地理信息科学专业实践教学体系构建研究

摘要：实践教学是地理信息科学专业应用人才培养的关键。通过应用型人才培养目标定位、地理信息科学专业应用能力界定，结合学校实际，构建了湖南城市学院地理信息科学专业实践教学体系。

关键词：地理信息科学专业；应用能力；实践教学体系

作者简介：薛云（1972-），男，湖南桃江人，湖南城市学院市政与测绘工程学院，副教授；张维（1986-），女，湖南南县人，湖南城市学院市政与测绘工程学院，讲师。（湖南 益阳 413000）

基金项目：本文系湖南省教育厅科研项目（编号：10C0497）、湖南城市学院教学改革研究项目（编号：湘城院发〔2013〕44号）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0147-02

随着地理信息系统产业的发展，对地理信息科学应用型人才的需求不断增加，培养大批素质高、能力强、适应GIS产业需求的应用型人才是国家建设和社会发展的需要。但是，目前一方面企业需要大量的GIS人才，另一方面却出现GIS专业毕业生就业难的局面。主要原因是学校与企业联系不够紧密，学校对人才的培养没有及时跟上GIS产业发展的步伐。[1-5]为此，我校地理信息科学专业通过走访多家大型GIS公司，跟踪企业对地理信息科学专业应用人才培养的需求，构建符合我校实际的基于应用能力培养的地理信息科学专业实践教学体系。

一、应用型人才培养目标的定位

我校地理信息科学专业以市场导向为指导，强调学生工程意识、自主设计与实践能力的培养，培养掌握GIS专业基本理论、方法及相关知识，受到GIS应用研究及工程实践的初步训练，具有利用GIS解决社会、经济、工程综合问题的自学能力、知识应用能力和创新能力，能适应GIS专业不断发展和经济建设的需要，能在测量、交通、房产、土地、城镇建设、区域规划等领域从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理等工作的工程应用型人才。

二、地理信息科学专业应用能力的内涵

地理信息科学专业应用能力主要指GIS数据采集与获取能力、GIS软件操作与应用能力、GIS软件设计与开发能力和GIS综合能力。

1.GIS数据采集与获取能力

GIS数据采集与获取能力培养学生获取测绘、遥感、GPS等基础地理数据的能力。

2.GIS软件操作与应用能力

GIS软件操作与应用能力培养学生应用GIS软件（如ArcGIS、SuperMap）、遥感软件（如ENVI）、摄影测量软件（VirtuoZo）、数据库（SQL）软件等处理数据、管理数据的能力，学会应用这些软件解决一些实际问题。

3. GIS软件设计与开发能力

GIS软件设计与开发能力培养学生GIS底层开发及二次开发能力，具有一定的数据库设计能力，并掌握软件工程的基本思想。

4.GIS综合能力

GIS综合能力培养学生具有较好的综合应用能力，能自主利用GIS解决生活、工作中的实际问题。

三、地理信息科学专业实践教学体系构建

实践教学在地理信息科学专业整个教学工作中占有十分重要的位置。通过各类课程实验、课程设计、实习、科技活动等实践教学途径，构建较为完善的实践教学体系，强化地理信息科学专业学生的应用能力。

1.GIS数据采集与获取能力培养

（1）地形测量与数字成图实习。地形测量与数字成图实习在第三学期开设，时间为4周。实习的主要内容为大比例尺地形图测绘练习，通过实习使学生熟练掌握全站仪、红外测距仪、DS3水准仪、DJ6经纬仪的使用，掌握小地区控制测量的实施、地物地貌的测绘方法及利用电子平板进行数字地形图成图的基本技能，使学生熟练掌握地形测量各种仪器、工具的操作和使用方法；熟悉数字测图的全过程，掌握地形测量的测、算、绘技能。

（2）摄影测量实习。摄影测量实习在第五学期开设，时间为2周。实习的主要内容包括基于ASTER制作三维地形场景、基于SPOT异轨影像和航空像片制作三维地形场景，让学生掌握PCI、ENVI、ARCGIS软件的应用等能力。

