王永志，趙愛國，呂 華

(江西理工大學 建筑與測繪工程學院，江西 贛州 341000)

隨著《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《測繪地理信息科技發(fā)展“十三五”規(guī)劃》等重磅文件的陸續(xù)出臺，指明我國已經(jīng)將地理信息產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)來發(fā)展[1]，這也為GIS人才培養(yǎng)模式帶來了新的挑戰(zhàn)。為適應戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，對GIS人才培養(yǎng)方案進行改革具有重要意義。當前應用型人才培養(yǎng)與社會經(jīng)濟發(fā)展不適應已經(jīng)成為一個普遍存在的問題[2]，課程體系設(shè)置作為GIS人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié)，對GIS人才培養(yǎng)的質(zhì)量具有重要影響。當前GIS課程體系設(shè)置中存在的培養(yǎng)方向不明確、課程設(shè)置與實際應用脫節(jié)[3]、培養(yǎng)方向動態(tài)更新機制與產(chǎn)業(yè)需求發(fā)展不協(xié)調(diào)等問題，成為GIS專業(yè)人才培養(yǎng)研究的重點。

GIS學科自身的多學科交叉、融合特性，使得課程設(shè)置環(huán)節(jié)存在許多困難。GIS專業(yè)理論教學環(huán)節(jié)、實驗教學環(huán)節(jié)和實踐教學環(huán)節(jié)，貫穿GIS人才培養(yǎng)的全生命周期，具有系統(tǒng)性、綜合性、靈活性和多樣性等特點[4]，在全方位的多技能應用型人才培養(yǎng)方面起著決定性作用。由于課程設(shè)置存在理論與實踐脫節(jié)、課程不具特色、課程更新不及時和課程體系結(jié)構(gòu)不健全等問題[5]，使得現(xiàn)有的課程教學體系無法滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。因此緊跟行業(yè)發(fā)展，結(jié)合當前GIS人才需求，制定出新的課程體系是解決問題的一個重要舉措。劉正綱等人從人才需求的角度對GIS專業(yè)課程體系進行改進，并進行教學實踐[6]，兩年多的教學實踐初步驗證了新課程體系的有效性。在大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新的今天，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與傳統(tǒng)的GIS課程體系進行深度融合[7]，構(gòu)建業(yè)務素養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、產(chǎn)學研結(jié)合等為一體化、高度融合的人才培養(yǎng)體系，為GIS產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新應用人才，甚至是GIS新興企業(yè)的創(chuàng)辦者[8]。目前，對GIS人才培養(yǎng)模式進行了大量研究，分別從GIS學科特性出發(fā)，探索課程模式改革。根據(jù)地理信息科學的多學科交叉特性，分別對GIS專業(yè)課程設(shè)置的理論教學環(huán)節(jié)、實驗教學環(huán)節(jié)和實踐教學環(huán)節(jié)進行分析，針對GIS人才培養(yǎng)課程體系中存在的問題進行深入探討，并給出相對的解決策略。其中，大部分學者都是針對某一課程，或者某一個教學環(huán)節(jié)展開分析，但是從課程體系設(shè)置出發(fā)，來探索面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的GIS人才需求與人才培養(yǎng)課程體系知識結(jié)構(gòu)之間的研究還較少。

本文面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對GIS專業(yè)人才的需求，立足“強化工程應用能力、夯實科研實踐能力、提高協(xié)同創(chuàng)新能力”的人才培養(yǎng)理念，以GIS學科和GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求趨勢為出發(fā)點，以面向戰(zhàn)略性新興人才培養(yǎng)為核心，構(gòu)建適應戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的GIS人才培養(yǎng)課程體系，探索適應應用型GIS人才培養(yǎng)模式的知識體系結(jié)構(gòu)。

1 應用型GIS人才培養(yǎng)存在的問題和需求分析

1.1 應用型GIS人才培養(yǎng)方案存在的問題

當前面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應用型GIS人才培養(yǎng)模式，存在課程設(shè)置環(huán)節(jié)動態(tài)更新機制不健全、課程實施細節(jié)不完善及專業(yè)課程設(shè)置與企業(yè)發(fā)展不協(xié)調(diào)等問題。結(jié)合江西理工大學GIS專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，對人才培養(yǎng)模式的課程設(shè)置環(huán)節(jié)存在的問題進行分析，歸納為如下兩點：

