地學(xué)院校GIS專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式探討

劉漢湖 ，楊武年

（1.成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059；2. 成都理工大學(xué) 國(guó)土資源部地學(xué)空間信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059）

經(jīng)過(guò)近 40 a的發(fā)展，GIS理論和應(yīng)用研究在我國(guó)都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步[1]。我國(guó)于1997年在地理學(xué)下設(shè)置了GIS專(zhuān)業(yè)，發(fā)展至今全國(guó)已有100多所高校建立了該專(zhuān)業(yè)，而和地學(xué)有關(guān)的院校有17所。

地學(xué)院校具有強(qiáng)烈的行業(yè)特點(diǎn)，尤其近10 a來(lái)國(guó)家對(duì)國(guó)土資源問(wèn)題日益重視，使與此相關(guān)的GIS技術(shù)在地學(xué)行業(yè)的應(yīng)用不斷普及和深入，這為依托于地學(xué)院校的GIS專(zhuān)業(yè)提供了一個(gè)好的發(fā)展機(jī)會(huì)。地學(xué)院校如何辦好 GIS 專(zhuān)業(yè)，其中一個(gè)重要的問(wèn)題是如何培養(yǎng)出優(yōu)秀的 GIS 專(zhuān)業(yè)人才來(lái)滿足社會(huì)需要。本文在吸取兄弟院校 GIS 專(zhuān)業(yè)在人才培養(yǎng)、專(zhuān)業(yè)建設(shè)等方面經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合成都理工大學(xué)（原成都地質(zhì)學(xué)院）的實(shí)際情況，對(duì)我校 GIS 專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了研究和探討。

1 專(zhuān)業(yè)發(fā)展歷程

成都理工大學(xué)GIS專(zhuān)業(yè)依托于地球科學(xué)學(xué)院，1990年開(kāi)始從事GIS的科研和教學(xué)探索，1996開(kāi)始開(kāi)設(shè)碩士學(xué)位點(diǎn)，給GIS專(zhuān)業(yè)研究生開(kāi)設(shè)GIS原理與應(yīng)用課程，并作為學(xué)位課。1998年開(kāi)始給本科專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)該課程，2000年空間信息技術(shù)系開(kāi)設(shè)GIS專(zhuān)業(yè)。本學(xué)科經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)特別是西部大開(kāi)發(fā)輸送了一大批具有“地學(xué)”特色的地理信息專(zhuān)業(yè)高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才，目前已擁有“地球探測(cè)與信息技術(shù)”博士和碩士點(diǎn)、“資源與環(huán)境遙感專(zhuān)業(yè)”博士點(diǎn)、“測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)”、“地理學(xué)”2個(gè)一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)和“測(cè)繪與GIS四川省本科人才培養(yǎng)基地”。本學(xué)科現(xiàn)擁有 “地學(xué)空間信息技術(shù)” 國(guó)土資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、“3S技術(shù)與測(cè)繪工程”教學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室和“測(cè)繪與GIS四川省人才培養(yǎng)基地”等。

2 專(zhuān)業(yè)定位與培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)我校“立足四川，面向全國(guó)，服務(wù)地方，服務(wù)行業(yè)”的定位，結(jié)合GIS專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，我們提出了以省部共建為契機(jī)，立足西部大開(kāi)發(fā)，以創(chuàng)建“西部一流、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的基于‘大地學(xué)’背景的GIS專(zhuān)業(yè)學(xué)科發(fā)展”為方向，培養(yǎng)學(xué)生具有“大地學(xué)”優(yōu)勢(shì)背景，掌握普通地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)基礎(chǔ)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、巖石學(xué)基礎(chǔ)和礦床學(xué)基礎(chǔ)等行業(yè)性強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，同時(shí)掌握GIS與地圖學(xué)、遙感技術(shù)等方面的基本理論、基本知識(shí)、基本技能，使我校學(xué)生能夠?qū)IS專(zhuān)業(yè)與地質(zhì)類(lèi)專(zhuān)業(yè)相結(jié)合，提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。學(xué)校培養(yǎng)的GIS本科畢業(yè)生主要走向有3類(lèi)：一部分學(xué)生面向地礦企事業(yè)單位和政府各級(jí)有關(guān)地礦部門(mén)，一部分面向空間信息技術(shù)/GIS軟件開(kāi)發(fā)公司和地礦相關(guān)的企業(yè)，一部分考研究生進(jìn)一步深造。

