高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程設(shè)置與現(xiàn)狀分析

高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程設(shè)置與現(xiàn)狀分析陳穎彪潘安定夏麗華（廣州大學(xué)理學(xué)院地理系，廣州，510405）摘要：地理信息系統(tǒng)是20世紀80年代在我國興起的一門應(yīng)用技術(shù)和學(xué)科體系，目前在我國得到廣泛的普及和應(yīng)用，現(xiàn)全國已有100余所高校開設(shè)了地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)，本文從GIS專業(yè)的學(xué)科體系及市場對人才的需求為導(dǎo)向出發(fā)，分析了我國重點高校GIS專業(yè)的課程設(shè)置及學(xué)科體系，并以廣州大學(xué)GIS專業(yè)為例，進一步分析探討GIS專業(yè)的課程設(shè)置與廣東省及廣州市經(jīng)濟發(fā)展的良性互動關(guān)系。關(guān)鍵詞：GIS專業(yè)課程設(shè)置學(xué)科體系GIS教育1、前言地理信息系統(tǒng)(GeographicalInformationSystem,簡稱GIS)，是在計算機軟件和硬件支持下，綜合運用地理學(xué)、系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論方法，具有獲取、存貯、管理、傳輸、分析和輸出地理空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，是計算機和信息技術(shù)在地理科學(xué)中運用發(fā)展的產(chǎn)物。自從20世紀60年代問世以來，經(jīng)過不到40年的發(fā)展，已從最初的某些科研部門和專業(yè)人員使用的專業(yè)軟件系統(tǒng)，擴展到政府公共管理、城市規(guī)劃、科學(xué)研究、資源開發(fā)利用、測繪、軍事等各個應(yīng)用領(lǐng)域；其內(nèi)涵從狹義的專業(yè)信息系統(tǒng)，逐步形成一門集計算機科學(xué)、地理科學(xué)、測繪科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)與管理科學(xué)等多門科學(xué)為一體的新興綜合性邊緣學(xué)科——地理信息科學(xué)[1]。特別是進入20世紀90年代以來，隨著IT技術(shù)的發(fā)展和GIS應(yīng)用技術(shù)的驅(qū)動如組件GIS、WebGIS技術(shù)、嵌入式GIS技術(shù)的發(fā)展，使GIS技術(shù)正溶入IT主流，從一個專業(yè)軟件系統(tǒng)向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并成為國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字城市建設(shè)的重要組成部分和關(guān)鍵技術(shù)。據(jù)初步統(tǒng)計估算，目前全球與地理信息系統(tǒng)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，包括硬、軟件和數(shù)據(jù)服務(wù)等在內(nèi)，已經(jīng)超過100多億美元；我國GIS產(chǎn)業(yè)與國外相比相對落后，但目前具有一定市場影響的國產(chǎn)軟件品牌超過20個，國內(nèi)從事地理信息系統(tǒng)服務(wù)的企業(yè)超過500家，國內(nèi)GIS軟件市場占有率達30%，與地理信息系統(tǒng)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已達1000萬美元[2、3]。隨著地理信息系統(tǒng)學(xué)科的快速發(fā)展和社會需求空間的增大，對地理信息系統(tǒng)人才的需求亦不斷增加。1997年教育部對我國高等教育專業(yè)目錄進行修訂，對全國高校本科生部分專業(yè)進行壓縮裁減，但在地理學(xué)下卻新增了地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)[4]，可以授予理學(xué)或工學(xué)學(xué)士學(xué)位。經(jīng)過幾年的探索與實踐，我國高校GIS專業(yè)得到了迅速發(fā)展。目前，已有100多所高校經(jīng)過教育部批準，依托原有的地理學(xué)、測繪工程、地質(zhì)學(xué)、礦山冶金、計算機科學(xué)、環(huán)境學(xué)、農(nóng)林或其它學(xué)科建立了地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)。課程體系與課程設(shè)置是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標和制定培養(yǎng)規(guī)格的中心環(huán)節(jié)，也是教學(xué)計劃的核心內(nèi)容[5]。目前我國地理信息系統(tǒng)教育及其人才培養(yǎng)體系已逐步呈現(xiàn)多元化、層次化和規(guī)?