GIS二次開發(fā)課程與產(chǎn)業(yè)型人才培養(yǎng)模式的探討

楊 斌，陳廷方

（西南科技大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，四川綿陽 621010）

GIS二次開發(fā)課程與產(chǎn)業(yè)型人才培養(yǎng)模式的探討

楊 斌，陳廷方

（西南科技大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，四川綿陽 621010）

“GIS二次開發(fā)”課程不僅是地理信息系統(tǒng)專業(yè)的核心課程之一，且該課程又是衡量地理信息系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生動手能力的標(biāo)準(zhǔn)之一。伴隨著GIS產(chǎn)業(yè)化飛速發(fā)展，已有的“GIS二次開發(fā) ”課程體系已不能適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)型人才的培養(yǎng)，主要表現(xiàn)在課程內(nèi)容相對陳舊、結(jié)構(gòu)體系相對落后、產(chǎn)業(yè)型開發(fā)方案相對較少等問題。結(jié)合多年來在地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗，從體系安排、課程教學(xué)、實(shí)踐能力、學(xué)生科研活動等方面進(jìn)行探索，嘗試為培養(yǎng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)型人才培養(yǎng)模式提出建議。

GIS二次開發(fā)；產(chǎn)業(yè)型人才；實(shí)踐教學(xué)；服務(wù)體系

“GIS二次開發(fā)”是地理信息系統(tǒng)專業(yè)本科生的核心課程之一，該課程由于涉及基礎(chǔ)內(nèi)容廣泛、應(yīng)用動手能力較強(qiáng)等特點(diǎn)，一直被視為地理信息系統(tǒng)專業(yè)中的較難課程之一，同時其重要性不僅是由本專業(yè)課程體系所決定的，更是由社會對GIS應(yīng)用型人才的需求所決定的［1］。通常本科生畢業(yè)以后就業(yè)，一般分為2大類型：一種是從事GIS應(yīng)用方面，另一種從事GIS開發(fā)方面，但是就業(yè)比較熱門的領(lǐng)域還是GIS開發(fā)方面［2］。由此可見，GIS二次開發(fā)與培養(yǎng)適合于應(yīng)用型社會人才尤其重要，因此，在實(shí)踐教學(xué)過程中，應(yīng)針對地理信息系統(tǒng)的學(xué)科特點(diǎn)，科學(xué)地分析社會需求，正確評估自身實(shí)力和優(yōu)勢，做出適合于產(chǎn)業(yè)型人才發(fā)展的培養(yǎng)模式，從而主動適應(yīng)社會的發(fā)展需求。

1 GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀

中國GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展只有十幾年的歷程，然而真正興起是近些年的事情，同時2011年7月伴隨著“中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會”更名為“中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會”，從政府層面上更能反映出對GIS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之路的重視［3］。雖然目前GIS產(chǎn)業(yè)在某些方面已經(jīng)取得了一些成就，但是在產(chǎn)業(yè)化道路上，國內(nèi)GIS行業(yè)還有很長的路要走，這需要各級政府的扶持、專家學(xué)者的引導(dǎo)、GIS企業(yè)自身的努力以及全社會的共同參與［4－5］。在阻礙國產(chǎn)GIS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的問題中，很多已不是技術(shù)問題，而是觀念、政策、管理、教育等方面的問題。因此，除了技術(shù)、產(chǎn)品、工程等“硬”的方面，還需要思考GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展涉及“軟”的方面，而這尤其重要的是GIS產(chǎn)業(yè)的服務(wù)體系和GIS人才培養(yǎng)模式，GIS產(chǎn)業(yè)化人才培養(yǎng)模式體系的建立和完善更加決定了未來GIS專業(yè)的辦學(xué)方向和就業(yè)渠道。

