基于CDIO模式的应用型高校GIS专业培养模式探索

摘要基于GIS专业人才目前的培养方式，以应用型高校滁州学院GIS专业培养模式为例，提出了GIS本科教育培养模式。该模式有针对性，并在原有人才培养方式上提出合理化建议。结合应用型高校GIS专业的特点，依据个人特色和目标，将CDIO模式引入到GIS专业人才培养中，有针对性地丰富实践教学内容，注重专业技能培养，科学设置课程体系，细化专业培养方向，重视校企合作模式，注重科研成果转化，加强实验教师团队建设等专业培养模式优化措施，提升和培养学生的专业技能。在此基础上构建的基于CDIO模式的培养体系有效提高了学生实践和创新能力，改善了专业人才技能培养效果。

关键词CDIO模式；GIS专业；应用型本科教育；个人特色

中图分类号S-01文献标识码A文章编号0517-6611（2016）30-0251-04

地理信息系统（GIS）的功能不断发展强大，同时该技术已渗透到专题制图、交通路网规划、城市规划、资源保护、管网规划、灾害监测等多个领域，已逐渐成为信息产业的重要组成部分。我国经济建设发展加速了GIS应用的进程，对GIS专业人才的需求量也随之不断扩大，促进各高校不断寻求和改进GIS专业本科人才培养方案，力求培养GIS专业应用型人才，从而促进社会经济的全面协调可持续发展。

CDIO作为注重实践的工程教育模式，其含义为构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），核心思想是以任务需求为导向，以培养学生的基础知识、个人能力、人际团队能力和开发实现能力为目标，以任务构思到工程完成的生命周期贯穿整个人才培养过程[1-5]。笔者认为GIS本科培养方案的制订应依据个人特色和发展意愿，基于CDIO模式注重培养学生实践基础知识、个人能力、人际团队能力和创新能力4个层面的能力，以结合实践项目、校企合作为基础，建设GIS专业课程体系和构建具有应用型特色的GIS人才知识体系，提出具有可操作性、持续发展潜力的能力培养、技术实施以及研发素养的评价标准，重视学生素质能力教育，帮助学生快速完成从学生到从业者或研究者的角色转换，提高学生未来就业和深造的竞争力。

1GIS专业国内高校培养情况

1998年教育部对高校本科专业进行调整，正式增设了地理信息科学本科专业，开始系统培养GIS领域专业人才[6]。目前国内各高校增设GIS专业，研究型和应用型高校GIS培养方式分别具有一定指向性。目前全国已有150所公办高校设置了地理信息系统专业[7]，其中教育部直属院校中有25所高校已开设该专业，该类高校本科教育方式以学科背景为基础分为地图类GIS、测绘类GIS和计算机开发类GIS，虽然各类人才培养体系不同，但都在培养具备GIS基本知识、基本技能，成为GIS专业领域高级研究型人才。

工科专业人才培养存在教学内容落后于技术发展的问题，教学中重理论、轻实践，实践偏离实际，学生教育缺乏因材施教，教学方法忽略学生创新、科学思维、分析和解决实际问题等能力的培养等不少弊端。同样，GIS专业起步时学习其他工科专业，人才培养模式也存在种种问题，亟需探究新的培养模式[8-12]。

1.1在实践培养方面

重理论轻实践的人才培养模式占大多数，高校不重视实践教育或使实践教育与行业需求脱轨，导致本科毕业生毕业后往往需要就业再培训，对专业实践技能缺乏系统的学习和掌握，就业单位只能寄希望于入职后培训，大大降低了毕业生的就业竞争力，因此实践教育是高校专业培养的重点，是人才培养的关键。

1.2在课程体系方面

GIS专业发展随着高等教育大众化的快速推进和社会需求的激增也快速成长起来，技术教育特色还没来得及更新，突出表现在应用型高校课程设置参考研究型学校，缺乏合理性，教学内容过于重理论、轻实践，科技方法跟不上社会技术革新步伐等问题，对学生实践能力培养和未来就业及深造竞争力提升都带来一定障碍，因此需要结合CDIO模式对该专业课程体系进行全面更新，提高实践能力培养的教学环节。

