于明洋，邢華橋，孟 飛

（山東建筑大學 測繪地理信息學院，山東 濟南 250101）

隨著GIS（地理信息科學）與衛(wèi)星定位、遙感大數(shù)據(jù)、人工智能、深度學習、數(shù)字孿生城市、元宇宙等技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的緊密結(jié)合，GIS專業(yè)的辦學規(guī)模日益擴大。然而，高等院校培養(yǎng)的GIS專業(yè)人才業(yè)務能力卻沒有跟上社會的需求，GIS本科畢業(yè)生主要從事一些數(shù)據(jù)處理等基礎(chǔ)工作，動手能力普遍較差，缺乏主動思考和創(chuàng)新的能力［1］。2016年習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面［2］。這就要求高校教師自覺把思想價值引領(lǐng)貫穿教育教學全過程和各環(huán)節(jié)，形成教書育人、科研育人、實踐育人、管理育人、服務育人、文化育人、組織育人的長效機制［3］。因此，GIS專業(yè)思政教育需要進一步加強。

目前，GIS本科教育面臨著眾多問題和矛盾。一是對學生的實踐能力缺少培養(yǎng)。大部分地方高校本科人才培養(yǎng)方案中，本科期間的實踐教學環(huán)節(jié)學分較少，實踐教學沒有得到足夠的重視。大部分實踐內(nèi)容均是持續(xù)的集中上機實習，實習內(nèi)容大多為已知領(lǐng)域的知識驗證和簡單演示，學生只能照著實習指導書按部就班進行，缺乏個性化實驗設計和利用軟件解決實際問題的能力訓練。二是學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)不足。在本科教學中，由于多數(shù)課程教學是基于成熟的理論或體系進行的，當學生畢業(yè)后需要從最基本的框架進行重新構(gòu)建時，多數(shù)學生就會感到無從下手，很難實現(xiàn)學生對自身創(chuàng)新能力培養(yǎng)的愿望。三是GIS專業(yè)沒有與院校本身的優(yōu)勢特色專業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。GIS專業(yè)未能與院校的特色專業(yè)及時、有效的互相融合、彌補。因此，GIS專業(yè)的培養(yǎng)方案缺乏寬度和深度，不能與土木、建筑學、城市規(guī)劃、環(huán)境保護等各個相關(guān)專業(yè)進行深層次聯(lián)合、協(xié)同、縱深發(fā)展。四是培養(yǎng)的人才還不能完全滿足社會需要，GIS本科教育的目標與社會需求的目標存在一定差距。學生的就業(yè)問題突出，如就業(yè)率下降，就業(yè)質(zhì)量不高等現(xiàn)象較為普遍。一些土建類院校的GIS專業(yè)畢業(yè)生因不能找到對口且滿意的工作，不得不從事與本專業(yè)不相關(guān)的工作，從而不能發(fā)揮專業(yè)所學。地理信息科學作為一門技術(shù)性很強的綜合交叉學科，教學的層次性、系統(tǒng)性設計不足會直接造成學生的動手能力、實踐能力及競爭能力等方面與社會對人才的要求脫節(jié)［4］。合理設計GIS專業(yè)培養(yǎng)方案，使人才培養(yǎng)和專業(yè)建設符合地理信息科學最新發(fā)展的特點，適應我國經(jīng)濟建設和科學發(fā)展對GIS人才的迫切需要，培養(yǎng)面向市場面向社會的GIS創(chuàng)新型人才，全方位提升GIS專業(yè)人才綜合能力，已成為GIS本科教育亟待解決的問題［5］。

