GIS本科專業(yè)學生動手能力培養(yǎng)途徑探索

郭先春， 李大軍， 程朋根， 鄒時林， 馬 霞

（東華理工大學，江西撫州 344000）

GIS經過30多年迅猛發(fā)展已滲透到諸多領域，成為信息時代不可缺少的部分之一。隨著GIS社會需求的逐漸增加，其行業(yè)對GIS人才要求也越來越高。根據學者毋麗紅對GIS人才的個人背景、從業(yè)單位等方面詳細的調查結果分析來看，我國的GIS人才的生存現狀不容樂觀［1］。主要原因歸納起來大致有兩方面:一方面用人單位希望以最少的培養(yǎng)成本招聘到上崗就能干活的相關人員，即要求應聘者有較強的動手能力;另一方面就業(yè)者眼高手低，實際動手能力較差，很難融入到工作團隊中［2］。歸根結底強調的是動手能力的問題。我國高校培養(yǎng)的GIS本科學生為何動手能力大部分不能滿足社會的需求，主要原因是脫離市場需求，大部分高校沒把重點放在培養(yǎng)學生動手能力上［3］。因此，如何在有限的大學4年學習中，最大限度地提高學生的動手能力已成為現階段必須解決的問題。

針對GIS學生動手能力的培養(yǎng)，諸多專家和學者已進行了大量的研究，并取得了豐碩的成果。如章國平等學者指出與企業(yè)結合才有出路［3］;王芳等提出了人才分層次培養(yǎng)模式［4］;李天文等則從課程體系上進行了深入的研究等［5］。這些研究既豐富了GIS教學方式，又提高了GIS的教學質量。然而不足的是沒強調GIS學生動手能力的培養(yǎng)與其它專業(yè)學生動手能力的培養(yǎng)的差異。因為高校GIS是以地理、測繪等為背景，以計算機為輔助工具的一門學科，既要懂地理及測繪知識，又要求畢業(yè)生計算機水平較高，在有限的時間內很難兩全其美。鑒于此，筆者提出了一種四年不斷線循序漸進的培養(yǎng)模式來提高學生的動手能力，實驗結果表明，利用此方法，可以在有限的大學四年中明顯提高GIS專業(yè)學生的動手能力。

1 現階段GIS專業(yè)教學中存在的主要問題

目前，諸多高校由于學科背景等方面限制所開設的GIS專業(yè)至今仍未形成自身的特色，從而造成了 GIS 本科學生就業(yè)難的局面，其主要問題［2，5，7］歸納起來表現在以下幾個方面。

（1）GIS專業(yè)起點低，人才培養(yǎng)無特色，課程設置混亂。近幾年GIS專業(yè)在高校中發(fā)展很快，究其原因是GIS專業(yè)起點低，不需要很高的硬件條件，有的學校甚至連GIS科班出身的教師都沒有，買幾臺計算機就開辦，其教學效果可想而知;在課程設置方面更是五花八門，毫無特色。據胡圣武等學者對河南某理工資環(huán)學院、南昌某大學地理學院等幾所學校調查結果來看:其專業(yè)課沒有統一的體系，主次關系不明確，部分高校GIS專業(yè)課照搬部分名校的課程，從不考慮自身背景與開設課程是否合理等問題，具有一定的盲目性，無論基礎課，還是專業(yè)課設置，均與GIS專業(yè)培養(yǎng)目標及社會需求嚴重脫節(jié)［7］。

（2）教材內容滯后，專業(yè)課開設晚，實踐教學薄弱，學生動手能力不足。據沈婕等學者調查研究表明，GIS專業(yè)基礎課教材品種多，但內容老化已不適應專業(yè)教育的需要［8］;專業(yè)課開設得晚，某些高校大一、大二全是公共課，大三才開設第一門《GIS原理》專業(yè)課，一二十門專業(yè)課要求兩年學完，況且大三、大四的學生已基本成為老油條，隨便學學，碰到難題就退縮，畏懼情緒高;還有部分高校太注重理論講解，實踐基本沒有，這樣導致學生一知半解，動手能力嚴重不足。

（3）學生眼高手低怕苦怕累，學習態(tài)度不端正，急于求成?，F在大部分學生是獨生子女，在家靠父母已成習慣，在校怕苦怕累，眼高手低，總想走捷徑，學習態(tài)度不端正，急于求成。總想找份既輕松工資又高的工作，但學習時該聽的不聽、要學的不學。

2 解決方法:四年不斷線GIS學習法

從以上存在的幾點問題分析，主要還是課程設置不合理、專業(yè)課開設太晚、實踐教學薄弱導致學生動手能力不足。據《2009中國地理信息產業(yè)高校畢業(yè)生就業(yè)報告》指出，求職者和招聘負責人都一致認為“學校課程設置不合理，動手能力差”是就業(yè)難的主要因素之一［6］。為了很好地解決上述問題，本文提出了一種四年不斷線學習法來提高學生的動手能力，以適應市場的需求，具體如下。

