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地理信息科学专业计算机制图实习课程优化研究

时间:2018-04-08 09:38作者:羽沫
本文导读:这是一篇关于地理信息科学专业计算机制图实习课程优化研究的文章,实践证明, 本文提出的面向地理信息科学专业的计算机制图实习改革模式是行之有效的, 不仅增强学生探索专业问题的兴趣, 还提高学生的自学能力, 为学习能力较强的学生提供更加广阔的空间, 使学生更好地掌握计算机制图的

        题目:地理信息科学专业计算机制图实习课程优化研究

  摘要:计算机制图实习是GIS专业的必修课, 其对学生专业综合能力的培养起到重要作用, 同时地图制图人员也是目前GIS应用创新人才培养的主要就业方向之一。文中依据目前该课程普遍存在的问题, 通过实际的工程项目、GIS建库与制图一体化综合性实习和开放式教学模式等改革措施对该课程进行探索和实践, 在实践中取得较好的教学效果。

  关键词:开放式教学; CDIO; 一体化; 计算机制图; GIS;

  地理信息科学 (Geographic Information Science, GIS) 是2012年教育部高等学校本科专业目录中新改的专业, 属于地理科学专业类, 原名是地理信息系统[1]。计算机制图实习是许多高校GIS专业的必修环节[2-4], 是在掌握地理信息系统原理、地图学、计算机制图、Arc GIS应用及开发技术等相关课程内容的基础上开设的一门集中实践课程, 旨在通过该课程使学生熟练掌握和使用GIS软件进行建库、数字化、后期数据处理、数据检查、制图表达等一系列流程。该课程更加重视培养学生的动手实践能力[5-7]、知识综合运用能力、分析和解决问题的能力, 以更好地适应我国经济建设和科学发展对GIS专业人才的迫切需求[8-9]。

  1 存在问题

  目前该课程存在的主要问题有:1) 课程定位不准确:据不完全统计, 截止到2013年, 全国开设地理信息科学专业的高校超过170所, 有将近30%的院校具有测绘学科和专业背景[10], 导致在GIS课程设置、内容和就业方面都侧重于测绘行业, 而目前GIS的应用已不局限于为测绘行业提供制图服务, 更主要的是为国土、林业、农业等多个行业提供空间数据管理、分析和辅助决策等服务;2) 内容设置不合理:在内容上更重视制图表达, 无法实现后期GIS建库与制图表达的一体化[11], 无法满足空间分析、系统开发和地图服务对空间数据的要求;3) 没有达到实际工程项目要求:由于大部分高校GIS专业的教师没有GIS企事业单位工作经历, 缺乏实际工程项目经验, 所以导致在任务设计上过于简单, 没有参考相关行业标准和规范, 与GIS行业应用相脱节, 使学生无法真正了解GIS行业需求;4) 教学模式不恰当:GIS教学受传统教学思维的影响, 所以导致: (1) 课程内容主要是验证性内容, 实习指导书中对具体的实现方法做了硬性规定, 学生机械地上机操作, 这就失去了培养学生分析问题、解决问题能力的机会; (2) 实习数据和实习任务单一, 无法避免学生抄袭现象的发生; (3) 课程主要以最终实习报告来评定成绩, 忽略学生学习能力的培养过程。

  2 改革和实施

  2.1 教学改革措施

  为了解决上述问题, 本文从课程定位、实习内容、实习项目、教学模式等方面进行系统的改革。

  1) 明确课程定位。借鉴国内高校GIS专业的相关课程设置[4,12], 并组织校内专家和企业专家共同修订课程大纲, 制定制图人才培养方案和实习指导书, 不再过分强调测绘行业对制图人才的需求。

  2) 增加GIS建库与制图一体化、综合性实习内容。传统的计算机制图主要是以地图符号化、地图整饰、制图输出为主要目的, 而没有考虑到后期的数据入库管理、空间分析、地图发布、系统开发对数据的需求, 所以本实习重新制定了制图的作业流程, 加入了后期数据处理, 使其可以同时满足制图与GIS数据建库的要求。

  3) 凝练具有工程实践背景的实习项目。实习项目是以数据采集到制图输出的完整生命周期为载体, 让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程技术[13]。这类项目更重视培养学生的工程设计能力[14-15], 是GIS实践教学体系的有益补充。

  为了使学生更好地了解GIS行业对制图人才的要求, 使学生掌握行业规范和行业标准, 提高综合运用所学知识解决实际工程问题的能力, 我院与南京国图信息产业有限公司合作, 用来自该公司的实际生产项目代替原有的实验, 结合已学习的基础理论知识和国家相关制图标准, 设计开发出了从数据采集到制图输出完整流程的制图内容。

  4) 采用开放式教学模式。开放式教学模式是为有效培养学生的综合素质和创新能力为目标, 以增强学生实践动手能力和知识综合运用能力为培养重点, 充分调动和激发学生学习的主动性和积极性, 注重学生差异化教育的一种新型教学模式[13]。

  开放式的教学目标和教学内容:该实习中仅提供制图的作业流程和各步骤对成果的要求, 而不对具体的操作步骤和实现方法做硬性规定, 让学生通过网络搜索、查阅文献和参考书、小组讨论自行解决制图过程中的问题, 可以很好地培养学生解决问题的能力;同时实习也按照学生学习能力的不同, 制定了分层次的实习任务, 既有每个学生必须完成的基本任务, 又给优秀的学生提供自由发挥的空间。

  开放式的教学环境和教学时间:不对实习地点和实习时间做硬性规定, GIS实验室全天对学生开放, 指导教师在实习期间全天在实验室并且QQ全天在线, 学生可以自主决定上机地点、上机时间、教师辅导时间和辅导方式。但明确规定阶段性成果提交的时间, 截止日期前提醒一次, 过后提交的没有成绩。

  考核方式:该实习取消以往只注重实习报告的考核方式, 而以实习数据成果作为成绩的主要评价指标, 根据数据成果创新度的不同予以加分, 实习报告也不再一味的重视操作步骤, 而强调整个作业流程的设计, 注重考查学生的独立思考能力、分析问题能力、解决问题能力、项目管理能力、团队合作能力和对制图流程的整体把控能力。

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