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地理信息系统专业大全11篇

时间:2023-03-01 16:25:06

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇地理信息系统专业范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

地理信息系统专业

篇(1)

中图分类号: G623.45 文献标识码: A 文章编号:

1概述

送电地理信息系统建设可以全面掌握送电专业运行数据,基本整合送电专业各种信息系统孤岛,在GIS平台上深入挖掘送电专业数据信息,将送电专业分散在各系统中数据资源充分共享,并直观表达在电子地图上,从而能够更好地管理送电设备。具体的说,本系统完成的任务是,第一提高送电专业管理水平。送电专业管理的设备区域跨度大,经历的地形、地貌复杂,应用这套系统可以达到更直观地管理各电压等级送电设备。借助于原有的其他应用系统,可以实现更多的形象分析,为各层领导提供决策依据。第二可以了解电网运行状态。应用本系统,可以查询故障检修、线路状态等方面数据,达到了方便、快捷地获取各种送电信息系统的运行数据。

2 系统技术简介

2.1系统基础平台技术特点

地理信息系统(Geographical Information System简称GIS)是制图学、计算机技术、地理、遥感、统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉运用的产物,广泛的运用在各个领域。系统中采用ARCGIS平台中的ARCGIS DESKTOP、ARCIMS、ARCSDE。

ArcGIS桌面产品(ArcGIS Desktop)包括ArcCatalog,ArcMap,ArcGobe,ArcToolbox和ModelBuilder。可以实现从简单到复杂的GIS任务,包括制图,地理分析,数据编辑,数据管理,可视化和空间处理。ArcIMS是提供开发浏览器方式(B/S方式)的图形平台,安装在WEB应用服务器,它可以使用户通过IE浏览器对电子地图进行查询浏览,方便操作,可以为领导决策层提供方便使用。ArcIMS运行在一个分布式的环境中,由客户端和服务器端的部件组成。服务器部件允许扩展一个站点使之有提供GIS服务的能力。ArcIMS站点可以提供GIS数据、地图以及应用,许多客户端的应用能够通过Internet连接到并应用你的站点,这些客户端应用包括从随ArcIMS带的HTML和Java浏览工具到更高级的ArcGIS Desktop应用。

ArcIMS结构是高度可调整的。许多用户能够并发进入站点,许多请求能够被同时处理。

ArcSDE是ESRI的超大型空间数据库管理器--空间数据库引擎。它可看成是一个连续的空间数据模型,借助这一模型,我们可将空间数据加入到关系数据库管理系统(RDBMS)中。通过它可以很方便地管理存在数据库管理系统中的空间数据。ArcSDE为ArcGIS Desktop提供空间数据,并可通过ArcIMS分发到Internet上,它是管理多用户空间数据库的主要组成部分。

2.2 系统工作范围和关键技术分析

2.2.1送电GIS系统包括下列内容

(1)AM/FM(自动成图/设施管理)

此模块实现,电力设备空间分布的录入、修改、删除及与供电MIS系统的数据关联,送电专业相关地物、污秽区、特殊区的添加、修改、删除、导入、清除,专业图形的生成、修改、删除,图形的打印、输出也是此模块的重要功能。

(2)设备台帐查询

此模块实现,电力设备图形分布区域的浏览,图查数、数查图的数据获取功能,达到灵

活、直观获取设备台帐信息与设备分布信息。

(3)缺陷记录查询

此模块实现,送电系统中现存、历史发生缺陷的查询,近而分析出缺陷多发地区;还可以对送电系统中现存的缺陷查看分布。

(4)污区、特殊区分析

此模块实现,污区系统数据充分利用,查看污区分布,分析形成线路污秽区段杆塔分布情况表及污区影响线路表。查看特殊区分布,分析线路特殊区划分段。

(5)检修计划查询

此模块实现,系统检修任务分布查询,历史检修计划记录及检修位置查询。读取实时SCADA数据显示线路带电状态及实时电压电流。

(6)线路故障监测数据查询

此模块实现,线路故障监测系统数据的读取,查询线路接地短路发生记录及故障发生位置;查询线路通讯故障发生记录。

(7)专业图形浏览

此模块实现,送电条形图、线路断面图、变电接线图及系统图的查询。

(8)防污、试验、运行记录查询

此模块实现,防污记录、试验记录、运行记录的查询及相关设备地理分布的查询。

(9)系统管理

此模块实现,送电GIS系统使用权限分配、线路维护权限划分、系统编辑操作日志维护、系统对外接口参数维护与系统对外接口对照关系维护。

2.2.2 系统研制的技术难点和解决方法

(1)送电专业各种信息系统数据整合

送电GIS系统中使用的所有属性数据均读取各送电专业信息系统,整合数据源提取所需数据是送电GIS系统实施的难点。为了整合不同系统不同数据库不同传递格式的数据,送电GIS系统中针对各数据源的特点采用各种方式进行提取数据。一“供电MIS系统”数据提取,“供电MIS系统”提供的数据占送电GIS系统百分之八十左右数据,针对这一特点同时考虑MIS系统数据安全的前提下,通过建立数据视图的方式提取数据,通过这种方式即保证了MIS系统的安全又达到了送电GIS使用该数据的高效、便捷,在通过数据同步工具将视图数据备份到图形库中又实现了送电GIS的独立运行。二、“线路故障监测系统”数据读取,“线路故障监测系统”针对性强、功能独立、数据关系简单、数据安全性要求不高,针对这些特点与该系统之间建立设备对应关系表,采用只读权限用户直连物理表的方式进行数据读取。三、污区系统数据的交换,污区系统与送电GIS系统使用的电子地图格式不同,送电GIS系统为适应数据的交换,支持开放格式的文件数据(SHAPE文件)导入、导出功能,通过文件数据与污区系统进行数据交换。四、实时SCADA系统数据读取,调度系统数据安全级别较高,同时配电专业中已经有一系统与其建立接口,为了减小重复建设,在配电专业与SCADA系统接口处建立一转发功能,送电GIS系统读取配电转发数据,通过对照关系表提取送电专业相关数据。

(2)送电GIS系统底图更新工具

GIS系统中底图更新是系统可持续发展的关键因素和技术难题。在送电GIS系统中提供了各种基础绘图工具方便灵活可以满足小数据量图形数据的更新,当有大批量数据或规划图时可以通过系统支持的数据交换文件(SHAPE、COVERAGE、CAD格式)大批量数据导入。

(3)送电设备属性数据与图形结合分析

送电GIS系统,大多数的数据浏览、分析以B/S方式实现,通过WEBGIS缓冲区分析、拓朴关系把送电系统数据进行关系组合,从而实现缺陷分布浏览、线路带电状态查询、线路检修查询、污区影响线路分析、线路跨越污区分析、线路跨越特殊区分析。

2.3 系统技术体系

2.3.1 系统总体结构

2.3.2系统应用设计原则

高可用性和安全性:系统功能设计具备高可用性,GIS平台应保证自身系统的坚固性,系统应提供强有力的恢复机制,而且应具备多级安全认证机制,保证数据不被非法读取和更改。根据不同的人员设置不同的菜单操作权限,以防止非法的修改、删除等操作。根据不同车辆管理范围设置不同的车辆监控范围,以防止越界管理。

先进性和可扩充性:系统必须能保证现在到未来相当长时间的先进性。系统在满足现有需要的同时,在业务量扩大,业务类型增长时,能将系统进行扩展,同时提高运行性能。这种扩充能力应该在保证现有投资的前提下进行,并应保证软件的一致性。

数据共享:与相关的业务功能之间能够数据共享,可相互查询有关内容。

容错性:要求有较高的容错能力,在所有的人机接口加设防误操作功能;对某些参数进行范围控制,当超出界限时能够给予提示。

适应性:使用B/S与C/S方式开发,适应熟悉计算机操作系统基本操作的人员使用。数据管理能力要求,数据存储分为两部分:图形数据、设备参数数据。

图形数据:数据量大约占磁盘空间的4G左右,并且根据增长速度应再预留出1G的空间。

设备参数数据:各系统对照关系与MIS数据复本,大约1G左右。

3 结束语

在送电GIS系统建设、试运行中,应该坚持送电地理信息系统的建设将服务于供电企业送电专业的生产管理,依据供电企业送电专业的生产流程和生产特点,提供全面、实时的生产监控、监测、属性信息查询、地理要素查询、地理空间分析等功能,是供电企业送电专业实现全面信息化管理的重要工具,达到了提高供电企业送电专业的管理水平,进而提高供电质量,降低生产成本的目的。

参考文献:

[1]吴信才.地理信息系统的基本技术与发展动态[J].地球科学,1988,23(4)

篇(2)

[中图分类号] G633.55 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-10-263-1

1招聘单位的阻力与社会价值观的偏见

在地理信息系统(GIS)领域,其大学生就业问题主要表现在两个方面――招聘单位和应聘者。首先,对于国内目前的许多与地理信息系统相关的企业而言,由于IT市场的需求,这些企业单位往往都非常渴望招聘到高端的地理信息系统开发人员,从项目主管,到GIS工程师,再到GIS程序开发员,几乎每一项职业的需求量都有很大的年增长率。但,国内目前的GIS市场还正处于起步上升阶段,发展速度虽然迅猛,但是GIS企业却大多为中小企业,规模不大,资金不足,并没有足够的能力承担起新人的培养。因此,在众多企业的要求里,较丰厚的工作经验往往成为了阻碍GIS专业毕业生成功进入企业单位的门槛。

(此次图为2004年至2011年,广西师范学院资源与环境学院各届GIS毕业生所在行业变化趋势图,可见,事业、企业单位是GIS专业学生的主要流向渠道,但由于事业单位裁员、企业单位规模小等多因素的影响,二者的变化并不稳定,GIS专业毕业生的就业状况也并不是特别理想)

至于除企业单位以外的最大一类招聘单位――事业单位和国有企业,情形也不容乐观。由于目前大多数国有大中型企业和事业单位正经历着减员增效的宏观调控时期,从而使得它们接受应届毕业生的积极性不高,毕业生能够直接进入这类招聘单位的机会也会相对减少。

另外,对于所有的GIS用人单位而言,据胡都不了避免地存在着两大类“偏见性”问题――“盲目追求高学历”和“性别歧视”。目前社会上将学历作为唯一用人标准的风气比较盛行,认为毕业于“名校”的学生就一定比毕业于“二三流学校”的学生好,无疑,这种非理性的人才高消费很大程度上妨害了GIS专业人才的合理使用。

“大学生就业难,女大学生就业更难”这种现象在各行各业中也并不少见。由“性别歧视”所造成的对女大学生的偏见和错误的价值取向,使得很多GIS用人单位在一开始就将女大学生拒之门外。

2大学生自身问题的存在

其次,对于应聘者自身而言,急功近利、惧怕风险、只求安稳等心理使得他们在求职过程中的表现也不尽如人意。再加上之前有关就业问题的初步探讨中所提及到的大学生自身固有的“个人问题”,也限制了大学生在求职时所应该表现出来的能力与形象。

