地理信息科學專業實踐教學體系構建研究

摘要：實踐教學是地理信息科學專業應用人才培養的關鍵。通過應用型人才培養目標定位、地理信息科學專業應用能力界定，結合學校實際，構建了湖南城市學院地理信息科學專業實踐教學體系。

關鍵詞：地理信息科學專業；應用能力；實踐教學體系

作者簡介：薛云（1972-），男，湖南桃江人，湖南城市學院市政與測繪工程學院，副教授；張維（1986-），女，湖南南縣人，湖南城市學院市政與測繪工程學院，講師。（湖南 益陽 413000）

基金項目：本文系湖南省教育廳科研項目（編號：10C0497）、湖南城市學院教學改革研究項目（編號：湘城院發〔2013〕44號）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0147-02

隨著地理信息系統產業的發展，對地理信息科學應用型人才的需求不斷增加，培養大批素質高、能力強、適應GIS產業需求的應用型人才是國家建設和社會發展的需要。但是，目前一方面企業需要大量的GIS人才，另一方面卻出現GIS專業畢業生就業難的局面。主要原因是學校與企業聯系不夠緊密，學校對人才的培養沒有及時跟上GIS產業發展的步伐。[1-5]為此，我校地理信息科學專業通過走訪多家大型GIS公司，跟蹤企業對地理信息科學專業應用人才培養的需求，構建符合我校實際的基于應用能力培養的地理信息科學專業實踐教學體系。

一、應用型人才培養目標的定位

我校地理信息科學專業以市場導向為指導，強調學生工程意識、自主設計與實踐能力的培養，培養掌握GIS專業基本理論、方法及相關知識，受到GIS應用研究及工程實踐的初步訓練，具有利用GIS解決社會、經濟、工程綜合問題的自學能力、知識應用能力和創新能力，能適應GIS專業不斷發展和經濟建設的需要，能在測量、交通、房產、土地、城鎮建設、區域規劃等領域從事與地理信息系統有關的應用研究、技術開發、生產管理等工作的工程應用型人才。

二、地理信息科學專業應用能力的內涵

地理信息科學專業應用能力主要指GIS數據采集與獲取能力、GIS軟件操作與應用能力、GIS軟件設計與開發能力和GIS綜合能力。

1.GIS數據采集與獲取能力

GIS數據采集與獲取能力培養學生獲取測繪、遙感、GPS等基礎地理數據的能力。

2.GIS軟件操作與應用能力

GIS軟件操作與應用能力培養學生應用GIS軟件（如ArcGIS、SuperMap）、遙感軟件（如ENVI）、攝影測量軟件（VirtuoZo）、數據庫（SQL）軟件等處理數據、管理數據的能力，學會應用這些軟件解決一些實際問題。

3. GIS軟件設計與開發能力

GIS軟件設計與開發能力培養學生GIS底層開發及二次開發能力，具有一定的數據庫設計能力，并掌握軟件工程的基本思想。

4.GIS綜合能力

GIS綜合能力培養學生具有較好的綜合應用能力，能自主利用GIS解決生活、工作中的實際問題。

三、地理信息科學專業實踐教學體系構建

實踐教學在地理信息科學專業整個教學工作中占有十分重要的位置。通過各類課程實驗、課程設計、實習、科技活動等實踐教學途徑，構建較為完善的實踐教學體系，強化地理信息科學專業學生的應用能力。

1.GIS數據采集與獲取能力培養

（1）地形測量與數字成圖實習。地形測量與數字成圖實習在第三學期開設，時間為4周。實習的主要內容為大比例尺地形圖測繪練習，通過實習使學生熟練掌握全站儀、紅外測距儀、DS3水準儀、DJ6經緯儀的使用，掌握小地區控制測量的實施、地物地貌的測繪方法及利用電子平板進行數字地形圖成圖的基本技能，使學生熟練掌握地形測量各種儀器、工具的操作和使用方法；熟悉數字測圖的全過程，掌握地形測量的測、算、繪技能。

（2）攝影測量實習。攝影測量實習在第五學期開設，時間為2周。實習的主要內容包括基于ASTER制作三維地形場景、基于SPOT異軌影像和航空像片制作三維地形場景，讓學生掌握PCI、ENVI、ARCGIS軟件的應用等能力。