3 人才培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)

我校結(jié)合特有的地學(xué)背景，依據(jù)學(xué)生以后的就業(yè)走向，提出了4個(gè)學(xué)年、5個(gè)核心教學(xué)模塊的GIS專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)，主要包括學(xué)校通修課程、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)核心課程、專(zhuān)業(yè)方向課程和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容（見(jiàn)圖1）。

學(xué)校通修課程主要是讓學(xué)生全面發(fā)展德育體，掌握數(shù)學(xué)、外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)則主要包含普通地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)基礎(chǔ)、巖石學(xué)基礎(chǔ)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、礦床學(xué)基礎(chǔ)、測(cè)量學(xué)、綜合地理學(xué)、遙感技術(shù)導(dǎo)論、C++程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理、GIS原理與應(yīng)用、GPS原理與應(yīng)用、地圖與地圖制圖學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程，目的是為后面的專(zhuān)業(yè)技能提高打下基礎(chǔ)。專(zhuān)業(yè)核心課主要包括可視化編程方法、地理信息系統(tǒng)軟件、遙感數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)地圖制圖、GIS空間分析、軟件工程、GIS工程設(shè)計(jì)、遙感地質(zhì)學(xué)、3S技術(shù)集成與應(yīng)用等，目的是讓學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)技能。專(zhuān)業(yè)方向課主要是GIS軟件開(kāi)發(fā)、GIS在地學(xué)中的應(yīng)用、CAD技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)GIS技術(shù)、城市遙感，課程設(shè)置主要是讓學(xué)生能應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際地學(xué)行業(yè)問(wèn)題。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置則是增加學(xué)生對(duì)地學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)能力，提高通過(guò)GIS、RS技術(shù)開(kāi)展地學(xué)問(wèn)題研究的能力。

4 人才培養(yǎng)模式

4.1 教學(xué)內(nèi)容

4.1.1 理論教學(xué)內(nèi)容

GIS理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置是教學(xué)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和保障，也是體現(xiàn)我校地學(xué)專(zhuān)業(yè)特色的手段。在理論教學(xué)大綱設(shè)置過(guò)程中，我校充分考慮了單個(gè)課程教學(xué)內(nèi)容1課時(shí)1學(xué)分，課程與課程之間銜接等方面因素，多次微調(diào)教學(xué)大綱，改變了以往課程設(shè)置多、理論課時(shí)長(zhǎng)、內(nèi)容重復(fù)、內(nèi)容不銜接等缺點(diǎn)，在如何保證通修課程－專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程－專(zhuān)業(yè)核心課程－專(zhuān)業(yè)方向課程的理論課時(shí)方面做了合理分配[2,3]。

通過(guò)調(diào)整，學(xué)生在大一、大二既培養(yǎng)了扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，又接觸到了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，激發(fā)了學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的興趣。在大三期間，通過(guò)核心課程學(xué)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)過(guò)程，初步培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。在大四期間通過(guò)專(zhuān)業(yè)方向課程和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)，學(xué)生則達(dá)到能根據(jù)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決地學(xué)方面的能力。

4.1.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

實(shí)踐環(huán)節(jié)是理論教學(xué)內(nèi)容和效果的直接體現(xiàn)，也是所學(xué)GIS專(zhuān)業(yè)知識(shí)在地學(xué)行業(yè)上應(yīng)用的具體體現(xiàn)。通過(guò)實(shí)踐，使學(xué)生掌握了知識(shí)到生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)變方式，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo)[4]。