1)課程是大學生能力形成和提高的根本，優(yōu)質(zhì)課程是理論教學的重點，是GIS專業(yè)人才應用能力培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如何結(jié)合GIS學科特色和國家地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求趨勢，并綜合考慮行業(yè)就業(yè)市場需求，確定GIS專業(yè)大學生應用型人才培養(yǎng)模式的知識結(jié)構(gòu)和課程體系結(jié)構(gòu)是應用型GIS人才培養(yǎng)過程中首先要解決的一個關(guān)鍵問題。

2)如何根據(jù)現(xiàn)階段GIS專業(yè)學生已有的知識體系結(jié)構(gòu)和當前我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，來構(gòu)建適應GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的GIS人才培養(yǎng)的課程體系，是當前GIS人才培養(yǎng)中的另一關(guān)鍵問題。

1.2 面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應用型GIS人才需求

GIS產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，涉及的領(lǐng)域十分廣泛[9]，如圖1所示。新的市場環(huán)境，也給GIS新興產(chǎn)業(yè)帶來了諸多挑戰(zhàn)與機遇。隨著GIS產(chǎn)業(yè)朝著智能化、信息化的方向發(fā)展，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等高新技術(shù)與GIS產(chǎn)業(yè)深度融合也越來越深入。當前正在進行的地理國情監(jiān)測、正在建設(shè)的智慧城市、數(shù)字城市，都離不開GIS的支持，因此，為了滿足數(shù)字中國建設(shè)的需求，建立完善的GIS人才培養(yǎng)方案，是輸送高質(zhì)量應用型GIS人才中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大數(shù)據(jù)時代對GIS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)，海量、多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)的處理與管理，給數(shù)據(jù)的進一步解析和挖掘帶來了新的挑戰(zhàn)[10]，也使GIS與大數(shù)據(jù)的耦合應用需要進一步完善[11]。結(jié)合云計算技術(shù)，探討GIS專業(yè)云計算人才培養(yǎng)模式，通過“以賽促學”的培養(yǎng)模式來提高GIS專業(yè)學生云計算能力[12]。地理國情監(jiān)測制定國家和區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、推動經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要信息支撐[13]，作為順應國家戰(zhàn)略需求而開設(shè)的新專業(yè)，目前還沒有形成一套完整的知識體系。從地理國情監(jiān)測的工作需求出發(fā)，探討地理國情監(jiān)測行業(yè)需要的學科體系結(jié)構(gòu)[14]，以地理國情監(jiān)測為背景對GIS專業(yè)進行改造[15]，指出當前地理國情監(jiān)測趨于智能化、自動化和信息化的態(tài)勢，是GIS人才培養(yǎng)中需要重視的問題之一[16]。通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，當前GIS人才培養(yǎng)方案中的課程體系設(shè)置，滿足不了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。因此，建立完善的課程體系設(shè)置，將地理國情監(jiān)測、智慧城市、“數(shù)字中國”等的建設(shè)及物聯(lián)網(wǎng)、云計算和人工智能等技術(shù)，與GIS專業(yè)課程體系進行融合，構(gòu)建符合戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新課程體系。進而推進地理國情監(jiān)測步伐，加快智慧城市、“數(shù)字中國”建設(shè)，促進物聯(lián)網(wǎng)、云計算和人工智能等技術(shù)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的融合創(chuàng)新。

圖1 戰(zhàn)略性GIS新興產(chǎn)業(yè)的知識結(jié)構(gòu)

