張傳喜，劉耀林

（1.武漢大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 730079）

地理信息產(chǎn)業(yè)自形成以來(lái)，始終處于加速發(fā)展的狀態(tài)。隨著信息產(chǎn)業(yè)本身及其帶動(dòng)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)變革，對(duì)創(chuàng)新型GIS人才的特殊要求也在不斷變化。高校特別是研究型大學(xué)應(yīng)充分利用優(yōu)勢(shì)學(xué)科的支撐、科技創(chuàng)新體系和科研創(chuàng)新成果，充分發(fā)揮集“創(chuàng)新性、行業(yè)性、協(xié)同性”于一體的資源優(yōu)勢(shì)，協(xié)同創(chuàng)新促進(jìn)人才的培養(yǎng)。近年來(lái)，武漢大學(xué)的GIS專業(yè)在人才培養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新方面進(jìn)行了有益的探索。

武漢大學(xué)GIS專業(yè)是國(guó)家特色專業(yè)，是武漢大學(xué)較為獨(dú)特、成色較高的專業(yè)，具有品牌效應(yīng)[1]。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，建立了以地理信息獲取、管理、更新、分析、處理、可視化和應(yīng)用等的專業(yè)建設(shè)主線，教學(xué)科研相長(zhǎng)的具有特色的地理信息系列課程體系、實(shí)踐體系，形成了面向國(guó)家需求和學(xué)科發(fā)展的理工結(jié)合的GIS專業(yè)人才培養(yǎng)體系；建立了良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境和條件，與國(guó)際一流大學(xué)有著良好的學(xué)生及教師持續(xù)培養(yǎng)和交流項(xiàng)目渠道。武漢大學(xué)GIS專業(yè)的建設(shè)已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外同行作為中國(guó)地理信息技術(shù)教育發(fā)展述評(píng)的典型案例和依據(jù)，具有示范作用。

1 GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式的協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)

根據(jù)地理信息學(xué)科理工結(jié)合的特點(diǎn)和社會(huì)對(duì)GIS人才的需求，結(jié)合學(xué)科的理論和技術(shù)發(fā)展，GIS專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式和方案應(yīng)從人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力和素質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)理工結(jié)合的創(chuàng)新人才，一方面要突出人才的地理信息科學(xué)的基礎(chǔ)理論，另一方面，要注重人才的地理信息系統(tǒng)技術(shù)技能[2]。學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)可概括為：地理信息獲取的方法和技術(shù)、地理信息管理與處理方法和技術(shù)、地理信息分析技術(shù)和方法、地理信息可視化技術(shù)與方法和地理信息應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)；學(xué)生應(yīng)具備的能力為GIS的綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力，要培養(yǎng)學(xué)生掌握高于知識(shí)和技能的思維方式和方法，以及獲得知識(shí)的再學(xué)習(xí)能力，獨(dú)立進(jìn)行GIS設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)；GIS專業(yè)人才應(yīng)具備的素質(zhì)有探究精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和國(guó)際視野。

GIS專業(yè)課程體系優(yōu)化設(shè)計(jì)堅(jiān)持將新的學(xué)科理論與方法、新的科研成果和行業(yè)需求貫穿課程體系設(shè)計(jì)中，堅(jiān)持“夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、協(xié)調(diào)主干課程、拓展個(gè)性方向、豐富實(shí)踐環(huán)節(jié)”的課程體系建設(shè)目標(biāo)，構(gòu)建科學(xué)合理的“系列-模塊-群”課程體系，突出“通識(shí)教育與專業(yè)教育相結(jié)合、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合、校內(nèi)教學(xué)與校外實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)過(guò)程與科研項(xiàng)目相結(jié)合”的理工結(jié)合特點(diǎn)，體現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”的理工結(jié)合課程體系特色。

2 工程化的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系協(xié)同創(chuàng)新建設(shè)

GIS專業(yè)是一門與工程實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科。建設(shè)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的一體化實(shí)習(xí)體系是專業(yè)建設(shè)的重要目標(biāo)。需要將“腦力思維能力與動(dòng)手操作能力”有機(jī)結(jié)合，形成理工結(jié)合的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)體系。實(shí)踐證明，參與的實(shí)驗(yàn)教學(xué)協(xié)同創(chuàng)新建設(shè)取得了顯著效果，建成了GIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)湖北省示范中心，2012年首批入選國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐教育中心，為國(guó)家特色專業(yè)增添了濃墨重彩的一筆。

1）建立了注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)的地理信息系列課程實(shí)踐教學(xué)體系。GIS 學(xué)科是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的高新技術(shù)學(xué)科，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的共同發(fā)展是GIS 學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的必經(jīng)途徑。在多年實(shí)踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)和凝煉出了“驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與野外實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，實(shí)體實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，集中指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)與學(xué)生課后自主實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，校內(nèi)實(shí)驗(yàn)與在校外實(shí)踐基地實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，取得了顯著的效果[3]。