1.3在师资队伍方面

目前评价学校的综合实力出现误区，以论文多寡和学者地位及数量为评价依据，而教师能力的评判无疑是以其学术地位、承担的科研项目和论文的档次为依据。各高校特别注重教师科研能力的提升，尤其是研究型大学，而应用型大学教师也在不断争取科研水平向更高层次的发展与提升，究其原因，来源于科研成果与职称评定挂钩，且关系到教师自身利益，因此需要付出较多的时间和精力，而缺少教学研究和技能提升的探索和尝试直接影响到高校的人才培养。显然，这与应用型高校的办学理念存在差异，没有突出应用型高校的优点及实质。

2GIS专业本科毕业生发展方向分析

研究型和应用型高校GIS专业毕业生就业方向也各有侧重，前者旨在培养能在科研机构或高等学校从事科学研究、教学工作，或能在资源、区域、环境、交通、民生、土地、基础设施和规划管理等领域从事与GIS有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等研究型工作；后者希望学生毕业后工作指向测绘、资源管理、灾害监测、环境保护、城乡规划与管理、交通运输等领域和相关部门，从事GIS空间数据处理、GIS技术支持、GIS应用系统开发，以及其他与地理信息科学有关的应用研究、技术开发、生产管理等技能型操作较强的工作。

有人曾在2007年问卷调查中主要调查GIS专业本科毕业生的就业情况[13]。以其调查结果为基础进行分析发现，其中在择业行业和就业岗位的选择中，即将毕业的GIS大学生首选在行政单位、事业单位、专业技术岗位工作，并不是按照研究型和应用型高校的毕业生进行明显区分。基本想法没有较大区别，反而在性别上区分较明显，其中女性较男性注重工作稳定性，男性较偏向专业技能的实现。对于实际就业方面，高校毕业生也表现不出以上两类高校的明显区别。结果显示，不管哪种高校毕业生，毕业后GIS相关行业就业人数均为最多，比如地图数据处理、测量以及GIS教育，但研究型高校毕业生择业期望值较应用型高校毕业生高，但二者结果与期望值都存在一定差距，其次是GIS程序员和GIS市场和销售，只有少部分人能与期望基本相符。

据了解，高校GIS本科专业学生普遍自我感觉综合素质不高，就业竞争力不强，希望日后在工作中提高自己的综合素质，同时也有部分希望能通过到研究院所或高校继续深造来提高GIS能力，以达到就业目标。因此，根据GIS专业本科毕业生的问卷调查，可以看出个人发展预期与高校本科教育培养计划存在差异，容易导致GIS专业毕业生就业信心不足，心理压力大，甚至对GIS专业前途感觉迷茫。如果根据个人特色和个人预期规划培养方案，则可以解决该问题。

3基于CDIO模式的GIS专业培养模式的建立

CDIO工程教育模式符合当前GIS专业人才培养过程[14-17]。该模式通过项目实践操作培养人才多参与社会项目实践、熟练掌握GIS应用技能，而教学科研人才需要注重扩大知识面和创新开发能力培养，启发人才的创新意识[18]。在本科4年期间，以上基础课程及其他素质教育课程必然占据2年的培养时间，剩下的时间里不仅要培养GIS项目实践熟练技能，又要注重本科生的科研创新能力的发展。而CDIO工程教育模式改变了传统工科教育体系，从重知识转化到重能力，分别将未来GIS工程师和GIS科研人员的培养作为本科4年培养方案的基础，以实践项目的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习，有利于应用型高校GIS专业人才的培养。

3.1建设内容

以高水平应用型高校滁州学院GIS专业教学培养模式为例，该校地理信息科学专业作为国家级特色专业，近年来不断提高师资力量，同时改进了人才培养计划，推进实践教学，以适应国家空间信息技术快速发展的需要。学校从以下3个方面建立该培养模式。

