大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力研究
時間:2022-10-18 08:55:40
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摘要:大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是目前高等教育改革的重中之重,學(xué)科競賽是培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要途徑。以地理信息科學(xué)專業(yè)為例,介紹了GIS學(xué)科競賽的特點(diǎn)、性質(zhì)和能力要求,通過對GIS實(shí)踐教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析,闡述了GIS學(xué)科競賽在推動GIS實(shí)踐教學(xué)改革、培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的方法和途徑。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力;地理信息科學(xué);學(xué)科競賽;實(shí)踐教學(xué)
創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力,人才是創(chuàng)新的根基,創(chuàng)新驅(qū)動本質(zhì)上是人才驅(qū)動。高等院校作為人才培養(yǎng)的搖籃,擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新實(shí)踐能力人才的重任。大學(xué)生是推動國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生力軍,大學(xué)生的創(chuàng)新能力是創(chuàng)新素質(zhì)的直接體現(xiàn),決定了國家和民族的創(chuàng)造力。創(chuàng)新是高等教育發(fā)展的生命線和原動力,高校越來越重視大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),將開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和思維擺在學(xué)校教育的重要位置,將培養(yǎng)大批優(yōu)秀創(chuàng)新型人才作為教學(xué)改革的目標(biāo)和方向[1]。隨著社會競爭的日益激烈和就業(yè)壓力的增大,社會對大學(xué)生綜合能力提出了新的要求,用人單位更注重大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。因此,如何培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力,增加專業(yè)核心競爭力,需要深入廣泛的探討和實(shí)踐。地理信息科學(xué)(GeographicInformationScience,GIS)是一門集地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、測繪科學(xué)與技術(shù)于一體的交叉學(xué)科,其在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、災(zāi)害、基礎(chǔ)設(shè)施和規(guī)劃管理等領(lǐng)域具有極其廣泛的應(yīng)用前景,是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè)。鑒于GIS技術(shù)具有技術(shù)性、廣泛性、產(chǎn)業(yè)性等特點(diǎn),社會對GIS的重視度與日俱增,隨著創(chuàng)新型國家建設(shè)成為國家發(fā)展戰(zhàn)略和抓手,地理信息行業(yè)發(fā)展迫切需要掌握先進(jìn)技術(shù)、具有深厚專業(yè)基礎(chǔ)的多功能、創(chuàng)新型人才。近年來,互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代地理信息技術(shù)快速發(fā)展,人才問題成為GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展遇到的最大瓶頸[2,3]。《2019中國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r報(bào)告》顯示,截至2019年末,地理信息產(chǎn)業(yè)從業(yè)單位數(shù)量超過11.7萬家,從業(yè)人員超過285萬人,而每年培養(yǎng)的地理信息科學(xué)本科生3萬余名,研究生7000余名,專業(yè)人才缺口和人才培養(yǎng)滯后問題愈發(fā)凸顯。比如,企業(yè)及行業(yè)高質(zhì)量、創(chuàng)新型人才不足、高校培養(yǎng)的GIS人才跟企事業(yè)單位實(shí)際需求脫節(jié)等問題普遍存在。行業(yè)發(fā)展離不開人才,而人才培養(yǎng)離不開高校。如何培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)應(yīng)用型GIS人才,如何改革人才培養(yǎng)體系,是高校需要解決的關(guān)鍵問題[4]。近年來,國家大力提倡高等教育實(shí)踐育人,各種創(chuàng)新教育理念和方法層出不窮。學(xué)科競賽作為課堂教學(xué)的延伸,以其特有的“創(chuàng)新性”“應(yīng)用性”和“靈活性”成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要途徑[5]。學(xué)科競賽能夠緊密結(jié)合課堂教學(xué)或新技術(shù)應(yīng)用,以競賽的方式培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,引導(dǎo)學(xué)生在完成競賽任務(wù)的過程中主動發(fā)現(xiàn)并解決問題,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識和創(chuàng)新精神[6]。學(xué)科競賽搭建了一座高校和社會之間的橋梁,以GIS學(xué)科競賽為驅(qū)動,探討培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐創(chuàng)新能力,對于培養(yǎng)GIS創(chuàng)新型人才、提高GIS自主創(chuàng)新能力、促進(jìn)我國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展等具有重要意義。
