時間：2023-05-30 10:06:28
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地理信息科學專業培養方案，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：GIS專業；核心課程體系；創新型人才培養方案
作者簡介：郭恒亮（1971-），男，河南商丘人，鄭州大學水利與環境學院，副教授；駱亞波（1977-），男，湖南郴州人，鄭州大學水利與環境學院，講師。（河南 鄭州 450001）
基金項目：本文系河南省教育科學“十二五”規劃課題（課題編號：[2011]-JKGHAD-0230）、鄭州大學教研項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0114-02
一、研究意義
自從地理信息系統（Geographic Information Systems，簡稱GIS）專業誕生以來，社會對地理信息技術的要求不斷增長，地理信息技術應用多種多樣，GIS技術和應用得到了極大的發展。地理信息系統已經發展成為一個內容豐富的地理信息科學和技術的知識領域，包括地理信息科學、地理信息技術和地理信息科學技術應用三個相互關聯的子領域。其中，地理信息科學是研究地理信息的本質以及如何將地理信息技術應用的問題，主要基于地理學科，運用哲學、心理學、數學、統計學、計算機科學和其他領域的知識和方法進行研究。地理信息技術是專門用于處理地理數據的信息技術，使用范圍廣泛，涉及數據獲取、數據存儲和操作、數據分析，以及數據的顯示和輸出。
目前有500多所高等院校開設了GIS專業和相關的課程，已培養了一大批各個層次的GIS人才，為我國的高科技事業做出了重大貢獻，清華、北大、武大、浙大、南大、北師大等國內著名高校，都開設了地理信息系統相關專業。在河南，鄭州大學、河南大學等10所高校有GIS專業。就GIS專業的教學水平以及畢業生的質量來講，河南省處于全國中下游水平。因而，大力提升地理信息科學的教學與科研水平，加強學科建設，優化課程體系，對于高校資源配置、豐富GIS專業人才結構層次、提高GIS人才水平、推動中原崛起以及完善地理信息學科體系、促進我省向全國一流高校發展都具有重大意義。
我國各高校開設的GIS專業中，所依托的專業各種各樣，有測繪類、地理類、管理類、計算機類、環境類、水利類、建筑類等，一方面說明GIS的應用廣泛，另一方面也給課程體系的制訂提出了問題。在查閱大量培養方案后發現，所有高校GIS專業中的課程體系，沒有任何兩個院校完全一樣，這就給GIS專業的學生帶來很多疑問，也給學生進一步深造（考研、考博）帶來了麻煩。基于此問題的出現，本課題考慮用“平臺+模塊+課程群”的模式進行解決，主要解決了GIS專業核心課程的問題，同時體現各高校的特點，為各高校的GIS專業核心課程體系的制訂和創新型人才培養方案的制訂提供模板和借鑒，因此本課題具有很高的研究價值。
針對我國GIS高等教育的大背景和鄭州大學（以下簡稱“我校”）GIS專業學科背景的實際情況，結合前一段水環學院新的教學改革方案研討與實施的情況以及筆者多年來的教學經驗，就跨學科GIS專業課程體系改革的指導思想、培養方案制訂、課程體系配置、跨學科內容的優化與整合、專業教學環境的優化提升和教學方法等方面進行較為深入的研究。立足我校，面向全省，覆蓋全國，為高校GIS學科核心課程體系的改革和創新型人才培養方案的制訂提供借鑒和指導意義。
二、現狀分析
就其學科而言，它是地理學、計算機科學、測繪科學、空間科學、信息科學、管理科學為一體的新興的邊緣和交叉學科，它的學科發展與高校GIS教育息息相關，培養學生質量如何與高校課程體系的優化有直接的關系。
隨著GIS理論、技術方法的進步和社會需求的不斷拓廣，GIS的應用早已滲透到人類生活的方方面面。到目前為止，GIS從最初的資源管理和土地規劃到幾乎所有與空間信息相關的領域，如商業、國防、電信、教育、工程、環境、政府、衛生、資源交通等，取得了明顯的經濟效益和社會效益。GIS綜合性很強，需要很多其他學科知識作為基礎。因此，高校GIS專業的人才培養 不應再是單一型，應以培養創新型人才為目標，要求學生不僅要有堅實的理論基礎、良好的專業素質、寬闊的知識及對整個GIS有全面的了解，而且要盡可能多地了解相關學科和交叉學科。
目前我國GIS產業不斷發展壯大，從業人員已經超過40萬人，產業規模已經超過1000億元，這是對行業內包括遙感、GIS、全球定位技術等在內的地理信息工業的一種廣義的理解。社會對GIS技術和應用的需求日益增加，GIS科學和技術日益發展，學科日益成熟，原有的知識體系已經遠遠不能適應社會以及GIS科學和技術的發展要求，急需建立新的GIS專業核心課程體系和新的人才培養方案。
在國外早就開始了GIS核心課程體系的建立，1994年成立的UCGIS，一直致力于支持地理信息科學研究團體的工作，通過GIS的開發促進GIS教育界更廣泛的共識和更加高效的工作。1998年成立了GIS模板課程工作組，2003年工作組了稻草人版報告，提出了核心體系的初步方案和人才培養模式，隨后經過不斷的探討、修改，最終于2006年正式。地理信息科學與技術核心知識體系的工作和高校人才培養方案才開始逐步展開，逐步深入。
在國內相關人士和高校有關專家也在關注GIS核心課程體系和創新型人才方案的培養。北京大學遙感和地理信息研究所鄔倫教授、美國東密西根大學地理系主任、地理研究所所長謝一春教授的積極促動下，翻譯完成了《地理信息科學與技術知識體系2006》。此后，GIS學術會議上展開了GIS核心課程體系和人才培養方案的探討。2006年、2008年兩屆高校GIS論壇上也提出了GIS核心課程體系和人才培養方案建立的探討，直到2010年第三屆高校論壇上“關于組建GIS核心課程體系與人才培養方案”的倡議書，著手建立全新的GIS核心課程體系和新的人才培養方案。到現在為止，在GIS核心課程體系和人才培養方案方面還沒有真正實現統一。本研究基于我國目前的現狀，根據鄭州大學GIS專業10多年來的教學研究情況提出了本課題研究，力爭為我校GIS教育，乃至全國GIS教育的發展提供范例。
三、建設內容
以人才培養模式改革為基本出發點，對核心課程體系優化配置、基于人才培養模式的創新型教學環境構建、課程體系教學團隊和教學方法四大主題進行深入研究與實施。借鑒國內外創新人才培養的理念，從我校的實際出發，進一步明確GIS專業人才培養模式的改革思路；研究制訂多種人才模式的培養方案，明確各種人才對知識、能力和素質的要求；另外結合國家與河南省政策，重點培養創業型GIS人才。建設內容如圖1所示。
1.以培養多種人才模式為目標，構建核心課程體系
堅持教學內容和課程體系整體優化的原則，根據GIS專業的特點制訂培養具有理論分析、GIS工程應用、GIS軟件開發等類型的人才培養方案。按照平臺加模塊的方式設計課程教學計劃，靈活設置專業方向，增加選修課比例。同時應培養學生的創業意識和創業知識重點培養創業型GIS人才；按照基礎實踐、專業實踐、綜合實踐和創業實踐的方式設計實踐教學體系，重點在于建立校內實驗教學平臺、科技示范園區實踐創新平臺和社會生產創業平臺。具體目標由原來的“公共課、專業基礎課和專業課”體系，優化為“平臺+模塊+課程群”體系，并對諸多課程進行了整合和優化，包括GIS跨學科內容的整合與優化。GIS專業不是與相關學科若干課程的疊加，應該是在信息科技背景下的有機整合，培養學生利用地理空間思維和GIS方法解決問題的能力，構建統一的核心課程體系。
2.構建創新型人才培養的教學環境
從理論分析、GIS工程應用、GIS軟件開發的三種人才培養模式出發，加強“校內教學基地――校外教學基地――企業實踐基地”的創新型教學環境，進行“三階段培養”的人才培養，將校內GIS、數學、計算機等本科專業的理論基礎進行整合，發展課程體系的基礎平臺。另外將多工程專業實驗室進行整合，組成專業實驗平臺，負責校內實驗教學、科學研究及對外開放等服務功能；加大校外基地建設，包括野外測量實驗等校外教學實驗基地，強化實踐教學，不斷提高教學水平和教學質量的實際理解，建立企業實踐基地，開展科學研究活動，培養學生的創業精神。或通過校企合作，解決資金投入與發展的瓶頸問題，提供教學資源、派遣與培養師資、基地實訓、企業實習與就業等完整的人才培養鏈。
3.注重教學團隊建設
以學校實習本科生導師制為契機，組建適合本專業發展的教學團隊，以培養高素質的GIS綜合人才作為目標。教學團隊以教學專家、科研專家、企業專家為核心，由專業帶頭人、骨干教師、合格教師呈梯隊，由課程負責人、主講教師、助理講師呈梯隊組建課程教學團隊，使老、中、青年教師，企業教師和學校教師，高學歷教師和其他學歷教師互相學習，互為補充，完善GIS教學團隊的組成結構。具體目標應是形成一支以教授負責為主，并按一定比例配備輔導教師和實驗教師的教師專家，滿足結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的特點；為培養學生研究創新能力，應形成一支以科研能力較強的專家進行科研等方面的教導；最后，尋求相關GIS企業的高端人才形成企業專家。
4.強化教學方法研究
采用“學生導向”的辦法加強GIS教學方法和手段的建設，即課程教學方面主要以啟發為主的教學模式，著重培養學生的自我思考和團隊合作精神，鼓勵建立長期的本科生導師制，并吸取國外相關的先進教學理念。同時發揚教學團隊的優勢發展精品課程和優秀課程能夠體現現代教育教學思想，能夠促進學生全面素質的發展，改革學校育人環境，有利于帶動高等教育教學改革。使用先進的教學方法和手段，相關的教學大綱、教案、習題、實驗指導、參考文獻目錄等要上網并免費開放，實現優質教學資源共享。
四、擬解決的關鍵問題
1.核心課程不統一的問題
地理信息專業屬于多學科交叉性，交叉的學科差距大，知識點分散，涉及課程多且繁雜，開設課程五花八門，核心課程也不統一，給學生和教師帶來很大的疑惑，特別是學生考研、考博中帶來了很大麻煩，本研究力圖從地理信息專業的學科與技術特性，建立即符合教育基本規律，又能體現專業特色的核心課程體系。
2.核心課程應具有的教學內容
本專業知識更新快，新理論、新方法層出不窮，所以核心課程的教學內容存在著“夯實基礎”與“緊跟前沿”的矛盾，核心課程的教學內容對知識單元的取舍、知識點的覆蓋等要有前瞻性和基礎性。由于應用領域的廣泛性，核心課程的知識體系應具有普適性、可操作性。
3.人才培養方案中如何體現創新性
地理信息系統專業從誕生到現在，就不斷在創新，其應用領域由原來單一的資源和土地利用，到現在應用到國民經濟的各個行業，其技術和方法不斷在創新，創新是GIS專業的靈魂。GIS專業人才培養方案如何體現學生的創新性，是一個難題。本研究從人才培養方案的制訂中打破原來方案的禁錮，提出以“校內教學基地――校外教學基地――企業實踐基地”構建創新型教學環境，改革GIS理論教學模式，加強學生創新意識，強化實驗教學，提高學生動手能力與創新精神，以項目為驅動，提高學生的實踐能力和創新性，把創新學分（10個）作為學生的必修學分。
五、實施方法
研究方法主要是利用調查分析法、基于SWOT（優缺點及機會與威脅）與層次分析方法。
第一，調研分析方法。本課題首先對國內外GIS專業現有的課程體系、人才培養方案、教學方法、團隊建設等情況進行充分調研基礎上，了解其他高校和研究機構的情況，比較分析其是否具有合理性，取其精華，去其糟粕。
第二，問卷調查法。制作調查問卷，在課程設置、培養方式、創新方法等方面進行問卷調查，問卷發放人員主要包括高校GIS專業教師、研究人員、開發企業、使用單位、畢業學生、在讀學生、社會人員等，通過問卷方式了解學生最需要哪些課程，教師最注重哪些方法、社會最需要哪方面人才、企業最喜歡有什么樣才能的學生。
第三，應用SWOT分析與層次分析方法進行課程體系配置的優化。SWOT分析法即態勢分析法，SWOT四個英文字母分別代表：優勢（S，Strength）、劣勢（W，Weakness）、機會（O，Opportunity）、威脅（T，Threat），SWOT分析法被用于企業戰略制訂、競爭對手分析等場合。將該方法用于GIS課程體系優化配置，有助于學院將內部優勢與外部機遇有機結合，趨利避害，或變內部劣勢為優勢，變外部威脅為機遇。另外，進行定量化研究，分析不同課程體系優化配置后的效果，應用層次分析方法確定多種因子權重，從而更有效地進行GIS課程體系優化。
六、結束語
構建GIS專業的核心課程體系和制訂創新型人才培養方案。從核心課程體系的構建、課程體系優化配置、基于人才培養模式的創新型教學環境構建、課程體系教學團隊和教學方法研究五大方面進行深入研究與實施。保證多樣化的課程群能反映各學科背景下的特色，課程體系注重培養學生基礎、技術與能力，分層次，重個性，面向產業、市場和社會，增強學生的就業能力和進一步深造的創新能力，使各高校GIS專業有一個統一的核心課程體系和符合本學校的創新型人才培養方案。
參考文獻：
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實踐教學在地理信息科學專業整個教學工作中占有十分重要的位置。通過各類課程實驗、課程設計、實習、科技活動等實踐教學途徑，構建較為完善的實踐教學體系，強化地理信息科學專業學生的應用能力。
1.GIS數據采集與獲取能力培養
（1）地形測量與數字成圖實習。地形測量與數字成圖實習在第三學期開設，時間為4周。實習的主要內容為大比例尺地形圖測繪練習，通過實習使學生熟練掌握全站儀、紅外測距儀、DS3水準儀、DJ6經緯儀的使用，掌握小地區控制測量的實施、地物地貌的測繪方法及利用電子平板進行數字地形圖成圖的基本技能，使學生熟練掌握地形測量各種儀器、工具的操作和使用方法；熟悉數字測圖的全過程，掌握地形測量的測、算、繪技能。（2）攝影測量實習。攝影測量實習在第五學期開設，時間為2周。實習的主要內容包括基于ASTER制作三維地形場景、基于SPOT異軌影像和航空像片制作三維地形場景，讓學生掌握PCI、ENVI、ARCGIS軟件的應用等能力。（3）房產與地籍測量實習。房產與地籍測量實習在第六學期開設，時間為1周。實習的主要內容為房地產分幅圖編繪、界址點測量與宗地面積計算以及房產面積測算，使學生了解房產與地籍測量的內容和工作流程。（4）GPS測量實習。GPS測量實習在第六學期開設，時間為1周。實習內容包括技術設計書的編寫、選點及標志埋設、外業觀測、內業解算，使學生掌握GPS衛星定位技術的基本原理、GPS接收機的基本操作知識，能夠利用GPS接收機進行實際作業，并能夠比較熟練地運用隨機軟件和網平差軟件進行GPS測量數據的處理與分析。（5）遙感原理與應用實習。遙感原理與應用實習在第六學期開設，時間為2周。實習針對一個具體的生產項目，按照遙感圖像處理規范完成遙感圖像的預處理、遙感圖像的增強處理、遙感圖像的分類、遙感成圖等工作，讓學生掌握ENVI軟件應用能力。（6）控制測量與工程測量實習。控制測量與工程測量實習在第七學期開設，時間為3周。實習的主要內容為控制測量野外作業的基本技能訓練，三、四等控制測量作業訓練，等級導線的作業訓練，GPS作業訓練，使學生熟悉控制測量外業觀測的基本技能和內業數據處理的方法與工程測量的基本方法。
