羅志軍

（江西農(nóng)業(yè)大學國土資源與環(huán)境學院，江西南昌 330045）

農(nóng)業(yè)院校GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式與課程體系建設

羅志軍

（江西農(nóng)業(yè)大學國土資源與環(huán)境學院，江西南昌 330045）

地理信息系統(tǒng) (GIS)是一門新興的邊緣交叉學科。以江西農(nóng)業(yè)大學為例，詳細分析了農(nóng)業(yè)院校GIS專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和課程體系建設，以期為高校GIS專業(yè)的建設提供借鑒和參考。

地理信息系統(tǒng)專業(yè)；人才培養(yǎng)；課程體系；農(nóng)業(yè)院校；

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱 GIS）是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計支持空間數(shù)據(jù)上的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題[1]。GIS技術自20世紀80年代引入我國以來，經(jīng)過近30年的發(fā)展，其理論研究和應用研究在我國都取得了長足的進步，GIS技術強大的空間分析能力已越來越受到各行各業(yè)的青睞，成為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土、城建等眾多部門進行合理規(guī)劃、科學決策必不可少的工具。為滿足信息社會對GIS專業(yè)人才的需求，教育部于1997年設立了GIS專業(yè)。目前，全國已有100余所院校設立了專門培養(yǎng)GIS人才的專業(yè)，其中，設有GIS專業(yè)的農(nóng)業(yè)院校有l(wèi)6所。

農(nóng)業(yè)院校具有很強的行業(yè)特色，尤其近年來國家對“三農(nóng)”問題的重視，更使得與此相關的3S技術在農(nóng)業(yè)領域的應用不斷普及和深入，這對依托于農(nóng)業(yè)院校的 GIS專業(yè)是一個非常好的發(fā)展契機[2]。農(nóng)業(yè)院校如何開辦好GIS專業(yè)，有許多問題需要研究和探索，其中一個重要的問題是如何培養(yǎng)出優(yōu)秀的GIS專業(yè)人才來滿足社會需要。本文在吸取兄弟院校GIS專業(yè)在人才培養(yǎng)、專業(yè)建設等方面經(jīng)驗的基礎上，結合江西農(nóng)業(yè)大學的實際情況，對我校GIS專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和課程體系建設進行了研究和探討。

1 專業(yè)定位與特色

GIS是集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學和管理科學等為一體的新興邊緣學科[1、3]?？梢哉f，GIS是傳統(tǒng)課程和現(xiàn)代科技課程相結合的產(chǎn)物，是3S技術的主要內容和核心。近些年在計算機技術高速發(fā)展的推動下，GIS技術在土地管理、資源管理、環(huán)境保護、交通運輸?shù)戎T多領域得到了廣泛應用。李滿春等人[4]對GIS的學科特點歸納總結為：工具學科特征、工程學科特征和橫斷學科特征三大特征。因此，GIS專業(yè)的教學必須緊跟時代步伐，在教學中采取理論與實踐并重，根據(jù)時代要求和市場需求培養(yǎng)理論與應用并重的綜合型人才。

江西農(nóng)業(yè)大學于2004年開始籌備創(chuàng)建 GIS專業(yè)，從教學計劃制定、師資引進、實驗室建設和教學設施準備等多方面著手籌建，并進行了新增專業(yè)申報工作。2005年，依托我校國土資源與環(huán)境學院的兩個江西省品牌專業(yè)--土地資源管理專業(yè)和農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)，開設了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，并招收第一屆GIS專業(yè)本科生，目前已有兩屆畢業(yè)生完成學業(yè)走上了社會。我校GIS專業(yè)的特色在于既突出了地理信息系統(tǒng)的技術特征，又緊密結合了國土、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等部門的業(yè)務需求，培養(yǎng)學生具備地理信息系統(tǒng)研究、設計、開發(fā)的能力和在測繪、國土、城建、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、林業(yè)等行業(yè)部門的應用能力。

