地理信息系统本科专业课程体系改革探索.pdf

2010年4月第4期 高教论坛 Higher Education Forum Apr 2010 No14 地理信息系统本科专业课程体系改革探索 韦 波 李景文 蓝贵文 桂林理工大学 土木与建筑工程学院 广西 桂林 541004 摘要 本文阐述了地理信息系统专业课程体系改革的指导思想和培养目标 并对课程教学和实践教学一体化改革进行了积极 的探索 关键词 高校本科 地理信息系统 课程体系 一体化 中图分类号 G642 0 文献标识码 A 文章编号 1671 9719 2010 04 0034 03 作者简介 韦波 1974 男 广西荔浦人 副教授 主要从事地理信息系统 GIS 专业的教学和研究工作 收稿日期 2010 02 03 自1999年全国开始招收地理信息系统 GIS 本 科专业以来 至今已超过160所高校开设了该本科 专业 在GIS本科专业建设发展过程中 由于受到 就业问题的困扰 对其课程体系的改革一直是各高 校研究的重点与热点 GIS学科的多学科性与交叉 性决定了专业课程体系的多样性 各高校只能根据 实际情况 因地制宜的构建符合自身专业优势和特 色的专业课程体系 在专业课程设置上可以结合本 校的特点和学生的服务行业有所侧重 1 我校自 2001年开始招收第一批GIS本科专业学生以来 在 最初制定的专业人才培养方案基础上又先后进行了 3次修订 通过不断调整专业课程体系结构 课程设 置与教学内容 就业率不断攀升 2009届毕业生就 业率为100 取得了较明显的改革成效 逐渐形成 了符合自身特点与发展需要的专业课程体系 一 改革的指导思想与培养目标 1 指导思想 我校地理信息系统专业课程体系改革的指导思 想是 以测绘和计算机科学与技术为基础 以专业行 业应用为导向 实现课程教学一体化 实践教学一体 化 达到能力培养一体化 设计 开发与应用型人才 培养一体化的目标 2 培养目标 我校地理信息系统专业课程体系一体化改革的 培养目标 即能力培养一体化 设计 应用与开发型 人才培养一体化 GIS专业学生能力结构体系包括 基础理论 GIS软件使用与数据获取 程序设计与 GIS二次开发 GIS工程建设 空间建模分析及应 用 GIS前沿等六个方面 2 而GIS人才金字塔包括 研究型 设计型 开发型和应用型四个层次的人才结 构 3 一体化的专业课程体系通过学科基础课培养 基础理论能力 通过学科基础课和数据采集 处理与 机助制图课培养GIS软件使用与数据获取能力 通 过公共计算机课 学科基础课和应用体系课培养程 序设计与GIS二次开发能力 通过空间分析技术课 培养空间建模分析及应用能力 通过应用体系课培 养掌握GIS前沿的能力 通过一体化的专业课程体 系培养GIS工程建设能力 一体化的专业课程体系 不但能满足能力结构体系的要求 而且能通过地籍 信息系统一体化的技术体系将这六个方面的能力有 机的 完整的 无缝的串联起来 实现能力培养一体 化 进而实现适合本科层次培养的设计 开发与应用 型人才培养一体化 我校GIS本科专业脱身于测绘学科 原专业教 师全部来源于测绘工程专业教师 最初制定的专业 课程体系体现了以测绘学科为依托的构建思想 4 但在2005年 因缺乏专业开发能力 使得第一 批专业毕业生就业于从事野外测绘工作的人数超过 了从事本专业的人数 GIS人才培养失去了它本身 的专业意义 为突破专业就业瓶颈 加强学生的专 业开发能力 5 2005年底对专业课程体系进行了适 当调整 增加了GIS二次开发和WebGIS技术两门 课程 但在随后的教学中发现 学生因缺乏计算机 Web网络开发技术作为基础 对WebGIS技术课程 的学习困难重重 教学成效甚微 于是2006年进行 了第二次专业课程体系调整 增加了以教学计算机 Web网络开发技术为主的GIS网络开发课程 从而 与原有的计算机知识及应用初步 数据库管理系统 高级语言程序设计 面向对象程序设计和计算机网 络等课程构成了较完整的专业计算机科学与技术课 程基础 形成了以测绘和计算机科学与技术为基础 