基于GIS專業(yè)大賽的實(shí)踐教學(xué)模式探討

楊 斌

（1.西南科技大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，四川 綿陽 621010）

基于GIS專業(yè)大賽的實(shí)踐教學(xué)模式探討

楊 斌1

（1.西南科技大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，四川 綿陽 621010）

GIS專業(yè)大賽是專業(yè)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要賽事，現(xiàn)已成為各高校專業(yè)評估、學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)中的重要內(nèi)容。多角度系統(tǒng)性地分析了現(xiàn)有GIS專業(yè)大賽的發(fā)展歷程、類型、側(cè)重點(diǎn)及社會影響力。以西南科技大學(xué)GIS專業(yè)最新教學(xué)大綱為研究對象，梳理教學(xué)方案與GIS專業(yè)大賽的耦合關(guān)系，探討GIS教學(xué)在現(xiàn)行GIS專業(yè)大賽中的應(yīng)用效果，為改善GIS教學(xué)以及如何有效組織參加GIS專業(yè)大賽提供參考與借鑒。

GIS專業(yè)大賽；實(shí)踐教學(xué)；耦合關(guān)系；培養(yǎng)模式

地理信息科學(xué)（原稱地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS）是一門應(yīng)用型和技術(shù)型的大學(xué)本科專業(yè)，社會對此專業(yè)的評價(jià)往往更注重于學(xué)生的實(shí)踐動手能力。伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會對GIS的重視度與日俱增，也對高校如何培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域廣的合格大學(xué)生提出了更高的要求?，F(xiàn)在，一些具有重要影響力的企業(yè)和相關(guān)機(jī)構(gòu)十分關(guān)注GIS專業(yè)實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，并且紛紛推出了與之相適應(yīng)的GIS專業(yè)大賽。這些大賽不僅從物質(zhì)上給予學(xué)生極大的支持，也在學(xué)科發(fā)展、專業(yè)水平建設(shè)等方面給高校帶來了新的挑戰(zhàn)。

國內(nèi)GIS專業(yè)自1988年成立至今，GIS專業(yè)教育走過30多年的發(fā)展歷程，經(jīng)歷了起步階段、發(fā)展階段、普及階段，如今已發(fā)展到產(chǎn)業(yè)化階段[1]。據(jù)中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會教育與科普專業(yè)委員會統(tǒng)計(jì)，截至2013年，全國共有170多所高等院校開設(shè)GIS本科專業(yè)[2]。GIS專業(yè)大賽為了適應(yīng)專業(yè)發(fā)展，在題型設(shè)置、比賽方式、評價(jià)方式等方面都進(jìn)行了較大的變動，但其宗旨始終是為了提升廣大學(xué)子的實(shí)踐動手能力和邏輯分析能力[3]。如何將GIS教學(xué)與專業(yè)大賽互相結(jié)合，也成為高校GIS專業(yè)教師需要思考的問題。

1 GIS專業(yè)大賽概況

大學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域科技競賽作為我國高校發(fā)展最快、潛力最大的學(xué)生活動，有效地促進(jìn)了課堂活動的延伸，是大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效載體[4]。全國性的科技創(chuàng)新競賽最早源于1989年“挑戰(zhàn)杯”競賽活動，隨后伴隨著各專業(yè)實(shí)踐應(yīng)用型教學(xué)的快速成長，各專業(yè)領(lǐng)域科技競賽日益興起[5]。GIS專業(yè)大賽也是伴隨著地理信息產(chǎn)業(yè)市場發(fā)展而建立與完善起來的，目前比較成功的GIS大賽有ESRI中國（北京）有限公司組織的“ESRI杯中國大學(xué)生GIS軟件開發(fā)大賽”（簡稱ESRI杯）、北京超圖軟件股份有限公司組織的“超圖杯全國高校學(xué)生GIS應(yīng)用開發(fā)大賽”（簡稱超圖杯）、武漢中地?cái)?shù)碼有限公司組織的“中地?cái)?shù)碼杯全國高校GIS技能大賽”（簡稱中地?cái)?shù)碼杯）、天地圖有限公司組織的“天地圖應(yīng)用開發(fā)大賽”（簡稱天地圖）、中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會教育與科普工作委員會組織的“全國大學(xué)生GIS應(yīng)用技能大賽”（簡稱應(yīng)用技能大賽）[6]，以上大賽均每年舉辦一次。

