中山大学从1994年开始在地理科学、资源环境与城乡规划管理等专业中进行地理信息系统课程教学以来,面向学科专业发展前沿,结合学校的学科专业特色与服务领域,在持续推进与不断发展相关专业地理信息系统教育的同时,于2001年正式招收地理信息系统理科专业本科生,并开始实施专业的建设、规划与发展工作。通过近几年的发展、建设总结出以“突出一条主线,强化两个环节,贯穿三个理念,突出四项策略,实施五项措施”为中心的地理信息系统本科专业建设的基本发展思路和指导思想。
一 、 一条主线
在我国,地理信息系统专业是在1998年教育部普通高校本科专业调整过程中新设的本科专业,在全部专业由504个压缩精减为249个的情况下,新设这一专业无疑体现了社会需求和科学技术发展的必然性。按照专业特点,这一专业在当时被划定为理科专业。此后,国内凡具有一定教学和研究基础的高校纷纷响应,在地理学、测绘学和计算机科学等学科支撑下,积极创办这一新兴专业,取得了非常快的发展。中山大学的地理信息系统专业是依托理科地理科学专业设置和建设地理信息系统专业的现状和跨学科门类专业建设的要求而开设的。从1994年起,开始在地理科学专业与资源环境与城乡规划本科专业开设“地理信息系统”课程,并作为这些专业的核心课程。1996年我们在《中山大学高教研究》发表了题为“地理信息系统课程的发展思路”的论文,在总结国内外地理信息系统研究成果的基础上,结合我校地理学科专业特色,特别是我校地理学科在珠江三角洲地区城市与区域规划深层次研究的基础之上,提出了GIS城市与区域应用的研究方向。2001年建成地理信息系统本科专业,而在此之前,中山大学已经有了地理信息系统专业的硕士点,已经具备了一定的教师力量。为了更好地建设、发展本专业,中山大学的地理信息系统专业不断引进高层次、高水平的专业教师,培育良好的教师队伍梯队,促进专业的可持续发展,同时不断强化配套设施的改革,从软、硬件两方面着手进行改革,到目前已经拥有大量配置高端的计算机等设备和国内外的大多数GIS等软件。
二、两个环节
(一) 课程建设与培养计划环节
课程的建设与培养计划的制定是专业建设的基础环节,良好的课程建设与培养计划是优质教学的基础和进行教学管理的基本前提,中山大学地理信息系统专业的课程建设和培养计划是在经过国内外开展广泛调研、结合本校特色反复论证的基础上进行的,适应了社会发展的需求,依据专业特色设置了合理的课程体系,制定了科学、严格的培养计划。
(二) 实践教学与能力培养环节
现代地理信息系统无论是从学科还是从技术的角度来看,都应实现理论和实践的高度统一,要培养合格的地理信息系统专业人才,必须在培养扎实的基础知识与专业理论的同时,全方位、多层次地提高学生的实践能力和动手能力,以满足社会对地理信息系统类人才的需求。结合专业特色与实际需求,中山大学地理信息系统专业的实践教学以培养工程应用型GIS人才为目标,这也正是本科教育的核心所在,而研究型GIS人才则以研究生教育为主;在实践教学的全部过程中面向实际需求,以市场导向和社会需求作为实践能力培养的指导,强调学生自主设计与实现能力的培养。在此思想的指导下重点强调如下两个环节:一个是开发环节,包括基本程序设计语言开发、GIS应用软件开发、基于组件的GIS系统开发等。另一个是应用环节,即针对主流软件、典型行业应用,强调实践,以提高学生今后在工程项目中的应用能力。为了实现能力的培养设计了三个实习平台即课程实习、课程设计实习和毕业实习。
在实践教学中注重主干课程内容体现实践环节,避免重理论轻实践的现象,从教学大纲与教学要求中强调实践教学,将教学目标、教学内容与实践密切结合,通过实践来巩固和优化理论教学的成果;突出专业课程与计算机知识的有机结合,针对专业特点与相关课程内容,注意以系统集成的思想指导计算机上机实践,将不同课程的上机作业系统化、集成化,到毕业时力争每名同学都基本完成一个以相关课程核心内容为基础的集成系统,在能力培养的同时,养成良好的开发习惯;注意集中实习与开放式实习相结合,不同实践环节(不同课程实习)衔接与配合,特别是应在课程实践之外,设置特定的开放式实践环节,鼓励同学应用课余时间、自行选择主题来进行学习和实践(如参与有关单位组织的高校学生GIS大赛).这既是创造能力、实践能力培养的重要方式,也是素质教育与能力培养的重要方面;同时明确考核指标与要求,并以此作为实践环节的指导,以保证实践教学的效果。
