GIS專業核心課程及人才培養方案建設內容探討

郭恒亮等

摘要：結合GIS專業核心課程體系的構建和鄭州大學創新型人才培養方案建設的情況，對其意義進行了論述，分析了現狀，重點探討了構建課程體系和培養方案的五大建設內容內容，并闡明了建設過程中擬重點解決的問題，希望能為其他高校相關內容的建設提供新的思路和方法，為全面提高地理信息專業教學質量提供參考。

關鍵詞：GIS專業；核心課程體系；創新型人才培養方案

作者簡介：郭恒亮（1971-），男，河南商丘人，鄭州大學水利與環境學院，副教授；駱亞波（1977-），男，湖南郴州人，鄭州大學水利與環境學院，講師。（河南 鄭州 450001）

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

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0114-02

一、研究意義

自從地理信息系統（Geographic Information Systems，簡稱GIS）專業誕生以來，社會對地理信息技術的要求不斷增長，地理信息技術應用多種多樣，GIS技術和應用得到了極大的發展。地理信息系統已經發展成為一個內容豐富的地理信息科學和技術的知識領域，包括地理信息科學、地理信息技術和地理信息科學技術應用三個相互關聯的子領域。其中，地理信息科學是研究地理信息的本質以及如何將地理信息技術應用的問題，主要基于地理學科，運用哲學、心理學、數學、統計學、計算機科學和其他領域的知識和方法進行研究。地理信息技術是專門用于處理地理數據的信息技術，使用范圍廣泛，涉及數據獲取、數據存儲和操作、數據分析，以及數據的顯示和輸出。

目前有500多所高等院校開設了GIS專業和相關的課程，已培養了一大批各個層次的GIS人才，為我國的高科技事業做出了重大貢獻，清華、北大、武大、浙大、南大、北師大等國內著名高校，都開設了地理信息系統相關專業。在河南，鄭州大學、河南大學等10所高校有GIS專業。就GIS專業的教學水平以及畢業生的質量來講，河南省處于全國中下游水平。因而，大力提升地理信息科學的教學與科研水平，加強學科建設，優化課程體系，對于高校資源配置、豐富GIS專業人才結構層次、提高GIS人才水平、推動中原崛起以及完善地理信息學科體系、促進我省向全國一流高校發展都具有重大意義。

我國各高校開設的GIS專業中，所依托的專業各種各樣，有測繪類、地理類、管理類、計算機類、環境類、水利類、建筑類等，一方面說明GIS的應用廣泛，另一方面也給課程體系的制訂提出了問題。在查閱大量培養方案后發現，所有高校GIS專業中的課程體系，沒有任何兩個院校完全一樣，這就給GIS專業的學生帶來很多疑問，也給學生進一步深造（考研、考博）帶來了麻煩。基于此問題的出現，本課題考慮用“平臺+模塊+課程群”的模式進行解決，主要解決了GIS專業核心課程的問題，同時體現各高校的特點，為各高校的GIS專業核心課程體系的制訂和創新型人才培養方案的制訂提供模板和借鑒，因此本課題具有很高的研究價值。

針對我國GIS高等教育的大背景和鄭州大學（以下簡稱“我校”）GIS專業學科背景的實際情況，結合前一段水環學院新的教學改革方案研討與實施的情況以及筆者多年來的教學經驗，就跨學科GIS專業課程體系改革的指導思想、培養方案制訂、課程體系配置、跨學科內容的優化與整合、專業教學環境的優化提升和教學方法等方面進行較為深入的研究。立足我校，面向全省，覆蓋全國，為高校GIS學科核心課程體系的改革和創新型人才培養方案的制訂提供借鑒和指導意義。

二、現狀分析

就其學科而言，它是地理學、計算機科學、測繪科學、空間科學、信息科學、管理科學為一體的新興的邊緣和交叉學科，它的學科發展與高校GIS教育息息相關，培養學生質量如何與高校課程體系的優化有直接的關系。

隨著GIS理論、技術方法的進步和社會需求的不斷拓廣，GIS的應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劃到幾乎所有與空間信息相關的領域，如商業、國防、電信、教育、工程、環境、政府、衛生、資源交通等，取得了明顯的經濟效益和社會效益。GIS綜合性很強，需要很多其他學科知識作為基礎。因此，高校GIS專業的人才培養 不應再是單一型，應以培養創新型人才為目標，要求學生不僅要有堅實的理論基礎、良好的專業素質、寬闊的知識及對整個GIS有全面的了解，而且要盡可能多地了解相關學科和交叉學科。