的专业课程体系 经过两次调整的专业课程体系 形成了培养 43 GIS桌面系统与Web网络系统 WebGIS 开发能力 的两条主线课程设置 6 新调整后的专业课程体系 虽然加强了学生在各种技术上的培养 但各个技术 之间基本上是 各立门户 各个课程教学与实践教 学之间出现了内容脱节 教学的技术虽多 但实际 的教学效果并不十分理想 因此 如何将这些技术 很好的串联起来并融为一体是第三次专业课程体系 改革必须解决的问题 随着近年来地籍信息化建设的开展与实施 特 别是本专业教师参与了广西地籍信息化试点工程的 建设 为第三次专业课程体系改革指明了明确的专 业行业应用方向 地籍信息化是集测绘 计算机 GIS和土地等科学与技术为一体的综合体 其核心 为地籍信息系统的建立 因此 选取地籍信息系统 的建立为专业行业的应用导向 符合我校以测绘和 计算机科学与技术为基础的专业课程体系要求 并 能通过建立地籍信息系统所需的一体化技术体系 将这些技术有机的串联起来 实现课程教学一体化 和实践教学一体化 二 对课程教学一体化改革的探索 课程教学一体化改革在于使得课程设置服务于 专业行业应用导向结构体系 课程教学与专业行业 应用完全接轨 依据 现代地籍 技术体系 7 可将 课程设置分成几个模块 学科基础课 数据采集 处 理与机助制图课 数据分层与编码课 数据入库 管 理与开发技术课 空间分析技术课和应用体系课 图 1 图1 专业课程教学一体化体系 学科基础课设置包括地理信息系统原理 工程 制图 地图制图学 测绘工程学 计算机网络 地理科 学概论 面向对象程序设计和误差理论与数据处理 课程调整将地理信息系统原理课程性质由原来的专 业课调整为学科基础课 同时将教学进程由第5学 期调整为第4学期 总学时由90学时调整为64学 时 进程调整的目的在于改变GIS课程教学滞后 学生接触GIS课程偏晚的局面 有利于学生有更多 的时间进行消化与吸收 有利于后续课程的引导与 学习 总学时调整的目的在于优化课程教学内容 突出学科基础课作用 打造精品课程 课程调整删 除了计算机图形学课程 地理信息系统原理课程中 图形系统部分的教学内容对GIS专业学生更具有针 对性 数据采集 处理与机助制图课设置包括数字摄 影测量 GPS原理与应用 遥感技术及其应用 Au2 toCAD制图和数字地图制图 课程调整将原来的 摄影测量与遥感一门课程调整为数字摄影测量和遥 感技术及其应用两门课程 以加大现代数据获取的 新技术 新手段和新方法的教学 同时将GPS原理 与应用课程由选修课调整为必修课 并增加Auto2 CAD制图课程 与数字地图制图课程一起形成现代 测绘数字化信息采集技术体系 空间分析技术课设置为空间分析理论与方法 课程调整将其教学进程由第6学期调整为第5学 期 以便与第4学期的地理信息系统原理课程一起 形成GIS课程的连贯性教学 数据入库 管理与开发技术课设置为空间数据 库原理与应用 课程调整将其总学时由48学时调 整为56学时 以增加ArcSDE GeoDatabase数据库 方面的教学内容 数据分层与编码课设置为GIS法规与信息标准 化 课程调整将原来的GIS专业法规和信息系统标 准化两门课程合并为一门 以突出在遵循法规的前 提下制定信息标准 53 应用体系课设置包括设计 开发和应用三部分 课程 设计课程设置包括系统工程学和GIS软件工 程 课程调整将系统工程学由学科基础课性质调整 为专业课性质 将原来的GIS工程技术和专题信息 系统设计两门课程合并为GIS软件工程一门课程 教学GIS工程宏观与微观设计内容 开发课程设置 包括GIS二次开发 GIS网络开发 GIS新技术和 VC 开发GIS基础 课程调整增加了GIS二次 开发课程 将原来的GIS软件技术课程改为GIS网 络开发课程 同时将WebGIS技术课程合并至GIS 新技术课程中 因为WebGIS本身就是一种GIS新 技术 这三门课程将构成GIS较完整的开发技术体 系 并有利于引入最新GIS技术与成果应用于教学 中 另外 将VC 开发GIS基础课程由64学时 调整为32学时 