高层次测绘与地理信息.DOC

1、高层次测绘与地理信息高层次测绘与地理信息人才需求与培养模式人才需求与培养模式李清泉 摘 要 ： 从 我 国 高 层 次 测 绘 与 地 理 信 息 教 育 的 学 科 设 置 、课 程 体 系 、教 学 内 容 等 教 育现 状 以 及 学 生 规 模 和 就 业 分 布 等 情 况 ，结 合 当 前 我 国 对 高 层 次 测 绘 方 面 人 才 的 社 会 需 求 ，分 析 了 高 层 次 测 绘 与 地 理 信 息 人 才 培 养 方 面 存 在 的 问 题 ，提 出 了 课 程 体 系 设 置 宽 口 径 、教学 内 容 重 基 础 、通 才 教 育 和 定 向 培 养 相 结 合 、

2、注 重 学 生 创 新 与 领 导 的 综 合 素 质 培 养 等 测 绘与 地 理 信 息 高 层 次 人 才 培 养 的 建 议 。关 键 词 ： 测 绘 信 息 ，地 理 信 息 ，高 层 次 人 才 ，培 养测绘学是研究测定和推算地面几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，编制各种比例尺的地图的理论和技术的学科，是地球科学的一个分支学科，主要涵盖地形测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学和地图学1。地理信息学是一门集计算机科学、地理学、测绘科学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等多门科学为一体的新兴的综合性边缘学科地理信息科学。

3、从上世纪90年代以来，应用的驱动使得测绘和地理信息得到了空前的发展。在学科发展的同时，相关产业也蓬勃发展。据初步估算，目前全球与测绘及地理信息相关的产业产值包括硬、软件和数据服务等在内，已经超过了500亿美元。随着学科的快速发展和社会需求空间的不断增大，对测绘与地理信息人才的需求亦不断扩大。我国在测绘与地理信息教育及其人才培养体系已逐步呈现多元化、层次化和规模化的发展格局。同时，大批相关的硕士点和博士点正在不断获准建立，发展形势空前活跃和兴旺。面临这种形势，我国测绘与地理信息教育面临巨大的机遇和挑战，学科定位、人才培养目标和培养模式，专业设置与课程体系如何构建，以及教学内容和教学方法如何适应人

4、才培养的要求等，迫切需要我们思考。我们必须使测绘与地理信息专业建设和人才培养沿着健康轨道发展，以适应我国社会发展、经济建设和科学发展对人才的迫切需求。 李清泉，博士，教授，博士生导师，武汉大学副校长，湖北省第八、九届政协委员。一、高层次测绘与地理信息教育现状（一）学科设置及培养目标许多学科的发展都是源于高等学校相应专业的设置，并通过人才培养和科学研究发展起来的，测绘学科也不例外。90年代以前，我国测绘学科主要有工程测量、航空摄影测量、天文大地测量、地图制图、矿山测量、海洋测绘等专业。经过建国50余年来逐渐形成和发展起来的测绘类专业，他们都已自成体系，各自都有完整的理论、方法和手段。按照这种细分

5、专业模式逐渐建立起来的测绘生产组织结构及测绘生产工序和工种，相应地形成了测绘学科的分支学科，因此测绘学有了一级学科和二级学科甚至三级学科之分。在研究生专业目录中，测绘科学与技术为一级学科博士点，下设三个二级学科博士点，即大地测量与测量工程、摄影测量与遥感、地图制图与地理信息工程，这三个学科在2002年全部被选入国家重点学科。按国标划分，在一级学科地球科学下设有大地测量学和地图学；在测绘科学技术下则有大地测量技术、摄影测量与遥感技术、地图制图技术、工程测量技术等其他学科；在矿山工程技术、土木建筑工程、水利工程下都有相应学科设置；在地球物理学与空间物理学中有大地测量学(物理大地测量、动力大地测量)

