基于CDIO模式的應用型高校GIS專業培養模式探索

王 妮，陳泰生，劉玉嬋，周亮廣，王本林，陳夢琳 (滁州學院地理信息與旅游學院，安徽滁州 239000)

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基于CDIO模式的應用型高校GIS專業培養模式探索

王 妮，陳泰生，劉玉嬋，周亮廣，王本林，陳夢琳 (滁州學院地理信息與旅游學院，安徽滁州 239000)

基于GIS專業人才目前的培養方式，以應用型高校滁州學院GIS專業培養模式為例，提出了GIS本科教育培養模式。該模式有針對性，并在原有人才培養方式上提出合理化建議。結合應用型高校GIS專業的特點，依據個人特色和目標，將CDIO模式引入到GIS專業人才培養中，有針對性地豐富實踐教學內容，注重專業技能培養，科學設置課程體系，細化專業培養方向，重視校企合作模式，注重科研成果轉化，加強實驗教師團隊建設等專業培養模式優化措施，提升和培養學生的專業技能。在此基礎上構建的基于CDIO模式的培養體系有效提高了學生實踐和創新能力，改善了專業人才技能培養效果。

CDIO模式；GIS專業；應用型本科教育；個人特色

地理信息系統(GIS)的功能不斷發展強大，同時該技術已滲透到專題制圖、交通路網規劃、城市規劃、資源保護、管網規劃、災害監測等多個領域，已逐漸成為信息產業的重要組成部分。我國經濟建設發展加速了GIS應用的進程，對GIS專業人才的需求量也隨之不斷擴大，促進各高校不斷尋求和改進GIS專業本科人才培養方案，力求培養GIS專業應用型人才，從而促進社會經濟的全面協調可持續發展。

CDIO作為注重實踐的工程教育模式，其含義為構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Ope-rate)，核心思想是以任務需求為導向，以培養學生的基礎知識、個人能力、人際團隊能力和開發實現能力為目標，以任務構思到工程完成的生命周期貫穿整個人才培養過程[1-5]。筆者認為GIS本科培養方案的制訂應依據個人特色和發展意愿，基于CDIO模式注重培養學生實踐基礎知識、個人能力、人際團隊能力和創新能力4個層面的能力，以結合實踐項目、校企合作為基礎，建設GIS專業課程體系和構建具有應用型特色的GIS人才知識體系，提出具有可操作性、持續發展潛力的能力培養、技術實施以及研發素養的評價標準，重視學生素質能力教育，幫助學生快速完成從學生到從業者或研究者的角色轉換，提高學生未來就業和深造的競爭力。

1 GIS專業國內高校培養情況

1998年教育部對高校本科專業進行調整，正式增設了地理信息科學本科專業，開始系統培養GIS領域專業人才[6]。目前國內各高校增設GIS專業，研究型和應用型高校GIS培養方式分別具有一定指向性。目前全國已有150所公辦高校設置了地理信息系統專業[7]，其中教育部直屬院校中有25所高校已開設該專業，該類高校本科教育方式以學科背景為基礎分為地圖類GIS、測繪類GIS和計算機開發類GIS，雖然各類人才培養體系不同，但都在培養具備GIS基本知識、基本技能，成為GIS專業領域高級研究型人才。

工科專業人才培養存在教學內容落后于技術發展的問題，教學中重理論、輕實踐，實踐偏離實際，學生教育缺乏因材施教，教學方法忽略學生創新、科學思維、分析和解決實際問題等能力的培養等不少弊端。同樣，GIS專業起步時學習其他工科專業，人才培養模式也存在種種問題，亟需探究新的培養模式[8-12]。

1.1 在實踐培養方面重理論輕實踐的人才培養模式占大多數，高校不重視實踐教育或使實踐教育與行業需求脫軌，導致本科畢業生畢業后往往需要就業再培訓，對專業實踐技能缺乏系統的學習和掌握，就業單位只能寄希望于入職后培訓，大大降低了畢業生的就業競爭力，因此實踐教育是高校專業培養的重點，是人才培養的關鍵。

1.2 在課程體系方面GIS專業發展隨著高等教育大眾化的快速推進和社會需求的激增也快速成長起來，技術教育特色還沒來得及更新，突出表現在應用型高校課程設置參考研究型學校，缺乏合理性，教學內容過于重理論、輕實踐，科技方法跟不上社會技術革新步伐等問題，對學生實踐能力培養和未來就業及深造競爭力提升都帶來一定障礙，因此需要結合CDIO模式對該專業課程體系進行全面更新，提高實踐能力培養的教學環節。

