从学生角度看GIS本科教育与学习－－－转贴

Ron

从学生角度看GIS本科教育与学习－－－转贴
                                      
第十一个世界GIS日过去了，专家学者们再一次描述了GIS的美好前景，而此时此刻，GIS行业未来的主人——两百多所高校的学生们在做些什么呢？
       前几天，一位暑假和我一起跑外业的大四学长向我抱怨：“现在本科生越来越难找工作了，除了极个别编程特别好的人能搞搞开发，其他人能找到工作也都是画图，要么就得转行。唉，苦啊！”与此同时，大一的新生则会问“XX课有没有用啊”、“怎么学好GIS啊”之类的话。那大二和大三的呢？推开宿舍门就知道了，他们在用各种品牌的电脑研究魔兽。
       进入各大论坛，则经常看到一些网友们说：“我正在做关于XX的毕业设计，哪位大侠帮帮忙啊，我什么都不会啊”，或“小弟是新手，请问XX怎么学啊，谁能教教我，最好有代码”之类的话。
       可以看出，尽管开设GIS专业的高校如雨后春笋一般增长，呈现出一片欣欣向荣之势，但广大GIS学生无论在能力上还是认识上都存在着不小的缺陷，这说明中国的GIS本科教育是有不少问题的。
       当然，我国在本科阶段开设GIS还不到十年，其本身也处于与飞速发展之中，教育体系还不完善是非常正常的。对这个问题，广大GIS教育界人士一直在努力探讨与摸索，在“全国GIS教育大会”上，专家们分析了各方面的问题，并提出了很多解决方案。不过在这里，我作为一名大三学生，只想以自己的学生经历和感想为切入角度，谈一谈对GIS本科教育的看法，希望能有助于大家拓展思路，发散思维。
尽管GIS在国内正在飞速发展，GPS更是妇孺皆知，Google Earth的出现又在网上掀起了一波巨浪，但就我们学校来说，大多数同学进入这个专业，不是被分配来的，就是填志愿时为了能被学校录取，故意填一个不热门的专业。这样的话，学这个专业，根本就不是初衷，自然谈不上兴趣。而本专业本科生就业和收入情况都不是很理想，这就更加打击了新生们的积极性。但他们又不甘心大学四年全部荒废掉，于是很多人抱着“既来之，则安之”、“骑驴看唱本，走着瞧”的想法，如果学得好，就从事这个行业，学得不好，转行就是了。一开始就有了打退堂鼓的想法，这就造成了这些人有意志不坚定的共性，一旦电脑进了宿舍，便无时无刻受到游戏和网络的诱惑，往往很快便抵挡不住了，从此堕落下去。
我宿舍里有一个东北的贫困生（学费全欠的），大一时很好学，成绩很好，大二上学期还拿了一等奖学金，大二下学期刚开学，我们专业两个班就刮起了买电脑的狂风，他也向家里好言请求，血本买了台电脑，买前还说硬盘不用大，不装游戏不看电影，结果买回来第一天就CS了（这里并非Client/Server），后来更是整夜整夜地玩游戏、看电影，我不得不搬进别的宿舍。那学期他挂科了，挂的是地理信息系统原理。前几天有一批不计其数的贷款、补贴、奖学金、助学金、国家的、省里的、企业的，他一毛钱都拿不到！这样的例子还是很多的，让人感到非常惋惜。
要让学生们能够抵挡诱惑，我认为关键是不能使他们有空虚感，要向高三那样紧张充实才行。但大学的教育是自助餐式的教育，老师们做好了菜，学生们爱吃多少吃多少。这就是说，要使学生们能吃饱，必须要把菜做得好。然而，教育部在本科阶段开设GIS课程不到十年，国内GIS本身也处于飞速更新发展的阶段，没有形成一个完善的体系，再加上师资力量不够、软硬设施及基础数据不够、社会支持不够的原因，大多数学校的“菜”并不能做到“色香味”俱全。那么如何吸引学生来吃呢？我觉得开设课程要抓住时机，在学生们最饿最想吃东西的时候就上些好菜，一下子激发他们的食欲，但并不让他们吃饱，同时将一些不好吃的菜也端上来，让他们就着好菜把不好吃的也都吃了。
这就是说，应该开门见山，直入主题，利用大一新生极其渴望了解专业知识的心理，在第一学期就开设一两门简单而不枯燥的GIS核心课程，一下抓住他们的心，激发他们对GIS的兴趣。
我个人觉得，这时应该开一门容易上手的实践课，再开一门生动有趣的理论课。实践课中，MapInfo（中文版）是一个很好的选择，考虑到很多农村学生电脑基础知识和操作能力都比较差，以矢量化为教学的主要内容就可以了。开课时可以直接跳过原理，第一堂课就在机房上机，由老师演示、学生跟着模仿，可以考虑找几个高年级同学在学生中进行辅导，以免新生因跟不上而丧失信心。模仿完后，再由学生照着实验书重新做一边，同时讲解一些必要的概念。这门课的目的不在于熟悉软件，而是在于让大一新生对GIS由个零距离的“亲密接触”，激发学生兴趣、培养学生信心，并让他们尝到制图成功的成就感，从而彻底调动起对GIS学习的积极性。而理论课，我觉得泛泛地介绍一些GIS应用比较好，如在城市规划方面的应用等，而不是webGIS、3DGIS之类的技术方面，更不是地理信息系统原理。这门课应该没有学校开过，我给它起名为“GIS应用概论”，它不同于刚开学时的专业介绍。专业介绍不管老师把幻灯片做得多么精美，总会因过于肤浅、快速而使学生产生一种遥远渺茫的感觉，不但很难留下多少印象，而且有可能使一些农村学生因难以捉摸而望而却步。而这门“GIS应用概论”应该有充足的学时，用大量的实例演示来介绍GIS是如何在电子政务、物流管理、城市规划等热门行业中使用的。在实例中如果用到老师自己参与的项目或往届学生的优秀作品，可能会让新生倍感亲切。这门课的目的是让学生对GIS有个较深刻认识，并了解一些基本的浏览、编辑、查询、分析、专题图等功能。
自然地理学和经济地理学作为地学基础，当然是应该开的，但由于都是基础理论知识，相对枯燥，内容太多学生也吃不透，与其浪费时间精力，还不如精简课时。这些课最好也能适当结合GIS应用来讲，而不是传统的上课读课件-考试背重点模式。当然，这对老师提的要求较高，因为要在课堂上理论与实际紧密结合，就需要老师课前做非常充分的准备。不过我认为，一些对专业知识要求不是很深的事，同样可以让一些高年级的优秀学生参与，这对他们也是一个自学和锻炼的机会。
此外还有一些课是教务处要求开的，如高等数学、英语、思想道德修养、体育、计算机基础等。


