地理信息科學本科教育研發型人才培養的途徑

藍貴文　楊霞　殷敏　靖娟利

摘要：本文分析了國內外GIS教育的基本現狀，認為高?？梢愿鶕陨硖厣可碓O計面向研發型人才培養的專業知識體系，通過建立本科生導師制度和有利于檢驗研發能力的考核方式等，實現為社會培養和儲備GIS研發人才的目標，提升畢業生就業競爭力。

關鍵詞：地理信息科學；本科教育；研發型人才；培養

一、GIS本科教育中開展研發型人才培養的意義

目前，以GIS應用型人才為主的培養方式正面臨挑戰，而以研發型人才為主的培養方式將在以后一個階段成為高校人才培養的趨勢，原因是產業發展的需求和解決畢業生就業帶來的壓力。本科階段是學生確定發展方向和目標的重要時期，在這一階段掌握的知識和技能將決定他們未來的求職定位和發展目標。從產業發展趨勢的角度來看，高校GIS教育應為未來產業發展提供更多的技術研發型人才儲備；從學生個人發展的角度看，不少從事GIS研究的研究生在本科階段缺乏基本的軟件研發訓練，讀研階段難以配合導師做好科研課題，或者無法自己設計實驗驗證。雖然要使大多數本科畢業生具有很強的軟硬件研發能力并不容易實現，但高校積極地在這方面加強引導和培養，將是為我國地理信息產業發展培養核心技術研發人才、提高我國GIS產業競爭力的重要途徑。

二、國內GIS本科教育基本現狀

國內GIS本科教育的重點，隨著計算機技術和產業發展而轉移。在地理信息系統專業開設之初，國內GIS應用的重點在于基礎地理信息數據的采集方面，如國家基本比例尺空間數據庫的建設[1]，此時國內GIS專業的人才培養主要以應用型為主，能力水平主要達到Marble的第三層次。2003年劉耀林[2]、秦其明[3]等所提出的課程設置優化建議，主要以掌握專業基礎理論、培養較強的軟件操作和應用能力為主，并開始強調GIS二次開發能力的培養。隨著國內測繪類軟件企業的發展壯大，對研發型、創新型人才需求越來越多，大量軟件公司需要大批研發人才，從事空間數據圖形輸入、海量數據管理查詢、空間數據網絡傳輸與共享、空間分析、二三維可視化、高精度數字制圖等GIS核心功能的研發工作以及專題地理信息系統的設計開發工作，高校也進一步重視GIS畢業生的二次開發能力、系統分析設計能力培養[4～7]。通過分析各高校培養方案可發現，重點高校往往開設課程較多、涉及面更廣，如武漢大學、浙江大學、中國地質大學等，而地方高校更注重專業技術類課程以及學生實踐能力的培養，其原因可能是重點高校在師資、生源上的優勢。總之，大多數高校還是非常人性化地考慮了學生個人素質和興趣的差異，國內高校并未要求所有GIS本科生都具有較強的研發能力[4～5，7]，有志于從事技術研發工作的學生還是少數。

三、GIS本科教育中研發型人才培養的實施途徑建議

1.設計面向研發型人才培養的GIS專業知識體系

專業知識體系的優化設計是課程體系設計的前提和基礎。國外UCGIS的地理信息科學與技術知識體系是一個完備的參考體系，但是每個學校應根據自身特色、師資水平設計相應的專業知識體系。設計面向培養研發能力的GIS專業知識體系，其核心實質是在完備的參考體系中，圍繞基礎理論、程序設計、模仿創造能力為主線，選擇適合本校辦學特色的授課內容和技能訓練體系，并以此作為評價準則。

對于重點大學來說，由于師資水平相對較高、生源素質相對較好，可適當擴展這一體系前兩種能力培養的深度和廣度，如武漢大學不僅要求掌握地理信息系統與地圖學的基本理論、基本知識，而且強調對相鄰專業如地理學、資源環境與城鄉規劃管理、測繪工程等一般原理和知識的了解；對于地方高校來說，則不宜在相鄰專業上開設課程，地理信息科學基礎理論、計算機方面課程也不宜開設太多，而應重點建設本專業核心課程，有選擇地講授一些核心算法設計和實現，在這一個過程中加強培養學生的模仿能力和創造能力。

