【摘要】卓越工程师的培养能为国家的新型工业化道路和人才强国战略服务。以实践教学来培养出高素质的、具有较强工程实践能力的专业型地理信息系统人才，是所有教学工作者义不容辞的责任。在认清教学改革的重要意义的基础上，提出要从实践教学的要求、内容、方法、考核等方面进行实践教学改革的研究，将对比研究、调查研究、实例研究、统计研究方法引入到具体的研究过程中。该实践教学改革的研究方法可以推广到其他类似的高校和科研单位，为其他高校和科研单位的卓越工程师人才培养计划提供一定的借鉴作用。
【关键词】卓越工程师实践教学地理信息系统
【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2012）03-0003-02
1.引言
2010年教育部启动“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），该计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。
武汉理工大学作为教育部首批“卓越工程师教育培养计划”试点院校，“卓越计划”的主要目标是着力提高学生的工程意识、工程素养和工程实践能力，培养适应我国经济社会发展需要的各类工程技术人才。地理信息系统（GIS）专业是一门工程性和实践性很强的学科，如何培养出高素质的、具有很强的工程实践能力的专业型地理信息系统人才，是摆在我们面前的一道难题。
国外大学地理信息系统的培养目标定位于讲授GIS理论及实践应用，要求学生掌握基本的GIS理论和GIS应用[1]。在实践课程设置方面，将实践教学与理论课程结合得更为紧密，集中安排类似于课程设计的实践环节，部分课程将实习穿插其中，重视测量工程、自然地理、人文地理、经济地理的野外实践，一些高校在课程实践教学中率先开始使用面向专题应用的实践教学模式，突出学生在专题应用情境等实践中学习[2]，强调学生的专业应用技能培养，要求学生必须在GIS实验室中完成一定的研究实验和创新实验。
目前我国GIS专业本科教育发展很快，从工程实践教学体系上不同背景GIS专业都汲取其各自学科的营养精华，重视GIS综合性实践活动的改革与建设，强调在人才培养上的教学与科研相结合，理论与工程实践相结合，取得了显著的成效[3]，但是与国外相比，在学生工程实践能力的培养方面还存在不足。有些教师存在重视基本原理和基本方法等理论方面的教育，对实践教学重要性的认识仍然不足。长期的应试教育，造成部分学生只重视理论课而轻视实验课，甚至相当一部分学生对实验课敷衍了事，更别谈向工程型人才转变了。因而从现在开始，应该着手对GIS实践教学体系和内容进行系统的研究，根据各学校GIS专业学科优势、企事业合作特点和特有的实践教学平台构建相应的实践教学模式，为特定的工程领域培养受欢迎的GIS人才。
2.研究意义
地理信息系统是一门技术性、实践性很强的新学科，是与计算机技术、地理学、测绘学、统计学等密切相关的一门交叉性、边缘性学科[4]。目前，GIS专业已经在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、地质、制图等领域发挥了重要作用，取得了良好的经济效益和社会效益[5]。正由于地理信息系统是一门多学科结合的综合性学科，实践性很强，研究GIS专业的实践教学改革来培养更高素养的卓越工程师具有非常重要的意义。
（1）实践教学能作为理论教学的重要补充内容。GIS专业培养的卓越工程师，不但要有深厚的理论基础，而且要掌握过硬的实践技术，而实践教学可以弥补学生在动手能力方面的欠缺。
（2）实践教学能显著提高教学质量。通过实践教学可以将理论与实践很好的结合起来，使得稍显枯燥的理论课程更容易被学生接受，更能激发学生的学习兴趣，也能够让学生了解GIS专业在社会中的应用领域和发展方向，让学生自主学习。
（3）实践教学能培养“来之能战”的卓越工程师。实践教学在培养学生的创新思维、科研能力方面的作用重大，在培养人才方面起着不可取代的作用。通过课内实验、课程设计、自主创新、企事业合作等实践教学全面增强学生独立分析和解决问题的能力、创造性思维能力，为将来工作和走向社会奠定了强大的基础。
3.研究内容
本研究以武汉理工大学资源与环境工程学院GIS专业的实践教学为研究对象，以资源、环境的特定应用领域为主线，旨在提高学生的实践动手能力，并以学校提出的“卓越人才工程培养”为契机，分析GIS专业的实践教学的现行模式的优缺点，提出新的实践教学要求、实践教学内容、实践教学方法和模式，提高教学水平和教学质量，培养合格的GIS人才。
（1）分析GIS专业实践教学现行模式的优缺点。经过8年的地理信息系统专业的建设，武汉理工大学资源与环境工程学院的GIS专业的实践教学模式取得了一定的成绩，提高了学生的动手能力，学生在课内实验、项目研发、创新实验、GIS竞赛方面都有了长足的进步，并且学生近几年的就业率也比较高，说明该专业培养的人才也得到了社会的认可。但科技和社会都在进步，现行的实践教学模式也有待加强，比如如何更好的激发学生的自主学习和创新能力就是摆在我们面前的问题。
（2）研究GIS专业实践教学要求。在科技进步飞速发展的今天，讨论GIS专业实践教学的基本要求。任何GIS专业的发展必须依托相关的其他学科的发展，将GIS技术用于具体的行业领域，才能使GIS永葆活力。本研究结合武汉理工大学资源与环境工程学院的优势学科（资源、环境），以资源、环境领域的专题应用为主线，以矿业资源、矿山环境为特定发展领域，探究GIS专业的实践教学要求。
