基于需求導向的高校gis專業(yè)課程設置構(gòu)想

基于需求導向的高校gis專業(yè)課程設置構(gòu)想

0gis職業(yè)教育發(fā)展的現(xiàn)狀及問題基于地理空間數(shù)據(jù)庫的信息系統(tǒng)（gis）是基于地理空間數(shù)據(jù)庫的一個開發(fā)環(huán)境。在計算機硬件環(huán)境的支持下，可以收集、管理、操作、分析、模擬和顯示空間相關數(shù)據(jù)，并采用地理模型進行分析。及時提供各種空間和動態(tài)信息。地理研究、綜合評價、管理、定量分析和決策服務。gis技術起源于20世紀60年代?，F(xiàn)在，它已經(jīng)成為一個新興的邊緣學科，由地理、測量遙感科學、計算機科學、環(huán)境科學、空間科學和信息科學組成。這是地理發(fā)展的強大推動因素。它是資源、環(huán)境、人口和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃、預測、規(guī)劃和綜合應用的平臺。gis技術廣泛應用于政府辦公室、土地管理、資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)部、環(huán)境保護、防災救災、人口規(guī)劃、道路建設、，鐵路、國防和其他相關空間信息行業(yè)和部門。1997年，教育部在修訂高等教育專業(yè)目錄時，大幅減少了專業(yè)數(shù)量，但在地理和測繪科學的情況下，增加了gis專業(yè)，授予了科學和工程科學領域的學士和學術領域。2002年，這兩個方向被選為國家重點學科[2.4]。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前中國約有100多所高校開設了一門學科，并處于快速發(fā)展的狀態(tài)。這些學科主要包括測繪、地理、計算機、土木工程、農(nóng)業(yè)、地礦等。其中，不僅有北京大學、武漢大學和中國大學等著名的高等教育，還有許多地方大學、嘉應學院和四平省師范學校等許多專業(yè)高等教育單位。GIS專業(yè)是個新興專業(yè),辦學歷史即使是走在前列的許多重點高校也不過六七年,GIS人才市場反饋少,對如何建設這個專業(yè)還缺乏一定的經(jīng)驗,在培養(yǎng)計劃、課程設置等方面還處于不斷摸索和完善之中.但總的說來,GIS專業(yè)是面向社會的應用型很強的專業(yè),因此其專業(yè)設置必須以適應人才市場需求為基本原則,培養(yǎng)適合當前社會建設需要,綜合素質(zhì)強,掌握GIS基本理論、技術和方法的專門人才.作為地方性普通院校,尤其是剛跨入本科院校系列,更應通過科學的分析社會需求,正確評估自身實力和優(yōu)勢,主動適應社會需求,在嚴峻的就業(yè)市場中照準自己的定位,優(yōu)化教學資源,制訂正確的發(fā)展目標和合理的人才培養(yǎng)模式,培養(yǎng)適銷對路的“產(chǎn)品”.要辦好GIS專業(yè),培養(yǎng)合格人才,牽涉到多方面的因素,但找準定位,設置合理的課程體系和課程設置方案,是制定培養(yǎng)規(guī)格、實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的中心環(huán)節(jié),也教學計劃的核心內(nèi)容.本文結(jié)合嘉應學院3年來GIS教育的一些實踐,對課程設置方面重點作一些探討.1gis人才社會需求層次與大學人才目標1.1人才培養(yǎng)要求GIS專業(yè)人才培養(yǎng)目標主要是培養(yǎng)適應21世紀經(jīng)濟社會發(fā)展的需要,具備地理信息系統(tǒng)與地圖學的基本理論、基本知識、基本技能,能在科研機構(gòu)或高等學校從事科研工作或教學工作,能在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、房產(chǎn)、土地、基礎設施和規(guī)劃管理等領域從事與地理信息系統(tǒng)有關的應用研究、技術開發(fā)、生產(chǎn)管理等工作的地理信息系統(tǒng)高級專門人才.在業(yè)務培養(yǎng)方面學生主要學習地理信息系統(tǒng)和地圖學、遙感技術方面的基本理論和基本知識,受到應用基礎研究和技術開發(fā)方面的科學思維和科學實驗訓練,具有較好的科學素養(yǎng)和一定的創(chuàng)新能力,具有地理信息系統(tǒng)研究、設計與開發(fā)的基本技能.畢業(yè)生應獲得以下幾方面的知識和能力:掌握數(shù)學、物理、計算機科學等方面的基本理論和基本知識;掌握地理信息系統(tǒng)和地圖學的基本理論、基本知識和基本實驗技能,以及地理信息系統(tǒng)技術開發(fā)的基本原理和基本方法;了解相鄰專業(yè)如測繪工程、地理學、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理等一般原理和方法;了解地理信息系統(tǒng)的理論前沿、應用前景和最新發(fā)展動態(tài)以及地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況;掌握資料查詢、文獻檢索及運用現(xiàn)代信息技術獲取相關信息的基本方法;具有一定的實驗設計、創(chuàng)造實驗條件,歸納、整理、分析實驗結(jié)果,撰寫論文參與學術交流的能力.1.2a.