較強、與實踐結合較緊密的方向,這樣不僅更有利于應用型地理人才的培養,也更有利于激勵教師不斷發展其研究方向和教學科研相互促進。比如,山東省高校地理科學專業可利用山東半島藍色經濟區和黃河三角洲高效生態經濟區發展規劃上升為國家戰略的契機,增設“山東區域地理”、“山東海洋地理”等課程。
4.2 及時調整選修課.課程設置盡量靈活和多樣化
國內高校應該更加廣泛地開設專業選修課,進一步提高專業選修課的比例,為學生營造一個更加廣闊的專業學習空間。選修課可以根據教學科研需要隨時調整,不要一味拘泥于不變的“剛性“計劃。不論是對師范類還是非師范類學生,都應注意增加實踐應用課程、分支及相鄰學科課程,增加“全球轉向”課程,培養學生應用專業理論解決實際問題的能力和具有學術研究的全球視野。
4.3 強化實踐類課程和課程實踐性教學.著力動手能力
首先,增加地理技術訓練和野外實習的學時數,加大野外實習經費投入和建立穩定的野外實習基地,保證實習時間、實習內容、實習范圍等滿足實踐教學的正常需要。
其次,改變教師傳統課堂授課方式,增加課程實踐性。比如部分課程可以嘗試設計一些學生自學環節和實踐環節,讓學生將自學及實踐成果互相交流,形成類似于美國“seminar”的課堂教學,激發學生學習潛能。
第三,完善本科生參與科研的機制,鼓勵本科生在課程學習之余積極參與教師科學研究。雖然讓每位同學都參與到教師的科研項目中比較困難,但是,可以嘗試小組合作的形式,這樣既培養學生團結協作精神,又能鍛煉運用理論知識解決實際問題的能力。
地理信息科學就業方向范文4
據不完全統計,目前全國已有161所高校設置地理信息系統(簡稱“gis”)專業,158所高校開設了資源環境與城鄉規劃管理(簡稱“規劃”)專業。開設的院校既有綜合性大學、師范類院校、地質礦產類院校,也有農林類院校和建筑、工程類院校,還有理工院校、財經院校等。大部分高校的gis專業由地理學、測繪科學、地質學等學科轉化而來,而規劃專業主要由地理學相關專業轉化而來的,它們都是地理科學類下的二級學科。由于受傳統的辦學背景的影響,多數本專業課程體系與目前我國經濟發展、人才市場需求以及國家創新體系之間存在矛盾,各個學校在構建課程體系中存在課程體系不合理,理論和實踐環節脫節、教學與培養目標相背離、寬而不專等問題。
要培養高素質的人才,就必須構建合理的課程體系和課程設置方案。什么樣的課程體系是合理的,什么樣的課程是學生所需要的,這是高校地理科學類專業人才培養所面臨的一個重要問題。不同類型的高校在師資力量、硬件設施等方面各有特色,這就決定各高校地理科學類專業人才培養目標、內容等方面必須要有自己的特色,否則無法向社會輸送更多的、合格的專業人才。目前,大部分高校均按專業招生、培養,也有部分院校按大類招生,分類培養,而地理科學類專業還沒有成熟的課程體系和課程設置計劃。本文試圖根據高校的特色和地理科學類專業本身的特點,結合本校近5年來的實踐,對地理科學類專業課程體系建設和課程設置進行一些研究,以期促進地理科學類專業人培養。
一、課程體系建設的依據
進入21世紀以來,高校大力推行素質教育,重基礎、重能力、重創新、‘淡化專業方向已是大勢所趨。正是在這種背景下,地理科學類專業按大類培養人才成為必然。
