新工科背景下地理信息系統原理課程改革

王松妍 薛 奇 文 曄 徐 鋒

2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”，力求培養能滿足行業發展需求、解決復雜工程問題的復合型人才[1]。新工科背景對地理信息系統原理課教師在知識、能力方面提出了更高要求[2]。當前，地方高校地理信息系統原理課程在不同程度上存在教學和實驗模式單一、課堂教學內容與市場需求脫節的現象[3]。部分教師仍然運用多年前的教學思路和手段，不能滿足地理信息系統原理作為新工科課程的教學要求。為解決這一問題，遼寧省內外高校積極進行基于校外實驗教學基地的地理信息系統課程教學模式改革，但這主要針對地理信息系統課程教學問題，而非地理信息系統原理課程教學問題。因此，多學科交叉融合的地理信息系統原理課程改革勢在必行[4]。

一、研究內容

大連理工大學城市學院依托校外實驗教學中心，對地理信息系統原理課程進行了改革。本文以大連理工大學城市學院為例，探索新工科背景下地理信息系統原理課程教學新模式。大連理工大學城市學院地理信息系統原理課程建設包括四個方面：以教師為代表的教學資源建設、與行業對接的教學內容建設、基于多維度課程考核體系的教學模式建設、以服務社會為導向的線上線下混合式教學特色建設。

（一）多維度授課，采用雙師共教模式

教師是課程教學改革的重要力量，應加強教師隊伍建設，培養雙師型教師。高校應積極推進與企業的合作，采用雙師共教模式，鼓勵教師到企業掛職鍛煉，邀請企業工程師進校園，使工程師與高校教師共同講授課程，促進課程內容和行業接軌，提升教師實踐能力，從而提高課程教學質量（見圖1）。

（二）以行業需求為導向，進行課程改革

大連理工大學城市學院借助校外實驗教學中心，將工程項目轉化為教學資源，對典型的生產工程項目進行總結和梳理，將其作為地理信息系統原理教學案例進行課程建設。實驗指導書由實驗中心技術人員輔助編寫，包括學生實驗過程中容易遇到的問題及其處理方法，有助于實現專業生產與專業教育的有機結合。

教師將課程內容融入測繪地理信息行業標準，結合注冊測繪師的能力要求，并與校外實踐基地專家討論，根據行業實際情況，確定課程內容（見圖2）。

圖2 教學內容改革

（三）構建多元考核體系，考核學生多元化能力

由教師和工程師組成實驗考核小組，制定專項實驗考評細則，作為實驗指導書的一部分。按照教學大綱要求，構建實驗課程多元考核體系（見圖3），該體系包括分組匯報、科技論文撰寫、成果質量評定和實驗匯報等部分，綜合評定學生知識和能力掌握情況。分組匯報能夠反映學生學習態度和團隊意識、實驗的完成進度，科技論文撰寫能夠培養工科學生基礎文字素養，成果質量評定能夠反映學生專業能力，分組匯報能夠反映學生團隊協作等素質。

圖3 實驗課程的多元考核體系

（四）建設線上資源，形成線上線下混合式教學特色

大連理工大學城市學院以服務區域經濟為導向，借助校外實驗教學中心資源，確定課內外教學內容，為學生提供教學視頻、工程實例視頻、競賽信息、招生就業信息、國內外交流信息等豐富的學習資源，形成線上線下混合式教學特色。

二、創新之處

地理信息系統原理課程教學改革以省級校外實驗教學中心為依托，創造性地解決新工科課程教學的突出問題，提升人才培養質量。

（一）借助校外實驗教學中心，落實課程教學改革

將校外實驗教學中心引入地理信息系統原理課程改革中，借助校外實驗教學中心的企業平臺，從課程教師、內容設置、課程資源等方面進行課程教學改革，做到教學內容與地區行業需求無縫對接，完善課程建設。

（二）建立“雙師型” 教師機制，持續推進專兼結合教師團隊建設

在任課教師到企業掛職鍛煉的基礎上，邀請企業工程師作為外聘教師進校園，不斷提高實驗指導教師團隊的整體水平。此外，借助企業平臺，基于“學生主導，教師參與”的原則，教師帶領具有應用研究能力的學生，以解決企業實際專業技術應用問題為出發點，設計地理信息行業相關項目，參加大學生創新創業競賽，延伸課程內容。

（三）完善線上教學機制，落實 “互聯網+教學”模式

依托超星學習通平臺，開發地理信息系統原理課程線上資源，發布教學視頻和行業信息。一方面，這樣能提升學生視野，拓展學生知識面，為師生提供更多課程相關信息；另一方面，對于重要知識點，學生可通過重復多次觀看教師講解視頻的方式進行掌握，達到溫故而知新的效果。