三、三个理念
(一) 新老专业建设的优势转换与资源共享理念
新专业建设是一项复杂的系统工程,开设与建设新专业都必须在充分分析和科学总结已有专业特点与优势的基础上,寻找与新专业的结合点,进而按照专业特点与学科方向,开设新的专业。在新专业建设中,继承、发展与创新是一项非常重要的工作,特别是如何实现资源共享,将老专业具有的优势转换为新专业发展的动力,具有重要的意义。依据多学科相互结合和促进的理论,实现不同专业之间的融合与互补。高等教育的产业化要求优化教育资源配置,提高效率和效益。因此如何打破一些固有的条框束缚,最大限度地实现资源的最佳配置,充分发挥现有资源的最大效益,将是实现高等教育产业化中非常有益的问题。从学科发展、教育资源共享、高等教育产业化、专业特色等方面来看,都具有坚实的理论支持,而且极具实践意义。
(二) 新专业核心竞争力培养与特色领域培育理念
核心竞争力[1]最早由美国两位战略管理学家帕拉哈德(C.K.Prahalad)和哈默(Gary Hamel)于1990年在哈佛商业论坛中提出,主要是针对企业的核心竞争力(The core competence of the corporation),该理论一经提出,即在国内外企业界和企业管理学术界引起了激烈反响,进而在教育界产生了较大的影响,许多教育研究者对高校、学科、专业等的核心竞争力开展了研究。借鉴和吸收企业核心竞争力的理念、理论和实践,增强高校各教学要素的整合能力,提高高校的综合素质,培育高校的核心竞争力,对于维持高校的比较竞争优势具有深远的意义和作用。
办学特色是未来高校竞争的一大法宝,中山大学GIS专业不能照搬、克隆其他类型专业的模式和特点,而是结合了华南地区地理科学的学科特色和城市与区域所具有的优势与特点,寻求GIS专业可能的特色领域,保留一定的行业特色,形成自己的比较优势。高校办学特色主要包括:科学定位,合理规划,制定适合自己的办学特色目标体系;提炼特色理念,营造发展动力;充分发挥自身优势,选准办学突破口;加快教学改革,搭建特色舞台。
(三) 新专业可持续发展理念
针对当前我国GIS专业教育日益增多的压力,如何在发展中求生存,在生存中求发展,在行业中立于不败之地,高校GIS专业的可持续发展便成为专业建设的关键。中山大学的GIS专业在其建设发展过程中始终坚持可持续发展的理念,通过新老专业的优势转换、师资队伍的强化建设、课程体系的不断优化、专业核心竞争力的培养等策略保证新专业走上可持续发展之路。
四、四个策略
(一) 发展新专业的优势转换策略
将已有专业的优势挖掘与新专业建设需求相结合,通过优势转换促进新专业建设,同时统筹教学基础设施与资源,在更高的层面进行整合、集成和系统化,提高资源配置和利用效率,服务于多专业的协调发展。发展新专业的优势转换策略可以通过基于新老专业共性的优势替代、新老专业相互依托的优势再造、吸收多学科优势的优势互补、基于学科内在联系的优势延伸和面向学科发展前沿的优势挖潜等手段进行。中山大学的GIS专业通过教育理念、管理体系优势转换从意识形态和思维方式等方面为新专业的建设、发展提供支持,保证了新专业的健康发展;通过地理学科的学科优势转换更好地服务于GIS教育;通过人力资源优势的转换由原地理系地图与地理信息系统教研室和地球与环境科学学院遥感应用中心合并成立了遥感与地理信息工程系,使该专业的教师队伍扩展为12人,极大地强化了人力资源。
(二) 加强师资队伍建设的学习型组织策略