3 GIS单位的需求架构和职业分类

由于之前我们相对缺乏对国外GIS专业就业问题的了解,在此,我们援引由美国城市与区域信息系统协会,Urban and Regional Information System Association(以下简称URISA)在2007年7月对美国本土在IT/GIS行业中的2400多个对象进行的一次调查结果。

据调查,我们得知美国GIS专业的就业方向并不局限于编程开发,其就业方向主要有三大方面:

GIS技术人员:包括数据转换、数字化、数据处理等;

GIS分析/GIS顾问:进行空间分析、数据管理、咨询等;

GIS开发人员:软件开发、代码编写和测试

在GIS单位需求架构上,调查还显示,大部分受访者(达总受访人数的63.7%)受雇于政府相关部门,是GIS专业毕业生的最大雇主。超过四分之一(达27.4%)的受访者的工作单位有超过1000 的雇员。他们所在单位平均雇佣员工2593 人,其中每个机构平均有61 个GIS 工作人员,受访者所在部门平均为8 个。当然,更多的受访者(58.9%)所在机构的GIS员工数小于10,所在部门小于5。近三分之二(63.8 %)的受访者表示,他们的组织在过去的五年中增加了地理信息系统工作人员的数量。

4 GIS从业人员的工作经验

在工作经验上,受访者有平均有13.8 年的工作经验,9.6 年的GIS 工作经验。大多数(85%左右)拥有学士学位或更高学历,三分之一以上(37.3%)拥有研究生学位,其中的大多数都表示,他们的职位需要这样的学位。他们在学校修的专业包括地理学(44.2%)、GIS(33.1%)、环境科学(12.2%)、计算机科学(11.0%)和规划(10.2%)。

5各类GIS职业的工薪情况

在工作待遇水平上,受访者2006 年年薪的平均收入为60050 美元,比2003 年的52750 美元增长了13.8%。收入差别主要取决于不同的职位、工作地点和类型以及雇主等因素,而受雇于县级政府部门的受访者工资增长了33.3%以上。另外经过GIS 专业认证的受访者收入平均年薪比未经过GIS 专业认证的高9000美元以上。

篇(3)

地理信息系统专业是以计算机科学、数学和地理学为基础,以地理信息的数字采集、处理、量测、分析、管理、显示、传播、表达和规划为内容新专业。地理信息系统专业随着当代信息大爆炸和数字化时代的到来,不断得到了国家社会的关注,地理信息系统将在我国现代化建设中起到重要的作用,并不断的得到广泛的应用,具有很好的发展前景,这一学科也将有良好的应用和发展前景。

地理信息系统简写为GIS,已经广泛应用于城乡规划、资源评价、环境管理、宏观决策、灾害预测、作战指挥以及全球性问题等社会生活的各个领域。因此对掌握地理信息系统本领的专业人才需求不断增加,但是现在地理信息系统方面的专业人才的供给严重不足,为了符合市场和社会对人才的需要,中职院校已经开设了地理信息系统专业,为了提高教学效率,提高学生的知识掌握效果和实践能力,中职地理信息系统专业实践改革不可或缺。

中职地理信息系统实践教学改革应该充分考虑到地理信息系统专业是一个实践性强这一特征。因此,地理信息系统课程需要通过课程设计、模拟实训、社会调查、社会实习等实践环节,有效提高学生的学习兴趣。通过不断的实践活动,培养学生发现问题、分析问题以及解决问题的能力,培养学生的职业能力,培养学生理论联系实际的能力,使其成为拥有较强社会竞争力的复合型人才。

地理信息系的实践教学是学生通过学习理论知识,在接受他人认识成果的基础上,通过亲身实践得到直接经验的过程。地理信息系的实践教学是一个较为复杂的教学活动,一般指教学活动中的实验、设计、实习、实践等。

地理信息系的实践教学克服了传统教学中存在的一系列问题:

一、落后的教学观念及内容

传统教学观念认为教学便是教授知识,没有实习和实践单一授课方式,主要是教师讲解,要求学生灌输式的学习,掌握。没有与实践很好的结合,课程的内容都是地理方面的知识,没有任何的创新和发展,教课死板,不能调动起来学生的兴趣,特别是枯燥乏味的课堂内容,很难使学生想象到以后的生活和工作会于课堂有什么联系。同时浅尝辄止是目前实践课程设计存在的主要问题,不引导学生进行深入探索、思考和讨论,学生不能参与课堂,更加不能提高学生的能力。教学内容独立,不与其他学科交叉,许多课程没有形成体系,学生不能系统地掌握专业知识;实践教学课时数偏少,再加上忽视现代技术在实践教学中的运用,学生综合能力培养受到了较大限制,实践教学效果不理想,结果导致学生综合分析能力较差。因此,转换实践教学观念、调整教学内容是地理信息系的实践教学改革和创新的关键。

二、教学方式单一、设施缺乏

大多学校开设地理信息系专业只是流于形式,不能进行配套的课程设计,没有多样性的活动来配合知识,没有专业性的设施进行配套讲解,缺乏专业性,教学方式过于单一,使学生的动手能力得不到锻炼,从而影响了学生将知识联系实际的实践能力。由于教学体系不完整,资金匮乏等原因,造成了地理信息系统专业实践教学设施、设备及相关软件资料严重匮乏并且十分落后, 影响了教学质量。

三、教学实践严重不足

注重理论讲授,忽视实践教学。目前的GIS专业教学模式仍以理论知识讲授为主,学生实际动手能力往往被忽视。即使有些中职学院中开设GIS专业的实践课程,也以认知性实践课程为主,主要目的是为了提高学生的认知能力。中职院校对实践教学的目的是什么、学生通过实践环节应该掌握哪些知识与技能、培养哪些素质等问题,现行的实践教学计划中没有具体的规范,就很难提高实践教学质量,造成了学生校外实践效果不佳的现状。此外,由于学校没有与社会进行充分地联系,学生相应就缺少社会实践机会,教学与市场需求脱轨,不能培养出市场急需的专业人才。

为了改变中职学院地理信息系专业培养的人才与社会和市场脱节的问题,我们应该高度重视中职学院地理信息系专业实践教学改革,从根本上解决地理信息系专业人才培养的问题。

一、改变教学理念,建设合理的教学体系、考核体系等

为了从根本上解决中职学院地理信息系专业教学中存在的问题,首相要解决思想上不重视的问题,改变教师的教学观念,进行引导教学,启发学生进行自主性学习,不断进行动手和动脑相结合的学习。变学生的被动参与为主动探索、学习和动手实践。同时要求教职工对教学内容进行系统设计,并定期进行考核,考核要设计的科学合理,并且应结合实践考核,逐渐建立符合教学要求和学生学习状况的实践考核体系非常必要,要改变当前不利于学生成长的评价方式,科学合理建立完善的评价体系,以此调动学习的积极性与主动性,使学生真正成为学习的主人,促进其全面发展。

二、多样性的教学内容和考评方式,加强设施建设

为了吸引学生进行课程学习,教学内容的充实和引导性非常重要,同时要提高对学生的考评监督,在考评内容上,也同样需要改变单一的学习内容进行单一的评价方式,应针对多样性的教学内容安排多元化评价方式,采取地理科学素养考评和人文素养考评相结合。同时实行教师考评、小组考评及自我考评相结合,过程评价、结果评价相结合,定性评价、定量评价相结合,小组成绩、个人成绩相结合的方式与原则,对学生的德、勤、能、绩等方面进行综合全面评定,只有这样才能切实提高GIS 专业野外实践教学的质量。

为了丰富教学内容,注重学生实践和操作能力,学校需要进行投资建设相应的设施,满足教学需要,除了配备多媒体教学软硬件设施外,还有计算机课程软件配备和 GIS 课程需要的实验室设施,学生需在理论课后去校内实验室使用各种软件或仪器,达到熟练操作的能力,此外,还需要对一些情景模拟的实践活动设施进行投资,辅助教学内容,使学生对知识的掌握更为牢固,并注重实践教学。

三、增加教学实践活动

加强教学实践活动首先应该从师资队伍的建设入手,督促教师形成良好的教学体系,系统的完成教学内容,并能够有效的对教学和实践的目的、方式等进行控制。如果教师不能够敏锐的观察地理环境,不能及时发现一些有益于课堂教学的社会和户外实践教学资源,将不能更好指导学生进行实践和学习。因此,师资队伍需要学校进行投资建设,不断对老师进行培训和考核,加强老师的自身素质,从而给学生提供良好的教学环境。

地理信息系专业实践包括学校内部实践和校外实践、野外实践等。

地理信息系专业实践的校内实践,主要是计算机软件,包括掌握各种GIS 软件及C 语言、C+ +语言程序设计等计算机软件。另外计算机遥感图像处理、遥感原理与应用的上机实习都需要使用 ERDAS 软件,通过对该软件的操作,学生可以掌握遥感原理与方法,学会利用遥感图像提取数据。这些课程是地理信息系统理论教学完成后开展的实践教学环节,是对理论教学的补充与深化,是对学生应用能力的培养,同时,也可以使学生熟悉和掌握一些常用的 GIS 软件,并学会应用这些软件解决实际问题。

地理信息系专业实践的校外实践等实践活动,需要在校外考察大自然,或者带领学生去重点高校听知名教授介绍学科前沿动态、研究课题与研究成果等,使学生了解目前学科的研究动态、研究方法与研究成果。有条件的中职院校还可以带领学生去遥感卫星地面站、卫星应用中心等单位参观,了解卫星概况及覆盖区域,遥感图像的获取、处理、应用等相关内容,加强学生对抽象概念的理解,拓展学生视野。

结语:我国需要具有创新精神与实践能力的复合型人才,因此地理信息系的实践教学也要从学生的综合素质出发对学生进行教育和实践培训。地理信息系的实践教学既要反映新时期社会和经济发展对人才的新要求,也应该是高校教学工作的出发点与归宿。

篇(4)

项目:中南林业科技大学教学教革项目

中图分类号: 文献标识码:文章编号:

Research on Teaching of English for emerging discipline

FU Chun-feng1 CHU Rong1HE Ya-ping2

(1Central South University of Forestry and Technology, Changsha 412004, Hunan, China; 2 Shandong Sport University, Jinan 250102, Jinan, China)

Abstract Resent years, some new subjects had emerged. ESP teaching has some problem such as the course design, the selection and production of course materials, the teaching pattern and the evaluation. According to these problems, this paper presented the teaching pattern of “class teaching, self-teaching, study in use and evaluation”.