一、GIS學(xué)科競賽的特點(diǎn)
GIS學(xué)科競賽是由中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會和國內(nèi)外著名軟件公司發(fā)起、面向高等院校和科研機(jī)構(gòu)在校學(xué)生的GIS專業(yè)大賽,影響范圍廣,示范作用強(qiáng),已經(jīng)成為全國GIS相關(guān)院校中影響最大的賽事之一,深受廣大師生的重視和歡迎[7]。目前,最具代表性的國家級GIS學(xué)科競賽包括中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)起的“全國大學(xué)生GIS應(yīng)用技能大賽”、ESRI中國(北京)有限公司發(fā)起的“ESRI杯中國大學(xué)生GIS軟件開發(fā)大賽”、北京超圖軟件股份有限公司發(fā)起的“Supermap杯高校GIS大賽”、武漢中地?cái)?shù)碼有限公司發(fā)起的“全國高校GIS技能大賽”等(表1)。從表1可以看出,各個GIS學(xué)科競賽在大賽組別設(shè)置、平臺、評價(jià)方式等方面各有側(cè)重,也對參賽學(xué)生和團(tuán)隊(duì)提出了不同的要求。在組別設(shè)置上,全國大學(xué)生GIS應(yīng)用技能大賽主要考查學(xué)生對空間數(shù)據(jù)的收集、編輯、處理、分析、制圖以及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力;全國高校GIS技能大賽設(shè)置了操作技能組(矢量制圖組、遙感處理組、三維建模組)和二次開發(fā)組(初級開發(fā)組和高級開發(fā)組),以2020年為例,競賽題目緊跟時事,以疫情為切入點(diǎn),參賽選手可對武漢地區(qū)進(jìn)行專題地圖繪制、遙感影像解譯、三維景觀建模,或開發(fā)智能疫情服務(wù)平臺系統(tǒng)。相比之下,ESRI杯和Supermap杯在比賽組別設(shè)置上更加豐富全面,并且考核重點(diǎn)和方向不斷調(diào)整和更新。2019年ESRI杯中國大學(xué)生GIS軟件開發(fā)大賽分為個人挑戰(zhàn)賽和分組作品賽,選手可根據(jù)情況同時參加多個項(xiàng)目,并且每個組別都有詳盡的作品提交要求和評審標(biāo)準(zhǔn);2020年ESRI杯比賽增加了地圖故事組,以在線制作地圖故事為主要比賽內(nèi)容,競賽方式不斷創(chuàng)新。Supermap杯高校GIS大賽除了制圖、分析、開發(fā)組之外,還設(shè)置了論文組,旨在考查學(xué)生應(yīng)用相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行科學(xué)研究、技術(shù)應(yīng)用撰寫論文的能力。競賽包括自由命題、半命題和固定命題等多種形式,基本涵蓋了GIS專業(yè)所有主體學(xué)習(xí)內(nèi)容,適合各年級所有學(xué)生參加。從軟件平臺上看,競賽主要分為兩種類型,一種是指定軟件及平臺,另一種是不指定軟件。其中ESRI杯地圖故事組、地理設(shè)計(jì)組和GIS應(yīng)用開發(fā)組要求使用ArcGIS平臺中的相關(guān)產(chǎn)品技術(shù),遙感應(yīng)用組使用ENVI軟件;Supermap杯要求作品必須基于SuperMap系列軟件完成;全國高校GIS技能大賽必須使用MapGIS軟件及平臺進(jìn)行;而全國大學(xué)生GIS應(yīng)用技能大賽則不指定軟件平臺。學(xué)科競賽多元化的軟件平臺,給學(xué)生提供了豐富的參賽機(jī)會,參賽選手可根據(jù)自己對相關(guān)軟件的掌握程度選擇感興趣的競賽,充分發(fā)揮創(chuàng)造力和主觀能動性。從競賽方式看,全國大學(xué)生GIS應(yīng)用技能大賽采用現(xiàn)場競賽的方式,參賽選手必須以團(tuán)隊(duì)形式參賽,所有參賽團(tuán)隊(duì)均使用相同參賽題目與數(shù)據(jù)。競賽分上午和下午兩個時段(時常各3個小時)進(jìn)行,在規(guī)定時間內(nèi)解決兩個實(shí)際問題,并需要對整個操作過程進(jìn)行歸納總結(jié),撰寫文檔材料,然后由專家現(xiàn)場打分,側(cè)重考查參賽選手的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和綜合分析解決問題的能力。ESRI杯、Supermap杯和全國高校GIS技能大賽在網(wǎng)上提交作品進(jìn)行評價(jià),部分組別(比如開發(fā)組)要求進(jìn)行現(xiàn)場答辯確定最終名次,比賽對實(shí)踐創(chuàng)新、軟件操作、綜合分析等能力提出了較高的要求,同時也鍛煉了參賽選手團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通表達(dá)、邏輯思維等綜合能力。
二、從學(xué)科競賽看教學(xué)實(shí)踐存在的問題