同時也發(fā)現(xiàn)GIS也正以難以置信的速度向眾多領(lǐng)域滲透，伴隨著GIS產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對GIS專業(yè)人才需求越來越高，據(jù)許婷、吉云松對62家招聘GIS專業(yè)學(xué)生的用人單位調(diào)查結(jié)果顯示［8］，有33家用人單位要求熟悉COM技術(shù)，掌握一種組件（如ArcEngine、Map Objects、Map X或Super Map）以及有二次開發(fā)經(jīng)驗者，占用人單位的53%；而2004年《GIS畢業(yè)生就業(yè)狀況調(diào)查報告》指出：目前共有160多所院校開設(shè)了GIS或相關(guān)專業(yè)課程，但畢業(yè)生實(shí)際上崗比例不足10%［6］。產(chǎn)生如此大反差的主要原因是GIS畢業(yè)生的動手能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足產(chǎn)業(yè)型社會發(fā)展的需求，其中最主要的原因是廣大畢業(yè)生的GIS二次開發(fā)能力相對較差，其中并不一定都是學(xué)生學(xué)的問題，更多是教師教學(xué)和教學(xué)模式體系問題。因此，如何最大限度提高地理信息系統(tǒng)畢業(yè)生GIS二次開發(fā)能力以適應(yīng)社會市場的需求，成為地理信息專業(yè)現(xiàn)階段發(fā)展必須解決的關(guān)鍵問題。

2 “GIS二次開發(fā)”課程的性質(zhì)與特點(diǎn)

“GIS二次開發(fā)”課程教學(xué)的主要目的是讓學(xué)生了解GIS二次開發(fā)的基本原理、使用方法、應(yīng)用過程和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，了解掌握應(yīng)用型GIS需從數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、程序?qū)崿F(xiàn)的全過程出發(fā)，計算機(jī)編程語言能力成為熟練掌握使用GIS二次開發(fā)的前提和基礎(chǔ)［7］。因此，可以將該課程的性質(zhì)和特點(diǎn)概括為理論性、技術(shù)性、應(yīng)用性和實(shí)踐性4個方面。

1）理論性：“GIS二次開發(fā)”的內(nèi)容具有較強(qiáng)的理論性，主要表現(xiàn)為：GIS作為一門新興、交叉的學(xué)科，從知識角度看，“GIS二次開發(fā)”這門課程涉及的知識是對GIS開發(fā)方向相關(guān)課程的知識總結(jié)，包括計算機(jī)基礎(chǔ)、地學(xué)基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)編程語言、軟件開發(fā)技術(shù)、軟件工程管理等，這些都是GIS專業(yè)的核心課程內(nèi)容，因此，在開設(shè)該課程的時候，需要提前給學(xué)生講授相關(guān)課程。

2）技術(shù)性：GIS的開發(fā)方法具有較強(qiáng)的技術(shù)性。GIS涉及計算機(jī)程序設(shè)計、遙感影像處理、地圖編繪等多種高級專門技術(shù)。這些技術(shù)領(lǐng)域都發(fā)展迅速，GIS應(yīng)用的深度和廣度在迅速擴(kuò)大，同時對GIS提出許多新的要求。

3）應(yīng)用性：“GIS二次開發(fā)”課程應(yīng)用性強(qiáng) ，與行業(yè)知識聯(lián)系緊密。目前，GIS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于土地利用規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害預(yù)測、突發(fā)事件處理等領(lǐng)域。在這些具體應(yīng)用中，GIS可能只是其中理論和方法的實(shí)現(xiàn)，還有很多行業(yè)性的知識需要了解。

4）實(shí)踐性：“GIS二次開發(fā)”授課的重點(diǎn)分為理論部分和實(shí)踐部分。教學(xué)內(nèi)容中程序、算法占了較大的比例，這些需在上機(jī)操作過程中進(jìn)行理解掌握。同時，該課程能為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。通過上機(jī)實(shí)踐能夠把專業(yè)范圍知識縱向銜接與橫向聯(lián)系起來，建立有機(jī)的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，能較全面地展示相關(guān)專業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系與整體專業(yè)知識的應(yīng)用，充分體現(xiàn)出本課程的特色。在科學(xué)分析“GIS二次開發(fā)”課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上 ，才能夠更好地組織教學(xué)實(shí)踐活動。

