[摘要]新工科及世界双一流大学建设是当前高校教学改革的重点。同时，在全球化和国际化发展过程中，提升来华留学生教学质量是促进教育国际交流与合作的重要保障。本文以天津大学为例，系统分析留学生学习地理信息技术的困难，在此基础上探索教学目标、教学形式等改革方案，以期为环境领域国际化人才培养提供支撑。
[关键词]环境科学；地理信息系统；新工科；国际化；教学改革
1环境科学专业国际留学生学习地理信息系统的困难
在进行环境问题研究时，地理信息系统是一种有效的工具，能够实现环境空间信息的采集、管理、分析和可视化[4]。但是在环境科学专业培养方案设计中，往往仅将地理信息科学作为一门课程进行教授，使得学生在学习过程中面临一些困难。
1.1地理科学理论基础薄弱
环境科学专业在课程设计方面侧重于物理、化学、生物等知识的学习以及实验操作技术的掌握。因此，学生在地理信息科学基础知识和技能方面有所欠缺。虽然学生可以通过学术期刊、自媒体等途径对地理信息基本原理和应用进行学习，但仅通过“科普性”、“碎片化”的了解并不能在解决实际问题时灵活运用。
1.2空间理解和想象能力亟待提高
国际留学生班教学计划中通常更关注环境工程技能培训。当然绝不可否认这些精细化技能的重要性，甚至更应该严格要求。但忽视宏观思维培养的后果则会由于空间理解和想象能力不足导致难以从宏观尺度实现工程问题的抽象化。这种能力的缺失在将实际环境问题通过地学思维转换为计算机语言时显得尤为突出。
1.3专业师资力量薄弱
环境科学与工程、地理信息科学作为两个独立的学科，均要求扎实的基础技能和广博的知识体系。工科院校开展地理信息系统教学对教师提出了更高的专业要求。教师需要一专多能并同时具备两个甚至多个学科的专业背景。唯有此，才能够回答地理信息系统能够在工科领域“做什么？为什么？怎么做？”的问题；也唯有此，教师才能够明确教学目标，激发学生兴趣，促进学生思考，使学生能够对所学知识融会贯通并加以创新应用。
2面向环境科学专业国际留学生开展地理信息系统课程的教学目标
由于现有留学生教学培养体系中，无任何前序基础课程，并考虑到直接学习地理信息系统原理较为枯燥和晦涩，因此在实际教学过程中应增加应用和实践，即将理论知识与上机操作相结合。在上机操作过程中，学习理论知识点，并重点针对空间数据采集与编辑、空间分析与统计、图像处理等关键技术及其在环境监测治理、影响评价、规划管理中的应用开展教学。教师在教授过程中加大应用地理信息系统解决环境问题的案例展示，促进学生将环境问题转为地学思维，从而调动学生学习地理信息系统的积极性，激发学生的兴趣。在32学时的课堂教授和上机操作过程中，始终贯穿“如何对环境科学与工程问题进行地理空间思维转换？”、“如何综合运用地理信息系统解决实际环境科学与工程问题？”、“如何综合运用地理信息系统预测环境生态与工程项目风险？”等三个教学目标。
3面向环境科学专业国际留学生开展地理信
息系统课程的教学内容及形式改革环境科学专业学生学习地理信息系统的基本要求是能够运用地理信息技术解决实际环境问题。因此，学生不能单纯学习理论知识，要学用结合、知行合一。尤其针对国际留学生，更应加强上机操作教学，采用“任务驱动型”教学模式。面向操作的教学实践中，教师要有针对性地选用具体的环境科学与工程案例，让学生综合运用地理信息技术提出解决方案，即以“任务驱动”来引导学生自主学习和交互学习。在设置具体任务时，教师应围绕关键地理信息系统技术，采用循序渐进的方式，保证任务广度和深度逐级增加。首先是结合实际应用类问题，引导学生进一步理解地理信息系统的相关概念和原理；其次，以具体任务为基础，为学生建立相对明确的学习目标；第三，要求运用计算机软件分析问题，提倡学生自我摸索和尝试，变被动学习为主动学习；最后，在各层次任务设计中有意识地设计一些容易出错的“陷阱”，让学生以试错的方式，加深对问题的理解。采用这种任务驱动的方式来激发学生对于地理信息系统学习的兴趣，也能让学生在完成任务的同时掌握地理信息系统相关软件的综合运用，进而提高其自主创新能力。
4结束语
新工科建设要求培养一批多样化、创新型卓越工程科技人才，为我国产业发展和国际竞争提供智力和人才支撑，既是当务之急，也是长远之策。“新工科”建设背景下的环境科学专业国际留学生本科教学，应着眼于更新知识体系，重组专业结构，创新教学方式。在教学改革中，将空间数据同环境科学与工程实践问题相结合，引导学生融合多学科知识解决实际问题，培养学生空间思维能力及地理信息系统软件综合应用能力，实现学生创新思维、批判性思维、设计和创造思维、领导力、创新创业能力和人文素养等能力和素养的综合提升，以此推动交叉学科的建设及国际化复合型人才的培养。
参考文献
[1]杨永奎，乔治，童银栋，等．面向本科留学生国际班的“环境科学与工程导论”课程教学改革探索[J]．广东化工，2018，45(8)：268．
[2]钟登华．新工科建设的内涵与行动[J]．高等工程教育研究，2017，3：1-6．
[3]方宝，武毅英高等教育来华留学生的变化趋势研究—基于近十五年统计数据的分析[J]．高等教育研究，2016，39(2)：19-30．
[4]杜培军，陈云浩，张海荣．UCGIS地理信息科学与技术知识体系及对我国GIS研究的启示[J]．地理与地理信息科学，2007，23(3)：6-10.