GIS與地學(xué)結(jié)合是實(shí)踐性很強(qiáng)的多學(xué)科綜合，僅靠理論知識(shí)是難以達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)要求的，必須開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)工作，通過(guò)設(shè)置適合具有地學(xué)知識(shí)的GIS實(shí)踐類(lèi)課程，培養(yǎng)學(xué)生的行業(yè)應(yīng)用能力。具體實(shí)踐課的內(nèi)容可以從以下方面考慮：

①實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。這是最基礎(chǔ)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生加強(qiáng)、深化對(duì)理論課教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，掌握和鞏固基本技能。②生產(chǎn)單位參觀與實(shí)踐。主要是與科研生產(chǎn)單位協(xié)作建立實(shí)驗(yàn)基地，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力并了解所學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)中的具體應(yīng)用。目前我校與四川省土地規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院合作共建有“生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地”，與北京超圖軟件有限公司建有“GIS共建實(shí)驗(yàn)室”和“GIS人才培養(yǎng)基地”，與武漢中地?cái)?shù)碼科技有限公司共建有“GIS教學(xué)科研與人才培養(yǎng)合作基地”。③地學(xué)野外實(shí)習(xí)基地實(shí)踐教學(xué)。野外實(shí)習(xí)基地實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的根本，是我校作為地學(xué)院校特有的教學(xué)、科研重要基地，也是反映我校辦學(xué)水平和學(xué)生素質(zhì)能力的重要指標(biāo)。野外實(shí)踐教學(xué)基地的根本目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力，使得學(xué)生畢業(yè)后能很快適應(yīng)崗位工作。目前我校建有峨眉山地形測(cè)量與地形地貌、基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)習(xí)基地，馬角壩遙感地質(zhì)實(shí)習(xí)基地。④加強(qiáng)畢業(yè)綜合實(shí)習(xí)的實(shí)踐性要求，特別是學(xué)生的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)與老師的科研項(xiàng)目掛鉤，讓學(xué)生直接參與解決實(shí)際問(wèn)題的科研項(xiàng)目。⑤積極組織學(xué)生參與全國(guó)性的GIS制圖與開(kāi)發(fā)大賽。近年來(lái)，ArcGIS、Supermap、MapGIS等軟件公司每年均開(kāi)展GIS大賽，學(xué)生對(duì)此類(lèi)信息獲取不足，往往需要教師進(jìn)行引導(dǎo)與指導(dǎo)，比賽有利于培養(yǎng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，作為地學(xué)院校，可以結(jié)合地學(xué)特色進(jìn)行比賽命題與課題研究。

4.2 師資隊(duì)伍建設(shè)

我校 GIS 專(zhuān)業(yè)經(jīng)過(guò)10余年發(fā)展，取得較大成果，但師資隊(duì)伍建設(shè)仍然存在一定問(wèn)題。針對(duì)我校地學(xué)行業(yè)特點(diǎn)，現(xiàn)有的教師每個(gè)人都應(yīng)具有自己的研究方向和主要教授課程，彼此之間既有交叉又有不同，對(duì)于缺乏地學(xué)背景的教師，應(yīng)該加大在職培訓(xùn)、深造交流和對(duì)外合作的程度，以提高整個(gè)專(zhuān)業(yè)的整體教學(xué)水平。對(duì)引進(jìn)的教師應(yīng)要求具有一定的地學(xué)專(zhuān)業(yè)背景，特別是引進(jìn)的高層次人才，應(yīng)具有明顯的地學(xué)研究?jī)?yōu)勢(shì)。同時(shí)，要求教師積極主動(dòng)地參加科研項(xiàng)目研究，在研究過(guò)程中提高學(xué)術(shù)水平，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高[5]。