Key words:Geographic information system; ESP; teaching pattern

1引言

地理信息系统(GIS)是目前各个领域都在应用的一门新兴学科,该学科及技术主要来源于英语国家,不仅前沿理论、技术以英语体现,从应用角度来说,一些优秀软件仅有英文版。在引进时往往受到语言障碍的制约,严重影响到对新技术的及时理解和应用。因此,GIS专业的学生必须掌握足够的专业英语知识,才能熟练地掌握运用GIS专业知识 。

2GIS专业英语教学的现状

2.1教材难觅

目前GIS公开出版的专业英语教材很少甚至根本没有,大多是任课教师自编教材。教师自编教材往往是汇编一些英文的学术论文,或是选用原版专业文献或是专业书籍的片段。学生使用以后,普遍感到专业词汇太多、句子较长、内容枯燥,因而产生厌学情绪。

2.2教学模式陈旧

调查显示,目前60% 以上的专业英语教师以课堂上逐字逐句讲解课文为主 。在这种教学模式下,整个教学过程以教师为中心,教师扮演知识传授者的角色,学生扮演知识接受者的角色,学生的主动性和积极性受到了限制。听、说、写等综合运用英语能力也很难提高。

2.3课时有限

GIS是多学科的交叉学科,需要掌握的基础知识较多,在总课时有限的情况下,专业英语不能占用过多的课时。大部分高校设置的是30-54课时,与教学大纲规定的100-120个学时相差甚远,使得教学难于展开。

2.4评价方式单一

任何成功的教学都需要有效的评估措施,英语技能测试应包括听、说、读、写四个部分 。而目前,一般的专业英语考试内容仅包括阅读和写作两部分。因为没有听说的考试内容,学生和教师往往对听说训练有所忽视。

3 GIS专业英语教学改革实践

要有效培养学生专业英语运用能力,就必须从教学模式上下工夫。本研究按照“精炼课堂教学,活化课外研学,强化实践教学,完善评价措施”的思路,进行GIS专业英语教学模式改革实践。

3.1课堂教学

课堂教学是实施素质教育的主渠道。本研究的课堂教学主要包括科技英语阅读和专题学习两大部分。专题学习主要有专业词汇及其构词法,翻译基本理论、技巧,专业文献检索,应用写作,GIS最新技术介绍等主题。课堂教学可分三个阶段进行:

(1)初级阶段:英国著名的语言学家D.A.Wilkins指出:“Without grammar little can be conveyed, without vocabulary nothing can be conveyed”。因此,这一阶段的教学重点在专业英语词汇的构词法和专业词汇及术语的学习。由于具有一定的专业特点,一些单词的意思与公共英语中不一样,有些专业术语远远的偏离了单词本身的含义,因此,在专业英语词汇教学过程中要特别注意一些词汇在公共英语以及专业英语中的不同含义。

(2)中级阶段:本阶段重点是培养学生阅读和翻译专业书刊文献的能力。通过前一阶段的学习,学生已经掌握了一定的GIS专业英语基础知识和一定的专业英语词汇量,具备一定阅读和理解专业英语文章的能力。因此,教师不必对课文的每句话都进行精讲。复杂的长句往往是学生学习的难点,课程讲解的重点应放在此类句子上。

(3)高级阶段:专业英语教学不仅应该培养学生掌握一定的专业英语词汇和阅读技能,更重要的是要培养他们掌握用专业英语查找资料,进行交流所必需的方法和技巧。高级阶段要结合专业的特点,侧重英语应用能力的提高。教给学生专业文献检索、应用写作等技能。

3.2自主研学

“外语不是教会的,而是学会的”。在课时量有限的情况下,单靠课堂教学无法达到满意的教学效果。因此,要创造条件引导学生课外大量阅读和积极参加其他各种课外活动、帮助学生选择有效的学习方法,制定合理的学习计划,培养学生的自主学习能力。

(1)自主研学的途径:传统的教学法只有一本教材,以本为本,这必然导致输入的单一性。GIS专业英语缺乏教材,但同时也给了专业英语教师更多的灵活性。网络上大量的英语专业网站资源涵盖了各方面的专业知识,并常常更新,与新技术联系紧密,给师生提供了丰富的学习的材料。教师应指导学生查找与专业相关的网站,让学生学会利用这些资源进行自主探究性学习。在这种查找和学习过程中,突破了地理环境制约,学生在占有大量资料的基础上最大限度地接受信息、感知语言,有效运用专业英语。

(2)自主研学的方法:信息时代提供了众多的知识获取途径,课堂和教师已不再是获得知识的唯一渠道,自主研学、拓展训练、思维创造,给学生创造更加宽松的环境,这是本教学模式改革的核心要义。本研究自主研学主要采用任务型教学法。具体的教学任务被置于循序渐进的情境中来完成,即先向学习者呈现问题,然后针对具体任务展开教学,最后展示学习所取得的成果 。任务型教学方法以小组的形式展开。通过以下四个步骤实现。

布置任务:在此环节中, 教师为学生布置学习任务,带着具体任务,学生完成作业的过程中就有了明确的目标和较好的主动性。例如,在学习GIS专业英语第一单元“A gentle introduction to GIS”时,可以提供“Why is GIS important? ”;“Why is GIS so hot?”;“The Market value of GIS.”等专题的课外作业,要求学生以小组为单位,到课外查找本小组所选专题的材料,并整理自己所搜集的材料。

自主探究:学生在明确了探究的目的、问题后展开自主探究的学习活动。学生利用相关工具收集信息,并分析、加工、评价所获得的信息。在搜集资料的过程中必然会面对大量用专业英语表述的网页或篇章,学生必须首先读懂素材,了解素材的主要内容才能确定它是否符合相关的主题要求。

小组讨论:在教师组织指导下,学生对所获得的素材进行课堂讨论或辩论。在讨论过程中学生拥有大量的语言实践机会,学生由被动转为主动,学习气氛由沉闷变为活跃。此外,不同背景、不同思维方式、甚至不同性别的学生,可以起到互补的作用,尤其是那些胆小、语言表达能力差的学生,小组讨论为他们创设了和谐的氛围,减少了心理压力。这种英语教学法,有助于学生加深对所学内容的理解,尤其对培养学生的英语口头表达能力大有益处。

成果展示与交流:在小组讨论结束后,每个小组推荐一个代表,向全班同学展示本小组的学习成果。然后教师和全班同学参与评价。为了展示成果,学生必须熟悉素材内容,积极地进行思维活动,重新组织语言,用完整而精练的语言陈述和回答问题。

3.3强化实践

专业英语课是一门实践课,运用能力的提高需要靠学生的大量实践。实践的形式多种多样,如即兴演讲、专题讨论等。例如,对于GIS专业来说,使用专业软件非常频繁。行业内使用的最优秀专业软件如ArcGIS、Mapinfo等都是全英文软件。我校GIS专业有包含这些软件的实验室。专业英语教学正好可以利用这一教学设施进行实践教学;另外专业英语实践教学还可与毕业设计相结合,由学生对自己感兴趣的方面进行调研、选题,查阅英文参考资料和文献,并在检索的基础上,着重就所选专题的综述类论文资料进行阅读,并写一份检索报告和英文摘要。这项工作使学生既阅读了专业英语资料,又对毕业设计的程序及文献综述和英文文摘的书写有所了解,也为毕业设计打下了基础。

3.4完善评价

篇(5)

1. 地学研究的重要手段

《地理信息系统》课程是许多地理学科的主干课程,GIS对整个地学界的研究手段与方法带来革命性的变化。GIS是综合处理和分析空间数据的一种计算机技术系统,它将地理空间数据与计算机技术相结合,采用模型分析、综合分析等方法,对资源环境、区域规划、管理与决策、灾害防治等方面的规划、管理、决策及研究提供决策支持。它发展之快、应用之广、影响之深刻是其它地理学科无可比拟的。目前,高等学校的地学类学科大都开设了GIS方面的课程,环境、地质、农业、林业、国土、规划等部门,对GIS也给予越来越多的重视。因此进行地理教学与研究有必要了解或掌握GIS技术。

2.21世纪人才培养的需要

21世纪最宝贵的是人才,培养掌握和应用GIS方面的人才是当前地理教学改革的一个重要方面,作为高等师范院校地理教育专业,我们培养的人才主要是面向21世纪的中学地理教师,而他们的使命又是培养21世纪的建设者,所以开设的课程必须具有代表性和说服力。

二、《地理信息系统》课程教学存在的问题

1.课程设置不尽合理

GIS是一门综合性学科,要求学生具有计算机、数学以及地学的相关知识,尤其是要开设《计算机基础》、《程序设计》、《高等数学》、《概率统计》等课程,但很多高校地理教育专业无法满足相应教师需求或无法安排足够课时,致使学生对《地理信息系统》课程部分教学内容很难接受。

2.软硬件设施不足

GIS是一门实践性很强的学科,实习时数在总课时中所占比例很大,因此在开设课程的同时,需要相应的GIS实验室。实验室所需设备不多,40~50台计算机组成的局域网、一台数字化仪、绘图仪及扫描仪完全可以满足教学和部分科研的硬件要求,软件方面目前用的较多的有中国地质大学的MAPGIS和美国的ARC/INFO系列软件。但在很多高校地理教育专业开设的《地理信息系统》课程都无法保证实践教学的软硬件设施,主要以理论知识传授为主,使得学生学习时枯燥乏味,缺乏激情和动力。

3.教学模式有待改进

在我国应试教育影响下,学生养成了被动的学习习惯,缺乏自主学习的能力和意志,从而造成专业学习的高分低能现象,高校地理教育专业教学也存在“灌输式”教育现象。为了21世纪人才培养的需要,应鼓励学生个性发展、自主学习,相应地,依据学科背景和专业特色,研究和实践新的考核模式势在必行。

4.学生层次不一

学生素质参差不齐,对计算机掌握程度不同,加上文理科学生思维方式以及学习兴趣等差异,致使统一的《地理信息系统》课程教学无法充分发挥学生主动性,教学效果不佳。

三、《地理信息系统》课程教学改革探索

1.善用多媒体技术

利用多媒体技术进行计算机辅助教学是现代高校教育普遍采用的形式。GIS的理论性和技术性要求学生不仅要掌握其理论知识,还要有丰富的实践经验,因此在教学中渗透实践课程非常必要。合理设置实践课程,与课堂教学穿行,使学生深入理解课堂教学中学到的有关GIS的基本理论、基本知识和基本技术方法,并熟悉流行GIS工具软件的使用、掌握软件开发与数据处理等技能。

2.实行多层次教学

根据学生素质差异和爱好,可以把学生分为基本理论、软件开发和软件应用三个层次,这种层次教学模式可以使不同能力的学生各尽所能,各有所获。学生自由分组,在共同完成基本理论课程学习后,以课题小组的形式各自完成任务。基本理论组以掌握GIS的基本理论、基本知识和基本技术方法等为主,主要是为了满足中学地理教学需求,考核方式为闭卷考核或提交学习笔记和GIS相关论文;软件开发组对学生计算机能力要求较高,包括GIS工具软件和GIS应用系统的开发,需增加上机实践的课时,考核方式为提交软件成果;软件应用组要充分掌握一至两种GIS专业软件的使用,并能用GIS专业软件解决和分析地理学中的一些问题,可以制作基本的图件,需增加上机实践的课时,考核方式为制作指定地理专题图。

3.提倡文理分科

地理学在高等教育中属于理科,授予理学或管理学学位。因此在地理学专业招生中,一般只招收理科生,但由于在高中阶段地理属于文科,为适应地理学科综合性和实用性发展的需要,2000年后,我国许多高校地理专业招生纷纷实行文理兼收,这有利于所培养的人才满足就业市场需要。但文理科学生在学习背景、学习方式、学习效果上的差异,使得传统模式的GIS教学无法满足全体学生需求。文科生在接受GIS相关知识上存在难度,但他们的地理基础好于理科生,为平衡这种差异,文理分科教学是最好的选择。