1.3 在師資隊伍方面目前評價學校的綜合實力出現誤區，以論文多寡和學者地位及數量為評價依據，而教師能力的評判無疑是以其學術地位、承擔的科研項目和論文的檔次為依據。各高校特別注重教師科研能力的提升，尤其是研究型大學，而應用型大學教師也在不斷爭取科研水平向更高層次的發展與提升，究其原因，來源于科研成果與職稱評定掛鉤，且關系到教師自身利益，因此需要付出較多的時間和精力，而缺少教學研究和技能提升的探索和嘗試直接影響到高校的人才培養。顯然，這與應用型高校的辦學理念存在差異，沒有突出應用型高校的優點及實質。

2 GIS專業本科畢業生發展方向分析

研究型和應用型高校GIS專業畢業生就業方向也各有側重，前者旨在培養能在科研機構或高等學校從事科學研究、教學工作，或能在資源、區域、環境、交通、民生、土地、基礎設施和規劃管理等領域從事與GIS有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等研究型工作；后者希望學生畢業后工作指向測繪、資源管理、災害監測、環境保護、城鄉規劃與管理、交通運輸等領域和相關部門，從事GIS空間數據處理、GIS技術支持、GIS應用系統開發，以及其他與地理信息科學有關的應用研究、技術開發、生產管理等技能型操作較強的工作。

有人曾在2007年問卷調查中主要調查GIS專業本科畢業生的就業情況[13]。以其調查結果為基礎進行分析發現，其中在擇業行業和就業崗位的選擇中，即將畢業的GIS大學生首選在行政單位、事業單位、專業技術崗位工作，并不是按照研究型和應用型高校的畢業生進行明顯區分。基本想法沒有較大區別，反而在性別上區分較明顯，其中女性較男性注重工作穩定性，男性較偏向專業技能的實現。對于實際就業方面，高校畢業生也表現不出以上兩類高校的明顯區別。結果顯示，不管哪種高校畢業生，畢業后GIS相關行業就業人數均為最多，比如地圖數據處理、測量以及GIS教育，但研究型高校畢業生擇業期望值較應用型高校畢業生高，但二者結果與期望值都存在一定差距，其次是GIS程序員和GIS市場和銷售，只有少部分人能與期望基本相符。

據了解，高校GIS本科專業學生普遍自我感覺綜合素質不高，就業競爭力不強，希望日后在工作中提高自己的綜合素質，同時也有部分希望能通過到研究院所或高校繼續深造來提高GIS能力，以達到就業目標。因此，根據GIS專業本科畢業生的問卷調查，可以看出個人發展預期與高校本科教育培養計劃存在差異，容易導致GIS專業畢業生就業信心不足，心理壓力大，甚至對GIS專業前途感覺迷茫。如果根據個人特色和個人預期規劃培養方案，則可以解決該問題。

3 基于CDIO模式的GIS專業培養模式的建立

CDIO工程教育模式符合當前GIS專業人才培養過程[14-17]。該模式通過項目實踐操作培養人才多參與社會項目實踐、熟練掌握GIS應用技能，而教學科研人才需要注重擴大知識面和創新開發能力培養，啟發人才的創新意識[18]。在本科4年期間，以上基礎課程及其他素質教育課程必然占據2年的培養時間，剩下的時間里不僅要培養GIS項目實踐熟練技能，又要注重本科生的科研創新能力的發展。而CDIO工程教育模式改變了傳統工科教育體系，從重知識轉化到重能力，分別將未來GIS工程師和GIS科研人員的培養作為本科4年培養方案的基礎，以實踐項目的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習，有利于應用型高校GIS專業人才的培養。

3.1 建設內容以高水平應用型高校滁州學院GIS專業教學培養模式為例，該校地理信息科學專業作為國家級特色專業，近年來不斷提高師資力量，同時改進了人才培養計劃，推進實踐教學，以適應國家空間信息技術快速發展的需要。學校從以下3個方面建立該培養模式。

3.1.1在實踐培養方面。在該校GIS專業采取“專業-行業-職業”三位一體的人才培養模式，以CDIO教學模式理論為基礎，以培養學生的空間數據采集、處理、建庫和計算機地圖編繪能力為主要路徑，采用現代教學方法和教師科研項目實踐為學生提供真實的學習經驗，創建與技術和創新基礎相關的抽象認知框架，并提供有助于理解和記憶抽象認知的實踐機會，使學生的能力素質適應地理信息科學人才需求，掌握地理信息系統、測量、地圖、遙感、計算機等方面基本理論、知識和技能，成為提供GIS應用服務能力的高素質應用型專門人才。