3 課程教學(xué)與人才培養(yǎng)

3.1 GIS二次開發(fā)模式

GIS工程按照其功能和內(nèi)容分為工具型地理信息系統(tǒng)和應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)。工具型GIS是一種通用型軟件，也稱為GIS開發(fā)平臺，具有GIS的一般功能和特點(diǎn)，如具有空間數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、分析、輸出等GIS基本功能，這類工具型GIS軟件常見的有Super Map、ArcGIS、Mapinfo、Map－GIS等；而應(yīng)用型GIS則是根據(jù)用戶的需求和應(yīng)用目的而設(shè)計的一種解決一類或多類實(shí)際應(yīng)用問題的地理信息系統(tǒng)，它可以在比較成熟的工具型GIS基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)完成，隨著GIS應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，應(yīng)用型GIS的開發(fā)工作日顯重要，而應(yīng)用型GIS開發(fā)方式又分為獨(dú)立開發(fā)、單純二次開發(fā)和集成二次開發(fā)三種模式。在這三種模式中，集成二次開發(fā)模式由于要借助于現(xiàn)有的集成開發(fā)環(huán)境，其掌握的難度相對較大，成為GIS二次開發(fā)課程體系中需要重點(diǎn)講授的內(nèi)容之一［8］。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，如何利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)結(jié)合GIS軟件平臺開發(fā)出一套經(jīng)濟(jì)、高效、實(shí)用的應(yīng)用型GIS系統(tǒng)是培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)型GIS應(yīng)用人才的關(guān)鍵問題，也為推動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.2 課程設(shè)置體系

在GIS二次開發(fā)能力培養(yǎng)過程中，結(jié)合GIS二次開發(fā)的特點(diǎn)，首先要求學(xué)生具有一定的編程基礎(chǔ)。因此，在開設(shè)此門課程之前，必須設(shè)置相應(yīng)的先修課程，如“Visual Basic程序設(shè)計”、“VC＋＋程序設(shè)計語言”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“GIS基本原理”、“空間數(shù)據(jù)庫”等。通過實(shí)踐經(jīng)驗證明，學(xué)生具有了這些基礎(chǔ)能力，對計算機(jī)軟件編程的概念較為熟悉，消除了由于計算機(jī)基礎(chǔ)差而對編程產(chǎn)生的恐懼心理。結(jié)合社會對GIS工程開發(fā)人員的需求以及計算機(jī)編程語言的普及度，建議采用Visual C＃語言作為GIS二次開發(fā)的編程環(huán)境語言。

“GIS二次開發(fā)”課程設(shè)置不僅包括開發(fā)原理和技術(shù)介紹，還包括平臺軟件和計算機(jī)編程說明，由于每個學(xué)生的基礎(chǔ)水平不同、接受新知識能力也不同，因此，不能按照同樣的目標(biāo)來要求。所以，要區(qū)別對待，采用不同的教學(xué)方法突出教學(xué)的層次感。通過實(shí)踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)可以采取以下步驟：①作業(yè)要求，包括基本要求和提高要求，例如：對掌握知識快的學(xué)生，可以要求其改進(jìn)已有的一些算法來作為提高要求，以增強(qiáng)其對工程項目的喜愛度；②平臺軟件方面，對學(xué)生的要求是至少精通一門開發(fā)語言，掌握一到兩種GIS平臺軟件，熟悉一種商業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件，在實(shí)踐教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，該課程的教學(xué)大綱需要不斷修改GIS平臺軟件和商業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件，例如，可以采用ArcEngine和IDL進(jìn)行集成開發(fā)應(yīng)用于工程中。