4.强化案例教学

哈佛大学在20 世纪初创造了案例教学法,即围绕一定的培训目的,把现实生活中真实的情景加以典型化处理,形成供思考分析和决断的案例,通过独立分析研究和相互讨论的方式,来提高分析问题和解决问题能力。采用案例教学法,可以提高学生对GIS的兴趣以及应用 GIS 进行综合分析和解决实际问题的能力。实施地理信息系统案例教学,要通过若干个案例设计,把GIS基本概念和基本操作融合,形成一个有序的、多样的案例群,构建一个完整的教学过程,并突出案例的针对性、趣味性、完整性和实用性。

5.促进教学研结合

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中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)11-0135-02

一、引言

与传统课堂型教学不同,专题研讨课(英文为seminar)是一种开放型的教学形式[1]。专题研讨课的开设需要学生掌握一定的基础知识,同时面向具体专题,通常融合课堂讨论、讲台授课、作业、考试等多种形式,其与教师授课、学生听课为主的教学形式不同,专题研讨课的形式更加灵活,师生互动更加深入,学生的参与程度也更深。因此专题研讨课在鼓励研究生发挥主观能动性,培养交流和组织能力方面有较好的作用。

二、国内外现状

在西方特别是美国研究生教育中,专题研讨课是一种较为常见的教学形式。以加州大学圣巴巴拉分校地理系为例,开设了包括Geog 224:Methods of Regional Analysis,Geog 275:Seminar in Geographical Information Systems,Geog 279: Seminar in Geostatistics等多门专题研讨课。这些课程基本都是各领域的知名教授组织授课,为学生开展地理信息科学领域的专题研究提供了很好的启发作用。这种灵活的讨论方式在实际教学效果上却往往比课堂授课更好。专题研讨课并不像基础必修课那样,需要指定教材,执行相对固定的教学计划,并实现相对稳定的考核目标。基本上专题研讨课安排讨论某个领域的最新前沿,因此每年的课程内容都与上一年度的有较大的变化。课程具体安排都是由主讲教授来灵活制定,内容的时效性和重要性因此较好。其次,专题研讨课通常以阅读研究论文为主,少量涉及一定的教材,这样不仅保证了讨论问题的现势性,还可以让学生充分了解不同观点,培养他们辨识阅读和思维能力。专题研讨课与传统课堂授课教学不同的关键在于学生的参与程度大大提高了。每次课由一位或一组学生来组织讨论,这样学生在某种形式上“被迫”对该次课程的讨论议题需要提前进行大量的阅读和思考工作,才能在课堂上较好地引导和组织讨论。每一位学生都有充分的时间和机会与教师和其他学生进行讨论,不同的观点从而可以有效碰撞,有助于师生纠正以前错误的观点、产生新的研究思想,同时培养学生交流和协作研究的能力。

与欧美大学研究生教学相比,国内的研究生教学普遍依赖于课堂授课形式。虽然目前许多学科已经开始探索如何采用专题研讨课形式进行教学实践[2,3],但是在地理信息系统相关学科,专题研讨课的探索还相对较少。传统课堂授课模式下,学生的听课、上课和作业的积极性相对较低。体现在整体教学效果不尽如人意。一方面是许多课程为了照顾部分跨专业学习的学生,较多地重复了本科阶段的教学内容,总体上教学安排较为成就,缺乏更加贴近学科前沿的介绍和讨论;另一方面,课堂授课形式缺乏师生互动,学生不能较好地集中注意力,教师的教学积极性也难以保持。

三、专题研讨课设计

地理信息系统专业研究生在本科阶段应该基本都学习过有关地理信息系统、地图学、计算机程序设计、遥感等基础知识。在此基础上,在研究生阶段,专题研讨课就需要相应地提高深度,选择具体的专题组织学生研究讨论。在实际教学中我们发现,招收的研究生质量差异较大,如果在一年级就安排专题研讨课,部分学生往往难以适应。因此,专题研讨课建议安排在第二学年上学期开设。第二个需要考虑的是选课学生规模。通常面向较广专题,可能吸引较多的研究生选修。如果是交通地理这样较为具体的题目,可能选修的学生较少。为保证每个学生都有机会组织讨论,每个学生都可能在课堂中参与发言,学生数量不应超过20人。同样,为了保证一定数量的交流,学生数量也不应该少于5人。实践表明,8~15人左右可以取得较好的讨论效果。

课程的专题选择方面应遵循两个原则:第一,应是教师较为熟悉的专业领域,这样才能保证教师对专题讨论的掌控,提高讨论的专业水平。第二,专题应该是结合本科或研究生阶段已经学习过的课程,在这些课程基础上选取,否则学生将无法跟上讨论的进展。如在修完电子地图可视化工程后,相应地开设地理可视化中的空间认知方法专题研讨课,让学生深入学习最新的地学可视化技术,鼓励他们设计符合人类空间认知原则的地理可视化方法,是符合教育心理学学生认知发展规律的课程设计方法。

课程的组织方面,第一次课可以由教师介绍本课程的主要内容、目标和安排,帮助选修的学生确定是否选课。此后的课程则可按照具体议题,每次安排一组学生进行讨论课的实际授课和组织。教师应该提前两周左右指定阅读材料,并安排主持讨论的学生。通过让学生参与实际讨论的主持与组织,不仅可以调动学生的课堂参与热情,还可以让他们体验到教师教学的过程,增进师生理解。如果涉及较为复杂的方法,则应让学生在课堂先进行初步的介绍,然后让负责学生引导讨论,教师则负责总结和建议。课程的后半段,也可以让学生建议讨论的议题,进行开放的探讨。课程最后应该就学生自己组织的议题让其完成一项开发任务或专题论文。

四、专题研讨课实施与管理

首先,需要面对的是鼓励学生积极参与课堂讨论与交流。理工科学生课堂发言非常被动,交流的气氛较弱。因此需要采取特别措施鼓励学生参与讨论。关键是要摆脱传统课堂中教师授课、学生听课和记录笔记的形式。这可以从课堂环境的转换做起,即尽量选用圆桌式等面对面的课堂环境。通过隐藏讲台这一教师的权威形式,提高学生发言的自信。教师在实际讨论中,需要鼓励学生的发言与讨论,从正面语言上肯定学生的参与,同时对发言积极和讨论深入的学生给予一定的奖励,逐步激发学生深入探讨专题问题的热情。要特别注意不善于发言的学生,并给予他们专门的发言机会。

在教学资料的准备上,教师应该在课程开始之前发放教学大纲。提前让学生知晓课程包含的内容、需要阅读的资料、组织安排的次序等。可以让选修的学生及时确定是否选课,同时还能让相关学生提前进行准备或提出建议。指定阅读的资料建议难易适中,并具有较好的时效性。阅读资料应该包含必读和选读两个部分,让学有余力的学生能进一步扩展知识面。从教学实践来看,每周的必读阅读量控制在2~3篇外文文献,总阅读量在20页左右比较合适。在教学大纲中,还可以提前安排需要讨论的问题,让学生提前思考并准备,有利于提高课堂讨论水平。

教师的引导和总结是把握课堂教学方向的关键。在每次课程的开始,应由教师首先对需要讨论的议题进行初步的背景介绍,梳理与前次讨论的关系,让学生了解议题在学生发展中的地位。教师应避免过多打断学生的讨论,但是在冷场的时候,应及时调整学生的情绪,进行总结发言,或转换到下个议题。在课堂即将结束的时候,教师应该对本次讨论的进展进行简短总结。对于课堂中争论处理,教师应及时介入,让争论朝着逻辑和理性的角度发展,而不可任之发展为争吵。

图1描述了专题研讨课设计、实施的流程,这是一个教师与学生共同努力完成的循环改进过程。通过与最新科研前沿的融合,体现了教学相长、教学研究互相促进的目的。

五、小结

专题研讨课对促进学生加强专业素养的学习、提高学生研究兴趣和引导学生选择合理的研究课题都有较多的帮助。未来我们希望能通过实际教学来逐步推广这种教学方法,推动学科建设和科学研究的进步。

参考文献:

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中图分类号:G623.45 文献标识码:A 文章编号:

引言

随着全球信息共享的逐步实现,国际化交流越来越多,英语早已成为大学生必须掌握的基本技能之一。除了基础英语教育,专业英语在高等教育中的重要性日益凸显。作为一门语言教学和专业课教学相结合的课程,专业英语是英语听、说、读、写等综合能力在专业领域的应用,即具有专业课的特征,同时也是大学英语教学的延伸和扩展,是学生扩展专业知识、了解国外先进技术、提高英语应用水平重要途径。教育部在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》指出要“积极推动使用英语等外语进行教学”,并明确提出要优先在高新技术领域的生物技术、信息技术等专业开展外语教学。

地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的信息系统,该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决各种复杂的规划和管理问题, 其应用领域十分广泛,是信息技术的一个重要分支[1]。作为一门交叉学科,地理信息系统的发展与相关学科的发展密切相关,尤其受到计算机通信网络技术迅猛发展的促进,学科体现出发展速度快、内容更新快的特点[2]。美国、加拿大等国家因为信息技术的先进以及地理信息系统发展时间较长,该专业的发展水平超过我国,其前沿理论、先进技术等最先以英文体现,学生只有重视专业英语的学习,不断提高专业英语水平,才能追踪本学科的国际发展动态和专业前沿技术,提升专业能力。

《地理信息系统专业英语》教学中实施“自主学习模式”的必要性

《地理信息系统专业英语》在本科教学工作中越来越受到重视,就目前而言,其教学存在以下特点:

学科交叉性强,知识点诸多

地理信息系统具有很强的学科交叉性,融合了地理学、空间科学与技术、计算机科学与技术、遥感科学与技术、测绘科学与技术以及管理科学等众多学科的最新科学理论与技术成就,交叉的学科间差距大,知识点分散,涉及课程多且繁杂。在《地理信息系统专业英语》教学中,也需要讲授相关学科基础知识,学生需要掌握的基础知识诸多,加大了授课难度。

课时有限

由于地理信息系统是一门交叉学科,需要掌握的基础知识较多,在总课时有限的情况下,专业英语不能占用过多的课时,大部分高校设置的是30-54课时[3]。如此有限的课时导致专业英语的教学难以深入开展,大部分内容只能浅尝辄止,完全只依靠教师在有限课时内的课堂教学来提高学生专业英语水平是很困难的。

学生个体差异性明显

《地理信息系统专业英语》的学习者之间存在明显的个体差异 [4]。一方面,授课班级学生的英语基础存在差异。有些学生英语基础扎实,可以较为轻松地跟上教师授课节奏,与教师在课堂上自由交流;有些学生英语基础较薄弱,欠缺英语听说能力和阅读理解能力,难以在课堂上当堂理解消化教师授课内容。因此,课堂教学中,授课内容难度较难平衡。如果难度稍大,会打击基础薄弱同学的学习兴趣;如果难度稍小,会影响基础扎实同学英语水平的提高。另一方面,地理信息系统专业英语涉及到了多学科领域知识,如遥感、GPS、测量、地理学等,每个学生都有自己的领域兴趣点,需要让学生找到自己的兴趣点有针对性地进行学习。

