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地理信息系統（GeographicInformationSystem，簡稱gis）是近年發展起來的一種以處理空間信息為核心的新興技術。隨著GIS不斷發展壯大，其已成為集計算機、測繪、遙感、應用數學、環境學等于一身的信息集成和綜合應用平臺，被廣泛應用于資源調查、環境評估、國土管理、城市規劃、農林牧業等幾乎所有的國民經濟生產部門[1]，極大地推動了生產力發展，成為世界各國激烈競爭的高科技熱點之一。我國為滿足對GIS專業人才的需求和促進各產業信息化的發展，于1997年在地理學一級學科目錄下增設地理信息系統本科專業。截至2011年，全國共有169所高校設立GIS專業，其中農林院校16所[2]。農林院校開辦GIS專業更多依托于農學、林學、資源環境學、植物保護學等應用基礎學科[3]，和以地理學、測繪學、計算機科學等為基礎的傳統GIS專業相比，具有很強的行業應用特色。當前各高校GIS教育面臨的主要問題是同質化現象[4]，全國各地GIS教育模式相似，缺乏新的辦學思路和特色，培養出的學生難于滿足社會多元化、層次化的需求，導致GIS畢業生“高不成，低不就，就業難，轉行多”等現象的產生。農林院校如何以解決“三農”問題促進農林信息化發展為契機，突出專業特色，培養適合現代農業發展需要的創新型GIS人才，是一個十分值得研究和探討的重要問題。西北農林科技大學于2001年開始籌辦GIS專業，從教學計劃、師資配備、實驗室建設等方面著手，于2002年依托資源環境學院招收了第一屆GIS專業本科生，截至目前已有6屆畢業生完成學業走上社會。本文在吸取國內外農林院校GIS專業在人才培養、課程設置等方面的教學改革經驗基礎上，結合西北農林科技大學實際情況，對專業定位、培養模式及課程體系設置設置等環節進行分析，力求探索一條適合農林院校GIS創新人才培養的新模式與課程體系。

一、農林院校GIS專業定位和層次化人才培養模式

GIS專業經過10多年的快速發展，為我國培養了大量急需的GIS人才；同時，也促使GIS從一個極少數人應用的專業領域迅速發展成為一個大眾熟知的GIS產業。目前國內有百余所高校開辦GIS專業，每年培養GIS本科畢業生近萬人，GIS人才由奇缺到相對飽和，在面對社會和市場對GIS人才多元化、多層次的需求時，則表現出更多結構性稀缺問題。導致這種問題的產生，主要是由于GIS專業在快速發展過程中，各高校的專業定位較為相似，缺乏辦學特色，培養模式同質化，難以滿足社會不同層次的人才需求。其后果一方面表現為GIS畢業生就業面狹窄、就業困難；另一方面各行業用人單位又很難招聘到合適的GIS人才。這不僅影響到學生擇業，從長遠看，GIS教育同質化還會影響學科與產業自身的發展。要改變這種境況就必須使GIS教育由數量規模型逐漸向質量提高型轉變。

（一）專業定位綜觀國內GIS教育現狀，專業依托的學科背景有地理學、測繪學、地質學、計算機科學、環境科學等諸多學科，培養目標主要可歸納為3種類型[5]：（1）以計算機科學為主的系統平臺開發設計人才。突出GIS軟件設計和系統開發、集成優勢，注重解決GIS系統的開放性、互操作性、數據模型和數據庫管理等關鍵技術，培養學生GIS開發設計的能力。（2）以測量、制圖學理論與技術為主的空間信息測繪人才。突出信息獲取、數據處理和數字制圖等方面的優勢，從“4D”多維數據的獲取、空間數據集成與數據庫構建、空間數據質量評價和管理等方面，培養學生GIS系統應用與管理能力。（3）以地理學理論和3S技術為主的系統應用人才。突出GIS應用優勢，以結合經濟地理、人文地理、區域規劃、國土資源管理等專業的地理模型構建為重點，培養學生面向可持續發展決策支持的GIS應用能力。依托不同學科背景建立的GIS本科專業，其專業定位有很大差異。李德仁院士曾撰文明確指出，不論各個高校舉辦GIS專業以什么學科為背景，其首先是面向應用[6]。西北農林科技大學GIS專業是基于農學、林學、資源、環境、植物保護、水土保持等相關學科背景建立發展起來的，這些學科在西北農林科技大學有著悠久的辦學歷史和深厚的專業底蘊。西北農林科技大學GIS專業定位為“厚基礎，強技能，寬口徑，面向農林行業，培養具有創新精神的農業GIS應用型人才”，既突出地理信息系統的專業本色，又緊密結合農業、資源、生態、水保等部門的業務需求，突出專業特色，這不僅有助于改善GIS人才需求的結構性矛盾；還能使學校與其他兄弟院校的GIS教育形成錯位競爭，促進學科良性發展。