3.3 興趣培養(yǎng)的重要性

興趣是最好的老師。一般學(xué)生對本課程的要求覺得難度較大，對自己缺乏信心。針對此情況，如何解決學(xué)生的課程心理問題是一個關(guān)鍵。根據(jù)學(xué)生實(shí)際，需要因材施教：①在入門課教學(xué)中使用多媒體給學(xué)生演示一些GIS應(yīng)用項目，特別是往屆學(xué)生自己開發(fā)的項目作品（例如每一年度ESRI杯全國高校GIS大賽、Super Map杯全國高校GIS大賽獲獎作品等）。多媒體生動、形象、直觀的人機(jī)交互界面，可以充分展示GIS的強(qiáng)大功能和廣泛應(yīng)用，營造輕松愉快的學(xué)習(xí)情境，進(jìn)而引起學(xué)生的興趣，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的想象力，大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性；② 講解編程基本知識的開發(fā)原理時，結(jié)合GIS平臺軟件先做一些功能演示，讓學(xué)生能更直接、深刻的理解；③ 對于計算機(jī)編程，可以做一些簡單GIS功能（例如地圖的放大、縮小、漫游、查詢、專題圖顯示等操作 ）的編程示范，讓學(xué)生有一定的編程思路，然后安排上機(jī)實(shí)驗，這樣學(xué)生可以盡快進(jìn)入角色；④ 做好輔導(dǎo)等工作，多鼓勵少批評，多介紹一些在該領(lǐng)域成功的例子，讓學(xué)生真切感受到老師的關(guān)心，自覺地學(xué)好課程。

3.4 實(shí)踐能力與合作學(xué)習(xí)

在培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)型創(chuàng)新人才過程中，實(shí)踐能力的提高和鍛煉成為重中之重。學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)不能僅依靠于課堂教學(xué)和實(shí)驗課程安排，還需要組織參加一些科研活動或全國GIS高校大賽來提高其動手參與能力。在實(shí)踐教學(xué)過程中，以下2種方案對提高學(xué)生實(shí)踐能力與合作精神具有重要的作用。

1）積極組織廣大學(xué)生參與各類GIS開發(fā)大賽：國內(nèi)的GIS開發(fā)比賽主要由一些著名的GIS公司和相關(guān)的協(xié)會、部門聯(lián)合舉辦，宗旨在于推廣GIS技術(shù)，拓展GIS應(yīng)用領(lǐng)域。其中有北京超圖軟件股份有限公司的“Super Map杯全國高校GIS大賽”、ESRI公司的“全國大學(xué)生GIS開發(fā)大賽”等。針對于這些具有代表性的高校GIS大賽，在地理信息系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生入學(xué)培訓(xùn)以來，以寢室為組將每個班學(xué)生進(jìn)行逐一分組，伴隨著大二專業(yè)基礎(chǔ)課的講授開展以興趣為主導(dǎo)布置相關(guān)研究題目，并安排相應(yīng)的指導(dǎo)教師進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)，定期對開發(fā)作品組織評比獎勵，這樣增加了學(xué)生學(xué)習(xí)動力，激發(fā)學(xué)生的開發(fā)興趣。通過培養(yǎng)鍛煉，參賽作品榮獲“2010年ESRI杯全國GIS開發(fā)大賽”鼓勵獎稱號，極大地激發(fā)學(xué)生的開發(fā)興趣。

2）指導(dǎo)學(xué)生廣泛參與科研項目：只接收課本知識，不參與實(shí)戰(zhàn)科研項目開發(fā)，廣大學(xué)生畢業(yè)后難以快速適應(yīng)產(chǎn)業(yè)型人才的需求。因此，學(xué)校需鼓勵廣大本科生積極參與相關(guān)科研項目，并可設(shè)立校級學(xué)生專項科研項目經(jīng)費(fèi)，由專門教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，廣大學(xué)生直接參與。西南科技大學(xué)專門成立了這樣的校級科研途徑，為“GIS二次開發(fā)”課程的科研實(shí)踐建立了一個很好的平臺。通過具體項目開發(fā)可以很好地鍛煉學(xué)生的動手能力，提高對課本知識的吸收和掌握，也為如何將其研究成果轉(zhuǎn)換成經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

