GIS專業開放性實驗改革研究

莫才健　武峰強　陳莉

【摘 要】本文從研究開放性實驗與GIS專業人才培養關系的角度，提出開放性實驗改革的幾個關鍵問題，并針對如何在專業人才培養中設計開放性實驗以及實驗室的可持續發展進行了討論。

【關鍵詞】開放性實驗 GIS專業 人才培養

一、前言

GIS（地理信息系統）不僅是一門新興的交叉性學科，更是一門綜合性技術。我校GIS專業的培養目標是：培養具有一定基本理論和技能，能在多個行業內從事與空間位置有關的地理數據采集、處理、分析、應用以及軟件系統開發、維護等工作的高級工程技術人才。由于該專業具有很強的實踐性，因此需要安排更多的實踐教學。但總的學時是固定的，除去理論課的學時，留給實踐課的時間遠遠不夠；而實踐課能更高效地鍛煉學生的動手能力、創造力以及知識運用能力，故實行開放性實驗迫在眉睫。

二、建立開放性實驗的意義

（一）完善學生的知識結構

通過GIS實驗課的訓練，可以讓學生從總體上對GIS有一個較為全面的認識，在初步掌握GIS應用方法的同時完善知識結構。

（二）增加學生就業機會

以GIS專業人才將來的就業崗位和發展領域為指導，將教師的科研、生產項目納入到開放性實驗項目的選題中，或以假定的工程項目為實驗目標，培養和鍛煉學生的實際工作能力，為將來順利走上工作崗位打下堅實基礎。

（三）培養創新性人才

實行開放性實驗教學，從根本上解決了實驗學時相對不足的問題，讓學生有足夠的時間完成實驗。通過教師啟發式引導，學生自己實踐，由淺入深地發現問題、解決問題，能最大限度調動學生參與的積極性以及解決實際問題的能力。另外，此舉還有利于師生之間教學信息的反饋，促進教學質量的提高。

（四）教學內容改革的需要

GIS具有廣泛的應用前景，通過對傳統專業課程的改造，把最新的應用技術課程引進課堂，可促進學科的發展。GIS實驗室的建立也是對傳統的地理實驗手段的改造，將傳統的各自孤立的基礎實驗變為綜合性實驗，更貼近實際生產應用。

三、GIS實驗開放的含義

（一）內容開放

在常規的實驗中，由于學生在理性知識和感性知識上存在一定的差異，造成他們對實驗內容的需求不盡相同。這就要求我們在設計開放性實驗時要對實驗內容進行開放，在堅持學生的主體性和教師的指導性的原則下，根據學生的實際情況，鼓勵學生自主地、有創意、有目的地選擇實驗內容。

（二）時間開放

對學生實驗時間不限制，由學生自己聯系實驗室指導老師到實驗室進行實驗，或找實驗室儀器管理員借還實驗儀器自己實驗。

（三）地點開放

由于GIS專業的實驗主要以計算機軟件上機為主，所以學生既可以在專業機房進行實驗，也可以在宿舍或家里進行實驗，教師定期指導即可。

（四）人員組合開放

在實際操作中，有意識培養學生與他人合作共事的團隊精神，組成若干實驗小組，這種小組根據實驗的需要，可散可合，靈活機動，允許跨班級組合，可以讓不同層次、特點的學生組合在一起，相互激勵，取長補短。

四、進行開放性實驗的主要課程內容

本校開設GIS原理、GIS開發、WebGIS等十幾門GIS專業課程，而隨著空間技術、網絡信息等技術的發展，GIS與這些學科的交叉、邊緣領域將成為發展的新興產業。所以開放性實驗可以圍繞多途徑空間數據的獲取、新數據庫技術在GIS數據庫中的應用、地理信息的三維可視化以及地理信息的網絡發布等方面的內容進行設計。

五、GIS開放性實驗室的可持續發展

（一）打好基礎，循序漸進

GIS所處理的是具有幾何特征和屬性特征的空間數據，圖形數據一般采用專用格式進行表達和存儲，而屬性數據大多采用數據庫進行管理，這就要求學生在學習這門課程之前，應預先學習基礎理論，掌握多種數據的采集手段以及相關軟件的操作。因此在安排教學計劃時，應充分考慮這些要求，同時考慮到這些課程的難度，循序漸進，實現GIS的可持續發展。

（二）GIS實驗安排應當實習與見習相結合

具有一定地學知識的學生可以在GIS支持下，根據模型模擬自然過程的演變或思維過程的結果，取得預測或“實驗”的結果，選擇優化方案，并且能夠避免錯誤決策帶來的損失，要經歷一個“學習—實踐—再學習—再實踐”的過程，才能逐漸掌握其中的規律。這種穿插式學習符合學生的認知過程，有利于學生理論與實踐相結合。

（三）資源共享

隨著專業的發展，土木、經管、計算機等專業也應開設GIS課程，當然深度可以適當降低。這部分學生的實驗與實習課和GIS專業學生的實驗共同安排，統一規劃。各專業穿插使用實驗室，可以避免實驗室的重復建設，達到資源共享，優化配置，提高實驗室的使用率。

（四）應用遠程教育

GIS技術的發展要求專業人員必須不斷地更新和拓寬自己的專業知識，才能保持專業優勢，這不僅是學生在學校學習期間需要進行的，而且應該是終身的。互聯網上的GIS教育為學生在校期間，尤其是畢業后的自我教育提供了一種重要的學習方式，所以為學生提供網絡服務，也是GIS實驗室發展中的一個重要問題。

六、總結

開放性GIS實驗室的建設是一個系統工程，只有在計算機軟硬件的支持下，教師和技術人員不斷更新自己的知識結構，提高自己的GIS技術應用水平，形成教師及技術人員的良好梯隊，發揮團隊精神，才能培養合格的有專業特長、綜合素質高的人才。

【參考文獻】

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