GIS專業(yè)核心課程及人才培養(yǎng)方案建設(shè)內(nèi)容探討

郭恒亮等

摘要：結(jié)合GIS專業(yè)核心課程體系的構(gòu)建和鄭州大學(xué)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案建設(shè)的情況，對(duì)其意義進(jìn)行了論述，分析了現(xiàn)狀，重點(diǎn)探討了構(gòu)建課程體系和培養(yǎng)方案的五大建設(shè)內(nèi)容內(nèi)容，并闡明了建設(shè)過程中擬重點(diǎn)解決的問題，希望能為其他高校相關(guān)內(nèi)容的建設(shè)提供新的思路和方法，為全面提高地理信息專業(yè)教學(xué)質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞：GIS專業(yè)；核心課程體系；創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案

作者簡(jiǎn)介：郭恒亮（1971-），男，河南商丘人，鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，副教授；駱亞波（1977-），男，湖南郴州人，鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，講師。（河南 鄭州 450001）

基金項(xiàng)目：本文系河南省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（課題編號(hào)：[2011]-JKGHAD-0230）、鄭州大學(xué)教研項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）08-0114-02

一、研究意義

自從地理信息系統(tǒng)（Geographic Information Systems，簡(jiǎn)稱GIS）專業(yè)誕生以來，社會(huì)對(duì)地理信息技術(shù)的要求不斷增長(zhǎng)，地理信息技術(shù)應(yīng)用多種多樣，GIS技術(shù)和應(yīng)用得到了極大的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)內(nèi)容豐富的地理信息科學(xué)和技術(shù)的知識(shí)領(lǐng)域，包括地理信息科學(xué)、地理信息技術(shù)和地理信息科學(xué)技術(shù)應(yīng)用三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子領(lǐng)域。其中，地理信息科學(xué)是研究地理信息的本質(zhì)以及如何將地理信息技術(shù)應(yīng)用的問題，主要基于地理學(xué)科，運(yùn)用哲學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和其他領(lǐng)域的知識(shí)和方法進(jìn)行研究。地理信息技術(shù)是專門用于處理地理數(shù)據(jù)的信息技術(shù)，使用范圍廣泛，涉及數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和操作、數(shù)據(jù)分析，以及數(shù)據(jù)的顯示和輸出。

目前有500多所高等院校開設(shè)了GIS專業(yè)和相關(guān)的課程，已培養(yǎng)了一大批各個(gè)層次的GIS人才，為我國的高科技事業(yè)做出了重大貢獻(xiàn)，清華、北大、武大、浙大、南大、北師大等國內(nèi)著名高校，都開設(shè)了地理信息系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)。在河南，鄭州大學(xué)、河南大學(xué)等10所高校有GIS專業(yè)。就GIS專業(yè)的教學(xué)水平以及畢業(yè)生的質(zhì)量來講，河南省處于全國中下游水平。因而，大力提升地理信息科學(xué)的教學(xué)與科研水平，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，優(yōu)化課程體系，對(duì)于高校資源配置、豐富GIS專業(yè)人才結(jié)構(gòu)層次、提高GIS人才水平、推動(dòng)中原崛起以及完善地理信息學(xué)科體系、促進(jìn)我省向全國一流高校發(fā)展都具有重大意義。

我國各高校開設(shè)的GIS專業(yè)中，所依托的專業(yè)各種各樣，有測(cè)繪類、地理類、管理類、計(jì)算機(jī)類、環(huán)境類、水利類、建筑類等，一方面說明GIS的應(yīng)用廣泛，另一方面也給課程體系的制訂提出了問題。在查閱大量培養(yǎng)方案后發(fā)現(xiàn)，所有高校GIS專業(yè)中的課程體系，沒有任何兩個(gè)院校完全一樣，這就給GIS專業(yè)的學(xué)生帶來很多疑問，也給學(xué)生進(jìn)一步深造（考研、考博）帶來了麻煩?；诖藛栴}的出現(xiàn)，本課題考慮用“平臺(tái)+模塊+課程群”的模式進(jìn)行解決，主要解決了GIS專業(yè)核心課程的問題，同時(shí)體現(xiàn)各高校的特點(diǎn)，為各高校的GIS專業(yè)核心課程體系的制訂和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案的制訂提供模板和借鑒，因此本課題具有很高的研究?jī)r(jià)值。