2.GIS軟件操作與應用能力培養
（1）城市規劃原理課程設計。城市規劃原理課程設計在第二學期開設，時間為2周。課程設計內容為居住區詳細規劃設計，主要包含居住區道路、住宅、公建及綠化的具體平面布置情況。采用需求調研、方案構思、方案完善修改和機房上機相結合的方式，最終完成規劃平面圖和戶型平面2張圖紙。（2）GIS基礎實習。GIS基礎實習在第四學期開設，時間為4周。實習內容包括ArcGIS軟件的應用實習（地圖矢量化、市級行政區劃圖制作、空間分析、數據轉換及3D數據集成）以及MapGISk9的應用實習（校正影像圖、地形圖繪制、地形圖編輯、地形圖圖幅入庫），通過實習使學生熟練掌握GIS軟件主要模塊的使用。（3）城市GIS實習。城市GIS實習在第六學期開設，時間為2周。實習內容包括野外調查（實地調查獲取益陽市基礎地理城市數據庫所需的基礎地理圖件）和室內作業（建立基于GEODATABASE益陽市基礎地理城市數據庫、建立局部三維場景），使學生掌握城市GIS項目開發與管理的基本技能。
3.GIS設計與開發能力培養
（1）數據庫原理課程設計。數據庫原理課程設計在第三學期開設，時間為2周。課程設計共分八個項目，分別是學生管理系統、圖書館管理信息系統、賓館管理信息系統等。學生組成項目組，根據任務分組采用需求調研和機房上機相結合的方式，設計并實現基于數據庫的管理信息系統的各項功能。（2）數據結構課程設計。數據結構課程設計在第四學期開設，時間為2周。課程設計內容根據指導老師給定的數據結構設計題目進行選擇，通過數據結構綜合設計使學生能將所學的GIS理論、GIS軟件、GIS應用等進行綜合整理。（3）面向對象程序設計課程設計。面向對象程序設計課程設計在第五學期開設，時間為2周。課程設計內容包括圖書管理信息系統和學籍管理信息系統的設計和實現，五人一個小組，選擇一個題目，學生按照軟件過程的各個環節進行系統分析、設計、實現、集成、測試，鍛煉學生項目實施的能力。（4）WEBGIS實習。WEBGIS實習在第五學期開設，時間為3周。實習內容包括基于Web的管理信息系統實現以及ArcGISserverwebadf的應用，使得學生掌握WebGIS開發平臺及網站設計的基本流程，具有一定的WebGIS開發能力。（5）軟件工程實習。軟件工程實習在第六學期開設，時間為2周。實習包括完成軟件的需求分析、總體設計、詳細設計、原型軟件設計與實現、軟件測試、提交等內容，使得學生掌握GIS軟件設計、編程、測試及維護的實用技術方法，按照GIS軟件工程的要求進行實際軟件項目的開發。（6）GIS二次開發實習。GIS二次開發實習在第七學期開設，時間為3周。實習內容為運用所學知識采用接口編程的技術和軟件開發的思維方式開發一個管理信息系統或其他應用系統，系統內容結合生產單位的具體實踐。培養學生綜合利用C#和ArcEngine進行GIS二次的能力，加強接口的運用及學生對GIS二次開發方法的初步認識，提高軟件系統分析能力和程序文檔建立、歸納總結的能力。
4.綜合能力培養
（1）GIS專業綜合實訓。GIS專業綜合實訓在第八學期開設，時間為8周。實訓包括：實訓一（2周）以益陽市內地形的測量數據為基礎，完成1∶500地形圖的編繪。實訓二（2周）以湖南城市學院新校區和朝陽校區的測量數據為基礎資料，要求把新舊兩個校區數據（CASS數據）轉換為MAPGIS數據，同時導出其屬性，然后在MAPGIS的屬性庫管理和圖形庫管理中進行入庫管理。實訓三（4周）運用GIS軟件工程思想對數字校園進行需求分析、總體設計、詳細設計、開發并實現。實訓以應用生產實際過程中的幾個綜合實踐為素材，培養學生GIS綜合應用能力和技巧。（2）畢業設計。畢業設計在第八學期開設，時間為12周。畢業設計采取由教師出題，學生根據自己的愛好選擇相關題目再由教師根據題目的難度、學生的水平及其他情況綜合評判選擇合適學生的模式。畢業設計以個人為單位，教研室老師邀請生產單位技術人員一起擔任畢業設計指導老師，對于由生產單位技術人員擔任指導老師的學生，可前往生產單位開展畢業設計。畢業設計評分綜合導師評分、評議員評分和答辯委員會評分。（3）崗位實習。崗位實習在第七、八學期開設，聯系公司和單位，推薦優秀學生進入GIS公司實習，具體時間視實習生工作情況最終確定。通過崗位實踐，讓學生近距離接觸GIS行業的生產應用，能夠幫助他們了解社會對GIS人才知識、能力素質的要求，提高今后學習的針對性和有效性，培養學生吃苦耐勞、愛崗敬業的職業素養以及團隊協作能力、人際交往能力。（4）GIS活動與資格認證。GIS活動與資格認證在各學期分散開展。聯合生產公司合作舉辦各種GIS活動，組織學生參加GIS類競賽和資格認證，讓學生了解GIS前沿技術、應用前景和最新發展動態，增長見識，開拓視野，培養學生專業意識和自信心，同時在競賽中和資格認證中鍛煉實踐能力，使得他們更具有就業競爭力。
二、結語
關鍵詞：專業規范；高師；課程體系；實踐教學
高等師范院校的地理科學專業是一個傳統專業，改革開放30多年來人才培養模式幾無變化。但目前面臨新形勢，其一，教育部頒布了中學教師標準，賦予教師及教育新的內涵；其二，地理科學專業規范幾經討論已形成共識并試行，對地理科學專業的課程體系、實踐體系設置、專業素質、特色辦學進行了規范；其三，中學全面實施素質教育對專業教師也提出了新要求[1，2]。高師地理科學專業人才培養必須進行改革，才能有效提升人才培養質量，適應國家經濟社會發展對地理科學專業人才和基礎教育人才的需求。本文以地方高師中具有代表性的重慶師范大學為例，剖析地理科學類專業人才培養存在的問題，探討新形勢下地理科學專業人才職業關鍵能力、課程體系優化設置、實踐創新能力培養、特色辦學等問題。
一、地理科學類專業人才培養存在的問題
1.通識教育與專業素能培養協調問題
通識教育是建立在各個知識大類基礎上，以培養學生能力和提升學生綜合素質為主導的教育體系，在傳統的以專業技能為導向的教育思維中，忽視通識教育傾向明顯。實際上，在信息爆炸和科技快速發展的今天，教授學生掌握專業基本原理、概念和應用知識點固然重要，但在有限的教學時間、教學條件和學校教學環境下，不可能完備地將所有地理教學與科研及管理可能用到的專業知識教授給學生，專業培養更應該突出對學生發現、分析和解決問題的素能培養，這正是通識教育致力達到的目標。因此，從培養方案制定出發，對地理科學類專業的通識教育和專業通識教育進行改革研究是人才培養體系改革的重要一環。
2.地理科學類專業平臺課程優化問題
依據1998年教育部頒布的地理學類專業標準，許多學校設置了學科類平臺課程，我校現有地理科學與地理信息科學兩個專業，也初步建立起共同的平臺基礎課程，并作了教學內容規范。但按照新的專業規范，地理科學類四個專業的共同基礎課程有變化，而且該規范明確提出各類學校可以適當考慮特色而設置特色課程，同時我校原有平臺課程設置本身也存在不足，平臺課程比較少，而且課程名稱、內容要求等差異大，因此，新的培養方案在平臺課程、學分、學時及課程體系上必須做出相應的調整和規范。
3.課程體系及內容與專業規范要求的知識體系的契合問題
在已調研的國內高師地理科學類專業培養方案中，課程體系和課程內容組織仍然存在隨意和混亂現象[3-5]，而且存在課程及課程內容相近、重疊明顯，課程標準不明確、差異大或甚至沒有，導致不同的教師對同課程的要求大相徑庭。為了契合新頒布專業規范以知識領域和知識點為單元構建知識體系的要求，課程體系在設置時就不能僅停留于按課程名稱或傳統教學內容的組織方式，而應兼顧知識領域的配置與知識點的布局，從總體上協調優化課程體系與專業規范的知識體系，同時需要確立各課程的課程標準。
4.實踐教學如何適應專業規范與職業素質及創新能力培養的要求
實踐教學是實現地理科學類專業培養目標的重要保證[6]。新的專業規范確定綜合實踐類課程為必修環節，包括課堂實驗、課程實習、野外綜合實習、科研和論文訓練等，合計不少于20學分，其中畢業論文不少于12周，著重培養學生掌握野外調查和室內實驗技術與技能、科學研究能力、文獻查閱與論文寫作能力，地理科學師范專業還包括教育見習、教育實習等環節。這與目前人才培養方案有較大距離，特別是實踐技能訓練明顯不足，培養的人才的社會適應性也不強，因此，改革優化實踐教學是當務之急。
二、地理科學專業人才培養目標與職業關鍵能力
1.地理科學專業人才培養目標與要求
面對專業規范、中學教師規范的新要求和國家對創新型人才的需求以及激烈的市場競爭，作為西南地區的地方高師地理科學專業，人才培養不能單一化，應堅持“厚基礎、寬口徑、廣適應”的人才培養策略。因此，本專業人才培養目標定位為：培養具有現代公民素養和健全身心素質，具備堅實的地理科學基本知識、基本理論以及自主獲取知識的能力，既掌握地理科學基本思維方法和基本實踐技能，又懂得現代教育基本理論與技巧，并具有一定科研創新能力的高素質人才，畢業生可以在中學、中等專業學校從事地理與資源環境等相關學科的教育教學工作，也可在企事業單位從事資源環境和國土規劃管理等方面的工作，優秀畢業生可以報考高等院校及科研機構的碩士研究生。因此，基本要求是：學生通過四年學習，掌握自然科學與人文科學的基本知識和方法、掌握地理學基本理論與方法、掌握教育教學基本理論與方法、掌握英語及計算機基本知識和信息技術；具備自主獲取知識、運用知識進行創新的能力；具有良好的思想道德修養、人文與科學素養、專業素質和身心素質。
2.地理科學專業職業關鍵能力
地理科學專業畢業生主要從事基礎教育工作，部分畢業生在企事業單位從事地理學科應用工作或繼續攻讀碩士學位。其應具備的職業關鍵能力有四方面：其一，地理學科知識應用能力，包括理論聯系實際、野外工作和綜合分析能力。地理學的實踐應用性在經濟社會發展中已越來越顯現，地理學的獨特的野外調研和綜合分析方法是其他學科遠不能及的，在解決當今人類社會發展面臨的綜合性難題時地理學獨領；其二，自主學習和終生學習能力，包括良好的自學習慣及能力、交流表達與信息技術應用能力，學習方法掌握和習慣養成至關重要；第三，教師職業勝任能力，學生有較強的中學地理教育教學及教研的能力，這是中學實施素質教育和中學教師規范的要求，未來教師應該是教育家；第四，具有較強的創新能力，包括具有一定創造性思維、開展科學實驗與研究的能力，創新思維意識和動手能力培養是著力點。
三、地理科學專業課程體系優化設置
以地理科學專業規范、中學教師專業標準、中學地理課程標準、人才培養目標定位、目前人才培養存在問題等為依據，以學生為中心，以專業素質、實踐創新能力、職業勝任力等“三素能”提升為重點，構建“通識教育課程+學科平臺基礎課程+專業主干課程+專業方向課程+獨立實踐環節+教師教育課程”課程體系，課程體系設置著力于增強人才社會適應性、培養要求多元化、分流培養突出特色、強化實踐能力培養、發揮專業導師和學生主體作用等方面的改革，共設置165學分，必選修比例為74%、26%，理論與實踐比例為72%、實踐28%。
通識教育內容涵蓋人文社會科學、自然科學、外語、計算機信息技術、體育等知識體系，包括必修38.5學分、選修7學分。學科平臺基礎課程設置考慮地理科學專業類（包括地理科學、地理信息科學等專業），構建學科基礎平臺課程，包括高等數學、人文地理學、地圖學、地質學基礎、經濟地理學、遙感概論、地理信息系統等，必修16.5學分、選修6學分；專業主干課程包括氣象學與氣候學、地貌學、水文學、土壤與植物地理學、中國地理、世界地理等，必修學分28.5，學科平臺基礎課程和專業主干課程為本專業核心課程，涉及的專業知識體系、知識領域符合教育部新專業目錄和專業規范規定的核心課程要求，課程名稱進一步規范。
專業方向實行分流培養，分別設置系列課程。分兩個方向：一是學科應用方向，強調專業拓展、實踐應用能力培養；二是學科教學方向，強調與基礎教育結合、重教學教研能力培養。專業方向及課程設置充分發揮學校和學院優勢，突出特色，并采取請進來走出去方式與中學及企事業單位合作開放辦學，著力提升實踐創新和職業能力，兩方向各設置30學分，學生選修22學分，為學生個性化與未來發展提供充分的空間，如跟蹤學科與專業發展前沿，增設自然地理進展、人文地理進展、地理信息科學進展、文獻檢索與科研論文寫作、基礎地理教育改革、基礎教育名師講座、地理研究性學習專題等學科發展前沿講座或基礎教育發展與改革前沿講座，實踐環節包括基礎實踐、專業實踐、綜合實踐，強化實踐創新能力培養是新方案重要的改革創新，詳見下文，設置必修23.5學分、選修創新學分至少2學分，以前創新學分為任意選修，本方案要求選修2-5學分，創新學分獲得嚴格按照相關要求評定。教師教育課程包括發展與教育心理學、普通教育學、教育科研方法、學科教學論、中學地理教學設計、現代教育技術應用、教師禮儀與溝通、書寫技術、微格教學等，必修15.5學分、選修4.5學分，同時增加實踐課時，進一步突出實踐技能訓練。
四、地理科學專業實踐教學體系與實施
1.實踐教學體系設置
地理科學專業實踐教學體系包括三大類即課程實踐（少于一周的課程實習、實驗）、獨立實踐環節（教育實習、專業實習等）、第二課堂（系列課外活動）與第三課堂（頂崗實習和創業實踐等）實踐，三層次即基礎實踐、專業實踐、綜合創新實踐。
2.實踐教學內容安排
相關實踐教學內容采取集中與分散有機結合、全程式推進實踐教學。第一學年以專業體驗、認同與興趣培養為主，包括第一學期專業基礎實驗實習，專業認同體驗，第二學期專業實驗、專業實習、教育教學見習及訓練并行；第二學年以專業學習深化及實踐技能培養為主，第三、四學期加強專業實習、學科教學技能訓練、科研實踐訓練；第三學年以實踐技能與創新能力提升為主，第五、六學期強化專業實習、教育教學技能訓練與檢測、教育實習、科研創新實踐；第四學年以創新創業實踐與就業考研引導為主，第七、八學期專業深化實踐、教育教學技能拓展訓練、科研創新實踐，見表1。
3.實踐教學實施保障
