地理信息科學(xué)本科教育研發(fā)型人才培養(yǎng)的途徑

藍(lán)貴文　楊霞　殷敏　靖娟利

摘要：本文分析了國(guó)內(nèi)外GIS教育的基本現(xiàn)狀，認(rèn)為高?？梢愿鶕?jù)自身特色量身設(shè)計(jì)面向研發(fā)型人才培養(yǎng)的專業(yè)知識(shí)體系，通過(guò)建立本科生導(dǎo)師制度和有利于檢驗(yàn)研發(fā)能力的考核方式等，實(shí)現(xiàn)為社會(huì)培養(yǎng)和儲(chǔ)備GIS研發(fā)人才的目標(biāo)，提升畢業(yè)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：地理信息科學(xué)；本科教育；研發(fā)型人才；培養(yǎng)

一、GIS本科教育中開(kāi)展研發(fā)型人才培養(yǎng)的意義

目前，以GIS應(yīng)用型人才為主的培養(yǎng)方式正面臨挑戰(zhàn)，而以研發(fā)型人才為主的培養(yǎng)方式將在以后一個(gè)階段成為高校人才培養(yǎng)的趨勢(shì)，原因是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求和解決畢業(yè)生就業(yè)帶來(lái)的壓力。本科階段是學(xué)生確定發(fā)展方向和目標(biāo)的重要時(shí)期，在這一階段掌握的知識(shí)和技能將決定他們未來(lái)的求職定位和發(fā)展目標(biāo)。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的角度來(lái)看，高校GIS教育應(yīng)為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更多的技術(shù)研發(fā)型人才儲(chǔ)備；從學(xué)生個(gè)人發(fā)展的角度看，不少?gòu)氖翯IS研究的研究生在本科階段缺乏基本的軟件研發(fā)訓(xùn)練，讀研階段難以配合導(dǎo)師做好科研課題，或者無(wú)法自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。雖然要使大多數(shù)本科畢業(yè)生具有很強(qiáng)的軟硬件研發(fā)能力并不容易實(shí)現(xiàn)，但高校積極地在這方面加強(qiáng)引導(dǎo)和培養(yǎng)，將是為我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)核心技術(shù)研發(fā)人才、提高我國(guó)GIS產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。

二、國(guó)內(nèi)GIS本科教育基本現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)GIS本科教育的重點(diǎn)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展而轉(zhuǎn)移。在地理信息系統(tǒng)專業(yè)開(kāi)設(shè)之初，國(guó)內(nèi)GIS應(yīng)用的重點(diǎn)在于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的采集方面，如國(guó)家基本比例尺空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)[1]，此時(shí)國(guó)內(nèi)GIS專業(yè)的人才培養(yǎng)主要以應(yīng)用型為主，能力水平主要達(dá)到Marble的第三層次。2003年劉耀林[2]、秦其明[3]等所提出的課程設(shè)置優(yōu)化建議，主要以掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論、培養(yǎng)較強(qiáng)的軟件操作和應(yīng)用能力為主，并開(kāi)始強(qiáng)調(diào)GIS二次開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng)。隨著國(guó)內(nèi)測(cè)繪類軟件企業(yè)的發(fā)展壯大，對(duì)研發(fā)型、創(chuàng)新型人才需求越來(lái)越多，大量軟件公司需要大批研發(fā)人才，從事空間數(shù)據(jù)圖形輸入、海量數(shù)據(jù)管理查詢、空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸與共享、空間分析、二三維可視化、高精度數(shù)字制圖等GIS核心功能的研發(fā)工作以及專題地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作，高校也進(jìn)一步重視GIS畢業(yè)生的二次開(kāi)發(fā)能力、系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)[4～7]。通過(guò)分析各高校培養(yǎng)方案可發(fā)現(xiàn)，重點(diǎn)高校往往開(kāi)設(shè)課程較多、涉及面更廣，如武漢大學(xué)、浙江大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)等，而地方高校更注重專業(yè)技術(shù)類課程以及學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，其原因可能是重點(diǎn)高校在師資、生源上的優(yōu)勢(shì)?？傊?，大多數(shù)高校還是非常人性化地考慮了學(xué)生個(gè)人素質(zhì)和興趣的差異，國(guó)內(nèi)高校并未要求所有GIS本科生都具有較強(qiáng)的研發(fā)能力[4～5，7]，有志于從事技術(shù)研發(fā)工作的學(xué)生還是少數(shù)。

