在新时代教育教学背景下突出GIS应用实践教学类探索

卡德丽亚·卡合曼　陈川

摘 要：在地质行业发展的过程中，GIS随发展的较晚，却体现出了极大的重要性，并且已发展成相当成熟的技术，地质领域得到了广泛的应用。尤其是近些年，GIS在地质矿产及相关产业的应用日益广泛和深入，特别是GIS发展到空间数据库阶段后，多源地质矿产信息在GIS平台上集成、存储、分析已成為基本要求，以及随着GIS在地质灾害中、境地质研究中、地质剖面绘图等方面的应用逐渐成熟，相关的地质单位为达到“快、准、稳”的工作效率，在不断提高自身员工技能的同时，也对即将毕业的高校学生提出了新的要求，为了满足社会的爆炸性需求，全球各国都非常重视引GIS人才的培养。此掌握这门技术及相关理论已成为必然要求。

关键词：地质软件技能;新时代教育;GIS应用;实践教学

一、新时代教育教学背景

国际21世纪教育委员会认为，教育有四大支柱：学会认知、学会做事、学会共处、学会做人，其教育指导思想是十分明确而深远的。它倡导学生从被灌输知识转变为主动学习、主动探索。国家主席习近平曾在全国教育大会强调，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。如今中国以成为世界第二经济大国，我国经济要靠实体经济作支撑，这就需要大量专业技术人才，需要大批大国工匠，为满足社会对技术型人才的需求，新时代下地矿类人才培养模式也发生着改变，从之前的理论为主，转变为重点突出实际操作能力，培养学生的动手能力，教师也从“教”学转变成“引导”学生独立思考、发现问题、解决问题。

GIS相关课程作为实践性较强的学科，理论传授固然重要，但实验教学部分更能让学生从实践中快速、精准理解原理及运用。新疆大学应教育部加强“新工科”建设的新局面，从社会需求、行业发展、学生能动性等方面积极修改培养方案，重点突出实践类教学，把好与生产单位接轨的第一关。因此，为了迎合GIS 的快速发展趋势，结合之前开设的相关GIS课程结构、实验教学内容，学生掌握运用情况，密切联系相关的地质单位对毕业学生的专业技能要求，

我院认真修改制定了最新的培养方案。新版本的培养方案，把旧培养方案中与GIS的相关课程《地理信息系统》、《mapgis应用》进行调整，结合现地质相关单位对GIS运用人才的迫切需求，改编出一门《地质软件技能综合训练》课程，实验教学环节有之前的《地理信息系统》8学时、《mapgis应用》8学时，变成《地质软件技能综合训练A》42学时，《地质软件技能综合训练B》48学时。主要讲授现各大地质生产单位实用率最高的MapGIS、ArcGIS、ENVI软件的独立实验课程。让学生掌握常用的地质软件基本理论和主要功能的同时，使学生能够具备使用MapGIS、ArcGIS、ENVI软件解决实际专业问题的能力：即能够根据行业需求和实际情况选择合适的软件和地质数据处理方法;能够针对资源勘查工程中的地质图件、基础地质、地质勘查等复杂问题设计、满足学生对上述需求的空间数据库;满足学生能够基于专业地质软件及相应地质理论，对复杂资源勘查工程问题进行研究;建立简易模型，并解译相应数据;针对复杂资源勘查工程问题，利用地学软件提取、分析、研究并总结得出有效结论。本课程着力于提高学生的综合学习能力，为以后更好的服务于社会打下坚实的基础。

二、实践教学课程体系优化中存在问题

（一）重理论轻实验，缺乏兴趣

课程是国家、学校教育理念和教育目标得以实现的载体。学生课程学习成绩不仅反映出学生成长和发展程度，同时也反映出大学教育教学质量。通过对地质与矿业工程学院使用旧版培养方案的学生掌握GIS技能现状进行评价，包括GIS相关课程总成绩、实验部分成绩进行统计，并以问答形式了解掌握情况，得出学生的各项大数据，结果表明学生的学习效果不理想。GIS是实践性较强的一门学科，而设立的两门《地理信息系统》、《mapgis应用》以大量的讲授为主，实验次数太少，因此学生在未完全弄清相关概念的基础上，又缺乏实验上机操作，只能通过大幅度的背诵，勉强完成考试。

考研和就业是大学人才培养工作的两个主要“出口”。学生在专业课程学习时，不仅对该课程有深入的认识，学懂、学透，更愿意从事该课程领域的相关工作，或者有着极高的兴趣，愿意进一步深造，是检验这门课程及专业的重要指示标志。通过对新疆大学往届学生毕业率和考研率的调查，发现学生虽在本科阶段对GIS相关课程有初步的认识，也完成过相关实验操作，但总体感觉GIS是一门“高大上”的学科，并且发展快速，加上自身因各种原因提不起兴趣，对相关软件操作不熟练，认为太深奥、太复杂，因而不愿意从事这方面工作或发展，有着望而却步的现象。但毕业后，见所在单位对GIS的重视程度愈加深，有所后悔。