為保障實踐教學的順利開展，采取了系列改革舉措。第一，實行“5+1”和“16+2”排課制保障實踐教學時間。“5+1”中的“1”即周六安排通識課程及相關實踐教學，“16+2”即每個學期只安排16周課堂教學，余下2周用于安排部分專業實踐環節；第二，充分發揮學生和專業導師“雙主體”作用，特別是強化專業導師制，保障實踐教學實施主體責任制，有效推進實踐教學；第三，加大開放辦學力度，特別是教育見習、研習、實習、課程實習、綜合實習、創新實踐等環節與基礎教育單位、科研單位、機關企事業深化合作，形成實踐創新型人才培養的合力機制；第四，依托學校學院省級教學科研平臺、科普基地、學生社團協會、國際地理節日（世界氣象日、水日、地球日、人口日、減災日、糧食日、環境日等）、實踐實習基地等，深化第二、三課堂，提升學生實踐創新和職業勝任力；第五，推行課程組和課程負責人制度，專業核心課程和實踐環節均由3位以上教師組成課程組，設課程組長，全面負責課程建設，包括編制課程標準、課程資源建設、網絡平臺、實踐基地建設等，保障實踐教學質量，不斷提高實踐教學效果。
參考文獻：
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[關鍵詞]GIS專業;教學;問題與對策
1.1 引言
GIS專業培養的人才質量直接關系到社會對該專業的信任，影響學生的就業與進一步深造，對GIS學科的發展具有重要影響。自1997年教育部設立地理信息系統本科專業以來，我國已有170多所高等院校相繼開設了該專業[1]。2012年，教育部高等學校地球科學教學指導委員會將地理信息系統專業更名為“地理信息科學專業”。10多年來，有關GIS專業教學一直受到眾多GIS專業教師、研究者的重視，曾分別從培養計劃與教學大綱制訂[2]、核心課程設置[3]、專業課程教學方法[4，5]、不同學科背景下GIS專業建設[6]等方面進行了探討和交流，也建立了一些國家級的精品課程。2013年，湯國安等對我國GIS專業開設情況、教學團隊情況、科研情況、教學成果、學生發展等作了調查，并做了深入的分析[1]。本文結合作者多年的GIS專業建設實踐，對當前GIS專業教學過程中存在的一些問題及應對措施進行探討。
1.2 GIS教學實踐中存在的主要問題
GIS專業是一個多學科交叉與融合的專業，這些交叉學科的基礎理論構成GIS的基礎理論體系，形成GIS的理論基礎、知識結構、技術體系和功能特征[2]。GIS學科具有的多學科交叉的特點，使得GIS專業教學與學生學習存在諸多困難。
1.2.1 學科知識體系的快速變化與教學計劃的矛盾
GIS專業的培養方案和教學大綱是依據學科知識體系制訂的。作為指導專業教學計劃的基本文件，很多學校每隔4年修訂培養方案和教學大綱。培養方案規定了專業教學的課程結構。通常，GIS專業包括三類課程，即公共必修課、專業基礎課、專業課。根據各個學校的學科背景不同及特色，專業基礎課、專業課的設置及教學內容有所差異。教學大綱規定了每門課程在整個教學計劃中的地位和任務，明確了該課程的基本要求、重點和難點，要求有相對的穩定性，又要體現與本課程內容相關的新知識、新技術。
然而，GIS的學科知識體系、社會對GIS人才的要求在快速發展與變化之中，新理論、新技術、新方法不斷涌現，既定的培養方案和教學大綱很難及時跟上這些變化。自GIS專業建立以來，GIS已經從單機版發展到WebGIS;從簡單的矢柵數據模型發展到對象-關系數據模型、3D數據模型、時態數據模型;從強調數據處理，發展到空間數據分析及地理信息系服務;從2DGIS的發展到3DGIS甚至多維GIS;從商業GIS軟件應用發展到應用型地理信息系統開發;系統集成技術及環境的不斷進步和變化;甚至諸多技術細節的發展，等等。在這一過程中，很多課程顯得過時或課程的內容、重點和難點發生了變化，實踐教學環節的內容亦不合時宜，亦即教學內容與學科發展脫節。顯然，針對所有的新理論或新技術專門開設課程并不現實，需要將這些內容融合到相關的課程中，及時調整課程的結構，重新規劃課程之間的銜接關系。即便如此，在教學過程中也將受到學時數、教學管理制度的諸多制約。
1.2.2 課程地位和內容與GIS專業的關系不清楚
GIS涉及地理學、測繪學與遙感科學、計算機科學、數學等學科，GIS專業的課程大部分由此產生。與這些學科有關的課程絕大部分沿用了相關學科的內容，如自然地理學、地圖學、數據庫原理、數據結構、地理信息系統設計與開發（軟件工程）。在教學過程中，體現不出這些課程與GIS專業的緊密聯系，或者在專業知識體系中的作用，這使得學生在學習過程中十分茫然，梳理不出GIS學科的知識體系和內在的邏輯關系，目標不明確。
這種狀況一方面導致教師覺得學生不好教，因為學生無法理解這些課程在GIS專業中的必要性或重要性，沒有興趣學，教師不知道如何激發學生對本課程學習的主動性和積極性;另一方面，學生覺得不好學或學不會，因為學生覺得這個專業的課程好像比較亂，有一定的跳躍性，剛剛學了一門學科的點滴，就轉移方向了。
GIS專業涉及較多的計算機科學領域的課程，大部分學生對這些課程感到困難，尤其是系統開發工具的學習，導致開發能力偏弱。這一現象通過畢業設計（論文）的選題就可以看出，大部分學生選擇與地理學、遙感科學相關的課題，這些課題一般不需要進行系統設計與開發，通過軟件應用就可以解決大部分問題。這些課程的實踐性很強，且受學時數的限制，課堂教學并不能保證學生在課堂上完全理解這些課程的內容，需要學生在課余花費大量的時間進行自主學習，并且得到必要的指導。
1.2.3 適合GIS專業教學的教材不足
GIS專業相對年輕，與一些傳統的專業相比，沒有成熟的教材體系。GIS專業采用的教材大部分是關聯學科的教材，缺乏針對性和GIS特色。教材之間沒有聯系，內容重復，系統性較差。很多教材注重理論與技術的論述，沒有配套的實例或案例，學生理解起來困難。現有教材的更新速度跟不上GIS的發展，不能反映新理論、新技術。只有少量課程有實驗教材，實驗教材建設尤其沒有受到足夠的重視。
1.2.4 實踐與創新教學不足
近年來，盡管很多學校在實驗室建設的硬件上投入很多，但是相應的軟件建設、實驗設計、實驗內容建設沒有受到重視。具有良好設計的、能夠讓學生得到全面鍛煉的綜合性、開放性、創新性實驗很少。專職的實驗教師嚴重缺乏，目前實驗教學任務基本上由任課教師承擔，實驗設備、軟件、數據的維護，以及實驗指導書、實驗的準備、指導都需要任課教師花費大量的精力和時間。面對眾多的學生，教師很難全面、細致地指導學生實驗。
實習是教學過程中非常重要的環節，但是建設使GIS專業學生能夠得到系統鍛煉的各種實習基地十分困難。GIS專業的實習應該是（部分）綜合性的，涉及多個方面，而目前很多實習只是根據相關企業的生產現狀，僅限于GIS專業的某一方面，與實習目的相去甚遠。此外，大量學生進入實習單位，在場地、現場技術人員的教學指導、管理等方面造成了很重的負擔，所以很多企業只愿意接收少量的學生。
若沒有得到很好的實踐鍛煉，既影響了學生對專業知識的理解，也使學生的學習興趣顯著下降。
1.2.5 師資隊伍
GIS專業起步晚、發展迅速，且具有交叉性的特征，某種程度上造成了教師學科背景較為復雜，部分教師專業知識積淀需進一步加強[1]。近年來，進入GIS專業的大部分教師具有博士學位，在GIS某些領域的研究具有較高水平，但是從教學的角度來看，缺少對GIS專業課程體系、課程地位的整體性認識，系統性的GIS工程建設實踐經驗較少。一些新進教師在沒有得到教學訓練的情況下承擔了太多的教學任務。近幾年，受人才引進評價考核機制的影響，GIS及具有工程實踐經驗的教師引進困難，這將嚴重影響GIS專業師資隊伍的建設與教學效果。
3 GIS專業發展與建設的措施
3.1 不斷優化課程體系與課程內容
基于GIS學科、專業的內涵，強化GIS專業課程體系的主線，使學生明確GIS專業的培養目標，理解各課程之間的內在邏輯關系。加強課程建設，盡量使用“GIS語言”進行教學，亦即貼近GIS專業的培養目標，使課程內容與GIS聯系起來。
根據理論與技術的發展，適當調整課程體系結構與課程內容，這種調整應從課程體系的角度出發，具有系統性，而不僅僅限于一門課程，避免重復和知識脫節。
在強調課程體系主線的同時，應開設不同方向的專業選修課，有所側重，以適應不同能力和興趣的學生的需要，體現專業特色，分類培養，達到因材施教的目的，也可以適應社會對不同GIS專業人才的需求。
3.2 進行系統的教材建設
一個成熟的專業應該具有一系列得到廣泛認可的教材，并且有豐富的學術論著作為參考書。GIS專業的教材建設需要GIS教學、研究工作者的廣泛參與，對教材進行深入討論和詳細規劃。加強GIS專業教材的系統性和針對性，不是簡單地將相關學科的理論、技術、方法照搬過來，而是將其與GIS融合，表現為具有GIS特色的理論、技術和方法。對一些學科的知識不必貪大求全（如計算機科學類課程），滿足GIS專業的需要即可。注重理論聯系實際，增加實際案例，以方便學生學習和理解。成功的教材編寫依賴于一批高水平GIS專業人才和良好的組織協調。
3.3 建立系統性的實踐教學環節體系
GIS專業的實驗涉及各個相關學科，應盡量減少演示性實驗，適當增加創新性實驗，力求學生獨立完成實驗，提高學生的動手能力。改變授課方式，有些開發類課程的內容可以在實驗室邊講解邊實驗。
在實習基地建設方面，針對實習基地的特點，選擇一批單位，建立能夠使學生得到綜合鍛煉的相互銜接的連續性實習基地。可通過區域性的高校聯合，實現實踐教學資源共享。
增強實驗教師師資隊伍建設，提高實驗教師的綜合素質，力求實驗教師能夠全面掌握GIS專業的軟件、技術，具有較高的開發能力，在實驗室對學生開放的同時，使學生能夠得到指導。
3.4 加強教研室教學活動和高校GIS專業之間的教學交流
通過教研室教學活動，增強教師對GIS課程體系的認識，相互交流課程內容和授課方式，不斷總結經驗，提高師資隊伍的教學水平。
目前高校之間的教學交流僅是通過少量的教學會議進行，學習一些教學水平較高的高校的經驗需要面對面的交流、觀摩和學習，才能達到實際效果。
3.5 加強對學生的課外指導
現在的學生與教師的交流較少，教師對學生的指導大部分僅限于課堂教學，不利于學生的成長。可建立本科學生的導師制，對學生的課外學習進行指導，積極組織學生申請校內外的科研項目，參加各種GIS競賽。吸收一部分學生參與到教師的科研項目中，培養學生的科研能力和創新能力。
3.6 建立靈活的學生成績考核機制
GIS專業是一個實踐性很強的專業，為反映學生對課程知識的理解程度，體現學生的能力，可改變傳統的書面考試方式，比如采用課程答辯、專題研究、綜合實驗考核等方式對學生進行評價。課程考核的方式應根據課程的特點進行。
4 結束語
GIS專業是一個相對年輕的專業，其成熟的教學體系的形成是一個不斷探索的過程，雖然在10多年的教學過程中取得了一些經驗和成績，但是對于專業的知識體系、教材、教師隊伍等方面還需進一步改進和提升。GIS專業建設需要教師花費大量的時間和精力，同時需要得到政策引導和經費的支持。
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作者簡介
張海榮，1968年3月生，男，江蘇海門人，博士，副教授，主要從事地理信息系統開發、教學工作。
關健詞:地理信息系統 雙語教學 英文原版教材 過渡型教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2010)07-119-02
一、引言
百年大計,教育為先。進入21世紀,改革開放的步伐逐步加大,對外交流日益頻繁,我國對高等教育也提出了新的要求。2001年教育部在《關于加強高等學校本科教學工作,提高教學質量的若干意見》中指出:“本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學。對高新技術領域的生物技術、信息技術等專業,以及為適應我國加入WTO后需要的金融、法律等專業,更要先行一步,力爭三年內,外語教學課程達到所開課程的5%～10%。”2004年教育部再次強調雙語教學是高校改革的突破口,要進一步擴大雙語教學課程的數量,提高雙語教學課程的質量,推進高等學校在本科教學領域開展國際交流與合作。
順應時代的潮流,響應國家的號召,全國大部分高校開始了不同規模的雙語教學的嘗試。據2001年統計數據顯示,清華大學開設的1440門課程中,有54門引進原版英文教材授課,從大一新生到研究生都已涉及。規劃2001年到2004年,清華500門核心課程要全部采用國外原版教材;北京大學約有20%的專業課程用國外原版教材。上海交通大學于2000年設立了“國外先進課程與教材的引進與應用”雙語課程建設項目,學校的雙語教學從2001年秋季開始進入規模化發展階段;2001年秋季開設課程50門,2002年春季達到70余門。中南財經大學的國際經濟學課程從2002年開始采用英語和漢語進行雙語教學,并逐步建設成為精品課程。
地理信息系統是一門涉及信息科學、計算機科學、數學和測繪學的綜合性科學。隨著地理信息系統技術的發展和社會需求的增大,地理信息系統的應用領域正在逐步擴大,應用水平也在大幅提高,國家級乃至全球性的地理信息系統特別受到政府部門的關注。
進入21世紀,地理信息系統正向全球化、網絡化、產業化發展方向邁進,就此美國前副總統戈爾曾提出“數字地球”,未來利益的分配將無不與數字地球息息相關。在未來利益沖突中,無論輿論宣傳還是軍事沖突,都將很大部分依賴對數字地球的控制,數字地球上占優勢的一方將在數字地球上展開外交攻勢、新聞傳播、心理戰、文化入侵、數據破壞等。
二、高校雙語教學的模式
雙語教學,通常的理解也就是把學生融入到外語或第二語言的教學和生活環境中,通過一段時間的訓練,使學生使用外語的表達水平接近母語的表達水平。當然其實際內涵因國家、地區不同而存在差異。 如在加拿大,雙語教學一般指在英語地區用法語授課的教學形式。在美國,雙語教學一般指用西班牙語進行的學科教學。在澳大利亞,雙語教學是指用非母語(英語)進行的部分學科教學。其目的大都是使這些擁有眾多移民的國家能更好地體現其多元化的共融性。在歐洲,雙語教學情況比較復雜,涉及的語言大多是英浯,旨在加強國與國之間的交際,繁榮經濟,形成合力。我國及不少亞洲國家和地區正在探索試驗的雙語教學,一般是指用英語進行學科教學的一種體系。因此,目前開始試驗推廣的雙語教學的內涵也應屬這一范疇。