基于《地理信息系统专业英语》的以上几个特点,单纯依靠课堂教学要解决内容多、课时少、学生差异性大等问题是不可能的,需要在教学过程中实施“自主学习模式”,引导学生重视专业英语,培养学生的主观能动性和自主学习能力,创造一种自主学习的教育环境,让学生自主学习专业英语。

自主学习模式是学习者在总体教学目标的宏观调控下,在教师指导下,根据自身条件和需要制订并完成具体学习目标的学习模式[5]。该学习模式需要学习者具备自主学习的能力和教育机制提供自主学习的空间,即自主学习的能力和自主学习的条件。自主学习的能力是指由学习者的学习态度、学习能力和学习策略等因素综合形成的一种主导学习的内在机制;自主学习的条件是指学习者对自己的学习目标、学习内容、学习方法以及使用的学习材料的控制权。在该教学模式过程中,最为关键的是要充分突出学生的主体地位,激发学生学习的主动性和自主性。

《地理信息系统专业英语》实施“自主学习模式”的策略

在《地理信息系统专业英语》教学中,要以学生为主体,构建学生自主学习的良好课堂氛围,创设有利于学生发现和探究的学习情境,使专业英语的学习成为一个积极主动的过程,从而充分调动学生自我探究、分析、发现的积极性[6]。

课堂上培养学生学好专业英语的信心

尽管我国一直十分重视英语教育,然而据英孚教育的全球《英语熟练度指标报告》,在亚洲12个国家和地区中,中国大陆在亚洲区域排名倒数第二。很多学生对英语有抵触情绪和排斥心理,认为自己连基础英语都没学好,更不用提学好专业英语了。学生学习兴趣索然会致使课堂气氛死气沉沉,严重抑制了教师的活跃思维和授课激情,大大影响了教学效果,造成一种恶性循环。因此,在专业英语的授课过程中教师要注意互动,提供不同难易程度、且与专业相关的话题(比如:My Hometown, GIS in My Daily Life, How I Arrived at the Campus in the First Day),让学生自主选取自己感兴趣的话题进行口头演讲,让其从开口说简单的英文开始,培养一种自己能学好专业英语的信心,激发学生课后自主吸取相关信息的主动性。

课堂教学中开设自主学习环节,创设自主学习活动的情境

在教学中,尝试鼓励学生来组织教学内容上课,让学生分成小组集体参与备课,学会自我设计学习方法,再让同学来进行讲评。课程开始前,让学生以小组为单位搜集与专业相关的话题的资料,比如学习GIS的应用(The Application of a GIS)相关章节内容时,可以让学生组成项目组自主搜集不同领域的GIS系统(包括文字、图片、程序等),制作英文PPT,让本组学生作为一个项目团队用英文来介绍与推销本组的GIS系统,讲述本系统的设计思路、应用功能等。同时,教师和其他组的学生作为相关行业的潜在客户,用英文咨询项目组,了解所推销的系统是否值得购买,对得到最多买家的项目团队进行表扬。这样的教学环节能形成师生互动、生生互动,从而建立起以学生自主学习为主体的课堂环境,增加了课堂的趣味性,激发学生的学习兴趣,培养一种在课堂导向下的自主学习环境。

在软件学习中自主学习英语

GIS主流软件中,如ArcGIS、ENVI等都是国外开发的,这些国外软件还有计算机编程语言都依赖于英语,其技术文档和资料都是英文的,其本身就是一种简化的英语形式。在课堂上利用案例式教学方法,给出多个实际案例,通过解决实际问题来引入每一个概念,要求学生自主通过软件帮助文档、软件技术支持网站等工具来学习软件使用与计算机编程,时刻跟踪GIS 专业的最新研究成果,从而扩大学生的专业知识面。专业英语的实际应用一方面有利于学生掌握GIS软件的最新技术发展,提升专业能力;另一方面更能有效促进学生学习兴趣和理解能力,让学生在课后主动学习专业英语。

根据学生的个体差异组织课后学习任务

不同学习者的英语基础与感兴趣领域是不同的,自主学习模式要满足不同学习者的需求。因此,授课教师要充分认识学生个体间存在的差异性,并基于该差异性有针对性地给出不同的课后学习任务,让学生根据自己的具体情况自主选择课后学习任务,以满足不同学习者的需求,提高学习效果。对于英语基础较为薄弱的学生可以布置一些与书本知识联系紧密的学习任务,重点是对课堂知识的消化与巩固,比如书本中材料的阅读;对于英语基础较为扎实的学生可以布置一些延伸性的学习任务,重点是对课堂知识的拓展,比如《科学》、《自然》等权威杂志上地理信息系统相关科技论文的解读。

借助网络平台丰富自主学习途径

网络平台上有着丰富多样的学习资源,学生可以利用这些资源开展专业英语的自主学习。教师可以给学生推荐一些国外的网络学习资源,如GIS数据下载网站、GIS论坛、GIS教学网站等,学生可以课后自主查阅相关学习资源,与国外的GIS学习者开展交流。当学习GIS的数据(The data of a GIS)时,要求学生去国外的网站上下载GIS数据,能让学生课后主动去接触国外的GIS资源,丰富学习途径,学以致用。

结语

在地理信息系统专业英语的教学中,要克服其课时短、授课难度大的现状,提高教学效果,必须要改变以往教师课堂上“满堂灌”的教学方式,实施以学生为主体的自主学习教学模式,结合课堂和课后时间,培养学生的自主学习能力。这种教学模式一方面营造了课堂上的自主学习环境,能发挥学生在课堂上的主体性,改变了单纯教师讲解范文的单词术语及范文翻译的枯燥授课环境,丰富了课堂教学环节,能提高了学生的学习兴趣;另一方面,在课后将专业软件学习与专业英语学习贯穿起来,并根据学生的个体性差异组织课后学习任务,让学生以自己的方式自主地完成感兴趣的语言学习任务。通过在课堂教学环节和课后学习环境中确立学生主体地位,调动“教”、“学”双方的积极性,能使教学模式朝个性化学习、自主式学习的方向发展,有效提高地理信息系统专业英语的教学效果。

参考文献:

[1] 袁博,邵进达,李明峰.地理信息系统专业双语教学的实践与探索[J].矿山测量,2006,(4):70-72.

[2] 明冬萍. GIS 专业英语课程教学方法研究[J].测绘通报,2012,(3):105-108.

[3] 晁怡,郑贵洲,郭纪元.地理信息系统专业英语的教学与改革研究[J].测绘通报,2007,(4): 75-77.

[4] 邹凤琼,黄秋文.GIS专业英语教学个体差异研究[J]. 牡丹江教育学院学报,2006,(06):105-106.

[5] 程晓堂.论自主学习[J].学科教育, 1999,(9): 32-35&39.

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二、GIS专业本科生创新能力培养的制约因素

目前,国内高校在GIS专业本科生自主创新能力培养方面总体处于摸索阶段,尽管或多或少地为学生提供了各种载体和平台,但尚未从根本上突破传统的教学模式。总体而言,制约GIS本科生创新能力培养的包括:

1.与国际水平相差较大,知识获取滞后

了解领域内的研究现状与趋势是进行创新的前提,进而才能从中发现问题,寻找创新点。GIS起源于加拿大,美国、欧洲、日本发展迅速,在该领域处于引导地位。虽然近二十年来我国也取得了显着的成绩,但总体水平仍与欧美发达国家有一定差距。由于外语水平有限,教师不能及时地追踪国外最新研究成果,导致学生接收新知识的途径减少,无法及时掌握研究前沿。此外,现有的GIS相关教材较多,其中的基本概念、经典理论和方法等内容大同小异,各编者会根据自身所做实际科研工作完成教材中案例教学内容的编写。但所做工作从项目立项、实际开展到成果发表、出版成册,通常要经历2-5年左右的时间。因此,教材内容的时效性难以保证,不能够反映最新的动态,而这部分内容恰恰是教材中最能够引发学生学习兴趣的部分。

2.学习主动性不足,创新意识不强

我国的教育模式和国外先进教学模式的根本区别就在于是否鼓励学生个性发展,自主学习[6]。兴趣是调动学生学习积极性最好的东西,更是进行创新的主要源动力之一。传统的教学注重理论讲授,多为“老师讲,学生听”的填鸭形式,缺少启发式和讨论式教学,势必压抑学生独立性和创造性的发挥[7]。限于现有的学生考核体系,学生被动地接收书本上的知识,不求甚解,严重缺乏对现有知识的质疑和发散性思维。

此外,仍有一部分学生将考试及格作为学习的主要目的,对书本上的知识死记硬背,没有独立思考的过程,难以应用专业知识解决实际问题。如,目前尚有一部分本科生毕业设计题目由指导老师提供,学生只需选择题目,对选题的意义、数据的来源及处理等问题缺乏思考,最终只是机械地完成工作,老师怎么说就怎么做,整个过程对老师的依赖程度很大,没有达到锻炼的目的。

3.动手能力较差,阻碍创新实践

GIS专业培养的人才,不但要有一定的理论基础,而且要具备不同层面的实际动手能力。学生中存在创新的主观愿望,但不知道如何去创新,他们在直觉思维能力、逻辑思维能力、联想思维能力、发散思维能力、逆向思维能力等方面都还比较稚嫩,需要加强培养和锻炼[8]。

此外,大部分学生实际动手能力欠缺,缺乏创新技能,即便有了好的想法,但不具备实现的途径,逐渐失去了信心与热情。在上机课上用软件进行图像数据处理时,学生只要按照老师说的输入几个参数、点几下鼠标就能得出分类结果,但大多数学生缺乏主动性,不去探究点击鼠标的背后是怎样的原理、怎样的算法。本科阶段学习的一个重要目的是要知其然且要知其所以然,只有主动地多问一些问什么,多思考、多动手,才能真正把知识应用起来,把软件当成一个工具,而不是为了用软件而用软件。

三、对策与建议

1.创造接触新知识的平台和途径

鉴于书本知识更新较慢的现状,GIS专业教师需及时追踪本领域最新国内外动态,补充到教学内容中来。如,在幻灯片中增加时效性较强的内容,带动学生讨论;向学生介绍国内外认可度较高的专业网站和论坛,引导学生自主学习;推荐领域内的 经典文献和最新研究成果等,让学生及时了解学科前沿。根本目的是使学生接收新知识的来源多元化,做到“眼观六路,耳听八方”。

“授人以鱼,不如授人以渔”,为使学生具备创新的意识,最为重要的是帮助学生建立自主发现问题、解决问题的思维模式。我学院针对本科三年级学生开设了科技论文写作与专业文献检索课程,教会学生文献检索的基本方法,综述和研究论文的写作要求,让学生自己检索并阅读文献,初步掌握学科动态。对于有能力的学生,教师可以推荐其阅读英文文献,不仅能了解国外最新学科动态,还可以提高自身英语水平。相应地,学生要花时间、花精力认真阅读,并写读书笔记。