3.1.2在課程體系方面。該專業的基本課程體系涉及地理信息系統(GIS)、測量學、地圖學、遙感科學與技術、計算機基礎與應用等方面的基本理論、知識和技能，并增加實踐教學學分，其中實踐環節包括自然地理綜合實習、GIS生產實踐、專業技能競賽、畢業實習、畢業設計(論文)等方面。以滁州學院2014年GIS專業人才培養計劃為例，理論知識內容占55%以上，比例最高，其次是課內實驗和實踐，而課外內容所占比例最小，這是與該專業特色相協調的。

3.1.3在師資建設方面。該專業逐漸形成了一支高水平教師組成的教學隊伍，此外還聘請了一批知名高校教授作為兼職教授，教學師資隊伍充足，教學內容豐富，鼓勵教師承擔科研和社會服務工作，且不斷開展提高教師專業知識的培訓活動。

3.2 具體措施以CDIO模式為基礎，提出提高實踐技能教學比重、科學設置課程體系、細化專業培養方向、重視校企合作模式、注重科研成果轉化、加強實驗教師團隊建設等措施。這種依據學生個人特色和目標，基于CDIO的GIS本科教育培養模式，不僅明確了學生的學習目標和就業方向，提高了學生的專業信心，而且做到因材施教、避免人才培養浪費，有利于提高應用型高校人才培養質量。根據建設內容，提出以下幾點具體措施。

3.2.1根據個人特色和未來發展目標進行課程雙向選擇。到專業培養階段時，不僅應根據個人基礎課成績或教師主觀意識劃分學生未來發展方向，還應充分考慮學生自我發展預期；以及興趣偏重點。對于培養方向的選擇，主張教師與學生的雙向選擇，教師根據學生個人特色提出課程選擇的合理化建議，向學生認真講述各個方向的課程內容及發展預期，學生同樣也可以根據自身興趣以及未來就業目標選擇發展方向及課程。可以安排在第4學期進行學生培養方向自主選擇，避免低年級時對專業理解不清、方向不明、選擇盲目的問題，在對專業基礎課學習的過程中增進對GIS專業特色的理解，及時調整自身擇業期望和研究目標。在培養方向方面，讓學生事先了解課程安排及就業目標。GIS專業不同培養方向的實踐教學環節有所不同。

3.2.2擴大專業選修課范圍。專業基礎課3個方向分別設置了4門課程，這些課程均是該培養方向的核心課程，也是GIS專業本科教育的核心內容。學生在了解各課程概況后，在學分滿足的情況下，也可以選擇研修或自主組合的專業基礎課。選修課提供的范圍也應有所擴大，依據社會和市場需求，多增加具有專業針對性的選修課程，例如林業GIS、精準農業、病蟲害防治基本知識、給排水原理、生態學等，讓GIS專業人才培養有的放矢。同樣，GIS實踐教學也可添加到選修范圍中來。部分學生可能對課程選擇有困惑，這時教師應給予適當建議與指導。

3.2.3提出GIS科技創新方向。對于技能型人才和創新型人才的劃分，采取學生意愿和教師推薦的方式。GIS專業培養的3個模塊中分別選出部分學生進行科研創新能力啟蒙與培養，讓其參與到院系的科研項目中，指導其文獻查閱方法、論文寫作，培養其團隊合作意識，幫助其發展解決問題的能力，有效地為想要繼續深造的未來高科技人才提供GIS科研啟蒙教育。

3.2.4聯合GIS企業或單位培養GIS技能人才。每個本科專業的形成都離不開社會和市場的供求關系，因此在GIS技能人才培養的過程中，要聯合GIS企業或國民工程等單位共同培養人才，依據單位人才需求或技能要求，專門設置教學實踐環節，使學生熟練掌握GIS應用技能知識。對于GIS開發能力的培養，也可根據企業系統開發要求，由教師指導學生聯合完成，讓學生不僅鞏固知識，而且熟悉整個開發過程，使GIS專業畢業生在求職過程中增加信心與競爭力。