國際通行的一般意義的雙語教育的基本要求是:在教育過程中,有計劃、有系統地使用兩種語言作為教學媒體,使學生在整體學識、兩種語言能力以及這兩種語言所代表的文化學習及成長上,均能達到順利而自然的發展。
考慮到雙語教學改革開展的時間不長,多年漢語環境教學下的師資隊伍和學生的外語水平還有待提高,因此各大高校都在尋找切合當前實際的教學方法。
云南民族大學的教育工作者分析了普通高校開展雙語課的特點,提出在雙語教學中采用“協作策略”的教學機制。“協作”是教與學兩方面的協作,也就是把教學內容分為不同的任務,學生也分成2~6人的小組,不同的教學任務分配到各個小組,組員分工協作、互相探討、共同完成任務。在這種教學方式下,學習者積極互動,主動尋求解決問題的方法,以一種更主動的態度去接受知識。協作學習有利于拓展學生的創新思維,有利于增強學生間的交流能力,更有利于提高學生綜合運用知識的能力。在協作教學的整個活動中,小組成員相互交流、互教互學、共同提高;彼此間互相幫助、互相關心;每人都有機會發表自己的觀點,傾聽別人的意見。同時還解決了學生外語水平參差不齊的問題。這種模式廣泛應用于高校教師的教學工作中。
還有些教育工作者針對一門具體的學科進行研究,提出了“激活式雙語教學法”。這種教學模式適合于大學高年級學生,他們具備了一定的學科底蘊。具體的做法是:課程初期采用母語講授,幫助學生回憶頭腦中已經有的概念和認識,使學生形成一定的知識框架和基礎的接受能力,然后再逐漸引入英語教學,加大英語教學的比重,培養其學科的英語思維,以達到雙語教學目的。這樣,在已經有了良好的知識背景的情況下,英語講解的內容會向原有的知識結構遷移和整合,使學生能更好地接受新的知識體系。在個別專業術語、生詞匯聽不懂的情況下,也能從一開始就能大致上聽懂雙語教學的課程,這會給參與的學生以成就感,從而對學生產生一種精神上的鼓勵,使之對雙語教學產生更高的興趣。
三、山西財經大學雙語教學的發展歷程
山西財經大學雙語教學起步較早,從2000年左右開始就陸續有教師把英語學習的熱情帶入課堂,在教學資源缺乏的情況下,堅持探索雙語教學的道路。例如趙國浩教授從2001年開始建設的《管理科學》雙語課程。
經過了幾年的探索,山西財經大學從2007年開始有計劃地開展雙語教學,正式把雙語教學作為本科人才培養方案的一部分,并于2008年10月11日,聯合中國人民大學出版社主辦了山西省高校經濟管理類課程雙語教學交流研討會,學校副校長趙國浩教授、中國人民大學出版社工商分社副社長熊仙菊出席會議,來自山西財經大學、山西大學、太原理工大學、中北大學等省城高校的60余名教師參加會議并作交流。
從2009年12月開始修訂的《山西財經大學2009級普通全日制本科專業人才培養方案》中重點要求:每個專業必須最少設置2門雙語教學課程。為保證雙語課的教學效果,要求雙語課必須在第5~7學期開設,不能在1~4學期開設。國際經濟與貿易、金融學、金融工程、保險、法學、信息管理與信息系統、信息與計算科學、計算機科學與技術等8個專業的雙語課程要達到各專業開設課程總門數的10%以上。
新的培養方案出臺后,全校開設的雙語課程將達到120門,約占全部課程總數的10%。
四、《地理信息系統》雙語教學實踐
山西財經大學開設《地理信息系統》課程近4年,是三年學生的專業基礎課。從學科建設整體角度以及課程特點出發,決定從2009年春季開展雙語教學。
由于對先修課程(測繪學、遙感)有一定的要求,所以該課程在第6學期開設,筆者認為,開展雙語教學的時機比較成熟合理。第6學期大部分學生已經通過國家英語四、六級考試的認定,具備了一定的用英語閱讀科研讀物的能力;再加之很多學生準備考取碩士研究生,延續著英語知識的學習,所以開展雙語課,備受學生的好評,他們不僅可以學到更完善的專業基礎知識,而且可以促進英語水平的提高。
雖然各高校中地理類、測繪類、制圖類、規劃類和礦業類等專業均開設地理信息系統課程,但采用雙語教學的并不多,例如某大學建設的《地理信息系統》精品課程,因此就該課程的雙語教學如何開展尚處在探索階段。
經過考察和內容結構對比,山西財大雙語課教材選用了美國愛達荷大學地理系張康聰教授撰寫的《Introduction to Geographic Information Systems》(Third Edition),選擇該教材的原因有二:作者是華裔,因此在寫作的時候表達方式更適合國人理解;教材內容安排和國內專家學者編寫的教材具有同步性,可以幫助學生對照理解。
考慮到課程特點,作者采用了講授為主的教學方式,師生互動留在實驗課教學環節中開展。課堂教學中采用過渡型的教學形式,即課程的前面部分大多數用中文講解,中間部分過渡到英文講解為主,中文解釋為輔,到課程的后面章節采用全英文講解。授課所用全部PPT課件均由作者自己制作完成,并采用中英文對照的方式,課堂效果良好。
國家大力提倡開展雙語課程,是對傳統教學模式的創新,這種創新體現在教學的各個環節,尤其是雙語教學效果的檢驗。作者通過以下幾個環節來綜合考核學生的期末成績:第一部分,是課堂提問,主要依據學生回答的情況(需用英文);第二部分,每一章結束后,教師要求學生完成一道綜合性很強的題目,并用英文的書面形式提交;第三部分,期末考試采用筆試的形式,中英文試題的數量各占50%,這也是大部分高校雙語教學考核通常采用的模式。
經過兩年的實踐,整體教學效果良好,受到學生的普遍好評,但筆者個人認為還存在很多問題需要師生共同解決:
1.課前準備。《地理信息系統》是專業基礎課,涉及到很多的專業術語和名詞,這些詞匯都是生僻詞或者合成詞,因此在課前,教師要引導學生預習課堂授課內容,并解釋本章節所涉及的專業術語和關鍵詞,這是雙語教學非常重要的環節。
為了鞏固所學知識,可以要求學生自己課下查閱專業詞典并作好記錄。
2.課堂教學。《地理信息系統》是一門操作性很強的課程,如果條件的允許的話,應在教學過程中采用進口原版軟件進行演示,讓學生通過具體操作理解所講授的內容,這比起在實驗課中單獨進行實驗效果要好得多。
另外,雙語教學應打破教材內容的安排,考慮學生對知識的熟悉程度和理解的程度,堅持先易后難的原則,把知識體系理順,有重點、分步驟地講授給學生。
3.課外閱讀。閱讀國外學者原創的書籍或文章,是一種快速提高專業素養和英語水平的方法,所以應當鼓勵學生利用課外時間多多涉獵相關的知識,只有學生積極主動地參與進來,我們的雙語教學改革才會有明顯的成效,《地理信息系統》的發展才會真正走向國際化。
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7.山西財經大學2009級普通全日制本科專業人才培養方案
一、GIS設計與開發課程教學特點
地理信息系統開發目前以組件式開發為主流。[5]通過專業地理信息系統平臺提供的可視化開發組件，可以快速便捷地搭建自己的GIS應用程序，嵌入常見地理信息系統功能，為進一步與應用行業融合提供接口。目前，各高校GIS設計與開發大都采用組件開發，且一般選用ArcGis，SuperMap，Mapgis，Mapinfo的二次開發平臺。
GIS設計與開發課程教學具有如下特征：1.實踐性強。GIS設計與開發以應用開發為主，需要依靠大量項目實踐來培養學生的動手能力。2.學科交叉性強。本課程融合了計算機科學、數學學科和具體應用行業學科知識，學科交叉性強，需要學生具有很強的學習能力、軟件開發能力和邏輯思維能力，這樣才能很好地將地理信息系統技術融入行業應用當中。3.教學方式靈活。GIS設計與開發是一門動手能力很強的課程，傳統的以理論講授為主的教學方式難以滿足課程教學需要。GIS設計與開發常采用項目教學法[6]、分組教學法等，以增強學生在學習過程中的主體性、趣味性、能動性。因此，GIS設計與開發教學的重點不在于理論知識，而在于實踐教學。[7]以實踐操作深化理論知識，使得學生在不斷掌握軟件開發技能的同時，完成理論知識的頓悟。
二、GIS設計與開發課程教學優化模式探討
（一）強化GIS設計與開發課程群設計
GIS設計與開發是GIS專業的一門主干課程，需要配套一系列課程構建GIS設計與開發課程群來輔助教學。其設計應遵循以下原則：1.理論與實踐相結合，強化實踐教學；2.因材施教，注重個性差異；3.堅持知識、能力、素養協調發展與綜合提高原則[8]；4.注重系統性和完整性；5.以需求為導向，堅持課程可調整性原則。
基于當前對GIS設計與開發人才的需求以及地方院校課程設計情況，GIS設計與開發課程群應包括計算機組成原理、數據庫概論、數據結構與算法、GIS算法與數據結構、程序設計、軟件工程、軟件設計模式、計算機圖形學、地理信息系統概論、地理信息系統工程、GIS軟件開發、WebGis開發等課程，囊括了GIS設計與開發過程中所需的大部分知識，全面反映了“概念—原理—方法—操作—應用”五位一體的特征。
（二）多模式的培養學生實踐能力
目前，大部分GIS課程理論教學以教師講授為主，且實驗教學過程多采用學生被動學習的傳統模式，即由教師進行程序演示與操作，再由學生進行模仿或根據實驗指導書編程重現。在此模仿過程中，學生往往更多的關注了代碼的書寫，而未能主動思考，不能激起學生的主觀能動性和創造性，大大降低了程序運行成果所獲得實踐成功的成就感。因此，應該采取多種教學模式激發學生的學習積極性，多角度培養學生的實踐能力，具體如圖1所示。
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圖1 GIS軟件設計與開發課程教學架構示意圖
項目示范型。以教師科研成果作為典型案例，從項目的背景、需求、設計、編碼、測試進行分析、講解、示范以及實踐，將學生帶入學科前沿和具體工程實踐中，加深學生對知識的理解，讓學生直觀地感受解決實際問題的快樂，激發學生學習興趣，充分展現“讀、想、練、用”的教學要素。
團隊協作型。GIS設計與開發設計項目過程復雜，涉及面廣，需要發揮團隊精神，互補互助，達到最大工作效率。在實踐教學中可以將全班學生分為幾個小組，根據教學知識點假設項目背景擬定題目，教師擔任指導，由學生分組自學、協作完成教學工作。小組中一人負責問題分析，擔任項目甲方，負責提出需求；一人負責與甲方溝通，建立規范化需求清單；兩人負責系統設計與系統原型快速構建；一人負責項目測試；建立系統設計之后，全組分工協作完成系統開發工作。
開發競賽型。GIS開發大賽注重學生的知識綜合運用以及解決實際問題的能力培養，從選題、需求分析、設計、編碼到最后的測試，周期長、任務多樣、難點多，能鍛增強學生團隊協作意識并磨煉學生意志，非常接近工作狀態，能使學生盡早接受社會競爭。目前，除ESRI和SuperMap每年均會舉辦一次全國性GIS大賽外，很多高校會舉辦一些校內競賽，其中GIS設計與開發均是其重要的競賽項目，這為GIS設計與開發教學提供了很好的實踐教學平臺。
校企合作型。通過與相關GIS軟件公司合作建立實習基地，讓學生參與具體的項目，為學生提供進入社會和接觸實際項目鍛煉的機會，使學生在輔助完成項目的同時，熟悉項目流程、認清重點和難點、提升開發 技能等。同時加強校企技術交流，邀請企業技術總監、項目經理舉辦不同類型的專題講座，增強學生項目閱讀能力。
軟件測試型。通過對GIS系統進行黑白盒測試，發現GIS設計與開發中的關鍵點、難點以及常見Bug分布情況，可加深學生對知識的認知并提升軟件設計與開發能力，避免自己在設計與開發過程中犯同類錯誤。
就業引導型。按照學生興趣愛好以及就業意向進行應用行業分組，與相關行業企業、協會、就業指導中心建立聯系，舉辦企業專題、行業發展前沿、就業指導等講座以及到企業中參觀學習業務流程、觀摩企業成果，擴展學生學術視野與知識面，了解業界動態，建立行業發展與GIS應用交集，縮短學生與社會、企業之間的距離。
（三）圍繞課程群打造教學團隊
教學團隊對教學質量起決定性作用，是學科建設與發展最重要的基礎性資源。GIS設計與應用課程群學科交叉廣泛，知識增長點眾多，發展迅速，這就需要教師不斷擴展學科領域和提升知識結構，以優化與提升整個教學團隊。地方院校多數將學校定位為“教學為主型”，教研僅限同門或相似課程教師間的交流，根本談不上團隊建設。學科人才，凸顯學科帶頭人與技術骨干的作用，能形成良好的傳幫帶氛圍，建立以點帶面形成合力的局面。在項目資助與帶動下，才能實現學科交叉融合、知識結構更新、人才交流，才能吸引高層次人才來校教學與研究，形成良性的“引進、培養、鍛煉”長效發展機制。因此，可以有針對性的凝練研究方向，覆蓋GIS設計與開發課程群，在科學研究中建立教學團隊。
三、結語
GIS設計與開發能力很大程度決定了GIS專業學生的就業前景，是GIS專業培養的主要目標之一。GIS設計與開發具有很強的實踐性，其能力的培養需要綜合性、系統性、多學科的實踐教學體系支撐。從GIS設計與開發課程群設計以及圍繞課程群打造教學團隊、多模式實踐教學三個方面可豐富GIS設計與開發教學體系，促進學生由被動學習向主動獲取轉變，優化和提高教學質量。同時，我們應該認識到，GIS設計與開發教學質量優化提高是一個長期的過程，應在教學工作中不斷摸索與總結，探索新的教學模式、教學方法和教學理論，促進教學質量穩固提升。
[ 注 釋 ]
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關鍵詞 研究性學習；GIS空間分析；ILWIS軟件
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)06-0048-04
Inquiry Study Reform Plan of GIS Introduction based on ILWIS Software//Zhu Jing, Zhao An, Tang Qiqiang, Huang Chaoqing, Zhang Ganggang
Abstract Analyzing the characteristics of GIS Introduction curriculum and teaching problems, choose the selection of a waste disposal site as the case in inquiry study, using space analysis function of the ILWIS software, through three different geographic models to achieve location and mastered the skills and methods of spatial analysis of GIS.