針對以上問題，本文從指導思想、培養(yǎng)目標、課程設置、實踐環(huán)節(jié)幾個方面進行探討。

一、培養(yǎng)方案修訂指導思想及人才培養(yǎng)體系

（一）指導思想

全面貫徹黨的教育方針，為落實新時代全國高等學校本科教育工作會議要求，以《深化新時代教育評價改革總體方案》《高等學校課程思政建設指導綱要》《山東省人民政府辦公廳關(guān)于推進新時代山東高等教育高質(zhì)量發(fā)展的若干意見》等文件精神為指導，堅持立德樹人根本任務，強化以人為本，夯實基礎(chǔ)，強化實踐，突出特色，提高質(zhì)量的人才培養(yǎng)思路，構(gòu)建德智體美勞五育并舉人才培養(yǎng)體系。立足山東、面向全國、依托行業(yè)、開放辦學，著力培養(yǎng)基礎(chǔ)實、適應快、能力強、素質(zhì)高的具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應用型高級專門人才，為國家建設事業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展提供智力支持［6］。

（二）專業(yè)人才培養(yǎng)體系

人才培養(yǎng)體系由理論課程體系、實踐教學體系和素質(zhì)拓展教育體系三個部分組成。其中素質(zhì)拓展教育體系按課程類別融入理論課程體系、實踐教學體系。

1.理論課程體系。理論課程體系包括課內(nèi)與課外、第一課堂和第二課堂、必修和選修課的結(jié)合，構(gòu)建“3平臺+3模塊+X課程組”的理論課程體系，搭建通識教育課平臺、學科專業(yè)基礎(chǔ)課平臺、核心專業(yè)課平臺等3個平臺，設置專業(yè)方向課模塊、專業(yè)任選課模塊、公共選修課模塊等。

2.實踐教學體系。實踐教學體系分為基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐、綜合實踐三個層次，每個層次設計不同實踐教學模塊，構(gòu)建“層次+模塊”實踐教學體系。山東建筑大學GIS專業(yè)實踐教學體系主要內(nèi)容包括：實驗、實習實訓、工程綜合訓練、課程設計（論文）、畢業(yè)設計（論文）、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練、科技文化競賽、社會實踐等。

3.素質(zhì)拓展教育體系。構(gòu)建“課程+實踐”的素質(zhì)拓展教育體系。完善“創(chuàng)新課程+創(chuàng)新實踐”的創(chuàng)新教育，“創(chuàng)業(yè)課程+創(chuàng)業(yè)實踐”的創(chuàng)業(yè)教育，“職業(yè)素養(yǎng)課程+社會實踐”的職業(yè)素養(yǎng)教育，提升學生綜合素質(zhì)。將大學生社會實踐、課外科技文化活動、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)就業(yè)教育、心理健康教育、安全教育納入本科人才培養(yǎng)方案，貫穿本科人才培養(yǎng)全過程。

二、GIS專業(yè)人才培養(yǎng)需求

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的發(fā)展，GIS產(chǎn)業(yè)也發(fā)生了一系列的變化。GIS產(chǎn)業(yè)用人層次逐步從應用型向研發(fā)型轉(zhuǎn)變，服務架構(gòu)從局域網(wǎng)向云計算轉(zhuǎn)變，服務對象從專業(yè)人士向普通大眾轉(zhuǎn)變，由地理信息平臺轉(zhuǎn)向地理信息服務。筆者對濟南、北京、上海、廣州等6所城市300余條招聘信息進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，GIS研發(fā)類人才崗位占據(jù)全部崗位的43.3%，數(shù)據(jù)處理及分析崗位占12.2%。GIS專業(yè)人才除了在地信和測繪等公司具備就業(yè)優(yōu)勢外，在數(shù)字孿生城市相關(guān)建設領(lǐng)域的就業(yè)優(yōu)勢也在加強，如在智慧交通建設、智慧園區(qū)建設、智慧旅游、國土空間規(guī)劃、應急災害普查、地質(zhì)工程等領(lǐng)域出現(xiàn)了一定數(shù)量的職業(yè)需求。