日本經(jīng)濟聯(lián)盟s若按照工作內(nèi)容劃分,GIS專業(yè)學生就業(yè)方向大致可以劃分為以下3個方面:(1)進行GIS理論研究,即進行GIS相關基礎理論及關鍵技術研究,就業(yè)方向主要在高等院校和科研院所;(2)進行GIS應用及其研究,即利用GIS作為工具平臺進行地學相關領域的應用和研究,主要就業(yè)方向是政府有關部門及一些地理信息方面的公司企業(yè);(3)進行GIS軟件開發(fā),包括基礎平臺軟件開發(fā)和應用軟件開發(fā),主要就業(yè)方向為地理信息方面的公司企業(yè)和部分政府部門.嘉應學院GIS專業(yè)依托地理學專業(yè)建立,主要應突出應用領域優(yōu)勢,從師資、學科優(yōu)勢來講,也是在地學應用方面,從學院層次和學生就業(yè)來看,也應以GIS數(shù)據(jù)采集建庫、地學應用及能參與相關軟件應用開發(fā)為目標,因為其就業(yè)方向主要是面向廣東省內(nèi)大中小城市的國土、測繪、規(guī)劃、城建等部門.這些部門對本科學生主要的要求是能吃苦、上手快、實踐和動手能力強,在一定程度上能參與項目開發(fā)和維護,并不需要進行多么高深的理論研究和深度的底層開發(fā).1.3多層學科專家的培養(yǎng)目標2gis專業(yè)學生課程設置實踐與其質(zhì)量的影響.課程設置一直是高等院校探討的一個重大課題,課程的設置合理與否直接影響到教學的進行和學生的培養(yǎng)成材,進而影響到學生就業(yè)前景和學科專業(yè)發(fā)展.科學、客觀的設置課程,不僅需要考慮GIS專業(yè)學生培養(yǎng)目標,專業(yè)知識結(jié)構(gòu)與基本素質(zhì)要求,也需要把握GIS的發(fā)展趨勢,更應和學生今后就業(yè)聯(lián)系起來,在進行課程設置時應針對培養(yǎng)目標的確定,有機的設置有關課程.筆者所在學院是2002年依托地理專業(yè)開辦了GIS專業(yè),課程體系經(jīng)過多次調(diào)整,現(xiàn)結(jié)合一些課程設置實踐談談個人一些看法.2.1保持數(shù)學課程的質(zhì)量在“寬口徑,強基礎”的要求下,學院各專業(yè)加大了基礎課尤其是公共課的分量,出現(xiàn)另一種趨勢,就是公共基礎課過多,尤其是政治理論、計算機基礎課過多,如GIS專業(yè)現(xiàn)已開設了計算機文化基礎、計算機技術基礎、計算機應用基礎等等,分別在1,2,3學期開設,這3門課程不僅內(nèi)容重復,而且層次相對過低,這里面是否有當前學院教學工作量統(tǒng)計方式的負面影響呢?基礎沒打好,專業(yè)也丟了.從海內(nèi)外其它高校GIS專業(yè)課程設置來看,在一年級就開設了相當數(shù)量的專業(yè)基礎課,甚至專業(yè)課(按我們的標準來說的話),如人文地理、人口地理、環(huán)境學、GIS引論、GIS技術與地理分析、測繪學、地圖制圖等等.實際上,GIS作為一門跨多門學科的新興邊緣學科,在低年級掌握相當基本知識是學習后續(xù)專業(yè)課程的必要鋪墊和基礎.數(shù)學是理科之母.數(shù)學課程有助于學生的分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)和提高.數(shù)學學科在GIS專業(yè)占有重要地位,數(shù)學的許多分支學科如幾何學、統(tǒng)計學、運籌學、數(shù)學形態(tài)學、圖形代數(shù)、拓撲學、圖論和分形分維理論等已經(jīng)廣泛應用于GIS空間數(shù)據(jù)的分析和許多模型的構(gòu)建,如空間信息量算、統(tǒng)計、分類、疊合、網(wǎng)絡分析等等.由于入學前對專業(yè)不是很了解(以為和地理差不多,對數(shù)學等要求不高,學生調(diào)查時反饋了這一點),又是文理兼招,部分學生對數(shù)理學科(如高數(shù)、線性代數(shù)等)、計算機學科(如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機程序設計)課程學習不太適應,有些教師從學生學習出發(fā)提出降低數(shù)學要求,減少數(shù)學課的課時數(shù).筆者認為不能單純應學生要求,而應在招生簡章中加以說明,入學時加強專業(yè)教育,講清楚數(shù)學在本專業(yè)的地位和作用.即使不能增加,至少也應保持目前數(shù)學課程份量.2.2與其他類型課程相結(jié)合的原則地理學是GIS學科的重要理論基礎,為GIS空間數(shù)據(jù)建模和引導空間分析提供了理論方法和思路,是核心學科之一.