Key words inquiry study; spatial analysis of GIS; ILWIS software
Author’s address Jiangxi Normal University, Nanchang, China 330022
地理信息系統（Geographical Information System，簡稱GIS）是一門實踐操作性和應用性很強的學科。GIS概論課程是大學本科地理科學專業的一門專業必修課，通過理論教學和實踐應用，使學生了解和掌握GIS的基本理論與方法，熟悉常用GIS軟件技能，解決實際地理問題。然而目前國內大學開設的GIS概論課程大多偏重基本理論的講授，GIS應用型人才培養與現實需求相距較大，問題日顯突出。GIS教育教學工作者從GIS課程教學內容的構建[1]、教學方法的探討[2]與實驗設計[3]等方面進行了一系列的教學改革與探索，取得一定的教學成果，但要使學生在有限的實習課時（9～12課時）內迅速掌握GIS基本技術和軟件，并解決現實科研問題是有困難的。因此，有必要尋找在掌握GIS基本原理條件下，快速運用GIS理論和技術，解決實際科研問題的軟件和案例教學方案，開展研究性學習。
1 GIS概論與地理研究性學習
1.1 GIS概論課程特點與教學目標
GIS概論既是一門基礎理論課程，又是一門應用性較強的技術性課程，因此在教學中必須注意基礎技能的培養。GIS概論也是地理科學專業的一門專業必修課程，通過理論教學和實踐應用，使學生了解和掌握GIS的基本理論與方法，熟悉常用GIS軟件技能，解決實際地理問題。
1.2 目前GIS概論課程實踐教學存在的問題
地理科學專業的學生不同于地理信息系統專業，除了具有一定的地理基礎知識外，在計算機技術等其他方面的掌握有一定的欠缺，這就給GIS課程的教學和學生的學習帶來一定困難。GIS基本理論與軟件應用實踐教學內容多而課時少的矛盾一直無法緩解。大量的新內容要補充，教學質量要提高，但學時數卻在不斷減少。目前GIS實習教程主要有地理信息系統實習教程[4]和ArcGIS空間分析試驗教程[5]，這兩套教程比較系統地介紹了ArcGIS等軟件的基本功能和應用問題，但學生很難在有限的實習課時內迅速掌握GIS技術和軟件，以解決實際地理問題。
1.3 以案例教學的方式展開研究性學習的優勢
研究性學習作為一種新型的學習理念和方式，泛指學生主動探究的學習活動[6]，注重探究過程、技能發展和合作學習[7]。由于GIS概論課程的實踐課時較短，為了激發學生學習興趣，有必要在教學中選擇熟悉且應用性較強的情景案例來輔助教學，使學生在解決實際地理問題過程中快速掌握GIS基本技能，同時促進理論知識的理解和掌握，增加學習動力，實現理論與實踐一體化教學。
2 教改方案設計
本文以地理科學專業本科三年級的GIS概論課程空間分析一章內容為素材，以地理問題“垃圾填埋場選址”為案例，以地理信息系統（GIS）/遙感（RS）軟件ILWIS為操作平臺，設計案例教學的研究性學習方案，展開地理研究型學習。
2.1 教學準備
經過2年的基礎地理課程學習，特別是通過GIS概論課程的理論學習和ILWIS軟件基本功能的講解，學生已基本具備一定的地理專業知識和GIS操作技能，本教改方案通過指導學生運用ILWIS軟件，分小組進行研究型學習，探索、解決現實生活中“垃圾填埋場選址”這個熟悉的地理問題，明確空間分析思路，理解空間分析原理并掌握基本的空間分析技術，以獲得親身參與科學探究的體驗，培養問題意識，提高發現問題和解決問題的能力。
ILWIS（Integrated Land and Water Information System）軟件是荷蘭地球監測和地球信息科學國際研究院開發的地理信息系統（GIS）/遙感（RS）軟件，該軟件安裝簡單、功能全面、操作簡便，特別適合作為課堂實踐教學平臺，也適合初級學習者對GIS軟件的快速掌握與應用。
2.2 創設情境案例，展開研究性學習
1）確定研究的問題。
【情境案例引入】本案例來自《ILWIS應用手冊》[8]，Chinchina（簡稱C）市位于哥倫比亞（南美洲）安第斯山脈的中央大山脈，約1.5萬戶居民，所有的城市垃圾都傾倒在離市中心不遠的一條小河里，環境污染問題日益嚴重，影響城市生活質量。市政府決定建垃圾填埋場處理垃圾，優化城市環境質量。
【教師提問】垃圾填埋場最適宜建在什么地方？
【師生討論】研究主題是為C市尋找最適宜建垃圾填埋場的地址。查找的結果將會是一幅地圖，顯示適合建立垃圾場的可能的地址（每個適宜地址的適宜程度用適宜等級表示），標明圖上每個地址建垃圾填埋場的適宜程度。
2）選擇影響因子并確定所需數據。
【教師啟發】C市建的垃圾填埋場要考慮哪些影響因素呢？需要滿足哪些條件？
【小組討論】面積要足夠大，要建在平坦開闊的地方，不能占用農田，道路方便運輸，離C市不能太遠，水源的下游，等等。
【教師啟發提示，引導學生總結建垃圾填埋場的條件】垃圾場不應該建在有滑坡或將來可能發生滑坡的地方；地形開闊，坡度較小；有一定的粘土含量，并且土壤滲透率較小，避免垃圾污染地下水源和環境；應該建在沒有重要經濟和生態價值的區域；離C市不能太近，但不能離建城區（居民區）太遠，交通便利。
【學生質疑】哪里有相對平坦的土地，并且不會發生滑坡？這些位置上的土地利用類型和土壤條件合適嗎？這些地方是否離建城區足夠近？是否與C市保持一定距離？面積至少需要1公頃。最適宜的地址應該同時滿足以上條件。
通過討論，學生明確了建垃圾填埋場的影響因子有坡度、地質條件、土地利用類型、土壤類型、距離和面積，但這些影響因子如何進行合并與綜合就涉及具體的地理模型。
3）獲取影響因子專題圖。教師提供本案例的原始數據圖[8]有：地質（slide）、坡度（slope）、土地利用（landuse）、城市（city）土壤屬性表（borehole）和地質斑塊單元矢量圖（geol）、道路（road）數據。打開ILWIS軟件加載原始數據，分析原始數據及其類型，明確哪些原始數據可以派生所需數據。
【提問】如何提取所需影響因子專題圖？
將介紹布爾邏輯、二元證據和多級指數疊加3種不同的地理模型提取影響因子，創建適宜性等級圖。在布爾邏輯模型中，首先假設這些影響因素中，滿足適宜性條件的賦值1，不滿足的賦值0，所有的影響因子專題圖中只有1（適宜）或0（不適宜），提取適宜區域。
擬定適宜性條件為：坡度小于20°，地層不會發生滑坡；土壤的粘土含量在50%以上并且厚度不小于5米，滲透率低于0.05米/天；土地利用類型為灌木、荒地；距離C市2 000米以內但必須在任何已建城區300米之外，面積至少1公頃。
①派生距離數據集，分析原始數據需從土地利用類型（landuse）圖中提取出建城區（built-area），并對其緩沖區分析，派生建城區300米以外的距離圖。
【操作過程】a.提取建城區（built-area）：built-up area=iff(landuse="built-up area",landuse,? )。b.右擊建城區圖（built-area），選擇distance calculation，生成距離緩沖區（builtdist）。c.派生建城區距離圖（suitbuilt）：suitbuilt=iff(built-area
②提取坡度、地質和土地利用適宜性專題圖。
【操作過程】在ILWIS命令欄輸入柵格運算式“suitslope=iff(slope
【提問】borehole土壤土層屬性表中提供了粘土含量、粘土厚度和滲透率數據，如何得到適宜性土壤數據圖？
③分析數據并進行屬性表運算求平均值，然后計算適宜性土壤屬性數據，創建屬性圖。如何實現呢？
【操作過程】a.打開geol屬性表，join-group對話框連接borehole表，生成3列平均厚度（avgthic）、平均粘土含量（avgclay）、平均滲透率（avgperm）數據。b.geol屬性表運算：suitgeol=iff((avgthick>5)and(avgclay>50)and (avgperm
4）合并影響因子，輸出合成影響專題圖。用布爾邏輯模型的并集運算合并圖層，如果條件同時滿足賦1，否則賦0。
【操作過程】suit1=iff((suitslid=1)and(suitslop=1)and(suituse=1)and(suitbuil=1)and(suitC=1)and(suitgeol=1),1,0)。輸出合成影響適宜性位址專題圖suit1。
5）分析選擇位址，輸出最佳選址圖。
【提問】影響因子合并圖（suit1）顯示了可供選擇的幾個位址，哪些面積最少在1公頃以上，并且交通方便？
【操作過程】a.提取位址：Suitable=iff(suit1=1,suitable,?)。b.計算面積并創建圖層：suitarea=mapareanumbering(suitable.mpr,8)。c.打開面積（suitarea）屬性表，計算面積大于1公頃的位址：suitmost=iff(area>10000,1,0)。d.右擊suitarea，選擇attribute map創建適宜性面積屬性圖（suitmost）。e.疊加道路（road）圖，尋找最佳位址。
【提問】布爾邏輯模型實現選址有什么優勢？又有哪些局限？
最后計算結果只有“適宜區域”與“不適宜區域”兩種狀態。所有的影響因子在選址決策中有相同的重要性，這是比較理想的狀態，在實際中不同影響因素會對決策產生不同的影響。
【思考】如果按照影響因子對選址的貢獻不同，分配不同的權重合并專題圖層會得到什么結果？這種方法稱為二元證據模型，計算公式為：
①
在二元證據模型中各個因子對選址的貢獻大小不同，分別分配不同的權重，如果將貢獻最大定為10，最小定為0，通過分析得知各因子的貢獻大小依次為土壤條件9、距C市距離8、距建城區距離7、土地利用6、坡度5、滑坡4。代入公式①創建適宜性位址圖suit2。
【操作過程】Suit2=(Suitslid*4+Suitslop*5+Suituse*6+Suitbuil*7+SuitC*8+Suitgeol*9)/39。
【提問】計算結果中適宜性圖suit1和suit2有什么不同？
二元證據模型得到的是一幅適宜性程度從低到高在0-1之間漸變矢量圖。對結果進行重新分類，分為最適宜（Suitable）、相對適宜（Moderately suitable）和不適宜（Unsuitable）三類，尋找最適宜的地址。
重分類運算：ssuit2=iff(Suit2
【思考】二元證據模型對布爾邏輯模型的計算結果做了修正，但是每個影響因子內部只是均質的適宜（賦值1）狀態，如果對每個影響因子不同類別按適宜性程度也分配不同的權重，結果怎樣？例如坡度因子，若按坡度分類，每類的適宜性程度有多高？不同的坡度賦多大的權重？這種方法又稱多級指數疊加模型，計算公式：
②
【討論分析得知】每個因子之間除了對選址的貢獻大小不同外，各個因子內部不同的類別對選址的適宜程度也不同，如果將最適宜定為10，最不適宜定為0，分別對每個因子的每類按適宜性程度分配權重，然后對每個因子按選址的貢獻大小分配權重，合并圖層，創建適宜性位址，如何實現？
①由于原始地質數據分為no landslide、stable、dormant、active四類，屬性表添加一列weight，分析得知no landslide和stable類型最適宜，分別賦較高權重，dormant、active類型不適宜賦較低權重，提取適宜性地質專題圖（Sslide），同樣方法給土地利用類型中灌木和荒地賦較高權重，提取適宜性土地利用專題圖。
②坡度、距離和土質不是分類數據，需要先分類，然后分別對每一類分配權重，提取適宜性專題圖。
【操作過程】a.創建坡度分類圖，創建slopeclass(group)domain，原始圖中最大坡度為49°，以10°為單位依次添加5個domain item，創建坡度分類圖：slopeclass=classfy(slope.slopeclass)。b.右擊slopeclass domain，創建屬性表，并添加一列weight，給坡度小于20°的賦較高權重，提取分類的適宜性坡度圖（Sslope）。
距建城區的適宜距離是大于300米，以100米為單位對建城區緩沖區分5類，大于300米的分類分配較高的權重，提取分類的建城區適宜距離圖（Sbuilt），類似提取C市適宜距離圖（SC）。
【提問】土壤屬性表數據如何實現分類、賦權重呢？
③適宜性土壤的粘土含量50%以上，厚度不小于5米，滲透率低于0.05米/天。
【操作過程】geol屬性表運算：
Sclay=iff(avgclay>60,10,iff(avgclay>50,9,iff(avgclay>40,7,iff(avgclay>20,4,1))));
Schick=iff(avgthick>6,10,iff(avgthick>5,9,iff(avgthick>4,7,iff(avgthick>2,4,1))));
Sperm=iff(avgperm
實現分類同時賦權重，生成3列土壤適宜性數據，并分別創建屬性圖。
④合并專題圖。每個因子按選址貢獻大小分配權重代入公式②合并圖層：
Suit3=(Sslide*3+Sslope*4+Suse*5+SC*6+Sbuilt*7+Sthick*5+Sclay*6+Sper*8)/44
多級指數疊加模型得到的是一幅適宜性程度更準確、適宜等級在0～10之間漸變矢量圖。
重分類：ssuit3=iff(Suit4
2.3 總結與交流
展示研究結果，小組之間交流探究經驗與心得，對比分析3種地理模型為C市尋找最適宜建垃圾填埋場的地址有何異同？
3 結束語
本教改方案討論了3種不同的選址建模算法，適應了不同層次學生的需求，案例學習中通過ILWIS軟件的圖層、屬性表運算以及兩者交互，實現緩沖區分析，因子提取，屬性表引用于合并、分類等空間分析功能的綜合運用，算法簡單，結果易于實現。在小組研究型學習的過程中，師生討論，引導學生明確解決問題的思路，小組獨立解決問題，教師個別指導，整個課程具有很強的探究性。
