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摘要 培养创新能力是本科学习阶段的重要任务之一。本文对地理信息系统专业本科生创新能力的内涵做了全面的概括,并对该专业学生创新能力的培养途径进行了探讨。
关键词 地理信息系统 创新能力内涵 培养途径
中图分类号:G64 文献标识码:A
1引言
地理信息系统是一门新兴的综合性学科,应用广泛,目前很多高校都设置了地理信息系统本科专业。地理信息系
统专业本科生创新能力的培养,是该专业教学目标的一个重要组成部分,因此如何培养学生的创新能力,是一个急需解决的重要课题。本文结合地理信息系统专业特征,对该专业本科生创新能力的内涵做了初步的探讨,并提出创新能力培养的策略。
2 地理信息系统专业本科生创新能力的内涵
2.1 创新能力概述
创新是指在前人或他人已经发现或发明成果的基础上,为人类社会的文明与进步创造出有价值、前所未有的全新的物质产品或精神产品。豍创新过程就是创造性劳动的过程,没有创造就谈不到创新。创新能力是人类区别于动物的本质特征和标志之一,是主体通过有目的的创新行为表现出来的积极的心理取向。
人的创新能力与三个因素直接相关:豎一是知识因素,即某一领域的专门知识和相关经验,知识和经验是创新能力中不可缺少的信息源;二是智力因素;三是非智力因素,或称创造力倾向,指人的性格特征。
2.2 GIS专业本科生创新能力的内涵
(1)GIS领域专业知识。掌握扎实宽厚的专业知识是进行创新的基础和源泉。地理信息系统专业是一门综合性学科,涉及到的专业知识主要有:豏地学基础知识,如地球科学概论、自然地理学、经济地理学、环境与生态科学、城市与区域科学等领域知识;计算机基础知识,包括计算机概论、程序设计语言、算法及数据结构、计算机图形学基础、数据库概论等;数学基础知识,如线性代数、离散数学、概率论与数理统计、计算数学、数理方程等知识;地理信息系统专业知识,如GIS原理与方法、GIS工程设计、计算机地图制图、GIS应用与开发、地理模型与空间分析、数字地面模型、3S集成等方面的知识。
(2)智力因素。智力水平的高低是影响创新能力的核心要素。智力可以理解为人们认识问题、理解问题和解决问题的能力,其内容主要包括观察力、记忆力、注意力、思维力等因素,主要表现为学习的能力。
观察能力是其他智能的基础,观察能力的高低直接影响到知识获取的数量和质量。养成良好的观察习惯以及正确的观察方法,是提高智力水平的重要保障。记忆能力是保持学习成果的能力,与收集学习材料、加工学习材料的能力相辅相成。任何一种创造性活动,必定以记忆的知识为材料。富于创造性的人,一般都有较强的记忆力。思维能力是所有智力的核心,是指根据已获取的知识,经过各种思维方法得出知识的能力。思维能力主要包括判断能力、归纳能力、演绎能力、类比能力、比较能力、综合分析能力等。
(3)非智力因素。非智力因素是指在认知事物、掌握知识过程中,与认识没有直接关系的情感、意志、兴趣、性格、需要、动机、信念等心理因素。豐由于非智力因素是指智力以外的对学习活动起着起动、导向、维持和强化作用的个性心理,因此心理学家们把那些个性心理作为非智力因素的主要内容,主要包括兴趣与爱好、愉快的情绪、对事业的热情、对挫折的忍受性与意志力、活泼的性格、宽阔的胸怀、自信心与好强心、远大的理想与目标、高抱负、焦虑等等。
根据非智力因素对心理活动的调节范围以及对学习活动直接作用的程度,可将非智力因素划分三个不同层次。 第一层次是指学生的理想、信念、世界观,它属于高层次水平,对学习具有广泛的制约作用,对学习活动具有持久的影响;第二层次主要是指个性心理品质,如需要、兴趣、动机、意志、情绪情感、性格与气质等,这些属于中间层次,它们对学习活动起着直接的影响;第三层次是指学生的自制力、顽强性、荣誉感、学习热情、求知欲望和成就动机等等,它们是与学习活动有直接联系的非智力因素,对学习产生具体的影响,这些因素充满活力,对学习的作用十分明显。
3 地理信息系统专业本科生创新能力的培养
针对地理信息系统专业本科生创新能力的内涵,我们需要从以下几个方面着手,努力提高该专业学生的创新能力。
3.1 树立现代教育观念