；陌l(fā)展格局，同時大批相關(guān)的碩士點和博士點正在不斷獲準建立，我國地理信息系統(tǒng)教育發(fā)展形勢空前活躍和興旺，面對這種形勢，我國地理信息系統(tǒng)教育如何建立完善的學(xué)科體系、專業(yè)設(shè)置和課程體系，明確人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式等課題都顯得十分的緊迫。2、GIS專業(yè)課程體系分類及對人才的需求當前我國不少高校開始按寬口徑招生，學(xué)生初進學(xué)校時寬口徑培養(yǎng)，在高年級分流，學(xué)習(xí)GIS專業(yè)課程，隨著這種新模式的推廣，如何適應(yīng)前期加強公共基礎(chǔ)，后期按人才市場需求及個性化發(fā)展來設(shè)置GIS專業(yè)核心課程，是一個急待解決的問題。目前，GIS專業(yè)課程體系主要由公共必修課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課等幾部分組成。第一類為公共必修課：它是教育部對全國普通高等學(xué)校所指定的必修課。課程設(shè)置包括政治理論、外語、體育、高等數(shù)學(xué)和計算機基礎(chǔ)等課程。公共課雖然不一定同GIS專業(yè)有直接聯(lián)系，但它是培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展人才，為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)提供方法論的不可缺少的課程。第二類為專業(yè)基礎(chǔ)課：它是指與GIS專業(yè)知識、技能直接聯(lián)系的基礎(chǔ)課程，課程設(shè)置的目的是為大學(xué)生掌握本專業(yè)知識和技能打好基礎(chǔ)，增強學(xué)生適應(yīng)性。對于GIS專業(yè)的學(xué)生來說，它主要包括三類基礎(chǔ)：第一類為地學(xué)基礎(chǔ)課程，如：自然地理學(xué)、經(jīng)濟地理學(xué)、城市與區(qū)域規(guī)劃等傳統(tǒng)的地理學(xué)課程；第二類以計算機課程為主，包括：操作系統(tǒng)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、計算機圖形學(xué)等；第三類為學(xué)習(xí)本專業(yè)所需要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，如高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計、計算數(shù)學(xué)等。第三類為專業(yè)課程：這類課程主要為培養(yǎng)GIS專業(yè)人才而設(shè)置。從其重要性看，專業(yè)課程又分為必修課和選修課。專業(yè)性必修課是指GIS專業(yè)必須學(xué)習(xí)掌握的課程。此類課程是培養(yǎng)GIS專業(yè)人才的保證。通常GIS專業(yè)必修課僅有幾門。專業(yè)選修課是指GIS專業(yè)的學(xué)生根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)要求與自己的需要有選擇地學(xué)習(xí)的課程。它有利于GIS專業(yè)學(xué)生拓寬專業(yè)知識面與GIS應(yīng)用技能，并為發(fā)展特定方向的研究能力奠定基礎(chǔ)。在地理信息系統(tǒng)專業(yè)未來對人才的需求來看，主要應(yīng)包括以下三個層次：2.1學(xué)科發(fā)展與理論人才地理信息系統(tǒng)是集地理學(xué)、計算機科學(xué)、測繪學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科于一體的新興邊緣學(xué)科，因此具有多學(xué)科交叉的顯著特征。正是由于這些傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合，形成GIS的獨特理論基礎(chǔ)、知識結(jié)構(gòu)、技術(shù)體系，以及功能特征，成為當代科學(xué)的前沿和一個跨學(xué)科的科學(xué)領(lǐng)域。而空間數(shù)據(jù)和空間分析正是GIS的核心，地理學(xué)作為GIS的理論依托，為GIS空間數(shù)據(jù)建模和引導(dǎo)空間分析提供了理論、方法和思路。鑒于地理信息科學(xué)的復(fù)雜性，在GIS教育和人才培養(yǎng)中，必須體現(xiàn)GIS學(xué)科發(fā)展的交叉性、前沿性和實踐性等重要特征，才能更好的發(fā)展GIS學(xué)科和理論，因而培養(yǎng)地理信息系統(tǒng)理論人才，是地理信息系統(tǒng)教育的重要方面之一[1]。2.2地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化與軟件人才我國的地理信息產(chǎn)業(yè)起步于20世紀80年代，進入90年代以后，在國家大力支持和各個行業(yè)部門共同努力下，國產(chǎn)GIS軟件的數(shù)量、質(zhì)量和規(guī)模，都有較大的發(fā)展，并初步形成了多個地理信息產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用隊伍與多個營銷地理信息產(chǎn)品的公司?！