GIS拔尖創新人才培養課程體系設計

俞 艷，袁艷斌， 黃解軍

（1.武漢理工大學 資源與環境工程學院，湖北 武漢 430074）

GIS拔尖創新人才培養課程體系設計

俞 艷1，袁艷斌1， 黃解軍1

（1.武漢理工大學 資源與環境工程學院，湖北 武漢 430074）

面向大眾化教育和知識經濟時代，地理信息戰略性新興產業發展對地理信息精英人才需求，從優化課程結構體系、貫通實踐教學環節2個方面提出了GIS課程體系優化設計方案，以強化專業基礎、突出主干課程、拓展方向訓練、豐富實踐環節的課程體系建設目標，構建橫向分層次、縱向分方向的課程體系結構，為GIS拔尖創新人才培養奠定基礎。

大眾教育；拔尖創新人才；GIS；課程體系

為體現新形勢對GIS教育和人才培養需求，在推進GIS通識教育發展的同時，促進GIS拔尖人才的脫穎而出，本文系統分析我國GIS課程體系現狀及存在問題，提出了大眾化教育背景下，GIS拔尖創新人才培養的課程體系優化設計方案。

1 現有GIS課程體系分析

我國早期開設GIS專業的學校主要有3種類型：以武漢大學（原武漢測繪科技大學）為代表的測繪類學科下開辦的GIS專業，包括解放軍信息工程大學、長安大學等；以北京大學、南京大學為代表的以地理學科為基礎開設的GIS專業；以地質地礦類專業為背景的GIS專業，如中國礦業大學、中國地質大學、東北大學等。相應形成的GIS課程體系，主要包括4個主要模塊，地理/地質類課程、測繪類課程、計算機類課程和GIS類課程。但不同學科背景下，形成的GIS專業課程體系各有側重，表1展示了3類典型高校GIS專業課程體系各課程模塊的比例結構。

表1 3所典型高校GIS專業課程設置比例

總體來看，該課程體系強調了GIS專業的實踐動手能力的培養，強調了測繪和計算機類課程的設置，總體模塊結構清晰，滿足了傳統GIS專門人才培養的需求。但為體現通識教育大背景下，地理信息拔尖創新人才培養需求，該課程體系存在以下幾方面問題：①課程間縱向邏輯關系不清楚。該課程體系強調了課程的模塊化設計要求，但對模塊間和模塊內課程間層次關系的關注不足，不同課程間縱向邏輯關系不明晰，不利于引導學生根據個性發展要求選修課程體系。② 前沿性知識課程設置不足。以培養學生創新精神與科研能力的反映學科發展前沿的課程設置不足，不利于拔尖創新型地理信息人才的培養。

2 多維GIS人才培養課程體系優化設計

根據GIS理工結合的特點和社會對GIS人才的需求，結合學科的理論和技術發展，以現代地理信息專門人才的知識結構、能力和素質為目標，注重理工結合特色，構建了現代GIS專業拔尖創新人才的培養模式和課程體系。一方面，突出人才的地理信息科學的基礎理論，另一方面，注重人才的GIS技術技能。根據現代GIS專業培養的人才理念、基本要求和培養模式，在搭建“全校通修課程+學科通修課程+專業發展課程+開放選修課程”的新型模塊化課程體系的基礎上，梳理模塊間以及課程間的縱向聯系，建立多維地理信息教學育人體系。

2.1 橫向課程模塊化結構劃分

該體系以科學基礎、人文素養、工程實踐能力和跨文化交流能力的協調發展為導向，以基礎科學研究為人才培養服務，讓學生在課堂中拓展知識，在實踐中提高創新能力，在學習生活中養成優良的綜合素質，因材施教，以發揚學生個性為原則，開展個性化人才培養課程體系的優化設計。其中全校通修課主要以培養學生的正確價值分析與判斷能力，和諧健全人格，并有良好的語言運用與溝通能力和管理思維為目標，設置哲學、政治、體育、軍事等課程；學科通修課程以培養學生掌握GIS關聯學科知識為基本目標，開設資源、環境、生態、網絡通訊等相關課程；開放選修課以培養學生個性化發展為主要目標，設置GIS前沿和應用拓展的相關學科課程；而專業發展課程則體現其專業人才培養需求，包括6大基本課程模塊：GIS類課程、地理類課程、測繪類課程、計算機類課程、數學類課程和創新科研與實踐類課程。其中地理類課程模塊培養學生GIS基礎理論，數學類課程模塊培養學生的嚴密的邏輯思維能力，測繪類模塊培養學生的實踐動手能力，計算機類課程培養學生信息化技能，GIS類課程培養學生空間思維和空間分析能力，創新科研與實踐類課程培養學生分析問題和解決問題的能力。

