GIS二次开发课程与产业型人才培养模式的探讨

杨 斌，陈廷方

（西南科技大学环境与资源学院，四川绵阳 621010）

GIS二次开发课程与产业型人才培养模式的探讨

杨 斌，陈廷方

（西南科技大学环境与资源学院，四川绵阳 621010）

“GIS二次开发”课程不仅是地理信息系统专业的核心课程之一，且该课程又是衡量地理信息系统专业学生动手能力的标准之一。伴随着GIS产业化飞速发展，已有的“GIS二次开发 ”课程体系已不能适应现代产业型人才的培养，主要表现在课程内容相对陈旧、结构体系相对落后、产业型开发方案相对较少等问题。结合多年来在地理信息系统专业教学经验，从体系安排、课程教学、实践能力、学生科研活动等方面进行探索，尝试为培养现代产业型人才培养模式提出建议。

GIS二次开发；产业型人才；实践教学；服务体系

“GIS二次开发”是地理信息系统专业本科生的核心课程之一，该课程由于涉及基础内容广泛、应用动手能力较强等特点，一直被视为地理信息系统专业中的较难课程之一，同时其重要性不仅是由本专业课程体系所决定的，更是由社会对GIS应用型人才的需求所决定的［1］。通常本科生毕业以后就业，一般分为2大类型：一种是从事GIS应用方面，另一种从事GIS开发方面，但是就业比较热门的领域还是GIS开发方面［2］。由此可见，GIS二次开发与培养适合于应用型社会人才尤其重要，因此，在实践教学过程中，应针对地理信息系统的学科特点，科学地分析社会需求，正确评估自身实力和优势，做出适合于产业型人才发展的培养模式，从而主动适应社会的发展需求。

1 GIS产业发展应用现状

中国GIS产业发展只有十几年的历程，然而真正兴起是近些年的事情，同时2011年7月伴随着“中国地理信息系统协会”更名为“中国地理信息产业协会”，从政府层面上更能反映出对GIS产业化发展之路的重视［3］。虽然目前GIS产业在某些方面已经取得了一些成就，但是在产业化道路上，国内GIS行业还有很长的路要走，这需要各级政府的扶持、专家学者的引导、GIS企业自身的努力以及全社会的共同参与［4－5］。在阻碍国产GIS产业化发展的问题中，很多已不是技术问题，而是观念、政策、管理、教育等方面的问题。因此，除了技术、产品、工程等“硬”的方面，还需要思考GIS产业发展涉及“软”的方面，而这尤其重要的是GIS产业的服务体系和GIS人才培养模式，GIS产业化人才培养模式体系的建立和完善更加决定了未来GIS专业的办学方向和就业渠道。

同时也发现GIS也正以难以置信的速度向众多领域渗透，伴随着GIS产业的快速发展对GIS专业人才需求越来越高，据许婷、吉云松对62家招聘GIS专业学生的用人单位调查结果显示［8］，有33家用人单位要求熟悉COM技术，掌握一种组件（如ArcEngine、Map Objects、Map X或Super Map）以及有二次开发经验者，占用人单位的53%；而2004年《GIS毕业生就业状况调查报告》指出：目前共有160多所院校开设了GIS或相关专业课程，但毕业生实际上岗比例不足10%［6］。产生如此大反差的主要原因是GIS毕业生的动手能力远远不能满足产业型社会发展的需求，其中最主要的原因是广大毕业生的GIS二次开发能力相对较差，其中并不一定都是学生学的问题，更多是教师教学和教学模式体系问题。因此，如何最大限度提高地理信息系统毕业生GIS二次开发能力以适应社会市场的需求，成为地理信息专业现阶段发展必须解决的关键问题。

2 “GIS二次开发”课程的性质与特点

“GIS二次开发”课程教学的主要目的是让学生了解GIS二次开发的基本原理、使用方法、应用过程和实现技术，了解掌握应用型GIS需从数据生产、数据分析、数据库设计、系统设计、程序实现的全过程出发，计算机编程语言能力成为熟练掌握使用GIS二次开发的前提和基础［7］。因此，可以将该课程的性质和特点概括为理论性、技术性、应用性和实践性4个方面。

1）理论性：“GIS二次开发”的内容具有较强的理论性，主要表现为：GIS作为一门新兴、交叉的学科，从知识角度看，“GIS二次开发”这门课程涉及的知识是对GIS开发方向相关课程的知识总结，包括计算机基础、地学基础、空间数据库、计算机编程语言、软件开发技术、软件工程管理等，这些都是GIS专业的核心课程内容，因此，在开设该课程的时候，需要提前给学生讲授相关课程。

2）技术性：GIS的开发方法具有较强的技术性。GIS涉及计算机程序设计、遥感影像处理、地图编绘等多种高级专门技术。这些技术领域都发展迅速，GIS应用的深度和广度在迅速扩大，同时对GIS提出许多新的要求。