熬盼濉逼陂g，國家將“國產(chǎn)地理信息系統(tǒng)軟件的開發(fā)與商品化”列入“重中之重”科技攻關(guān)計劃，并采取了擇優(yōu)支持、滾動發(fā)展的原則，通過每年的軟件測評，對優(yōu)秀軟件予以滾動支持，極大的促進了我國地理信息系統(tǒng)軟件和地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同樣地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然帶來人才的巨大需求，但目前我國還沒有形成完善的地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)人才的培養(yǎng)體系，因而，開發(fā)人才不穩(wěn)定在一定程度上限制了我國地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，盡快培養(yǎng)具有地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識的軟件開發(fā)人才，已經(jīng)成為我國地理信息系統(tǒng)人才培養(yǎng)的當務(wù)之急。2.3應(yīng)用驅(qū)動與應(yīng)用人才隨著20世紀80年代中期微機逐步在中國許多部門使用，地理信息系統(tǒng)也逐步由工作站向微機擴展，這為地理信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。在此之后，我國不少行業(yè)和研究領(lǐng)域開始應(yīng)用地理信息系統(tǒng)來解決科研與生產(chǎn)建設(shè)中的實際問題。應(yīng)用的驅(qū)動，迫切需要一大批既掌握地理信息系統(tǒng)技術(shù)，又有專業(yè)知識的復(fù)合型人才。3、我國高校GIS專業(yè)的課程設(shè)置分析根據(jù)GIS專業(yè)課程體系及其分類，本文以全國重點高校、綜合性大學(xué)、理工科院校、師范院校GIS專業(yè)的課程設(shè)置為分析對象，主要集中討論分析GIS專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的設(shè)置，課程體系主要分為地理學(xué)、計算機科學(xué)、攝影測量與遙感、地理信息系統(tǒng)4個課程組，具體課程設(shè)置內(nèi)容見表1[5]。表1我國部分高校GIS專業(yè)課程設(shè)置學(xué)校與院系名稱GIS專業(yè)設(shè)置的主要課程名稱北京大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所地球科學(xué)概論、環(huán)境與生態(tài)科學(xué)、城市與區(qū)域科學(xué)、地理科學(xué)概論、地學(xué)數(shù)學(xué)模型算法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計語言、計算概論、計算機圖形學(xué)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫概論、軟件工程原理測量與地圖學(xué)、遙感概論、遙感應(yīng)用、遙感數(shù)字圖像處理、遙感圖像處理實驗、導(dǎo)航與通訊基礎(chǔ)GIS概論、GIS設(shè)計和應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與WebGIS、GIS工程、數(shù)字地形基礎(chǔ)、數(shù)字地球武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院地理信息科學(xué)系自然地理學(xué)、地貌學(xué)數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機圖形學(xué)數(shù)字測圖原理與方法、攝影測量學(xué)、測繪學(xué)概論、遙感技術(shù)與應(yīng)用、地圖投影與變換、地圖設(shè)計與編繪、數(shù)字地圖制圖原理地理信息系統(tǒng)原理、GIS設(shè)計與應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)北京師范大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)系資源與環(huán)境學(xué)導(dǎo)論、地質(zhì)學(xué)與地邈學(xué)、氣象學(xué)與氣候?qū)W、環(huán)境學(xué)、植物地理學(xué)、人文地理學(xué)、地理統(tǒng)計、地理文獻閱讀與寫作、測量與地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算方法、數(shù)據(jù)庫概論、計算機圖形學(xué)遙感概論、圖像理解與分析、數(shù)字圖像處理、資源與環(huán)境遙感、定量遙感、3S應(yīng)用地理信息系統(tǒng)原理、GIS軟件分析、高級GIS專題、數(shù)字地面模型中