本期目录
l 材化学院“地质分析卓越工程师教育培养计划”筹备情况(材化学院 邱海鸥)
l 围绕核心课程构建专业课程体系(计算机学院 张冬梅、刘 刚、邵玉祥)
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材化学院“地质分析卓越工程师教育培养计划”筹备情况
为了加快实施教育部提出的《卓越工程师教育培养计划》,改革和创新应用化学专业人才培养模式,材料科学与化学工程学院副院长帅琴教授和应用化学专业负责人邱海鸥教授等一行四人参加了4月13日在南京举行的“国土资源部实验测试技术发展战略研讨会”。
本次研讨会是中国地质调查局、国土资源部科技与国际合作司、国土资源部国家地质实验测试中心联合开展行业调研活动的系列活动之一。出席研讨会的有国土资源部国家地质实验测试中心庄育勋主任、吴淑琪副主任和罗立强副主任,国土资源部地质调查局所属六大区域地质实验中心主任及部分省地质实验中心主任和专家。
在研讨会上帅琴教授围绕如何培养未来地质分析人才的发展战略问题进行了发言,并代表中国地质大学应用化学专业介绍了材化学院准备实施的《地质分析卓越工程师教育培养计划》,重点介绍了教育部教高[2011]1号文件精神,学校关于实施《卓越工程师教育培养计划》的设想和材化学院与地质实验行业各院、所、中心实验室联合办学(本科与硕士培养)的意愿、具体的实施草案和教学计划。受到了与会领导、专家的高度重视,到会的领导和专家还围绕着校企联合办学、如何实施“地质分析卓越工程师教育培养计划”等问题进行了热烈讨论,提出了许多合理化建议。许多单位都表达了联合办学、深度参与人才培养过程的意愿,并讨论了实施《地质分析卓越工程师培养计划》的合作协议书草案。为推进材化学院地质分析工程师教育培养计划的实施奠定了良好的基础。
围绕核心课程构建专业课程体系
——空间信息与数字技术专业方向课程体系建设与教学方法研究简报
一、空间信息与数字技术本科专业方向历史沿革
“空间信息与数字技术”是计算机学院计算机科学与技术专业下设的一个本科专业方向,该方向以计算机科学与技术专业为基础,结合地学专业的优势,将计算机技术深入应用于地学领域,强调计算机技术与地学的综合应用。2010年9月,计算机学院在2010级新生中组建一个班作为空间信息与数字技术专业方向的实验班,定位于地质信息科学与技术创新人才培养,服务于地矿工作信息化。
我校从1994年起,曾经试办过5期“地矿信息科技”试点本科专业方向,培养出30余名本科生,受到用人单位的欢迎。后经教育部批准,又于2002年率先在地质资源与地质工程一级学科下,增列了与该方向一致的“地学信息工程”博士点和硕士点,受到业界的普遍欢迎。但从目前学校已经创办的相关专业点的实际情况看,在学科定位、学科体系、课程体系、教学计划及教学方法等方面还存在一些问题,比如新的专业方向还没有成熟的培养模式,在复合型人才培养上如何避免成为“万精油”和“几张皮”,培养的学生是否满足社会需求,以及如何培养创新型人才等方面都有待我们研究和探讨,并在实际教学工作中进一步检验。
在学校本科教育教学工作会议召开之际,结合会议精神,按照学校和学院的统一部署,计算机学院计算机应用系组织所有老师就本专业方向的新一轮培养方案进行了讨论修订,同时进一步统一了思想,在优化课程体系、加强专业方向特色建设方面做了一些工作。
二、新一轮专业培养方案修订
“空间信息与数字技术”本科专业方向的培养目标是地质科学与信息技术交叉的复合型专业人才,服务于地矿工作信息化。目前国内有7所大学开设类似专业,但这些学校的教学侧重于空间信息技术在测绘、海洋和城市规划设计方面的应用,而本专业方向主要侧重于地矿信息技术,因此培养侧重点不同。按照基础、实践、创新“三位一体”的人才培养模式,该专业方向要求学生掌握空间信息技术、计算机技术、地质学、资源勘查学和地学信息工程等方面的基本理论和基本知识,通过课程设计、野外实践和生产实习等基本训练,具备解决与地矿工作信息化、地学定量化、地学信息工程建设有关问题的基本能力。
按照专业培养思路,在主干课程设置中包括计算机技术、空间信息技术、地质学与资源勘查学和地学信息技术四个有机的部分。在新一轮教学计划修订中,我们具体研讨了专业主干课程教学大纲、学时安排、教学主要内容设置、实验教学、教材建设、与其他课程的衔接及存在的问题和困难,并在此基础上修订了新一轮专业培养方案。要求每一门专业主干课的负责人就上述问题认真准备并在全系做相关的汇报,院系领导及全系老师就汇报中存在的具体问题进行了认真地讨论,并取得以下一些阶段性成果:
