基于需求导向的高校gis专业课程设置构想

基于需求导向的高校gis专业课程设置构想

0gis职业教育发展的现状及问题基于地理空间数据库的信息系统（gis）是基于地理空间数据库的一个开发环境。在计算机硬件环境的支持下，可以收集、管理、操作、分析、模拟和显示空间相关数据，并采用地理模型进行分析。及时提供各种空间和动态信息。地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务。gis技术起源于20世纪60年代。现在，它已经成为一个新兴的边缘学科，由地理、测量遥感科学、计算机科学、环境科学、空间科学和信息科学组成。这是地理发展的强大推动因素。它是资源、环境、人口和经济可持续发展的战略规划、预测、规划和综合应用的平台。gis技术广泛应用于政府办公室、土地管理、资源调查、农业、林业和渔业部、环境保护、防灾救灾、人口规划、道路建设、，铁路、国防和其他相关空间信息行业和部门。1997年，教育部在修订高等教育专业目录时，大幅减少了专业数量，但在地理和测绘科学的情况下，增加了gis专业，授予了科学和工程科学领域的学士和学术领域。2002年，这两个方向被选为国家重点学科[2.4]。据不完全统计，目前中国约有100多所高校开设了一门学科，并处于快速发展的状态。这些学科主要包括测绘、地理、计算机、土木工程、农业、地矿等。其中，不仅有北京大学、武汉大学和中国大学等著名的高等教育，还有许多地方大学、嘉应学院和四平省师范学校等许多专业高等教育单位。GIS专业是个新兴专业,办学历史即使是走在前列的许多重点高校也不过六七年,GIS人才市场反馈少,对如何建设这个专业还缺乏一定的经验,在培养计划、课程设置等方面还处于不断摸索和完善之中.但总的说来,GIS专业是面向社会的应用型很强的专业,因此其专业设置必须以适应人才市场需求为基本原则,培养适合当前社会建设需要,综合素质强,掌握GIS基本理论、技术和方法的专门人才.作为地方性普通院校,尤其是刚跨入本科院校系列,更应通过科学的分析社会需求,正确评估自身实力和优势,主动适应社会需求,在严峻的就业市场中照准自己的定位,优化教学资源,制订正确的发展目标和合理的人才培养模式,培养适销对路的“产品”.要办好GIS专业,培养合格人才,牵涉到多方面的因素,但找准定位,设置合理的课程体系和课程设置方案,是制定培养规格、实现人才培养目标的中心环节,也教学计划的核心内容.本文结合嘉应学院3年来GIS教育的一些实践,对课程设置方面重点作一些探讨.1gis人才社会需求层次与大学人才目标1.1人才培养要求GIS专业人才培养目标主要是培养适应21世纪经济社会发展的需要,具备地理信息系统与地图学的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科研工作或教学工作,能在城市、区域、资源、环境、交通、人口、房产、土地、基础设施和规划管理等领域从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理等工作的地理信息系统高级专门人才.在业务培养方面学生主要学习地理信息系统和地图学、遥感技术方面的基本理论和基本知识,受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养和一定的创新能力,具有地理信息系统研究、设计与开发的基本技能.毕业生应获得以下几方面的知识和能力:掌握数学、物理、计算机科学等方面的基本理论和基本知识;掌握地理信息系统和地图学的基本理论、基本知识和基本实验技能,以及地理信息系统技术开发的基本原理和基本方法;了解相邻专业如测绘工程、地理学、资源环境与城乡规划管理等一般原理和方法;了解地理信息系统的理论前沿、应用前景和最新发展动态以及地理信息系统产业发展状况;掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计、创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文参与学术交流的能力.1.2a.日本经济联盟s若按照工作内容划分,GIS专业学生就业方向大致可以划分为以下3个方面:(1)进行GIS理论研究,即进行GIS相关基础理论及关键技术研究,就业方向主要在高等院校和科研院所;(2)进行GIS应用及其研究,即利用GIS作为工具平台进行地学相关领域的应用和研究,主要就业方向是政府有关部门及一些地理信息方面的公司企业;(3)进行GIS软件开发,包括基础平台软件开发和应用软件开发,主要就业方向为地理信息方面的公司企业和部分政府部门.嘉应学院GIS专业依托地理学专业建立,主要应突出应用领域优势,从师资、学科优势来讲,也是在地学应用方面,从学院层次和学生就业来看,也应以GIS数据采集建库、地学应用及能参与相关软件应用开发为目标,因为其就业方向主要是面向广东省内大中小城市的国土、测绘、规划、城建等部门.这些部门对本科学生主要的要求是能吃苦、上手快、实践和动手能力强,在一定程度上能参与项目开发和维护,并不需要进行多么高深的理论研究和深度的底层开发.1.3多层学科专家的培养目标2gis专业学生课程设置实践与其质量的影响.课程设置一直是高等院校探讨的一个重大课题,课程的设置合理与否直接影响到教学的进行和学生的培养成材,进而影响到学生就业前景和学科专业发展.科学、客观的设置课程,不仅需要考虑GIS专业学生培养目标,专业知识结构与基本素质要求,也需要把握GIS的发展趋势,更应和学生今后就业联系起来,在进行课程设置时应针对培养目标的确定,有机的设置有关课程.