（3）房产与地籍测量实习。房产与地籍测量实习在第六学期开设，时间为1周。实习的主要内容为房地产分幅图编绘、界址点测量与宗地面积计算以及房产面积测算，使学生了解房产与地籍测量的内容和工作流程。

（4）GPS测量实习。GPS测量实习在第六学期开设，时间为1周。实习内容包括技术设计书的编写、选点及标志埋设、外业观测、内业解算，使学生掌握GPS卫星定位技术的基本原理、GPS接收机的基本操作知识，能够利用GPS接收机进行实际作业，并能够比较熟练地运用随机软件和网平差软件进行GPS测量数据的处理与分析。

（5）遥感原理与应用实习。遥感原理与应用实习在第六学期开设，时间为2周。实习针对一个具体的生产项目，按照遥感图像处理规范完成遥感图像的预处理、遥感图像的增强处理、遥感图像的分类、遥感成图等工作，让学生掌握ENVI软件应用能力。

（6）控制测量与工程测量实习。控制测量与工程测量实习在第七学期开设，时间为3周。实习的主要内容为控制测量野外作业的基本技能训练，三、四等控制测量作业训练，等级导线的作业训练，GPS作业训练，使学生熟悉控制测量外业观测的基本技能和内业数据处理的方法与工程测量的基本方法。

2.GIS软件操作与应用能力培养

（1）城市规划原理课程设计。城市规划原理课程设计在第二学期开设，时间为2周。课程设计内容为居住区详细规划设计，主要包含居住区道路、住宅、公建及绿化的具体平面布置情况。采用需求调研、方案构思、方案完善修改和机房上机相结合的方式，最终完成规划平面图和户型平面2张图纸。

（2）GIS基础实习。GIS基础实习在第四学期开设，时间为4周。实习内容包括ArcGIS软件的应用实习（地图矢量化、市级行政区划图制作、空间分析、数据转换及3D数据集成）以及MapGIS k9的应用实习（校正影像图、地形图绘制、地形图编辑、地形图图幅入库），通过实习使学生熟练掌握GIS软件主要模块的使用。

（3）城市GIS实习。城市GIS实习在第六学期开设，时间为2周。实习内容包括野外调查（实地调查获取益阳市基础地理城市数据库所需的基础地理图件）和室内作业（建立基于GEODATABASE益阳市基础地理城市数据库、建立局部三维场景），使学生掌握城市GIS项目开发与管理的基本技能。

3.GIS设计与开发能力培养

（1）数据库原理课程设计。数据库原理课程设计在第三学期开设，时间为2周。课程设计共分八个项目，分别是学生管理系统、图书馆管理信息系统、宾馆管理信息系统等。学生组成项目组，根据任务分组采用需求调研和机房上机相结合的方式，设计并实现基于数据库的管理信息系统的各项功能。

（2）数据结构课程设计。数据结构课程设计在第四学期开设，时间为2周。课程设计内容根据指导老师给定的数据结构设计题目进行选择，通过数据结构综合设计使学生能将所学的GIS 理论、GIS软件、GIS 应用等进行综合整理。

（3）面向对象程序设计课程设计。面向对象程序设计课程设计在第五学期开设，时间为2周。课程设计内容包括图书管理信息系统和学籍管理信息系统的设计和实现，五人一个小组，选择一个题目，学生按照软件过程的各个环节进行系统分析、设计、实现、集成、测试，锻炼学生项目实施的能力。

（4）WEBGIS实习。WEBGIS实习在第五学期开设，时间为3周。实习内容包括基于Web的管理信息系统实现以及ArcGIS server web adf的应用，使得学生掌握WebGIS开发平台及网站设计的基本流程，具有一定的WebGIS开发能力。

（5）软件工程实习。软件工程实习在第六学期开设，时间为2周。实习包括完成软件的需求分析、总体设计、详细设计、原型软件设计与实现、软件测试、提交等内容，使得学生掌握GIS软件设计、编程、测试及维护的实用技术方法，按照GIS软件工程的要求进行实际软件项目的开发。