目前我國GIS產業不斷發展壯大，從業人員已經超過40萬人，產業規模已經超過1000億元，這是對行業內包括遙感、GIS、全球定位技術等在內的地理信息工業的一種廣義的理解。社會對GIS技術和應用的需求日益增加，GIS科學和技術日益發展，學科日益成熟，原有的知識體系已經遠遠不能適應社會以及GIS科學和技術的發展要求，急需建立新的GIS專業核心課程體系和新的人才培養方案。

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研究團體的工作，通過GIS的開發促進GIS教育界更廣泛的共識和更加高效的工作。1998年成立了GIS模板課程工作組，2003年工作組發布了稻草人版報告，提出了核心體系的初步方案和人才培養模式，隨后經過不斷的探討、修改，最終于2006年正式發布。地理信息科學與技術核心知識體系的工作和高校人才培養方案才開始逐步展開，逐步深入。

在國內相關人士和高校有關專家也在關注GIS核心課程體系和創新型人才方案的培養。北京大學遙感和地理信息研究所鄔倫教授、美國東密西根大學地理系主任、地理研究所所長謝一春教授的積極促動下，翻譯完成了《地理信息科學與技術知識體系2006》。此后，GIS學術會議上展開了GIS核心課程體系和人才培養方案的探討。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方案建立的探討，直到2010年第三屆高校論壇上發布“關于組建GIS核心課程體系與人才培養方案”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方案。到現在為止，在GIS核心課程體系和人才培養方案方面還沒有真正實現統一。本研究基于我國目前的現狀，根據鄭州大學GIS專業10多年來的教學研究情況提出了本課題研究，力爭為我校GIS教育，乃至全國GIS教育的發展提供范例。

三、建設內容

以人才培養模式改革為基本出發點，對核心課程體系優化配置、基于人才培養模式的創新型教學環境構建、課程體系教學團隊和教學方法四大主題進行深入研究與實施。借鑒國內外創新人才培養的理念，從我校的實際出發，進一步明確GIS專業人才培養模式的改革思路；研究制訂多種人才模式的培養方案，明確各種人才對知識、能力和素質的要求；另外結合國家與河南省政策，重點培養創業型GIS人才。建設內容如圖1所示。

1.以培養多種人才模式為目標，構建核心課程體系

堅持教學內容和課程體系整體優化的原則，根據GIS專業的特點制訂培養具有理論分析、GIS工程應用、GIS軟件開發等類型的人才培養方案。按照平臺加模塊的方式設計課程教學計劃，靈活設置專業方向，增加選修課比例。同時應培養學生的創業意識和創業知識重點培養創業型GIS人才；按照基礎實踐、專業實踐、綜合實踐和創業實踐的方式設計實踐教學體系，重點在于建立校內實驗教學平臺、科技示范園區實踐創新平臺和社會生產創業平臺。具體目標由原來的“公共課、專業基礎課和專業課”體系，優化為“平臺+模塊+課程群”體系，并對諸多課程進行了整合和優化，包括GIS跨學科內容的整合與優化。GIS專業不是與相關學科若干課程的疊加，應該是在信息科技背景下的有機整合，培養學生利用地理空間思維和GIS方法解決問題的能力，構建統一的核心課程體系。

2.構建創新型人才培養的教學環境

從理論分析、GIS工程應用、GIS軟件開發的三種人才培養模式出發，加強“校內教學基地——校外教學基地——企業實踐基地”的創新型教學環境，進行“三階段培養”的人才培養，將校內GIS、數學、計算機等本科專業的理論基礎進行整合，發展課程體系的基礎平臺。另外將多工程專業實驗室進行整合，組成專業實驗平臺，負責校內實驗教學、科學研究及對外開放等服務功能；加大校外基地建設，包括野外測量實驗等校外教學實驗基地，強化實踐教學，不斷提高教學水平和教學質量的實際理解，建立企業實踐基地，開展科學研究活動，培養學生的創業精神。或通過校企合作，解決資金投入與發展的瓶頸問題，提供教學資源、派遣與培養師資、基地實訓、企業實習與就業等完整的人才培養鏈。

3.注重教學團隊建設

以學校實習本科生導師制為契機，組建適合本專業發展的教學團隊，以培養高素質的GIS綜合人才作為目標。教學團隊以教學專家、科研專家、企業專家為核心，由專業帶頭人、骨干教師、合格教師呈梯隊，由課程負責人、主講教師、助理講師呈梯隊組建課程教學團隊，使老、中、青年教師，企業教師和學校教師，高學歷教師和其他學歷教師互相學習，互為補充，完善GIS教學團隊的組成結構。具體目標應是形成一支以教授負責為主，并按一定比例配備輔導教師和實驗教師的教師專家，滿足結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的特點；為培養學生研究創新能力，應形成一支以科研能力較強的專家進行科研等方面的教導；最后，尋求相關GIS企業的高端人才形成企業專家。