学习型组织[2]最初是美国学者彼德?圣吉在《第五项修炼》一书中提出,之后在企业管理、社会管理等领域产生了巨大反响。同样在教育领域,学习型组织理论也得到了拓展和应用,提出了学习型高校、学习型教师、学习型学术梯队等概念。中山大学GIS专业在以建立共同愿景、自我超越、团体学习、改善心智模式和系统思考为核心的学习型组织理念基础上组织、引导和规划建设师资队伍,体现了明显的优越性。
(三) 优化课程体系的模块化与课程组策略
科学合理地构建课程体系对于专业建设与可持续发展具有重要意义。而目前许多高校、专业在课程体系设置中,往往是以单独的课程作为基本组织单元,其中存在的缺点是课程繁多、内容交叉重叠明显、进度协调与组织存在一定困难,为教学过程组织带来一定问题。中山大学GIS专业按照地理信息系统学科树、信息流、工程论的观点指导课程体系构建,将课程体系系统划分为子系统(模块,即课程组),通过块间耦合(即不同课程组之间的联系)、块内聚合(即同一课程组之间课程的协调)优化作为课程建设指导思想,从而实现课程体系的合理构建与优化设置。如图1所示为地理信息系统学科树。

(四) 提高专业水平的核心竞争力培养策略
核心竞争力的培养具有长期累积性、连续性、适当前瞻性、可操作性等特点,因此在设置、发展新专业的过程中,必须广泛调研,合理定位,及早规划,落实措施,确定专业的核心竞争力,并通过全方位的配套工作予以支持。中山大学地理信息系统专业确定了以数据工程(空间信息采集与集成)、应用软件工程(应用软件开发、应用工程建设)和资源环境与城市区域应用研究为中心的核心竞争力。并针对以上核心竞争力,重点从以下五个方面进行培育:1、制订体现核心竞争力的培养计划;2、设置科学合理的课程体系;3、建设和培养适应专业学科建设需求的师资队伍;4、加强教学基础设施与条件建设;5、通过与科研结合建立一些示范工程和应用系统,以此作为提升教学水平的台阶。
五、五项措施
(一) 培养计划制订与课程体系优化
制订培养计划必须充分考虑学科发展前沿和市场需求,特别是要对未来几年学科发展进行预测,使培养计划具有前瞻性,因此我们提出设置地理信息科学、遥感信息科学、数字城市科学三个研究方向的方案,地理信息科学方向是本专业的基本方向,也是当前地理信息系统专业教育的主要方向;遥感信息科学方向则是根据当前部分高校设置“遥感科学与技术”(该专业为相关高校自主设立,尚未列入教育部专业大纲,目前武汉大学、西南交通大学、长安大学、南京气象学院等均已设置该专业)的现实以及遥感科学的快速发展、遥感与地理信息系统的密切关联与深入渗透设立的,以保证专业拓展的要求;数字城市科学则是将地理信息系统、资源环境与城乡规划管理、城市规划、信息工程等不同专业予以集成,面向城市信息化、数字城市与数字地球建设的需求设立的专业方向。课程设置方面实现核心竞争力、优势领域与学科专业特色的有机结合,特别是突出理工交叉渗透的特点,合理设置课程体系。将专业基础课程划分为专业大类课组、测绘遥感地图组、地理科学组、计算机组、地理信息系统组五大课组,重点对后四个课组进行组合、优化,形成地理信息系统专业基础课课组模块化体系(表1)。可以看出,专业基础课的设置充分体现了厚基础、宽口径地培养模式要求,对于不同专业方向都具有较强的实用性。同时在遵循专业基础课组划分体系的基础上,进行三个专业方向课程组的划分、充实与完善。

(二) 师资队伍建设与教师梯队培养
师资队伍建设在专业建设水平、人才培养质量中发挥着核心与根本作用,特别是对于新专业而言,加快师资队伍建设速度、提升师资队伍层次更是非常重要的意义。为了保证师资队伍建设的顺利实施,我们引入学习型组织的理念和策略,组织、引导和规划师资队伍建设,体现了明显的优越性。在师资队伍与学术梯队建设中,中山大学GIS专业主要从以下五个方面进行:1、基于共同目标,群策群力,集中集体智慧,建立共同愿景(愿望、理想、目标、远景),努力追求卓越;2、提高个人发展目标,通过终身学习,实现自我超越;3、发挥团体优势,开展深度座谈,推进团体学习;4、改善心智模式,全方位、深层次开展学习与实践,增加集体感、责任感。