地理科學類專業采用重基礎、寬口徑、注重實踐技能的培養模式,培養德智體美全面發展,具備扎實的地理學專業基礎、城鄉規劃及地理信息系統基本理論、基本方法和基本技能,符合21世紀社會、經濟、科技發展要求,適應資源環境與城鄉規劃管理以及遙感與地理信息技術等專業機構需要的專門人才。具體而言,gis專業合格本科畢業生能夠勝任城市、區域、資源、環境、交通、人口、房地產、基礎設施等領域與地理信息產業有關的技術應用與開發、生產管理等工作;具備較好的科研潛質能力的優秀本科畢業生,可通過推薦免試或考試錄取為高?;蚩蒲袡C構的碩士研究生,繼續深造。資源環境與城鄉規劃管理專業本科畢業生具備地理學和城鄉規劃、資源管理等相關應用領域寬廣的基本理論、基本知識和基本技能,適合到規劃、國土、環保、城建、旅游、房地產等部門工作,或到科研部門、高等和中等學校從事相關科學研究或教學工作。
二、課程體系構建原則
地理科學類專業本科教育既不同于職業教育,也不同于研究生教育。它既要求學生具有扎實的專業背景知識,又要求學生有較強的實踐動手能力,其職業定向性比較強,大多數學生畢業后都要在社會相應領域從事與自己專業知識相關的職業活動,為社會服務。本科階段的實習,既要求學生實習專業的基本知識、基本理論,更要比較熟練地掌握從事專業活動的基本技能,還要為將來研究生階段和繼續學習打下較好的研究基礎。因此,在目前就業競爭越來越激烈的形勢下,課程體系的建設、課程的設置要和職業需要盡量縮小差距,以有利于學生將來的發展。
課程體系構建的根本目的是向學生提供一套比較完整的符合專業需求的知識能力結構。地理科學類專業應突出地理學的大背景,也更需要加強相關主干學科的專業知識、專業應用技術與技能,注重綜合培養學生思維能力、動手能力和一定的科學研究能力。地理科學類專業課程體系構建應該以市場需求為導向,按照加強基礎、拓寬專業口徑、強化能力培養、注重素質教育、增強適應性的基本思路,培養具有創新潛能和協作精神的高素質復合應用型專門人才。因此,地理科學類專業課程體系構建具體應考慮以下幾個原則:(1)應是培養目標和促進培養目標的充分體現:(2)既要考慮地理科學這個大背景,又要充分考慮資源環境與城鄉規劃管理、地理信息系統這兩個專業特點以及發展需求;(3)應滿足學生的就業需求并為繼續深造打下堅實的基礎;(4)有利于學生形成合理的知識、能力和素質結構;(5)應考慮加強專業基礎課程和專業課程的教學,提高學生的專業水平;(6)必須加強實踐課程的分量,注重學生應用能力的培養。
三、地理n-學類專業課程體系構建及課程設置
1.課程體系的系統結構及特點
課程體系是一個具有特定功能、開放性的知識與技能的概念組合體系。其系統結構的形成不僅要使所包含的專業基礎課、專業理論課、專業技能課、專業應用課等形成相互聯系的統一整體;而且還必須正確地反映培養目標和專業要求,反映科學技術發展的現狀和趨勢,符合學制及學時限制。前者是課程體系內各門具體課程的相互聯系,稱為課程體系的內部結構;后者是課程體系形成的環境條件和制訂依據,即為課程體系的外部環境。環境制約著系統,系統要適應環境:功能決定于結構,結構要適應功能。這二者的相互作用稱為課程體系的系統結構模式(見圖1)。
建立課程體系的系統結構模式,要求在以下兩方面進行分析:(1)課程體系形成的環境條件和制訂依據;(2)課程體系的內部結構。在此基礎上建設與相應科技發展、社會需求相適應,功能最優、體系先進、內容完整的課程體系。
2.地理科學類專業課程體系構建方案
構建結構化的課程體系,突出分段式和個性化培養。按照綜合化與個性化相統籌的原則,改革課程體系,構建文化素質教育課程、學科基礎課程、專業發展課程和個性化課程“四位一體”的結構化課程體系。
構建系列化的文化素質教育課程體系,注重學生的綜合素質培養。學科類型相同或相近的專業,強調大類培養,構建基礎性的課程體系,注重學生的寬口徑發展。根據專業培養目標定位,設置專業發展課程,注重理論學習與實踐訓練的統一。根據學生多樣化發展需要和社會現實需求,設置個性化課程,注重學生興趣和特長發展。同時還鼓勵學生根據自身學習和實際,輔修雙學位,拓展知識面。