6、等二级学科。不论哪一种学科划分和分类，这些分支学科都有着自己比较完整的理论体系和技术方法，并有明确的研究对象 1。对于地理信息专业来说，国家学位委员会在对原有学科进行合并、调整的同时，在原地理学、原测绘学一级学科目录中分别相应增加了“地图学与地理信息系统”、“地图制图学与地理信息工程”两个二级学科，并开始进行这两个二级学科的博士、硕士研究生培养单位申报和招生工作。但是，仅仅进行高层次地理信息系统方面人才的培养，己远远满足不了社会对该专业人才的需求。因此，在1998年7月教育部颁布的新的本科专业目录中，虽然将原来的504个专业减少、调整为249个，但仍在原地理类专业中增设了地理信息系统理学本科专

7、业。国内凡具有一定教学和研究基础的各高校都纷纷响应，在包括地理学、测绘学和计算机科学等学科下积极创办这一新兴专业。据统计，到2002年，我国共有55所高校开设了GIS大学本科专业，对该专业来说，GIS原理是其专业基础课；另有29所高校开设了测绘工程本科专业，一般来说GIS原理是测绘工程专业高年级学生的专业必修课或限选课。据中国教育信息网统计，仅2003年新设地理信息系统本科专业的高校就达16所 2，如图1显示了国家重点大学以及省（市）属重点大学中开办有GIS专业的院系（不完全显示，只显示计了拥有多于4所以上GIS院系的地区）。图 1 拥有 4 所以上开设 GIS 专业高校的地区分布图李满春等认

8、为GIS学科具有工具学科特征、工程学科特征和横断学科特征三大特征3。工具学科特征是指GIS作为一种信息技术为人们提供了解决空间问题的工具与思路，可应用于与空间问题相关的诸多领域；工程学科特征是指在GIS应用系统开发/二次开发的过程中，需要考虑软件开发方法、软件质量管理、软件工程项目管理等诸多问题；横断学科特征是指GIS融合了计算机科学、数学、地球科学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学、测绘学与遥感学等学科知识，已逐渐发展为地理信息科学(Geoinformatics)，这些交叉学科的基础理论构成GIS的基础理论体系，形成GIS的理论基础、知识结构、技术体系和功能特征。因此，现在的测绘与地理

9、信息专业是专业面宽广，学科互相渗透，融合各个与空间相关的学科，基础理论扎实的专业。它的培养目标是顺应地球空间信息人才市场化和多元化的发展格局，培养在较宽的测绘专业领域内具有一专多能，适应多种测绘工作岗位和社会发展需要，能够推动GIS理论与技术的发展和应用的多层次、开拓性复合型人才。（二）课程体系与教学内容以地理信息系统专业为例，目前，地理信息专业课程体系主要由公共必修课、专业基础课、专业课等几部分组成4。第一类为公共必修课：它是教育部对全国普通高等学校所指定的必修课。课程设置包括政治理论、外语、体育、高等数学和计算机基础等课程。公共课虽然不一定同GIS专业有直接联系，但它是培养德、智、体全面发

10、展人才，为学生进一步学习提供方法论的不可缺少的课程。第二类为专业基础课：它是指与地理信息专业知识、技能直接联系的基础课程，课程设置的目的是为大学生掌握本专业知识和技能打好基础，增强学生适应性。对于GIS专业的学生来说，它主要包括三类基础：(1) 地学基础课程，如：自然地理学、经济地理学、城市与区域规划等传统的地理学课程；(2) 以计算机课程为主，包括：操作系统、算法与数据结构、程序设计语言、数据库原理及应用、计算机图形学等；(3) 学习本专业所需要的数学基础课程，如高等数学、线性代数、离散数学、数理统计、计算数学等。第三类为专业课程：这类课程主要为培养地理信息专业人才而设置。从其重要性看，专业

11、课程又分为必修课和选修课。专业性必修课是指地理信息专业必须学习掌握的课程，此类课程是培养地理信息专业人才的保证，如GIS与RS的基本原理、数字高程模型、影像分析、空间数据结构、地理信息系统设计等。专业选修课是指地理信息专业的学生根据专业的培养要求与自己的需要有选择地学习的课程。它有利于地理信息专业学生拓宽专业知识面与GIS应用技能，并为发展特定方向的研究能力奠定基础，如系统论、控制论和信息论，其目的是培养科学、系统的世界观、方法论，并做到多元知识的交叉、渗透与融合 3。（三）学生规模在过去50年中测绘教育，特别是高等测绘教育的发展是十分喜人，以GIS专业为例，从1988年武汉大学遥感信息工程学

