劉正剛,楊金玲,李 玲,王崇倡
(1. 遼寧工程技術大學 測繪與地理科學學院,遼寧 阜新 123000;2.黑龍江工程學院 測繪工程學院,黑龍江 哈爾濱 150050)
地理信息科學(Geographic Information Science,GIS)是2012年教育部高等學校本科專業目錄中新改的專業,屬于地理科學專業類,原名是地理信息系統[1],是地理學、信息科學、測繪學等多個學科相結合的產物,屬于交叉學科[2]。近年隨著信息技術的發展,特別是2005年谷歌發布Google Earth以后,GIS獲得了突飛猛進的發展,已經從2000年初的無人問津,演變成今日的朝陽產業,這帶來大量的GIS人才需求,但也帶來嚴重的就業問題:大部分高校短期內培養的GIS本科畢業生所具有的綜合素質和能力無法勝任GIS方面的工作[3-4],所以本文重點分析當前GIS專業在課程設置方面普遍存在的問題,從人才需求的角度來探討如何設置該專業核心課程。
經過對多個高校的調查,發現大部分高校該專業在課程設置方面存在的主要問題有:1)專業定位不準確:據不完全統計,截止到2013年,全國開設地理信息科學專業的高校超過170所,依托于不同的學科背景,其中有45%的高校具有地理學背景,有將近30%的高校具有測繪學科背景[5],導致在GIS課程設置時各有偏頗,各有側重,而目前GIS的人才需求已不局限于為某一行業提供制圖服務或是分析工具,更主要的是為國土、林業、農業等多個行業提供空間數據管理、分析和輔助決策等服務;2)課程內容設置不合理表現為:①重視理論知識的傳授,輕視專業技能的培養[6](特別是軟件使用能力、程序設計能力);②信息技術發展迅速,而教學大綱的內容沒有跟上時代步伐,導致相關的課程,例如網絡地理信息系統、ArcGIS應用及開發技術等課程,內容設置相對滯后;③多數基礎課(例如程序設計、數據庫等)由非該專業教師講授,課程體系大綱缺乏統一規劃,導致基礎課和專業課銜接不上,個別專業課缺乏前期基礎課支撐,特別是程序設計部分;④高年級缺乏一門專業綜合性很強的課程,能夠很好地貫穿所有課程的知識單元,可以讓學生在畢業前夕培養出對所學知識靈活運用的能力;3)課程時間安排不恰當:①專業課學時過少,課程種類過多,學生沒有精力深入的專注于某一課程,導致學生對所學知識理解的較淺,不利于學生深層次思考習慣的培養;②學生接觸專業內容的時間較晚,大三才開始集中學習專業課,大四即將面臨就業、考研壓力,導致學生無心專注于專業課程的學習。由于這些問題的存在,導致學生畢業之初無法從事GIS工作,需要在工作崗位上磨練很久,甚至轉做其他行業,與本專業脫離。
為了更好地解決上述問題,本文對北京、上海、廣州、南京、武漢在智聯招聘[7]、前程無憂[8]、中華英才網[9]的900個GIS方向的崗位信息進行統計,發現其中GIS開發工程師的需求占72%,GIS數據處理工程師的需求占14%,GIS實施工程師的需求占9%,GIS銷售工程師的需求占5%,GIS數據分析工程師的需求占2%。
1)GIS開發方向:由于我國仍處在信息技術融合,信息平臺的搭建階段,所以目前GIS開發是該專業主要的人才需求方向,其包括:①GIS項目二次開發:根據客戶的需求和所學的專業知識,制定系統的總體設計,建立數據庫和開發環境,基于已有的商業平臺軟件,例如ArcGIS、SuperMap、AUTOCAD等或開源的軟件,如QGIS、Openlayers、GeoServer等進行軟件功能的開發、系統測試、文檔編寫、系統維護等一系列工作;②GIS底層開發:根據公司的需要和自己所學的專業知識,在公司已有平臺的基礎上進行算法編寫并完善,系統集成、文檔撰寫等一系列工作,其包括二維GIS平臺的研發和三維GIS平臺的研發。由于信息技術發展迅速,所以要求畢業生具有很好的學習能力。
同時三大招聘網站(智聯招聘、前程無憂、中華英才網)的統計數據顯示,該方向主要需要掌握的GIS軟件中ArcGIS占有51%,數據庫軟件中Oracle占有37%,編程語言中CJHJ和JavaScript分別占有32%和35%,如圖1—圖3所示。

