GIS专业核心课程及人才培养方案建设内容探讨

郭恒亮等

摘要：结合GIS专业核心课程体系的构建和郑州大学创新型人才培养方案建设的情况，对其意义进行了论述，分析了现状，重点探讨了构建课程体系和培养方案的五大建设内容内容，并阐明了建设过程中拟重点解决的问题，希望能为其他高校相关内容的建设提供新的思路和方法，为全面提高地理信息专业教学质量提供参考。

关键词：GIS专业；核心课程体系；创新型人才培养方案

作者简介：郭恒亮（1971-），男，河南商丘人，郑州大学水利与环境学院，副教授；骆亚波（1977-），男，湖南郴州人，郑州大学水利与环境学院，讲师。（河南 郑州 450001）

基金项目：本文系河南省教育科学“十二五”规划课题（课题编号：[2011]-JKGHAD-0230）、郑州大学教研项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0114-02

一、研究意义

自从地理信息系统（Geographic Information Systems，简称GIS）专业诞生以来，社会对地理信息技术的要求不断增长，地理信息技术应用多种多样，GIS技术和应用得到了极大的发展。地理信息系统已经发展成为一个内容丰富的地理信息科学和技术的知识领域，包括地理信息科学、地理信息技术和地理信息科学技术应用三个相互关联的子领域。其中，地理信息科学是研究地理信息的本质以及如何将地理信息技术应用的问题，主要基于地理学科，运用哲学、心理学、数学、统计学、计算机科学和其他领域的知识和方法进行研究。地理信息技术是专门用于处理地理数据的信息技术，使用范围广泛，涉及数据获取、数据存储和操作、数据分析，以及数据的显示和输出。

目前有500多所高等院校开设了GIS专业和相关的课程，已培养了一大批各个层次的GIS人才，为我国的高科技事业做出了重大贡献，清华、北大、武大、浙大、南大、北师大等国内著名高校，都开设了地理信息系统相关专业。在河南，郑州大学、河南大学等10所高校有GIS专业。就GIS专业的教学水平以及毕业生的质量来讲，河南省处于全国中下游水平。因而，大力提升地理信息科学的教学与科研水平，加强学科建设，优化课程体系，对于高校资源配置、丰富GIS专业人才结构层次、提高GIS人才水平、推动中原崛起以及完善地理信息学科体系、促进我省向全国一流高校发展都具有重大意义。

我国各高校开设的GIS专业中，所依托的专业各种各样，有测绘类、地理类、管理类、计算机类、环境类、水利类、建筑类等，一方面说明GIS的应用广泛，另一方面也給课程体系的制订提出了问题。在查阅大量培养方案后发现，所有高校GIS专业中的课程体系，没有任何两个院校完全一样，这就给GIS专业的学生带来很多疑问，也给学生进一步深造（考研、考博）带来了麻烦。基于此问题的出现，本课题考虑用“平台+模块+课程群”的模式进行解决，主要解决了GIS专业核心课程的问题，同时体现各高校的特点，为各高校的GIS专业核心课程体系的制订和创新型人才培养方案的制订提供模板和借鉴，因此本课题具有很高的研究价值。

针对我国GIS高等教育的大背景和郑州大学（以下简称“我校”）GIS专业学科背景的实际情况，结合前一段水环学院新的教学改革方案研讨与实施的情况以及笔者多年来的教学经验，就跨学科GIS专业课程体系改革的指导思想、培养方案制订、课程体系配置、跨学科内容的优化与整合、专业教学环境的优化提升和教学方法等方面进行较为深入的研究。立足我校，面向全省，覆盖全国，为高校GIS学科核心课程体系的改革和创新型人才培养方案的制订提供借鉴和指导意义。

二、现状分析

就其学科而言，它是地理学、计算机科学、测绘科学、空间科学、信息科学、管理科学为一体的新兴的边缘和交叉学科，它的学科发展与高校GIS教育息息相关，培养学生质量如何与高校课程体系的优化有直接的关系。

随着GIS理论、技术方法的进步和社会需求的不断拓广，GIS的应用早已渗透到人类生活的方方面面。到目前为止，GIS从最初的资源管理和土地规划到几乎所有与空间信息相关的领域，如商业、国防、电信、教育、工程、环境、政府、卫生、资源交通等，取得了明显的经济效益和社会效益。GIS综合性很强，需要很多其他学科知识作为基础。因此，高校GIS专业的人才培养 不应再是单一型，应以培养创新型人才为目标，要求学生不仅要有坚实的理论基础、良好的专业素质、宽阔的知识及对整个GIS有全面的了解，而且要尽可能多地了解相关学科和交叉学科。