結(jié)合當前面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的GIS應用型人才的需求和GIS產(chǎn)業(yè)多重技術(shù)融合的發(fā)展態(tài)勢，及多學科融合的需求，對現(xiàn)有的GIS人才培養(yǎng)體系知識結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化重組，建立有效的促進機制，將新技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)進行深度融合。首先，通過產(chǎn)業(yè)需求驅(qū)動完善GIS人才培養(yǎng)知識結(jié)構(gòu)；然后，將完善的知識結(jié)構(gòu)用于高素質(zhì)GIS應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)；最后，利用培養(yǎng)出來的高素質(zhì)創(chuàng)新人才推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。進而形成一套知識體系結(jié)構(gòu)動態(tài)更新良性循環(huán)的GIS人才培養(yǎng)方案。

2 面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)GIS應用型人才培養(yǎng)方案的課程體系改革

課程設(shè)置作為大學生能力形成和提高的根本，完整的知識體系結(jié)構(gòu)作為理論教學的重點，是GIS專業(yè)人才培養(yǎng)、應用能力培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。綜合考慮戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對GIS專業(yè)人才需求，建立面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應用型GIS人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)是本文研究的重點和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過建立適應戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的GIS人才培養(yǎng)課程體系，來提高GIS專業(yè)人才應用技能。

2.1 面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應用型GIS人才培養(yǎng)方案課程設(shè)置的優(yōu)化原則

針對當前GIS人才培養(yǎng)方案中課程設(shè)置方面存在的問題，構(gòu)建了“厚基礎(chǔ)、重能力、強素質(zhì)、突創(chuàng)新”的理論教學體系和“全過程、階梯式”的實踐教學體系，為GIS產(chǎn)業(yè)輸送符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，具有較強創(chuàng)新實踐能力的應用型GIS人才。以培養(yǎng)全方位、多元化的GIS人才為核心，遵循應用型人才培養(yǎng)的理念，來構(gòu)建滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的GIS專業(yè)課程體系。

2.2 面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應用型GIS人才培養(yǎng)課程分類體系的原則與構(gòu)建

以構(gòu)建知識體系健全的人才培養(yǎng)課程體系為原則，圍繞“夯實科研實踐能力、增強工程應用能力、提高協(xié)同創(chuàng)新能力”的人才培養(yǎng)理念，根據(jù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對GIS專業(yè)人才的需求，以綜合素質(zhì)全面的應用型GIS人才培養(yǎng)目標，對課程體系進行分類，根據(jù)GIS專業(yè)課程培養(yǎng)目標和知識體系結(jié)構(gòu)，將GIS人才培養(yǎng)課程分為思維模式的培養(yǎng)、實踐技能的培養(yǎng)、專業(yè)理論培養(yǎng)、專業(yè)技能培養(yǎng)、專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)等5大類。其中，通過高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計等課程的設(shè)置，來培養(yǎng)GIS專業(yè)人才的理工科思維，形成研究專業(yè)知識的方法論；通過計算機編程能力的培養(yǎng)，提升GIS專業(yè)學生的工程實踐能力；通過學習GIS專業(yè)系列課程，測繪、地信、遙感等，來提升GIS專業(yè)學生對GIS的認知水平；通過專業(yè)實踐課程體系、專業(yè)特色課程體系、方法論課程體系(計量地理學、地理數(shù)據(jù)分析、地統(tǒng)計學、地理加權(quán)、地學建模)的學習，加強GIS專業(yè)人才理論聯(lián)系實際和實際工程應用能力；通過素質(zhì)拓展課程體系的學習，強化地理素養(yǎng)在GIS人才培養(yǎng)模式中地位[17]，培養(yǎng)德智體健全，具備地理信息學科素養(yǎng)的高素質(zhì)GIS應用型人才。

2.3 面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)應用型GIS人才培養(yǎng)方案的課程體系設(shè)置改革與優(yōu)化

面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應用型GIS創(chuàng)新人才的能力培養(yǎng)(如圖2所示)，主要體現(xiàn)在三方面能力的培養(yǎng)：第一，協(xié)同創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；第二，工程應用能力的培養(yǎng)；第三，科研實踐能力的培養(yǎng)。

圖2 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應用型GIS人才能力培養(yǎng)