2 專業(yè)培養(yǎng)目標與培養(yǎng)模式

2.1 專業(yè)培養(yǎng)目標

我校GIS專業(yè)以地表與近地表的自然、社會、經(jīng)濟、文化等現(xiàn)象分布的空間信息為研究對象，利用計算機、衛(wèi)星定位、遙感等現(xiàn)代技術進行空間信息的獲取、管理、表達、處理與應用，為數(shù)字地球、數(shù)字國土等建設服務。培養(yǎng)學生掌握地理信息系統(tǒng)（GIS）、資源環(huán)境遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）的基本理論、基礎知識和基本技能，受到地籍測量與土地管理、土地利用規(guī)劃、土地信息系統(tǒng)、城市信息系統(tǒng)、數(shù)字測圖、計算機操作、數(shù)字地圖制圖軟件設計、地圖設計與編繪、地理信息系統(tǒng)設計、區(qū)域分析與規(guī)劃等技能的基本訓練，具有熟練運用資源環(huán)境科學、現(xiàn)代測繪學、計算機科學等綜合理論知識開發(fā)各類專業(yè)地理信息系統(tǒng)的能力，能在國土、測繪、城建等部門從事空間信息的分析處理及地理信息系統(tǒng)設計開發(fā)工作的高級專門人才。

2.2 人才培養(yǎng)模式

根據(jù)GIS專業(yè)特點和農(nóng)業(yè)院校的行業(yè)優(yōu)勢，從適應社會發(fā)展需求出發(fā)，努力探索“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質、廣適應” 的新型人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)技術應用型、設計開發(fā)型、科學研究型和創(chuàng)新拔尖型等四個層次的GIS專業(yè)人才，尤其注重對學生設計能力、開發(fā)能力、創(chuàng)新能力和綜合能力的培養(yǎng)[5，6]。

1）技術應用型人才：培養(yǎng)具備 GIS基礎知識和GIS實際操作能力的應用型人才。要求學生具有較寬厚的計算機、地學、數(shù)學等基礎，熟練掌握主流 GIS軟件平臺的使用，面向多行業(yè)應用，熟悉和了解資源與環(huán)境、區(qū)域規(guī)劃等領域的基礎知識和基本技能。

2）設計開發(fā)型人才：在第一層次的基礎上，進一步培養(yǎng)在計算機、GIS等方面具有較扎實的知識和技術，擁有較強設計、開發(fā)和管理能力，面向企業(yè)、科研單位、高校的專門設計開發(fā)人才。要求學生熟練掌握VC++、JAVA等程序設計語言、軟件工程、數(shù)據(jù)庫技術、數(shù)據(jù)結構等的基礎理論和知識，了解GIS發(fā)展的最新動態(tài)，能夠從事GIS設計與開發(fā)工作。

3）科學研究型人才：在第二層次的基礎上，培養(yǎng)具有GIS專業(yè)系統(tǒng)知識和實踐技能、擁有較寬廣知識面，具有一定科研的能力，畢業(yè)后可以直接進入碩士階段的學習和深造，或成為科研、教學行業(yè)的研究型人才。要求學生具備多學科交叉知識背景，了解 GIS學科前沿理論和技術，能夠利用信息科學與技術在資源環(huán)境領域從事科學研究工作。

4）創(chuàng)新拔尖型人才：在第三層次的基礎上，進一步培養(yǎng)具有創(chuàng)新潛力的拔尖人才，這類人才應具備扎實的專業(yè)基礎和獨立從事研究、開發(fā)的能力，有一定的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，通過國際交流與合作，爭取到國外深造。

上述四層次人才培養(yǎng)模式是根據(jù)因材施教的原則，將人才培養(yǎng)目標劃分為不同層次，根據(jù)不同層次的培養(yǎng)目標制定相應的培養(yǎng)計劃，提出不同的培養(yǎng)要求，學生畢業(yè)后達到不同的專業(yè)層次。通過該模式的培養(yǎng)，學生畢業(yè)后可以成為3S技術在資源環(huán)境中的技術應用型人才、設計開發(fā)型人才、了解和掌握3S技術前沿信息的科學研究型人才以及高素質的創(chuàng)新拔尖型人才。