可以實施“1.5+1.5+1”分段式培養。前1.5年前主要開設文化素質教育課程和學科基礎核心課程,突出學生的綜合素質、大類核心的基礎知識和學習習慣的培養;中間1.5年主要開設學科基礎課程和專業發展必修課程,突出學生的專業知識、學生能力、探究能力的培養;最后1年主要開設專業發展選修課程和個性化課程,突出學生的多樣化培養和特長發展。
轉貼于
要注意強化實踐教學,根據專業培養目標定位,完善實驗實踐教學體系。實踐性課程教學是地理科學類專業課程體系的重要組成部分,它包括專業課程實習實踐、課程野外綜合實習、專業綜合實習、畢業論文(設計)和社會實踐等。專業綜合實習、畢業論文(設計)可以利用學校教學實驗基地,社會實踐則需要建立社會實習基地,利用社會資源進行實踐能力的培養,不斷提高學生的綜合技能和創新能力。
基于對地理科學類專業課程體系建設的主要原則,筆者提出該類專業課程體系的構建方案(見圖2)。該構建方案包括文化素質教育課程群、學科基礎課程群、專業發展課程群、選修課程群和專業實踐課程群5個課程群,每個課程群又包括若干課程類。
3.課程設置
根據前述課程體系建設依據和原則,結合本校實踐,筆者提出高等地理科學類非師范專業的課程設置具體方案(見下表)。
4.課程體系及課程設置的特點
(1)突出地理科學類專業綜合性的特點。上述課程設置突出了地理科學類專業按大類培養的特點。地理科學類專業牽涉面廣,主要涉及地理學、數學、計算機科學等學科,同時與空間科學、信息科學、環境科學等學科緊密聯系。為此,本課程體系除涉及公共課和數學基礎外,涉及自然地理學、區域分析與區域地理、地圖學、測量學、地理信息系統、遙感科學等有關課程。通過這些課程的學習,使學生對現代地理學的主要學科構成、基礎知識等有一個比較綜合的學習,為后續專業課程的學習打下堅實的基礎。
(2)充分考慮各自的專業特性以及發展需求。雖然gis專業和規劃專業均屬于地理科學類專業,但它們又各有特點。gis專業具有比較明顯的技術性特點,對計算機技術等有較高的要求;而規劃專業又與資源科學、環境科學、經濟學、管理學、城市規劃等學科緊密聯系。因此,該課程體系充分考慮了專業發展需要。
(3)注重應用能力的培養。課程設置方案非常重視地理科學類專業應用性強的特點,十分重視對學生能力的培養。針對地理科學類專業學生,在修完相應的學科基礎課程的基礎上,根據個人興趣和將來發展需要,選擇相應的應用課程。
(4)注重實踐能力的培養。地理學是一門實踐性很強的學科,因此,該課程體系除了與相應理論課程相銜接的實踐課程,還設置了包括自然地理、人文地理、測量、地圖、遙感、gis以及綜合實踐課程。
地理信息科學就業方向范文5
[關鍵詞]高校 GIS教育 專業 人才培養
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)20-0015-03
一、引言
自1991年聯合國亞太環境規劃署視察并援助安徽GIS技術項目以來,安徽GIS產業走過了20年的發展歷程,全省各行業GIS技術應用蓬勃發展。近年來,隨著GIS產業的發展納入《中國國民經濟與社會發展第十一個五年規劃綱要》,安徽省GIS產業已初具規模,市場需求旺盛并快速發展,使得我省乃至全國對GIS相關專業的人才需求日益增加。