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院自然地理學(xué)、地圖概論計算機組成原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、計算機圖形學(xué)、圖形工程學(xué)、空間數(shù)據(jù)庫遙感圖像處理地理信息系統(tǒng)概論、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)等通過對表1數(shù)據(jù)進行分析，我們可以看出以下特點：（1）不同院校GIS專業(yè)課程設(shè)置突出了自身的特色和優(yōu)勢，與GIS專業(yè)所依托學(xué)校原有的專業(yè)及學(xué)科發(fā)展方向具有緊密聯(lián)系，這里我們以比較典型的4所大學(xué)GIS專業(yè)的課程設(shè)置進行分析。北京大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所，其研究領(lǐng)域在遙感和GIS方面在全國高校中處于領(lǐng)先地位，同時傳統(tǒng)的地理學(xué)研究在全國也是最好的，近年來在與計算機技術(shù)結(jié)合進行GIS工程實踐與軟件開發(fā)上也做了大量的工作，因此課程設(shè)置在地理學(xué)、計算機科學(xué)、攝影測量與遙感、地理信息系統(tǒng)，課程設(shè)置比為5：6：6：6，處于均衡發(fā)展狀態(tài)。武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院地理信息科學(xué)系是從原武漢測繪科技大學(xué)合并后而成立的新學(xué)院，主要人員為原武漢測繪科技大學(xué)教師，而武漢測繪科技大學(xué)是我國在測繪科學(xué)領(lǐng)域最具權(quán)威的學(xué)術(shù)機構(gòu)，所以在課程設(shè)置上攝影測量與遙感課程達7門，突出了原有的辦學(xué)特點，計算機科學(xué)與地理信息系統(tǒng)課程分別為3門，而傳統(tǒng)地理學(xué)課程只開設(shè)2門。北京師范大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)系GIS專業(yè)是在原地理系基礎(chǔ)上組建的，其傳統(tǒng)的研究學(xué)科強項是地理學(xué)，同時在遙感基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究處于全國領(lǐng)先水平，因此在課程設(shè)計上重點突出了傳統(tǒng)地理學(xué)在GIS專業(yè)上的優(yōu)勢，其開設(shè)的地理學(xué)課程為9門，攝影測量與遙感為6門，而計算機科學(xué)與地理信息系統(tǒng)分別是4門課程。中國地質(zhì)大學(xué)是一所工科院校，早在80年代就開發(fā)了計算機制圖軟件MAPCAD，用于地質(zhì)圖的繪制，之后隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，開發(fā)了大型地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺MAPGIS，其市場份額處于國產(chǎn)GIS軟件中領(lǐng)先地位，所以在課程設(shè)置上計算機課程所占的比重最大達50%以上，主干課程達7門，而地理學(xué)為2門，攝影測量與遙感為1門，地理信息系統(tǒng)為2門，突出工科院校的工程實用技能訓(xùn)練（圖1）。圖1我國4所高校GIS專業(yè)課程設(shè)置對比綜合上述分析我們可以看出，在北京大學(xué)這種各學(xué)科都比較強的學(xué)校，GIS專業(yè)開設(shè)的課程比較均衡，而在測繪類院校中如武漢大學(xué)（原武測部分），開設(shè)課程側(cè)重于攝影測量與遙感專業(yè)，而在師范院校，一般是由地理系承辦GIS專業(yè)，在課程設(shè)置上突出了地理科學(xué)的學(xué)科優(yōu)勢，而在工科院校以中國地質(zhì)大學(xué)為代表，則突出了計算機科學(xué)在GIS專業(yè)中的優(yōu)勢地位。（2）GIS和遙感課程得到重視。雖然各高校課程設(shè)計上根據(jù)各學(xué)校的辦學(xué)特點和學(xué)科特色在專業(yè)設(shè)置上有所差別，但對地理信息系統(tǒng)和遙感的專業(yè)課程都十分重視，幾乎所有的高校都開設(shè)了《遙感概論》、《遙感數(shù)字圖像處理》課程，少數(shù)院系開設(shè)了《圖像理解與分析》、《攝影測量》等課程，在GIS專業(yè)課程中都突出GIS軟件應(yīng)用、設(shè)計與開發(fā)的課程學(xué)習(xí)，進一步與市場接軌。在計算機課程設(shè)計上，突出《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》、《計算機程序設(shè)計》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等課程的學(xué)習(xí)，因為這些課程是學(xué)生畢業(yè)后從事GIS相關(guān)的工程開發(fā)與應(yīng)用實踐的主要課程。