3.1.1

在实践培养方面。在该校GIS专业采取“专业-行业-职业”三位一体的人才培养模式，以CDIO教学模式理论为基础，以培养学生的空间数据采集、处理、建库和计算机地图编绘能力为主要路径，采用现代教学方法和教师科研项目实践为学生提供真实的学习经验，创建与技术和创新基础相关的抽象认知框架，并提供有助于理解和记忆抽象认知的实践机会，使学生的能力素质适应地理信息科学人才需求，掌握地理信息系统、测量、地图、遥感、计算机等方面基本理论、知识和技能，成为提供GIS应用服务能力的高素质应用型专门人才。

3.1.2在课程体系方面。该专业的基本课程体系涉及地理信息系统（GIS）、测量学、地图学、遥感科学与技术、计算机基础与应用等方面的基本理论、知识和技能，并增加实践教学学分，其中实践环节包括自然地理综合实习、GIS生产实践、专业技能竞赛、毕业实习、毕业设计（论文）等方面。以滁州学院2014年GIS专业人才培养计划为例，理论知识内容占55%以上，比例最高，其次是课内实验和实践，而课外内容所占比例最小，这是与该专业特色相协调的。

3.1.3在师资建设方面。该专业逐渐形成了一支高水平教师组成的教学队伍，此外还聘请了一批知名高校教授作为兼职教授，教学师资队伍充足，教学内容丰富，鼓励教师承担科研和社会服务工作，且不断开展提高教师专业知识的培训活动。

3.2具体措施

以CDIO模式为基础，提出提高实践技能教学比重、科学设置课程体系、细化专业培养方向、重视校企合作模式、注重科研成果转化、加强实验教师团队建设等措施。这种依据学生个人特色和目标，基于CDIO的GIS本科教育培养模式，不仅明确了学生的学习目标和就业方向，提高了学生的专业信心，而且做到因材施教、避免人才培养浪费，有利于提高应用型高校人才培养质量。根据建设内容，提出以下几点具体措施。

3.2.1

根据个人特色和未来发展目标进行课程双向选择。到专业培养阶段时，不仅应根据个人基础课成绩或教师主观意识划分学生未来发展方向，还应充分考虑学生自我发展预期；以及兴趣偏重点。对于培养方向的选择，主张教师与学生的双向选择，教师根据学生个人特色提出课程选择的合理化建议，向学生认真讲述各个方向的课程内容及发展预期，学生同样也可以根据自身兴趣以及未来就业目标选择发展方向及课程。可以安排在第4学期进行学生培养方向自主选择，避免低年级时对专业理解不清、方向不明、选择盲目的问题，在对专业基础课学习的过程中增进对GIS专业特色的理解，及时调整自身择业期望和研究目标。在培养方向方面，让学生事先了解课程安排及就业目标。GIS专业不同培养方向的实践教学环节有所不同。

3.2.2扩大专业选修课范围。专业基础课3个方向分别设置了4门课程，这些课程均是该培养方向的核心课程，也是GIS专业本科教育的核心内容。学生在了解各课程概况后，在学分满足的情况下，也可以选择研修或自主组合的专业基础课。选修课提供的范围也应有所扩大，依据社会和市场需求，多增加具有专业针对性的选修课程，例如林业GIS、精准农业、病虫害防治基本知识、给排水原理、生态学等，让GIS专业人才培养有的放矢。同样，GIS实践教学也可添加到选修范围中来。部分学生可能对课程选择有困惑，这时教师应给予适当建议与指导。

3.2.3提出GIS科技创新方向。对于技能型人才和创新型人才的划分，采取学生意愿和教师推荐的方式。GIS专业培养的3个模块中分别选出部分学生进行科研创新能力启蒙与培养，让其参与到院系的科研项目中，指导其文献查阅方法、论文写作，培养其团队合作意识，帮助其发展解决问题的能力，有效地为想要继续深造的未来高科技人才提供GIS科研启蒙教育。