為全面掌握安徽省GIS教育現狀,安徽省地理信息中心組織調查了有關高等院校、科研院所及企事業單位,并結合相關統計資料、教育科研網、中國教育在線及各高校招生就業等網站進行綜合調研,在此基礎上總結了安徽省高校GIS教育和人才培養的現狀,結合社會需求分析了存在的問題,并提出建議,為安徽GIS教育水平的提升提供參考。
二、安徽省高校GIS教育現狀
(一)GIS專業設置現狀
截至2012年底,宿州學院地球科學與工程系已系統開展了GIS相關??平逃?;已設置并招收GIS專業本科生的有滁州學院、合肥工業大學、安徽師范大學、安徽理工大學、安徽建筑大學、安徽科技學院、安徽大學、池州學院和銅陵學院等9所高校。
其中,滁州學院GIS本科專業2009年被教育部遴選為國家級特色專業建設點,安徽師范大學GIS本科專業設立“安徽自然災害過程與防控研究”省級實驗室、“資源環境與地理信息工程”省級高校工程技術研究中心。合肥工業大學、安徽師范大學、安徽理工大學擁有培養GIS專業人才的碩士點,全省沒有GIS專業的博士點,但部分院校已陸續開展GIS相關專業的博士培養工作。
(二)GIS本科專業發展
因為針對研究生的教學方式、培養方案與本科生差別較大,與生源專業、導師研究方向等多種因素密切相關,具有差異化和個性化等特點,且安徽省GIS專業碩士點較少,招生時間不長,招生人數不多,因此安徽省高校GIS教育主要集中在本科生的培養上。
自2001年合肥工業大學開設GIS本科專業以來,安徽師范大學、安徽理工大學等高校也陸續開設GIS本科專業,隨著各學校師資力量的壯大和軟硬件的加強,招生人數也逐年上升,全省高校面向全國每年新招GIS本科專業學生由2001年的30余人增加到2012年的600余人,為我省乃至全國培養了一批GIS專業人才。以下將分析安徽省已完成四年度GIS本科教育的6所高校GIS教學情況。
(三) GIS本科專業課程體系建設
1.課程構成
合理的課程設置,尤其是專業核心課程的設置,是GIS人才培養體系建設中的重要問題。據調研,GIS本科專業課程體系主要由以下幾部分構成。
(1)公共基礎課:是教育部或所在高校指定的必修課程,包括數學與自然科學類、計算機基礎類、語言類、人文社會科學類、經濟管理類、體育藝術類等。
(2)公共選修課:由各高校統一安排,學生根據個人興趣愛好在通識教育課程中選取學習的課程,它有利于擴展學生的基礎理論知識,構建更科學、合理的知識結構。
(3)專業基礎課:指與專業知識、技能直接聯系的基礎課程,是必須學習掌握的課程,主要包括測繪類、計算機類、地理類、其他類等。
(4)專業選修課:指學生根據專業的培養要求與自己的學習方向有選擇地學習的課程,有利于拓寬專業知識面與應用技能,并為發展特定方向的研究能力奠定基礎。
(5)實踐及其他:主要包括課程設計、社會調查、實習、畢業論文、軍訓、公益勞動等。
2.課程設置及學時劃分
GIS是多學科相互融合交叉的,因此地理類、計算機類、測繪類和GIS類的課程組成了GIS專業課程的基礎。各??倢W分設置相差不大,但在課程構成上各有側重。在偏工科為主的合肥工業大學、安徽理工大學、安徽建筑大學等院校中,應用性較強,高等數學等公共基礎課程在總學分的比重較大,均在30%以上,其中安徽理工大學公共基礎課比重最大為39.5%。而偏理學的安徽師范大學、滁州學院、安徽科技學院更側重地理類、計算機科學類及GIS類課程的教學,專業基礎課在總學分中的比重較大,均在35%以上,其中安徽師范大學比重最大為51.2%。公共選修課各校學分設置基本類似,比重差別不大。安徽理工大學、安徽建筑大學、滁州學院和合肥工業大學專業選修課比重較大,均在13%以上,體現了對學生個人興趣和研究方向的重視與培養。
3.實驗與實踐環節設置