筆者所在的鄭州師范學(xué)院屬于地方性、應(yīng)用型師范院校,本院的地理信息科學(xué)專業(yè)于2014年9月開始正式招生。作為新設(shè)專業(yè),學(xué)院通過培養(yǎng)和引進(jìn)高層次人才和有豐富教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)入教學(xué)第一線,加強(qiáng)對學(xué)生專業(yè)理論和實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。本院以學(xué)科競賽作為提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的抓手,積極組織動員學(xué)生參與各級各類學(xué)科競賽,形成了省級和國家級競賽并舉,注重學(xué)科交叉融合和資源合理調(diào)配,學(xué)科競賽在參賽面和專業(yè)覆蓋面上不斷擴(kuò)大。近年來,本院每年參加學(xué)科競賽的學(xué)生參與人數(shù)不斷增加,獲獎人數(shù)從2016年的8人增加到2018年的31人,參賽類型廣泛,包括“SuperMap杯”第十四屆、十五屆、十六屆全國高校GIS大賽、“金鵬杯”河南省首屆地圖制圖與應(yīng)用專業(yè)競賽、“新蟻?zhàn)灞钡谒膶弥袊咝5乩砜茖W(xué)展示大賽等。參賽作品更加多樣化,包括三維應(yīng)用組、專業(yè)制圖組、Web與Online開發(fā)組、創(chuàng)意地圖組、人文地理組等,學(xué)生對學(xué)科競賽的認(rèn)可度和積極性逐漸提升。學(xué)科競賽在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、實(shí)踐應(yīng)用能力及團(tuán)隊(duì)合作能力方面發(fā)揮著不可替代的作用,但通過連續(xù)參加GIS學(xué)科競賽,也暴露出了專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在一些問題,主要有:
(一)實(shí)踐教學(xué)相對滯后,缺乏系統(tǒng)性實(shí)踐教學(xué)體系
隨著信息技術(shù)發(fā)展,新的理論和技術(shù)層出不窮,GIS學(xué)科競賽的組別設(shè)置也隨之不斷更新,但部分專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容相對滯后,更新程度較慢,沒有與技術(shù)更新保持同步。此外,實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置多基于該門課程內(nèi)容進(jìn)行,缺乏綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)和鍛煉,忽略了實(shí)踐教學(xué)體系的系統(tǒng)性,學(xué)生對實(shí)踐課程的消化和吸收有限,大部分屬于被動實(shí)踐,學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力有待提高。
(二)學(xué)科競賽體系不健全,激勵機(jī)制不完善
近年來,學(xué)院主要組織了省級和國家級的部分GIS學(xué)科競賽,院級幾乎沒有組織過專業(yè)技能相關(guān)競賽,校級層面的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目參與學(xué)生有限,大多數(shù)學(xué)生沒有進(jìn)行有效的創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練,缺乏參賽經(jīng)驗(yàn)和熱情。在管理上缺乏針對學(xué)科競賽的組織管理機(jī)制,對參賽獲獎教師和學(xué)生的激勵措施不完善,競賽帶來的影響范圍有限,教師和學(xué)生重視程度和參與率有待進(jìn)一步提高,學(xué)風(fēng)需要引導(dǎo)。
(三)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)缺乏,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有待提高
學(xué)校沒有設(shè)置針對創(chuàng)新能力的評價(jià)與考核標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生對創(chuàng)新能力的重視程度不夠,缺乏主動創(chuàng)新意識。競賽指導(dǎo)教師中青年教師居多,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足,業(yè)務(wù)能力和整體素質(zhì)有待進(jìn)一步提高。
三、以學(xué)科競賽為驅(qū)動培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力
(一)以學(xué)科競賽為驅(qū)動,進(jìn)行GIS教學(xué)改革
針對地理信息科學(xué)專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),在人才培養(yǎng)方案中融入學(xué)科競賽,體現(xiàn)出專業(yè)辦學(xué)特色、人才培養(yǎng)目標(biāo)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面,將教學(xué)計(jì)劃與學(xué)科競賽活動相互融合、相互滲透,根據(jù)各項(xiàng)學(xué)科競賽在大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)中側(cè)重點(diǎn)的不同和大學(xué)生知識結(jié)構(gòu)發(fā)展?fàn)顩r和認(rèn)知能力成長水平,在教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置上做到厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)踐。在課程體系中植入學(xué)科競賽的教學(xué)內(nèi)容,將學(xué)科競賽機(jī)制貫穿教學(xué)始終,以學(xué)科競賽的內(nèi)容作為教學(xué)案例,將其有機(jī)地反映到相關(guān)專業(yè)課堂教學(xué)中,啟發(fā)學(xué)生以相關(guān)專業(yè)知識破解學(xué)科競賽難題,充分調(diào)動學(xué)生的積極性。同時,以學(xué)科競賽方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重,打通教學(xué)與競賽的互通渠道,以賽促學(xué),以賽促教,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。
(二)以學(xué)科競賽為驅(qū)動,完善學(xué)科競賽體系