目前我国GIS产业不断发展壮大，从业人员已经超过40万人，产业规模已经超过1000亿元，这是对行业内包括遥感、GIS、全球定位技术等在内的地理信息工业的一种广义的理解。社会对GIS技术和应用的需求日益增加，GIS科学和技术日益发展，学科日益成熟，原有的知识体系已经远远不能适应社会以及GIS科学和技术的发展要求，急需建立新的GIS专业核心课程体系和新的人才培养方案。

在国外早就开始了GIS核心课程体系的建立，1994年成立的UCGIS，一直致力于支持地理信息科学研究团体的工作，通过GIS的开发促进GIS教育界更广泛的共识和更加高效的工作。1998年成立了GIS模板课程工作组，2003年工作组发布了稻草人版报告，提出了核心体系的初步方案和人才培养模式，随后经过不断的探讨、修改，最终于2006年正式发布。地理信息科学与技术核心知识体系的工作和高校人才培养方案才开始逐步展开，逐步深入。

在国内相关人士和高校有关专家也在关注GIS核心课程体系和创新型人才方案的培养。北京大学遥感和地理信息研究所邬伦教授、美国东密西根大学地理系主任、地理研究所所长谢一春教授的积极促动下，翻译完成了《地理信息科学与技术知识体系2006》。此后，GIS学术会议上展开了GIS核心课程体系和人才培养方案的探讨。2006年、2008年两届高校GIS论坛上也提出了GIS核心课程体系和人才培养方案建立的探讨，直到2010年第三届高校论坛上发布“关于组建GIS核心课程体系与人才培养方案”的倡议书，着手建立全新的GIS核心课程体系和新的人才培养方案。到现在为止，在GIS核心课程体系和人才培养方案方面还没有真正实现统一。本研究基于我国目前的现状，根据郑州大学GIS专业10多年来的教学研究情况提出了本课题研究，力争为我校GIS教育，乃至全国GIS教育的发展提供范例。

三、建设内容

以人才培养模式改革为基本出发点，对核心课程体系优化配置、基于人才培养模式的创新型教学环境构建、课程体系教学团队和教学方法四大主题进行深入研究与实施。借鉴国内外创新人才培养的理念，从我校的实际出发，进一步明确GIS专业人才培养模式的改革思路；研究制订多种人才模式的培养方案，明确各种人才对知识、能力和素质的要求；另外结合国家与河南省政策，重点培养创业型GIS人才。建设内容如图1所示。

1.以培养多种人才模式为目标，构建核心课程体系

坚持教学内容和课程体系整体优化的原则，根据GIS专业的特点制订培养具有理论分析、GIS工程应用、GIS软件开发等类型的人才培养方案。按照平台加模块的方式设计课程教学计划，灵活设置专业方向，增加选修课比例。同时应培养学生的创业意识和创业知识重点培养创业型GIS人才；按照基础实践、专业实践、综合实践和创业实践的方式设计实践教学体系，重点在于建立校内实验教学平台、科技示范园区实践创新平台和社会生产创业平台。具体目标由原来的“公共课、专业基础课和专业课”体系，优化为“平台+模块+课程群”体系，并对诸多课程进行了整合和优化，包括GIS跨学科内容的整合与优化。GIS专业不是与相关学科若干课程的叠加，应该是在信息科技背景下的有机整合，培养学生利用地理空间思维和GIS方法解决问题的能力，构建统一的核心课程体系。

2.构建创新型人才培养的教学环境

从理论分析、GIS工程应用、GIS软件开发的三种人才培养模式出发，加强“校内教学基地——校外教学基地——企业实践基地”的创新型教学环境，进行“三阶段培养”的人才培养，将校内GIS、数学、计算机等本科专业的理论基础进行整合，发展课程体系的基础平台。另外将多工程专业实验室进行整合，组成专业实验平台，负责校内实验教学、科学研究及对外开放等服务功能；加大校外基地建设，包括野外測量实验等校外教学实验基地，强化实践教学，不断提高教学水平和教学质量的实际理解，建立企业实践基地，开展科学研究活动，培养学生的创业精神。或通过校企合作，解决资金投入与发展的瓶颈问题，提供教学资源、派遣与培养师资、基地实训、企业实习与就业等完整的人才培养链。

3.注重教学团队建设

以学校实习本科生导师制为契机，组建适合本专业发展的教学团队，以培养高素质的GIS综合人才作为目标。教学团队以教学专家、科研专家、企业专家为核心，由专业带头人、骨干教师、合格教师呈梯队，由课程负责人、主讲教师、助理讲师呈梯队组建课程教学团队，使老、中、青年教师，企业教师和学校教师，高学历教师和其他学历教师互相学习，互为补充，完善GIS教学团队的组成结构。具体目标应是形成一支以教授负责为主，并按一定比例配备辅导教师和实验教师的教师专家，满足结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的特点；为培养学生研究创新能力，应形成一支以科研能力较强的专家进行科研等方面的教导；最后，寻求相关GIS企业的高端人才形成企业专家。