參考文獻
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關鍵詞：地方高校；遙感概論；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2016）10-0022-03
遙感作為重要的對地觀測技術，為國家空間基礎設施建設中地理空間數據的獲取，提供了重要的技術方法和手段[1]。目前，遙感與全球定位導航系統、地理信息系統構成的“3S”技術，為地理學的研究提供了現代化的研究方法和技術手段，在國民經濟和社會發展中得到廣泛的應用[2]。遙感具有專業性、技術性較強的特點，在高校應用型人才培養中，提高學生遙感實踐及應用能力，培養學生結合專業知識解決生產實踐過程中遇到的各種實際問題[3]。同時，經濟社會的發展對遙感高技能人才的需求越來越大，對“遙感概論”課程實用性的教學目標的要求也越來越強[4]。
貴州工程應用技術學院地理科學專業2013版培養方案指出，地理科學專業畢業生應具備掌握遙感、地理信息系統、地圖、野外觀測、實驗室分析模擬等現代地理研究方法和技能，同時將“遙感概論”課程作為地理科學專業一門重要的專業基礎課。地理科學專業學生學習遙感的目的在于掌握遙感基本原理、掌握遙感圖像處理及應用的基本理論和方法，能夠運用專業遙感圖像處理軟件（如ENVI、ERDAS等）進行遙感圖像處理和專題遙感應用研究，通過遙感理論學習和實踐能力的培養，使學生能夠借助遙感技術和方法，解決實際問題[5]。經過幾年的教學實踐，筆者以貴州工程應用技術學院為例，對西部欠發達地區地方高校地理科學專業中遙感課程的教學現狀進行分析，通過對遙感課程的教學內容、教學方法和教學評價手段進行改革，為地方高校地理科學專業學生實踐能力的提高及應用型人才的培養提供參考與思路。
一、“遙感概論”課程教學現狀
經過幾年的“遙感概論”課程教學實踐，筆者發現貴州工程應用技術學院地理科學專業“遙感概論”課程教學過程中存在一些問題，主要體現在。
（一）理論課教材陳舊
目前國內遙感類教材大多較為陳舊、更新較慢，滯后于遙感技術的快速發展，無法與日益更新的遙感技術發展相一致，與社會對于畢業生的要求相距甚遠[6]。貴州工程應用技術學院地理科學專業學生使用的教材是高等教育出版社“遙感導論”（梅安新等），該教材于2001年出版，之后再無進行修訂再版。然而，近年來無論是從多光譜到高光譜，還是從高空間分辨率到高時間分辨率，國內外遙感技術都有了較大的發展。我國遙感技術及應用近年來蓬勃發展，其中以 “十二五”期間實現“百箭百星”計劃，年均發射衛星20次左右，以及到2020年左右建成由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成的覆蓋全球的北斗衛星導航系統。遙感技術發展的日新月異，而該教材的內容很大部分已不能適用于當前遙感技術的發展，如國外的SPOT 5、QuickBird、Worldview等高空間分辨率衛星，國產資源系列、環境系列、高分系列遙感衛星等均未涉及。2013―2014學年第一學期由于教務處無法訂到該教材，通過征求各方意見，選用武漢大學出版社孫家m主編的國家精品課程教材《遙感原理與應用》，該教材于2013年6月出版第3版，相比其他教材，其內容上有所更新，加入了遙感新技術等方面的內容，但是教材過于注重遙感理論知識，對于西部欠發達地區高校的地理科學專業學生來說，理論內容過深，部分內容甚至晦澀難懂，這使學生學習積極性受挫，無法適用于我校應用型人才培養的目標。
（二）實驗教學課時少，缺乏合適的實驗素材
現代遙感技術的研究及應用對學生的動手能力及應用實踐能力的要求較高，實驗教學是理論教學的延伸和重要補充，是培養學生動手能力，提高學生學習興趣的重要途徑，是學生實踐能力和應用能力培養的重要環節，同時也是決定遙感課程教學質量和應用型人才培養的關鍵步驟[7]。貴州工程應用技術學院遙感實驗教材選用的是高等教育出版社于2001年7月出版的劉慧平等編著的《遙感實習教程》，該實驗教材同樣存在著知識滯后于遙感技術及遙感數據處理的方法問題。為彌補實驗課教材的不合理，筆者在實驗教學過程中，結合科學出版社鄧書斌的《ENVI遙感圖像處理方法》輔以教學，而由于高空間分辨率遙感數據，如SPOT、QuickBird等無法免費獲取，無法實現教學過程的數據本地化，學生實驗過程中往往出現對所實驗地區不熟悉，缺乏研究興趣，對于學生情感目標的培養有所欠缺。
貴州工程應用技術學院地理科學專業2009、2011版培養方案中并未單獨開設遙感實驗課程，2013版培養方案對課程做了一定的調整，加設了遙感概論實驗課，將原來54課時的理論課改為38課時的理論課時、16課時的實驗課課時。針對課時量的調整，“遙感概論”課程教學內容及方法，也亟須進行相應的調整，以適應教學及學生實踐能力的培養。
（三）學生英語水平差，學習主動性不高
由于目前遙感數據及專業軟件大多是國外產品，涉及較多計算機及遙感專業英語詞匯，貴州工程應用技術學院作為西部欠發達地區的地方高校，學生由于底子薄，英語水平差等，初次接觸英文軟件及遙感數據，部分學生內心有對學習英文軟件的抵觸情緒。而一些學生在學習過程中由于遙感理論知識準備不足，英文詞匯量不夠，在實驗過程中，只記實驗操作步驟，按部就班完成實驗，不能夠完全理解實驗過程與實驗目的。
通過幾年的教學實踐經驗，我們發現學生學習的積極性、主動性會影響到他們理論知識的學習。通過了解發現，對于“遙感概論”理論課程，大部分學生上課時雖然可以做到認真聽課，但做筆記的同學并不多，課后不能及時復習；而針對實驗課的練習，也只是課上跟著教師一起做，學生本人并不深入思考，課后不再進行練習，導致掌握不牢固。無法達到學以致用，滿足應用型人才培養的需要。
（四）考核機制不科學，與實踐相脫節
“遙感概論”課程考核在2009、2011版教學大綱中，考核方式主要是閉卷考試，學生成績最終由平時成績（平時作業、提問、考勤等）×10%+期中測試×20%+期末閉卷考試×70%組成。由于考試形式的限制，閉卷考試主要考查學生的理論知識掌握情況，無法真正體現學生實踐及應用能力，部分學生只是臨近期末考試前突擊背誦，應付考試，導致考完即忘，無法深入理解及應用的情況。
二、“遙感概論”課程教學改革的途徑
（一）優化教學內容
伴隨著計算機科學與技術、物理科學、電子信息科學與技術等相關學科的發展，遙感技術在高光譜、高空間分辨率，以及高時效性等各個方面得以長足發展。由于遙感知識和技術具有與時俱進的特點，在進行“遙感概論”課程教學改革的過程中，既要注重傳統遙感知識的講授，在使學生了解遙感基本理論與原理的基礎上，又要注意緊跟時代步伐，更新教材中沒有涉及新知識、新內容，彌補因教材更新較慢而遙感技術發展較快的矛盾與缺陷[8]。
通過網絡、新聞、文獻資料等各種途徑，及時搜集遙感領域新知識、新進展，以及遙感研究的熱點問題等，在課堂講授過程中，及時融入相關知識發展的新知識、新技術等，拓展學生視野[9]。特別是注重在講授基礎知識的同時，及時融入我國遙感技術的發展情況，在學生獲取理論知識的同時，融入愛國主義教育，提高學生學習的積極性、主動性。針對貴州工程應用技術學院學生底子薄、英文水平差等特點，在教師課堂講授過程中，通過適度加入遙感專業英文詞匯的方式，實現提高學生專業英文水平的目的。針對貴州工程應用技術學院學生專業背景，在遙感實踐課程設計時，注意本課程與相關課程的聯系，設計如基于遙感的土地利用變化監測、基于遙感的地質災害信息識別與提取、基于遙感的土壤制圖分析等專題遙感應用內容，使學生學以致用，了解整個專業各課程間的彼此聯系，充分調動學生對專業的再認識，同時加強相關專業課程知識的學習和銜接[10]。
（二）創新教學方法
在遙感課程教學方法改革過程中，充分借助現代多媒體教學方式和手段，提高多媒體教學的教學效果。隨著多媒體技術的發展，多媒體教學目前已被廣泛應用于日常教學過程，通過多媒體技術的聲、光、影、字等相結合，學生能夠多方位獲取知識。對比分析傳統教學與多媒體教學方式的優缺點，在教學改革過程中本課程教師的課堂講授方式較為靈活化，主要體現在關鍵知識或知識體系的框架上，通過板書形式在黑板展示，學生能夠掌握學習重點，不至于因過多關注教師演示文稿文件，或演示動畫或影片，而忽視教學重點、難點問題。同時借助多媒體技術易于內容表現，易于實踐操作演示等方面的優點，制作圖文并茂的演示文稿課件，對于需要現場演示的實驗或展示的數據，進行多媒體展示。還可通過多媒體技術，及時將遙感技術發展相關新聞報道及相關應用展示給學生，使學生真正感受到立體化教學的視聽感受。在學習知識的同時，加強學生的情感教育，提升學生的愛國主義熱情[11]。
積極引導學生自主學習、互助學習、團隊協作學習，提高學生學習積極性和主動性。傳統教學主要是教師講，學生聽，缺少必要的互動環節。學生如果聽不懂將會挫敗自身學習的興趣，進一步影響學生學習的積極性和主動性。遙感課程教學改革中教師課堂講授方式的多樣性，改變了總是教師一個人講的局面，適度組織學生組成小組，每個小組成員輪番進行相關知識的講解，互相查找不足，促進學生自主學習，提高學生積極性、主動性，使每個學生都可以參與進來[12]。
“3S科技興趣學習小組”作為學生自主學習的學生組織，于2013年11月成立，其成員涵蓋了地理科學專業各年級學生，甚至包括部分已經考入研究生在讀的和已經參加工作的學生。通過高年級學生帶動低年級學生，在讀研究生分享學習經驗，在職學生講解實際工作中所需專業知識，專業教師引導，定期或不定期開展相關科技學術活動，以“全國GIS技能大賽”為載體，各類科技活動為主線，積極引導學生通過課外科技活動及科研項目的申報，提升自身能力，開闊自身視野，同時達到影響其他學生，提高整體學生學習興趣的目的，進而提高學生學習的積極性和主動性。
（三）改革課程考核機制
貴州工程應用技術學院2013版地理科學教學大綱明確提出，針對專業課程考核方式的改革要求，總評成績由平時成績和期末成績各占50%組成，足以體現學校給予教師對學生更加靈活性的考核方式。本次教學改革將平時成績分為課堂筆記、課后讀書筆記、參與相關科技活動項目、作業、考勤、期中測試等，期末考核試卷出題過程中，注重基礎理論知識考核的同時，更加注重考核學生掌握知識的整體性，以及靈活運用知識的能力。
以“全國GIS技能大賽”為主題，積極引導學生通過參加大賽，提升自身實踐能力，以及實際動手解決具體問題的能力。同時，圍繞“全國GIS技能大賽”，積極引導學生申報學校實驗室開放基金項目，全國大學生挑戰杯課外科技活動項目，以及貴州省大學生創新創業計劃項目等課外科技活動項目，以提高學生學習的主動性和自主性。通過具體項目的申報和實施，學生感到學有所用，學以致用，進一步促進自身自主學習的氛圍。
三、“遙感概論”課程教學改革效果
通過遙感課程教學改革的實施，取得了一定的教學效果，學生學習興趣、積極性和主動性大有提高。自2012年組織學生參加“全國高校GIS技能大賽”遙感組比賽，獲得三等獎一次、優勝獎兩次，共有20人獲得“MapGIS工程師證書”；為培養學生應用能力和科研意識，積極組織學生申報各類各級課外科技活動，自2012年至今，遙感方向共獲得立項項目有國家級“大學生創新創業訓練計劃項目”1項，省級“國家級大學生創新創業訓練計劃項目” 5項，校級“實驗室開放基金項目”3項。
圍繞學生實踐能力提高，提高學生遙感專業技術應用，結合教學內容、方法和考核方式的教學改革，既提高了學生學習興趣、自主學習積極性和主動性，提高了動手解決實際問題的能力，又獲得了良好的教學效果，同時增加了學生的專業認知度和認同感，對整個專業的學習形成良好互動效果。遙感課程教學改革研究，為西部欠發達地區同類高校地理科學專業學生遙感能力的培養，以及地理科學專業應用型、技能型人才的培養提供了參考和思路。
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關鍵詞 測量學 教學研究 課程體系 土地資源管理
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
0 引言
我國土地資源管理專業的發展已經有60多年的歷史，土地資源管理專業的發展是伴隨著我國土地管理工作的需要而產生、發展和壯大的。據統計全國已經80多個院校開設有土地資源管理專業。尤其是從上世紀90年代以來，隨著土地開發、土地利用以及土地保護等問題的日益突顯，房地產市場的繁榮，土地及房地產管理工作在社會經濟發展中的地位日益提高，我國土地資源管理專業的數量和招生規模隨之壯大①。我國的土地資源管理專業開始是由農業院校的土壤專業演化而來，到現在的側重于資源、管理和信息技術等各具特色專業體系。隨著地理信息技術、遙感技術和測繪技術的發展，其在現代土地管理工作中的重要作用越來越凸顯。
據統計，在土地資源管理專業的課程設置中，大部分院校均開設有地圖學、土地（地理）信息技術、遙感技術和測量學等相關課程，這些都是技術類的課程，知識點有所聯系。雖然都不是專業主干課程，但它們共同構成了土地資源管理專業的基本技能。這些課程所提供的成果和技術也是土地資源管理工作的數據、手段和方法。尤其是測量學，它為土地資源管理工作提供第一手的數據，在日常的管理工作中起著重要的作用。
隨著信息技術、計算機技術的發展和軟硬件的更新，測量學的教學內容無論從理論還是實踐都發生了很大的變化。測量的實施向自動化、動態化和智能化，測量成果呈現出數字化、多樣化和集成化等特點②。
本文就作者在教學中碰到的問題對測量學的理論教學和實踐教學進行探討，提出針對土地資源管理專業測量學教學的一些建議。