教育观念是对教育各种现象和各个方面的认识所形成的系统化和理论化的观念形态。豑教育价值观是现代教育观念的重要内容,教师树立正确的教育价值观,是培养创新人才的先决条件。教育价值观是人们对教育价值关系的认识和评价,以及在此基础上所确定的行为取向标准。一般认为教育价值观主要体现在两个方面,一是教育对人的发展的价值,即教育的本体价值(育人价值),二是教育对社会的价值,即工具价值,教育的自我价值总是通过这两种价值来体现和实现的。
作为高等教育中的一个新兴学科,地理信息系统专业教育同样应当具有一般教育的功能。具体来说就是在地理信息系统专业教育过程中,一方面要注重该专业对社会的实用价值,使学生掌握扎实的地理信息系统理论知识与实践能力,为城市、区域、资源、环境、交通、人口、土地、基础设施与规划以及教育部门提供技术支持;另一方面,我们还应当注重该专业对人的发展的价值,也就是在专业教育目标中,除了知识与技能以及过程与方法之外,还应当将学生的情感态度与价值观培养作为重要内容。
3.2 改革课程体系
构建创新能力培养的课程体系和课程内容要充分体现以下原则:首先,要改变传统课程过于注重知识传授的倾向,重点发展学生自主学习的能力与意识,培养学生积极主动的学习态度;其次,加强课程内容与现代社会、科技发展的联系,精选终身学习必备的知识与技能,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手;第三,加强课程设置的科学性,合理设置选修课程以及一定量的研讨课程,同时加强实践性课程,充分调动学生动手动脑的积极性。
地理信息系统是一门综合性和实践性很强的学科,其应用范围几乎涉及人类生活的所有领域,有着十分广泛的应用;同时,该学科是一门新兴学科,在理论、方法和应用方面都需要进一步的探索和研究。因此,在地理信息系统课程体系中设置一定数量的探究性课程,同时在课程内容的选择和呈现方式方面,注意选择能引起学生进行深度思考的教学实例,以学生喜闻乐见的形式进行呈现。例如,国外很多高校地理信息系统专业设置了GIS研究课程,以及要求学生必须在GIS实验室中完成一定的研究试验课程,而这些课程在国内高校地理信息系统专业课程体系中还比较欠缺。
3.3改革教学方法
地理信息系统相关课程内容覆盖面广,理论与实践结合紧密,在教学中应当充分发挥教学内容的这种特点,采用有利于学生创新能力培养的教学方法。首先,在教学过程中应当坚持更多采用启发式教学方法,如发现教学法、案例教学法等,启发引导学生积极思维,鼓励学生独立思考、大胆质疑,这样既活跃了课堂气氛,又提高了学生解决问题的能力,对学生创新意识的培养也十分有利。其次,为了培养学生的创新能力,需要注意对学生发散思维能力的培养,因此需要多采用问题解决教学法等方法。第三,地理信息系统实用性强,重视学生实践能力的培养本身就是该专业的基本目标之一,同时也是学生创新能力的培养的过程和手段。为了解决实践过程中的问题,学生会积极寻求各种解决方法,能够充分调动学生的积极性,启发学生思维和创造力,提高实验技能和科学实验素质,锻炼分析问题、解决问题的能力。当然,传统的以知识传授为主要目的的讲授法也应当发挥其作用。
3.4 改革教学评价方式
为了促进地理信息系统学生的创新能力的培养,应当从下面三个方面进行改革。首先是教学评价指导思想与目的的再认识,传统教学评价的评价目的主要是检验和评价学生掌握知识和技能的程度,主要体现的是教学评价的甄别功能和预测功能,而忽视了教学评价应当具备的导向功能和激励功能,忽视了现代教学评价应致力于促进学生个性的全面发展和弘扬学生人格的主动性,而学生良好个性与人格的形成对于创新意识有着直接的影响。其次是教学评价内容的重新确定,传统教学评价内容更多的是对学生智力因素的评价,主要体现在对基本知识和基本技能的掌握情况的考查,而忽视了对学生非智力因素的考查,如构成学生创新能力主要成分的合作意识、好奇心、冒险精神、想象力等。第三个方面是教学评价方式的改革,传统教学评价大多采用试卷考试的形式,这种考试形式对于学生基础知识的掌握确实是很有效果,这种评价方式最大的问题是试题的开放性不强,很多情况下试题都需要给出固定的答案,目前广泛实行的标准化命题方式也是如此。