此外,鼓励学生多去听讲座,听各类讲座。科研创新工作强调学科间的交织与借鉴,让学生不要局限于自己的专业,而要拓展视野、开阔思路,这有助于创新想法的形成。

2.教学方法改革,提高学生创新主动性

现代教学模式强调学生的主观能动性,教学要以学生为中心,使学生处于主动的地位。教师应当结合实际,不断完善教法、提高教学水平,调动学生的积极性。我校定期举办教师授课、说课竞赛,鼓励教师间的技能切磋和经验交流,最终作用于学生,产生积极影响。此外,我院探索性地进行了本科生导师制的尝试。学生选定导师后,可以尽早地了解到导师在做什么研究工作,为什么做,怎么做,并逐渐熟悉科研工作的基本流程、概念和一些具体环节。吸纳有能力的学生参与导师的研究项目,在导师的引导下,他们可以自主地完成小任务,并尝试发现新的、尚未解决的新问题。

篇(9)

作者简介:华(1976-),男,湖南岳阳人,湖南城市学院市政与测绘工程学院,讲师;杨冰(1981-),女,湖南益阳人,湖南城市学院通信与电子工程学院,讲师。(湖南 益阳 413000)

基金项目:本文系湖南城市学院教改课题(湘城院发〔2011〕46号序号17、湘城院发〔2010〕16号序号17)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)19-0058-03

随着地理信息系统(即“GIS”)行业春天的来临,我国成为全球GIS专业开设最多的国家,共有100多所高校开设了GIS专业,这也使得GIS行业竞争变得日益激烈,高校生源不断减少,过去依靠外延式发展的二本院校必须注重于内涵建设才能发展壮大。依据社会发展对人才的需求,挖掘自身的优势,选择适当的专业进行重点建设就成了二本院校发展的重要思路。[1]地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是在计算机软、硬件支持下,采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示空间物体的地理分布数据及与之相关的属性,并以回答用户问题等为主要任务的技术系统。[2]作为一种信息技术,GIS具有工程学科特征、工具学科特征和横断学科特征三大特征,在地图制图、城市规划、矿产资源评价、环境监测、交通指挥等领域广泛应用,市场对GIS专业人才的需求旺盛。[3]因此,对湖南城市学院GIS专业进行战略分析具有重要的现实意义。本文试图运用SWOT 分析方法,通过对湖南城市学院GIS专业的发展情况进行全面剖析,调整发展战略以适应新的形势。

一、湖南城市学院GIS专业SWOT 分析

SWOT分析方法是一种根据企业自身的既定内在条件进行分析,找出企业的优势、劣势及核心竞争力之所在的企业战略分析方法。SWOT分析把企业内外环境所形成的机会(opportunities)、风险(threats)、优势 (strengths)、劣势 (weakness)四个方面的情况结合起来进行分析,以寻求制订适合本组织实际情况的经营战略和策略的方法。借鉴SWOT分析方法在企业竞争分析与战略研究中的成功应用,将其用于学科专业发展战略研究。

1.湖南城市学院GIS专业发展的优势

(1)教师组成结构合理,优势互补,相互团结。GIS专业教师由中年和青年教师组成,副教授1名、讲师4名、助教1名,其中1名具有博士学位,2名为在读博士,2名教师为国土资源信息工程专业,3名为GIS专业,1名为地理学专业。按课程体系分类,1名教师主攻遥感,1名教师主攻数字摄影测量,2名教师主攻GIS开发,2名教师主攻地理信息系统,较好地完成学校安排的教学任务。GIS专业的教师在上课之余,以各种形式指导学生的学习,帮助学生,表现了高度的任劳任怨、团结互助的精神,如通过实施大学生导师制使GIS专业学生的考研录取率超过17%,高于学校的平均水平。

(2)以测绘为依托,学生好就业。湖南城市学院GIS专业主要服务于城市建设,是以测绘工程为依托而发展起来的,专业课程设置中有一半的课程为测绘类课程,使学生不仅能在GIS行业就业,而且能在测绘行业就业,使GIS专业的学生就业率在90%以上。

(3)学生人数少,好管理。湖南城市学院GIS专业每年招生1个班,不超过50人,这就使得所有GIS专业班都由专业教师担任班主任,能够及时了解学生的思想和学习情况,更好地为学生服务。

2.湖南城市学院GIS专业发展的劣势

(1)教师人数少,缺少学术带头人。GIS专业只有6名教师,只能勉强维持日常教学,没有实验室专职教师,所有实验室设备由任课教师负责维护,增加了教师的负担。由于教师人数少,每位教师的授课任务都很重,没有多余的时间和精力进行学术研究,同时由于缺少学术带头人,不能形成团队,知识更新较慢,不能适应社会发展的需要。

(2)学生学习风气差。湖南城市学院GIS专业学生学习风气差主要表现在以下几个方面——缺课迟到、上课不认真、不主动自习、考试作弊等,导致的后果在表象上是考试成绩差、挂科多,其实质是学生综合素质的下降。

(3)课程设置不合理。湖南城市学院GIS专业的培养目标是按GIS和测绘两条腿走路的方针进行设定的,即为了保障学生的就业,使那些不能在GIS行业就业的学生能够在测绘行业就业,这样在课程设置时GIS和测绘的专业课程各占一半。由于GIS专业课程不全面,特别是开发类课程不足,导致的后果是学生的专业知识不全面、不系统,对GIS的应用认识不够,实践能力不强,特别是开发能力差,这就使得GIS专业的绝大部分毕业生只能胜任地图编制、数据管理等GIS 应用与维护的工作,而在此领域不能就业的学生就只能进入测绘及其相关行业,只有极少数学生能够进入GIS系统设计和GIS软件开发等中、高层次的GIS领域就业。这样湖南城市学院GIS专业的学生与其他学校GIS专业的学生相比其专业素质较差,而测绘知识又没有测绘专业学生的扎实。

3.湖南城市学院GIS专业发展的机遇

(1)社会急需GIS专业功底扎实、动手能力强的复合型技术人才。随着互联网技术的迅猛发展以及社会各界对于以地图为代表的空间信息需求的不断增长,地理信息产业迎来了一个高速发展时期。据中国地理信息产业协会最新统计数据显示,2012年我国地理信息产业总产值已突破2000亿元,增长率超过30%。到“十二五”末,这个数字还有望超过4000亿元。地理信息产业的迅速发展必然需要大量高质量专业人才的不断加入。虽然中国对GIS专业人才的总需求量在逐年增大,但并不缺少操作性的低端人才,最缺乏的是非常专业的、综合性强的、懂技术又懂应用的、甚至还会对外交流的中、高端人才。2009年,通过对ESRI公司中国员工的调查,72.41%的员工所学专业为GIS,48.28%的员工从事GIS软件二次开发,6.9%从事软件底层开发,其他技术类工作占34.48%。

(2)领导重视。从2012年开始,GIS专业逐步获得了学校领导的重视,自成立湖南省普通高等学校城市规划信息技术重点实验室以来GIS专业的教师都加入了实验室,并且根据学校发展的需要逐步将GIS专业与城市规划相结合。

4.湖南城市学院GIS专业发展的威胁

(1)众多学校开设GIS专业。2000年,全国有37所院校设立了专门培养GIS人才的专业;2002年,这个数字翻了一番;据教育部的《2012高考招生专业名录》数据显示,全国目前共有近160所高校开设了GIS专业,而开设相关专业的教学单位则有近千家。因此,此类毕业生总量也在不断攀升,竞争更加激烈。

(2)用人单位对二本高校毕业生存在就业歧视。从过去的精英式高等教育转变为现在的大众式教育,给了更多人接受高等教育的机会,但某些用人单位在招聘人才时首先看重的是211、985等一本高校的毕业生,对二本高校毕业生存在各种就业歧视。

5.湖南城市学院GIS专业发展战略分析

综合考虑系统自身的优势和劣势及其外部环境的机遇与威胁,即分别实现优势因素与机遇因素、优势最大化与威胁最小化、劣势最小化与机遇最大化、劣势最小化与威胁最小化的不同组合,进行SWOT矩阵分析,以此作为制订湖南城市学院GIS专业发展战略的依据,如表1所示。

二、湖南城市学院GIS专业发展战略实施

湖南城市学院GIS专业与其他专业相比是一个弱势专业,与我院其他3个专业比较,不仅教师和学生的人数最少,就业率也没有测绘工程、给水排水等专业好,正是由于存在这些不足,使得GIS专业发展潜力巨大。

1.以市场需求为导向,培养GIS专业人才

以市场需求为导向,适时地对本专业的教学计划及实习内容与教学方式进行调整和修改。通过用人单位建立长久而紧密的联系实时了解用人单位对专业人才的要求,调整教学计划与教学方式,及早解决市场需求与GIS人才培养的矛盾。通过调查,现在市场急需大量GIS应用型开发人才,而操作型低层次人才相对饱和,因此可通过加大对学生开发设计能力的培养,以适应市场的变化。

2.与学校的发展目标保持一致,快速壮大自己

学校的发展目标是培养为城市和区域经济社会发展服务的应用型高级专门人才,把学校建成特色鲜明的地方性高水平大学。因此,必须把服务于城市作为GIS专业发展的基础。通过与测绘工程、城市规划等其他专业进行教学与科研方面的合作实现多学科的融合与交叉,满足市场GIS人才多领域、多层次的需求。目前,必须抓住建设湖南省普通高等院校城市规划信息技术重点实验室的有利时机,积极参与实验室的建设,争取学校各级部门的支持,在教学、科研上同时取得突破,快速发展壮大自己。

3.建设具有城市特色的GIS专业

现在开设GIS专业的高校超过160所,那些GIS专业发展得较好的学校都具有极其鲜明的办学特色,没有特色就意味着落后,在竞争中将处于不利地位,因此根据湖南城市学院的实际情况,必须突出GIS专业的城市特色。以此为指导,在教学中倾向于3S技术在城市建设、管理中的应用,特别是城市规划中的应用,如城市景观组分与格局变化动态数据采集、空间发展规划调控等。

4.注重动手能力的培养,提高学生的职业素养

学生动手能力差,不能熟练掌握GIS工具软件的操作,不能掌握运用GIS工具进行各种综合分析,特别是编程能力差,使得学生很难满足GIS行业对中、高层次人才的需求。通过实践,采用导师制的形式,指导学生参加大学生创新性项目,相比课程设计和实习更能提高学生的动手能力和创新意识,是一种提高学生职业素养的有效方式。

5.引进适合专业发展的人才,建设高水平的教师队伍

要发展就必须要有人才,教师理论水平如何对学生能力的培养至关重要。与我院其他3个专业相比,GIS专业的教师最少,没有专职实验教师,除了本专业的课程外还要承担测绘工程、城市规划、城市管理等专业的授课任务。在繁重的授课压力下,教师没有时间和精力进行再深造,更谈不上科研了,限制了自身的发展。因此,建设高水平教师队伍的前提是要有适合专业发展的人才,这样教师才能及时掌握GIS发展和应用的最前沿,不断充实自己。

6.从严治教,改善学习风气

GIS专业学生学习风气不好,原因有多个方面,主要有:整个学校的学风不好,GIS专业学生受其影响,这从晚自习的情况可以体现出来,特别是高年级的学生很少参加晚自习;考核不严,首先是监考不严,某些学生能够通过作弊获得成绩,某些老师担心课程及格率不高,降低授课难度或变相给学生透题,还有部分学生不在乎挂科,他们相信学校最终能够让他们毕业。因此改善学习风气的有效办法是从严治教,将学生的平时表现纳入到期末考核中,在晚上为学生开设选修课指导学生学习,不以及格率来衡量教师工作水平,从严监考,把好考核关。