       第二学期学生就应该正式进入专业学习状态了。这学期比较合适的课程有：VB、数据库原理与应用、地图学与ArcMap使用基础。VB是最适合初学者的语言，而大多数GIS二次开发产品提供的范例都是用VB写的，就算用其他语言编程，也必须能够理解VB。GIS的血液是数据，数据库知识当然是学习地理信息系统原理的前提，由于大多数GIS产品都以Access作为首选的数据库，因此平时上机实验内容可以是用Access自身功能建一个数据库管理系统，而课程设计则可以在VB环境中用ADO技术连接Access进行编程，这对学生的VB课也是一个很好的补充与演练，增加了他们一次性通过计算机二级考试的砝码。GIS要对空间数据进行操作，就必须以地图作为载体，陈述彭院士也指出，GIS是地学的第三代语言，地图是地学的第二代语言，因此，地图学的学习也是必不可少的。由于学生在第一学期已经在MapInfo使用课上进行过矢量化，对地图学的一些概念应该容易理解一些。同时，地图学课程也应该有自己的上机实验，内容仍然是制图，不过软件换成了ArcMap，因为ArcMap中的ArcScan模块矢量化功能较强，而其符号编辑、专题图制作和制图排版功能更是非常强大，可以对地图学中的大多数理论进行很好的实践。
       由于按教育部规定，理工科专业本学期还要开设物理课，再加上高等数学（下）和英语，以及上述三门专业课，课程难度都比较大，因此不宜再多开科目。
经过一年的学习，学生们已对GIS的简单应用有了相当的认识，可以开设专业的核心课程地理信息系统原理了。测量学不是很难，大一时没时间开，大二上学期开比较合适，正好补充地信原理的数据采集的知识。为了配合地信原理的理论知识，可以开设ArcMap应用基础，这门课不同于地图学与ArcMap使用基础，ArcMap使用基础是地图学的上机内容，只涉及到制图，而ArcMap应用基础是一门独立的课程，将使学生全方面地掌握ArcMap的全部功能。这门课的上法应不同于传统的上法：老师演示，学生照着书上的步骤操作，而应有所改进，结合一个小课题，引导学生如何使用ArcMap中的各种功能来完成。比如说，为了介绍ArcMap中的叠加分析、制作图表等功能，可以这么个例子：你现在为一个木材公司工作，公司计划采伐阿拉斯加东南部的Tongass国家森林。这些森林根据它们的一些共性，比如类型，生长时间，可以被分成多个地区。美国国家Forest Service将这些森林划分成大的地区租赁给公司。但是限定一些地区不准采伐，比如动物保护区。Forest Service现在考虑租赁五个相邻的地区。作为你们公司的GIS分析员，你的工作是计算租赁地区森林的潜在价值。你的分析将帮助公司确定在每一个地区的投标。你现在有一个关于森林的多边形图层。它的属性包括每一个地区的估价，以及租赁地区的归属。在本练习中，你把这些地区融合成为五个租赁地区。然后你将计算各个累加地区，从而估计各个地区的价值。这就把GIS的实际运用和实践学习紧密地结合起来了。我认为照着这样的例子学习，会使学习者有一种“我在工作”而不是“我在学习”的感觉，这种全新的感觉会让学习了十几年的学生们感到非常新鲜有趣，甚至会有“要好好干”的责任感，这很可能便能引导大家不由自主地操作和思考。此外，一门重要的语言课C/C++也应该在这时开设，因为C语言是很多课程的教学语言，而C++对深入了解计算机系统是必不可少的。
       可以说，大二上学期是大学的分水岭，由于新生入校，对老生的管理肯定会放松许多，因此不少学生正是在这学期开始变“油”，甚至大幅地堕落。在此时开设核心课程，有利于阻止这种现象的发生。但考虑到不少学校要求学生在这学期参加二四级考试，也不能给学生过重的负担。