GIS是綜合性的交叉學科,也是實踐性極強的學科,僅靠課程是遠遠達不到培養目標要求的,還要從提高學生的實踐能力和創新能力上下功夫,設置豐富的實踐類課程。通過幾所高校調研,我省GIS本科生實踐課內容一般有如下幾個方面:入學教育、軍事訓練、社會實踐和公益勞動等;專業實驗課教學;創新實驗和素質拓展;生產單位實踐及畢業實習、論文設計。
目前6所高校已建立GIS專業實驗室,基本滿足學生上機實踐的需要,其中安徽師范大學實驗室數量最多,面積較大,安徽理工大學GPS等相關測繪硬件設備最多。地理信息系統、測量學、地圖制圖、圖形圖像處理等課程實習都涉及專業軟件,專業軟件平臺主要有ArcGIS、SuperMapGIS、MapGIS、Mapinfo等GIS軟件,ERDAS、ENVI等遙感軟件,南方CASS等數字測圖軟件。
(四)師資力量
師資力量是科學規范的教學過程的首要保證,高素質的教師隊伍不僅要求教師要有較高的專業知識、良好的個人品質,而且整個隊伍的專業結構、年齡結構、學術結構、職稱結構、學緣結構等方面必須保持合理。根據2010年底各高校反饋數據,6所高校GIS本科專業師資力量,博士學歷42人,碩士學歷55人,本科學歷3人;助教9人,講師56人,副教授24人,教授11人,學術帶頭人6人,集中于碩士學歷,講師職稱。教師人數滁州學院最多,安徽理工大學次之,安徽建筑大學和安徽科技學院最少。專業結構對比分析,合肥工業大學偏GIS,安徽師范大學和滁州學院偏地理,安徽理工大學和安徽科技學院偏測繪。從教師年齡結構來看,各高校35歲及以下青年教師比例較大。
三、安徽省GIS產業人才需求
安徽省GIS產業應用范圍從最初的土地規劃、資源管理、水利防汛擴展到了幾乎所有與空間信息相關的各行業,根據ESRI中國(北京)有限公司2009年不完全統計數據顯示,其公司ARCGIS產品2005年-2009年在安徽的銷售量分別是2004年的3.9倍、5.7倍、14.7倍、19.3倍和22.4倍。ARCGIS作為全球使用量最大的GIS平臺產品,其在安徽省的銷售增長比例,客觀地反映出安徽省地理信息系統應用快速增長的態勢。GIS多元化應用、快速發展的局面使得我省對GIS專業人才的需求也呈現出多層次的趨勢,因此,有必要對我省GIS人才需求進行探討,以利于各高校完善學科建設,優化人才培養模式,培養出適應社會多層次需求的GIS相關專業人才。
(一)事業單位公開招考及高校人才引進
省直事業單位對GIS專業人才的需求主要集中于遙感與地理信息系統、與GIS相關的測繪工程及計算機等專業,學歷層次以本科及以上學歷為主,近兩年人才需求量加大。與省直單位相比,各地市對測繪工程、攝影測量與遙感等GIS相關專業人才的需求集中于傳統的國土、城建、測繪管理、規劃、水利等行業,學歷層次均要求在本科或碩士,除個別崗位注明適合男性外,其他崗位無性別要求。
目前我省很多高等院校現有GIS專業教師中部分是從其他學科通過短期培訓或自學方式轉入本專業的,可能存在研究、開發和應用的實踐經驗較少的情況,需要加大專業培訓力度和人才引進來提高學校的整體GIS教學水平和大型科研項目實施能力,這對提高學生畢業設計質量和實現人才培養目標至關重要。根據各高校反饋信息,目前我省各高校均有GIS專業人才引進計劃,主要集中于遙感、GIS軟件設計、GIS系統開發等研究方向。
(二)企業人才需求
近年來,安徽省一批軟件企業紛紛涉足GIS領域,對GIS人才的需求也大量增加。各企業通過專業人才網站、行業或單位網站、論壇、人才交流會等方式招聘,類型包括程序員、資深開發、測試、技術支持、數據處理、市場、營銷、項目經理、高層管理及其他。
