林业院校地理信息系统专业开发类课程建设探讨

王 佳 冯仲科

(北京林业大学林学院,北京 100083)

地理信息系统学科是近20年来新兴的一门集地理学、计算机、遥感技术和地图学于一体的交叉学科。据不完全统计,目前我国开设地理信息系统专业的高校大约有160所,其中也不乏有很多林业院校,如北京林业大学、东北林业大学、南京林业大学、西北农林科技大学、中南林业科技大学、浙江林学院、西南林学院等。目前在读GIS本科学生有几万人,但是地理信息系统专业人才的缺口却有几十万。从2009年应届毕业生就业率统计来看,以地理信息系统为代表的测绘类专业毕业生签约率在所有专业名列前茅,特别是从事地理信息系统设计开发的高级人才,已经呈现出供不应求的状况。所以,加强地理信息系统专业本科生开发能力的培养对于学生就业以及进一步深造都有非常重要的现实意义。

地理信息系统专业的开发类课程,顾名思义就是以提高学生进行设计开发地理信息应用系统能力为目的而设置的相关课程的总和,它可以细分为计算机类相关课程和地理信息类相关课程两大类。本文以林业院校的地理信息系统专业为对象,深入分析开发类课程设计的原则、开发类课程的内容,探讨如何培养和提高学生的开发能力。

2.1 心理护理 患者在经历过紫杉醇过敏不良反应后会产生恐惧、怀疑、失望等各种复杂心理，主动做好患者和家属的解释工作，消除不良心理，让他们参与诊治过程，讨论再输注技术，并向他们介绍此种药物再输注时仍有可能出现的不良反应和对策，了解其治疗价值及安全性，以解除他们的心理负担从容面对化疗［3］。

一、林业院校地理信息系统开发类课程设置原则

(一)体现林业性

林业院校的GIS课程设置的特点是以森林资源环境为背景,教学面向林业、水土保持、园林以及草业等体现林业特色的相关专业,所以开发类课程设置上也应该体现相应的林业性,具体地说就是在课程的讲授、课后作业的安排、实习实验中以林业应用为背景。例如,开发一些林业应用的系统:森林资源管理系统、造林决策系统、扑火决策系统、森林病虫害监测系统等。

12月25日，水利部学习贯彻习近平总书记系列讲话精神部管干部和部机关处级干部轮训班在京开班，标志着水利部学习贯彻习近平总书记系列讲话精神集中轮训工作全面启动。

(二)保障系统性

在前面的课程设置中,体现了丰富的地理信息系统开发类课程内容,既有计算机类基础课程,又有地理信息系统开发类课程;既有单击版开发,又有网络版开发;既有平面开发,又有三维开发;既有桌面系统开发,又有嵌入式开发。

试验结果表明，多西环素、恩诺沙星、阿莫西林、氟苯尼考对鼠伤寒沙门菌的MIC值分别为16 μg/mL、2 μg/mL、2 μg/mL和2 μg/mL，敏感性分别是耐药、中介、敏感和敏感。当某一病原菌引起的感染用某种抗菌药的常规量进行治疗时，用药后达到的平均血药浓度超过MIC值5倍以上[5]，则对该病原菌能有效治疗，平均血药浓度等于或低于MIC值时疗效降低或无效。由此表明，单独使用多西环素、恩诺沙星进行治疗会导致无效或疗效降低；阿莫西林、氟苯尼考虽属敏感，但需要每隔1个半衰期使用1次，并且连续使用5次才能达到稳态血药浓度，建议疗程为3～5 d，肌内或静脉注射给药方能达到有效的治疗效果。

