王令群++袁小華++王振華++何世鈞

摘 要： 空間信息與數(shù)字技術是教育部本科專業(yè)目錄的特設專業(yè)，無指導性的人才培養(yǎng)方案，上海海洋大學空間信息與數(shù)字技術專業(yè)具有鮮明的海洋特色，根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標，確定出專業(yè)核心能力培養(yǎng)的兩條主線：以程序設計、數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫原理為核心的計算機應用能力課程和以地理信息系統(tǒng)為核心的空間海洋信息處理能力課程，兩條主線之間的課程銜接處理恰當，畢業(yè)生質(zhì)量良好，課程設置基本滿足專業(yè)要求。

關鍵詞： 空間信息與數(shù)字技術 課程設置 海洋特色

21世紀是海洋的世紀，不僅是人類全面認識、開發(fā)和保護海洋的世紀，更是培養(yǎng)高水平海洋科學人才的世紀[1]。中國是一個具有漫長海岸線的發(fā)展中大國，隨著世界經(jīng)濟逐步向海洋擴展，國內(nèi)經(jīng)濟亦朝著海洋大國的方向加速前進。隨著3S技術（GIS、RS和GPS）的發(fā)展，傳統(tǒng)海洋科學發(fā)生革命性的變化，如海洋衛(wèi)星、各類浮標、海底觀測網(wǎng)和沿海臺站組成的全球海洋立體監(jiān)測與數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)等，使得海洋數(shù)據(jù)以海量、實時、動態(tài)、多類、多源等形式產(chǎn)生，這種變化要求空間信息技術與傳統(tǒng)的海洋科學技術緊密結合，國內(nèi)迫切需要面對海洋信息的各類專業(yè)人才[2]。

空間信息與數(shù)字技術是教育部本科專業(yè)目錄的特設專業(yè)，無指導性的人才培養(yǎng)方案，因此各開辦院校根據(jù)實際，結合服務國家、地方和行業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展，進行專業(yè)培養(yǎng)方案的制訂和課程體系的建設。上海海洋大學空間信息與數(shù)字技術專業(yè)是學校根據(jù)國家海洋大國發(fā)展戰(zhàn)略和學校的辦學目標，明確了基于海洋事業(yè)需求的專業(yè)定位，進行了專業(yè)培養(yǎng)方案的制訂和課程體系的建設[2]。

1.課程設置整體規(guī)劃

2010年，上海海洋大學空間信息與數(shù)字技術專業(yè)開始招生，到2014年第一屆畢業(yè)生畢業(yè)，培養(yǎng)方案運行一個周期，2014年重新修訂、優(yōu)化培養(yǎng)方案，明確了專業(yè)的培養(yǎng)目標為：本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有扎實的自然科學和一定的人文社會科學基礎，具備良好的外語運用能力，掌握海洋信息技術及大型數(shù)據(jù)庫的基本理論、基本知識；掌握海洋地理信息系統(tǒng)及相關的分析方法、設計方法和實現(xiàn)技術，具備大型數(shù)字工程設計和管理能力，能夠對海洋、城市、農(nóng)業(yè)、社會、經(jīng)濟等各類信息進行數(shù)字化處理、網(wǎng)絡化傳輸、可視化表達、智能化決策的復合型人才。

根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標，對培養(yǎng)學生的素質(zhì)和能力進行分析、綜合，最后確定專業(yè)核心能力培養(yǎng)的兩條主線：

（1）以程序設計、數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫原理為核心的計算機應用能力課程。

空間信息與數(shù)字技術專業(yè)培養(yǎng)目標中，對計算機能力有明確要求，要求培養(yǎng)掌握大型數(shù)據(jù)庫的基本理論和基本知識，具備大型數(shù)字工程設計和管理能力，能夠對各類信息進行數(shù)字化處理、網(wǎng)絡化傳輸、可視化表達、智能化決策的復合型人才。結合本專業(yè)特點，圍繞提高學生專業(yè)技能目標，確立計算機教學課程的知識結構和能力要求，課程的知識和能力要求結構如圖1所示。

圖1 計算機類課程知識和能力要求結構圖

圖1中所有課程均包含一定量的實驗，除以上課程外，還包括程序設計實踐、JAVA課程設計和數(shù)據(jù)庫實踐三門純實踐課程。

（2）以地理信息系統(tǒng)為核心的空間海洋信息處理能力課程。

空間信息與數(shù)字技術專業(yè)是海洋特色鮮明的跨學科專業(yè)，專業(yè)課程設置以計算機軟件技術為基礎，地理信息系統(tǒng)課程為核心設置了多維空間信息的獲取、處理和應用相關的課程，課程之間的關系如圖2所示。

圖2 空間海洋信息處理課程群關系圖

先修課程：引入海洋的概念，并從宏觀角度介紹現(xiàn)有的海洋探測技術、數(shù)據(jù)的傳輸技術等。同時在通信課程的基礎上，引入物聯(lián)網(wǎng)的概念，讓學生掌握現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸方式。

