分析地理信息系統專(zhuān)業(yè)本科生創(chuàng )新能力的策略建設論文
一、地理信息系統概述及創(chuàng )新的重要性
地理信息系統(GIS)是一門(mén)交叉學(xué)科,具有較高的技術(shù)性和實(shí)踐性,已在城市規劃管理、交通運輸、測繪、環(huán)保、農業(yè)、地質(zhì)、制圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,這使得社會(huì )對GIS專(zhuān)業(yè)人員的數量需求和質(zhì)量要求在不斷增加[1-3]。2012年底,我國地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已達到2000億元,增長(cháng)率超過(guò)30%。到“十二五”末期,產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值有望超過(guò)4000億元。經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展,我國與西方國家的GIS理論與應用研究水平的差距已顯著(zhù)縮小,但要想促進(jìn)我國地理信息相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、加快地理信息產(chǎn)品和服務(wù)的研發(fā)速度、提高我國地理信息企業(yè)國際競爭力,必須注重相關(guān)科研人員創(chuàng )新能力的培養。在科教興國、人才強國、建設創(chuàng )新型國家等一系列的重大戰略中,高等學(xué)校承擔著(zhù)培養大批創(chuàng )新型人才的重任[4],GIS專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng )新能力的高低將直接關(guān)系我國GIS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自1999 年全國開(kāi)始招收GIS本科專(zhuān)業(yè)以來(lái),我國已有200多所高校開(kāi)設了GIS 專(zhuān)業(yè)[5]。然而,在保證了我國地理信息系統發(fā)展后備人才數量?jì)?yōu)勢的基礎上,如何提高本科生的創(chuàng )新能力是GIS專(zhuān)業(yè)建設和發(fā)展的重要任務(wù)之一。
二、GIS專(zhuān)業(yè)本科生創(chuàng )新能力培養的制約因素
目前,國內高校在GIS專(zhuān)業(yè)本科生自主創(chuàng )新能力培養方面總體處于摸索階段,盡管或多或少地為學(xué)生提供了各種載體和平臺,但尚未從根本上突破傳統的教學(xué)模式�？傮w而言,制約GIS本科生創(chuàng )新能力培養的包括:
1.與國際水平相差較大,知識獲取滯后
了解領(lǐng)域內的研究現狀與趨勢是進(jìn)行創(chuàng )新的前提,進(jìn)而才能從中發(fā)現問(wèn)題,尋找創(chuàng )新點(diǎn)。GIS起源于加拿大,美國、歐洲、日本發(fā)展迅速,在該領(lǐng)域處于引導地位。雖然近二十年來(lái)我國也取得了顯著(zhù)的成績(jì),但總體水平仍與歐美發(fā)達國家有一定差距。由于外語(yǔ)水平有限,教師不能及時(shí)地追蹤國外最新研究成果,導致學(xué)生接收新知識的途徑減少,無(wú)法及時(shí)掌握研究前沿。此外,現有的GIS相關(guān)教材較多,其中的基本概念、經(jīng)典理論和方法等內容大同小異,各編者會(huì )根據自身所做實(shí)際科研工作完成教材中案例教學(xué)內容的編寫(xiě)。但所做工作從項目立項、實(shí)際開(kāi)展到成果發(fā)表、出版成冊,通常要經(jīng)歷2-5年左右的時(shí)間。因此,教材內容的時(shí)效性難以保證,不能夠反映最新的動(dòng)態(tài),而這部分內容恰恰是教材中最能夠引發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣的部分。
2.學(xué)習主動(dòng)性不足,創(chuàng )新意識不強
我國的教育模式和國外先進(jìn)教學(xué)模式的根本區別就在于是否鼓勵學(xué)生個(gè)性發(fā)展,自主學(xué)習[6]。興趣是調動(dòng)學(xué)生學(xué)習積極性最好的東西,更是進(jìn)行創(chuàng )新的主要源動(dòng)力之一。傳統的教學(xué)注重理論講授,多為“老師講,學(xué)生聽(tīng)”的填鴨形式,缺少啟發(fā)式和討論式教學(xué),勢必壓抑學(xué)生獨立性和創(chuàng )造性的發(fā)揮[7]。限于現有的學(xué)生考核體系,學(xué)生被動(dòng)地接收書(shū)本上的知識,不求甚解,嚴重缺乏對現有知識的質(zhì)疑和發(fā)散性思維。
此外,仍有一部分學(xué)生將考試及格作為學(xué)習的主要目的,對書(shū)本上的知識死記硬背,沒(méi)有獨立思考的過(guò)程,難以應用專(zhuān)業(yè)知識解決實(shí)際問(wèn)題。如,目前尚有一部分本科生畢業(yè)設計題目由指導老師提供,學(xué)生只需選擇題目,對選題的意義、數據的來(lái)源及處理等問(wèn)題缺乏思考,最終只是機械地完成工作,老師怎么說(shuō)就怎么做,整個(gè)過(guò)程對老師的依賴(lài)程度很大,沒(méi)有達到鍛煉的目的。
3.動(dòng)手能力較差,阻礙創(chuàng )新實(shí)踐
GIS專(zhuān)業(yè)培養的人才,不但要有一定的理論基礎,而且要具備不同層面的實(shí)際動(dòng)手能力。學(xué)生中存在創(chuàng )新的主觀(guān)愿望,但不知道如何去創(chuàng )新,他們在直覺(jué)思維能力、邏輯思維能力、聯(lián)想思維能力、發(fā)散思維能力、逆向思維能力等方面都還比較稚嫩,需要加強培養和鍛煉[8]。