3）应用性：“GIS二次开发”课程应用性强 ，与行业知识联系紧密。目前，GIS已经广泛应用于土地利用规划、环境保护、灾害预测、突发事件处理等领域。在这些具体应用中，GIS可能只是其中理论和方法的实现，还有很多行业性的知识需要了解。

4）实践性：“GIS二次开发”授课的重点分为理论部分和实践部分。教学内容中程序、算法占了较大的比例，这些需在上机操作过程中进行理解掌握。同时，该课程能为后续的专业课学习打下基础。通过上机实践能够把专业范围知识纵向衔接与横向联系起来，建立有机的专业知识结构，能较全面地展示相关专业之间的内在联系与整体专业知识的应用，充分体现出本课程的特色。在科学分析“GIS二次开发”课程特点的基础上 ，才能够更好地组织教学实践活动。

3 课程教学与人才培养

3.1 GIS二次开发模式

GIS工程按照其功能和内容分为工具型地理信息系统和应用型地理信息系统。工具型GIS是一种通用型软件，也称为GIS开发平台，具有GIS的一般功能和特点，如具有空间数据输入、存储、处理、分析、输出等GIS基本功能，这类工具型GIS软件常见的有Super Map、ArcGIS、Mapinfo、Map－GIS等；而应用型GIS则是根据用户的需求和应用目的而设计的一种解决一类或多类实际应用问题的地理信息系统，它可以在比较成熟的工具型GIS基础上进行二次开发完成，随着GIS应用领域的扩展，应用型GIS的开发工作日显重要，而应用型GIS开发方式又分为独立开发、单纯二次开发和集成二次开发三种模式。在这三种模式中，集成二次开发模式由于要借助于现有的集成开发环境，其掌握的难度相对较大，成为GIS二次开发课程体系中需要重点讲授的内容之一［8］。随着计算机技术的飞速发展，如何利用先进的计算机技术结合GIS软件平台开发出一套经济、高效、实用的应用型GIS系统是培养产业型GIS应用人才的关键问题，也为推动产业化发展奠定基础。

3.2 课程设置体系

在GIS二次开发能力培养过程中，结合GIS二次开发的特点，首先要求学生具有一定的编程基础。因此，在开设此门课程之前，必须设置相应的先修课程，如“Visual Basic程序设计”、“VC＋＋程序设计语言”、“数据结构”、“GIS基本原理”、“空间数据库”等。通过实践经验证明，学生具有了这些基础能力，对计算机软件编程的概念较为熟悉，消除了由于计算机基础差而对编程产生的恐惧心理。结合社会对GIS工程开发人员的需求以及计算机编程语言的普及度，建议采用Visual C＃语言作为GIS二次开发的编程环境语言。

“GIS二次开发”课程设置不仅包括开发原理和技术介绍，还包括平台软件和计算机编程说明，由于每个学生的基础水平不同、接受新知识能力也不同，因此，不能按照同样的目标来要求。所以，要区别对待，采用不同的教学方法突出教学的层次感。通过实践教学发现可以采取以下步骤：①作业要求，包括基本要求和提高要求，例如：对掌握知识快的学生，可以要求其改进已有的一些算法来作为提高要求，以增强其对工程项目的喜爱度；②平台软件方面，对学生的要求是至少精通一门开发语言，掌握一到两种GIS平台软件，熟悉一种商业数据库软件，在实践教学过程中发现，该课程的教学大纲需要不断修改GIS平台软件和商业数据库软件，例如，可以采用ArcEngine和IDL进行集成开发应用于工程中。

3.3 兴趣培养的重要性

兴趣是最好的老师。一般学生对本课程的要求觉得难度较大，对自己缺乏信心。针对此情况，如何解决学生的课程心理问题是一个关键。根据学生实际，需要因材施教：①在入门课教学中使用多媒体给学生演示一些GIS应用项目，特别是往届学生自己开发的项目作品（例如每一年度ESRI杯全国高校GIS大赛、Super Map杯全国高校GIS大赛获奖作品等）。多媒体生动、形象、直观的人机交互界面，可以充分展示GIS的强大功能和广泛应用，营造轻松愉快的学习情境，进而引起学生的兴趣，吸引学生的注意力，激发学生的想象力，大大提高学生学习的积极性和主动性；② 讲解编程基本知识的开发原理时，结合GIS平台软件先做一些功能演示，让学生能更直接、深刻的理解；③ 对于计算机编程，可以做一些简单GIS功能（例如地图的放大、缩小、漫游、查询、专题图显示等操作 ）的编程示范，让学生有一定的编程思路，然后安排上机实验，这样学生可以尽快进入角色；④ 做好辅导等工作，多鼓励少批评，多介绍一些在该领域成功的例子，让学生真切感受到老师的关心，自觉地学好课程。