（二）重结果轻实践过程，缺乏合作

实验报告可直观反映学生完成实验的认真程度，可真实体现出理论和实践的融会贯通程度。通过查阅学生《地理信息系统》、《mapgis应用》的实验报告，发现实验内容多以地理数据库管理与建立、地图几何校正和矢量化、3D可视分析等演示操作为主，学生只按照教学要求完成指定步骤的实验内容即可，实验缺乏灵活性，照猫画虎缺少学生独立思考环节。评分要求也是按照实验步骤完成程度赋分，看重报告的书写及内容是否标准，实验分值以实验报告为准，看重实验结果，忽略了实验过程教学比结果和成绩更重要，而学生利用有先进技术的空间数据工作站中，如何更好的应用这个平台，使他发挥更大的效能，提高学生的兴趣，达到实验成为理论点金画笔的作用，以达到教学要求，是最该解决的问题。

新时代教育对学生团队协作能力的提出更高的要求。原本“埋头苦干”是每一位学生想要得到高分的必经历程，“临时抱佛脚”更是每一次应付考试的前奏。团队合作是现在任何产业链当中，企业对人才的最基本要求之一，对于每一位潜在的求职者来说，如果没有这项技能储备，便无法顺利进入任何工作团队中。在未来的高等教育中，就如何快速帮助学生建立这方面的能力及自信，是作为一名高等教育第一线专任教师的基本思考，需要在实践教学过程中，组织学生团队，建立复杂但充满有机互动的团队协作体系。此项实践合作的模式建立，可以帮助每一位学生，不仅仅在理论知识学习方面得到深化，更重要的是，帮助学生在自己的技能储备当中，添加上一个更加有力的筹码，便是团队合作解决复杂问题的能力。

三、实践教学优化解决途径

（一）增加实践教学课时，多角度应用、提高学生兴趣

针对之前实践内容占理论课时比重小的问题，改编出的《地质软件技能综合训练》课程，共计90学时。超大幅度的保证了实践教学的可实施性。兴趣是学生最好的老师，作为工科中代表性专业，社会对学生的要求也提高到了具有实际操作能力的实质性硬性要求。掌握技能最关键的是如何理解、应用，把实际与专业软件结合，解决实际地质问题。《地质软件技能综合训练》课程中运用的软件是当前地质行业使用率最高的三种软件，数据之间可相互转换，实验内容已从演示型转变为综合应用型，用实际数据结局具体问题，通过成功的分析、提取得出结果。通过用实际举例，操作，增大学生的好奇心及分析后的成就感，极大了提高了学生的兴趣度，使實验效果达到了一个新高度。并且实验内容与社会行业需求完全接轨，能保证学生在毕业同时，无缝的进入操作员的岗位。

（二）独立实验与团队合作有机结合，增加协作意识

在实践与理论结合过程中，通过专家调研等一系列方式，得出以下五个具体问题及解决方法：①一定不能增加学生负担;②一定要让学生掌握核心理论和技术;③一定要由实践推动理论和技术学习兴趣;④一定要加强“理论基础-技术方法-实践应用”体系化建设;⑤一定要保证学生有充足的时间留在实验室，并积极参与不同层次的创新创业实践活动。课时数增加至90学时，但每节课的质量在得到保证的前提下，更有进一步的提高。在理论与实践结合的过程中，以团队为最小单位，组员在得到具体目标后，分角色分配具体任务。在实践过程中，遇到具体问题，团队成员需要学会交流沟通，提出问题症结，团队成员一起分析后，再提出具体的解决方案。在这一系列实践实验过程中，充分调动了每一位组员的积极性。最终，在保证课时数的前提下，深化了每一位学生的团队意识，协作沟通能力，问题提出以及分析解决的能力。

这提出这一举措后，针对教师团队也提出了相应的要求，依据师资团队及人才培养要求，该部分实施内容包括三个方面：①基础理论和技术方法课堂教学以及综合技能训练的实验室（实验教学示范中心）建设;②用于行业要求系统化实践能力培养的实习实训基地建设;③用于提升教师和学生创新创业能力的产学研合作基地建设。

参考文献

[1] 高悦.浅谈“学会学习”素养的内涵和基本点[J].作文成功之路（下），2018（01）：49.

[2] 戴仕宝，王春.新工科背景下应用型高校GIS专业建设探讨[J].测绘工程，2019（04）.

[3] 陈川，刘桂萍，蔡宏明，等.地质类专业遥感与地理信息系统一体化综合实践教学改革探索[J].中国地质教育，27，106（02）：72-76.

[4] 穆旭东.浅析地质软件在地质勘探中的应用[J].黑龙江国土资源，（09）：39.

[5] 张博文，木合塔尔·扎日，陈川.资源勘查工程专业创新创业教育改革——以课程体系优化为例[J].教育教学论坛，2018（36）：102-103.

作者简介：卡德丽亚·卡合曼（1988- ），女，维吾尔族，新疆克拉玛依市人，硕士，讲师教师，研究方向：遥感地质学，GIS相关领域。