笔者所在学院是2002年依托地理专业开办了GIS专业,课程体系经过多次调整,现结合一些课程设置实践谈谈个人一些看法.2.1保持数学课程的质量在“宽口径,强基础”的要求下,学院各专业加大了基础课尤其是公共课的分量,出现另一种趋势,就是公共基础课过多,尤其是政治理论、计算机基础课过多,如GIS专业现已开设了计算机文化基础、计算机技术基础、计算机应用基础等等,分别在1,2,3学期开设,这3门课程不仅内容重复,而且层次相对过低,这里面是否有当前学院教学工作量统计方式的负面影响呢?基础没打好,专业也丢了.从海内外其它高校GIS专业课程设置来看,在一年级就开设了相当数量的专业基础课,甚至专业课(按我们的标准来说的话),如人文地理、人口地理、环境学、GIS引论、GIS技术与地理分析、测绘学、地图制图等等.实际上,GIS作为一门跨多门学科的新兴边缘学科,在低年级掌握相当基本知识是学习后续专业课程的必要铺垫和基础.数学是理科之母.数学课程有助于学生的分析问题、解决问题能力的培养和提高.数学学科在GIS专业占有重要地位,数学的许多分支学科如几何学、统计学、运筹学、数学形态学、图形代数、拓扑学、图论和分形分维理论等已经广泛应用于GIS空间数据的分析和许多模型的构建,如空间信息量算、统计、分类、叠合、网络分析等等.由于入学前对专业不是很了解(以为和地理差不多,对数学等要求不高,学生调查时反馈了这一点),又是文理兼招,部分学生对数理学科(如高数、线性代数等)、计算机学科(如数据结构、计算机程序设计)课程学习不太适应,有些教师从学生学习出发提出降低数学要求,减少数学课的课时数.笔者认为不能单纯应学生要求,而应在招生简章中加以说明,入学时加强专业教育,讲清楚数学在本专业的地位和作用.即使不能增加,至少也应保持目前数学课程份量.2.2与其他类型课程相结合的原则地理学是GIS学科的重要理论基础,为GIS空间数据建模和引导空间分析提供了理论方法和思路,是核心学科之一.正如陈述彭院士所言:地理信息系统如果离开了地理学,那它就什么都不是了.但有的高校尤其是依托地理专业的地方性院校由于师资力量、办学目标等原因,开设了过多的地理学课程,如有的学院开设了自然地理、经济地理、人文地理、中国地理、世界地理等总共约20学分,一定程度上影响了其它专业基础课程的设置.另外,地理课程开设同时,是否可以考虑将地理课程和一些地学应用领域课程结合开设,如经济地理与区域规划.2.3共同开设gis应用课程内容,尽量年应用课程最能体现各校办学目标、特色,同时避免了一个模式的人才.高等师范院校GIS专业教学方式、方法继承了地理科学的教学体系,使其培养的学生具有较强的地理科学理论性而缺乏GIS的实践能力,因此尤其应注意在高年级以限选课、任选课等方式多开设GIS应用领域相关的背景课程,同时加大实践课时占理论课时的份量.这样学生不仅学习选择面大,可以根据自己今后就业的兴趣爱好选择学习课程,学习效果肯定良好.此类课程最好做成各个模块供学生打包选择,避免一些学生选择的极端化,以利于学生形成合理的知识结构.结合地理系学科优势(另开设有旅游管理、国土与房地产专业),多开设有关土地利用、房地产管理、城市规划、资源管理、环境、生态、旅游信息管理等方面的课程.3实验仪器和材料由于政治理论、英语、体育等课程的性质和专业影响,本文不予讨论.根据上文的一些观点,笔者提出的主要相关课程设置情况如表1:本课程设置前2年注重加强和拓宽学生的专业基础知识,培养学生基本素质,通过1,2年级的学习,让学生掌握数理和空间基础知识以及地理、计算机等基本知识,后2年着重专业理论、技能素质以及专业应用领域的背景知识的学习,并且顾及了课程之间的相互关系.GIS是实践性很强的学科,从地理空间数据采集、处理到空间数据的分析、管理、应用,包含大量的技术性操作,因此,在专业课程设置中还必须加强地理空间数据获取、处理与应用的方法、技术和技能的培养和锻炼,实践课时份量宜占到专业课程的30%～50%.GIS实验室目前软硬件设施较为完善,硬件方面有电子全站仪4台,A0幅面手扶数字化仪2台,3台图形工作站,60台学生用机,大幅面彩色扫描仪、工程绘图仪等,软件方面有国内较有影响的Supermap桌面版、开发版、网上发布系统、MAPGIS和IMAGIS等.宜充分利用实验室良好的软硬件资源,加强实践环节,使学生走向工作岗位后能尽快上手.由于目前尚无全国性的GIS教育专业指导委员会,各高校在培养GIS专业人才的计划、目标不尽一致,作为地方性的高师院校,由于各方面的先天不足,在这方面,我们仍不断在摸索和实践,希望全国各位同仁不吝赐教,以促进共同发展.根据南京大学黄杏元教授的观点,GIS专业的培养目标根据GIS专业依托的母专业不同,具有以下3种:以地理学为依托的GIS专业,突出GIS应用的优势,包括与应用专业如城市规划、土地利用、资源与环境管理等地理模型构建相结合,建立面向可持续发展决策的GIS等;以测绘学为依托的GIS专业,突出信息获取和数据处理方面的优势,包括地图与遥感技术结合,3S集成,以及建立多尺度和时空GIS等;以计算机为依托的GIS专业,突出GIS软件设计和系统开发与集成的优势,注重解决系统的开放度、集成度、互操作、一体化、数据建模和数据库管理等关键技术.符合社会需求的具有厚实的数理、空间知识基础与精湛的GIS专业知识,扎实的GIS基本技能与求知欲、创新意识,融GIS研究、技术开发本领与GIS项目管理能力于一体的复合性人才只是极少部分,为适应多层次、多元化的社会需求,GIS专业人才的培养应形成多层次的培养体系.根据Mable教授在1997年第3届国际GIS高等教育座谈会提出了面向培养结果的GIS教育模型,李满春等人修改后提出了GIS专业人才培养层次的金字塔模型,从下至上依次有6个层级,见图1.笔者认为,作为地方性的高等院校,