3 課程體系建設

課程體系是實現(xiàn)專業(yè)定位和完成培養(yǎng)目標的具體體現(xiàn)。課程體系是一個具有特定功能、開放性的知識-技能概念組合系統(tǒng)，其體系結構的形成不僅要使所包含的專業(yè)基礎課、專業(yè)理論課、專業(yè)技能課、專業(yè)應用課等形成相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體，而且還必須正確地反映培養(yǎng)目標和專業(yè)定位，適應社會經(jīng)濟發(fā)展的需求，反映科學技術發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢，符合學制及學時限制[6，7]。

3.1 課程體系構建方案

我校GIS專業(yè)的課程體系包括公共基礎課程模塊、學科基礎課程模塊、專業(yè)基礎課程模塊、專業(yè)選修課程模塊、實驗實踐課程模塊等 5個學習模塊，每個學習模塊包含了若干課程類，每個課程類由一系列相關課程構成。

3.2 課程體系課程設置

依據(jù)上述課程體系建設方案，我校GIS專業(yè)的課程設置如下：

1）公共基礎課程（1～2年級）：強調對英語、形勢與政策、體育等基本課程的學習。

①語言類課程：包括大學英語、大學語文等；②政治歷史類課程：包括中國近現(xiàn)代史綱要、形勢與政策、馬克思主義基本原理、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論等；③素質類課程：包括思想道德修養(yǎng)與法律基礎、體育、軍事理論等。

2）學科基礎課程（1～3年級）：強調對數(shù)學、計算機、資源環(huán)境、地理、土地和測繪等學科基礎知識的學習，以面向多種行業(yè)發(fā)展。

①數(shù)學類課程：包括高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等；②計算機類課程：包括Visual Basic語言程序設計、C++程序設計、數(shù)據(jù)結構與算法等；③資源環(huán)境與地理類課程：包括環(huán)境保護概論、生態(tài)學原理、自然地理學、經(jīng)濟地理學等；④土地類課程：包括土地資源學、土地規(guī)劃學等；⑤測繪類課程：包括數(shù)字地球導論、測量學、地圖學等。

3）專業(yè)基礎課程（2～3年級）：強調對GIS、RS和GPS的基礎知識和基本原理掌握。

①GIS類課程：包括GIS概論、GIS軟件工程、空間數(shù)據(jù)庫及設計、GIS設計與開發(fā)、空間分析、網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)等；②RS類課程：包括遙感技術基礎、遙感圖像處理等；③GPS類課程：包括GPS原理與應用等。

4）專業(yè)選修課程（2～4年級）：強調對ArcGIS、MapGIS、Erdas、AutoCAD等軟件操作技術的掌握，以及對GIS前沿、GIS應用等知識的學習。

①人文社科類課程：包括當代世界經(jīng)濟與政治、管理學原理、可持續(xù)發(fā)展專題等；②計算機類課程：包括計算機圖形學、面向對象程序設計、網(wǎng)頁制作、計算機網(wǎng)絡等；③資源環(huán)境與地理類課程：包括旅游規(guī)劃與設計、城鎮(zhèn)規(guī)劃、土壤地理學、地理建模理論與方法等；④土地類課程：包括地籍管理、土地評價、土地經(jīng)濟學、土地管理信息系統(tǒng)、土地整治等；⑤GIS與RS類課程：包括ArcGIS操作技術、MapGIS操作技術、地理信息共享理論與方法、數(shù)字高程模型、專業(yè)英語、GIS前沿講座、Erdas遙感軟件操作技術、虛擬地理環(huán)境等。