正如陳述彭院士所言:地理信息系統(tǒng)如果離開了地理學,那它就什么都不是了.但有的高校尤其是依托地理專業(yè)的地方性院校由于師資力量、辦學目標等原因,開設了過多的地理學課程,如有的學院開設了自然地理、經(jīng)濟地理、人文地理、中國地理、世界地理等總共約20學分,一定程度上影響了其它專業(yè)基礎課程的設置.另外,地理課程開設同時,是否可以考慮將地理課程和一些地學應用領域課程結(jié)合開設,如經(jīng)濟地理與區(qū)域規(guī)劃.2.3共同開設gis應用課程內(nèi)容,盡量年應用課程最能體現(xiàn)各校辦學目標、特色,同時避免了一個模式的人才.高等師范院校GIS專業(yè)教學方式、方法繼承了地理科學的教學體系,使其培養(yǎng)的學生具有較強的地理科學理論性而缺乏GIS的實踐能力,因此尤其應注意在高年級以限選課、任選課等方式多開設GIS應用領域相關的背景課程,同時加大實踐課時占理論課時的份量.這樣學生不僅學習選擇面大,可以根據(jù)自己今后就業(yè)的興趣愛好選擇學習課程,學習效果肯定良好.此類課程最好做成各個模塊供學生打包選擇,避免一些學生選擇的極端化,以利于學生形成合理的知識結(jié)構(gòu).結(jié)合地理系學科優(yōu)勢(另開設有旅游管理、國土與房地產(chǎn)專業(yè)),多開設有關土地利用、房地產(chǎn)管理、城市規(guī)劃、資源管理、環(huán)境、生態(tài)、旅游信息管理等方面的課程.3實驗儀器和材料由于政治理論、英語、體育等課程的性質(zhì)和專業(yè)影響,本文不予討論.根據(jù)上文的一些觀點,筆者提出的主要相關課程設置情況如表1:本課程設置前2年注重加強和拓寬學生的專業(yè)基礎知識,培養(yǎng)學生基本素質(zhì),通過1,2年級的學習,讓學生掌握數(shù)理和空間基礎知識以及地理、計算機等基本知識,后2年著重專業(yè)理論、技能素質(zhì)以及專業(yè)應用領域的背景知識的學習,并且顧及了課程之間的相互關系.GIS是實踐性很強的學科,從地理空間數(shù)據(jù)采集、處理到空間數(shù)據(jù)的分析、管理、應用,包含大量的技術性操作,因此,在專業(yè)課程設置中還必須加強地理空間數(shù)據(jù)獲取、處理與應用的方法、技術和技能的培養(yǎng)和鍛煉,實踐課時份量宜占到專業(yè)課程的30%～50%.GIS實驗室目前軟硬件設施較為完善,硬件方面有電子全站儀4臺,A0幅面手扶數(shù)字化儀2臺,3臺圖形工作站,60臺學生用機,大幅面彩色掃描儀、工程繪圖儀等,軟件方面有國內(nèi)較有影響的Supermap桌面版、開發(fā)版、網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng)、MAPGIS和IMAGIS等.宜充分利用實驗室良好的軟硬件資源,加強實踐環(huán)節(jié),使學生走向工作崗位后能盡快上手.由于目前尚無全國性的GIS教育專業(yè)指導委員會,各高校在培養(yǎng)GIS專業(yè)人才的計劃、目標不盡一致,作為地方性的高師院校,由于各方面的先天不足,在這方面,我們?nèi)圆粩嘣诿骱蛯嵺`,希望全國各位同仁不吝賜教,以促進共同發(fā)展.根據(jù)南京大學黃杏元教授的觀點,GIS專業(yè)的培養(yǎng)目標根據(jù)GIS專業(yè)依托的母專業(yè)不同,具有以下3種:以地理學為依托的GIS專業(yè),突出GIS應用的優(yōu)勢,包括與應用專業(yè)如城市規(guī)劃、土地利用、資源與環(huán)境管理等地理模型構(gòu)建相結(jié)合,建立面向可持續(xù)發(fā)展決策的GIS等;以測繪學為依托的GIS專業(yè),突出信息獲取和數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢,包括地圖與遙感技術結(jié)合,3S集成,以及建立多尺度和時空GIS等;以計算機為依托的GIS專業(yè),突出GIS軟件設計和系統(tǒng)開發(fā)與集成的優(yōu)勢,注重解決系統(tǒng)的開放度、集成度、互操作、一體化、數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)庫管理等關鍵技術.符合社會需求的具有厚實的數(shù)理、空間知識基礎與精湛的GIS專業(yè)知識,扎實的GIS基本技能與求知欲、創(chuàng)新意識,融GIS研究、技術開發(fā)本領與GIS項目管理能力于一體的復合性人才只是極少部分,為適應多層次、多元化的社會需求,GIS專業(yè)人才的培養(yǎng)應形成多層次的培養(yǎng)體系.根據(jù)Mable教授在1997年第3屆國際GIS高等教育座談會提出了面向培養(yǎng)結(jié)果的GIS教育模型,李滿春等人修改后提出了GIS專業(yè)人才培養(yǎng)層次的金字塔模型,從下至上依次有6個層級,見圖1.筆者認為,作為地方性的高等院校,