2.2 縱向菜單式、個性化GIS課程邏輯結構設計

在現有的模塊化、層次化課程體系的基礎上，增加課程之間的縱向邏輯聯系，建立面向領域問題解決為目標的，橫向分層次、縱向分方向的課程結構體系，搭建菜單式GIS課程結構體系，以指導、發現和培育個性化地理人才的基礎。該體系包括4個縱向層次：全校通修課、學科通修課、專業方向課和方向拓展課，縱向層次間通過方向課程間的聯系，建立樹狀課程關聯結構體系。在該課程體系結構下，學生可以根據各自感興趣的學習方向/領域問題，方便選擇系統化學習的課程體系，如對于地理空間分析與數據挖掘方向感興趣同學，在學校通修課的基礎上，學習地理類、測繪類學科通修課，選擇性學習計算機類和數學類課程，并在方向課上修習空間分析、空間數據挖掘等核心課程，并選修本方向核心擴展課程——地理大數據挖掘。既體現了厚基礎、寬口徑的基礎教學要求，又充分滿足了個性化發展的需求，實現個性化人才培養的菜單式定制。

2.3 面向領域問題的GIS實踐教學課程優化設計

實踐教學是GIS實現創新教育的一個重要環節，也是全面提升GIS學生創新能力的關鍵。以提高學生分析問題和解決問題能力為出發點的GIS實踐教育，也應體現層次性、模塊化結構特征。將實踐教學劃分為基礎性實驗、綜合性實驗和設計、創新性實驗3個層次，其中基礎性實驗著重基本實驗技能培養，主要為原理性實驗，強調驗證性，由各課程的實驗實習課完成。每門實驗課包含若干實驗內容，以驗證、鞏固課堂理論知識為目的，培養地學認知能力和動手能力。綜合性實驗主要強調地理學理論、方法和技術的綜合運用，以解決地理學中的問題、培養學生綜合分析和解決問題的能力為主，主要包括數字測圖實驗、遙感技術與應用、地圖設計與編繪實習等。創新性實驗由學生自擬或自主完成具有創新意義的設計課題或項目，以強化訓練學生提出問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生科研創新能力為主要目標，如網絡GIS開發與地理信息服務實習、自適應地圖可視化與位置服務實習等。該體系一方面便于學生全面了解地理問題解決的各環節，從而真正達到提高解決實際地理問題的能力；同時，也有利于教學與科研的互動，在教學中培養訓練創新思維以及研究、解決問題的能力。

3 結 語

在高等教育通識化、大眾化趨勢下，地理信息戰略性新興產業對地理信息拔尖創新人才的需求，對地理信息系統人才培養提出了新的要求。本文在分析現有GIS課程體系的基礎上，建立多維GIS課程體系結構，在劃分全校通修課程、學科通修課程、專業課程和專業拓展課程模塊的基礎上，增加課程之間的縱向邏輯聯系，建立面向領域問題解決為目標，橫向分層次、縱向分方向的多維課程結構體系和面向領域問題的GIS實踐教學體系，為大眾教育環境下的GIS拔尖創新人才培養奠定基礎。在此課程體系的基礎上，進一步探索GIS拔尖創新人才培養課程內容體系、創新培養方式、充實和優化教學資源，是當前高校GIS教育和教學工作者面臨的共同任務。

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P208

B

1672-4623（2015）02-0177-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.02.062

俞艷，博士，副教授，主要研究方向為地理過程分析與建模、土地利用空間優化決策。

2014-12-04。

項目來源：國家自然科學基金資助項目（41471339）；湖北省教學改革研究資助項目（JG201218）。