5）實驗實踐類課程（1～4年級）：強調對學生動手與實踐操作能力的培養(yǎng)。

根據(jù)農(nóng)業(yè)院校GIS專業(yè)設立的基礎和背景，圍繞學生能力和素質培養(yǎng)，參考他人的研究成果 [8]，我校GIS專業(yè)的實驗實踐類課程設計由計算機類實踐、土地管理類實踐、GIS基礎類實踐和GIS應用類實踐4個類別組成，如表1所示。

表1 地理信息系統(tǒng)專業(yè)實驗實踐類課程表

3.3 實踐類課程的地位與層次

GIS專業(yè)的教學不僅僅是讓學生了解一些理論和發(fā)展趨勢，更重要的是讓學生通過更多的實踐學習，培養(yǎng)自己利用現(xiàn)代高科技技術手段獲取地理信息、運用地理信息、處理地理信息的能力，為今后的工作和研究作技術上的準備。鑒于GIS專業(yè)的實踐性與應用性，實踐類課程教學是GIS專業(yè)的教學中需要高度關注的重要環(huán)節(jié)，實踐類課程是GIS專業(yè)的課程體系中不可替代的重要組成部分，其實驗實踐類課程時數(shù)應該在總課時的比重比較大。

GIS專業(yè)4個類別的實驗實踐類課程（如表1所示）不是彼此孤立的，而是相互聯(lián)系的有機整體，具有嚴格的依存關系。在課程的設置中應注意開課的先后順序[5]，從GIS專業(yè)實踐教學層次結構圖（如圖1所示）可以看出，每個實踐教學環(huán)節(jié)都有其必備的理論支撐。同時，處于較低層次的實踐教學環(huán)節(jié)也構成較高層次實踐教學環(huán)節(jié)的基礎，專業(yè)綜合實習與畢業(yè)設計處于層次結構的最上層，需以其他實踐環(huán)節(jié)為基礎。GIS應用課程設計以地學與土地規(guī)劃實習、計算機及編程實習和GIS基礎等方面的知識為基礎，數(shù)字測量與制圖和遙感圖像處理課程設計需要具備地理學與計算機科學方面的知識。在計算機基礎系列實踐環(huán)節(jié)中，計算機上機實習處于最底層，是其他計算機編程實踐的基礎，數(shù)據(jù)結構課程設計為高效可靠的程序設計和數(shù)據(jù)庫設計打基礎。

圖1 地理信息系統(tǒng)專業(yè)實踐類課程層次

4 結 語

當前我國GIS教育正處在蓬勃發(fā)展之中，各個高校根據(jù)自己的學科優(yōu)勢設置GIS專業(yè)，并在將來一定時期仍將維持這種狀態(tài)，這使得GIS專業(yè)難以規(guī)范，培養(yǎng)的GIS人才差別也比較大。高等農(nóng)業(yè)院校GIS專業(yè)的人才培養(yǎng)模式、課程體系建設和教學方法的改革和創(chuàng)新，將充分發(fā)揮教師的積極性，強化學生計算機操作、GIS軟件開發(fā)方面的實踐，加強多學科交叉、GIS應用等方面的實踐鍛煉，培養(yǎng)和提高學生的自主學習能力、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，保證良好的理論和實踐教學效果，為社會輸送合格的GIS專業(yè)人才。

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Talent Training Mode and the Construction of Curriculum System for GIS Specialty in Agriculture Collegesand Universities

by Luo Zhijun

Geography Information System(GIS)is a new edged cross-discip line.Taking Jiangxi Agricultural University as an example,this paper analyses on the talent training mode and the construction of Curriculum System for GIS Specialty in agriculture colleges and universities,shedding light on the construction of this Specialty in other universities.

GIS specialty,talent training,curriculum system,agriculture colleges and universities （Page:143）

P208

B

1672-4623(2011)01-0143-03

2010-08-20

項目來源：江西省教育廳教改課題（JXJG-07-3-3）。

羅志軍，副教授，博士，主要從事土地遙感與GIS方面的研究。