1 測量學在土地資源管理專業中地位
土地資源管理專業是我校的應用型本科專業，其技術性課程有地圖學、土地信息系統（GIS）、遙感（RS）和測量學（GPS）等，而主干課程中土地資源學、土地管理、土地整理、土地利用管理、土地利用規劃、地籍管理、土地調查與評價等課程均以測量學為技術手段和獲取信息的途徑，學好測量學對掌握本專業主干課程的內容將起到事半功倍的效果。
測量學是研究地球的形狀和大小、確定地球表面點位的科學，其應用的領域相當廣泛，涉及到國土、規劃、工業與民用建筑、房地產和水利等國民經濟的部門③。而土地資源管理專業所設置的測量學是直接為土地資源開發、土地利用、土地交易和土地保護等服務的學科，其目標是要求學生掌握測量學的基本理論、基本知識和基本技能，通過測量學課程的實踐和實習，掌握現代測繪技術和手段及常用測繪儀器的操作方法，并運用這些知識、技術、方法和測繪儀器和軟件解決土地管理工作中的問題④。
2 測量學的教學建設
隨著地理信息技術（GIS）、遙感技術（RS）和全球定位技術（GPS）的發展，3S技術在測繪工作中的應用越來越廣泛。現代測繪的新技術、新方法、新手段和新工具，需要及時地在測量學教學內容中體現出來。面對增加哪些知識，刪減那些內容，才符合土地管理測量學的教學要求；如何安排才能使這些新內容、新技術和傳統測量學的知識和實踐有機地融合等問題；怎么將3S技術融入測量學教學中；怎么將測量學的知識和技能應用到本專業其他主干課程中去，在現在教學中并沒有形成科學、合理的土地管理專業測量學內容體系。
2.1 教學內容
全球定位技術、一體化數字測圖系統，遙感技術和地理信息技術等這些與地球空間信息科學交叉產生的相關學科及產生的新技術，對土地資源管理專業的學生來講都是應該了解和掌握的⑤。對于土地資源管理專業而言，測量學作為工作的重要工具之一，在其課程教學內容中應該提供先進的、多樣的地球空間信息采集、處理、分析、表達和管理的方法和技術。
具體的教學內容大體包括以下3種：（1）基本理論和方法。基本理論包括地球的形狀和大小，地面點位置的表示，坐標系統、高程系統建立和投影系統變換及改正，地球曲率對測量的影響，“3S”技術的基本原理，測量誤差的基本理論。測量學的基本任務是測定和測設，課程內容包括對點、線、面的測定和測設方法。其中包括控制測量的方法、攝影測量的方法和GPS測量方法；大比例地形圖測繪的方法及判讀方法和數字化測圖方法；地籍和房產測量的方法；施工測量中點的放樣方法。（2）基本內容和技能。測繪儀器的基本構造和測量原理；測繪儀器的操作和使用；測繪儀器的檢驗和校正；測繪儀器包括水準儀、經緯儀、測距儀、全站儀和GPS接收機；測量的內容包括：距離測量、高程測量、水平角及豎直角測量及計算和誤差的消除。（3）基本步驟和程序。測量準備工作，表格及圖件等材料的收集和準備，儀器設備的檢查等；野外測量的實施；野外觀測結果的內業整理及補測；成果的匯總及輸出。
2.2 教學實踐
作為技術類課程的測量學，實踐環節很重要。不僅要求學生具備基本的理論知識，更要求學生有很強的動手操作能力和解決實際問題的能力。教學實踐和實習在教學大綱中占有重要地位，占據整個學時的40%左右。教學實踐是培養學生動手操作能力、分析和解決實際問題能力的最有效的途徑和手段⑥。在實習環節，將4~6名學生分成一小組，結合測量項目，能夠使學生將課本上的理論知識和實際測量工作聯系起來，達到鞏固測量學基本理論和基本知識，掌握常用測繪儀器設備的使用方法、測繪工作的工作步驟和工作流程和測繪工作所需的基本技能的效果。
（1）在學習了基本理論和原理后，緊接著進行相關儀器設備的野外實踐操作，以項目的形式進行練習，在實踐操作過程中提出問題，探索，最終解決問題，達到鞏固知識提高認識。將所學到的知識，所領悟的原理形成成果記錄下來。
（2）在考核上，加入通過儀器操作解決一個實際問題的內容，測試學生對理論和實踐的掌握程度以及解決實際問題的能力，并通過團隊合作完成。將此成績納入期末總成績里。
（3）綜合的測量實習實踐。設定學校為測量對象，通過綜合運用測量儀器（如全站儀，GPS接收機），遙感圖件和GIS數據，測繪出學校平面圖，并利用高分辨率的遙感影像和地形圖制作學校的三維地圖。將地形信息，各樓宇信息，交通信息，綠化信息及應急避難場所等信息綜合起來，建立學校的數字校園系統，可使使用者在三維校園中漫游，達到身臨其境的效果。
2.3 教學方法
測量學的教學建設不僅教材要更新，教學內容要與時俱進，教學方法要適合本專業的學生，而且要制定切實可行的實施方案。首先，進行模塊化教學，打破教材的束縛，并進行系統化的教學實踐，采用模塊知識的單項實踐和整體知識的綜合實踐相結合；其次，將學生對知識掌握的程度進行量化考核，把課程的考核分散到平時的學習、實踐和多次測驗中去；最后，邀請專家進行指導并跟學生進行有效的溝通，改進不足之處。
3 結語
測量學作為專業的基礎性的技術課程，和土地信息系統、遙感技術和地圖學等技術性課程，構成了土地資源管理專業的技術體系。通過技術課程的學習，使學生能將“3S”技術融會貫通，應用到土地資源管理實踐中去。隨著技術的進步，軟硬件的更新，測量學的教學內容也會不斷的豐富。
注釋
① 鄧華梅,李肖鋒.非測繪專業《測量學》課程的教學改革探討[J].測繪科學,2012(1).
② 張卡,盛業華.非測繪專業攝影測量學教學方法探討[J].測繪科學,2011(5).
③ 段貽民,杜國標.非測繪專業測量學教學改革方案的研究[J].測繪通報,2004(5):58-60.
④ 高飛,吳兆福.關于非測繪專業測量學教學改革的思考[J].昆明冶金高等專科學校學報,2003.19(4):13-15.
關鍵詞：信息技術；林業；發展；影響
林業是生態建設的主體，是經濟社會可持續發展的重點所在。進入21世紀之后，林業經營模式發生了根本性的變化，從過去單一、粗放的經營管理向精準、系統的模式轉變，因此提出了“精準林業”的概念，即指盡可能的應用現代高新技術對有關林業生產、經營管理、戰略決策過程中的自然、經濟和社會信息進行收集、存貯、傳遞、處理、分析和利用，建立包括林業數據庫、森林資源管理信息系統、森林資源核算信息系統、地理信息系統、決策支持系統、專家系統、模擬模型系統、計算機網絡、遙感系統、全球定位系統和遠程通訊等一體化、智能化、數字化的現代林業技術體系，而這一切都必須依賴于信息技術。
一、信息技術的發展
信息技術是在信息科學的基本原理和方法的指導下擴展人類信息功能的技術。
1.1內涵和外延
信息技術是一門多學科交叉綜合的技術，計算機技術、通信技術和多媒體技術、網絡技術互相滲透、互相作用、互相融合，將形成以智能多媒體信息服務為特征的時空大規模信息網，是以電子計算機和現代通信為主要手段實現信息的獲取、加工、傳遞和利用等功能的技術總和。主要包括以下幾方面技術：
1.1.1傳感技術——信息的采集技術。傳感技術是擴展人獲取信息的感覺器官功能。進行信息識別、信息提取、信息檢測，它幾乎可以擴展人類所有感覺器官的傳感功能，傳感技術、測量技術與通信技術相結合而產生的遙感技術，使人感知信息的能力得到進一步的加強。
1.1.2通信技術——信息的傳遞技術。通信技術可實現信息快速、可靠、安全的轉移。可以看成是從“現在”向“未來”或從“過去”向“現在”傳遞信息的一種活動。
1.1.3計算機技術——信息的處理和存儲技術。計算機信息處理技術主要實現對信息的編碼、壓縮、加密和再生，存儲技術有內存儲技術和外存儲技術，主要實現計算機存儲器的讀寫速度、存儲容量及穩定性的管理。
1.1.4控制技術——信息的使用技術。控制技術即信息使用技術是信息過程的最后環節，它包括調控技術、顯示技術等。
1.2信息技術功能
概括起來有四個方面：①信息識別：包括文字識別、語音識別和圖形識別等。通常是采用一種叫做“模式識別”的方法。②信息傳遞：實現信息快速、可靠、安全的轉移。③信息處理與再生：在對信息進行處理的基礎上，還可形成一些新的更深層次的決策信息，這稱為信息的“再生”。信息的處理與再生都要依賴于現代電子計算機的超凡功能。④信息施用：是信息過程的最后環節。
1.3信息技術發展趨勢
高速、大容量。速度越來越快、容量越來越大，無論是通信還是計算機發展都是如此；綜合化。包括業務綜合以及網絡綜合；數字化。一是便于大規模生產，數字設備是單元式的，設計非常簡單，便于大規模生產，可大大降低成本。二是有利于綜合，每一個模擬電路其電路物理特性區別都非常大，而數字電路由二進制電路組成，非常便于綜合，要達到一個復雜的性能用模擬方式往往綜合不起來；個人化。即可移動性和全球性。
二、林業信息技術的發展
2.1林業信息技術
林業信息化并不是一個新概念，發達國家60年代初提出了信息化的概念，信息化開始進入各個領域，并逐步實現了系統化、深入化、集成化、網絡化、智能化和虛擬化。隨著DBMS的發展和完善，以屬性數據管理為主的森林資源管理系統盛行一時，這類系統采用數據庫技術進行組織、存儲、處理和分析，提高了數據處理的質量和速度，推動了森林經營管理水平的提高。同時也不難發現，這種單純分析屬性數據的方法，缺乏對資源空間分布特征的綜合分析，因此利用它形成的決策信息，有明顯的局限性。到90年代，林業信息化有了全面的擴展，形成了以3S技術為支撐，采用RS監測與地面調查技術相結合的雙重分層抽樣遙感監測體系。
2.2林業信息技術在我國的發展
我國林業部門從80年代初開始使用DBMS進行生產管理，采用的是局部(部門)引進，局部消化的方式。80至90年代末，國家林業局(原林業部)在1992年設立信息中心，開始了信息化建設的點滴積累，提出了“數字林業”建設目標，建立了森林資源數據處理系統(DPS)、森林資源管理信息系統(MIS)、森林資源決策支持系統(DDS)、林木良種管理信息系統、主要經濟樹種在線查詢系統等。進入21世紀，“數字林業”建設進展順利，林業信息系統已覆蓋全國，基于“3S”技術的森林資源、造林綠化和天然林保護、退耕還林、防沙治沙等林業重點工程建設的現代化林業管理體系正在逐步建立。林業檔案數字化工程已完成，國家林業局政府網站建設進一步完善，內容不斷豐富，信息量不斷增加，并與新華社、國家圖書館等70多家網站建立了鏈接，林業信息化建設達到前所未有的高度。
三、信息技術對林業的影響
3.1實現了無紙化辦公
根據林業政務信息化“十一五”工作的核心內容，林業政務信息化建設圍繞國家“三網一庫”建設的要求，利用網絡技術搭建了技術先進、運行穩定、功能相對齊全的網絡平臺，建設了國家林業局門戶網站、辦公業務網、辦公業務資源網和各類管理信息系統及專業數據庫。提出了林業信息庫建設方案，實現人員、樹種和野生動植物數據收集、存貯、傳遞、處理、分析、利用、，基本完成了無紙化辦公。
3.2林業經營由粗放轉入精準
圍繞“精準林業”，各級林業部門在二類調查中利用遙感、航片、衛片、無人機、地面近景攝影、三維激光掃描、電子角規、GPS定位等技術進行數據的精確獲取，通過GIS進行屬性數據和空間數據的管理，完成森林資源檔案管理和林業專題圖的制作；在森林火災的預測預防上通過GIS的空間分析功能，實現火點位置查詢和林火蔓延模擬，并計算最佳撲火路線和撲火時間，科學合理的制定撲救方案；在造林地塊和造林方式上利用GIS將坡度圖、坡向圖、土壤圖、高程分帶圖和森林區劃圖進行疊加作為立地分析的復合因子圖，進行適地適樹的分析，使林業由粗放經營轉入精準經營。
3.3規劃森林資源管理
在發達省份的林業部門已經將GIS技術、ES技術、DSS技術、空間數據挖掘技術結合，依據森林資源管理的基礎信息，建立了造林專家知識庫、決策支持模型庫，在數字化圖上實現造林決策、獲取造林規劃圖，并對林分和單木的區域生長量進行預測和模擬，實現森林資源管理的優化和規劃。
四、存在的問題和解決對策
4.1應用不夠深入，信息資源浪費
林業信息基礎設施和信息系統投資巨大，但目前林業信息化開發、應用不夠，造成資源的極大浪費。如遙感、地理信息系統、全球定位系統、專家系統、決策支持系統、森林資源核算系統在森林資源管理中的應用才起步，目前只限于利用計算機進行林業數據采集、處理、屬性數據管理及各類專題圖制作等研究，對于進行空間數據分析和從這些數據中進行挖掘，宏觀快速提供森林資源信息，優化森林資源管理上沒有形成規模。因此應該對這些信息資源進行整合，合理建設適合我國林業持續、快速、健康發展的網絡體系，實現資源充分共享。
4.2精準計測、監測在林業上的應用沒有普及
目前，信息技術、生物技術、新材料技術等高新技術正加速滲透和武裝林業。特別是“5S”（遙感、地理信息系統、全球定位系統、專家系統和決策支持系統）技術已成為科技興林的重要手段。衛星遙感、紅外監測、飛機化學滅火等高新技術使森林預測、監測、控制、病蟲火害防治、荒漠化防治、瀕危野生動植物保護等過去無法用常規技術或手段解決的問題，現在由于RS和GIS的介入開始變得相對容易。但在森林經營和管理中的應用范圍和水平，完善森林生態系統定位監測網絡，提高森林災害發生的預測預報率，實現森林培育和管理中的減災增效，探索建立森林養分和肥料信息系統，完善林木育種軟件及豐產栽培模型，適度發展“精細林業”，精準森林資源核算的應用上還處于初級階段，沒有普及應用。因此國家林業局應宏觀調控并加快國家林業局網絡工程建設，建立并完善各類林業專業庫、各類森林資源管理信息、決策支持系統設，促進林業經營管理和決策的科學化。
4.3林業高新技術人才缺乏
林業信息化對人才的要求很高，不但要有專門的計算機技術、網絡技術、RS技術、GIS技術，還要對林業知識有所掌握，目前我國特別是基層林業單位，從事林業信息研究、網絡管理，3S技術的專業性人才奇缺。因此應該加大林業高等教育和高職教育，培養更多的林業高新技術人才。
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關鍵字：測繪工程現代測繪人才培養