此外,要改变传统的只注重结果的评价,而将结果评价与形成评价结合起来;在评价方法上要改变相对性评价而注重绝对性评价;在评价的主客体关系上,应将教师和学生都作为评价的主题和客体,评价主体还应包括社会、学生家长等。
3.5 积极开展课外科研活动
创新思维和创新能力只有在不断探索和实践的过程中才能逐步形成,仅仅依靠书本知识的学习是远远不够的,因此积极参与课外科研活动是创新能力培养的最好途径。地理信息系统专业实用性强,应用广泛,因此有广泛的渠道进行课外科研活动,可以结合教师的科研项目来实现,也可以结合教学内容以虚拟研究课题的形式进行。
在地理信息系统课外科研活动中,可以要求学生结合所学课程参加小课题研究,课题研究过程中由教师根据需要提供研究课题,由学生组成小组,分工查阅资料,根据题目要求拟定研究计划,并在教师的指导下逐步完成,最后完成实验报告和科研小论文的撰写。例如在地理信息系统软件设计与开发课程中,可以给学生一个实际的或者虚拟的软件设计开发课题,让学生独立完成该软件设计从需求分析到软件设计的全部过程,并完成实验报告。对于一些学有余力的学生,可以让他们直接参加教师的科研项目中去,使其在实际的科研过程中感受创新的氛围,培养创新思维的意识和能力。
4 结语
地理信息系统专业本科生创新能力的培养是该专业人才培养目标的重要组成部分,本文讨论了该专业人才创新能力的内涵以及该专业创新能力培养的途径。地理信息系统专业人才的创新能力应当是学生GIS领域专业知识、智力因素以及非智力因素的综合体现;该专业人才创新能力的培养措施主要包括树立现代教学观念、改革课程体系、改革教学方法、改革教学评价方法以及积极开展课外科研活动等。
注释
王献敏,袁建勤,康健梅.论大学生创新能力的内涵及其培养[J].江西青年职业学院学报,2007(4):3～6.
刘彬让,牛宏泰,张清柱.试论大学生创新能力及其培养途径[J].现代教育科学,2007(2):145～147.
秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界,2003(4):1～7.
赵宇.非智力因素对大学生素质的影响及其培养途径[J].教育探索,2006(10):112～113.
李佳国.大学生创新能力培养的思路与途径[J].四川文理学院学报(社会科学),2008(1):93～95.
关键词 地理信息系统 创新能力内涵 培养途径
中图分类号:G64 文献标识码:A
1引言
地理信息系统是一门新兴的综合性学科,应用广泛,目前很多高校都设置了地理信息系统本科专业。地理信息系
统专业本科生创新能力的培养,是该专业教学目标的一个重要组成部分,因此如何培养学生的创新能力,是一个急需解决的重要课题。本文结合地理信息系统专业特征,对该专业本科生创新能力的内涵做了初步的探讨,并提出创新能力培养的策略。
2 地理信息系统专业本科生创新能力的内涵
2.1 创新能力概述
创新是指在前人或他人已经发现或发明成果的基础上,为人类社会的文明与进步创造出有价值、前所未有的全新的物质产品或精神产品。豍创新过程就是创造性劳动的过程,没有创造就谈不到创新。创新能力是人类区别于动物的本质特征和标志之一,是主体通过有目的的创新行为表现出来的积极的心理取向。
人的创新能力与三个因素直接相关:豎一是知识因素,即某一领域的专门知识和相关经验,知识和经验是创新能力中不可缺少的信息源;二是智力因素;三是非智力因素,或称创造力倾向,指人的性格特征。
2.2 GIS专业本科生创新能力的内涵
(1)GIS领域专业知识。掌握扎实宽厚的专业知识是进行创新的基础和源泉。地理信息系统专业是一门综合性学科,涉及到的专业知识主要有:豏地学基础知识,如地球科学概论、自然地理学、经济地理学、环境与生态科学、城市与区域科学等领域知识;计算机基础知识,包括计算机概论、程序设计语言、算法及数据结构、计算机图形学基础、数据库概论等;数学基础知识,如线性代数、离散数学、概率论与数理统计、计算数学、数理方程等知识;地理信息系统专业知识,如GIS原理与方法、GIS工程设计、计算机地图制图、GIS应用与开发、地理模型与空间分析、数字地面模型、3S集成等方面的知识。
(2)智力因素。智力水平的高低是影响创新能力的核心要素。智力可以理解为人们认识问题、理解问题和解决问题的能力,其内容主要包括观察力、记忆力、注意力、思维力等因素,主要表现为学习的能力。