本文調查了相關企業122個招聘崗位,按照類型進行分類,并統計性別傾向、學歷傾向和注重角度等特點。目前所緊缺的GIS人才工作性質為技術類崗位,程序員(35%)和數據處理人員(24%)是目前最緊缺的,資深開發人員次之,因此技術研發類崗位將是未來一段時間內畢業生需求最多的方向。從性別傾向來看,目前正在招聘的崗位中56%基本不考慮性別差異,但是仍有39%的崗位傾向選擇男性,與傾向女性的5%有較大差距。從學歷來看,本科生(38%)需求最大,碩士和??粕沃?,但是也有相當的崗位不限學歷,因為從企業注重的角度中可以看出,未來發展潛力和動手操作能力,短期內盡快上崗是最重要的,而學生的在校成績、是否學生干部等不是企業最關注的角度。
四、面向需求的GIS人才培養存在的問題
教師隊伍和課程設置有進一步改進的空間。由于近幾年來我省GIS產業發展較快,GIS專業畢業生就業率較好,很多高校紛紛申請開設GIS專業,但是各校的師資力量和教學設備實際并不能完全滿足教學要求,部分院校師資力量不足,GIS專業技術力量有待提高。
學生的實踐和創新能力有待進一步提高。GIS實踐性極強,需要通過實踐課程來提高學生的實踐和創新能力。各高校雖設置了較豐富的實踐課體系,但仍然存在著部分畢業生編程基礎較差,不能滿足社會需求的情況。
五、對策與建議
根據社會需求確定各高校專業培養目標,調整和優化人才培養方案。各高校教學思路、教學目標與課程設置應順應社會需求做出新的調整,按照社會各行業的需求來制定GIS專業人才培養的目標。在保持原有專業特色的情況下,進一步加強復合型人才的培養。目前,部分高校對GIS專業人才培養方案進行了大幅度的修改,并積極采用工程教育(CDIO)理念和教學大綱,將會對GIS專業人才培養起到積極的作用和深遠的影響。
加強專業核心課程師資隊伍建設。各高校應針對現狀有選擇地引進計算機、地理、GIS、遙感及測繪等專業教師,充實GIS專業教師隊伍,提高綜合實力,鼓勵優秀青年教師進行在職教育,提高GIS專業師資隊伍的素質。注意開展教師梯隊人才建設,培養學術帶頭人,定期開展核心課程教學觀摩或教學經驗交流活動,逐步提高核心課程授課教師水平。
加強專業實踐環節的重視程度。加強實驗室和實習基地的建設,培養學生動手解決問題和學術創新能力;加強畢業論文的實踐性,與學校的科研項目掛鉤,讓學生參與解決實際問題,使能力較強的學生參與基礎軟件或應用系統的研發;充分利用社會資源為學生創造實踐機會,安排到相關3S企業、生產單位及各級地理信息中心進行掛職鍛煉,提高綜合能力。
[參考文獻]
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地理信息科學就業方向范文6
關鍵詞:遙感 機載激光雷達 實踐教學 課程設計
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-2117(2014)18-00-02
1 前言
《激光遙感》是武漢大學遙感信息工程學院為適應遙感技術發展的最新需求,對原有《激光成像》課程進行改造而設置的一門專業必修課程。隨著相關技術的發展,激光遙感成為了遙感技術的重要方向。近些年越來越多的資源投入到激光雷達術的研究和實踐中,使之得到飛速發展。目前激光遙感技術已經運用到了近景、地面、車載、機載到星載的多種平臺上,提供了不同精度的多種產品,應用在諸多行業中。相應地,激光遙感數據處理也從科學研究少量試驗發展到了大規模生產實踐階段。面對這種變化趨勢,武漢大學遙感信息工程學院在2010年修訂的本科生培養方案中,設置了《激光遙感》課程,作為攝影測量方向本科生的專業必修課和遙感信息工程方向本科生的專業選修課[1]。這準確地反映了目前激光遙感技術的發展狀況和其在遙感技術中的地位。