4.3 教學(xué)形式

1）理論教學(xué)形式。理論教學(xué)形式與特定的教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系，是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵之一。理論教學(xué)目的是將教學(xué)大綱內(nèi)容轉(zhuǎn)為學(xué)生的認(rèn)知，使學(xué)生具有專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和思維方式。因此，不同的教學(xué)內(nèi)容其采用的教學(xué)方式也不盡相同。但總的來(lái)說(shuō)，理論教學(xué)應(yīng)注重于學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，教學(xué)形式應(yīng)更多地以鍛煉學(xué)生自我思考能力為主，教學(xué)過(guò)程中，有意識(shí)地給學(xué)生創(chuàng)造這種自我思考的機(jī)會(huì)。同時(shí)，為了使教學(xué)更有說(shuō)服力，教師應(yīng)該結(jié)合地學(xué)科研項(xiàng)目，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方式，形成適合自己和學(xué)生的講課方法?？傊虒W(xué)方式因人、因課程而異，作為高校，應(yīng)該鼓勵(lì)教師在一定基礎(chǔ)上開(kāi)展互動(dòng)式教學(xué)、模擬教學(xué)、討論式教學(xué)、開(kāi)放式教學(xué)、案例教學(xué)等實(shí)踐與探索[6]。

2）實(shí)踐教學(xué)形式。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方式一般是教師集中詳細(xì)地講述實(shí)驗(yàn)原理、目的和操作過(guò)程，甚至將操作錄制成視頻或打印為操作手冊(cè)，學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)時(shí)只需照做就行，不必去考慮為什么這樣做，有沒(méi)有別的途徑能實(shí)現(xiàn)，操作過(guò)程彼此之間有沒(méi)有關(guān)聯(lián)性。這種學(xué)習(xí)方式嚴(yán)重制約了學(xué)生的主動(dòng)思維能力和創(chuàng)新能力，而實(shí)踐教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的自我動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，因此，教師在傳授過(guò)程中不僅僅傳授知識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)思考、理解能力。我校實(shí)踐教學(xué)方式目前已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)變，從原先的“授之以魚(yú)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆谥詽O”。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，把思考、討論、總結(jié)的時(shí)間多留給學(xué)生，讓學(xué)生自己動(dòng)手開(kāi)展研究，教師適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行引導(dǎo)與提示[7]。

5 結(jié) 語(yǔ)

當(dāng)前GIS專(zhuān)業(yè)依托各個(gè)行業(yè)同時(shí)發(fā)展，各學(xué)校憑借自身的學(xué)科優(yōu)勢(shì)進(jìn)行特色建設(shè)。就依托地學(xué)優(yōu)勢(shì)建設(shè)GIS專(zhuān)業(yè)的學(xué)校而言，我們要以地學(xué)行業(yè)人才的就業(yè)市場(chǎng)需求為基礎(chǔ)，在符合GIS專(zhuān)業(yè)總體要求的前提下，創(chuàng)建具有明顯地學(xué)背景的專(zhuān)業(yè)教學(xué)特色，制定合理、完善的人才培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)，設(shè)置合理的課程理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)配置合理的師資隊(duì)伍，重視理論教學(xué)形式與實(shí)踐教學(xué)形式的改革，以滿足社會(huì)地學(xué)行業(yè)對(duì)GIS 專(zhuān)業(yè)人才的需求。

[1]鄔倫,劉瑜,張晶.地理信息系統(tǒng)——原理、方法和應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社，2001

[2]賈澤露,劉耀林,劉興全.從市場(chǎng)需求看我國(guó)高校GIS教學(xué)改革[J].地理空間信息，2006,4(2):75-77

[3]辜智慧, 隋杰.針對(duì)城市規(guī)劃專(zhuān)業(yè)特色的GIS教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)[J].地理空間信息，2010,8(3):148-150

[4]田智慧. GIS專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案改革探討[J].科教縱橫，2009(10):32-33

[5]洪亮,潘先春,楊昆. GIS 專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式探討[J].科技教育創(chuàng)新，2011(10):226-227

[6]劉耀林,劉艷芳.地理信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].地理信息世界，2003,1(4):31-34

[7]蘇巧梅. GIS專(zhuān)業(yè)人才素質(zhì)特征及其培養(yǎng)途徑探討[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2006,24:91-94