7.完善课程设置

GIS是一门交叉学科,决定了其课程设置也是交叉的,跨学科的课程占有相当的比重,而作为一个专业应突出GIS专业课程的主体地位,不能喧宾夺主。增加计算机编程方面的课时,加大实验、课程设计、实习等实践课时的比重,提高学生的动手能力。从整体上构建课程体系,明确每门课程的性质、地位及与其他课程的关系。

8.引进激励机制,激发教师的工作热情

从教学、科研、获奖情况、教研室工作等方面对教师打分,按照所得分数给予适当奖励。以完成学校规定的基本教学与科研工作量以及学校、学院和教研室安排的各项工作任务为合格,对教研室目标管理工作有重要贡献的教职工给予奖励。通过激励机制的引进,在教师中形成一种既有竞争又有合作的良好氛围。

9.加强科研,实现教学相长

教学的发展离不开科研,科研是为教学服务的,在保证教学不受影响的情况下应大力发展科研。湖南城市学院GIS专业与其他专业相比,不管是论文还是项目上都处于落后地位,除教师教学任务重外,最重要的原因是没有形成科研团队,难以出成果。因此在明确研究方向、找到突破口后,在学术带头人的带领下形成科研团队,在科研上取得突破,实现教学相长。

参考文献:

[1]吴锦峰.基于SWOT 分析的市场营销专业发展对策研究——以武汉纺织大学为例[J].武汉科技学院学报,2010,23(5):54-57.

篇(10)

GIS专业课程体系一体化改革的培养目标,即能力培养一体化,设计、应用与开发型人才培养一体化。GIS专业学生能力结构体系包括基础理论、GIS软件使用与数据获取、程序设计与GIS二次开发、GIS工程建设、空间建模分析及应用、GIS前沿六个方面。地理学知识作为基础理论部分,具有十分重要的作用,基础理论知识的构建深度决定了GIS软件使用与数据获取等五个方面的高度。由于GIS的学科综合性,不同高校对GIS专业定位的差异,体现在专业能力培养方面侧重的不同,而同样是工科定位的由测绘类专业为依托的院校,在GIS本科专业地理学基础理论课程设置方面也存在着差异,见表1。

从表1可以看出,桂林理工大学的地理学基础理论相关课程较少,尤其体现在自然地理学课程。东华理工大学自然地理学课程较多,而人文地理学课程则较薄弱。相对而言,武汉大学开设的课程丰富,自然地理学和人文地理学课程数量相当。总体来看,课程开设以选修课为主,必修课为辅。

依托测绘类院校的专业在课程中突出了测绘遥感类专业基础的课程,反映出他们在测绘学教学方面的师资优势和认同,因此,GIS教育工作者在强调和凸显自己的优势和特色的同时,更应该重视应有的专业基础课程。根据GIS专业人才培养目标,应该加设、调整和优化地理学基础理论相关课程设置,完善GIS专业课程体系。在夯实基础知识与理论知识的基础上,培养学生创新能力、探索能力、动手能力和社会能力,形成全面发展的GIS专业人才。

二、剖析教学对象,设定教学计划

《地理科学概论》是桂林理工大学GIS专业的专业必修课程,授课对象为大二学生,而GIS专业的生源均为高中理科生,地理基础知识较差。《地理科学概论》课程设置为48学时,相对其它专业课程,课时较少。根据学习状况调查,部分学生学习目的不够明确;大部分学生没有形成自己的学习方法;专业选择存在盲听盲从现象;学习自主性缺失。因此,基于授课对象地理知识较差、学习自主性缺失等现状,应适当增加《地理科学概论》课程学时数量。

三、分解教学内容,设计教学方式

地理科学导论应该更强调或侧重于“引导”和“导入”,着重于地理科学研究之前的知识性和思想性的准备工作。桂林理工大学选用的教材为白光润编著的国家级“十五”规划教材《地理科学导论》。教材可分解成五部分内容:①地理科学的基本问题、发展简史、学科体系及研究方法;②地图认知;③地理空间;④对于环境问题、生态问题、可持续发展问题等热点地理学问题;⑤地球系统及宇宙空间。

著名教育哲学家Martin Buber认为,教育过程中“教”、“学”双方是一种“我―你”关系,实质应该是一种互相对话、包容和共享的互动关系,根据课程内容巧妙设计和运用恰当的教学方式方法十分必要。任何一种教学方法都有优势和局限,有其运用条件和适用范围。单一的刺激容易形成疲劳,会使学生情绪低落、注意力分散,加重学习心理负担。在对教学内容分解的基础上,应结合各部分内容特点并取各教学方法所长,设计合理多样的教学方式。

第一部分,地理科学基本问题、发展简史、学科体系及研究方法,采用多媒体教学方式。将文字、图形、图像、声音、动画、影像等多种媒体素材以课件形式,形象、直观地展示教学重点,增强教学感染力,调动学生的视觉和听觉,多角度的知识表达,使学生更好地接受和领会所学知识,也使教师更方便、科学地进行教学规划。同时,有条件的高校可适当利用网络教学平台,丰富教学内容,亦可自由安排学习时间和进度,还可实现教师在网上教室与师范生进行沟通,随时掌握学习动态。

第二部分和第五部分,地图认知和地球系统及宇宙空间。GIS专业已在地图学等相关专业课程中进行过系统学习,基本具备对地图认知和地球系统及宇宙空间理解的能力和素养,针对该部分内容,采用复习式教学。

第三部分,地理空间。地理空间是了解地球表层空间的基础,针对学生基础较弱的现状以及地理空间的内容与现实生活结合比较紧密的特点,采用案例教学法。通过具体案例的讨论和思考,激发学生学习兴趣,引导学生思考,特别注重分析探索真知的过程。如学习区位理论时,教师可先抛出问题,引导学生增进对问题的认识,从课堂的交流讨论中提高对问题的洞察力,在理解和认知区位理论同时,学习理论研究的思维方式和探索过程。

第四部分,热点地理学问题,采用项目教学法。教师将学生分成若干小组,采用小组任务方式讨论地理学热点问题,引导和鼓励学生将所学GIS知识应用到解决地理学问题中,以GIS技术演绎、预测或解决问题为任务,调动学生所学GIS专业编程知识、GIS软件操作技能,小组成员共同制定计划、合力完成项目任务。

四、优化教学质量,完善评价体系

本校GIS本科专业脱身于测绘学科,原专业教师全部来源于测绘工程专业教师。为优化教学质量,必须加速教师专业知识更新。可通过多种途径提高GIS教师团队素质,一是提高原有教师教学质量:鼓励并创造机会到国内外相关院校培训、进修或访学,学习新技术、掌握新方法;邀请国内外著名专家学者来校交流座谈;鼓励校内教授、博导等优秀教师进行专业基础课的教学或参与教学课件制作,向年轻教师传授经验;鼓励教师进行科研,以科研促教学,优化教师的知识结构。二是合理利用外部优势资源:调用校内地理学相关学院教师资源;在政策、方针等方面提供优惠,控制教师“近亲繁殖”,合理引进外校优秀师资。

在优化教学质量的同时,进一步完善教学评价体系,尤其是学生评价体系。学生评价体系是高等学校人才培养工作中一个具有导向性的因素,其目的在于客观反映学生综合素质的发展状况,并引导学生向指标体系所要求的方向努力。通过学生评价体系,鼓励和鞭策教师不断优化教学方式方法,达到以评促优之目的。

篇(11)

“信息管理与信息系统专业”(以下简称为“信管专业”)是“管理科学与工程”的下属二级学科,其核心课程体系无论在教学内容还是在教学方法上,都带有非常明显的工程性特点,但在目前的教学实践中存在着学生积极性不高、教师教学能动性不足、教学水平不尽如人意、教学效果和教学质量不高等问题。

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,是由麻省理工学院等4所国际一流工科大学发起并创立的、我国教育部大力倡导的先进工程教育模式。目前,汕头大学走在工程教育改革的最前沿,提出了EIP-CDIO工程教育理念。文献[4]针对中国学生的特点,提出了基于兴趣和自主的CDIO教学模型IACDIO。文献[5]把CDIO人才培养理念引入到课程建设中,提出了基于CDIO的“软件工程”课程建设方案。

CDIO代表构思(coneeive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)。CDIO工程教育模式倡导工程教育应该以项目的CDIO全过程为载体,将实践与课程有机地联系在一起。通过项目的研发过程,使学生掌握工程基础知识,提高个人能力、人际团队能力和工程系统的适应与调控能力。在“如何培养人”方面,CDIO采用了建构主义教育理论,并通过CDIO的12条标准指引工程教育的实施方法,这12条标准从基本理念(标准1:背景环境)、培养目标(标准2:学习效果)、课程体系(标准3:一体化课程体系;标准4:工程导论;标准5:设计实现经验;标准7:一体化学习经验)、自主学习模式构建(标准8:主动学习)、师资与环境保障(标准9:教师工程能力;标准10:教师教学能力;标准6:工程实践场所)和考核与评估(标准11:学生考核;标准12:专业评估)等各个方面指导工程教育的实践,围绕培养目标一体化而实现工程教育的培养目标。

针对信管专业工程类课程群教学中存在的问题,我们分析了信管专业的工程性特点,并基于CDIO的12条标准,从培养目标、课程群组织架构、自主学习培养模式和学习考核体系等4个方面提出信管专业工程类课程群建设方案。

1.信管专业的工程性特点

信息系统是实施信息管理的基石,信息系统的开发与设计是信管专业知识架构的核心,而信息系统的开发与设计所采用的方法学和过程都借鉴了工程化思想,即要以工程理论、原理、方法和技术来指导信息系统的分析与设计过程,因而使得信管专业的人才培养体系带有一定的工程性特点。

在培养目标上,信管专业所培养的人才应该具有工程人才的知识和能力。实际上,信管专业毕业生就业后所从事的也多是信息管理工程师、软件开发工程师、软件实施工程师、软件测试工程师等工程类职业。

在教学内容上,信息系统的分析与设计是信管专业知识架构的核心,其相关课程与实验、相关课程设计构成了信管专业工程类课程群。如表1所示是信管专业工程类课程群主干课程,显示了各课程及其在信管专业人才培养中的作用和定位。其中,“软件工程”是整个课程群的核心,它提供信息系统的分析与设计的方法论,也就是说要以工程理论、原理、方法和技术来指导信息系统的分析与设计过程。

2.工程类课程群培养目标

不同的地区性产业,不同的学生生源,决定着教学手段的差异性。经统计,我们发现中南民族大学有三成左右的生源来自少数民族地区,基础相对薄弱,导致学生在文化背景、基础知识、创新意识、各种能力素养等诸多方面存在很大差异。因此,中南民族大学信管专业的定位应当与生源状况相适应,在教学方法与手段等方面增加更多的基础训练环节。