圖1 主要的GIS軟件分布圖

圖2 主要數據庫分布圖

圖3 主要編程語言分布圖
2)GIS數據處理方向:主要根據所學的專業知識來進行GIS數據處理和電子地圖的編制:包括數據采集、數據入庫、數據數字化、數據檢查、制圖輸出等一系列內容,主要采用的軟件包括ArcGIS、AutoCAD及基于這兩個平臺開發的軟件。軟件功能更快,同樣要求畢業生具有很好的學習能力。
3)GIS技術支持方向:主要負責與客戶溝通,制定項目的需求分析、軟件培訓、解答客戶在使用軟件的過程中遇到的疑難問題。需要具有扎實的專業知識、較好的語言表達能力、理解力,熟悉至少一種GIS軟件,具有較好的GIS思維和學習能力。
4)GIS銷售方向:負責售前工作,參與標書的準備、講解、系統演示、產品銷售等。需要具有很好的語言表達能力,文字組織能力、能承受一定的工作壓力,具有較好的GIS專業背景和學習能力。
5)GIS數據分析方向:未來幾年內的發展方向,負責GIS數據的挖掘、空間分析、LBS數據分析等,需要具備較好的數學基礎、專業知識、學習能力、樂于探索的精神。
6)GIS科研方向:結合我校近3年GIS專業的畢業統計數據發現,每年都有10%左右的學生考取研究生,對于這部分學生除了要具備基本的專業技能外,更需要的是較好的專業學習能力、數學基礎、英語基礎和扎實的專業基礎。
該專業旨在培養學生掌握地理信息、測繪遙感、計算機與網絡應用、工程管理等理論和方法,使學生具備地理空間信息獲取、管理、分析、表達和地理空間信息工程設計、開發、應用等方面知識,為各行各業培養從事地理空間信息工程設計、軟件開發、地理信息服務與項目管理等工作的高級工程技術型人才[10-12]。
在課程體系設置的過程中應該遵循以下原則:①課程內容要注重學生實踐技能、GIS開發能力、解決問題能力、學習能力的培養;②減少課程門數,增加課程的學時;③課程內容的設置要注重新技術、科技前沿問題知識環節的傳授;④基礎課程由本專業老師講授,或由本專業的教學專家委員會制定教學大綱;⑤大四增設一門綜合性、實用性較強的專業課程,可以讓學生很好地回顧所學知識并靈活運用;⑥可以通過科研訓練、專業技能大賽、科技論文寫作等多種方式讓學生在低年級就對專業知識有一定的了解;⑦課程體系內容設置要遵照由淺入深、循序漸進的原則。
結合上述的GIS人才需求方向和原則,制定主要課程體系,如表1所示。
1)該專業是實踐性很強的專業,所以增加實驗學時,每學期的授課重點由淺入深都有不同的側重,通過實際的工程項目來培養學生解決實際問題、分析問題、項目管理、語言表達、與人溝通的能力和團隊合作精神;2)通過合作教育、校企合作等模式,使企業提前介入人才培養,更好地了解企事業單位對人才的需求;3)地理信息系統原理是專業基礎課,概括了所學專業課內容,可以讓學生在入學之初對該專業的培養方向、就業前景、研究方向有個清晰的認識;4)GIS應用及開發技術是一門綜合性、實踐性很強的專業課,可以讓學生在畢業前對所學的知識和技能(例如編程語言、數據庫、軟件操作)進行回顧,以便更好地綜合運用各門專業課所學知識和技能;5)要注重學生程序設計思維和GIS思維的培養,教師教授學生的應該是思考問題的方法和思路,而不是一個個知識點的堆積;6)鼓勵學生參加競賽,努力提高學生對所學知識的理解層次。

表1 GIS主要課程體系設置

續表1
注:支撐的人才需求:①GIS數據處理工程師;②GIS銷售工程師;③GIS實施工程師;④GIS數據分析工程師;⑤GIS開發工程師;⑥GIS科研
以人才需求為導向的GIS專業課程體系設置,從人才需求的角度出發,以企事業單位的需求為出發點,使高校的人才培養能更好地滿足企事業單位的需求,使學生畢業后能更快地適應企事業單位的要求。本文對目前我國的GIS專業課程體系的問題進行分析,在詳細的市場調研的基礎上,得出我國GIS人才的主要需求方向,并結合人才需求方向制定出新的課程體系,新的課程體系注重學生的專業技能、動手能力、學習能力等素質的培養。通過兩年多的教學改革探索實踐,該專業人才培養質量明顯提高,該專業培養的畢業生被更多的企事業單位所認可,提高了專業的知名度,更好地滿足了國家對應用型人才的需求。
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