通過以主流GIS學(xué)科競賽為契機(jī),構(gòu)建院-校-?。瓏宜募墝W(xué)科競賽體系,探索分層次、分階段的競賽實(shí)施辦法,使大學(xué)生從入校開始,即可在教師和高年級學(xué)生的引導(dǎo)下,參與多個學(xué)科競賽項(xiàng)目的實(shí)踐訓(xùn)練,真正達(dá)到“全程參與”的目標(biāo)和效果。例如在第一學(xué)年學(xué)生學(xué)習(xí)地理學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助制圖、測量學(xué)等基礎(chǔ)課程,學(xué)院可開展測繪技能競賽、地圖制作比賽、GIS知識競賽等,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入GIS世界,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二學(xué)年側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的軟件操作與數(shù)據(jù)處理分析能力,能夠運(yùn)用GIS技術(shù)解決實(shí)際問題,引導(dǎo)學(xué)生參加校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目。同時,可以與主流GIS企業(yè)結(jié)合開展多級學(xué)科競賽,讓學(xué)生提前了解企業(yè)需求和前沿?zé)狳c(diǎn)問題,提高師生的參與度和競賽影響力。第三學(xué)年系統(tǒng)化學(xué)習(xí)GIS關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)開發(fā)和集成應(yīng)用,學(xué)生可根據(jù)對軟件的熟練程度和個人特長與興趣,選擇相應(yīng)的競賽類型和組別,尤其是一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)類項(xiàng)目,對學(xué)生綜合能力要求較高,學(xué)生通過解決比賽過程中遇到的各種問題,充分發(fā)揮主觀能動性和自主學(xué)習(xí)能力。
(三)以學(xué)科競賽為驅(qū)動,建立“導(dǎo)師+競賽+團(tuán)隊(duì)”師生協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制
學(xué)校設(shè)立創(chuàng)新學(xué)分模塊,學(xué)生參加學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目是獲得創(chuàng)新學(xué)分的重要途徑。積極推行“導(dǎo)師+競賽+團(tuán)隊(duì)”師生協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,立足于多級學(xué)科競賽和創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目,鼓勵學(xué)生跨年級、跨學(xué)科自由組隊(duì),組建創(chuàng)新興趣小組,引導(dǎo)學(xué)生自主探究和學(xué)習(xí),提高參與的主動性和積極性,促進(jìn)梯隊(duì)建設(shè),為創(chuàng)新人才的不斷涌現(xiàn)創(chuàng)造條件;通過校企結(jié)合,讓企業(yè)參與教學(xué)與實(shí)踐指導(dǎo)和評價(jià),開展公司軟件培訓(xùn),參與生產(chǎn)實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模擬訓(xùn)練;在競賽驅(qū)動下教師也應(yīng)及時更新教學(xué)理念,與時俱進(jìn),進(jìn)一步提升整體專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平,打造“雙師型”教學(xué)團(tuán)隊(duì),探索具有地方特色的GIS類課程實(shí)踐教學(xué)模式。對指導(dǎo)教師和學(xué)生建立創(chuàng)新激勵措施,將創(chuàng)新學(xué)分與評先評優(yōu)、畢業(yè)論文等掛鉤,加大獲獎宣傳與獎勵力度,擴(kuò)大影響范圍,引導(dǎo)形成優(yōu)良學(xué)風(fēng)。
四、結(jié)束語
GIS學(xué)科競賽是推動高校GIS類課程實(shí)踐教學(xué)改革,發(fā)現(xiàn)自身存在問題的重要途徑。近年來,筆者所在院校以GIS學(xué)科競賽為驅(qū)動,將學(xué)生、高校和社會需求作為一個有機(jī)的整體,以GIS行業(yè)適應(yīng)于河南省經(jīng)濟(jì)、社會、科技、教育的快速發(fā)展為背景,以培養(yǎng)地方本科高校GIS專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才為主線,通過對GIS學(xué)科競賽的特點(diǎn)、性質(zhì)和能力要求的分析,結(jié)合本校的實(shí)際情況和專業(yè)特點(diǎn),將學(xué)科競賽有機(jī)地融入人才培養(yǎng)方案、課堂教學(xué)及考核機(jī)制,滲透到實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),建立和完善GIS實(shí)踐教學(xué)的體系和模式,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為更多學(xué)生創(chuàng)新活動搭建平臺,以期形成一整套行之有效的基于學(xué)科競賽的實(shí)踐教學(xué)體系。因此,隨著地理信息產(chǎn)業(yè)和地理信息技術(shù)的快速發(fā)展,人才知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)的要求也會隨之改變,以學(xué)科競賽為驅(qū)動,進(jìn)一步探索適應(yīng)社會需求的、具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型GIS人才培養(yǎng),具有重要的借鑒價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
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作者:宋辛辛 張大磊 單位:鄭州師范學(xué)院地理與旅游學(xué)院