三、GIS本科教育中研發(fā)型人才培養(yǎng)的實(shí)施途徑建議

1.設(shè)計(jì)面向研發(fā)型人才培養(yǎng)的GIS專業(yè)知識(shí)體系

專業(yè)知識(shí)體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)是課程體系設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)。國(guó)外UCGIS的地理信息科學(xué)與技術(shù)知識(shí)體系是一個(gè)完備的參考體系，但是每個(gè)學(xué)校應(yīng)根據(jù)自身特色、師資水平設(shè)計(jì)相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)體系。設(shè)計(jì)面向培養(yǎng)研發(fā)能力的GIS專業(yè)知識(shí)體系，其核心實(shí)質(zhì)是在完備的參考體系中，圍繞基礎(chǔ)理論、程序設(shè)計(jì)、模仿創(chuàng)造能力為主線，選擇適合本校辦學(xué)特色的授課內(nèi)容和技能訓(xùn)練體系，并以此作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

對(duì)于重點(diǎn)大學(xué)來(lái)說(shuō)，由于師資水平相對(duì)較高、生源素質(zhì)相對(duì)較好，可適當(dāng)擴(kuò)展這一體系前兩種能力培養(yǎng)的深度和廣度，如武漢大學(xué)不僅要求掌握地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)的基本理論、基本知識(shí)，而且強(qiáng)調(diào)對(duì)相鄰專業(yè)如地理學(xué)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、測(cè)繪工程等一般原理和知識(shí)的了解；對(duì)于地方高校來(lái)說(shuō)，則不宜在相鄰專業(yè)上開(kāi)設(shè)課程，地理信息科學(xué)基礎(chǔ)理論、計(jì)算機(jī)方面課程也不宜開(kāi)設(shè)太多，而應(yīng)重點(diǎn)建設(shè)本專業(yè)核心課程，有選擇地講授一些核心算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，在這一個(gè)過(guò)程中加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的模仿能力和創(chuàng)造能力。

以桂林理工大學(xué)為例，由于在辦學(xué)初期缺乏經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)設(shè)了較多基礎(chǔ)課程，涉及到測(cè)繪、城規(guī)、地理學(xué)、土地管理等方面，而在計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS軟件應(yīng)用和開(kāi)發(fā)方面的課程投入不足，導(dǎo)致某一階段畢業(yè)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力欠缺等問(wèn)題。通過(guò)調(diào)整，一些相鄰專業(yè)課程僅作為選修課或被刪除，將整個(gè)知識(shí)體系定位為以桌面版和WebGIS應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)能力培養(yǎng)為主線的專業(yè)知識(shí)體系和課程體系[5]，主要涵蓋如下知識(shí)模塊：①編程語(yǔ)言模塊，主要講授C++、C#等兩種編程語(yǔ)言，C++便于學(xué)生在以后進(jìn)行較為復(fù)雜的算法設(shè)計(jì)時(shí)使用，C#語(yǔ)言則用來(lái)向?qū)W生講解GIS二次開(kāi)發(fā)技術(shù)；②基礎(chǔ)理論模塊，包括空間數(shù)據(jù)庫(kù)、空間分析、地理信息系統(tǒng)算法基礎(chǔ)以及測(cè)繪學(xué)科相關(guān)課程；③地理信息系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)相關(guān)課程。特別是在第②模塊，重點(diǎn)設(shè)計(jì)若干算法實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論、編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，教師先示范一些簡(jiǎn)單算法的代碼編寫過(guò)程，然后逐漸加深難度，學(xué)生通過(guò)教師引導(dǎo)完成相應(yīng)算法代碼編寫，加強(qiáng)對(duì)GIS軟件研發(fā)的自信心。第③模塊，學(xué)生掌握了軟件工程設(shè)計(jì)、組件式GIS開(kāi)發(fā)技術(shù)，并在教師指導(dǎo)下分成4～5人小組，每個(gè)小組在實(shí)踐環(huán)節(jié)都必須完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)和代碼編寫任務(wù)。學(xué)生不僅軟件操作能力逐漸增強(qiáng)，程序開(kāi)發(fā)能力也相應(yīng)提高，逐步扭轉(zhuǎn)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不足的局面。