1.为突出地学特色,以培养学生综合素质和解决问题能力为着力点,在新计划中增加了专业核心课、专业技能实训课的比重。
2.在强调知识系统性的基础上,进一步确定、强化了核心课程和专业特色课程,加强课程之间的融会贯通。为此采取了以下一些措施:
1)围绕2门专业核心课程,理顺各主干课程间的衔接关系,就部分重叠的教学内容重新进行了课程归属。
2)进一步明确每一门课程在专业人才培养体系中的定位、培养目标与核心内容,就部分课程的教学内容、学时重新进行了调整。
3)落实了所有主干课程组并指定课程负责人,要求各课程组定期开展教学研讨,系领导将不定期检查和监督。
3.加强学生实践能力培养,在实践教学环节上,通过课程实验、课程设计、综合设计、专业实习和毕业设计等构筑多层次的实践教学体系。具体措施包括在实验教学环节,统一采取项目引导的实验教学思路,统一采取QuantyView二维、三维教学版实验平台,确立以开设综合性、设计性实验为主的实验教学思路,使学生通过实训能得到真刀真枪的锻炼。
三、专业课程体系建设研究
1.建立专业课程体系
培养“品德高尚、基础厚实、专业精深、知行合一”的高素质本科毕业生是学校的人才培养目标。按照自上而下的专业课程体系建设思路,本专业方向确定《地质信息系统》和《地学三维可视化与过程模拟》两门课程为专业核心课程,以体现专业理论体系和专业特色。今后将围绕这两门核心课程加强专业课程体系建设,做到理论和实践的双统一。
围绕《地质信息系统》核心课程,本专业方向开设了《空间数据库原理》、《地理信息系统》、《空间建模与数据分析》和《遥感地质学》等课程,这些课程分别从数据管理、建模、可视化等不同角度对地质信息处理过程进行讲解和剖析。按照课程体系整体规划,《地质信息系统》核心课程将在第6学期开设,在上述课程学习的基础上进一步从理论上加以拔高、提升,帮助学生建立一个完整的地质信息系统与技术方法知识体系。
地质信息科学的技术体系由地质数据采集、地质数据管理、地质数据处理、地质图件编绘、地质过程模拟、地质资源评价及集成化技术组成。《地学三维可视化与过程模拟》强调可视化理论与技术和复杂的地质体建模与地质过程模拟相结合,帮助学生掌握地质数据的可视化分析、可视化过程模拟和可视化决策支持技术。对应于地质信息科学技术体系,该课程设置为本专业的核心课程之一。
2.优化主干课程
按照课程体系整体规划,围绕核心课程,由计算机技术、空间信息技术、地质学与资源勘查学和地学信息技术四个有机部分组成专业方向的主干课程。既要保证学科面宽,又要求基础扎实,还要专业特色鲜明。因此在拓宽学科专业面的同时,势必需要增加课程的门类数,同时压缩课程学时。为解决课程设置中存在的问题,我们通过进一步协调相关课程间内容的交叉,达到优化教学内容的目的。
以《空间数据库》课程为例,该课程需要《数据库原理》作为基础,但目前先导课程中没有开设《数据库原理》,针对该情况课程组调整教学内容,加入必要的基础理论部分;针对《空间数据库》中涉及的数据结构主要是非线性数据结构,课程组和《数据结构》课程老师就树、图重点讲解内容进行沟通,将部分教学内容在先导课程中讲授;对于实习中的数据库编程,课程组和《面向对象程序设计》课程老师沟通,加强数据库编程方面的训练,为空间数据库的设计开发奠定必要的编程基础;在突出专业特色方面,立足于我系已有的教学科研成果,该课程围绕地质信息系统的设计,教学中拟通过地学空间数据的管理学习突出地学特色;另外在课时偏少的情况下,课程组还就改进教学方法,加大学生课后自学力度提出了相关举措。
四、教学方法研究及拟采取的相关措施
按照专业培养目标,在复合型人才培养中普遍存在课程设置较多,课时偏少等问题,所以在前期教学内容优化基础上,更重要的是研究合适的教学方法,提高学生动手实践能力。
1.教学方法研究
传统的教学模式采取的是老师讲,学生听的形式,其不足之处是没有充分发挥学生的主观能动性,不利于学生自主学习能力的培养。好的教学方式方法应该能够激发和调动学生的学习兴趣,计算机应用系这几年一直致力于问题式教学、案例式教学等新教学模式研究,如基于问题的PBL教学模式采取“以学生为主体、以问题为中心”的教学形式,通过提出问题,合作交流和讨论展示成果等教学环节,使学生主动参与到教学过程中来。我们拟在专业教学中在问题式、案例教学等新模式下研究合适的教学方法,做到学思结合、知行统一。
以面向对象程序设计课程为例,由于课时有限,该课程长期以讲授C++程序设计为主。为提高学生实际动手能力,课程组拟加强基于Windows编程的基本方法的学习,达到能用Visual C++进行基本的Windows应用程序设计,用面向对象技术来开发软件,切实提高学生的实际动手能力和开发水平的目的,为此课程组提出案例教学+项目教学的新教学模式。