將協(xié)同創(chuàng)新能力、工程應用能力和科研實踐能力的培養(yǎng)融入到理論教學、實驗教學和集中實踐教學體系的各個環(huán)節(jié)中，建立滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的應用型GIS人才培養(yǎng)課程體系。通過優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)專業(yè)技能扎實的高素質(zhì)GIS應用型人才。通過實驗課程的設(shè)置，深化GIS專業(yè)學生對基礎(chǔ)知識的理解，培養(yǎng)專業(yè)綜合應用能力、激發(fā)創(chuàng)新能力。在集中實踐教學環(huán)節(jié)，對理論體系和實驗教學體系進行深化，通過理論、實驗和技術(shù)層面的層層推進，實現(xiàn)基礎(chǔ)型、應用型和創(chuàng)新型GIS人才培養(yǎng)體系循序漸進的推進。

3 面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)應用型GIS人才培養(yǎng)課程設(shè)置質(zhì)量保障與監(jiān)控體系

為了保證GIS專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，建立學校監(jiān)控、學院監(jiān)控和專業(yè)監(jiān)控的3方監(jiān)控體系，實施理論教學環(huán)節(jié)的監(jiān)控、考試考察環(huán)節(jié)的監(jiān)控、實踐教學環(huán)節(jié)的監(jiān)控和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的監(jiān)控(如圖3所示)，保障GIS專業(yè)學生的人才培養(yǎng)質(zhì)量、監(jiān)控教師教學環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量。通過對教師資格的審查、教師教學的評價、教師授課的監(jiān)督、教師教案的評價和教材征訂的監(jiān)督，完成對理論教學環(huán)節(jié)的監(jiān)控。通過對實驗、實習環(huán)節(jié)的監(jiān)控和課程設(shè)計質(zhì)量的監(jiān)控，實現(xiàn)對實踐教學環(huán)節(jié)的監(jiān)控。通過三方監(jiān)控體系，完成課程體系建設(shè)與人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)中的質(zhì)量評價，及時整改課程體系建設(shè)中的知識結(jié)構(gòu)體系。

圖3 三方全程參與的教學質(zhì)量保障與監(jiān)控體系

4 面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)應用型GIS人才培養(yǎng)課程體系設(shè)置改革與實踐

為了滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，遵循GIS多學科交叉特性，通過合理安排授課時序，來強化教學實踐環(huán)節(jié)對GIS人才培養(yǎng)的效用。針對低年級學生的知識儲備情況，安排基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課，培養(yǎng)GIS專業(yè)學生理工科專業(yè)必備技能和GIS專業(yè)基礎(chǔ)認知，增強專業(yè)認同感，激發(fā)學習興趣。高年級學生則根據(jù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對GIS專業(yè)人才的需求，及時調(diào)整課程方案，開設(shè)與之相適應的專業(yè)選修課程和相應的實習課，完善GIS專業(yè)課程體系，提升專業(yè)技能和創(chuàng)新意識，加強GIS專業(yè)學生綜合素質(zhì)教育和協(xié)同創(chuàng)新能力、工程應用能力及科研實踐能力的培養(yǎng)。

江西理工大學2016版GIS專業(yè)人才培養(yǎng)方案，對課程體系進行了優(yōu)化重組，整合和優(yōu)化后的課程體系主要由7個部分組成，分別為：通識教育課程、學科基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)選修課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模塊、集中實踐教學、個性化培養(yǎng)課程，具體如表1所示。各課程模塊之間協(xié)調(diào)共融，將理論教學知識與實驗教學和實踐教學進行融會貫通，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境下的GIS高素質(zhì)人才。通過各個課程模塊之間的相互協(xié)調(diào)，培養(yǎng)GIS專業(yè)學生創(chuàng)新思維模式和思考方式，以培養(yǎng)出適應戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的GIS專業(yè)高素質(zhì)應用型人才。

表1 優(yōu)化后的地理信息科學專業(yè)課程設(shè)置方案

通過7個板塊的課程設(shè)置，保證江西理工大學GIS專業(yè)學生獲得全方位培養(yǎng)，以滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應用型GIS人才需求。2013—2017年4個學年，各個課程占比，如表2所示。

表2 培養(yǎng)方案中課程的各種類型實驗學時比例

其中，2016—2017學年對課程體系進行了重新整合與優(yōu)化，通過加入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模塊，增強GIS專業(yè)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，適應當前“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”大環(huán)境下的人才培養(yǎng)模式。