       大二下学期是大学的黄金时期，如果这时学生在知识和能力上都有了不错的储备，可以尝试一下挑战自我，参加“超图杯”或“ArcGIS大赛”，甚至是“挑战杯”。这样的比赛，对参赛者绝对是一个绝佳的磨练机会，如果能认真地投入比赛，参赛者的专业素养、学习能力、意志品格等都将“连升三级”，我便是通过独立参加“超图杯”才有了以前从没感受过的飞跃。为了让更多的同学通过开发系统来提高自身的水平，我大胆地提出这样一个设想：高校与超图公司开展合作，超图公司免费或低价提供一批许可文件，限时一学期，并与高校机房里的电脑进行硬盘绑定，供GIS专业“SuperMap开发”课教学使用，高校则负责对超图公司的产品进行宣传等。个人认为SuperMap确实是一款非常好的软件，尤其是其纯正中文的界面和帮助资料，对于广大英语水平欠佳的学生来说非常合适，而且支持国产GIS软件的发展也是我们每个中国GIS人的义务和责任。开展这样的战略合作将会打开双赢的局面，高校可以在很大程度上缓解学生实践能力不足的问题，而超图则通过占领了高校市场，从而影响甚至控制未来的GIS开发者们。此外，由于在前一学期有了测量学的基础，这学期还可以开设测量方向的理论课和实践课各一门，如摄影测量和数字化成图。由于在前一学期有了C/C++的基础，这学期还可以开设数据结构和JAVA这两门重要课程。
到了大三上学期，应该让学生逐步走向全面成熟，可以考虑开设专业英语、遥感原理与应用、GPS技术与应用、.NET基础、MO&MapX、 WebGIS基础，三门理论课，三门实践课，相得益彰。专业英语的内容可以使用外国报刊、杂志或书籍上的文章，编成课本，如学生状况较好，可以组织翻译ArcGIS中的一些的技术文档，如Geodatabase、ArcCatalog、ArcGlobe等，以弥补不开设这些课程的缺憾。RS和GPS课在大学刚过半时开设应该是比较合适的，在晚些的话，可能不易使学生深刻认识到“3S不分家”的概念。.NET则是作为上学期开设的JAVA的补充，理解微软的前沿思想对学生的发展是有益无害的。二次开发中，虽然已经学过了SuperMap Objects，但社会上最为流行的恐怕还是MO和MapX，不过有了前面的基础，这两个组件的学习将会变得轻松，至此，学生已学习了三门二次开发工具，可以说已经摘掉了“实践能力差”的帽子。WebGIS无疑是当今最热门的技术之一，看看各大公司的招聘启事上，都提到需要网络人才，懂WebGIS的毕业生在找工作时应该比其他人吃香得多。由于有了JAVA的基础，对ArcGIS系列也比较熟悉了，用ArcIMS练习开发应该是个不错的选择。
      