此外,大部分學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力欠缺,缺乏創(chuàng )新技能,即便有了好的想法,但不具備實(shí)現的途徑,逐漸失去了信心與熱情。在上機課上用軟件進(jìn)行圖像數據處理時(shí),學(xué)生只要按照老師說(shuō)的輸入幾個(gè)參數、點(diǎn)幾下鼠標就能得出分類(lèi)結果,但大多數學(xué)生缺乏主動(dòng)性,不去探究點(diǎn)擊鼠標的背后是怎樣的原理、怎樣的算法。本科階段學(xué)習的一個(gè)重要目的是要知其然且要知其所以然,只有主動(dòng)地多問(wèn)一些問(wèn)什么,多思考、多動(dòng)手,才能真正把知識應用起來(lái),把軟件當成一個(gè)工具,而不是為了用軟件而用軟件。
三、對策與建議
1.創(chuàng )造接觸新知識的平臺和途徑
鑒于書(shū)本知識更新較慢的現狀,GIS專(zhuān)業(yè)教師需及時(shí)追蹤本領(lǐng)域最新國內外動(dòng)態(tài),補充到教學(xué)內容中來(lái)。如,在幻燈片中增加時(shí)效性較強的內容,帶動(dòng)學(xué)生討論;向學(xué)生介紹國內外認可度較高的專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站和論壇,引導學(xué)生自主學(xué)習;推薦領(lǐng)域內的經(jīng)典文獻和最新研究成果等,讓學(xué)生及時(shí)了解學(xué)科前沿。根本目的是使學(xué)生接收新知識的來(lái)源多元化,做到“眼觀(guān)六路,耳聽(tīng)八方”。
“授人以魚(yú),不如授人以漁”,為使學(xué)生具備創(chuàng )新的意識,最為重要的是幫助學(xué)生建立自主發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維模式。我學(xué)院針對本科三年級學(xué)生開(kāi)設了科技論文寫(xiě)作與專(zhuān)業(yè)文獻檢索課程,教會(huì )學(xué)生文獻檢索的基本方法,綜述和研究論文的寫(xiě)作要求,讓學(xué)生自己檢索并閱讀文獻,初步掌握學(xué)科動(dòng)態(tài)。對于有能力的學(xué)生,教師可以推薦其閱讀英文文獻,不僅能了解國外最新學(xué)科動(dòng)態(tài),還可以提高自身英語(yǔ)水平。相應地,學(xué)生要花時(shí)間、花精力認真閱讀,并寫(xiě)讀書(shū)筆記。
此外,鼓勵學(xué)生多去聽(tīng)講座,聽(tīng)各類(lèi)講座�？蒲袆�(chuàng )新工作強調學(xué)科間的交織與借鑒,讓學(xué)生不要局限于自己的專(zhuān)業(yè),而要拓展視野、開(kāi)闊思路,這有助于創(chuàng )新想法的形成。
2.教學(xué)方法改革,提高學(xué)生創(chuàng )新主動(dòng)性
現代教學(xué)模式強調學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性,教學(xué)要以學(xué)生為中心,使學(xué)生處于主動(dòng)的地位。教師應當結合實(shí)際,不斷完善教法、提高教學(xué)水平,調動(dòng)學(xué)生的積極性。我校定期舉辦教師授課、說(shuō)課競賽,鼓勵教師間的技能切磋和經(jīng)驗交流,最終作用于學(xué)生,產(chǎn)生積極影響。此外,我院探索性地進(jìn)行了本科生導師制的嘗試。學(xué)生選定導師后,可以盡早地了解到導師在做什么研究工作,為什么做,怎么做,并逐漸熟悉科研工作的基本流程、概念和一些具體環(huán)節。吸納有能力的學(xué)生參與導師的研究項目,在導師的引導下,他們可以自主地完成小任務(wù),并嘗試發(fā)現新的、尚未解決的新問(wèn)題。
此外,向學(xué)生介紹各類(lèi)項目申請書(shū)(如大學(xué)生創(chuàng )新項目)的背景和撰寫(xiě)要求,積極鼓勵學(xué)生申報各類(lèi)的大學(xué)生創(chuàng )新競賽。當學(xué)生的身份由參與者變成了項目的負責人,勢必會(huì )滿(mǎn)足他們的好奇心,讓他們獲得成功的體驗,樹(shù)立自信心,今后進(jìn)行自主探索和創(chuàng )新的動(dòng)力大大提升。
3.提高實(shí)際動(dòng)手能力,多參與科研實(shí)踐
有了好的想法還需要去實(shí)現,實(shí)現創(chuàng )新過(guò)程,需要有一定的實(shí)踐能力作為支撐。GIS專(zhuān)業(yè)尤其強調動(dòng)手能力,GIS專(zhuān)業(yè)培養的人才應同時(shí)具備一定的理論基礎和不同層面的實(shí)踐能力。要達到這樣的要求,僅靠課堂教學(xué)是不夠的,只有通過(guò)實(shí)踐教學(xué)將理論與實(shí)際很好地結合,全面增強學(xué)生獨立分析和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng )造性思維能力,提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和團隊合作精神,建立獨立的科研和工作方法體系,才能為將來(lái)工作和走向社會(huì )奠定了堅實(shí)的基礎[9]。目前,新疆農業(yè)大學(xué)GIS專(zhuān)業(yè)已初步建立了課堂實(shí)踐、野外實(shí)踐、科研實(shí)踐、競賽實(shí)踐和畢業(yè)設計的“五位一體”實(shí)踐教學(xué)模式,并取得了較好的效果。近年來(lái),新疆農業(yè)大學(xué)GIS專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在老師指導下自主選題、刻苦鉆研,多次在“全國GIS操作技能大賽”等各類(lèi)專(zhuān)業(yè)技能大賽上獲獎。此外,三十余名學(xué)生獲得了工信部、測繪學(xué)會(huì )和中地數碼公司共同頒發(fā)的GIS應用工程
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