（6）GIS二次开发实习。GIS二次开发实习在第七学期开设，时间为3周。实习内容为运用所学知识采用接口编程的技术和软件开发的思维方式开发一个管理信息系统或其他应用系统，系统内容结合生产单位的具体实践。培养学生综合利用C#和ArcEngine进行GIS二次的能力，加强接口的运用及学生对GIS二次开发方法的初步认识，提高软件系统分析能力和程序文档建立、归纳总结的能力。

4.综合能力培养

（1）GIS专业综合实训。GIS专业综合实训在第八学期开设，时间为8周。实训包括：实训一（2周）以益阳市内地形的测量数据为基础，完成1∶500地形图的编绘。实训二（2周）以湖南城市学院新校区和朝阳校区的测量数据为基础资料，要求把新旧两个校区数据（CASS数据）转换为MAPGIS数据，同时导出其属性，然后在MAPGIS的属性库管理和图形库管理中进行入库管理。实训三（4周）运用GIS软件工程思想对数字校园进行需求分析、总体设计、详细设计、开发并实现。实训以应用生产实际过程中的几个综合实践为素材，培养学生GIS综合应用能力和技巧。

（2）毕业设计。毕业设计在第八学期开设，时间为12周。毕业设计采取由教师出题，学生根据自己的爱好选择相关题目再由教师根据题目的难度、学生的水平及其他情况综合评判选择合适学生的模式。毕业设计以个人为单位，教研室老师邀请生产单位技术人员一起担任毕业设计指导老师，对于由生产单位技术人员担任指导老师的学生，可前往生产单位开展毕业设计。毕业设计评分综合导师评分、评议员评分和答辩委员会评分。

（3）岗位实习。岗位实习在第七、八学期开设，联系公司和单位，推荐优秀学生进入GIS公司实习，具体时间视实习生工作情况最终确定。通过岗位实践，让学生近距离接触GIS行业的生产应用，能够帮助他们了解社会对GIS人才知识、能力素质的要求，提高今后学习的针对性和有效性，培养学生吃苦耐劳、爱岗敬业的职业素养以及团队协作能力、人际交往能力。

（4）GIS活动与资格认证。GIS活动与资格认证在各学期分散开展。联合生产公司合作举办各种GIS活动，组织学生参加GIS类竞赛和资格认证，让学生了解GIS前沿技术、应用前景和最新发展动态，增长见识，开拓视野，培养学生专业意识和自信心，同时在竞赛中和资格认证中锻炼实践能力，使得他们更具有就业竞争力。

四、结语

地理信息科学专业是一个实践性很强的专业。我校地理信息科学专业通过了解多家GIS公司的需求，结合我校的实际构建了基于应用能力培养的地理信息科学专业实践教学体系，并取得了一定的成效。但GIS产业发展势头迅猛，GIS企业对GIS人才素质的要求正在不断变化，都要求我们不断改进和完善培养地理信息科学专业应用型人才专业能力的方法，以适应市场对GIS应用型人才的需要。

参考文献：

[1]郑贵洲，赵雷.地理信息系统（GIS）专业实践教学系统构建[J].测绘科学，2010，（5）：250-253.

[2]肖洪，代翔宇.地理信息系统专业实践教学模式改革研究——以“GIS软件及其应用”课程为例[J].测绘与空间地理信息，2012，（2）：1-3，7.

[3]黄解军，袁艳斌，张晓盼，詹云军，崔巍.面向地理信息系统（GIS）专业创新型人才培养的教学改革与探索[J].大学教育，2013，（11）：93-94.

[4]田雨，卢秀山，独知行，张蕾.地理信息系统（GIS）课程实验教学研究[J].实验技术与管理，2008，（11）：153-156.

[5]聂庆华.地理信息系统（GIS）精品课程建设的思考与实践[J].中国大学教学，2007，（12）：27-29.

（责任编辑：王祝萍）