以教学VC 为主 删除了GIS 基础开发部分的教学内容 该部分教学内容现在基 本上已被二次开发所取代 应用课程设置包括土地 管理与L IS 土地规划与土地综合利用 城市地理信 息系统和虚拟现实建模基础 课程调整将地籍信息 系统课程融入到土地管理与LIS课程中 并增加土 地规划与土地综合利用和虚拟现实建模基础课程 与城市地理信息系统课程一起进一步扩展和完善以 地籍信息系统为基础的专业行业应用体系 三 对实践教学一体化改革的探索 实践教学一体化改革不仅仅强调实验 实习与 实训教学的一体化 更强调实践教学内容的一体化 即以专业行业应用为导向实施实践教学 8 一体 化 的改革体现在 1 构建以数据采集 处理与机助 制图为导向的测绘工程实习 GIS基础信息获取实 习和摄影测量与遥感实习 涉及测绘工程学 地理信 息系统原理 GPS原理与应用 数字地图制图 Au2 toCAD制图 地图制图学 数字摄影测量和遥感技 术及其应用等课程 重点解决如何获取 转换和生成 符合GIS标准的地籍信息数据 2 构建以空间分 析技术为导向的GIS空间分析实习 涉及空间分析 理论与方法等课程 重点解决如何将GIS空间分析 技术应用于地籍信息系统中 3 构建以数据入库 管理与开发技术为导向的空间数据库设计实习 涉 及空间数据库原理与应用 VC 开发GIS基础 面向对象程序设计和高级语言程序设计等课程 重 点解决空间与非空间 矢量与栅格地籍信息数据的 一体化存储与管理 4 构建以数据分层与编码及 应用体系为导向的GIS生产实习和GIS应用实习 涉及应用体系课程 以及前面所列实习的实习成果 重点解决如何将GIS开发与应用技术应用于地籍信 息系统中 两个实习的区别在于GIS生产实习涉及 编程与开发 而GIS应用实习则完全基于GIS软件 完成实习内容 为适应实践教学一体化和加强实践能力培养的 需要 我校对其中的大部分实习进行了增加周数的 调整 表 1 表1 实习调整前后周数对照表 实习名称原实习周数 调整后 实习周数 测绘工程实习22 GIS基础信息获取实习23 摄影测量与遥感实习23 空间数据库设计实习23 GIS空间分析实习22 GIS应用实习23 GIS生产实习45 四 结语 地理信息系统 或地理信息科学 属于一门新 兴的学科 其本身的发展离不开地理学 测绘学 计 算机科学等多门学科作为学科基础 学科涉及知识 面广 技术种类多 专业人才社会需求要求较高 如 何将这些知识与技术融于一体 培养符合社会需求 的专业人才是构建GIS本科专业课程体系必须解决 的重要问题 我校GIS本科专业课程体系改革结合 自身特点和发展需要 在这方面做了一些有益的探 索和实践 并取得了一定的改革成效 据统计 从第 一次专业课程体系改革开始至今 以学科基础课为 代表的课程获得区级精品课程建设项目1项 多媒 体课件比赛获得国家级一等奖1项 区级一等奖 二 等奖和优秀奖各1项 获得区级教改工程2项 其 中1项已获得区级优秀教学成果奖三等奖 获得区 级教育科学 十五 规划课题优秀成果二等奖1项 以地理信息系统原理和摄影测量与遥感章节内容参 编的 测绘工程学 教材获得区级优秀教材一等奖 获得校级实验教学示范中心建设项目1项 获得校 级教育教学研究优秀论文一等奖和三等奖各1篇 学生参加 SuperMap杯第六届全国高校GIS大赛 获得固定题目组和遥感题目组三等奖各1项 2007 2009连续3年均有1项大学生科技创新项目获得 校级特等奖 其它奖项若干 每年专业本科毕业生 就业率均超过90 责任编辑 时锦雯 参考文献 1 刘彦花 童新华 高师GIS本科专业教育的思考 J 高教 论坛 2007 4 55 57 2 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 下转第46页 63 践 而不是做表面文章 评价和激励作为管理手段 应当担负起引领改革方向 推动深入发展的责任 四 结束语 课程实施改革要深入的进行下去 教育服务意 识至关重要 有了服务意识 教育管理机构才能放 眼学校长远利益 