（3）房產與地籍測量實習。房產與地籍測量實習在第六學期開設，時間為1周。實習的主要內容為房地產分幅圖編繪、界址點測量與宗地面積計算以及房產面積測算，使學生了解房產與地籍測量的內容和工作流程。

（4）GPS測量實習。GPS測量實習在第六學期開設，時間為1周。實習內容包括技術設計書的編寫、選點及標志埋設、外業觀測、內業解算，使學生掌握GPS衛星定位技術的基本原理、GPS接收機的基本操作知識，能夠利用GPS接收機進行實際作業，并能夠比較熟練地運用隨機軟件和網平差軟件進行GPS測量數據的處理與分析。

（5）遙感原理與應用實習。遙感原理與應用實習在第六學期開設，時間為2周。實習針對一個具體的生產項目，按照遙感圖像處理規范完成遙感圖像的預處理、遙感圖像的增強處理、遙感圖像的分類、遙感成圖等工作，讓學生掌握ENVI軟件應用能力。

（6）控制測量與工程測量實習。控制測量與工程測量實習在第七學期開設，時間為3周。實習的主要內容為控制測量野外作業的基本技能訓練，三、四等控制測量作業訓練，等級導線的作業訓練，GPS作業訓練，使學生熟悉控制測量外業觀測的基本技能和內業數據處理的方法與工程測量的基本方法。

2.GIS軟件操作與應用能力培養

（1）城市規劃原理課程設計。城市規劃原理課程設計在第二學期開設，時間為2周。課程設計內容為居住區詳細規劃設計，主要包含居住區道路、住宅、公建及綠化的具體平面布置情況。采用需求調研、方案構思、方案完善修改和機房上機相結合的方式，最終完成規劃平面圖和戶型平面2張圖紙。

（2）GIS基礎實習。GIS基礎實習在第四學期開設，時間為4周。實習內容包括ArcGIS軟件的應用實習（地圖矢量化、市級行政區劃圖制作、空間分析、數據轉換及3D數據集成）以及MapGIS k9的應用實習（校正影像圖、地形圖繪制、地形圖編輯、地形圖圖幅入庫），通過實習使學生熟練掌握GIS軟件主要模塊的使用。

（3）城市GIS實習。城市GIS實習在第六學期開設，時間為2周。實習內容包括野外調查（實地調查獲取益陽市基礎地理城市數據庫所需的基礎地理圖件）和室內作業（建立基于GEODATABASE益陽市基礎地理城市數據庫、建立局部三維場景），使學生掌握城市GIS項目開發與管理的基本技能。

3.GIS設計與開發能力培養

（1）數據庫原理課程設計。數據庫原理課程設計在第三學期開設，時間為2周。課程設計共分八個項目，分別是學生管理系統、圖書館管理信息系統、賓館管理信息系統等。學生組成項目組，根據任務分組采用需求調研和機房上機相結合的方式，設計并實現基于數據庫的管理信息系統的各項功能。

（2）數據結構課程設計。數據結構課程設計在第四學期開設，時間為2周。課程設計內容根據指導老師給定的數據結構設計題目進行選擇，通過數據結構綜合設計使學生能將所學的GIS 理論、GIS軟件、GIS 應用等進行綜合整理。

（3）面向對象程序設計課程設計。面向對象程序設計課程設計在第五學期開設，時間為2周。課程設計內容包括圖書管理信息系統和學籍管理信息系統的設計和實現，五人一個小組，選擇一個題目，學生按照軟件過程的各個環節進行系統分析、設計、實現、集成、測試，鍛煉學生項目實施的能力。

（4）WEBGIS實習。WEBGIS實習在第五學期開設，時間為3周。實習內容包括基于Web的管理信息系統實現以及ArcGIS server web adf的應用，使得學生掌握WebGIS開發平臺及網站設計的基本流程，具有一定的WebGIS開發能力。

（5）軟件工程實習。軟件工程實習在第六學期開設，時間為2周。實習包括完成軟件的需求分析、總體設計、詳細設計、原型軟件設計與實現、軟件測試、提交等內容，使得學生掌握GIS軟件設計、編程、測試及維護的實用技術方法，按照GIS軟件工程的要求進行實際軟件項目的開發。