三、GIS專業(yè)培養(yǎng)方案優(yōu)化

我國GIS的核心建設目標需求在過去二十年是地理數(shù)據(jù)與系統(tǒng)建設，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設、專題地理數(shù)據(jù)建設、各類GIS系統(tǒng)建設，未來二十年，地理信息的核心目標需求是地理信息服務，包括國家重大任務如資源、環(huán)境、城市等地理信息檢測與服務。社會核心任務由地理數(shù)據(jù)與系統(tǒng)建設轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驀嬅裆牡乩硇畔⒎?。因此，GIS專業(yè)人才培養(yǎng)的目標定位也應隨之改變。

（一）培養(yǎng)目標優(yōu)化

依據(jù)社會需求和《地理科學類專業(yè)本科教學質(zhì)量國家標準》指導意見。山東建筑大學GIS專業(yè)培養(yǎng)目標為：培養(yǎng)具有正確政治立場，具有正確的世界觀、人生觀、價值觀，具有較扎實的數(shù)學、地學、計算機軟件科學基礎(chǔ)知識，掌握地理學、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，具有地圖制圖、工程測量、資源環(huán)境評價分析、地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)等技能，了解空間信息獲取、傳輸、處理、利用和信息系統(tǒng)工程的基本理論，能運用遙感技術(shù)、地學分析和規(guī)劃學相關(guān)學科分析方法進行地理信息系統(tǒng)設計與開發(fā)、空間和動態(tài)信息的分析處理能力，在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、災害、基礎(chǔ)設施和規(guī)劃管理等領(lǐng)域的政府部門、金融機構(gòu)、公司、高校、規(guī)劃設計院所，從事與地理信息系統(tǒng)有關(guān)的科學研究、應用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的應用型高級專門人才。

（二）課程設置優(yōu)化調(diào)整

1.強化開發(fā)能力培養(yǎng)。隨著社會對GIS開發(fā)人才需求的日益增長，對培養(yǎng)方案中開發(fā)類課程進行適當?shù)恼{(diào)整。C語言程序設計和Java語言程序設計課程提前至第二學期講授，讓學生盡快接觸開發(fā)類課程。Java語言和C#語言都是面向?qū)ο蟮脑O計語言，兩者是WebGIS和GIS二次開發(fā)的基礎(chǔ)語言，語法規(guī)則類似。在第四學期開設面向?qū)ο蟪绦蛟O計的課程（C#），學生可以在學習Java基礎(chǔ)上進一步提升編程能力和熟練程度。GIS應用系統(tǒng)開發(fā)方向還開設有“空間數(shù)據(jù)庫”“網(wǎng)絡GIS開發(fā)與服務”“移動GIS開發(fā)”等課程，除了加強應用系統(tǒng)的開發(fā)技能培養(yǎng)外，在遙感開發(fā)和科學計算方面增加了“IDL程序設計”和“Matlab應用開發(fā)”課程。

2.增強數(shù)據(jù)處理及空間分析能力?？臻g分析是GIS的靈魂，數(shù)據(jù)處理是空間分析的基石。加強內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理能力，進一步提高空間分析能力是培養(yǎng)學生業(yè)務能力的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。在培養(yǎng)方案中，將“計算機地圖制圖”“GIS空間分析”“遙感概論”“遙感圖像處理”設置為學科基礎(chǔ)課程和必修課程，并增加“三維激光掃描技術(shù)”“無人機航測”等較新技術(shù)的實操類選修課程，從而更好地與社會需求接軌。

3.課程開設時間優(yōu)化。目前，培養(yǎng)方案中的專業(yè)課基本在大二下學期才開始教學，學生接觸GIS專業(yè)核心課程和GIS軟件的練習時間較晚，僅僅依賴大四的畢業(yè)實習和畢業(yè)論文綜合實踐進行應用能力的提升還不夠，本次培養(yǎng)方案修訂將GIS原理、遙感導論、GIS軟件應用等課程提前開設，同時大一增開“地球科學概論”課程（學科必修，32學時）和“地理科學信息導論”（專業(yè)基礎(chǔ)必修，32學時）兩門課程。