針對(duì)我國GIS高等教育的大背景和鄭州大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我?！保〨IS專業(yè)學(xué)科背景的實(shí)際情況，結(jié)合前一段水環(huán)學(xué)院新的教學(xué)改革方案研討與實(shí)施的情況以及筆者多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就跨學(xué)科GIS專業(yè)課程體系改革的指導(dǎo)思想、培養(yǎng)方案制訂、課程體系配置、跨學(xué)科內(nèi)容的優(yōu)化與整合、專業(yè)教學(xué)環(huán)境的優(yōu)化提升和教學(xué)方法等方面進(jìn)行較為深入的研究。立足我校，面向全省，覆蓋全國，為高校GIS學(xué)科核心課程體系的改革和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案的制訂提供借鑒和指導(dǎo)意義。

二、現(xiàn)狀分析

就其學(xué)科而言，它是地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)繪科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)為一體的新興的邊緣和交叉學(xué)科，它的學(xué)科發(fā)展與高校GIS教育息息相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)量如何與高校課程體系的優(yōu)化有直接的關(guān)系。

隨著GIS理論、技術(shù)方法的進(jìn)步和社會(huì)需求的不斷拓廣，GIS的應(yīng)用早已滲透到人類生活的方方面面。到目前為止，GIS從最初的資源管理和土地規(guī)劃到幾乎所有與空間信息相關(guān)的領(lǐng)域，如商業(yè)、國防、電信、教育、工程、環(huán)境、政府、衛(wèi)生、資源交通等，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。GIS綜合性很強(qiáng)，需要很多其他學(xué)科知識(shí)作為基礎(chǔ)。因此，高校GIS專業(yè)的人才培養(yǎng) 不應(yīng)再是單一型，應(yīng)以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，要求學(xué)生不僅要有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、良好的專業(yè)素質(zhì)、寬闊的知識(shí)及對(duì)整個(gè)GIS有全面的了解，而且要盡可能多地了解相關(guān)學(xué)科和交叉學(xué)科。

目前我國GIS產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，從業(yè)人員已經(jīng)超過40萬人，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)超過1000億元，這是對(duì)行業(yè)內(nèi)包括遙感、GIS、全球定位技術(shù)等在內(nèi)的地理信息工業(yè)的一種廣義的理解。社會(huì)對(duì)GIS技術(shù)和應(yīng)用的需求日益增加，GIS科學(xué)和技術(shù)日益發(fā)展，學(xué)科日益成熟，原有的知識(shí)體系已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)社會(huì)以及GIS科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展要求，急需建立新的GIS專業(yè)核心課程體系和新的人才培養(yǎng)方案。

在國外早就開始了GIS核心課程體系的建立，1994年成立的UCGIS，一直致力于支持地理信息科學(xué)研究團(tuán)體的工作，通過GIS的開發(fā)促進(jìn)GIS教育界更廣泛的共識(shí)和更加高效的工作。1998年成立了GIS模板課程工作組，2003年工作組發(fā)布了稻草人版報(bào)告，提出了核心體系的初步方案和人才培養(yǎng)模式，隨后經(jīng)過不斷的探討、修改，最終于2006年正式發(fā)布。地理信息科學(xué)與技術(shù)核心知識(shí)體系的工作和高校人才培養(yǎng)方案才開始逐步展開，逐步深入。

在國內(nèi)相關(guān)人士和高校有關(guān)專家也在關(guān)注GIS核心課程體系和創(chuàng)新型人才方案的培養(yǎng)。北京大學(xué)遙感和地理信息研究所鄔倫教授、美國東密西根大學(xué)地理系主任、地理研究所所長(zhǎng)謝一春教授的積極促動(dòng)下，翻譯完成了《地理信息科學(xué)與技術(shù)知識(shí)體系2006》。此后，GIS學(xué)術(shù)會(huì)議上展開了GIS核心課程體系和人才培養(yǎng)方案的探討。2006年、2008年兩屆高校GIS論壇上也提出了GIS核心課程體系和人才培養(yǎng)方案建立的探討，直到2010年第三屆高校論壇上發(fā)布“關(guān)于組建GIS核心課程體系與人才培養(yǎng)方案”的倡議書，著手建立全新的GIS核心課程體系和新的人才培養(yǎng)方案。到現(xiàn)在為止，在GIS核心課程體系和人才培養(yǎng)方案方面還沒有真正實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。本研究基于我國目前的現(xiàn)狀，根據(jù)鄭州大學(xué)GIS專業(yè)10多年來的教學(xué)研究情況提出了本課題研究，力爭(zhēng)為我校GIS教育，乃至全國GIS教育的發(fā)展提供范例。