特别是在和学生的交流、沟通方面,要树立以学生为本的理念和思想,注重行为人师,学为示范,为学生树立良好的榜样;5、学会系统思考,以现代科学技术哲学理论为指导,培养科学的思维模式,能够适应岗位职责要求,敏锐把握工作与学习中的核心问题。在基于学习型组织理念的原则下建立学习型教师梯队与师资队伍、要求每一名教师都要做一名学习型教师并以学习型组织理念指导教学过程。再实施上从教学研究、学术交流、科研实践、学术论文等方面建立考核体系,强化发展的动力和压力,创造良好的外部环境,并与学校学院的改革相结合,引入竞争机制、优胜劣汰机制,保证师资队伍综合实力的不断提升。教师梯队初步形成,截止2009年5月,中山大学GIS专业已有教师17人,从职称来看有教授6人(博士生导师6人),副教授4人,讲师6人,助教1人;从学历看博士学位12人,正在攻读博士学位2人,所有教师均具硕士学位。
(三) 教学改革与教学法研究
教学改革与教学法研究是保持高校教学顺利、有效进行的根本保证。中山大学GIS专业不断进行教学改革与教学法研究,首先是从学科特点与体系结构视角构建课程组,特别是优化不同课程组之间的交叉与渗透,其中最典型的两个方面就是计算机课程与其他专业课程的交叉与渗透、地理信息系统类课程与测绘遥感地理类课程内容的交叉与融合;其次是重视实践环节,体现理论与实践的有机结合,以理论教学促进教学实践,以实践环节提升理论教学,合理构建实践环节,建设实践教学设施与基地,完善实践体系;第三是明确课程大纲和教学内容,在从总体上确定主要教学内容的同时,注重课程内容的开放性、机动性与系统性,为教学环节组织提供指导;第四是合理选择与规划双语教学课程,在保证专业课程教学效果的同时,选择有代表性的课程实施双语教学(如地理信息空间分析等);最后按照学科发展前沿与方向,合理设置专业选修课,并增加选修课开设门/次,同时注意与研究生课程的衔接,为今后教学的开放性、先进性创造基础。近几年来撰写GIS相关教材和著作9部,其中一部《城市地理信息系统》为教育部全国统编教材,由科学出版社出版;撰写GIS相关教学研究论文多篇,组织和参加教学研究项目若干项,多篇教学研究论文被引用,产生了较大影响。现中山大学GIS专业教学研究方面的成果在首届全国地理信息系统教育会议上得到了高度的评价。
(四) 课程教学规划组织与监督管理
课程教学规划组织与监督管理是提高教学质量的有效手段。中山大学GIS专业注重教学的规划组织与监督管理,在教学中根据同一课程组之间课程的互补与联系、不同课程组之间课程的交叉与综合,合理组织教学内容与过程进程,优化课程衔接与内容组织,注重课程核心内容之间的有机联系,通过各专业课程组之间的协同建设,全面推进专业建设。在实施过程中合理制订教学大纲,指导教学过程实施与教学环节组织;加强教学过程调控,优化课程组的内容设置;突出主线,围绕这一中心主线设计实践、实习与上机环节。同时加强教学的监督管理,制订相关的教学质量评测体系,通过不同课程之间的交互、反馈,形成有效的教学内容与课程组调控体系,以保证培养目标与教学大纲的顺利实现。
(五) 教学条件与基础设施建设
在教学条件和基础设施建设方面主要从硬件条件、软件条件、数据条件、师资条件、科研条件等方面入手进行建设。其中核心是软件条件,地理信息系统软件种类较多,如Arc GIS、MapInfo、GeoStar、SuperMap、MapGIS、Titan GIS、MapEngine等都占有一定比例的市场和行业应用,如何合理选择教学软件并建立配套的硬件设备是首先需要解决的问题,特别是在经费、教学效果和教学目标方面要实现一个平衡,是一个非常重要的问题。中山大学GIS专业在配备了价值200万元左右的硬件设备(其中包括:150多台P3-P4型计算机,2台服务器和一些遥感技术设备等);拥有价值500万元左右的GIS和RS软件(其中包括:国外全部GIS开发和应用软件、遥感图像处理软件,国内包括Supermap在内的部分GIS系列软件等);建立了GIS开放实验室,为学生的实习提供便利条件。通过大学生科研训练计划、专业教师相关的科研项目,鼓励学生参加科研训练,培养科研素质与实际能力,为今后更好地适应专业工作需求创造条件。经过3年多的办学实践, GIS本科专业学生在教师的带领下,已经取得了一些阶段性的教学和科研成果,多名学生参与的“地理信息系统多媒体课件设计与研究”。