3.4 实践能力与合作学习

在培养产业型创新人才过程中，实践能力的提高和锻炼成为重中之重。学生实践能力的培养不能仅依靠于课堂教学和实验课程安排，还需要组织参加一些科研活动或全国GIS高校大赛来提高其动手参与能力。在实践教学过程中，以下2种方案对提高学生实践能力与合作精神具有重要的作用。

1）积极组织广大学生参与各类GIS开发大赛：国内的GIS开发比赛主要由一些著名的GIS公司和相关的协会、部门联合举办，宗旨在于推广GIS技术，拓展GIS应用领域。其中有北京超图软件股份有限公司的“Super Map杯全国高校GIS大赛”、ESRI公司的“全国大学生GIS开发大赛”等。针对于这些具有代表性的高校GIS大赛，在地理信息系统专业学生入学培训以来，以寝室为组将每个班学生进行逐一分组，伴随着大二专业基础课的讲授开展以兴趣为主导布置相关研究题目，并安排相应的指导教师进行跟踪指导，定期对开发作品组织评比奖励，这样增加了学生学习动力，激发学生的开发兴趣。通过培养锻炼，参赛作品荣获“2010年ESRI杯全国GIS开发大赛”鼓励奖称号，极大地激发学生的开发兴趣。

2）指导学生广泛参与科研项目：只接收课本知识，不参与实战科研项目开发，广大学生毕业后难以快速适应产业型人才的需求。因此，学校需鼓励广大本科生积极参与相关科研项目，并可设立校级学生专项科研项目经费，由专门教师负责指导，广大学生直接参与。西南科技大学专门成立了这样的校级科研途径，为“GIS二次开发”课程的科研实践建立了一个很好的平台。通过具体项目开发可以很好地锻炼学生的动手能力，提高对课本知识的吸收和掌握，也为如何将其研究成果转换成经济产值奠定基础。

4 结束语

“GIS二次开发”课程是地理信息系统专业的核心课程之一，具有很强的技术性、应用性和实践性。伴随着GIS的产业化发展过程，迫切需要及时梳理现有理论实践体系，把实践经验上升为理论。因此，在实践教学中给学生详细讲解GIS二次开发原理和相关技术，引入数据库、软件项目管理、软件工程学等知识，培养学生“自主学习”、“创新学习”的能力，提高学生的思维能力，实践证明其效果较好。在培养产业型创新人才体系过程中，发现应充分发挥教与学的能动性，建立良好师生友谊，把课程教学和人才培养有机结合，发挥广大学生的创新思维和能动性，不断提高学生专业水平，以此增强专业和学生的社会竞争力。

［1］秦凯，杨杰.普通高校“GIS二次开发”课程实践教学探讨［J］.南阳师范学院学报，2007，6（6）：84－85.

［2］程承旗，郭仕德.我国GIS工程建设与管理的现状与展望［J］.地理信息世界，2004，2（5）：28－35.

［3］金江军，潘懋.中国GIS产业发展问题与对策研究［J］.地理信息世界，2006，4（4）：77－80.

［4］边馥苓.我国高等GIS教育：进展、特点与探讨［J］.地理信息世界，2004，2（5）：16－18.

［5］李颖.我国GIS市场发展概述［J］.地理信息世界，2004，2（5）：40－42.

［6］郭先春，李大军，程朋根，等.GIS二次开发课程案例化教学方法探索［J］.测绘科学，2011，36（3）：220－223.

［7］程朋根，李大军，刘荣，等.地理信息系统专业能力培养模式探讨［J］.理工高教研究，2003，22（6）：59－61.

［8］许婷，吉云松.地理信息系统专业实践能力培养方案设计［J］.地理空间信息，2007，5（3）：135－137.

Discussion of the mode about the course of GIS Re－development and industry talents education

YANG Bin，CHEN Ting－fang
（College of Environment and Resource，Southwest University of Science and Technology，Mianyang 621010，China）

GIS Re－development is a subject that greatly relies on technique and practice.Its practical teaching plays an important role in cultivating the students’programming ability and developing experience.Though GIS industry development in China was much better than ten years ago，many problems still exist，such as the scale of it was small，the depth and scope of GIS application were limited.Combining with the practical teaching，this paper gives a brief introduction to the realization of GIS Re－development teaching and practicing the characteristics of this course，organizing of the class，and students’science research，etc.

GIS Re－development；industry talented person；practice teaching；service system

P208；G642

A

1006－7949（2012）04－0089－04

2011－09－09

西南科技大学高教研究专项课题（12GJZX17）；西南科技大学重点教改项目（11xnzd49）

杨 斌（1979－），男，副教授，博士.

[责任编辑:张德福］