鼓励教师潜心研究问题 积极改革 创新 注重客观成效 从而避免形式主义倾向 有了 服务意识 教师才能够根据学生的特点和需求 研究 教学 挖掘课程价值 使教学成效真正落实在学生身 上 课程实施改革成效的核心表现就是课程增值 课程增值概念是一个动态的概念 不同的历史时期 不同的教育对象 会有不同的内容 为了达到增值 目的 课程实施者教师是要付出几倍于前的努力和 辛苦的 需要长期积累和刻意实践 需要与时俱进地 学习 不断提升自身能力和素质 更需要树立教育服 务理念 责任编辑 吴 声 参考文献 1 周建平 大学课程改革的 深度 缺失与觉醒 J 江苏高 教 2009 1 71 73 2 张昆 高等教育人才培养模式中若干问题的探讨 J 江 苏高教 2009 2 98 99 3 罗学昕译 培养客户忠诚五部曲 EB OL 2002 10 29 http qc gzntax gov cn k 2002 10 690037 ht2 ml Teaching Reform in Undergraduate Courses Needs Value Increase and the Service Concept MA Ling School of Electronics and Information Engineering Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China Abstract The conduct of teaching reforms in current undergraduate courses could not avoid facing the problem of over empha2 sizing the visible while neglecting the invisible and the second creation of the courses The reason thereof lies in the in2 fluence of the traditional teaching ideas and the impatient anxiety for a quick success In order to deepen the teaching reform in the courses and keep its progress smooth the service concept should be set the research on the added value of the courses should be reinforced and a objective system for evaluation and prompting of the teaching should be built Key words value increase service teaching reform teaching practice 上接第36页 3 刘春 地理信息系统多层次教学及教育资源的共享和利 用 J 测绘通报 2004 9 57 60 4 韦春桃 文鸿雁 林文介 以测绘工程为依托的地理信息 系统专业设置 J 桂林工学院学报 高教与社会科学研 究专辑 2004 24 67 69 5 韦波 李景文 陈大克 加强软件开发能力培养 突破地理 信息系统本科专业就业瓶颈 J 桂林工学院学报 2006 26 高教研究专辑 38 40 6 韦波 地理信息系统本科专业课程体系中二次开发能力 的培养 J 高教论坛 2008 4 38 40 7 吴长彬 基于ArcGIS的 现代地籍 系统建设 J 测绘通 报 2007 8 62 65 8 韦波 地理信息系统本科专业实践教学体系的构建 J 高教论坛 2009 5 25 27 基金项目 广西教育厅新世纪教改工程 十一五 第三批立项 项目 地理信息系统本科专业课程体系改革研究与实践 桂 教高教 2007 109号C19 The Probe on