2．1 四年不斷線GIS學習法的定義

四年不斷線GIS學習法是指在大學四年內循序漸進地學習GIS的相關知識，對GIS專業(yè)知識不斷加深理解與掌握。通過這種方式增強學生的動手能力，從而讓學生更好地就業(yè)。

2．2 四年不斷線GIS專業(yè)課的設置

據《2009中國地理信息產業(yè)高校畢業(yè)生就業(yè)報告》［6］市場調查中明確指出，GIS畢業(yè)生從事GIS工程開發(fā)的占65%，因此應加強與GIS有關的開發(fā)類的課程。另外據學校測繪專業(yè)開設的GIS本科人才培養(yǎng)定位和特色（通過4年的學習，讓學生在實踐動手能力方面具有數據采集、數據處理、編程或軟件開發(fā)的能力，以適應社會的需求）來分析，其專業(yè)課的設置很講究，承上啟下、邏輯性極強，其具體課程如下表1所示（其中上、下分別指上半學期、下半學期）。

表1 :大學四年期間GIS專業(yè)課程與實踐課具體安排

首先，大一新生剛入學時，高三那種學習激情還沒消失，學習非常認真，誰都不愿輸給誰，經常出現上課搶占位置的現象。因此，有必要開設一些相應的專業(yè)課程，讓學生早接觸早認識。首先要開設的是新生入學專業(yè)教育，大學教育是人生的一個里程碑，也是人生中最為關鍵的階段。不能讓學生進入大學后思想放松，迷失方向。通過新生入學教育，讓學生對人生有個大致的規(guī)劃，了解GIS專業(yè)應做的事情以及通過怎樣的努力才能達到在將來就業(yè)中的期望值，讓GIS專業(yè)的大學生明白“求職，要贏在起點”的道理［9］。同時上半學期開設的專業(yè)課應盡量避免與復雜的數學公式有關（可開設如自然地理學、測量學I）;為加強學生的編程能力，可開設一門相對簡單的VB程序設計。另外，實習方面必須加強，主要完成自然地理學實習，讓學生對地形地貌有一定的認識。VB課程設計中要讓學生完成測量學I中的誤差傳播定理或導線閉合差等，讓學生學以致用;下半學期繼續(xù)學習測量學II，并結合測量學I、II進行相應的野外實習，加深對地物、地形、地貌的認識與表達。另外開設人文地理、C語言、GIS原理，讓學生對GIS有相應的認識和了解，同時有了VB的基礎學C語言就相對容易，利用C語言課程設計完成GIS原理中不規(guī)則三角網等相關算法，加強對GIS的認識。這樣通過大一的學習，GIS學生就掌握了部分GIS數據的采集方法（測量）、GIS相關理論知識與表達。

其次，在大二學習過程中對上表的相關課程進行學習。在上半學期通過C++課程的學習完成數據結構中的大部分算法，通過MapGIS或ArcGIS軟件應用，對大一所測的地形圖通過矢量化變成電子地圖，并在此電子地圖上完成部分查詢與空間分析，加強GIS軟件的應用;下半學期有了C與C++的基礎識識，完成VC++課程，使學生在將來就業(yè)中無論利用VB還是VC++都能得心應手，通過VC++課程的學習，完成遙感原理中的部分算法及可視化表達，并通過遙感的學習與實習，增加GIS數據采集方法（遙感）。通過大二的學習，GIS專業(yè)的學生已掌握了GIS的數據采集、編輯與表達的內容。

經過大一、大二的學習，就像籃球比賽完成上半場一樣，大部分學生以前的那種學習激情逐漸消失，上課遲到缺席時有發(fā)生，這時急需開設的是就業(yè)指導教育，讓學生分析現階段的就業(yè)形勢，規(guī)劃自己的職業(yè)，以飽滿的激情重新進入下半場。

因此在大三第一門課就是就業(yè)指導教育，然后是相應的專業(yè)基礎課:空間分析、GPS原理與應用、GIS工程設計與應用、GIS二次開發(fā)。通過GPS原理的學習讓學生掌握GIS的另一種數據來源GPS。大三已具有高等數學的相關知識，通過空間分析讓學生對MapGIS或ArcGIS軟件中的空間分析中的相應原理有一定的認識，利用GIS工程設計與應用課程，對GIS工程的思想、方法有全新的認識。因有VB、VC基本知識，介紹幾種相應的控件學習GIS二次開發(fā)，真槍實彈地提高動手能力。將大一、大二、大三的知識進行有效的串聯，并通過GIS工程設計與應用課程設計讓學生從需求分析到系統實施全過程認真設計，提高對GIS工程的認識，最后通過GIS二次開發(fā)完成GIS工程課程設計中的各模塊中的相關功能。下半年繼續(xù)學習GIS二次開發(fā)。因將來GIS二次開發(fā)是大部分GIS專業(yè)學生畢業(yè)后找工作的”敲門磚”，所以必須加強其學習，同時對空間數據庫、網絡GIS、嵌入式GIS也應了解或掌握，通過GIS二次開課課程的繼續(xù)設計，加強學生的編程能力，然后將GIS二次開發(fā)的課程設計通過網絡GIS課程設計做成相應的網頁與網站，將GIS與網絡有機地結合起來。