多維空間信息的獲?。嚎臻g信息導論講述現(xiàn)有空間數(shù)據(jù)的獲取途徑及處理流程，并掌握采用傳統(tǒng)的全站儀、經(jīng)緯儀等測量儀器的數(shù)據(jù)采集方法；同時GPS和遙感原理與技術，講述通過衛(wèi)星、航空遙感、測量船、海底觀測網(wǎng)等方式，快速大面積地獲取基于空間信息的海洋大數(shù)據(jù)；全球定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取方式，從海、陸、空全方位介紹多維空間信息的獲取。

多維空間信息的處理：介紹空間實體——空間數(shù)據(jù)——空間信息——獲取知識的處理流程；通過介紹空間數(shù)據(jù)庫的原理與設計掌握空間數(shù)據(jù)的主要特征，以及其存儲形式，為后期的應用奠定基礎；同時，通過空間決策與支持、空間建模與數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘的應用，讓空間數(shù)據(jù)發(fā)揮作用，為其從數(shù)據(jù)到知識建立實時、精確和形象的橋梁。

多維空間信息的應用：GIS系統(tǒng)開發(fā)加深對GIS開發(fā)實踐的理解和認識，增強學生使用ARCGIS的二次開發(fā)實踐應用的能力，數(shù)字工程原理與方法利用數(shù)字技術整合、挖掘和綜合應用地理空間信息和其他專題信息的系統(tǒng)工程，將相關地球信息數(shù)字化、網(wǎng)絡化、可視化和智能化。

2.課程之間的銜接

空間信息與數(shù)字專業(yè)課程專業(yè)面寬，從表面上看兩條主線好像無關聯(lián)，但它們是緊密結合、相互滲透的，故在撰寫、修訂專業(yè)課程的教學大綱時需要慎重，注意其中的關聯(lián)，避免學生的知識結構和課程內(nèi)容要求的基礎之間出現(xiàn)斷層（鴻溝）。具體如下：

（1）清晰界定課程中的邊界，消除重復交叉內(nèi)容，做好銜接。

以空間信息技術為特色，進一步整合優(yōu)化課程體系模塊，對不同層次的多門課程及不同課程組間的相近內(nèi)容進行合理重組，既注重知識結構上的承前啟后和銜接，又避免內(nèi)容上的重復。

（2）實驗內(nèi)容的重新規(guī)劃、制訂。

理論和實踐相結合，重新整合現(xiàn)有實驗設備、軟硬件資源，合理安排各課程的實驗，激發(fā)學生的學習興趣，鞏固學生的理論基礎知識，培養(yǎng)學生的動手實踐能力和工程設計能力。從全局安排各課程的實驗內(nèi)容，重視各課程之間的銜接、交互。

（3）傳統(tǒng)理論與現(xiàn)代技術的結合。

拓寬知識面，增加授課信息量，注重傳統(tǒng)理論與現(xiàn)代技術的結合，課程教學效果成敗的關鍵不在于學生認識和記憶了多少理論，而應注重正確引導學生真正掌握海洋地理信息系統(tǒng)和海洋信息技術及相關的分析方法和實現(xiàn)技術。隨著信息科學理論與實踐研究的迅速發(fā)展，對于許多經(jīng)典理論的認識需要補充、修正或以新的觀點審視。

（4）理論聯(lián)系實際，注重培養(yǎng)學生解決問題的能力。

注重講清基本概念和方法，比如強調(diào)空間多維信息的獲取、處理和應用，而不是過于強調(diào)數(shù)學公式的推導和證明。在空間類課程教學內(nèi)容中使用ARCGIS軟件，要求學生掌握強大的地圖制作、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析、空間信息整合、發(fā)布與共享的能力，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。

3.結語

上海海洋大學空間信息與數(shù)字技術專業(yè)2010年開始招生，2012年在上海等地區(qū)按一本專業(yè)招生，2014年經(jīng)過四年的培養(yǎng)，第一屆畢業(yè)生參加畢業(yè)答辯并獲得工學學士學位，就業(yè)情況良好，就業(yè)率高于上海海洋大學平均值。該專業(yè)經(jīng)過六年的探索，培養(yǎng)方案基本合理，課程設置經(jīng)過多次修訂，基本滿足專業(yè)對人才培養(yǎng)的要求。

參考文獻：

[1]馮士筰，王修林，高艷.適應新形勢，加快海洋科學教育的發(fā)展[J].中國大學教學，2002（增刊1）：23-25.

[2]何世鈞，張書臺，袁小華，等.基于海洋發(fā)展戰(zhàn)略需求的空間信息與數(shù)字技術專業(yè)課程體系建設[J].計算機教育，2014，10：75-77.

[3]張明華，唐寧，鄔群勇，等.“空間信息與數(shù)字技術”新辦專業(yè)建設與實踐[J].高等理科教育，2010（2）：42-46.

[4]滿旺.不同院?？臻g信息與數(shù)字技術專業(yè)核心課程設置的比較與探討[J].測繪與空間地理信息，2012（8）：13-16.

[5]豐江帆，蘭文富.大類招生背景下的GIS專業(yè)人才培養(yǎng)[J].信息系統(tǒng)工程.2013.2：154-155.

上海海洋大學課程群建設項目（A1-0209-15-0300-23）。

上海海洋大學重點課程建設項目（A-0209-15-0302-46）。