12、院（原武汉测绘科技大学信息工程学院）在全国第一个开办GIS专业以来，至今已有19年了。我国已初步形成了世界上最大的多层次GIS人才培养体系，约80所院校与科研院所开展GIS硕士与博士研究生教育，不少院校在相关系科下设立了GIS研究方向，约180所高校开设GIS本科专业5，基础理论、技术与实践课程基本建设齐备，各自形成了自己的特色，在校学生规模已达到5万人以上，每年有几千名本科生和研究生毕业，武汉大学的“地球空间信息科学与技术”已纳入国家985一级创新平台，投入2亿多元进行重点建设 6，已培养了一大批各个层次的GIS人才，为我国的高科技事业做出了重大贡献。（四）就业分布从就业的单位类型上说，测绘

13、专业毕业生就业去向主要分布在事业单位、企业及高校等。其中，地理信息毕业生去向分布最为集中的前五位分别是“国有大中型企业”、“事业单位”、“国有小型企业”、“外资小型企业”、“外资大中型企业”2。从就业所属行业上说，地理信息毕业生去向主要分布在测绘系统单位，包括基础地理信息中心、测绘院、测绘大队、勘测院等、城市规划局系统单位、国土局系统单位、电力系统单位、水利系统单位、交通系统单位和高校院所等（如图2所示）。图 2 地理信息系统毕业生去向分布图二、高层次测绘与地理信息人才的社会需求进入上世纪90年代，全社会对测绘学科特别是地理信息系统的认识普遍提高，国家级乃至全球性的地理信息系统已成为公众关注的

14、问题，如美国政府的“信息高速公路”计划、“数字地球”战略以及我国的“21世纪议程”等都将地理信息系统的建设与发展作为核心的内容之一。因此，随着信息时代的到来，测绘学科正在形成与通讯、电子、计算机等技术集成的地球空间信息科学，目标是实现空间数据获取的天地一体化，空间数据处理的自动化、智能化与实时化，空间数据管理和分发的网格化，空间信息服务的大众化，社会对高层次测绘与地理信息人才提出了新的要求 7。（一）管理部门主要包括测绘局、城市规划局、国土局、电力局、水利局等行业主管部门。这些部门需要的是业务、管理等综合素质高的人才，不仅需要具备坚实的测绘专业基础，还需要对行业发展及管理有一定的宏观控制能力。

15、高层次测绘与地理信息人才作为技术的倡导者和应用的推进者，必须具备进测绘与地理信息的理论、研究和应用本领。同时，为有效实施GIS工程，也应具备管理GIS项目的能力，将GIS研究、技术开发与GIS项目管理能力融于一体。（二）业务部门主要包括测绘局、城市规划局、国土局、电力局、水利局等行业主管部门下属的生产部门，如果缺乏数理知识、空间知识和行业知识的GIS专业人才将不适应于GIS理论与技术日新月异的发展需要。这些部门需要的是测绘理论知识扎实，有丰富实践经验的测绘人才，一方面要具有厚实的数理、空间知识基础与精湛的GIS专业知识，同时要深入掌握应用领域的行业知识，将GIS渗入到资源、环境、规划、国土、电

16、力、水利、经济、社会、人口、生活等诸多领域，实现GIS研究与应用的多学科交叉与融合。（三）企业我国GIS企业数量和产值增长很快。截至2005年，我国从事GIS软件和应用开发的企业已超过500家，总产值达到40亿元至50亿元。我国地理信息系统产业已经初步形成。地理信息产业的发展必然带来人才的巨大需求。根据武汉大学“全国GIS专业办学状况及社会需求”社会调查实践成果报告中的数据显示，GIS企业的市场没有庞大的市场销售渠道和日化、电子产品庞大的消费量，故而市场销售人员（3.73%）和管理人员（5.98%）偏少；另外技术是企业的生命线，急需的软件平台开发（24.9%）和工程应用开发（22.41%）的人