最后，在大學四年級花幾周開設一些選修課程，如移動GIS、攝影測量學等，豐富學生GIS方面的知識。當然最關鍵還是要到企業(yè)去實習，此時的GIS專業(yè)畢業(yè)生可由任課教師根據學生的特點推薦到相關單位，從事測量、遙感、GIS二次開發(fā)等各項工作，經過一年的實習，水平不提高都難。通過這一系列課程的學習及實習能力培養(yǎng)，GIS學生要在畢業(yè)時找一份適合自己的工作就容易多了。

同時，在學習的過程中，課外活動也是必不可少的，讓學生多參加一些課外科技活動，如參加創(chuàng)新基金、挑戰(zhàn)杯、超圖大賽等各種科技活動，使其對所學知識能更好地加以鞏固消化吸收，提高動手能力。

2．3 四年不斷線GIS學習效果統計對比分析

筆者一直工作在GIS教學第一線，學校從1999年招收GIS本科專業(yè)以來，經過10多年的努力探索，課程不斷調整以適應市場的需求，自2005年以來（2003、2004年因某種原因無法統計）畢業(yè)生人數及其就業(yè)狀況如下表2及圖1所示。

表2 :歷年GIS畢業(yè)生就業(yè)人數與就業(yè)狀況

從圖1不難看出:（1）GIS本科畢業(yè)生2008年以前主要從事測繪方面的工作，從2008年到2012年有下降趨勢;從事程序員工作的從2005至2012年，有逐年上升趨勢;（2）從事數據處理的變化不大，從事其它行業(yè)的畢業(yè)生有逐漸下降趨勢。

圖1 GIS歷年畢業(yè)生就業(yè)行業(yè)分布圖

發(fā)生上述變化的原因主要是學校1999年才招收GIS本科專業(yè)，頭幾年還處于摸索階段，教師的教學質量不高以及課程設置不合理等多方面的影響，導致了從事程序員工作的較少，大部分同學選擇了測繪就業(yè)。隨著幾年經驗的積累以及課程的不斷調整，從事程序員的人數在不斷增加，從事其它行業(yè)的人員在不斷減少。由此證明通過4年不斷線的GIS專業(yè)的學習，能大大提高學生的動手能力。

3 結論

筆者在本文中首先分析了GIS專業(yè)畢業(yè)生動手能力不足、難就業(yè)的相關原因，提出了通過四年循序漸進的GIS專業(yè)課的學習來提高其動手能力的教學模式，并給出了從大學一年級到大學四年級每學期相關專業(yè)課程及實踐課程。最后通過從2005年到2012年畢業(yè)生就業(yè)調查對比統計分析得出從事程序員的人員在不斷增加，從事其它行業(yè)的人員在不斷減少，由此說明通過四年不斷線的GIS相關課程的學習，能大大提高學生的動手能力，從而滿足市場的需求。

［1］毋麗紅．中國 GIS人才生存狀況調查報告［EB/OL］．（2009-06-10）．http://www．gisforum．net/magazine/050615/main/JD/index．htm．

［2］邊馥苓．論我國地理信息產業(yè)、人才現狀與存在問題［J］．地理信息系統世界，2009（5）:29-34．

［3］章國平，汪燕春．當前高校與企業(yè)合作培養(yǎng)人才的困境與出路［J］．東華理工大學學報:社會科學版，2009（3）:287-290．

［4］王芳，夏麗華，馮艷芬．地理信息系統專業(yè)人才分層次培養(yǎng)模式研究［J］．中山大學學報論叢，2007（1）:42-45．

［5］李天文，王林剛，李庚澤，等．地理信息系統專業(yè)課程體系建設研究［J］．中國大學教學，2011（1）33-35．

［6］中國地理信息系統協會．2009中國地理信息產業(yè)高校畢業(yè)生就業(yè)報告［R］．3sNews視訊傳媒，2009．

［7］胡圣武，侯紅松．論GIS專業(yè)高等教育的問題及解決的方法［J］．測繪科學，2009（1）:230-232．

［8］沈婕，湯國安，楊紅，等．我國地理信息系統專業(yè)教材建設應用與發(fā)展［J］．地球信息科學，2007（4）:94-99．

［9］項桂芬，崔燕娟，羅晶．高等教育轉型期大學生就業(yè)指導的創(chuàng)新探討［J］．東華理工大學學報:社會科學版，2008（2）:193-197．