高校GIS专业课程体系与精品课程建设
陈颖彪 陈健飞 钱乐祥
（广州大学地理科学学院，广州，510006）
摘要：地理信息系统是20世纪80年代在我国兴起的一门应用技术和学科体系，目前在我国得到广泛的普及和应用，现全国已有100余所高校开设了地理信息系统本科专业，本文从GIS学科课程体系与精品课程建设二方面内容出发，分析了我国重点高校GIS专业的课程设置及学科体系，并对广州大学地理信息专业课程课程设置及精品课程建设的原则方法，主要思路及具体的课程设置内容进行了有益的探讨。
关键词：GIS专业 课程设置 学科体系 精品课程
1、引言
地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)，是在计算机软件和硬件支持下，综合运用地理学、系统工程和信息科学的理论方法，具有获取、存贮、管理、传输、分析和输出地理空间数据的信息系统，是计算机和信息技术在地理科学中运用发展的产物。自从20世纪60年代问世以来，经过不到40年的发展，已从最初的某些科研部门和专业人员使用的专业软件系统，扩展到政府公共管理、城市规划、科学研究、资源开发利用、测绘、军事等各个应用领域；其内涵从狭义的专业信息系统，逐步形成一门集计算机科学、地理科学、测绘科学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学与管理科学等多门科学为一体的新兴综合性边缘学科——地理信息科学[1]。特别是进入20世纪90年代以来，随着IT技术的发展和GIS应用技术的驱动如组件GIS、WebGIS技术、嵌入式GIS技术的发展，使GIS技术正溶入IT主流，从一个专业软件系统向产业化发展，并成为国家空间信息基础设施和数字城市建设的重要组成部分和关键技术。据初步统计估算，目前全球与地理信息系统相关的产业产值，包括硬、软件和数据服务等在内，已经超过100多亿美元；我国GIS产业与国外相比相对落后，但目前具有一定市场影响的国产软件品牌超过20个，国内从事地理信息系统服务的企业超过500家，国内GIS软件市场占有率达30%，与地理信息系统相关的产业产值已达1000万美元[2、3]。
随着地理信息系统学科的快速发展和社会需求空间的增大，对地理信息系统人才的需求亦不断增加。1997年教育部对我国高等教育专业目录进行修订，对全国高校本科生部分专业进行压缩裁减，但在地理学下却新增了地理信息系统本科专业[4]，可以授予理学或工学学士学位。经过几年的探索与实践，我国高校GIS专业得到了迅速发展。目前，已有100多所高校经过教育部批准，依托原有的地理学、测绘工程、地质学、矿山冶金、计算机科学、环境学、农林或其它学科建立了地理信息系统本科专业。
针对目前我校高校GIS专业发展的现状，本文从GIS专业课程体系与精品课程建设二方面探讨如何进行GIS相关课程专业的设置及通过精品课程网站的方式，适应在我国地理信息系统教育及其人才培养体系的多元化、层次化和规模化的发展格局，明确人才培养目标和培养模式，这些是我国GIS专业教育中急需解决的突出问题。
2、我国高校GIS专业的课程设置分析
根据GIS专业课程体系及其分类，本文以全国重点高校、综合性大学、理工科院校、师范院校GIS专业的课程设置为分析对象，主要集中讨论分析GIS专业基础课和专业课的设置，课程体系主要分为地理学、计算机科学、摄影测量与遥感、地理信息系统4个课程组，具体课程设置内容见表1[5]。
表1 我国部分高校GIS专业课程设置
通过对表1数据进行分析，我们可以看出以下特点：
（1）不同院校GIS专业课程设置突出了自身的特色和优势，与GIS专业所依托学校原有的专业及学科发展方向具有紧密联系，这里我们以比较典型的4所大学GIS专业的课程设置进行分析。北京大学遥感与地理信息系统研究所，其研究领域在遥感和GIS方面在全国高校中处于领先地位，同时传统的地理学研究在全国也是最好的，近年来在与计算机技术结合进行GIS工程实践与软件开发上也做了大量的工作，因此课程设置在地理学、计算机科学、摄影测量与遥感、地理信息系统，课程设置比为5：6：6：6，处于均衡发展状态。武汉大学资源与环境科学学院地理信息科学系是从原武汉测绘科技大学合并后而成立的新学院，主要人员为原武汉测绘科技大学教师，而武汉测绘科技大学是我国在测绘科学领域最具权威的学术机构，所以在课程设置上摄影测量与遥感课程达7门，突出了原有的办学特点，计算机科学与地理信息系统课程分别为3门，而传统地理学课程只开设2门。北京师范大学资源与环境学系GIS专业是在原地理系基础上组建的，其传统的研究学科强项是地理学，同时在遥感基础研究和应用研究处于全国领先水平，因此在课程设计上重点突出了传统地理学在GIS专业上的优势，其开设的地理学课程为9门，摄影测量与遥感为6门，而计算机科学与地理信息系统分别是4门课程。中国地质大学是一所工科院校，早在80年代就开发了计算机制图软件MAPCAD，用于地质图的绘制，之后随着计算机技术的飞速发展，开发了大型地理信息系统软件开发平台MAPGIS，其市场份额处于国产GIS软件中领先地位，所以在课程设置上计算机课程所占的比重最大达50%以上，主干课程达7门，而地理学为2门，摄影测量与遥感为1门，地理信息系统为2门，突出工科院校的工程实用技能训练（图1）。