2.建立有利于提高研發(fā)能力的本科生導(dǎo)師制度

知識(shí)體系和課程體系的建設(shè)僅僅是教學(xué)目標(biāo)實(shí)施的第一步。在已有的教學(xué)實(shí)踐中，本科生對(duì)程序設(shè)計(jì)研發(fā)的興趣并不高[4，7]，一方面是部分剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生對(duì)就業(yè)的壓力感知不足，認(rèn)為即使沒(méi)有學(xué)好難度相對(duì)較高的GIS設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)相關(guān)課程也能找到合適的工作；另一方面是教師對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)和交流不夠，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)類課程上完了，課后就沒(méi)有再去關(guān)心學(xué)生怎么應(yīng)用，大部分學(xué)生對(duì)自己實(shí)踐課的要求不高，應(yīng)付了事。目前桂林理工大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)開(kāi)始嘗試采用本科生導(dǎo)師機(jī)制，促使學(xué)生得到導(dǎo)師在學(xué)業(yè)和未來(lái)規(guī)劃上的指導(dǎo)，具體作法有：①導(dǎo)師可以根據(jù)自己學(xué)術(shù)研究方向，在二年級(jí)時(shí)開(kāi)始選擇一些學(xué)生進(jìn)入自己的興趣小組，為以后參加國(guó)內(nèi)各類競(jìng)賽做準(zhǔn)備，也可以在課題研究和生產(chǎn)項(xiàng)目上對(duì)教師起到幫助作用，并直接在該導(dǎo)師指導(dǎo)下做畢業(yè)設(shè)計(jì)工作；②結(jié)合桂林理工大學(xué)推行的應(yīng)用研究型課程教學(xué)項(xiàng)目，解決學(xué)生選修課學(xué)分問(wèn)題以及教師教學(xué)工作量補(bǔ)償問(wèn)題；③對(duì)于導(dǎo)師和學(xué)生，無(wú)論是參與校內(nèi)比賽還是國(guó)內(nèi)比賽獲獎(jiǎng)，都給予相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)，形成激勵(lì)機(jī)制。本科生導(dǎo)師制度的作用主要體現(xiàn)在以下兩方面：①通過(guò)導(dǎo)師在課外的指導(dǎo)，激發(fā)本科生的危機(jī)意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的愿望，比僅僅以人性化的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層次培養(yǎng)有更好的效果；②導(dǎo)師在日常交流中，可以從基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)軟件的基本功能、模塊和接口以及軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言和組件式軟件開(kāi)發(fā)方式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位輔導(dǎo)，避免以往一個(gè)教師教授一門課程，知識(shí)內(nèi)容斷層嚴(yán)重的局面，同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生的監(jiān)督和鼓勵(lì)。

3.實(shí)施有利于檢驗(yàn)研發(fā)能力水平的考核方式

由于研發(fā)能力通常體現(xiàn)為對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)軟件、編程語(yǔ)言等方面的綜合應(yīng)用表現(xiàn)，過(guò)去主要采用筆試和平時(shí)成績(jī)的方式進(jìn)行考核。但平時(shí)成績(jī)考核往往僅為對(duì)學(xué)生是否到課的檢查，并沒(méi)有真正成為學(xué)生設(shè)計(jì)研發(fā)能力的體現(xiàn)。涉及到實(shí)踐能力、軟件開(kāi)發(fā)能力的課程，可以分成筆試、上機(jī)考試和PPT介紹設(shè)計(jì)內(nèi)容等過(guò)程進(jìn)行，每門包含上機(jī)課、實(shí)踐環(huán)節(jié)的課程均可劃出一定課時(shí)用于上機(jī)考試或PPT演講。上機(jī)考試和PPT演講可占總分值的30～40%，有效地避免部分學(xué)生渾水摸魚的情況。

隨著地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)高校GIS教育提出的更高要求，以及更多高校參與到GIS教育中來(lái)，辦學(xué)單位和畢業(yè)生都將面臨更激烈的競(jìng)爭(zhēng)。GIS研發(fā)能力將是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)社會(huì)對(duì)GIS畢業(yè)生的指標(biāo)要求，雖然在當(dāng)前情況下要完全按照研發(fā)型人才標(biāo)準(zhǔn)對(duì)GIS專業(yè)學(xué)生進(jìn)行“一刀切”式衡量并不現(xiàn)實(shí)，但高校只有在辦學(xué)中堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)要求，突出自身特色優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革，提高畢業(yè)生的核心競(jìng)爭(zhēng)力，才能不至于在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中被淘汰。

作者單位：桂林理工大學(xué)測(cè)繪地理信息學(xué)院、廣西空間信息與測(cè)繪重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（541004）

參考文獻(xiàn)：

[1] 李德仁. 信息高速公路、空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字地球[J]. 1999， 28（1）： 1-5.

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

[3] 秦其明. 中國(guó)高校GIS專業(yè)核心課程設(shè)置問(wèn)題的探討[J]. 2003， 1（4）： 1-7.

[4] 王芳， 夏麗華， 馮艷芬. 地理信息系統(tǒng)專業(yè)人才分層次培養(yǎng)模式研究[J]. 2007， 27（1）： 42-45.

[5] 韋波. 地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)課程體系中二次開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng)[J]. 2008（4）： 38-40.

[6] 武漢大學(xué). 地理信息系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案[Z]. 2010.

[7] 劉彥花， 周美寧. GIS 專業(yè)就業(yè)現(xiàn)狀分析與人才培養(yǎng)的思考[J]. 2012， 14（2）： 187-189.