从表1中可以看出,设计的课程中计算机类课程和地理信息类课程开设的数目差不多,而且两类中的几门课程可以相互对应。例如,软件工程学可以和地理信息系统设计与开发相对应;计算机网络基础可以和网络地理信息系统相对应;嵌入式开发又可以和嵌入式地理信息系统相对应。这样,可以做到很好的衔接,可以先讲授计算机基础类课程,然后讲授地理信息系统类课程中相对应的部分。学生既掌握了原理性知识,进而也学会了如何在地理信息系统当中运用;既体现了计算机类课程的基础性,也体现了地理信息系统类课程的应用性;同时也具有很好的实践导向性。表1中很多门课程名称后面的括号中给出的是实验教学建议用的语言,在这些语言的选择中既考虑了语言的普适性,也考虑了易学性。对于目前大多数林业院校地理信息系统专业喜欢开设的VB程序设计没有考虑,这是因为目前在实践项目中很少运用,而且自从VB.net出现以来,几乎可以取代VB的地位,既可以兼顾VB的简单、容易上手,又可以非常好地体现面向对象的程序设计思想,减少代码冗余,提高程序执行效率。而C++语言予以保留的原因,是因为在项目实践中目前最难的部分应该是算法的实现,而C++是实现算法最好的语言,这对同学们以后更深层次深造提供了帮助。在地理信息类的语言方面,主要推荐的是国外的ArcGIS系列和国内的SuperMap系列,可以说这两个地理信息系统系列的开发组件几乎代表了地理信息系统开发语言国内外主流的发展方向,而且有很多的教程和实例可以供教师和学生参考。在各年级的课程设置上,主要考虑的是从基础到实践、从理论到应用、从简单到复杂,层次清晰,步步深入。一年级主要是打好计算机基础;二年级建立程序开发的思想,掌握基本的开发语言和方法,后期可以结合地理信息系统语言进行简单的桌面系统开发;三年级进一步深化程序设计理念,在熟练桌面系统开发的基础上,掌握网络地理信息系统开发方法,可以根据兴趣爱好选修三维或是嵌入式开发;四年级是对以往三年来技术的总结,设置地理信息系统开发综合实习,在学生熟练掌握设计思想和开发方法以后,在教师的指导下,完成一些应用系统或比较复杂的功能模块。

(三)具备先进性

注重计算机学科和地理信息系统学科新技术、新理论的发展,紧跟学科发展方向,及时讲授学科新方法、新技术。善于展望学科发展的前景,把握学科未来发展的方向,特别注重3S技术结合的新成果、新发现。

(四)注重研究性

鉴于目前各个林业院校的地理信息系统专业本科教育主要以数据获取、数据处理和地理信息系统应用分析为主,特别是以林业为主要应用领域,对于学生开发能力的培养目前尚有欠缺,总结其他开设地理信息系统专业院校的经验,现提出如下建议。

(五)突出实践性

为了适应社会对于地理信息系统开发型人才的需要,在讲解开发理论的同时多增加实践环节的教学,可以与相应的开发项目相结合,培养学生的动手能力和开发设计思想。

二、林业院校地理信息系统开发类课程设置

地理信息系统开发类课程从总体上可以概括为两大类:一是计算机类;二是地理信息类。在两大类课程中各包含相应的多门课程,所有课程均应以理论教学和实验教学相结合的形式,其中实验教学部分应至少占总课时量的40%左右。具体的GIS开发类课程设置见表1。

1.2.5 Sanger测序 针对高通量测序发现的疑似致病位点进行一代验证。同时该方法也用于PGD术后胎儿羊水DNA检测确定基因型。

（3）接缝处理。新建沥青路面接缝通常可分为横向接缝和纵向接缝。横向接缝施工常采用平接缝方式处理，沿纵向方向与垫板平齐部位进行施工，然后使用锯缝机将接头整平铲除。在连续施工时需对摊铺层锯切残留灰浆进行清理，并用黏层沥青进行涂抹。当存在纵向接缝时，要使用两台以上的摊铺机实行橡胶沥青路面的热接施工，在一定条件下，还可采用碾压方式碾平接缝交接痕迹。

三、林业院校地理信息系统专业学生开发能力培养

为了适应研究型大学建设的需要,要实现少而精、多而博两种方式的辨证统一,即在理论上少而精、方法上多而博,进行启发式教学,在给学生提出是什么、为什么的同时,总结现有的开发方法,引导学生探索创新性地解决问题的方法。

(一)加强多媒体教学优势,提高学生开发兴趣

对于学生的要求,也要具体情况具体分析。例如,大部分女同学都有一个固有的思想,觉得女生不适合做编程;还有一些同学往往文科较好,对于计算机不感兴趣。那么,在教学环节上应该区别对待:对于不感兴趣的学生,可以从桌面系统软件的使用入手,让他们多用ArcMap,SuperMap等软件一些非常实用的功能,从功能入手,加深学生对于地理信息系统平台软件的了解,进一步启发学生的兴趣,找到开发的兴趣点;对于感兴趣或基础较好的学生,则让他们尽快熟练编程语言,规范程序开发步骤,建立软件设计思想,并根据具体的能力让其加入科研课题或在实际项目中加以锻炼,达到目前用人单位的要求;对于经培养确实不感兴趣、基础较差的学生,只达到最低的要求,能了解一门开发语言、熟悉开发的步骤和方法即可。