2）建立了具有特色的實(shí)踐教學(xué)課程內(nèi)容體系。實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容始終圍繞著人才培養(yǎng)方案，并緊跟技術(shù)發(fā)展的前沿，瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外專業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容體系，既有隨理論教學(xué)的課間實(shí)習(xí)、集中教學(xué)實(shí)習(xí)，又有畢業(yè)設(shè)計(jì)和大學(xué)生科研；既有驗(yàn)證性實(shí)習(xí)，又有設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)習(xí)；既有專項(xiàng)實(shí)習(xí)，又有綜合實(shí)習(xí)；既有基本能力訓(xùn)練，又有綜合技能提高。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容按照地理信息處理的流程組織，包括數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、管理、分析、應(yīng)用以及專業(yè)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)等。我們建立的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系采用國(guó)際引進(jìn)與消化吸收相結(jié)合，以國(guó)際一流大學(xué)先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)思想，面向中國(guó)的具體應(yīng)用特點(diǎn)，將GIS作為一種技術(shù)手段應(yīng)用到國(guó)土、規(guī)劃和工程建設(shè)等實(shí)際領(lǐng)域中，培養(yǎng)學(xué)生將行政手段、經(jīng)濟(jì)手段、法律手段與技術(shù)手段相結(jié)合的能力。同時(shí)確保理論教學(xué)、集中實(shí)踐教學(xué)、綜合實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)之間，有相對(duì)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)；確保各課程課間教學(xué)實(shí)踐、集中教學(xué)實(shí)踐之間內(nèi)容和技術(shù)方面的協(xié)調(diào)[4]。

3）支撐GIS專業(yè)的教學(xué)資源建設(shè)。地理信息系列課程的教學(xué)需要大量的計(jì)算機(jī)、圖形輸入輸出設(shè)備，有許多設(shè)備價(jià)格相當(dāng)昂貴。通過(guò)學(xué)科建設(shè)和科研項(xiàng)目，帶來(lái)了辦學(xué)條件的改善和教學(xué)環(huán)境的優(yōu)化。目前我校已擁有高檔工作站組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及地理信息處理、可視化、管理用戶端，還有價(jià)值300多萬(wàn)的Barco虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、50萬(wàn)元的平臺(tái)繪圖機(jī)、10萬(wàn)元的噴墨繪圖機(jī)，以及掃描儀、數(shù)字化儀、地理信息采集的測(cè)量?jī)x器等硬件，購(gòu)買了GIS軟件、土地信息系統(tǒng)軟件、圖形處理軟件等。針對(duì)專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)專業(yè)教學(xué)資源進(jìn)行建設(shè)。①組建教學(xué)、科研一體化的特色實(shí)驗(yàn)室,為地理信息系列課程的理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和科學(xué)研究、培養(yǎng)特色人才提供了基礎(chǔ)和基地。②為滿足教學(xué)和實(shí)踐的需要，加強(qiáng)了應(yīng)用軟件庫(kù)建設(shè),購(gòu)置了GIS基礎(chǔ)和專業(yè)軟件ArcGIS、MapInfo、Geo-Star、MapGIS等,地理信息處理和圖形圖像軟件CorelDRAW、Adobe Illustrator、AutoCAD、Adobe Photoshop、Aldus FreeHand 、Erdas等,地理信息采集和數(shù)字測(cè)圖軟件CASS5.0、清華三維、瑞得測(cè)圖等,遙感影像地理信息獲取軟件ERDAS、ENVY、Ecognition等；并自行研究集生產(chǎn)和教學(xué)于一體的軟件，如數(shù)字高程建模、電子地圖、地圖自動(dòng)綜合、在線專題制圖、土地規(guī)劃管理信息系統(tǒng)、土地定級(jí)與基準(zhǔn)地價(jià)評(píng)估等，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件有Oracle、 SQL Server等。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、分析到應(yīng)用連續(xù)完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)流[5]。③建立了穩(wěn)定的實(shí)踐教學(xué)基地，包括廬山地理野外實(shí)習(xí)基地、深圳土地信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用推廣實(shí)習(xí)基地、中國(guó)地圖出版社工程實(shí)踐教學(xué)基地和湖北省測(cè)繪局GIS實(shí)習(xí)基地等[6]。

3 教學(xué)與科研協(xié)同互動(dòng)，促進(jìn)人才的培養(yǎng)

在做好GIS教學(xué)的同時(shí)，教學(xué)人員還積極承擔(dān)和參與國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家973項(xiàng)目和國(guó)家科技支撐計(jì)劃等大量的地理信息領(lǐng)域的課題，課題經(jīng)費(fèi)過(guò)億元。近年來(lái)獲得了多項(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，開(kāi)發(fā)了多個(gè)GIS軟件，申請(qǐng)了多項(xiàng)專利和軟件著作權(quán)登記。這些科研成果逐步轉(zhuǎn)換到教材建設(shè)、案例教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等各個(gè)環(huán)節(jié)中，提高了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教師承擔(dān)的科研課題，使學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)的理論知識(shí)有了更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，科研促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文的選題來(lái)自科研項(xiàng)目和工程實(shí)踐的比例已達(dá)到80%以上。本科學(xué)生在老師指導(dǎo)下，利用本實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)中心的儀器設(shè)備完成課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文。在這一過(guò)程中，學(xué)生初步了解了相關(guān)學(xué)科前沿，以及課題申請(qǐng)、論證、立項(xiàng)的過(guò)程，科研興趣與科研創(chuàng)新意識(shí)得到了全面培養(yǎng)與提高。這種新的教學(xué)方式改變了課程學(xué)習(xí)與科研實(shí)踐、工程實(shí)際脫節(jié)的現(xiàn)象，使教師由課堂的實(shí)施者變?yōu)榕蟹治稣撸寣W(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后分組討論評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高了學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[7]。

鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各種學(xué)術(shù)活動(dòng)和科學(xué)研究，支持學(xué)生社會(huì)實(shí)踐和科技創(chuàng)新活動(dòng)，固定舉辦有影響力的大型學(xué)生科技活動(dòng)，如舉辦大學(xué)生科技創(chuàng)新節(jié)、科技作品展、科技論壇等系列科技活動(dòng)，邀請(qǐng)知名學(xué)者、專家到校進(jìn)行科技講座，為學(xué)生搭建自我創(chuàng)新、自我展示的平臺(tái)，使學(xué)生在良好的科技氛圍中更加關(guān)注對(duì)科技創(chuàng)新問(wèn)題的解析。還要求學(xué)生結(jié)合教學(xué)內(nèi)容撰寫論文、讀書報(bào)告、文獻(xiàn)綜述。學(xué)校和學(xué)院還設(shè)立了大學(xué)生科研創(chuàng)新基金，對(duì)學(xué)生開(kāi)展學(xué)術(shù)研究和社會(huì)實(shí)踐考察，進(jìn)行課題立項(xiàng)，給予經(jīng)費(fèi)支持，并且指派老師進(jìn)行指導(dǎo)。通過(guò)教學(xué)與科研互動(dòng)，學(xué)生的能力得到全面提升，多名本科生在核心期刊上公開(kāi)發(fā)表學(xué)術(shù)論文，10多名學(xué)生獲得湖北省學(xué)位論文一等獎(jiǎng)，在“超圖杯”全國(guó)GIS大賽以及“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大賽中屢獲大獎(jiǎng)。

4 GIS專業(yè)的國(guó)際化視野和辦學(xué)環(huán)境

作為國(guó)家特色專業(yè)，我校不斷推進(jìn)人才培養(yǎng)的國(guó)際化進(jìn)程，拓展國(guó)際化視野。教師團(tuán)隊(duì)中有多名成員是海外留學(xué)歸國(guó)人員，多人在國(guó)際地圖制圖協(xié)會(huì)、國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)等國(guó)際一級(jí)學(xué)術(shù)組織中任職，這為學(xué)生和教師的國(guó)際交流等提供了渠道。通過(guò)與國(guó)外高水平大學(xué)的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，團(tuán)隊(duì)成員的教學(xué)研究水平有了質(zhì)的飛躍。在國(guó)際化人才培養(yǎng)環(huán)境的建設(shè)中，采取了雙語(yǔ)教學(xué)、全英文授課、本科2+2聯(lián)合培養(yǎng)課程，推進(jìn)學(xué)分互認(rèn)、建立聯(lián)合交換人才培養(yǎng)平臺(tái)等多種手段推進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)的國(guó)際化進(jìn)程。另外，采取研究生聯(lián)合培養(yǎng)以及國(guó)家留學(xué)基金資助、自費(fèi)留學(xué)、接受留學(xué)生和海外實(shí)習(xí)生等多種形式，通過(guò)走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)，使教學(xué)團(tuán)隊(duì)很好地融入國(guó)際教育大環(huán)境。廣泛的國(guó)際交流使本專業(yè)成為國(guó)際GIS教育重要的人才培養(yǎng)基地。目前已經(jīng)和加拿大、美國(guó)、德國(guó)等大學(xué)建立了本科層次2+2等聯(lián)合課程，和荷蘭、德國(guó)、法國(guó)等大學(xué)建立了聯(lián)合交換人才培養(yǎng)平臺(tái)。通過(guò)培養(yǎng)方案共享、交換學(xué)生、學(xué)分互認(rèn)、互開(kāi)課程等多種方式，使本科教育的國(guó)際化程度大大提高。

研究型大學(xué)有其學(xué)科專業(yè)門類齊全、研究基礎(chǔ)雄厚、人才云集的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在人才培養(yǎng)方面應(yīng)主動(dòng)建立協(xié)同創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，使其真正成為知識(shí)創(chuàng)新策源地、教育教學(xué)改革試驗(yàn)田。通過(guò)武漢大學(xué)GIS專業(yè)建設(shè)的探索，高校特色專業(yè)的建設(shè)要將協(xié)同創(chuàng)新理念注入到人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、文化傳承創(chuàng)新等各個(gè)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)謀劃，以創(chuàng)新的思路和發(fā)展的辦法，積極推進(jìn)與人才培養(yǎng)各主體的合作，尋找更廣泛的協(xié)同創(chuàng)新領(lǐng)域。

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