3.2.4联合GIS企业或单位培养GIS技能人才。每个本科专业的形成都离不开社会和市场的供求关系，因此在GIS技能人才培养的过程中，要联合GIS企业或国民工程等单位共同培养人才，依据单位人才需求或技能要求，专门设置教学实践环节，使学生熟练掌握GIS应用技能知识。对于GIS开发能力的培养，也可根据企业系统开发要求，由教师指导学生联合完成，让学生不仅巩固知识，而且熟悉整个开发过程，使GIS专业毕业生在求职过程中增加信心与竞争力。

3.2.5

明确培养方向，设置课程体系。专业培养方向划分为3种岗位关键能力培养方向，即GIS应用开发、GIS数据处理和GIS技术服务。GIS应用开发类毕业生可从事GIS应用系统开发以及其他与地理信息系统有关的应用研究，主要增加GIS系统开发方向的专业基础课，设置系统开发设计、开发环境、企业对口项目等相关专业内容课程，并与相关企业建立联合培养模式；GIS数据处理类毕业生可从事GIS空间数据处理，以及涉及生态、环境、规划、土地等方面的应用研究。该方向也添加了专业基础课和专业选修课2个模块，GIS应用服务方向的专业选修课包括3S技术、地图学、遥感技术与应用等课程。当然，系统开发与设计等课程对应用研究也有一定实用性，可供有兴趣的学生选择；GIS应用技术支持方向的人才主要从事技术开发或生产管理等工作，是具备利用GIS技术解决空间信息问题能力的高素质应用型专业人才。通过计算机科学、现代网络通信技术、地理信息系统技术、全球卫星定位系统技术及数据库技术等课程设置，为企业提供GIS平台软件、硬件设备的开发、筛选、安装、维护等方面服务。

3.2.6

基于CDIO的教学团队建设。应用型高校更重视对学生综合素质和能力的培养，CDIO模式成功运作的关键来源于教师队伍的建设，也是地方高校能否顺利完成应用本科教育转型的关键所在，因此一方面应重视“双师型”教师的培养，鼓励教师到知名GIS企事业单位挂职，进一步了解行业动态及需求，提高专业技能和实践能力，了解行业和企业环境对专业的要求，也可以通过外引内培和聘用企业兼职导师，定期或集中对教师进行培训和专题讲座，学校加强教师技能考核机制，做好实验教师技能水平认证，并在绩效考核、职称晋升方面给予鼓励，增强教师的专业意识和创新能力。另一方面，深化校企合作模式，注重成果转化，根据GIS应用部门的实际需求进行人才培养，增加学生实践机会，满足专业学生实习需要，引入产学研项目，促进校企双赢发展，建设校内外实习实训基地，继续扩大与国内外GIS知名企业的合作共建，以建设培养GIS应用服务能力、GIS应用开发能力的校内外实践平台为载体，形成具有一定实力与规模的实习实训基地群，并开展多项科研项目与活动，建立校企深度合作的GIS高水平应用型人才培养模式，有效提高专业人才技能培养效果。

44卷30期王 妮等基于CDIO模式的应用型高校GIS专业培养模式探索

4结语

GIS与社会经济的发展进程进入良性循环的关键环节是高校教育GIS本科培养能否有效解决经济建设发展的GIS人才需求问题，这成为高等院校研究的一个重要课题，对于合理引导GIS学科的建设与发展具有紧迫的现实意义和深远的历史意义。根据GIS专业人才目前培养方式，笔者提出了依据个人特色和目标，基于CDIO的GIS本科教育培养模式，该方案培养目标明确、有针对性，在原有的应用型人才培养方式上提出合理化建议：分别提出GIS科技创新型人才培养和GIS技能型人才培养，可以有效地解决GIS教育使盲目性——不适应社会主义市场经济环境下用人单位对高技术岗位型人才需要的问题，及创新人才潜力得不到培养和发挥的问题。通过专业教学培养方案的选择性改革和创新应用能力教育探索，最主要的是将培养目标的重点转移到如何适应学生个性化发展和就业满意度方面。

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