(二)丰富教学内容,体现教学层次感

开发类课程内容设置全面,在突出面向林业特点、把握学科新技术的同时,保证基础理论知识的完整性,确保整门课程形成体系。

显然,传统的写黑板、单纯口授的教学方式已经很难满足现代教学的需要,特别是像GIS开发类这样注重理论和实践相结合、突出应用性的课程,更应该多采用启发式、实例化的方法,课堂上以多媒体教学引导学生,真正做到知识的融会贯通。可以每次在讲解系统开发方法或代码编写的时候,先给学生们放一些系统实现后效果的视频,通过画面形象生动的演示,从听觉、视觉各方面对学生给予刺激,激发学生的学习兴趣。另外,结合简单代码编写演示到实现的过程,打消学生们对于学习编程的恐惧感,树立开发的信心。

(三)项目教学法和讨论教学法相结合

在实验课中,在不影响实验自身体系的前提下,可略去理论验证型实验、内容单一的实验和内容滞后的实验,增加综合性、设计性和实践性强的实验内容,训练学生的地理信息系统软件开发能力。项目教学法就是在实验中把学生分成小组,由学生自选或指定题目进行一个小型地理信息系统应用软件的开发。这类实验的目的是培养学生综合运用所学知识的能力,使学生受到更为实际、更加全面的科学训练。综合设计性实验要求学生运用已掌握的理论知识,根据自己提出或教师给出的题目,进行方案设计、编程、调试。综合设计性实验最大的特色就是没有现成的模式可循,学生需要独立完成硬、软件设计和调试。在调试过程中,学生自己动手解决实验中出现的问题,在解决问题的过程中进一步加深对地理信息系统应用系统软件设计与开发的理解。实践证明,综合设计性实验虽然有一定的难度,但对学生很有吸引力,能使学生从被动应付实验变为主动实验,不仅提高了基本操作技能,也发挥了学生的主观能动性和创造性。合格的地理信息系统软件开发人才不仅仅从事一些与地理信息系统有关的项目开发工作,还必须进行项目的管理和实施,必须善于与开发组内部及外部之间进行沟通和交流。因此,综合性实验采用分组的形式,这样可以更好地培养学生的协作精神和沟通能力。

讨论式教学法,就是在课堂上以地理信息系统行业应用为背景,以小课堂的形式,利用20分钟左右的时间,让学生对自己感兴趣的问题进行讲解,可以是技术难点、行业应用、新技术发展等;最后同学们就发言进行讨论,发表自己的观点。这样,不仅可以扩大学生的知识面,而且还可以充分锻炼学生的自学能力。

(四)参加各类开发大赛,到实习单位锻炼能力

应鼓励学生多参加各类地理信息系统设计开发大赛,如ESRI中国举办的ArcGIS开发大赛、超图公司的SuperMap开发大赛、中地公司的MapGIS开发大赛等。组织大赛的公司都是国内外行业内领先的企业,他们的组件都较为成熟,在业内应用广泛,学生可以通过参加大赛锻炼开发能力,增加和其他院校学生的交流,促进开发水平的提高。这些大赛一般的组织形式是1个小组2～4人,1个组长、1个指导教师,可以通过举办竞赛的组织与公司获取各种相关资料和参加相关培训,对于学生了解地理信息系统发展的前沿动态很有帮助。通过参加大赛,既能锻炼学生利用地理信息系统软件平台建模解决实际问题的能力、地理信息系统平台二次开发能力,也能很好地培养学生的团队合作精神。

目前,许多用人单位会不断地发布招聘实习生的通知,学校及老师应该尽一切办法鼓励和推荐学生去应聘,这样可以让想提高动手能力的学生利用假期到用人单位实习。这是一个让学生了解单位和让单位考察学生的双向过程,在这个过程中学生没有找工作的紧迫感和压力,学生可以锻炼自己,并且为将来做初步的定位,用人单位可以考察学生,并提前培养员工。

我国已将信息产业列入可持续发展战略,作为信息产业重要组成部分的地理信息系统产业必将获得巨大的发展。可以预见,未来的地理信息系统产业将为广大地理信息系统专业的学生提供一份现代化的高收入的令人羡慕的工作,而作为地理信息产业一个重要组成部分的地理信息系统开发,目前已成为就业的热门方向,林业院校应该根据社会需要,在强调我们GIS林业应用特色的同时,加强学生开发能力的培养,使我们的毕业生在目前巨大的就业压力下,处变不惊,游刃有余。

[1]张晓丽.林业院校GIS专业人才培养模式及课程体系建设[J].中国林业教育,2008,26(3):13-16.

[2]杜培军,闫志刚.对地理信息系统专业计算机类课程设置的探讨[J].测绘通报,2005(3):63-66.