六、结语
经过几年的专业建设,中山大学GIS专业以先进的理念为指导开展专业建设,将可持续发展、核心竞争力、学习型组织、资源共享、优势转换等理念移植和应用于新专业建设,并提出可操作、易实施的策略,在挖掘和发挥地理信息系统专业优势、城市与区域特色应用领域特点的基础上,针对地理信息系统专业特点进行改造、优化和拓宽,形成了有特色的专业体系;推进信息技术与课程整合,深化GIS教学改革,通过把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和GIS课程内容有机融合,变革课程教学结构和教学模式,实现对学生进行创新精神和实践能力有效培养的一种新型教学方式。到目前为止,我们已经取得了丰硕的成果,这些成果主要表现在:
采用“产、学、研”一体化培养模式,创办了5个校外教学实习基地:增城市城市规划局、佛山市地理信息中心、广东省基础地理信息中心、广州市奥格科技有限公司、江门市国土资源局等,强化了学生的创新思维和社会实践能力的培养;
引进国内外有影响的特聘教授2人(其中1人还获长江学者特聘教授和杰出青年基金获得者),补充新教师4人,全部都有该专业的博士学位;
开展探索地理学复合型创新性人才培养模式的理论与实践研究,获广东省高等教育省级教学成果奖一等奖(2004);
重视双语课程的建设和精品课程的建设,开设了《地理信息系统》、《空间分析与应用》等多门双语课程教学。建设了《地理信息系统》省级精品课程(2005年);
编写了19本该学科的高水平教材,致力于地理信息系统立体化教材建设(其中5部由国家级出版社科学出版社出版发行;3部为“十一五”国家级规划教材;1部获得了国家精品教材;1部获第五届全国优秀测绘教材(省部级)二等奖(2005年));
撰写并公开发表了GIS相关教学研究论文30多篇,组织和参加教学研究项目20多项,多篇教学研究论文被引用,在国内GIS教学领域产生了较大的影响;

GIS专业本科学生在教师的带领下,参与了若干个科研项目的研发,并取得了优异的成果,同时还参加了全国软件二次开发比赛,5人次获优秀二等奖和三等奖奖励;
推进了课程体系的国际化。与法国国家地理信息学中心(简称Sigma)签定了对外交流合作项目,本系学生毕业后,优秀的学生在通过法语水平考试后,将被免学费直接保送攻读地理信息学(Geomatics)和相关学科的硕士研究生,目前已有4名同学在该机构攻读硕士学位研究生;
近5年来,共培养本科毕业生120名,硕士毕业生78名,博士毕业生21名;
地图学与地理信息系统学科获得广东省重点学科(2006年---)和国家重点学科培育计划(2007年---),本学科还得到了教育部“985二期”GIS与遥感应用创新平台的资助。
上述成果将无疑对我国高校GIS新专业的建设、发展具有良好的借鉴意义。
除此之外,在研究生培养方面:本学科强化研究生特别是博士生的培养,通过改善人才培养条件,严格人才培养标准,加强政治思想教育,研究生的培养规模有较大的增长,培养质量显著提高,已经成为我国重要的地图学与地理信息系统高层次人才培养基地。进一步加强硕士生、博士生和博士后的管理。实施硕博连读制度,以保证博士生生源和质量;与国外著名高校联系培养博士生;吸纳国内的青年教师,为国内培养更多的本学科高层次人才。针对当前本学科本科生和研究生教材短缺的现象,吸纳美国研究生专题讲座的内容,并结合我国的特点,编写研究生专题网络教材,编辑出版硬拷贝、电子版本科生系列教材。逐步开展英语教学,形成国际化的人才培养环境。(张新长 黎 夏)

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