“GIS二次開發(fā)”課程是地理信息系統(tǒng)專業(yè)的核心課程之一，具有很強(qiáng)的技術(shù)性、應(yīng)用性和實(shí)踐性。伴隨著GIS的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程，迫切需要及時梳理現(xiàn)有理論實(shí)踐體系，把實(shí)踐經(jīng)驗上升為理論。因此，在實(shí)踐教學(xué)中給學(xué)生詳細(xì)講解GIS二次開發(fā)原理和相關(guān)技術(shù)，引入數(shù)據(jù)庫、軟件項目管理、軟件工程學(xué)等知識，培養(yǎng)學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”、“創(chuàng)新學(xué)習(xí)”的能力，提高學(xué)生的思維能力，實(shí)踐證明其效果較好。在培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)型創(chuàng)新人才體系過程中，發(fā)現(xiàn)應(yīng)充分發(fā)揮教與學(xué)的能動性，建立良好師生友誼，把課程教學(xué)和人才培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮廣大學(xué)生的創(chuàng)新思維和能動性，不斷提高學(xué)生專業(yè)水平，以此增強(qiáng)專業(yè)和學(xué)生的社會競爭力。

［1］秦凱，楊杰.普通高校“GIS二次開發(fā)”課程實(shí)踐教學(xué)探討［J］.南陽師范學(xué)院學(xué)報，2007，6（6）：84－85.

［2］程承旗，郭仕德.我國GIS工程建設(shè)與管理的現(xiàn)狀與展望［J］.地理信息世界，2004，2（5）：28－35.

［3］金江軍，潘懋.中國GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題與對策研究［J］.地理信息世界，2006，4（4）：77－80.

［4］邊馥苓.我國高等GIS教育：進(jìn)展、特點(diǎn)與探討［J］.地理信息世界，2004，2（5）：16－18.

［5］李穎.我國GIS市場發(fā)展概述［J］.地理信息世界，2004，2（5）：40－42.

［6］郭先春，李大軍，程朋根，等.GIS二次開發(fā)課程案例化教學(xué)方法探索［J］.測繪科學(xué)，2011，36（3）：220－223.

［7］程朋根，李大軍，劉榮，等.地理信息系統(tǒng)專業(yè)能力培養(yǎng)模式探討［J］.理工高教研究，2003，22（6）：59－61.

［8］許婷，吉云松.地理信息系統(tǒng)專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)方案設(shè)計［J］.地理空間信息，2007，5（3）：135－137.

Discussion of the mode about the course of GIS Re－development and industry talents education

YANG Bin，CHEN Ting－fang
（College of Environment and Resource，Southwest University of Science and Technology，Mianyang 621010，China）

GIS Re－development is a subject that greatly relies on technique and practice.Its practical teaching plays an important role in cultivating the students’programming ability and developing experience.Though GIS industry development in China was much better than ten years ago，many problems still exist，such as the scale of it was small，the depth and scope of GIS application were limited.Combining with the practical teaching，this paper gives a brief introduction to the realization of GIS Re－development teaching and practicing the characteristics of this course，organizing of the class，and students’science research，etc.

GIS Re－development；industry talented person；practice teaching；service system

P208；G642

A

1006－7949（2012）04－0089－04

2011－09－09

西南科技大學(xué)高教研究專項課題（12GJZX17）；西南科技大學(xué)重點(diǎn)教改項目（11xnzd49）

楊 斌（1979－），男，副教授，博士.

[責(zé)任編輯:張德福］