17、才；同时GIS自身的特点，对数据处理与数据生产（34.40%）的人才的需求也相对较大2（如图3所示）。GIS企 业 人 才 构 成测 试6.64%市 场 营 销3.73%技 术 支 持2.90% 软 件 工 程22.41%软 件 开 发24.90%高 层 管 理5.98%GIS数 据 生 产34.40%软 件 开 发软 件 工 程测 试市 场 营 销技 术 支 持GIS数 据 生 产高 层 管 理图3. 企业对测绘与地理信息人才需求的构成（四）教学与科研部门由于国内相当多的高校院所开设了地理信息专业，对高层次地理信息人才提出了强大需求。鉴于地理信息系统的复杂性，在教育和人才培养中，必须体现地理

18、信息学科发展的交叉性、前沿性和实践性等重要特征，才能更好的发展地理信息学科和理论，因而培养地理信息系统理论人才，是地理信息系统教育的重要方面之一。这些单位主要需要测绘理论知识扎实丰富，对学科前沿技术具有敏锐的视角，具备良好的科研能力的人才。三、高层次测绘与地理信息人才培养存在的主要问题测绘学科相比于其他基础学科，是一门年轻的学科。以GIS专业为例，学科的发展十分迅速，同时地理信息专业具有高技术、边缘科学和技术进步快速化的特点，开办时间又不长，要想办好这个专业，地理信息教育上还有很多需要进一步完善的地方。闾国年教授认为GIS专业本科教学存在专业特色与专业方向不明确；内容太多而课时太少；师资不足；

19、教材匮乏；出路不畅五大问题 8。根据武汉大学“全国GIS专业办学状况及社会需求”社会调查时间成果报告，其中一个十分突出的问题是：地理信息教育与社会对地理信息人才的需求不对称，而一个专业的建设必须要以学生的学习状况和社会的需求为依据来调整办学思路。（一）知识结构不合理现在的很多高校的测绘专业开设的课程设置繁杂，GIS专业在课程设置上有求全求多的偏向，四年的培养计划要开出7080门课，每门课都讲不深、讲不透。学生一方面为了保证对计算机原理、数据库原理、软件设计的熟练掌握，还要学好地学基础知识，包括地理、地质、大气、气象、海洋、环境、城市和灾害等有关课程，许多课程讲过，学生实际上没有掌握。学生认为学

20、得又多又杂，每门都只是浅尝辄止，没有很强的针对性和侧重点 9。（二）动手能力弱根据武汉大学“全国GIS专业办学状况及社会需求”社会调查实践成果报告的调查数据，对于大三大四的学生来说，高达60%的学生没有参与过相关社会实践，带来的后果就是动手能力差（如图4所示）。这方面，学校应该定期或者不定期的地对学生进行开放，在开放的同时应该给学生一些强制性的实习任务，让所有学生们能够从实践中有所收获，同时学生要学会自觉参与GIS相关实践。学 生 参 与 GIS相 关 实 践 情 况是40%否60%图4. 学生参与GIS相关实践情况（三）创新能力缺乏无论是经济竞争、科技竞争，还是政治竞争、军事竞争，总而言之是

21、综合国力的竞争，但归根结底还是人才的竞争，是人才创新能力的竞争。因此，对于一个国家而言，培养创新性人才是至关紧要的大事 10。GIS作为新兴学科和朝阳产业，其理论与技术仍存在许多亟待解决的问题。这就要求GIS专业人才不但具备扎实的GIS 基本知识与基本技能，而且对学科、技术的研究热点与发展趋势具有敏锐的洞察力，并具有创新意识与学术攻关的决心，以推动GIS学科和技术的发展 3。目前的测绘专业教育，缺乏对学生创新精神、创新兴趣、创新毅力的培养。导致学生们缺乏深层次思考、另辟蹊径的自我总结和学习能力。考虑问题和处理问题的方法常常千篇一律，没有新意和突破。缺乏创新所需的观察力，对于观察的速度和广度、观