       考虑到大四上学期有很多人要进行考研冲刺，另一些人忙于制作简历，都将会无心上课，因此一些重要的专业课应该在大三上学期全部上完。比较重要的理论课有计算机图形学、3S集成技术、空间数据库、数字地球概论、GIS设计与开发。至于专业英语，可以并入ArcObjects基础。学习了两年的ArcGIS，学生对各模块都有了一定的熟悉程度，学习了三个二次开发的工具，对组件也早已不再陌生，这时学习ArcGIS的核心便是理所应当的事。由于AO的资料多为英文，因此可以和专业英语课合并，尝试双语教学，学习内容以局限在用VBA进行Desktop开发为宜，对于学有余力的学生，老师可以指导其学习Engine。本学期还可开设一门选修课——校园地理信息系统项目开发，内容从需求开发到撰写文档，完全是正规的项目实战。超图公司的工作人员在总结大赛时也提到，结合项目开发是合格本科生应该经历的。本课程仅供学有余力的学生选择。


       大四上学期的课程由于作用不大，可任意开设，如测量平差、地籍测量学、3DGIS技术与应用、土地管理学、城市规划原理等。
以上是我对课程安排和教学方法的一些思考，可以总结为十六字：以人为本、尽早入门、广深兼备、实践先行。可能由于很多学校师资较弱，不少课程很难开起来。但课程是死的，而教学思想是活的，我只想通过我对课程的思考，让大家了解一下学生的需要。为了给大家提供更详细的参考，下面介绍一下我的已有实践的经验。
       今年10月21日，在校、院领导，GIS教研室，以及多位往届毕业生的支持下，南京工业大学GIS学生研习社（Students’ GIS Association of NJUT，以下简称学社）成立暨动员大会隆重召开。我任第一任社长。学社的目标是：
1．在思想上：认识专业，摆脱迷茫；开阔视野，眺望远方；提高觉悟，升华思想；燃烧自我，拼搏向上。
2．在实践上：培养动手能力，培养自学能力，培养创新能力，培养开发经验。
3．在成果上：学社资源建库，全国大赛获奖，提高专业影响，提高学校声望。
       这三个层次是一层比一层高的，只有在思想上达到一定的境界，才能有动力去完成艰苦的实践，只有在实践过程中奋力摸爬滚打，才有可能做出成果。
学社的活动时间是每周六下午半天，活动场所是本学期刚投入使用的新实验室。学社成员目前都是地信专业学生，除我以外，另有大二的十余人，大一四十余人。现已活动两次，第一次活动内容大致为大一学习VB，大二学习MapX，第二次活动前半节仍是大一学VB，大二学MapX，后半节共同学习GeoMedia。由于我们所在校区里本部很远，周末老师们都鞭长莫及，这两次活动形式都是由我讲解，大家边听边做。第一次由于我准备得比较充分，下面反映很好，第二次我并没有花太多时间作准备，效果不是很好。从现场情况来看，从六十名大二学生中挑出来的十余人在一起集体学习时还是比较认真和投入的，而纯粹是自愿来的大一学生的水平、能力和积极性明显参差不齐。我给每个人都提供了非常详细的操作过程，并以很慢的速度演示了两遍，但有很多人由于对电脑操作过于陌生，还是跟不上，还有部分人几乎什么也没做。我尝试着跟两位非常内向的学生进行沟通，但可能是我的切入口没找好，他们只是唯唯应诺。再向其他人征求意见时，大家基本上都表示没什么想法，我说怎么干，他们就怎么做。私下里我又找了几个比较优秀的学生了解情况，他们表示感觉不错，但刚开始不大适应。也有人写信给我，表示可能还是态度上有问题，有些懒散。
       除了机房里的集体活动，我还让大二几个英语不错的女生一起做些翻译，《Sample VBA code》便是第一次尝试，不过由于她们尚未上过专业课，英语火候也还不行，做出来的效果不佳，我自己从头到尾整理了一遍，暂时打消了其他翻译的想法，同时也感到工作有些零乱，不知道下一步该怎么走，陷入到了困惑与思索之中。
在思考了一段时间后，我认为要把学社建设好，要把GIS教育搞好，必须研究出一套适合学生实际情况的系统的教学理论和模式，并一边利用网络，在广大师生之间开展讨论，一边以几个学校为试点，用实践来检验和修改。