4.強化教學方法研究

采用“學生導向”的辦法加強GIS教學方法和手段的建設，即課程教學方面主要以啟發為主的教學模式，著重培養學生的自我思考和團隊合作精神，鼓勵建立長期的本科生導師制，并吸取國外相關的先進教學理念。同時發揚教學團隊的優勢發展精品課程和優秀課程能夠體現現代教育教學思想，能夠促進學生全面素質的發展，改革學校育人環境，有利于帶動高等教育教學改革。使用先進的教學方法和手段，相關的教學大綱、教案、習題、實驗指導、參考文獻目錄等要上網并免費開放，實現優質教學資源共享。

四、擬解決的關鍵問題

1.核心課程不統一的問題

地理信息專業屬于多學科交叉性，交叉的學科差距大，知識點分散，涉及課程多且繁雜，開設課程五花八門，核心課程也不統一，給學生和教師帶來很大的疑惑，特別是學生考研、考博中帶來了很大麻煩，本研究力圖從地理信息專業的學科與技術特性，建立即符合教育基本規律，又能體現專業特色的核心課程體系。

2.核心課程應具有的教學內容

本專業知識更新快，新理論、新方法層出不窮，所以核心課程的教學內容存在著“夯實基礎”與“緊跟前沿”的矛盾，核心課程的教學內容對知識單元的取舍、知識點的覆蓋等要有前瞻性和基礎性。由于應用領域的廣泛性，核心課程的知識體系應具有普適性、可操作性。

3.人才培養方案中如何體現創新性

地理信息系統專業從誕生到現在，就不斷在創新，其應用領域由原來單一的資源和土地利用，到現在應用到國民經濟的各個行業，其技術和方法不斷在創新，創新是GIS專業的靈魂。GIS專業人才培養方案如何體現學生的創新性，是一個難題。本研究從人才培養方案的制訂中打破原來方案的禁錮，提出以“校內教學基地——校外教學基地——企業實踐基地”構建創新型教學環境，改革GIS理論教學模式，加強學生創新意識，強化實驗教學，提高學生動手能力與創新精神，以項目為驅動，提高學生的實踐能力和創新性，把創新學分（10個）作為學生的必修學分。

五、實施方法

研究方法主要是利用調查分析法、基于SWOT（優缺點及機會與威脅）與層次分析方法。

第一，調研分析方法。本課題首先對國內外GIS專業現有的課程體系、人才培養方案、教學方法、團隊建設等情況進行充分調研基礎上，了解其他高校和研究機構的情況，比較分析其是否具有合理性，取其精華，去其糟粕。

第二，問卷調查法。制作調查問卷，在課程設置、培養方式、創新方法等方面進行問卷調查，問卷發放人員主要包括高校GIS專業教師、研究人員、開發企業、使用單位、畢業學生、在讀學生、社會人員等，通過問卷方式了解學生最需要哪些課程，教師最注重哪些方法、社會最需要哪方面人才、企業最喜歡有什么樣才能的學生。

第三，應用SWOT分析與層次分析方法進行課程體系配置的優化。SWOT分析法即態勢分析法，SWOT四個英文字母分別代表：優勢（S，Strength）、劣勢（W，Weakness）、機會（O，Opportunity）、威脅（T，Threat），SWOT分析法被用于企業戰略制訂、競爭對手分析等場合。將該方法用于GIS課程體系優化配置，有助于學院將內部優勢與外部機遇有機結合，趨利避害，或變內部劣勢為優勢，變外部威脅為機遇。另外，進行定量化研究，分析不同課程體系優化配置后的效果，應用層次分析方法確定多種因子權重，從而更有效地進行GIS課程體系優化。

六、結束語

構建GIS專業的核心課程體系和制訂創新型人才培養方案。從核心課程體系的構建、課程體系優化配置、基于人才培養模式的創新型教學環境構建、課程體系教學團隊和教學方法研究五大方面進行深入研究與實施。保證多樣化的課程群能反映各學科背景下的特色，課程體系注重培養學生基礎、技術與能力，分層次，重個性，面向產業、市場和社會，增強學生的就業能力和進一步深造的創新能力，使各高校GIS專業有一個統一的核心課程體系和符合本學校的創新型人才培養方案。

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（責任編輯：王意琴）