3.2.5明確培養方向，設置課程體系。專業培養方向劃分為3種崗位關鍵能力培養方向，即GIS應用開發、GIS數據處理和GIS技術服務。GIS應用開發類畢業生可從事GIS應用系統開發以及其他與地理信息系統有關的應用研究，主要增加GIS系統開發方向的專業基礎課，設置系統開發設計、開發環境、企業對口項目等相關專業內容課程，并與相關企業建立聯合培養模式；GIS數據處理類畢業生可從事GIS空間數據處理，以及涉及生態、環境、規劃、土地等方面的應用研究。該方向也添加了專業基礎課和專業選修課2個模塊，GIS應用服務方向的專業選修課包括3S技術、地圖學、遙感技術與應用等課程。當然，系統開發與設計等課程對應用研究也有一定實用性，可供有興趣的學生選擇；GIS應用技術支持方向的人才主要從事技術開發或生產管理等工作，是具備利用GIS技術解決空間信息問題能力的高素質應用型專業人才。通過計算機科學、現代網絡通信技術、地理信息系統技術、全球衛星定位系統技術及數據庫技術等課程設置，為企業提供GIS平臺軟件、硬件設備的開發、篩選、安裝、維護等方面服務。3.2.6基于CDIO的教學團隊建設。應用型高校更重視對學生綜合素質和能力的培養，CDIO模式成功運作的關鍵來源于教師隊伍的建設，也是地方高校能否順利完成應用本科教育轉型的關鍵所在，因此一方面應重視“雙師型”教師的培養，鼓勵教師到知名GIS企事業單位掛職，進一步了解行業動態及需求，提高專業技能和實踐能力，了解行業和企業環境對專業的要求，也可以通過外引內培和聘用企業兼職導師，定期或集中對教師進行培訓和專題講座，學校加強教師技能考核機制，做好實驗教師技能水平認證，并在績效考核、職稱晉升方面給予鼓勵，增強教師的專業意識和創新能力。另一方面，深化校企合作模式，注重成果轉化，根據GIS應用部門的實際需求進行人才培養，增加學生實踐機會，滿足專業學生實習需要，引入產學研項目，促進校企雙贏發展，建設校內外實習實訓基地，繼續擴大與國內外GIS知名企業的合作共建，以建設培養GIS應用服務能力、GIS應用開發能力的校內外實踐平臺為載體，形成具有一定實力與規模的實習實訓基地群，并開展多項科研項目與活動，建立校企深度合作的GIS高水平應用型人才培養模式，有效提高專業人才技能培養效果。

4 結語

GIS與社會經濟的發展進程進入良性循環的關鍵環節是高校教育GIS本科培養能否有效解決經濟建設發展的GIS人才需求問題，這成為高等院校研究的一個重要課題，對于合理引導GIS學科的建設與發展具有緊迫的現實意義和深遠的歷史意義。根據GIS專業人才目前培養方式，筆者提出了依據個人特色和目標，基于CDIO的GIS本科教育培養模式，該方案培養目標明確、有針對性，在原有的應用型人才培養方式上提出合理化建議：分別提出GIS科技創新型人才培養和GIS技能型人才培養，可以有效地解決GIS教育使盲目性——不適應社會主義市場經濟環境下用人單位對高技術崗位型人才需要的問題，及創新人才潛力得不到培養和發揮的問題。通過專業教學培養方案的選擇性改革和創新應用能力教育探索，最主要的是將培養目標的重點轉移到如何適應學生個性化發展和就業滿意度方面。

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Exploration on the GIS Major Training Mode in Applied Undergraduate University Based on CDIO Mode

WANG Ni, CHEN Tai-sheng, LIU Yu-chan et al (School of Geographic Information and Tourism, Chuzhou University, Chuzhou, Anhui 239000)

According to the current training mode of GIS major, we put forward GIS undergraduate course education training mode, with GIS major in applied undergraduate university of Chuzhou University as the case. Rational suggestions were put forward based on the original training mode. Based on the characteristics of GIS major in applied undergraduate university, CDIO mode was introduced to the professional personnel training according to personal characteristics and goals. Optimized measures for major cultivation mode were put forward, such as enriching the practical teaching content, scientifically setting the curriculum system, refining the professional training direction, pay attention to university-industry collaboration pattern, focusing on transformation of scientific research achievement, strengthening the construction of experimental teachers team and so on. Thus, the professional skills of students were cultivated and enhanced. Based on these, training system based on CDIO mode was established, which effectively enhanced the deficiency in innovative ability of students, and improved the training effect of professional skill training.

CDIO mode; GIS major; Applied undergraduate education; Personal characteristics

滁州學院本科教學質量與教學改革工程教研項目一般項目(2014jyy014，2013jyy002)；安徽省省級質量工程項目(2014jyxm371)。

王妮(1984-)，女，山東煙臺人，講師，博士，從事遙感與GIS研究。

2016-08-31

S-01

A

0517-6611(2016)30-0251-04