当前GIS教育有些泡沫化，对众多普通高校的学生，不要说希望他们都能自己多摸软件，就是老师上重要的理论课都有很多人不听，其中有一些人原本想学，但由于意志力比较薄弱，听了两节课发现听不懂，就会干脆放弃。而懒散是一种疫病，在普通高校中非常明显，一个人有了坏风气，很容易带动身边的人一起堕落。要想改变这种状况，必须从新生抓起，不是靠高压政策，而是用一个适合他们的教学模式和一个良好的学习氛围。对于新生，要让他们先接触一些看得见摸得找的东西，要让他们尽早的尝到学习的甜头，要让他们经常了解老师的研究和学长们的学习状况，一定要让他们感到GIS不是遥不可及的，不能要求太高，也不能任其自己努力，一定要一步一步地带着走。而对高年级的学生，由于他们在大一就尝到了甜头，自己便有了自学的需求，只要趁热打铁、稍加引导，便可成为能够独闯的人。我们可以让高年级的学生给低年级的学生上几节课，甚至编写简单的实验教材。没有专业实验室的，可以租一个机房开展第二课堂。还有到中学中巡展、网上沙龙……这些丰富内容的可行性都值得大家共同探讨和研究。当然，让所有人都对GIS感兴趣是不可能的，让所有感兴趣的人都学好GIS也是不可能的，但本着对每位学生负责的态度，我们应该努力做到尽量培养每一个人的兴趣，对想学的同学，不管他底子如何差，也要想尽办法不让他掉队，同时，对情况较好的学生，可以开小灶，让一部分人先富起来，再让他们发挥力量“扶贫”。
这里顺便提一下，台湾有个“高中GIS加油站”网站，“教育部”非常重视，几十个高中之间有组织、有交流、有比赛，成果（分为制图和论文两种）丰富。我下了两个看，感觉非常有创意，我们的很多毕业生可能都达不到那种水平。南师大也搞过一次“南京七高校GIS沙龙”，我正是从那次活动上开拓了视野，才有了之后参加“超图杯”的经历，可惜后来由于各高校地理分布等原因没有继续下去。如此比较起来，我觉得搞一个“中国GIS高校网”之类的可能更好。
后记
我只是一个大三学生，首届南京工业大学十佳团员，党支部书记，但大三之前在专业上非常平庸。后来结识了高我一届的学长顾向健同学后，思想上发生了剧变，GIS学社是他发起的，我跟着他探讨摸索了很久，才把这个学社建起来。而参加“超图杯”，则让我几乎变了一个人，思想、知识、能力、毅力……我是个“业余诗人”和“朗诵家”，曾在南京市中心参加露天朗诵比赛获得二等奖，《金陵晚报》以“XXX激情四射”为题对我进行了报道，但是，我现在感到了更加充沛汹涌的激情，我为自己能在这么一个新生的、充满希望与失望的行业中奋斗感到兴奋。
在南师大的沙龙上，当一群本科生在激烈探讨时，有几个研究生在一边轻轻冷笑，说：“本科生就是本科生，就是有激情”。现在，我在网上发了这么一篇幼稚的帖子，可能也有人要笑了：“一个毫无资历的本科生，才学了一点点东西，就敢到网上卖骚吹牛了”。其实我也深深感到自己学识太浅，思想也很不成熟。我底子很薄，突然心血来潮尝试这么大一个话题，极有可能闪两下光、冒两个泡，便激情褪尽、回归现实，从此销声匿迹，事实上我下学期就要全身心投入考研，不怕各位笑话，我高考数学只有50分，大学政治门门上课认真听结果都倒数，考研策略之类的书我早已看过，数学一定要多做题对吧，那么肯定不敢多抽时间来学GIS了。我只盼望自己一腔激情能让大家有所思、有所想，最好能发表一些自己的见解，为中国GIS教育事业添一根小火柴，而我自己脚踏实地、慢慢学习、回家种好自己学社的一亩三分地就不错了。
最后为正在找工作的顾向健学长做个广告，以报答他对我的引导。顾向健同学人品绝对没话说，农村出身，很能吃苦，思想崇高（恕我暂不举例展开），且极富激情，专业水平和学习能力更是没话说，n个月前VB+MO作品“校园三维地理信息系统”的演示视频可在我们网站上下载，他还做过多个网站，现正致力于ArcIMS的毕业设计，并在努力寻找一个能盛一点干粮的饭碗，投过一些简历了，如果哪位大侠正在招兵买马，请在他的身上多看几眼，相信你能依稀看出一位GIS猛将的身影！不必回复我的破帖子，赶快干点正经事和他联系吧：jimqizi@163.com

右…不弃

了解一下，谢谢楼主分享。