以桂林理工大學為例，由于在辦學初期缺乏經驗，開設了較多基礎課程，涉及到測繪、城規、地理學、土地管理等方面，而在計算機、數據庫、GIS軟件應用和開發方面的課程投入不足，導致某一階段畢業生就業競爭力欠缺等問題。通過調整，一些相鄰專業課程僅作為選修課或被刪除，將整個知識體系定位為以桌面版和WebGIS應用程序開發能力培養為主線的專業知識體系和課程體系[5]，主要涵蓋如下知識模塊：①編程語言模塊，主要講授C++、C#等兩種編程語言，C++便于學生在以后進行較為復雜的算法設計時使用，C#語言則用來向學生講解GIS二次開發技術；②基礎理論模塊，包括空間數據庫、空間分析、地理信息系統算法基礎以及測繪學科相關課程；③地理信息系統軟件開發相關課程。特別是在第②模塊，重點設計若干算法實驗，讓學生在掌握基礎理論、編程語言的基礎上，教師先示范一些簡單算法的代碼編寫過程，然后逐漸加深難度，學生通過教師引導完成相應算法代碼編寫，加強對GIS軟件研發的自信心。第③模塊，學生掌握了軟件工程設計、組件式GIS開發技術，并在教師指導下分成4～5人小組，每個小組在實踐環節都必須完成相應的設計和代碼編寫任務。學生不僅軟件操作能力逐漸增強，程序開發能力也相應提高，逐步扭轉就業競爭力不足的局面。

2.建立有利于提高研發能力的本科生導師制度

知識體系和課程體系的建設僅僅是教學目標實施的第一步。在已有的教學實踐中，本科生對程序設計研發的興趣并不高[4，7]，一方面是部分剛入學的學生對就業的壓力感知不足，認為即使沒有學好難度相對較高的GIS設計和開發相關課程也能找到合適的工作；另一方面是教師對學生的引導和交流不夠，設計和開發類課程上完了，課后就沒有再去關心學生怎么應用，大部分學生對自己實踐課的要求不高，應付了事。目前桂林理工大學地理信息科學專業開始嘗試采用本科生導師機制，促使學生得到導師在學業和未來規劃上的指導，具體作法有：①導師可以根據自己學術研究方向，在二年級時開始選擇一些學生進入自己的興趣小組，為以后參加國內各類競賽做準備，也可以在課題研究和生產項目上對教師起到幫助作用，并直接在該導師指導下做畢業設計工作；②結合桂林理工大學推行的應用研究型課程教學項目，解決學生選修課學分問題以及教師教學工作量補償問題；③對于導師和學生，無論是參與校內比賽還是國內比賽獲獎，都給予相應獎勵，形成激勵機制。本科生導師制度的作用主要體現在以下兩方面：①通過導師在課外的指導，激發本科生的危機意識，增強學生主動學習的愿望，比僅僅以人性化的方式對學生進行分層次培養有更好的效果；②導師在日常交流中，可以從基礎地理信息系統軟件的基本功能、模塊和接口以及軟件設計語言和組件式軟件開發方式，對學生進行全方位輔導，避免以往一個教師教授一門課程，知識內容斷層嚴重的局面，同時也加強了對學生的監督和鼓勵。

3.實施有利于檢驗研發能力水平的考核方式

由于研發能力通常體現為對基礎知識、專業軟件、編程語言等方面的綜合應用表現，過去主要采用筆試和平時成績的方式進行考核。但平時成績考核往往僅為對學生是否到課的檢查，并沒有真正成為學生設計研發能力的體現。涉及到實踐能力、軟件開發能力的課程，可以分成筆試、上機考試和PPT介紹設計內容等過程進行，每門包含上機課、實踐環節的課程均可劃出一定課時用于上機考試或PPT演講。上機考試和PPT演講可占總分值的30～40%，有效地避免部分學生渾水摸魚的情況。

隨著地理信息產業發展對高校GIS教育提出的更高要求，以及更多高校參與到GIS教育中來，辦學單位和畢業生都將面臨更激烈的競爭。GIS研發能力將是未來一段時間內社會對GIS畢業生的指標要求，雖然在當前情況下要完全按照研發型人才標準對GIS專業學生進行“一刀切”式衡量并不現實，但高校只有在辦學中堅持高標準培養要求，突出自身特色優勢，推進人才培養模式改革，提高畢業生的核心競爭力，才能不至于在未來的競爭中被淘汰。

作者單位：桂林理工大學測繪地理信息學院、廣西空間信息與測繪重點實驗室（541004）

參考文獻：

[1] 李德仁. 信息高速公路、空間數據基礎設施與數字地球[J]. 1999， 28（1）： 1-5.

[2] 劉耀林， 劉艷芳. 地理信息系統專業人才培養方案的優化設計[J]. 2003， 1（4）： 31-34.

[3] 秦其明. 中國高校GIS專業核心課程設置問題的探討[J]. 2003， 1（4）： 1-7.

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

[5] 韋波. 地理信息系統本科專業課程體系中二次開發能力的培養[J]. 2008（4）： 38-40.

[6] 武漢大學. 地理信息系統專業人才培養方案[Z]. 2010.

[7] 劉彥花， 周美寧. GIS 專業就業現狀分析與人才培養的思考[J]. 2012， 14（2）： 187-189.