（二）人才培養模式

為促進學生個性化發展，滿足社會對GIS人才多層次需求，西北農林科技大學根據GIS專業特點和農業院校行業優勢，分層次設計了人才培養模式。

1.專業應用型人才培養具備GIS基礎知識和實際操作能力的應用型人才。要求學生具備寬厚的數學、計算機、地學、測繪等理論基礎，熟練使用主流GIS軟件，面向多種行業，掌握GIS技術在資源、環境、生態、水土保持、氣象、植物保護、區域農村經濟等領域中的應用技能。

2.設計開發型人才在專業應用型人才培養基礎上，進一步培養具有扎實GIS知識和技術，擁有較強設計、開發和管理能力，面向農林企事業單位的專門設計開發人才。要求學生熟練掌握VC++、JAVA等面向對象程序語言、數據庫技術、數據結構等理論知識，了解GIS在農林領域中最新的發展動態，能夠勝任相關專業領域中GIS設計與開發工作。

3.科學研究型人才在上述兩種人才培養基礎上，培養具有系統的GIS專業知識和實踐技能、擁有較寬廣的知識結構，具備一定創新思維能力，畢業后可進入研究生階段繼續學習和深造，或直接參與科研、教學等行業的研究型人才。要求學生具備多學科交叉知識背景，了解GIS學科前沿理論和技術，能夠利用信息科學技術在農林領域中從事科學研究工作。上述三個層次的人才培養模式是根據因材施教的原則，將人才培養目標按不同層次進行劃分，設置相應培養模塊，提出不同培養要求。學生可結合自己的學習情況和個人發展規劃，選擇相應的培養模塊，達到不同層次的培養目標。該模式充分尊重學生個性化發展，培養學生在專業方面各有所長；同時又能滿足社會對不同層次專業人才的需求，改善市場對GIS專業人才結構性需求矛盾。

二、具有農林特色的課程體系建設

課程設置是專業定位和培養目標的具體體現。西北農林科技大學遵循“厚基礎，強技能，寬口徑，高素質創新人才”的培養理念，突出農林院校專業特點，提出“以數學、物理學和計算機技術為基礎平臺，資源環境、地理科學為學科理論，測量地圖、遙感、地理信息系統為核心技術，農林水利、資源利用、生態環境為應用對象”的課程設置思想，構建了具有農林特色的GIS專業課程體系。該體系由“通識類課程—學科基礎類課程—專業類課程—實踐技能類課程”四個課程模塊組成課程體系，每個模塊包含若干課程類，每個課程類由一系列相關課程構成。

（一）課程體系建設思路

1.強化數學、物理等基礎類課程地位數學、物理學是建立現代地理與信息科學重要的基礎。數學以其公式化描述、精煉表達和嚴謹推導是地理信息科學使用的重要工具[5]，在培養GIS專業學生對地表信息的抽象思維，邏輯推理與論證，數學應用與地學建模等方面有著不可替代的作用；而物理學作為地理信息科學的學科基礎之一，對理解地表物質作用，信息表達與傳輸，過程模擬與反演等理論知識和培養學生嚴密思維及綜合分析與判斷能力是必不可少的。

