地方高校地理信息系统应用型课程教学改革探索与实践
王勇 姜忠峰 吴丽 张玉婵 陈玉青
河南城建学院 平顶山 467000
1 引言
地理信息系统(GIS)是一门集计算机科学、地理学、测绘学、环境科学等多学科交叉的技术学科,广泛应用于城市规划、资源管理、环境监测等领域。地方高校以培养应用型人才为目标,其GIS 课程教学需突破传统理论灌输模式,注重实践能力与职业素养的培养。水文与水资源工程专业依托市政与生态环境专业集群,结合行业需求,对GIS 课程进行系统化改革,形成“理论 + 实践 + 校企协同”的教学模式,有效提升学生的专业技能和就业竞争力。
2. GIS 课程教学改革的必要性
(1)随着智慧城市、数字孪生、水资源信息化管理等技术的发展,GIS 在水文与水资源工程中的应用场景不断拓展,如流域分析、洪水模拟等。传统 GIS 课程偏重理论,缺乏与行业需求的衔接,导致学生实践能力不足,难以满足企业岗位要求。
(2)地方高校学生普遍存在理论基础薄弱但动手能力强的特点,传统的“填鸭式”教学难以激发学习兴趣。通过项目驱动、案例教学等方式,可增强学生的参与感和成就感。
(3)部分高校 GIS 课程存在教学资源陈旧、实践条件不足、校企合作流于形式等问题,亟需通过数字化资源建设、校企协同育人等方式优化教学模式。
3. GIS 应用型课程教学改革实践
3.1 以 OBE 理念为导向优化课程目标
知识目标:掌握 GIS 基本原理、空间数据采集与处理方法,熟悉ArcGIS 等软件操作。
能力目标:能够运用GIS 技术解决水文与水资源领域的复杂问题,如流域划分、河网提取、水质空间分析等。
素质目标:培养学生的综合素质,使学生能够适应未来社会发展的需要,成为具备高度责任感和职业素养的GIS 专业人才。
3.2 模块化与项目化结合重构教学内容
打破传统按章节授课的模式,将教学内容划分为四大模块(见表1),并以实际项目贯穿教学全过程。
表1 GIS 课程模块化教学内容设计

3.3 实践平台共建实现校企协同育人
与水文水资源测报分中心以及其他相关企业展开深度合作,共同推动教育与行业的紧密结合,实现以下具体成果:
(1)资源共享,合作企业将提供真实且具有实际应用价值的项目数据,例如白龟山水库的水文数据,并广泛应用于课程案例教学中。通过项目数据的引入,学生能够更加直观地理解理论知识与实际应用之间的联系,从而提高学生的实践能力和解决问题的能力。
(2)双师授课:企业中的资深工程师,参与到实验课程的指导工作中来。在授课过程中,不仅会讲授行业内的最新技术,还会结合自身的实际工作经验,向学生传授 ArcGIS 水文分析模块等实用技能,使学生接触到行业前沿技术,为未来职业生涯打下坚实的基础。
(3)实习实训:学生将有机会在校外基地完成课程设计任务。例如,可以参与到基于GIS 技术的河网提取与分级实践项目中,通过实际操作来巩固和深化课堂上学到的知识。校外实习实训不仅能够提升学生的动手能力,还能帮助学生更好地适应未来的工作环境,增强就业竞争力。
3.4 混合式教学与项目驱动创新教学方法
线上线下混合教学模式的实施,充分利用“学在城建”平台所提供的丰富教学资源,包括课件、操作视频以及在线测试等。学生可以在课前通过这些资源进行预习,提前了解即将学习的内容,从而在课堂上能够更好地跟上教师的讲解。在课后学生也可以利用这些资源进行巩固学习,加深对知识点的理解和掌握。这种混合教学模式不仅提高学生的学习效率,还增强自主学习能力。
翻转课堂教学方法的实施,使学生被分成若干小组,每个小组负责汇报 GIS 在水资源管理中的具体应用案例。通过这种方式,学生不仅能够深入了解GIS 技术的实际应用,还能锻炼团队合作能力和表达能力。教师在学生汇报结束后进行点评,指出汇报中的优点和不足,并引导全班同学进行深入讨论,从而进一步深化对GIS 技术在水资源管理中应用
的理解。
项目驱动教学法在教学过程中也发挥重要作用。以“某区域水资源空间分析”为具体任务,学生从数据采集、处理到最终的成果输出,全程参与实操操作。这种教学方法不仅让学生在实践中掌握相关技能,还能够培养学生问题分析、数据处理、团队协作等综合能力。
4. 改革成效
(1)学生能力显著提升:近 3 年,学生在学术和创新方面取得显著的成就。一是成功获批省级大学生创新创业训练计划项目3 项,在项目实施过程中不仅锻炼他们的研究能力和团队合作精神,还为他们提供宝贵的实践机会;二是荣获全国水利创新设计大赛二等奖1 项、三等奖2 项,充分展示他们在专业领域的实力和潜力;三是授权发明专利3 项。
(2)就业反馈情况良好:近3 年,毕业生在就业市场上表现优异,特别是在水利局、环保企业等单位从事GIS 相关工作的比例显著提高。通过与用人单位的紧密合作和持续跟踪反馈,不断优化课程内容和教学方法,确保学生能够掌握最新的行业知识和技能,从而在就业市场上具备更强的竞争力。
5 结语
地方高校 GIS 应用型课程改革需以行业需求为牵引,通过优化教学目标、重构教学内容、深化校企合作、创新教学方法等途径,培养“懂理论、强实践、能创新”的高素质应用型人才。的实践表明,这种改革模式有效提升了学生的职业竞争力,也为同类院校提供了可借鉴的经验。未来,课程团队将进一步探索GIS 与人工智能、大数据等技术的融合,推动课程建设向更高水平发展。
作者简介:王勇(1985 年11 月-),男,锡伯族,辽宁沈阳人,博士,讲师,工作单位:,研究方向:水文与水资源工程,邮编:。