4.加強思政元素和心理健康教學。專業(yè)教育要把塑造學生的正確“三觀”作為根本目標，專業(yè)教師要從單純的專業(yè)育人提升到全面育人。結(jié)合GIS專業(yè)的特點，要在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中形成課程思政的總體性、原則性、方向性規(guī)劃，這就要求任課教師在課程教學大綱中科學、有效提煉出每章課程思政的核心元素，并設計出在課堂教學中講授的素材與授課方法，本次修訂同時增加了“新中國史”課程（16課時）、素質(zhì)拓展必修課“心理健康與安全教育”（16學時）。

5.課程名稱及性質(zhì)優(yōu)化。以國標為依據(jù)，進行了部分課程名稱、課程性質(zhì)的調(diào)整。“人文地理學”由選修課調(diào)整為必修課；“自然地理學”由原來的專業(yè)基礎(chǔ)必修調(diào)整到學科基礎(chǔ)必修；“GIS空間分析”由專業(yè)任選調(diào)整到專業(yè)必修；“網(wǎng)絡GIS設計與實現(xiàn)”從限選課調(diào)整為專業(yè)必修課并改名為“網(wǎng)絡GIS開發(fā)與服務”；“AutoCAD基礎(chǔ)”從必修課調(diào)整為限選課；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蟪绦蛟O計從必修課調(diào)整為限選課；“Arcgis Engine開發(fā)”調(diào)整為“GIS應用開發(fā)”；“城市三維可視化”改為“城市三維建模與可視化”。

（三）實踐環(huán)節(jié)優(yōu)化

本次調(diào)整優(yōu)化將實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)全過程，優(yōu)化實踐教學體系，適當加大實踐教學比重，加強產(chǎn)學研結(jié)合，突出學生工程意識與實踐能力培養(yǎng)。構(gòu)建第二課堂素質(zhì)教育體系，強化學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、人文精神和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。山東建筑大學GIS專業(yè)實踐教學體系分為基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐、綜合實踐三個層次，主要內(nèi)容包括：實驗、實習、課程設計（論文）、畢業(yè)設計（論文），創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練、科技文化競賽、社會實踐等。

四、培養(yǎng)標準及學分學時結(jié)構(gòu)

本次調(diào)整從綜合素質(zhì)、專業(yè)能力、知識結(jié)構(gòu)三個方面構(gòu)建了培養(yǎng)標準的實現(xiàn)矩陣，如專業(yè)能力培養(yǎng)中要求學生具有較強的遙感、地理信息數(shù)據(jù)處理與分析能力，實現(xiàn)途徑為開設地球科學概論、地理信息科學導論、GIS軟件應用、遙感原理、攝影測量學、遙感圖像處理、遙感科學技術(shù)與進展、計算機地圖制圖、GIS空間分析、城市三維建模與可視化、三維激光掃描數(shù)據(jù)處理等專業(yè)課程。經(jīng)過培養(yǎng)方案的修訂形成山東建筑大學本科專業(yè)學時學分結(jié)構(gòu)表，必修課占比71.1%，選修課28.9%，集中實踐環(huán)節(jié)達到41.5學分，學生可以根據(jù)不同方向進行選修課程，實現(xiàn)個性化發(fā)展，滿足社會不同需求。

結(jié)語

本文以山東建筑大學應用型高校GIS專業(yè)為例，立足于培養(yǎng)技術(shù)能力強、素質(zhì)高、有創(chuàng)新精神的GIS專業(yè)應用型人才，結(jié)合新版培養(yǎng)方案的修訂過程，從培養(yǎng)理念、課程設置、思政建設、實踐環(huán)節(jié)四個方面對GIS專業(yè)培養(yǎng)方案優(yōu)化進行探討。通過對課程思政建設、開發(fā)能力培養(yǎng)、課程開設學期優(yōu)化、課程設置及實踐環(huán)節(jié)等方面進行調(diào)整優(yōu)化，培養(yǎng)目標更加明確，培養(yǎng)途徑也更加清晰，希望對兄弟院校有所借鑒，請各位同行批評指正。