观察能力是其他智能的基础,观察能力的高低直接影响到知识获取的数量和质量。养成良好的观察习惯以及正确的观察方法,是提高智力水平的重要保障。记忆能力是保持学习成果的能力,与收集学习材料、加工学习材料的能力相辅相成。任何一种创造性活动,必定以记忆的知识为材料。富于创造性的人,一般都有较强的记忆力。思维能力是所有智力的核心,是指根据已获取的知识,经过各种思维方法得出知识的能力。思维能力主要包括判断能力、归纳能力、演绎能力、类比能力、比较能力、综合分析能力等。
(3)非智力因素。非智力因素是指在认知事物、掌握知识过程中,与认识没有直接关系的情感、意志、兴趣、性格、需要、动机、信念等心理因素。豐由于非智力因素是指智力以外的对学习活动起着起动、导向、维持和强化作用的个性心理,因此心理学家们把那些个性心理作为非智力因素的主要内容,主要包括兴趣与爱好、愉快的情绪、对事业的热情、对挫折的忍受性与意志力、活泼的性格、宽阔的胸怀、自信心与好强心、远大的理想与目标、高抱负、焦虑等等。
根据非智力因素对心理活动的调节范围以及对学习活动直接作用的程度,可将非智力因素划分三个不同层次。 第一层次是指学生的理想、信念、世界观,它属于高层次水平,对学习具有广泛的制约作用,对学习活动具有持久的影响;第二层次主要是指个性心理品质,如需要、兴趣、动机、意志、情绪情感、性格与气质等,这些属于中间层次,它们对学习活动起着直接的影响;第三层次是指学生的自制力、顽强性、荣誉感、学习热情、求知欲望和成就动机等等,它们是与学习活动有直接联系的非智力因素,对学习产生具体的影响,这些因素充满活力,对学习的作用十分明显。
3 地理信息系统专业本科生创新能力的培养
针对地理信息系统专业本科生创新能力的内涵,我们需要从以下几个方面着手,努力提高该专业学生的创新能力。
3.1 树立现代教育观念
教育观念是对教育各种现象和各个方面的认识所形成的系统化和理论化的观念形态。豑教育价值观是现代教育观念的重要内容,教师树立正确的教育价值观,是培养创新人才的先决条件。教育价值观是人们对教育价值关系的认识和评价,以及在此基础上所确定的行为取向标准。一般认为教育价值观主要体现在两个方面,一是教育对人的发展的价值,即教育的本体价值(育人价值),二是教育对社会的价值,即工具价值,教育的自我价值总是通过这两种价值来体现和实现的。
作为高等教育中的一个新兴学科,地理信息系统专业教育同样应当具有一般教育的功能。具体来说就是在地理信息系统专业教育过程中,一方面要注重该专业对社会的实用价值,使学生掌握扎实的地理信息系统理论知识与实践能力,为城市、区域、资源、环境、交通、人口、土地、基础设施与规划以及教育部门提供技术支持;另一方面,我们还应当注重该专业对人的发展的价值,也就是在专业教育目标中,除了知识与技能以及过程与方法之外,还应当将学生的情感态度与价值观培养作为重要内容。
3.2 改革课程体系
构建创新能力培养的课程体系和课程内容要充分体现以下原则:首先,要改变传统课程过于注重知识传授的倾向,重点发展学生自主学习的能力与意识,培养学生积极主动的学习态度;其次,加强课程内容与现代社会、科技发展的联系,精选终身学习必备的知识与技能,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手;第三,加强课程设置的科学性,合理设置选修课程以及一定量的研讨课程,同时加强实践性课程,充分调动学生动手动脑的积极性。
地理信息系统是一门综合性和实践性很强的学科,其应用范围几乎涉及人类生活的所有领域,有着十分广泛的应用;同时,该学科是一门新兴学科,在理论、方法和应用方面都需要进一步的探索和研究。因此,在地理信息系统课程体系中设置一定数量的探究性课程,同时在课程内容的选择和呈现方式方面,注意选择能引起学生进行深度思考的教学实例,以学生喜闻乐见的形式进行呈现。例如,国外很多高校地理信息系统专业设置了GIS研究课程,以及要求学生必须在GIS实验室中完成一定的研究试验课程,而这些课程在国内高校地理信息系统专业课程体系中还比较欠缺。
3.3改革教学方法