图1 我国4所高校GIS专业课程设置对比
综合上述分析我们可以看出，在北京大学这种各学科都比较强的学校，GIS专业开设的课程比较均衡，而在测绘类院校中如武汉大学（原武测部分），开设课程侧重于摄影测量与遥感专业，而在师范院校，一般是由地理系承办GIS专业，在课程设置上突出了地理科学的学科优势，而在工科院校以中国地质大学为代表，则突出了计算机科学在GIS专业中的优势地位。
（2）GIS和遥感课程得到重视。虽然各高校课程设计上根据各学校的办学特点和学科特色在专业设置上有所差别，但对地理信息系统和遥感的专业课程都十分重视，几乎所有的高校都开设了《遥感概论》、《遥感数字图像处理》课程，少数院系开设了《图像理解与分析》、《摄影测量》等课程，在GIS专业课程中都突出GIS软件应用、设计与开发的课程学习，进一步与市场接轨。在计算机课程设计上，突出《数据库原理与应用》、《计算机程序设计》、《数据结构》等课程的学习，因为这些课程是学生毕业后从事GIS相关的工程开发与应用实践的主要课程。
3、广州大学GIS专业的课程设置及就业市场分析
针对上述重点高校的课程设计特点，笔者认为在课程设计上要力争突出广东地区高校办学特点，并与广东整体经济发展形势相适应，办出特色，办出水平。当前广州地区软件产业发展迅速，软件产业产值列居全国第2位，仅天河软件园区软件企业就达920家，年产值超过100亿元，而我国目前软件工程师及相关的软件高级应用人员大量缺乏，这为GIS专业毕业生在IT企业就职，从事与空间信息产业相关的行业和部门就业，提供了广阔的发展空间；此外广东地区学生的特点是动手能力强，对感性东西认识深刻，学习目标明确，这样可多开设一些计算机图形图像处理的课程，增加学生的学习兴趣，目前广州大学GIS专业开设的主要课程如表2所示。
表2 广州大学GIS专业部分课程设置
从GIS专业的办学实际情况来看，广州大学GIS专业还没有硕士学位点，培养的人才应以社会所需的应用驱动型人才和地理信息系统产业化人才为主，学生毕业后从事与空间信息有关的产业和行业就业，因而在GIS专业相关课程设置上，以计算机科学所开专业课程数目最多，达到8门，地理信息系统为5门，摄影测量与遥感专业课程为4门，地理学专业为3门，这与当前广东省及广州市对IT技术型及应用人才的需求是一致，符合当前市场的需求，同时对地理信息系统与摄影测量与遥感专业课程基本持平，反映了在未来工作中地理信息系统和遥感都应是该专业学生必备的应有基础工具，同时对传统的地理学课程如自然地理、经济地理、人文地理作为对学生全面的知识掌握也起到很大的推动作用，总体感觉课程设置能满足学生的就业需求和实际工作中的需要。
4、广州大学GIS专业精品课程的建设
广州大学地理信息系统专业精品课程目前已成为广州校级精品精课程，目前正在积极申报市级精品课程，并获得广州市多媒体教育软件开发一等奖，是地理学院该专业教师多年劳动的结果，在结构设计上主要突出以下几个特点：
表3 地理信息系统精品课程网站设计原则及内容结构
教学内容组织方式上，在地理信息系统课程教学过程中，将GIS理论与实践相结合，内容组织上将理论与上机实践环节各安排一半的课时，使学生有充分的上机实践机会，同时配合本课程的多媒体教学网站，使学生可方便下载所需的学习资源和练习数据和相关的练习软件，通过上述的方法使学生在教学过程中，受益匪浅，并对地理信息系统学科本身有了一个很好的理解和认识。在实践性教学的设计上，要求学生在掌握基本理论知识的同时，通过相关的GIS软件应用学习，循序渐进地掌握地理信息系统的基本功能，特别是通用的空间分析功能。在教学中，采用美国ESRI公司的ARCVIEW软件产品及其空间扩展模块，并配有练习数据、文字教材及小型应用程序。练习的主要内容包括：空间、属性信息查询、专题地图显示、数据输入、地图输出、邻近分析、叠合分析、网络分析等，通过上述课程安排，使学生在最短时间内对GIS的理论、技术与方法有一个全面而深刻的认识，具体的课程内容体系结构如下：
表4 地理信息系统精品课程网站课程内容体系结构
在教学方法上，采用理论教学与上机实验相结合，多媒体教学与课程网站相结合等多种教学手段与方法的运用。教学手段100%采用多媒体课堂教学与上机实验教学，教学形式灵活，教学方法多样，完全可以满足学生的学习需求。同时拟建立的地理信息系统课程门户网站，将全部的教学资源均放于网上，方便学生远程访问本课程的教学资源，方便学生的学习，具体的精品课程设置界面如下图所示：
参考文献