三、建設(shè)內(nèi)容

以人才培養(yǎng)模式改革為基本出發(fā)點(diǎn)，對(duì)核心課程體系優(yōu)化配置、基于人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新型教學(xué)環(huán)境構(gòu)建、課程體系教學(xué)團(tuán)隊(duì)和教學(xué)方法四大主題進(jìn)行深入研究與實(shí)施。借鑒國內(nèi)外創(chuàng)新人才培養(yǎng)的理念，從我校的實(shí)際出發(fā)，進(jìn)一步明確GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革思路；研究制訂多種人才模式的培養(yǎng)方案，明確各種人才對(duì)知識(shí)、能力和素質(zhì)的要求；另外結(jié)合國家與河南省政策，重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型GIS人才。建設(shè)內(nèi)容如圖1所示。

1.以培養(yǎng)多種人才模式為目標(biāo)，構(gòu)建核心課程體系

堅(jiān)持教學(xué)內(nèi)容和課程體系整體優(yōu)化的原則，根據(jù)GIS專業(yè)的特點(diǎn)制訂培養(yǎng)具有理論分析、GIS工程應(yīng)用、GIS軟件開發(fā)等類型的人才培養(yǎng)方案。按照平臺(tái)加模塊的方式設(shè)計(jì)課程教學(xué)計(jì)劃，靈活設(shè)置專業(yè)方向，增加選修課比例。同時(shí)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)業(yè)知識(shí)重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型GIS人才；按照基礎(chǔ)實(shí)踐、專業(yè)實(shí)踐、綜合實(shí)踐和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐的方式設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系，重點(diǎn)在于建立校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、科技示范園區(qū)實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)和社會(huì)生產(chǎn)創(chuàng)業(yè)平臺(tái)。具體目標(biāo)由原來的“公共課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課”體系，優(yōu)化為“平臺(tái)+模塊+課程群”體系，并對(duì)諸多課程進(jìn)行了整合和優(yōu)化，包括GIS跨學(xué)科內(nèi)容的整合與優(yōu)化。GIS專業(yè)不是與相關(guān)學(xué)科若干課程的疊加，應(yīng)該是在信息科技背景下的有機(jī)整合，培養(yǎng)學(xué)生利用地理空間思維和GIS方法解決問題的能力，構(gòu)建統(tǒng)一的核心課程體系。

2.構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)環(huán)境

從理論分析、GIS工程應(yīng)用、GIS軟件開發(fā)的三種人才培養(yǎng)模式出發(fā)，加強(qiáng)“校內(nèi)教學(xué)基地——校外教學(xué)基地——企業(yè)實(shí)踐基地”的創(chuàng)新型教學(xué)環(huán)境，進(jìn)行“三階段培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)，將校內(nèi)GIS、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等本科專業(yè)的理論基礎(chǔ)進(jìn)行整合，發(fā)展課程體系的基礎(chǔ)平臺(tái)。另外將多工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合，組成專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，負(fù)責(zé)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究及對(duì)外開放等服務(wù)功能；加大校外基地建設(shè)，包括野外測(cè)量實(shí)驗(yàn)等校外教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，不斷提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的實(shí)際理解，建立企業(yè)實(shí)踐基地，開展科學(xué)研究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)精神。或通過校企合作，解決資金投入與發(fā)展的瓶頸問題，提供教學(xué)資源、派遣與培養(yǎng)師資、基地實(shí)訓(xùn)、企業(yè)實(shí)習(xí)與就業(yè)等完整的人才培養(yǎng)鏈。