（3）研究GIS专业实践教学内容。不同学校、依托不同的专业，GIS专业实践内容会有所不同。该文中所有的实践内容以资源、环境为主线，以提高学生的动手能力为指导，以培养卓越工程师为目标，来制定相应的实践内容。在实践教学内容的制定过程中，尽量做到实践课和理论课的平衡，以实践课来强化对理论课的理解，以理论来加强对实践的指导。实践教学内容应从课程实践、野外实践、创新实践、项目实践、竞赛实践、企业实践等方面来全方位考虑，针对学生的不同特长，从不同的实践方面来分别培养，从而做到由易到难，学生更容易掌握实践内容，提高自己的实践动手能力，培养出不同方向发展的专业型人才。
（4）研究GIS专业实践教学方法。好的方法是事情成功的一半，因此，在确定了实践教学内容后，就要制定能取得良好效果的教学方法。基本上来说， GIS专业实践教学方法可以概括为“先易后难”、“老师引导、学生自主”、“重视专题、加强应用”。“先易后难”就是首先通过简单的应用为引入点，以一个简单的GIS应用作为案例，激发学生对于GIS专业的兴趣，然后学生才愿意在更深入的方面做些实践，可以先进行课程实践和野外实践，然后过渡到竞赛实践、企业实践和创新实践。“老师引导、学生自主”就是在实践的过程中，不能像传统的填鸭式教育一样，要充分发挥学生的自主学习能力和敢于创新能力，给出一个问题，让学生自己设计实验方案和过程，培养学生解决科研问题的能力。“重视专题、加强应用”就是要以资源、环境这个特定领域为专题方向，引导学生将GIS技术应用到该领域，同时，鼓励学生参与各类型的竞赛项目，向学生提供参与教师项目和企业合作的机会，强化GIS在该专业领域的应用，以GIS专业来解决该领域的问题。同时，资源、环境优势学科领域也可以拓宽GIS专业的发展方向。
（5）研究GIS专业的实践考核方法。课程考核是促进学生学习的重要动力机制，也是考查学生学习效果的一种手段。虽然考核不是目的，但是可以通过考核适当给学生压力，让学生主动对不熟悉的内容进行巩固，达到增强学习效果的目的。对于实践的考核不能采用传统的笔试考核方式，要研究新的考核办法。可以通过老师出题，学生上机的方式来及时考核。也可以让学生自主选题，给出规定的时间后，让学生准备报告，现场答辩并演示选题成果。也可以让合作企业对学生的实践效果进行评价。通过多种考核方式，能够全方位提高学生的实践动手能力，为学生的工程化训练提供最终的考评结果。
4.研究方法
（1）对比研究。国内外已经有很多学者和教学研究者对实践教学改革都进行了探索[6-8]，因此，可以基于国内外GIS专业（尤其是与资源、环境的优势学科相关的GIS专业）的实践教学体系、方法和模式，对比武汉理工大学资源与环境学院GIS专业的实践教学体系、方法，分析该体系、方法的优缺点，好的方法继续保持并深化，有缺陷的地方提出相应的改革措施。
（2）调查研究。调研国内资源、环境领域的研究前沿，将GIS专业的实践教学内容与资源、环境领域的热点研究问题进行关联，对于武汉理工大学资源与环境工程学院的GIS专业来说，应该将矿山GIS作为最主要的应用领域，所有实践的内容以此为主线，培养为资源、环境领域服务的专门GIS工程人才。
（3）实例研究。基于实践教学内容中的课程实践、野外实践、创新实践、项目实践、竞赛实践等方面，以资源、环境领域为主线，在各个实践方面具体实施，验证实践内容和实践教学方法的效果。
（4）统计研究。通过采用调查问卷的形式来收集相关信息，比如就业率、竞赛成绩、创新成果、参与项目、企业合作成绩等，经过统计分析，来评价这些实践教学内容的教学效果。
5.总结
地理信息系统的实践教学对培养高素质的工程师具有很重要的意义，通过教学实践的改革研究，可以推动GIS专业人才创新能力的提高，可以培养“来之能战”的专业型工程人员，促进GIS专业的就业率。而且始终以资源、环境特定应用领域为切入点，所以实践教学的内容、实践教学方法的成果可以推广到其他类似的高校和科研单位，为其他高校和科研单位的人才培养提供一定的借鉴作用。甚至可以将实践教学成果进行提炼、总结，建立GIS实践示范工程，建设较高水平的科技创新基地，最后将其转化成科研成果和生产力。
参考文献
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2.罗德安,朱光,王晏民.构建具有行业特色的“GIS软件应用”课程的实践教学体系[J].中国建设教育，2006，10（10）：40~42
3.侯立春，徐磊，许正昊. 高师院校 GIS 课程教学与实践改革的探索[J].地理空间信息，2011,9（1）：146~148
4.黄杏元，汤勤.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2001
5.杨树文，闫浩文，孙建国. 地理信息系统专业教学实践与改革探索[J].测绘科学，2011，36（1）：226~228
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7.石永明，田永中. 地理信息系统实验课程教学探讨[J].实验室科学，2011,14（1）：26~29
8.姚顽强，李崇贵，马庆勋等. 地理信息系统专业教学与教育改革研究[J].技术与创新管理，2011,32（2）：195~198
基金项目：湖北省教学研究项目《矿物资源工程专业课程数字化建设与实践》（编号：20070096），武汉理工大学教学研究校级重点项目《行业背景下GIS卓越工程师培养的创新实践模式研究与实践》（编号：2011049）