對上述7個模塊進行歸納，可以發(fā)現(xiàn)主要包含三大方面的人才培養(yǎng)，分別為理論教學環(huán)節(jié)、實驗教學環(huán)節(jié)和集中實踐教學模塊，分別對應GIS人才培養(yǎng)體系中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)、應用環(huán)節(jié)和創(chuàng)新環(huán)節(jié)。實踐教學環(huán)節(jié)作為應用型GIS人才培養(yǎng)的核心[4]，在GIS人才培養(yǎng)體系中占有重要的地位，通過統(tǒng)計分析可以看出，江西理工大學各課程總學分和各環(huán)節(jié)所占比重如圖4所示，其中實驗教學環(huán)節(jié)和集中實踐教學環(huán)節(jié)總學分達到54分，占到總課程體系的31%，體現(xiàn)江西理工大學GIS專業(yè)注重實踐能力和實際應用能力的培養(yǎng)，新的課程體系設(shè)置符合戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。

圖4 GIS人才培養(yǎng)課程設(shè)置

5 面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)應用型GIS人才培養(yǎng)課程體系設(shè)置改革的教學檢驗

為響應國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，江西理工大學先后進行了兩次(分別為2013年和2016年)GIS專業(yè)人才課程方案改革。通過統(tǒng)計分析可以發(fā)現(xiàn)2011—2018年7年教學改革中，學年與課程改革對應頻次，如圖5所示。

圖5 課程改革學年與參加的改革頻次統(tǒng)計矩陣

我校GIS專業(yè)自2013年的第一次課程體系改革實施以來，構(gòu)建的GIS專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系，在我校GIS人才培養(yǎng)中取得顯著效果。本文首先通過GIS專業(yè)學生的競賽獲獎情況，對課程教學質(zhì)量進行檢驗，對課程實踐進行改革，而后通過企業(yè)的人才反饋機制，實現(xiàn)對課程體系的教學質(zhì)量達到長期有效檢驗的目的。

以當前最具影響力的ESRI杯中國大學生GIS軟件開發(fā)競賽為例，我校GIS專業(yè)學生參加ESRI杯全國大學生競賽的獲獎多次。課程改革以來，我校學生連續(xù)四年獲得ESRI競賽一等獎，初步驗證了我校課程改革的有效性。為GIS新興產(chǎn)業(yè)輸送了一批具有創(chuàng)新精神的全方位發(fā)展的應用型GIS專門人才。

通過問卷調(diào)查、畢業(yè)座談會、專家走訪、網(wǎng)絡反饋等多種手段相結(jié)合的方式，加強與企業(yè)的互動反饋機制，建立課程體系與人才培養(yǎng)之間的有效評價機制，實現(xiàn)對課程體系的教學效果進行深入分析和有效性檢驗。

6 結(jié) 論

面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對GIS專業(yè)人才的需求，以協(xié)同創(chuàng)新能力、工程應用能力和科研實踐能力培養(yǎng)為核心，探索應用型GIS人才培養(yǎng)方案。為評價學生的學習效果，建立相應的人才保障和監(jiān)控體系，進一步完善學生的GIS應用能力的培養(yǎng)模式。以江西理工大學建筑與測繪工程學院為依托，以地理信息技術(shù)為技術(shù)支撐，對加強GIS專業(yè)學生應用能力的培養(yǎng)，使GIS專業(yè)學生的應用技能在學習與實踐中得到提高。全面推動江西理工大學GIS人才培養(yǎng)體系的建設(shè)和發(fā)展，為進一步提高GIS專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，更好的為經(jīng)濟新常態(tài)發(fā)展和地方建設(shè)服務。未來將針對GIS專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)具體的內(nèi)容設(shè)計原則和內(nèi)容構(gòu)成，對集中實踐教學體系和實驗教學環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，對GIS專業(yè)課程設(shè)置中的實踐教學環(huán)節(jié)和實驗教學環(huán)節(jié)應注意的具體問題進行探討。