隨著全球經濟的不斷發展，必將充滿各種競爭，無論是政治、軍事的競爭，還是經濟、科技的競爭，歸根結底都是人才的競爭。高等學校是培養人才的重要基地，特別是要培養適應社會、經濟和科技發展的人才，是普通高等學校肩負的重要使命。目前各高校都在深入開展專業教學改革工作，探索具有現代觀念的人才培養模式，提高人才培養的質量。本文對高等院校測繪工程專業人才培養模式進行了探討，并為應用型測繪人才的培養提供參考意見。
一、現代測繪的內涵
從現代信息論的觀點看，測繪學是一門關于地球空間信息的學科。傳統的測繪受地面測量技術、時空尺度和精度水平以及投入的局限，其產品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎上編繪的專用地圖；它不能及時反映地球表面形態的變化，特別是大范圍或全球變化；其產品制作周期長，已不能滿足地區經濟和全球經濟高速發展的多種需要。信息技術加快了人類社會的運行速度。測繪學是提供人類生存空間、自然環境及其變化信息的學科，它的學科內涵發生了巨大的變化，因此，如何界定測繪學的含義，已是世界各國測繪工作者所關注的問題。從20世紀90年代開始，國際上將測繪學(SurveyingandMapping)更改為一個新詞，以準確反映學科實質，Geomatics一詞由此應運而生。隨后，有關Geomatics的提法在我國學術界主要是地學界成為熱門話題，由于對其含義理解不同，其中文譯名將它譯成。地球空間信息學。，已基本得到認同。不管人們對Geomatics的含義如何理解，根據ISO的標準定義和國際測繪聯合會(IUSM)對。測繪學。的定義，兩者的含義是基本類同的，只不過Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準確地描述了測繪學在現代信息社會中的地位和作用，適應了現代社會對地球空間信息的大量需求的特點，因而發展和提高了測繪學的研究和工作領域，符合現代測繪學發展的實際。現代測繪工程的核心技術是空間技術，包括GPS、衛星遙感和航測，測繪的范圍從地面擴展到整個近地空間，加之通訊、計算機網絡等信息技術，使地球空間信息學科的理論和技術體系比傳統的測繪學有了很大的發展和更新，由此，Geomatics適合于納入數字地球的理論和技術框架。隨著數字地球構想的實施，測繪學面臨一個歷史性的發展新機遇，傳統的或現代測繪學將以地球空間信息學的新面目立于地球科學分支學科之林，以更強的活力向前發展。
二、測繪工程專業人才培養出現的問題
當前測繪工程專業在課程設置及目標定位中還存在著不容忽視的問題和矛盾。主要表現為：在課程內容整體設置上具有一定的盲目性和隨意性，不重視研究社會的需求，因人設廟、因人保廟的現象時有發生。在課程結構安排上表現出重技術課程、輕管理課程，從而導致學生畢業后適應能力較差，尤其是到建筑施工、路橋施工一線的畢業生。沒有很好地緊貼市場，國家經濟發展迅速與測繪學科專業結構、人才培養模式等方面反應相對遲緩的矛盾仍然存在，適應社會需求的大量面向市場經濟建設主戰場的技術應用型、復合型測繪人才沒有得到充分的培育。人才培養模式多樣化和目前專業框架、格局相對單一的矛盾。在中國市場經濟不斷完善的情況下，測繪作為國家經濟建設、國防建設的一項先行性、基礎性工作，具有很強的科學性、技術性。面向21世紀，中國可持續發展戰略的提出、北京申辦2008奧運成功、數字地球、數字中國、數字省區、數碼城市的建立、中國成功加入WTO、注冊測量師制度的逐步建立和測繪主體體制及運行機制的改革完善等都對測繪市場及測繪教育帶來了空前發展的機遇，也帶來了巨大的挑戰。具體來說，現代社會對測繪工程專業人才培養要求上，正從過去的技術型向市場技術應用管理型轉變。主要表現為：三個高技術的綜合運用(GPS、GIS、RS)，三大能力的提高(分析解決問題的能力、公關能力、職業遷移的能力)、三大意識的形成(市場經濟主體意識、工程質量管理意識、國際競爭合作意識)。因此重視和加強對測繪工程專業應用性、復合型人才培養的研究，提高測繪工程專業學生的社會競爭能力和適應能力更具有現實和長遠意義。
三、測繪專業人才培養措施
1.測繪學科研究的方向
測繪學科是采用各種方法和手段研究空間對象的定位、描述和表達，動態變化與監測，并將所獲得的各種空間信息進行加工、存儲與處理，使之綜合應用于經濟建設、國防建設、科學研究、社會發展等各個領域中所形成的一門學科。測繪科學既是地球學科的重要分支，又是一門工程應用學科，她服務于各種工程建設，包括地面、空中、地下、水下各種民用工程、礦山工程、海洋工程、軍事工程、環境工程、生態工程等領域。
隨著空間和信息科學技術的發展，測繪學科正在經歷著一場深刻的革命，并將成為一個重要的信息產業。面向二十一世紀，測繪學科的發展趨勢和方向是：測量數據采集和處理自動化、實時化、數字化、智能化；測量數據管理科學化、標準化、信息化、一體化；測量數據傳播與應用網絡化、多樣化、社會化、廣泛化。GPS技術、GIS技術、RS技術及其集成是測繪學科的前沿領域，也是未來數字地球的基礎。
2.注重課程設置
現代測繪科學研究的主要對象是空間信息，而以空間信息理論為核心的測繪學科，與地學、生態、環境、城建土地管理等相關學科都有密切的聯系。現代測繪高新技術，往往是多種專業技術的綜合系統，只有將各類知識融匯貫通，構成有機的知識網絡，才能適應現代科技相互交叉、滲透、移植的特點。而傳統的測繪工程專業的課程設置，專業性過強，學科領域單一，知識結構面太窄，特別缺乏相鄰的專業知識，這種知識結構顯然滿足不了現代社會的要求。因此為了培養應用型測繪專業人才，我們認為課程設置應根據目前的國情、市場經濟的要求，既要考慮測繪知識的系統性，又要兼顧學科的綜合發展趨勢具體應設置的主要課程如下:基礎及公共課:包括數學、物理、政治、外語、大學語文、文獻檢索、計算機基礎、計算機高級語言、計算機圖形學、數字圖像處理、技術數據庫技術、網絡技術、法律基礎、體育等。測繪專業課:包括測量學、數字測圖原理與方法、大地測量學基礎測量平差基礎、攝影測量與遙感、工程測量、測量原理及應用、地理信息系統原理與應用、地籍測量與土地管理等。相關專業課:包括城鎮規劃、自然地理學、采礦學工程與工業攝影測量、土建概論、數據通訊與模式識別。
3.注重工程意識和應用能力的培養
與精英化高等教育或研究型大學的人才培養模式相比較，。應用型人才。培養途徑具有以下4個主要的特點：應用型人才的知識結構是圍繞著一線生產的實際需要加以設計的，在課程設置和教材建設等基本工作環節上，特別強調基礎、成熟和實用的知識，而相對忽略對學科體系的強烈追求和對前沿性未知領域的高度關注；應用型人才的能力體系也是以一線生產的實際需要為核心目標，以大工程為背景，在能力培養別突出對基本知識的熟練掌握和靈活應用，比較而言，對于科研開發能力就沒有更高的要求；應用型人才的培養過程更加強調與一線生產實際的結合，更加重視生產實習這個教學環節，通常將此作為學生貫通有關專業知識和集合有關專業技能的重要教學活動，而對于研究型人才培養中在理論上給予特別重視的畢業設計與學位論文，則更重視與工程實踐地結合，或者用綜合實踐代替。應用型人才要注重工程意識(求真務實、嚴謹規范拼搏進取)和工程文化(求善求美、以人為本、協調發展)地培養，建立科學的發展觀，能夠妥善處理人與自然的關系;科學活動是認識世界地活動，工程活動是改造世界地活動，在工程活動中能夠協調人與自然的關系尤為重要。要注重培養應用型人才的創新精神、增強其創新意識、激發其創新愿望、提高其創新能力，以便他們更好地與各自的專業相結合而創造地學習，即在學習中進行創造，在創造中深入學習，把自己培養成為富有創新意識的應用型人才。
4.完善實踐教學體系
測繪工程專業同其它專業相比尤其注重學生的實踐能力和動手能力，大學生實踐能力的培養日益受到人們的重視，因為實踐是創新的基礎。應該徹底改變傳統教育模式下實踐教學處于從屬地位的狀況，構建科學合理培養方案的一個重要任務是必須為學生構筑一個合理的實踐能力體系，并從整體上策劃每個實踐教學環節。這種實踐教學體系是與理論教學平行而又相互協調、相輔相成的。科學合理的實踐教學體系包含三個方面。第一，受實驗學時的限制，很多實驗不能保證每一位學生都能夠有充分的時間親自動手，因此，應增加實驗室的開放時間，讓每個大學生都能經過多個這種實踐環節的培養和訓練，這不僅能培養學生扎實的基本技能與實踐能力，而且對提高學生的綜合素質很有好處。第二，應盡可能為學生提供綜合性、設計性、創造性比較強的實踐環境，培養學生的動手能力和自我探究能力，這也是素質教育的根本要求。第三，從長遠的觀點來看，實踐環節應盡量與測繪單位的生產實際相接合。測繪教育的最終目的是為生產服務，因此，實踐環節必須要面向實際的生產應用，當然要做到這一點還需要教育部門與生產單位共同努力去創建一個良好的互動機制。
總之，探索對于測繪人才的一種合理的培養模式有著重大的現實意義，測繪專業教育者應該從多個角度探索測繪人才的培養，為我國的測繪事業做出更大的貢獻。
參考文獻：
王新洲對21世紀測繪教育的初步思考[J]測繪通報,1999
關鍵詞：水利 信息化 IT技術
隨著電腦的普及和因特網的迅速發展，人類社會正步入一個前所未有的網絡時代和信息時代，信息的影響已經廣泛滲透到人類社會活動的各個領域，利用信息成為人們開展各種社會活動的基礎。信息、能源在當今社會一起構成兩大支柱資源。其中水利資源在社會發展中已不再陌生，隨著社會的發展，水利起著舉足輕重的作用，它關系到一個國家、一個民族的生存和發展。同時信息資源對人們來說越來越顯得重要，信息是一種財富，對經濟的繁榮、科技的進步，社會的發展都起著非常重要的作用。所以我認為應該把兩者有效的結合起來，利用IT技術實現水利信息化建設。
水利信息化是充分應用GIS、GPS、RS和IT技術，開發和利用水利信息資源，包括對水利信息進行采集、傳輸、存儲、處理和利用，提高水利信息資源的應用水平和共享程度，從而全面提高水利建設的效能和效益。是水利行業走向現代化的措施和手段，同時也可以說是水利現代化的基礎設施。
一、當前水利信息資源的現狀
現在我國的水利信息化建設已初具規模，但還有許多不足之處，主要表現在：
（一）水利信息的利用不充分。隨著互聯網技術的不斷提高，大大降低了信息的獲取和傳遞難度，提高了信息傳遞的速度，大大拓寬了信息渠道，我國的水利信息化建設中信息技術和信息產業都取得了長足的進步。但是仍然有很多人沒有去有效利用這一便利條件，盡管辦公室配備的網絡環境明顯改善，我們上網卻僅限于進行一般信息的瀏覽或簡單的事實查詢。與先進國家相比，我們水利信息的利用能力仍然有相當大的差距。
（二）水利信息化建設中技術力量薄弱。水利信息建設需要技術人員去解決，比如信息的匯總、系統的維護、網站的設計與制作等。但是水利系統計算機信息管理專業人員技術人員太少，即使有也很難獨立完成大規模的數據采集、匯總和信息的及時更新。
二、水利信息化發展趨勢
水利信息隨著IT技術的高速發展，也逐漸顯露出許多新的特點和要求：
（一）信息多元化。隨著遙感、衛星及雷達等技術和地理信息系統（GIS）的應用，提供了多元化的更豐富和更準確的信息，如防洪抗災信息，衛星和雷達信息的引進，推進了“數字化流域”，從而使流域的規劃、開發、管理全面實現信息數字化。
（二）信息傳輸快和資料共享。先進的通信技術及計算機網絡技術的高速發展，使得信息傳輸數字化、網絡化，大大地提高了信息傳輸的時效性，提高了信息的利用率。如在國家防汛指揮系統建設中，這些技術的應用將使得在30分鐘內收集齊全國的水雨情信息目標成為現實，為全國的防汛決策提供及時可靠的信息。
（三）信息處理快速、可視計算機性能的不斷提高及多媒體技術的應用，使得信息處理速度快、可視化程度高、表現直觀，增強了決策支持的能力。
（四）信息安全保障。一方面，水利部門及IT行業聯合攻關，開發適合我國國情的高水平應用軟件，努力避免系統開發中的低水平重復的現象。另一方面，應用各種先進的加密技術，切實加強信息系統的安全建設，確保系統的安全及信息的保密。
（五）努力提高信息化工作的管理水平，重視信息技術和管理人才的培養，積極探索信息系統的管理體制和運營機制。
三、水利信息化建設的方向
針對上述我國在水利信息化建設方面的新特點，我們認為要全面實現水利信息化建設，就要從以下三方面的內容進行加強：
（一）水利信息的基礎信息建設。水利信息化建設的基礎設施是一個全國性的網絡工程，其關鍵技術有：遠程自動化控制、數值模擬、GIS和遙感技術、數據庫技術、通訊和計算機網絡技術、人工智能管理等等。從水資源規劃管理到水資源工程設計施工和運行，我們把傳統水利轉變為數字水利，再與信息技術全面融合，水利信息化建設的內容也將不斷豐富和發展。 轉貼于
①基礎信息系統工程的建設，包括分布在全國的相關信息采集，信息傳輸、信息處理和決策支持等分系統建設；②數據庫的建設，水利專業數據庫是國家重要的基礎性的公共信息資源的一部分，也是決策者重要依托憑據；③綜合管理信息系統的建設。
各江河流域、各區域水利的信息化建設項目，都是國家水利信息化系統的信息源或信息子系統。成百上千的水利信息化子系統，成千上萬的水利信息源，共同組成了完整的水利信息化大系統和巨系統。這是一個極其復雜的系統工程，涉及到水利行業的方方面面。
所以，我們要提高我國的水利信息能力就應當把它當成一項非常重要的戰略任務去布置、施實并很好地完成。
（二）加強水利信息化建設中人員隊伍的建設。水利信息化建設也應該遵照項目建設的程序，進行規劃設計、批準立項和實施建設等建設程序，更為強調的是升級維護、技術培訓、技術支持與技術服務。一方面我們要與有科研實力和熟悉水利行業特點的綜合性IT企業共同進行建設，另一方面，我們還要培養大批專業技術與信息技術相結合的高素質的復合型人才。要按照要求去建設一支對水利行業特色、專業性質、信息化建設的特點都具有較為深切的了解與理解的人員隊伍。