（6）GIS二次開發實習。GIS二次開發實習在第七學期開設，時間為3周。實習內容為運用所學知識采用接口編程的技術和軟件開發的思維方式開發一個管理信息系統或其他應用系統，系統內容結合生產單位的具體實踐。培養學生綜合利用C#和ArcEngine進行GIS二次的能力，加強接口的運用及學生對GIS二次開發方法的初步認識，提高軟件系統分析能力和程序文檔建立、歸納總結的能力。

4.綜合能力培養

（1）GIS專業綜合實訓。GIS專業綜合實訓在第八學期開設，時間為8周。實訓包括：實訓一（2周）以益陽市內地形的測量數據為基礎，完成1∶500地形圖的編繪。實訓二（2周）以湖南城市學院新校區和朝陽校區的測量數據為基礎資料，要求把新舊兩個校區數據（CASS數據）轉換為MAPGIS數據，同時導出其屬性，然后在MAPGIS的屬性庫管理和圖形庫管理中進行入庫管理。實訓三（4周）運用GIS軟件工程思想對數字校園進行需求分析、總體設計、詳細設計、開發并實現。實訓以應用生產實際過程中的幾個綜合實踐為素材，培養學生GIS綜合應用能力和技巧。

（2）畢業設計。畢業設計在第八學期開設，時間為12周。畢業設計采取由教師出題，學生根據自己的愛好選擇相關題目再由教師根據題目的難度、學生的水平及其他情況綜合評判選擇合適學生的模式。畢業設計以個人為單位，教研室老師邀請生產單位技術人員一起擔任畢業設計指導老師，對于由生產單位技術人員擔任指導老師的學生，可前往生產單位開展畢業設計。畢業設計評分綜合導師評分、評議員評分和答辯委員會評分。

（3）崗位實習。崗位實習在第七、八學期開設，聯系公司和單位，推薦優秀學生進入GIS公司實習，具體時間視實習生工作情況最終確定。通過崗位實踐，讓學生近距離接觸GIS行業的生產應用，能夠幫助他們了解社會對GIS人才知識、能力素質的要求，提高今后學習的針對性和有效性，培養學生吃苦耐勞、愛崗敬業的職業素養以及團隊協作能力、人際交往能力。

（4）GIS活動與資格認證。GIS活動與資格認證在各學期分散開展。聯合生產公司合作舉辦各種GIS活動，組織學生參加GIS類競賽和資格認證，讓學生了解GIS前沿技術、應用前景和最新發展動態，增長見識，開拓視野，培養學生專業意識和自信心，同時在競賽中和資格認證中鍛煉實踐能力，使得他們更具有就業競爭力。

四、結語

地理信息科學專業是一個實踐性很強的專業。我校地理信息科學專業通過了解多家GIS公司的需求，結合我校的實際構建了基于應用能力培養的地理信息科學專業實踐教學體系，并取得了一定的成效。但GIS產業發展勢頭迅猛，GIS企業對GIS人才素質的要求正在不斷變化，都要求我們不斷改進和完善培養地理信息科學專業應用型人才專業能力的方法，以適應市場對GIS應用型人才的需要。

參考文獻：

[1]鄭貴洲，趙雷.地理信息系統（GIS）專業實踐教學系統構建[J].測繪科學，2010，（5）：250-253.

[2]肖洪，代翔宇.地理信息系統專業實踐教學模式改革研究——以“GIS軟件及其應用”課程為例[J].測繪與空間地理信息，2012，（2）：1-3，7.

[3]黃解軍，袁艷斌，張曉盼，詹云軍，崔巍.面向地理信息系統（GIS）專業創新型人才培養的教學改革與探索[J].大學教育，2013，（11）：93-94.

[4]田雨，盧秀山，獨知行，張蕾.地理信息系統（GIS）課程實驗教學研究[J].實驗技術與管理，2008，（11）：153-156.

[5]聶慶華.地理信息系統（GIS）精品課程建設的思考與實踐[J].中國大學教學，2007，（12）：27-29.

（責任編輯：王祝萍）