2 加強激光遙感實踐課程的必要性
在激光遙感課程改造過程中,有必要提出并堅持面向應用的方針,這一方面是生產的需要,我國已經正在大力引進和推廣激光遙感技術,僅機載LiDAR設備就已經超過30臺,價值數億元,其他的地面及近景設備更是多達百余套。這些設備采集了大量的數據,處理這些數據需要專門的人才,對本科教育提出了要求[2];另一方面是就業的需要,雖然隨著空間技術的應用,攝影測量與遙感專業的學生就業形勢較好,但是要看到,隨著開設相關專業課程學校的增加以及學生規模的擴大,就業壓力已經越來越大,有必要根據生產部門的需求,有針對性地培養學生專長,擴大就業機會;第三方面是科學研究的需要,目前激光遙感數據僅僅得到了初步的應用,如何提高數據處理效率,豐富數據產品類型以及拓展數據范圍等,是目前生產部門亟待解決的問題[3]。通過在本科階段設置相關課程,加大培養力度,有利于激發學生科研興趣,為將來投身相關科學研究打下了堅實基礎。在過去激光遙感屬于前沿技術,缺少必要的案例和數據,主要采取課堂講授的方式,通過教師的PPT和板書進行教學,學生的課堂實驗及課后實踐很少,缺少實踐環節,造成學生動手能力較差,同時對理論的理解也不夠深入,影響了用人單位的使用[4]。因此,隨著激光遙感技術從探索走向應用,對應的《激光遙感》課程也由選修設置為必修,其授課方式也應該從純理論講授發展為理論結合實踐的講授方式。
3 遙感實踐課程的原則及內容
3.1 遙感實踐課程的原則
激光遙感數據處理環節多,涉及的專業知識多,同時,由于仍處于不斷發展中,很多新處理方法和產品不斷涌現,成熟和固定的生產與數據處理方法和流程較少。在確定激光遙感課程實踐內容時需要把握如下原則:
(1)有利于全面掌握課程的知識點,實踐的內容應該貫穿整個課程的環節,加深和鞏固學生對理論的了解;
(2)有利于相關專業知識的融會貫通[5]。激光遙感是多種新技術的集成技術,應該通過實踐環節,使學生了解相關專業技術以及集成技術的重要性及作用;
(3)有利于激發學生的科學研究興趣[6]。應該通過實踐,激發學生探索未知的興趣,投身于對激光遙感技術科學研究中;
(4)有助于提高學生動手能力。激光遙感技術是一門工科技術,其落腳點應聚焦在提高學生的動手能力,為將來勝任行業部門打下基礎;
(5)有助于課程安排。課堂時間有限,過于復雜的實驗占用太多時間,不利于課堂組織,簡單的實驗不利于學生掌握相關知識。必須對各實驗部分精心設計,使之既相對獨立又有機聯系。
3.2遙感實踐課程的主要內容
激光遙感實踐環節的內容
激光遙感技術工程實踐環節較多,內容龐雜,主要有:
航線設計,需要全面掌握點云數據的參數,影像數據參數等;
數據預處理,包括誤差剔除,坐標轉換等;
輸入輸出,包括格式轉換,內插方法等;
基礎測繪產品生產,包括DEM、DLG的生產;
高級地理信息應用,包括數據分類、建筑物提取,三維建模以及空間信息系統研發等。
4 遙感實踐課程設計
4.1 框架
本文設計了激光遙感課程的實踐教學方案,框架圖如下。
激光遙感實踐框架
4.2 實踐教學方案
本文設計了激光遙感課程的實踐教學案例,下面針對框架進行詳細說明。
(1)為了使學生對LiDAR技術有感性的認識,設計了參觀的環節,以激發學生的興趣。選擇學院的硬件設備或者生產部門的生產現場,使學生通過參觀對LiDAR設備的組成、相關技術和行業應用有初步了解,在生產一線了解該技術目前的應用關鍵和難點。一方面激發學生投身生產的熱情,另一方面使學生了解科研與生產的方向。