根据CDIO大纲以及CDIO标准2,同时考虑工程师应具备的各种能力和职业素养,信管专业工程类课程群的培养目标是讲授信管专业工程类课程群的相关知识,以工程实践为教育的内容和背景环境,使学生熟练掌握现代信息技术手段和信息管理与信息系统的理论、方法;培养学生的工程价值观,使其具备工程技术能力、基本的工程创新能力、工程师职业道德、团队工作和人际交往能力;培养达到CDIO大纲要求,能够从事信息管理以及信息系统规划、分析、设计、实施与管理工作的高级工程人才。

3.工程类课程群组织架构

依据CDIO标准3、4、5和7,以工程实践作为工程教育的内容和背景环境,增加实践、实习和操作训练,以指定项目或自选项目组织教学,让学生在“做中学”,将信管专业工程类课程群构建成一个图1所示的鱼骨型的阶梯递进式组织架构。

阶梯递进式组织架构分为结构化信息系统分析与设计、面向对象信息系统分析与设计以及毕业设计3个阶段。其中,第一阶段采用结构化系统分析与设计方法,把算法(“C语言”与“数据结构”)和数据(“软件工程”与“数据库原理与应用”)组织起来,进行课程传授和实训;第二阶段,按照面向对象方法,使用JAVA、JSP语言和UML,传授面向对象的信息系统分析与设计方法,并进行相关实训;第三阶段是在前两个阶段的基础上,引入“IT项目管理”知识,提供实训平台,让学生自主创新完成毕业设计。

在实验、实习与操作训练的组织形式上,按照“课程内实验课程设计综合设计”的阶梯递进方式,从左至右按时间顺序组织相关教学内容(标准3),使学生通过图1的阶梯递进式组织架构中的3个递进阶段的学习任务,完成3个级别的设计实现训练(标准5),使其获得一体化学习经验(标准7)。其中,“课程内实验”提供基础级实现验证训练;其后进阶为“课程设计”,综合基本方法和工具,提供进阶级课程设计训练;最后,进一步上升为“综合设计”,分阶段递进式提供3个阶梯的系统分析与设计训练。另外,“计算机组成原理”等专业基础课程主要为信息系统的分析与设计训练提供计算机基础知识支撑,但不提供设计实现训练,在图1中用虚线框标注。

3.1基础级实现验证训练

3.1.1教学方法

课程教学以课堂形式展开。课内实验以指定的典型案例为依托,让学生以个人为单位,指定技术手段,完成指定内容的验证与实现。实现验证训练成绩由任课老师根据学生的完成情况进行审定,并计人课程最终考核成绩,一般所占比例为20%-30%。

3.1.2内容组织

为进一步夯实基础,在表1中除专业基础类课程外,其他课程均需组织课内实验,以保障充分的实现验证训练。特别值得一提的是,为更好地培养学生的工程能力和工程师职业道德,在“软件工程”课程教学中,按照CDIO标准4,特别引入了“工程概论”的知识内容。

3.2进阶级课程设计训练

3.2.1教学方法

1)教学组织。

以二级团队为单位,2-3人一组,按照二级团队自主学习培养模式(见4.1节),在指导老师的指导下,利用2-3周左右的集中时间,完成课程设计。

2)指导团队。

由一名指导老师和2-3名助教构成指导团队,指导所有的二级团队。

3)设计选题。

课程设计选题应该是操作性很强、复杂程度不高的设计类题目,大多数是由指导老师指定,亦可由学生团队自选,但自选题的可操作性和复杂程度需由指导老师论证。

4)所用技术。

课程设计的技术手段由指导老师根据课程指定。

5)成绩评定。

按照二级团队成绩评定方法(见4.1节),由指导老师和学生共同评定成绩。

3.2.2内容组织

进阶级课程设计主要包括“数据结构课程设计”、“数据库课程设计”和“JSP课程设计”,即图1中的中心水平线上方的课程设计。其中,“数据结构课程设计”要求使用“c语言”组织相关的数据结构,进行诸如DES加密算法、大数四则运算等中等难度算法的实现训练,以帮助学生熟悉C语言,完成算法的实现与优化。“数据库课程设计”要求按照软件生命周期的流程,完成指定的诸如校园图书馆、超市等环境相对熟悉的案例的数据库设计与实现。“JSP课程设计”则要求使用JAVA和JSP语言,采用面向对象方法学,完成与“数据库课程设计”相同案例的设计与实现工作,以帮助学生熟悉JAVA和JSP语言,掌握面向对象方法学。通常,同一个二级团队的“数据库课程设计”的选题要与“JSP课程设计”的选题相同,这样,两个课程设计完成之后,所得的数据库和JSP程序就可以集成为一个相对完善的信息系统。

3.3综合级系统分析与设计训练

3.3.1教学方法

1)教学组织。

以一级团队为单位,4~6人一组,按照一级团队自主学习培养模式(见4.2节),在指导老师的指导下,完成项目开发任务。

2)指导团队。

1-2个一级团队配备一位指导老师。

3)设计选题。

课程设计选题应该是操作性较强、中等复杂程度的分析与设计类题目,大多由学生团队自选,但自选题的可操作性和复杂程度需由指导老师论证。

4)所用技术。

课程设计所用的技术由指导老师根据课程指定,或由学生自选。

5)成绩评定。

成绩按照一级团队成绩评定方法(见4.2节)由指导老师组共同评定。

3.3.2内容组织

综合级系统分析与设计训练主要包括“结构化信息系统分析与设计”、“面向对象信息系统分析与设计”和“毕业设计”3个阶段,均串联在图1的中心水平线中。其中,“结构化信息系统分析与设计”要求学生自选题目,按照结构化信息系统分析与设计的流程,让学生在6-10周左右的时间内,完成中等复杂度的信息系统的分析与设计。如果条件允许,学生(优秀学生)可自选语言实现该系统。“面向对象信息系统分析与设计”要求学生自选题目(自选题可与“结构化信息系统分析与设计”的选题相同),依托面向对象方法,按照面向对象分析与设计的流程,使用JSP语言,或自选语言形式,让学生在6-10周左右的时间内,完成中等复杂度的信息系统的分析、设计、实现与测试任务。而“毕业设计”则要求在指导老师的指导下,学生自选题(需经过老师论证,也可由老师指定选题),自选信息系统分析与设计的方法和技术手段,在15周左右的时间内,完成复杂度较高的信息系统的分析、设计、实现与测试任务。通常,在“毕业设计”环节,每一个选题可考虑组内配备1-2名学生负责完成所选题的项目管理工作。

4.自主学习培养与考核

针对图l所示的课程群组织架构,我们按照CDIO教学大纲和CDIO标准8与标准11,构建阶梯式自主学习培养与考核模式。考核小组由指导教师团队与学生评审团组成。该培养与考核模式也相应分为3个级别:基础级、二级团队级、一级团队级培养与考核模式。其中,基础级培养与考核模式依托课程群,主要在课程讲授和基础级实现验证训练中体现。学生以个体为单位,接受老师的课堂传授,配以课堂作业、实现验证训练以及学生课堂汇报环节,辅以多种形式的答疑,培养学生解决问题的能力。基础级培养与考核模式基本基于日常教学,操作形式相对简单,在此不予赘述。

4.1二级团队级培养与考核模式

4.1.1自主学习培养模式

二级团队面对的是操作性强且复杂程度不高的训练任务,因此在进阶级课程设计训练的实际流程中,引入敏捷开发、极限编程以及测试驱动开发等概念,相对精简地组织二级团队的自主学习培养模式。

二级团队的任务不进行分工,所有工作任务均由小组成员共同完成。团队成员在任务期内共同作息、共同讨论、共同接受老师的指导、共同解决问题,以培养学生的工程协作能力、团队工作能力和人际交往能力。

为帮助二级团队按时完成工作任务,指导老师在任务期内,每天均需与所指导的团队碰面,以帮助成员解决实际工作中出现的问题。所谓“授之以鱼不如授之以渔”,在答疑过程中,指导教师不要求直接回答二级团队的疑问,但要求指导解决问题的方法和途径,让学生自己掌握“渔”的方法。针对典型问题,在问题解决后,我们组织相关二级团队进行现场展示,并由他们回答其他二级团队的问题。通常,二级团队的现场展示每两天进行一次。

4.1.2学习考核模式

由学生自行推选优秀学生组成学生评审团,学生评审团人数通常占学生总人数的10%。二级团队完成工作任务后,组织答辩会,由团队成员介绍项目完成情况,由指导老师和学生评审团共同进行评审。最终评审成绩由指导老师评定成绩(60%)和学生评审团的平均成绩(40%)加权平均获得。

二级团队的考核主要从知识掌握程度(涵盖原理与方法掌握程度、语言熟悉程度和工具熟悉程度等)、课程设计成果(包括实现的程序以及分析、设计、实现和测试过程中的相关文档)、个人贡献与能力(涵盖工程技术能力、工程师职业道德团队、团队工作和人际交往能力)等多个方位全面考核学生的学习成果。

4.2一级团队级自主学习培养与学习考核

4.2.1自主学习培养模式

一级团队面对复杂程度较高的实际项目任务。在项目的实施过程中,应用整合与划分,即“分为治之,合而击之”的团队协作思想,由学生在团队内分化项目任务,由学生自主控制项目过程,完成团队任务及答辩。

一级团队项目开发与过程控制的主体均是学生团队,教师只负责监督、指导与答疑。在项目开发过程中,主要由学生团队自行分解项目任务、组织项目开发过程、进行项目进度控制与管理、完成项目任务。

为了保证项目任务的有效完成,在项目开发过程中,我们借鉴《高效能人士的七个习惯》中的思想,以周为时间管理的基本单元,要求一级团队每一位成员每周周末向指导老师提交周报和下周计划,并在本周周末或下周周一由指导老师主持召开周例会,实时监督项目的完成情况。其中,周报是项目成员完成本周工作任务后的总结性文档,要求与上周计划对应,主要包括每个工作日的工作进展、学习情况以及有待解决的关键问题。周计划是项目成员展开下周工作的纲领性文档,周计划的制订要兼顾本周项目任务的完成情况和项目的总体计划,以便于解决本周存在的问题,推进项目进度。周例会是每周指导老师与学生的碰头讨论会。在会上,项目组成员介绍本周的工作任务完成情况和下周计划,并在指导老师的主持下,针对项目成员所遇到的问题及下周计划展开讨论,以给出解决方案或合理化建议。

此外,为进一步帮助学生及时完成项目任务,指导团队建立“一周一讲”机制,通常在周中进行。在项目初期,“一周一讲”主要由指导老师主讲,介绍项目开发的相关方法、语言、工具以及典型问题的解决方法;项目中后期,则主要由一级团队的项目成员主讲,介绍其近期所学到的新知识、所遇到的问题及解决方案。这样,既可以帮助项目组成员互通有无,拓展知识面,使其学得更多,学得更快,也可以提高项目组成员的团队工作和人际交往能力。

4.2.2学习考核模式

由全体指导老师一起组成评审团。一级团队完成工作任务后,组织个人答辩会,每个成员在会上独自介绍项目完成情况,由指导教师评审团进行评审。最终评审成绩由该一级团队指导老师和其他指导老师的成绩加权平均获得,其权重分别为70%和30%。