4.强化教学方法研究

采用“学生导向”的办法加强GIS教学方法和手段的建设，即课程教学方面主要以启发为主的教学模式，着重培养学生的自我思考和团队合作精神，鼓励建立长期的本科生导师制，并吸取国外相关的先进教学理念。同时发扬教学团队的优势发展精品课程和优秀课程能够体现现代教育教学思想，能够促进学生全面素质的发展，改革学校育人环境，有利于带动高等教育教学改革。使用先进的教学方法和手段，相关的教学大纲、教案、习题、实验指导、参考文献目录等要上网并免费开放，实现优质教学资源共享。

四、拟解决的关键问题

1.核心课程不统一的问题

地理信息专业属于多学科交叉性，交叉的学科差距大，知识点分散，涉及课程多且繁杂，开设课程五花八门，核心课程也不统一，给学生和教师带来很大的疑惑，特别是学生考研、考博中带来了很大麻烦，本研究力图从地理信息专业的学科与技术特性，建立即符合教育基本规律，又能体现专业特色的核心课程体系。

2.核心课程应具有的教学内容

本专业知识更新快，新理论、新方法层出不穷，所以核心课程的教学内容存在着“夯实基础”与“紧跟前沿”的矛盾，核心课程的教学内容对知识单元的取舍、知识点的覆盖等要有前瞻性和基础性。由于应用领域的广泛性，核心课程的知识体系应具有普适性、可操作性。

3.人才培养方案中如何体现创新性

地理信息系统专业从诞生到现在，就不断在创新，其应用领域由原来单一的资源和土地利用，到现在应用到国民经济的各个行业，其技术和方法不断在创新，创新是GIS专业的灵魂。GIS专业人才培养方案如何体现学生的创新性，是一个难题。本研究从人才培养方案的制订中打破原来方案的禁锢，提出以“校内教学基地——校外教学基地——企业实践基地”构建创新型教学环境，改革GIS理论教学模式，加强学生创新意识，强化实验教学，提高学生动手能力与创新精神，以项目为驱动，提高学生的实践能力和创新性，把创新学分（10个）作为学生的必修学分。

五、实施方法

研究方法主要是利用调查分析法、基于SWOT（优缺点及机会与威胁）与层次分析方法。

第一，调研分析方法。本课题首先对国内外GIS专业现有的课程体系、人才培养方案、教学方法、团队建设等情况进行充分调研基础上，了解其他高校和研究机构的情况，比较分析其是否具有合理性，取其精华，去其糟粕。

第二，问卷调查法。制作调查问卷，在课程设置、培养方式、创新方法等方面进行问卷调查，问卷发放人员主要包括高校GIS专业教师、研究人员、开发企业、使用单位、毕业学生、在读学生、社会人员等，通过问卷方式了解学生最需要哪些课程，教师最注重哪些方法、社会最需要哪方面人才、企业最喜欢有什么样才能的学生。

第三，应用SWOT分析与层次分析方法进行课程体系配置的优化。SWOT分析法即态势分析法，SWOT四个英文字母分别代表：优势（S，Strength）、劣势（W，Weakness）、机会（O，Opportunity）、威胁（T，Threat），SWOT分析法被用于企业战略制订、竞争对手分析等场合。将该方法用于GIS课程体系优化配置，有助于学院将内部优势与外部机遇有机结合，趋利避害，或变内部劣势为优势，变外部威胁为机遇。另外，进行定量化研究，分析不同课程体系优化配置后的效果，应用层次分析方法确定多种因子权重，从而更有效地进行GIS课程体系优化。

六、结束语

构建GIS专业的核心课程体系和制订创新型人才培养方案。从核心课程体系的构建、课程体系优化配置、基于人才培养模式的创新型教学环境构建、课程体系教学团队和教学方法研究五大方面进行深入研究与实施。保证多样化的课程群能反映各学科背景下的特色，课程体系注重培养学生基础、技术与能力，分层次，重个性，面向产业、市场和社会，增强学生的就业能力和进一步深造的创新能力，使各高校GIS专业有一个统一的核心课程体系和符合本学校的创新型人才培养方案。

参考文献：

[1]王金鑫，郭恒亮.3S高新技术学科的特点与教学方法探讨——以郑州大学GIS专业为例[J].地理信息世界，2010，（6）：10-19.

[2]郭恒亮，贺添.地理信息系统专业精品课程建设的思考[J].中外教育研究，2011，（3）：14-15.

[3]秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界，2003，（4）：1-7.

[4]郭恒亮，赫晓慧.地理信息系统专业青年教师教学能力培养的探索与实践[J].学园，2012，（21）：16-17.

[5]马建行，郭恒亮.从学生角度看GIS专业存在的问题[J].中外教育研究，2012，（8）：3-4.

（责任编辑：王意琴）