3.注重教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

以學(xué)校實(shí)習(xí)本科生導(dǎo)師制為契機(jī)，組建適合本專業(yè)發(fā)展的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，以培養(yǎng)高素質(zhì)的GIS綜合人才作為目標(biāo)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)以教學(xué)專家、科研專家、企業(yè)專家為核心，由專業(yè)帶頭人、骨干教師、合格教師呈梯隊(duì)，由課程負(fù)責(zé)人、主講教師、助理講師呈梯隊(duì)組建課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，使老、中、青年教師，企業(yè)教師和學(xué)校教師，高學(xué)歷教師和其他學(xué)歷教師互相學(xué)習(xí)，互為補(bǔ)充，完善GIS教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組成結(jié)構(gòu)。具體目標(biāo)應(yīng)是形成一支以教授負(fù)責(zé)為主，并按一定比例配備輔導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)教師的教師專家，滿足結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的特點(diǎn)；為培養(yǎng)學(xué)生研究創(chuàng)新能力，應(yīng)形成一支以科研能力較強(qiáng)的專家進(jìn)行科研等方面的教導(dǎo)；最后，尋求相關(guān)GIS企業(yè)的高端人才形成企業(yè)專家。

4.強(qiáng)化教學(xué)方法研究

采用“學(xué)生導(dǎo)向”的辦法加強(qiáng)GIS教學(xué)方法和手段的建設(shè)，即課程教學(xué)方面主要以啟發(fā)為主的教學(xué)模式，著重培養(yǎng)學(xué)生的自我思考和團(tuán)隊(duì)合作精神，鼓勵(lì)建立長(zhǎng)期的本科生導(dǎo)師制，并吸取國外相關(guān)的先進(jìn)教學(xué)理念。同時(shí)發(fā)揚(yáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì)發(fā)展精品課程和優(yōu)秀課程能夠體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學(xué)思想，能夠促進(jìn)學(xué)生全面素質(zhì)的發(fā)展，改革學(xué)校育人環(huán)境，有利于帶動(dòng)高等教育教學(xué)改革。使用先進(jìn)的教學(xué)方法和手段，相關(guān)的教學(xué)大綱、教案、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、參考文獻(xiàn)目錄等要上網(wǎng)并免費(fèi)開放，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享。

四、擬解決的關(guān)鍵問題

1.核心課程不統(tǒng)一的問題

地理信息專業(yè)屬于多學(xué)科交叉性，交叉的學(xué)科差距大，知識(shí)點(diǎn)分散，涉及課程多且繁雜，開設(shè)課程五花八門，核心課程也不統(tǒng)一，給學(xué)生和教師帶來很大的疑惑，特別是學(xué)生考研、考博中帶來了很大麻煩，本研究力圖從地理信息專業(yè)的學(xué)科與技術(shù)特性，建立即符合教育基本規(guī)律，又能體現(xiàn)專業(yè)特色的核心課程體系。

2.核心課程應(yīng)具有的教學(xué)內(nèi)容

本專業(yè)知識(shí)更新快，新理論、新方法層出不窮，所以核心課程的教學(xué)內(nèi)容存在著“夯實(shí)基礎(chǔ)”與“緊跟前沿”的矛盾，核心課程的教學(xué)內(nèi)容對(duì)知識(shí)單元的取舍、知識(shí)點(diǎn)的覆蓋等要有前瞻性和基礎(chǔ)性。由于應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性，核心課程的知識(shí)體系應(yīng)具有普適性、可操作性。

3.人才培養(yǎng)方案中如何體現(xiàn)創(chuàng)新性

地理信息系統(tǒng)專業(yè)從誕生到現(xiàn)在，就不斷在創(chuàng)新，其應(yīng)用領(lǐng)域由原來單一的資源和土地利用，到現(xiàn)在應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)，其技術(shù)和方法不斷在創(chuàng)新，創(chuàng)新是GIS專業(yè)的靈魂。GIS專業(yè)人才培養(yǎng)方案如何體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新性，是一個(gè)難題。本研究從人才培養(yǎng)方案的制訂中打破原來方案的禁錮，提出以“校內(nèi)教學(xué)基地——校外教學(xué)基地——企業(yè)實(shí)踐基地”構(gòu)建創(chuàng)新型教學(xué)環(huán)境，改革GIS理論教學(xué)模式，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生動(dòng)手能力與創(chuàng)新精神，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新性，把創(chuàng)新學(xué)分（10個(gè)）作為學(xué)生的必修學(xué)分。