1)课堂教学拟采用“案例教学法”
课堂教学采用案例教学法,引入典型的案例,贯穿所有知识点。具体而言以一条红线贯穿多个例题的形式,课堂中讲述的每一个知识点都通过例题体现出来。
2)实验教学拟采用“项目教学法”
每次实验作为一个实习单元,每个实习单元都完成一个程序功能,通过5次实验完成一个工程项目。最后要求学生提交一个完整的实习报告。所布置的每个项目将针对每类行业背景,要求学生提前做好项目需求分析并组建学习小组。
该课程组成员将做到:共同完善该课程的PPT课件,共同收集经典教学案例,共同编写实验教材,共同出版一本正式教材。
2.完善实验教学体系
实验教学是专业建设研讨的重点,目前所有的主干课程对实验环境要求偏高,如《地理信息系统》实习软件要求ArcGIS或MapGIS,《空间数据库原理》要求以Oracle Spatial为主,以ArcGIS为辅等,其它主干课程也均有类似的要求。在现有实验条件下,我们拟采取以下一些措施保证实验教学的正常开展。
1)本专业的建设将依托湖北省高校计算机实验教学示范中心和国家级固体矿产勘查实验教学中心等基地展开。目前已有空间数据管理实验室、三维地学建模实验室、三维可视化与空间分析实验室、地质过程模拟与资源评价实验室等专业教学实验室可用于实验教学。
2)由于所有实习软件对计算机硬件环境均有较高的要求,准备充分利用学校现有资源,在实验室共享、正版软件配置等方面加以改善,为课程设计、校内实训创造条件,以开设出综合性、设计性实验,使学生通过实训能得到真刀真枪的锻炼。
3)实习基地的建设方面,将依托武汉地大坤迪科技有限公司的技术优势,产学研结合,建立校企合作关系,基本的设想如下:
校企互聘,共同完成课程教学工作。聘请公司技术骨干进行实训指导,将业界的新知识、新技术引入课堂。
校企合作,推动实训教学改革。通过与企业的合作,发展实习基地完成专业实训工作,通过工程实践来检验学生的实际能力。
3.教材建设
空间信息技术和地学信息技术两部分的主干课程多为综合、交叉性的课程,因此部分核心课程缺少针对地质数据特点的合适教材,如《地学三维可视化与过程模拟》、《地质信息系统》、《空间建模与数据分析》和《空间数据库原理》等课程都需要自编教材和配套的实验指导书。
在教材建设方面,我们将组织骨干教师,完成专业系列主干课程教材的编写工作,改变目前市场上适用教材匮乏的局面。同时吸收有实践经验的相关人员成立课程组和教材编写组,按统一风格和要求编写各门教材。所有实验指导书的编写将以最终学生能够开发一个小型的地质信息系统为教学目的,把各课程实验指导书设计为一个有机的整体。
4.教学团队建设
造就一支师德高尚、乐于奉献、业务精湛的教师队伍是提高教育质量的关键。计算机应用系现有教师20余人,其中教授5人(博导2人),副教授6人,全国优秀教师1人,校级教学名师2人,年轻教师全部具有博士学位或博士在读,并大多具有地学与计算机技术的复合背景和科研教学经历。
目前全系有《C语言程序设计》、《Visual C++程序设计》和《资源信息系统》3门基础课程和主干课程为湖北省精品课程,这三门课教学团队梯队合理、充满活力。其他主干课程目前已经落实所有课程分组,指定课程建设负责人,各课程组将定期开展教学研讨。
但存在的问题是35岁以下年轻老师偏多,在加强年轻教师的专业素养的同时,需要提高教师的执教能力。计算机应用系有个非常好的传统----青年教师听课制度,坚持分组听课与讨论制度,通过老教师一对一传帮带,相互学习,取长补短。近5年1人次获校青年教师讲课比赛一等奖,2人次获院青年教师讲课比赛一等奖,2人次获校最受学生欢迎的老师,1人次获学校三育人标兵,2人次获校青年教师教学优秀奖,2人次获校教师教学优秀奖。我们拟在积极引进高水平教师的同时,通过聘请国内外高水平同行来校讲学,加强和同行之间的交流等方式,不断提升教师业务素质。
按照学校本科教育教学工作会议精神,通过近两个月的集体研讨,特别是在空间信息与数字技术专业建设研讨会上各位领导、专家也给我们许多建设性的意见,计算机应用系将进一步统一办学思路,优化课程结构,深化教学改革,为创建一流本科专业而奋斗。
计算机学院计算机应用系
撰稿人:张冬梅、刘 刚、邵玉祥
报送:校领导,校教学委员,相关职能部门,各学院教学院长、教务科
印发:教务处各科室
审稿:庞岚 编辑:龚伍军 本期5版
信箱:jwc-jck@cug.edu.cn 电话:(027)67885006 地址:教务处一楼教研与教材科