4、廣州大學(xué)GIS專業(yè)的課程設(shè)置及就業(yè)市場分析針對上述重點高校的課程設(shè)計特點，筆者認為在課程設(shè)計上要力爭突出廣東地區(qū)高校辦學(xué)特點，并與廣東整體經(jīng)濟發(fā)展形勢相適應(yīng)，辦出特色，辦出水平。當前廣州地區(qū)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，軟件產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值列居全國第2位，僅天河軟件園區(qū)軟件企業(yè)就達920家，年產(chǎn)值超過100億元，而我國目前軟件工程師及相關(guān)的軟件高級應(yīng)用人員大量缺乏，這為GIS專業(yè)畢業(yè)生在IT企業(yè)就職，從事與空間信息產(chǎn)業(yè)相關(guān)的行業(yè)和部門就業(yè)，提供了廣闊的發(fā)展空間；此外廣東地區(qū)學(xué)生的特點是動手能力強，對感性東西認識深刻，學(xué)習(xí)目標明確，這樣可多開設(shè)一些計算機圖形圖像處理的課程，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，目前廣州大學(xué)GIS專業(yè)開設(shè)的主要課程如表2所示。表2廣州大學(xué)GIS專業(yè)部分課程設(shè)置課程組GIS專業(yè)設(shè)置課程名稱地理學(xué)自然地理學(xué)、經(jīng)濟地理學(xué)、人文地理學(xué)計算機科學(xué)數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、操作系統(tǒng)、VC++編程技術(shù)、VB程序設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機圖象處理、計算機網(wǎng)絡(luò)攝影測量與遙感地圖學(xué)、遙感概論、測量學(xué)、遙感數(shù)字圖象處理地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)原理、GIS軟件應(yīng)用與空間分析方法、GIS設(shè)計與開發(fā)、GIS項目組織及工程實踐、地圖編制與設(shè)計從GIS專業(yè)的辦學(xué)實際情況來看，廣州大學(xué)GIS專業(yè)還沒有碩士學(xué)位點，培養(yǎng)的人才應(yīng)以社會所需的應(yīng)用驅(qū)動型人才和地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化人才為主，學(xué)生畢業(yè)后從事與空間信息有關(guān)的產(chǎn)業(yè)和行業(yè)就業(yè)，因而在GIS專業(yè)相關(guān)課程設(shè)置上，以計算機科學(xué)所開專業(yè)課程數(shù)目最多，達到8門，地理信息系統(tǒng)為5門，攝影測量與遙感專業(yè)課程為4門，地理學(xué)專業(yè)為3門，這與當前廣東省及廣州市對IT技術(shù)型及應(yīng)用人才的需求是一致，符合當前市場的需求，同時對地理信息系統(tǒng)與攝影測量與遙感專業(yè)課程基本持平，反映了在未來工作中地理信息系統(tǒng)和遙感都應(yīng)是該專業(yè)學(xué)生必備的應(yīng)有基礎(chǔ)工具，同時對傳統(tǒng)的地理學(xué)課程如自然地理、經(jīng)濟地理、人文地理作為對學(xué)生全面的知識掌握也起到很大的推動作用，總體感覺課程設(shè)置能滿足學(xué)生的就業(yè)需求和實際工作中的需要。5、參考文獻[1]王平、劉慧平等.中國地理信息系統(tǒng)教育現(xiàn)狀分析與政策建議[J].地理信息世界，2003（4）：7-12[2]朱曉華，閭國年.地理信息系統(tǒng)技術(shù)在我國的應(yīng)用與存在的問題[J].高技術(shù)，2001（5）：37-59[3]景貴飛.當前網(wǎng)絡(luò)空間信息技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求分析和建議[J].地理信息世界，2003（6）：5-11[4]中華人民共和國教育部.關(guān)于印發(fā)“普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄”（1998年頒布）等文件的通知[Z].29/wreports/index.htm,1998-07-06[5]秦其明.中國高校GIS專業(yè)核心課程設(shè)置問題的探討.地理信息世界，2003（4）：1-7ActualityAnalysisandCourseSetupofGISMajorinUniversityYingbiaoChenAndingPanLihuaXia（GeographyDepartmentofGuangzhouUniversity,Guangzhou,510405）Abstract:GeographyInformationSystem(GIS)isanewtechnologyandsubjectarchitecturearisingfrom80yearsinthe20thcenturyandithaswide