22、察的整体性和概括性、观察的计划性和灵活性等方面，大学生普遍存在不足。（四）组织协调与社会活动能力差由于大约超过20%以上的测绘与地理信息的毕业生就业到政府部门和事业单位，从事着测绘与地理信息的领导与管理工作，其组织协调与社会活动能力在工作中显得尤为重要。但是目前的测绘与地理信息人才培养的另一个薄弱环节是对于学生组织协调与社会活动能力的培养欠缺。例如在学生的语言文字表达能力、组织领导能力和沟通协调能力、社会交际能力等方面培养欠缺，由此造成学生就业后不能有效处理与周围环境的关系，不敢面对挑战，不敢正视社会现实等问题。四、当前工作举措为适应多层次、多元化的社会需求，测绘与地理信息高层次专业人才的培养

23、应形成多层次的培养体系，要从提高学生素质，增强适应性的角度出发，既保留原有的优势特色，又从整体上进行优化 11。（一）课程体系设置宽口径测绘学科涵盖的知识领域广，比如GIS就是一门集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学等为一体的新兴边缘、交叉学科。我们不能否认GIS的理论性，但我们更不能否认GIS的强技术性与实践性。可以说，GIS是一门偏重于技术与实践的学科。理论性与技术性并不矛盾，陈述彭院士说过，没有高新技术支持的科学是落后的科学，没有科学理论指导的技术则是盲目的技术 12，美国的GIS理论与技术都十分先进就是一个例证。因此，GIS人才，也可以说是测绘人才，

24、不但要有深厚的理论基础，而且还要有过硬的技术能力，这就是人才的素质标准。具有合理的知识结构，灵敏的空间数字思维方式，卓越的技术、实践、管理与组织才能，是测绘创新型的高级人才。测绘人才必须理论与技术“两手都要硬”，这就要求我们要规划好专业的课程设置。以GIS专业为例，GIS专业课程体系可划分为公修课、核心课程、强化课程与特色课程。大专院校在开设“核心课程”的基础上，根据情况再选择开设若干GIS较高级的强化课程（如空间数据库设计，DEM的建立，GIS三维模型与可视化，WebGIS开发等），并依据各自院校的优势，开设一些具有各自特色的课程（如偏重地理、测量、计算机、农林、水利等专业与GIS结合较紧密

25、的课程），形成具有各自专业特色的合格人才 13。并且要注重不同的课程组合和培养方向。这主要体现在本科高年级的课程组合上。学生可以结合自己的爱好、特长及工作的愿望选择适合自己的课程 14。 工学：地理信息系统软件开发方向，可以选择计算机、数据库为主的课程。 理学：地理信息系统理论研究和空间模型设计，可以选择数学、建模、数据结构等为主的课程。 理工交叉：地理信息系统理论综合应用，可以选择综合类课程。总体来说就是，课程选择面要宽；要有相对完善的课程转换体系，使学生可以跨专业、跨院系学习。未来社会需要的人才，不仅应具有某以专业的技能，而且应具有根据经济发展变化的需要改变工作类型的能力。培养学生合理的知

26、识结构、广阔的视野、深厚的功底，增强他们适应社会的能力。（二）课程内容重基础在人才的培养目标上，王平等人认为应注重“G”“I”“S”的三方面培养，其中“G”和“I”是专业基础，“S”是不同的方向 15。G：“Geographical”，强调地图学基础，强调研究对象的可测量性，在课程设置上应包括地球的基本测量原理、地图投影、专题制图、测绘方法等理论和方法，同时强调人才的数理基础的培养。I：“Information”，高度重视空间信息的获取技术遥感技术，强调获得原始空间信息能力，包括遥感、全球定位技术以及其它空间数据获取技术。地理信息系统中的信息是指空间信息，避免把信息看成是统计信息。S：“S”第

27、一方面是“System”，进行具有相当好的计算机基础方面的培养，包括计算机软件技术“Software”掌握，从数据库技术、软件设计，到系统设计的基本技术方法，在具体的培养上，应参考计算机专业；“S”第二方面是“Science”，包括GIS自身的理论和地理学理论，提高学生对空间科学问题、时空问题基础的培养，懂得空间知识、空间结构的分布规律和方法的研究，同时还包括应用领域的基本理论和方法，如城市、生态、资源研究等15。“S”第三方面是“Service”，随着计算机网络技术、移动通信技术的发展，基于空间位置的地理空间信息的大众化服务“Service”7成为可能，实现空间信息服务“Service”成为测绘与地理信息高层次人才培养的目标。“S”第四方面是聚焦式服