地理信息系统相关课程内容覆盖面广,理论与实践结合紧密,在教学中应当充分发挥教学内容的这种特点,采用有利于学生创新能力培养的教学方法。首先,在教学过程中应当坚持更多采用启发式教学方法,如发现教学法、案例教学法等,启发引导学生积极思维,鼓励学生独立思考、大胆质疑,这样既活跃了课堂气氛,又提高了学生解决问题的能力,对学生创新意识的培养也十分有利。其次,为了培养学生的创新能力,需要注意对学生发散思维能力的培养,因此需要多采用问题解决教学法等方法。第三,地理信息系统实用性强,重视学生实践能力的培养本身就是该专业的基本目标之一,同时也是学生创新能力的培养的过程和手段。为了解决实践过程中的问题,学生会积极寻求各种解决方法,能够充分调动学生的积极性,启发学生思维和创造力,提高实验技能和科学实验素质,锻炼分析问题、解决问题的能力。当然,传统的以知识传授为主要目的的讲授法也应当发挥其作用。
3.4 改革教学评价方式
为了促进地理信息系统学生的创新能力的培养,应当从下面三个方面进行改革。首先是教学评价指导思想与目的的再认识,传统教学评价的评价目的主要是检验和评价学生掌握知识和技能的程度,主要体现的是教学评价的甄别功能和预测功能,而忽视了教学评价应当具备的导向功能和激励功能,忽视了现代教学评价应致力于促进学生个性的全面发展和弘扬学生人格的主动性,而学生良好个性与人格的形成对于创新意识有着直接的影响。其次是教学评价内容的重新确定,传统教学评价内容更多的是对学生智力因素的评价,主要体现在对基本知识和基本技能的掌握情况的考查,而忽视了对学生非智力因素的考查,如构成学生创新能力主要成分的合作意识、好奇心、冒险精神、想象力等。第三个方面是教学评价方式的改革,传统教学评价大多采用试卷考试的形式,这种考试形式对于学生基础知识的掌握确实是很有效果,这种评价方式最大的问题是试题的开放性不强,很多情况下试题都需要给出固定的答案,目前广泛实行的标准化命题方式也是如此。
此外,要改变传统的只注重结果的评价,而将结果评价与形成评价结合起来;在评价方法上要改变相对性评价而注重绝对性评价;在评价的主客体关系上,应将教师和学生都作为评价的主题和客体,评价主体还应包括社会、学生家长等。
3.5 积极开展课外科研活动
创新思维和创新能力只有在不断探索和实践的过程中才能逐步形成,仅仅依靠书本知识的学习是远远不够的,因此积极参与课外科研活动是创新能力培养的最好途径。地理信息系统专业实用性强,应用广泛,因此有广泛的渠道进行课外科研活动,可以结合教师的科研项目来实现,也可以结合教学内容以虚拟研究课题的形式进行。
在地理信息系统课外科研活动中,可以要求学生结合所学课程参加小课题研究,课题研究过程中由教师根据需要提供研究课题,由学生组成小组,分工查阅资料,根据题目要求拟定研究计划,并在教师的指导下逐步完成,最后完成实验报告和科研小论文的撰写。例如在地理信息系统软件设计与开发课程中,可以给学生一个实际的或者虚拟的软件设计开发课题,让学生独立完成该软件设计从需求分析到软件设计的全部过程,并完成实验报告。对于一些学有余力的学生,可以让他们直接参加教师的科研项目中去,使其在实际的科研过程中感受创新的氛围,培养创新思维的意识和能力。
4 结语
地理信息系统专业本科生创新能力的培养是该专业人才培养目标的重要组成部分,本文讨论了该专业人才创新能力的内涵以及该专业创新能力培养的途径。地理信息系统专业人才的创新能力应当是学生GIS领域专业知识、智力因素以及非智力因素的综合体现;该专业人才创新能力的培养措施主要包括树立现代教学观念、改革课程体系、改革教学方法、改革教学评价方法以及积极开展课外科研活动等。
注释
王献敏,袁建勤,康健梅.论大学生创新能力的内涵及其培养[J].江西青年职业学院学报,2007(4):3～6.
刘彬让,牛宏泰,张清柱.试论大学生创新能力及其培养途径[J].现代教育科学,2007(2):145～147.
秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界,2003(4):1～7.
赵宇.非智力因素对大学生素质的影响及其培养途径[J].教育探索,2006(10):112～113.
李佳国.大学生创新能力培养的思路与途径[J].四川文理学院学报(社会科学),2008(1):93～95.