[1] 王平、刘慧平等.中国地理信息系统教育现状分析与政策建议[J].地理信息世界，2003（4）：7-12
[2] 朱晓华，闾国年. 地理信息系统技术在我国的应用与存在的问题[J].高技术，2001（5）：37-59
[3] 景贵飞.当前网络空间信息技术发展的战略需求分析和建议[J]. 地理信息世界，2003（6）：5-11
[4] 中华人民共和国教育部.关于印发“普通高等学校本科专业目录”（1998年颁布）等文件的通知[Z].http://202.205.177.129/wreports/index.htm,1998-07-06
[5] 秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨. 地理信息世界，2003（4）：1-7
Analysis of Lesson Architecture and Excellent Lesson Development of GIS Major in University
Yingbiao Chen Jianfei Chen Lexiang Qian
（School of Geographical Sciences, Guangzhou University,510006）
Abstract: Geography Information System(GIS) is a new technology and subject architecture arising from 80 years in the 20th century and it has widely applied in many field. Now the whole country has established beyond 100 undergraduate major in university. The paper discuss the content including GIS major subject architecture and excellent lesson and analyse GIS subject architecture and faculty architecture. And the author take Guangzhou University GIS lesson as an example and analyse lesson architecture and excellent lesson.
Keywords: GIS Major; Course Setup; Subject Architecture; Excellent Lesson
第二篇：GIS课程设计
安徽建筑工业学院
环境工程学院
课程设计任务书
课题名称： 《地理信息系统》
系 别： 资源科学系
专 业： 资源环境与城乡规划
班 级： 09资环1，2
2010年12月13日至2010年12月26日2周
指 导 教 师 签 字：
系 主 任 签 字：
2010年 12 月 10 日
根据《地理信息系统》课程设计大纲制订本任务书。
一、 课程设计的目的
本课程设计是《地理信息系统》课程实践性教学环节之一。通过本设计使学生进一步巩固、掌握和灵活运用课堂教学的理论知识与技术方法，结合实践问题，综合运用所学的学科知识，提高广大学生综合分析问题、解决问题的能力，加强学生的动手操作能力，为其毕业后能从事该方面的工作打下良好的基础。
二、课程设计题目
1、 中国区域经济发展专题地图制作
2、 某新建中学选址的空间分析实例
3、 某区域三维分析（坡度、坡向；山脊线、山谷线）
4、 空间插值方法比较研究-以安徽省县域经济发展为例
三、指导教师及设计分组
1、指导教师：黄木易、陈广洲
2、设计分组：
四、课程设计时间及进度安排
1、起止时间：2010.12.13-2010.12.26
2、进度安排：
五、设计原始资料
1．所需数据见相关文献和由指导老师提供研究区数字底图、相关地形及其它数据。
六、设计成果
1、 设计成果：包括课程设计书
2、 制作的结果专题图，中间过程的一些重要结果截图
2、课程设计说明书的要求：
课程设计说明书的内容一般包括前言（背景及意义）、设计题目、 设计计算过程 等几个部分。
①课程设计说明书文字要通顺、层次清楚、内容重点突出、选定的数据要有依据、中间过程要详细、各种符号应注有文字说明、必要时列出计算数据表格；
七、设计期间的基本要求
1、学生在教师的指导下，应积极、主动地独立完成毕业设计所规定的全部任务。
2、应严格按照进度进行设计，不得无故拖延。
3、要遵守学院的作息时间，严格遵守设计纪律，原则上不得请假，因特殊原因必须请假者，一律由系领导批准。
4、设计方案有原则性错误、未按规定时间完成设计、抄袭他人设计、不按设计要求或未完成全部设计内容、无故旷课二次及以上、缺勤时间达三分之一及以上者，成绩定为不及 格。