(2)針對LAS格式的數據,要求學生編寫程序,能夠讀取數據到相應的數組中。主要使學生了解LiDAR數據種類,通過深入研究LAS數據格式,了解空間信息數據的特點和存儲難點;通過全面講解LAS格式版本的發展過程,了解LiDAR技術進步過程和數據不斷豐富的過程;通過程序編寫,熟練掌握空間數據讀取技術和節省數據存儲空間的技巧。
(3)對LiDAR數據進行三維顯示和基本空間分析操作。主要使用任課教師承擔科研項目時編寫的數據處理平臺,在使用前任課教師先講解科研項目的目的、意義、進展及展望,再對該平臺的基本功能,尤其是數據讀取部分進行詳細講解。一方面可以使學生看到上次課程自己編寫的數據讀取程序的規范性、速度和效率上存在的問題,另一方面可以使學生知道,科研項目并不神秘,而是從基礎的功能起步的;通過對點云的簡單空間操作和分析,使學生了解點云數據的粗差、斷面、建筑物和樹木腳點的空間分布特征、區別以及容易混淆的地方;通過對波形數據的讀取、顯示和分解,使學生了解LiDAR數據的新發展及其優點。
(4)要求學生編程實現LiDAR數據粗差的剔除。本次實踐具有一定的靈活性,學生可以自行編寫包含讀取、顯示、剔除粗差以及存儲的完整程序,也可以在教師提供的平臺上,以組件的形式完成剔除粗差的功能。關鍵是使學生理解基于高差的分類方法,基于統計原理的區分粗差的方法,熟悉一些基本的測量平差方法,不僅能夠復習和掌握前期學過的測繪的基本專業知識,還能初步掌握LiDAR數據處理的基本原理和DEM的基本生產方法。
(5)要求學生編程實現去除粗差后的LiDAR數據的規則化。主要使學生復習和掌握空間數據內插的主要方法,了解LiDAR數據采集的隨機性,知道其特點和不足,提高編程水平,同時對于DEM的生產方法也有更深入的掌握。
(6)實現LiDAR點云數據分類和輸出。這部分比較復雜,主要基于現有軟件,使學生掌握LiDAR數據分類的原理和生產部門處理的流程和工具,在不斷調試參數并觀察處理結果的過程中,琢磨和理解現有數據分類算法的原理和不足,明了目前LiDAR數據產品生產的關鍵和難點,為將來從事生產或科研打下基礎。
(7)撰寫實踐報告,要求學生將實踐過程和實踐結果進行展示和總結,提出自己的想法,可以提出新的原理或算法,也可以針對某一環節提出改進措施,自由發揮。教師根據學生的報告綜合、總結,在課堂上進行展示和點評,并給出成績。
5 結語
實踐教學不僅是理論課程的補充,而且具有驗證、綜合、創新等功能。加強實踐性教學,有助于學生全面理解理論知識,掌握分析問題、解決問題的方法,激發學生自主學習熱情,提高學生編程能力。本文針對《激光遙感》課程的特點和本科學生的知識積累,設計了課程實踐環節,豐富了教學內容,加深了學生對理論知識的理解,推動了《激光遙感》教學改革,使該工科課程更貼近科研和生產,為學生將來進行科研或生產打下了堅實基礎。
(武漢大學遙感信息工程學院,湖北 武漢 430079)
參考文獻:
[1]遙感信息工程學院.本科人才培養方案(2010年版)[EB/OL].2012(2).
[2]賴旭東.《激光遙感》課程設計與思考[J].地理空間信息,2012,10(4):168-169.
[3]張喜旺,劉劍鋒.高校GIS專業遙感類課程教學改革探索[J].測繪與空間地理信息,2012,35(10):10-12.
[4]劉經南,張小紅.激光掃描測高技術的發展與現狀[J].武漢大學學報:信息科學版,2003,28(2):132-137.