2.課程設置體現農林特色由于依托學科背景不同，GIS專業定位差異很大。為突出辦學特色、形成與其它高校GIS專業的錯位競爭，改善用人市場對GIS人才需求結構性矛盾，西北農林科技大學在加強GIS學科基礎教學的同時，還設置了農、林等學科相關理論課程的學習，培養學生既具備扎實的GIS理論基礎，又懂一些農林專業知識，為使學生具備較強的工作適應能力和創新能力打下基礎。

3.課程設置少而精各專業教學總課時都有嚴格的規定，一般控制在2500課時左右，而其中通識類必修課程約占1200課時，留給學科基礎類和專業類課程不足1300課時。在如此少的課時內，既要強化基礎理論學習又要保留一定專業特色，就要求我們在設置學科基礎課程與專業選修課程時要少而精，即專業基礎課與選修課不能過多，同時在課程組織上要避免內容重復。這不僅有助于各高校GIS專業在專業核心課程設置上保持相對一致性，在GIS專業人才培養規格方面具有可比性；還能把學生從眾多課程學習中解放出來，給學生更多可支配時間去了解本學科的最新研究成果和參與各種素質教育培養。

4.加強綜合實踐環節GIS是技術性和應用性很強的專業，對學生實際動手能力要求很高，而綜合實踐教學不僅能使學生將枯燥的理論學習與靈活的解決問題相結合，達到知識與能力融會貫通；還能鍛煉學生獨立思考能力，培養創新意識，提高適應能力。因此，綜合實踐教學是培養創新型GIS人才的關鍵環節。

（二）GIS專業課程體系

依據上述專業定位和課程體系建設思路，西北農林科技大學GIS專業課程設置如下（見表1）：

1.通識類模塊（主要在1~2年級完成）該模塊主要包括教育部或西北農林科技大學指定的必修課程，主要培養學生德智體全面發展，強調對英語、數學、物理、計算機基礎、思想政治、體育等課程的學習。

2.學科基礎類模塊（主要在2~3年級完成）該模塊主要包括兩類課程。一類為必修的學科大類基礎課，主要設置在二年級，側重少量GIS主干基礎課程的學習；另一類為選修的學科基礎課，主要安排在二年級下半學期到四年級上半學期，側重應用類基礎課程的學習。在第二類選修的基礎課程中，可進一步劃分為計算機和應用數學類、地圖與測量應用類、農林應用類3個亞類課程群。

3.專業類模塊（主要在3年級下半學期完成）該模塊為選修專業類課程，強調對GIS和RS等軟件的操作，GIS前沿及應用等知識的學習。

4.實踐技能類模塊（貫穿1~4年級）該模塊，課程實驗共計424學時，主要幫助學生理解掌握所學課程的主要內容，培養知識綜合應用能力。涉及專業應用類、專業開發類和特色類課程實驗。專業綜合實習共計16周，通過專業綜合實習，鞏固深化GIS專業理論知識、提高GIS綜合應用能力，突出學科交叉和融合。畢業設計（論文）16周，結合指導老師科研項目與學生興趣，制定研究題目，按項目管理方式進行畢業設計，參加畢業答辯，完成畢業論文。除畢業設計外，還通過大學生創新項目開展課外科研訓練，培養、鍛煉學生的科研技能；同時鼓勵和組織高年級學生參加全國GIS設計大賽。通過此種科研訓練，培養有志于科研工作的創新型GIS人才。綜上所述，GIS是一門重要的新興交叉學科，在國內外發展迅速，已應用到眾多國民經濟產業部門，并受到廣泛關注。GIS在數字農業、數字林業等領域中發揮著重要的作用，培養農林專業的GIS應用人才是農林高校的重要責任。但目前，國內GIS教育同質化的問題已嚴重影響到GIS人才培養與學科發展。為此，本文基于GIS專業特點和西北農林科技大學學科特色，探索了農林院校GIS專業定位、人才培養模式及課程體系建設，筆者希望通過本文拋磚引玉，共同研究討論農林院校GIS教育問題，促進GIS教學質量的提高。