三、研究成果

依托校外實驗教學中心，校企雙方以培養新工科復合型人才為共同的核心目標，旨在實現地理信息系統原理課程教學資源、教學內容、教學模式的全面升級與改革。大連理工大學城市學院與企業確立了產學研合作關系，建立了校企合作的雙軌制教學模式與雙師共教的實驗教學新模式，并以生產項目為驅動建設校外實習中心，開展彈性化實驗教學。在不斷升級和深度創新校企合作模式期間，校企合作共建的校外實習中心為地理信息系統原理課程提供了豐富的實驗教學內容，提升了在校學生應對實際困難、運用專業知識和技術解決問題的能力。同時依托學校的教學資源和企業的先進設備等，共同建設雙師型授課團隊，已經構建起新工科背景下依托校外實驗教學中心的地理信息系統原理課程教學體系，極大地促進了課程改革創新。

（一）建設“雙軌交叉、共教互助” 的授課團隊，豐富課程教學資源

為了實現共建共享共管，有效落實教學方案，在校企合作過程中，建立了校企結合的雙師雙能型教師團隊。校企互聘教師和技術人員，共同研究教學方法；企業技術人員作為實驗教學帶頭人，帶領高校教師，共同研制實驗教學方案，確定實驗教學案例、考核方法等，共同開發實驗項目。雙師互助教學模式的運用，充分發揮了高校和企業各自的人力資源優勢，實現了新工科人才培養的目標，成為地理信息系統原理課程改革的重要手段。

（二）跟蹤行業新技術發展方向，充實教學內容

完善的課程內容體系是培養新工科人才的重要保障。構建強化學生實踐應用能力、對接產業發展需求的地理信息系統原理課程體系，應突出兩個特征：一是符合國家專業要求，同時對接產業發展需求；二是在保障理論知識完備的前提下，調整課程結構，提高實驗實訓的比重，提高學生工程技術水平。隨著企業在課程教學中的深度滲入，大連理工大學城市學院與企業之間通過密切合作，對行業發展形成了客觀準確的認識，對行業發展方向作出科學預判，并按照行業發展趨勢實施專業教學。大連理工大學城市學院借助校企合作平臺，吸納行業技術專家、企業管理人員參與課程教學，以教學大討論的形式，緊密對接產業需求，不斷創新人才培養方案，以推動課程建設。學院還加強校企之間的人員交流和信息交流，保障高校教師對行業發展認知的科學性和準確性。在校企合作過程中，通過學校、企業、學生在生產項目開發、技術研發、技術培訓等活動中的共同參與，厘清生產與教學之間的差異，對教學理念、教學內容、考核方式等進行全方位的改革，使教學改革更貼近實際，與行業需求對接，實現課程改革創新。

（三）引企入教，促進教學模式改革

在校企合作的基礎上，大連理工大學城市學院引企入教，促進產教融合，形成由學校、企業和學生三者共同參與的新工科課程教學模式。在教學設計上，不受空間和時間的限制，以實現教學目標為剛性要求，以完成生產項目的地點和時間為彈性因素；在教學活動中，教學團隊在生產一線開展教學和指導，運用具有極強針對性的教學方法并把生產考核納入實驗能力和專業素質考核中，由學校和企業共同完成學生知識、技術和專業素養等方面的考核，形成了完善的學生能力考核體系；在教學形式上，遵循新工科人才培養規律，縮短了教學與市場、崗位需求之間的距離，滿足了學生發展需要；在課堂教學模式上，探索并實施了“互聯網+教學”、校內綜合實訓、企業現場教學等多種教學模式。

（四）融入地方產業系統，提高高校服務區域經濟的能力

在校企合作的基礎上，要保證新工科人才培養的持續性和穩定性，關鍵在于讓學校、企業和學生均能從中受益，實現互利共贏，不僅要讓高校在校企合作中實現高素質人才培養，還要讓企業在合作中獲取預期利益。因此，要構建合作共贏、服務產業的多元課程體系，建立企業實際生產項目向實驗教學內容轉化渠道，采用工學結合的教育模式，以工程師、教師雙重指導為保障，制定產學研合作協議，由企業員工、教師、學生共同完成實際工程項目，企業支付一定的勞動報酬，從而實現學校、企業和學生共贏。大連理工大學城市學院加強校內資源與企業資源的整合，通過校企合作推進課程建設，建設培訓中心，將參與生產實驗、生產技術創新等活動納入課程實踐教學范圍，不斷提升教師服務產業的能力。學院還建立校企合作管理辦法，研究校企聯合教學過程中出現的資源轉化等方面的新問題，創新新工科教學方法，建立校企合作過程中雙方共同遵守的制度，為實現合作共贏提供保障。

綜上所述，新工科背景下培養高素質應用型人才培養必須結合具體行業發展需要，以校企共建的校外實驗教學中心為依托，推動地理信息系統原理課程改革。高校應轉變教育思想觀念，改革授課模式，建設“雙軌交叉、共教互助”的授課團隊，豐富課程教學資源，跟蹤行業新技術發展方向，充實教學內容，增加實驗教學環節，從而實現新工科課程的全方位教學改革，提高高校服務區域經濟的能力[5]。