五、實(shí)施方法

研究方法主要是利用調(diào)查分析法、基于SWOT（優(yōu)缺點(diǎn)及機(jī)會(huì)與威脅）與層次分析方法。

第一，調(diào)研分析方法。本課題首先對(duì)國內(nèi)外GIS專業(yè)現(xiàn)有的課程體系、人才培養(yǎng)方案、教學(xué)方法、團(tuán)隊(duì)建設(shè)等情況進(jìn)行充分調(diào)研基礎(chǔ)上，了解其他高校和研究機(jī)構(gòu)的情況，比較分析其是否具有合理性，取其精華，去其糟粕。

第二，問卷調(diào)查法。制作調(diào)查問卷，在課程設(shè)置、培養(yǎng)方式、創(chuàng)新方法等方面進(jìn)行問卷調(diào)查，問卷發(fā)放人員主要包括高校GIS專業(yè)教師、研究人員、開發(fā)企業(yè)、使用單位、畢業(yè)學(xué)生、在讀學(xué)生、社會(huì)人員等，通過問卷方式了解學(xué)生最需要哪些課程，教師最注重哪些方法、社會(huì)最需要哪方面人才、企業(yè)最喜歡有什么樣才能的學(xué)生。

第三，應(yīng)用SWOT分析與層次分析方法進(jìn)行課程體系配置的優(yōu)化。SWOT分析法即態(tài)勢(shì)分析法，SWOT四個(gè)英文字母分別代表：優(yōu)勢(shì)（S，Strength）、劣勢(shì)（W，Weakness）、機(jī)會(huì)（O，Opportunity）、威脅（T，Threat），SWOT分析法被用于企業(yè)戰(zhàn)略制訂、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手分析等場(chǎng)合。將該方法用于GIS課程體系優(yōu)化配置，有助于學(xué)院將內(nèi)部?jī)?yōu)勢(shì)與外部機(jī)遇有機(jī)結(jié)合，趨利避害，或變內(nèi)部劣勢(shì)為優(yōu)勢(shì)，變外部威脅為機(jī)遇。另外，進(jìn)行定量化研究，分析不同課程體系優(yōu)化配置后的效果，應(yīng)用層次分析方法確定多種因子權(quán)重，從而更有效地進(jìn)行GIS課程體系優(yōu)化。

六、結(jié)束語

構(gòu)建GIS專業(yè)的核心課程體系和制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案。從核心課程體系的構(gòu)建、課程體系優(yōu)化配置、基于人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新型教學(xué)環(huán)境構(gòu)建、課程體系教學(xué)團(tuán)隊(duì)和教學(xué)方法研究五大方面進(jìn)行深入研究與實(shí)施。保證多樣化的課程群能反映各學(xué)科背景下的特色，課程體系注重培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)、技術(shù)與能力，分層次，重個(gè)性，面向產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)和社會(huì)，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)能力和進(jìn)一步深造的創(chuàng)新能力，使各高校GIS專業(yè)有一個(gè)統(tǒng)一的核心課程體系和符合本學(xué)校的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]王金鑫，郭恒亮.3S高新技術(shù)學(xué)科的特點(diǎn)與教學(xué)方法探討——以鄭州大學(xué)GIS專業(yè)為例[J].地理信息世界，2010，（6）：10-19.

[2]郭恒亮，賀添.地理信息系統(tǒng)專業(yè)精品課程建設(shè)的思考[J].中外教育研究，2011，（3）：14-15.

[3]秦其明.中國高校GIS專業(yè)核心課程設(shè)置問題的探討[J].地理信息世界，2003，（4）：1-7.

[4]郭恒亮，赫曉慧.地理信息系統(tǒng)專業(yè)青年教師教學(xué)能力培養(yǎng)的探索與實(shí)踐[J].學(xué)園，2012，（21）：16-17.

[5]馬建行，郭恒亮.從學(xué)生角度看GIS專業(yè)存在的問題[J].中外教育研究，2012，（8）：3-4.

（責(zé)任編輯：王意琴）