這些比賽部分是由主流GIS軟件廠商推出并以其產(chǎn)品為平臺的全國性GIS大賽（表1），且都得到了國家測繪地理信息局、中國測繪地理信息學(xué)會、中國地理學(xué)會、中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會、中國遙感協(xié)會、中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會等學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的認(rèn)可并參與協(xié)辦，一定程度上增強(qiáng)了GIS專業(yè)大賽的權(quán)威性和普及性。比賽得到了全國各高校GIS專業(yè)師生的支持和重視，其中包括眾多985、211高校。

表1 GIS專業(yè)大賽分類及發(fā)展歷程

2 GIS專業(yè)大賽模式分析

GIS專業(yè)以地理學(xué)、測繪學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等傳統(tǒng)學(xué)科為支撐，具有極強(qiáng)的學(xué)科交叉性，因此，各個(gè)GIS專業(yè)大賽在比賽模式、評價(jià)方式等方面都有各自的側(cè)重點(diǎn)[7]。結(jié)合自身的參賽經(jīng)驗(yàn)，從各GIS專業(yè)大賽的組織形式、題型設(shè)置、評價(jià)方式和社會影響力4個(gè)方面對比分析如下：

1）組織形式。分兩種類型，一種是指定GIS軟件，另一種是不指定軟件只提供API應(yīng)用接口。其中ESRI杯、超圖杯、中地?cái)?shù)碼杯屬于第一種類型，天地圖和應(yīng)用技能大賽屬于第二種類型。同一組選手在能力和時(shí)間允許范圍之內(nèi)，可以同時(shí)參加多組比賽。

2）題型設(shè)置。伴隨地理信息和遙感技術(shù)的發(fā)展，各比賽在題型設(shè)置上更加豐富，主要涉及新技術(shù)集成開發(fā)（如云平臺、網(wǎng)絡(luò)、移動）和傳統(tǒng)技術(shù)綜合應(yīng)用（如數(shù)據(jù)處理、三維、組件、遙感等方面）。其中ESRI杯、超圖杯在比賽類型設(shè)置方面更加全面。

3）評價(jià)方式。根據(jù)比賽作品提交方式的不同，評價(jià)方式可分為現(xiàn)場評價(jià)、網(wǎng)上評價(jià)與現(xiàn)場答辯3種?，F(xiàn)場評價(jià)規(guī)定了主題，網(wǎng)上評價(jià)不規(guī)定主題，現(xiàn)場答辯則根據(jù)網(wǎng)上評價(jià)結(jié)果進(jìn)行。其中應(yīng)用技能大賽屬于現(xiàn)場評價(jià)方式， 3～5名參賽選手為一組，要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)解決兩個(gè)實(shí)際工程問題，專家現(xiàn)場評價(jià)打分，比賽側(cè)重于團(tuán)隊(duì)合作和分析解決問題的綜合能力；ESRI杯、超圖杯、中地?cái)?shù)碼杯和天地圖的比賽均屬于網(wǎng)上評價(jià)，但部分組別要求進(jìn)入前10名的選手進(jìn)行現(xiàn)場答辯，以決定最終名次，這種比賽更側(cè)重于參賽選手的邏輯思維、軟件操作技能、綜合分析能力，挑戰(zhàn)性更高。

4）社會影響力。各GIS專業(yè)大賽圍繞社會關(guān)注的熱點(diǎn)問題，積極引領(lǐng)GIS學(xué)子利用遙感與地理信息技術(shù)分析解決存在的各種問題（如地震、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、災(zāi)害等），這些參賽作品在網(wǎng)上公布后備受社會各界的認(rèn)可。從軟件的發(fā)展歷程、普及性與社會認(rèn)可度方面，ESRI杯、超圖杯在各專業(yè)大賽中具有較強(qiáng)的社會影響力，而國產(chǎn)GIS軟件公司超圖和中地?cái)?shù)碼在許多高校建設(shè)有專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，為國產(chǎn)GIS專業(yè)軟件的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用奠定了人才基礎(chǔ)，也深受社會各界與高校的歡迎和認(rèn)可。

3 GIS專業(yè)大賽對實(shí)踐教學(xué)的引導(dǎo)與思考

3.1 專業(yè)大賽對實(shí)踐教學(xué)的引領(lǐng)

GIS專業(yè)大賽對參賽大學(xué)生的GIS工程技能要求較高，不但要求學(xué)生具備一定的基礎(chǔ)理論知識，而且還要有解決實(shí)際問題的能力。各GIS專業(yè)大賽的不同題型能滿足GIS專業(yè)各年級學(xué)生的選擇，有效促進(jìn)了現(xiàn)有GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式的改革?，F(xiàn)以2014年超圖杯全國高校學(xué)生GIS應(yīng)用開發(fā)大賽和西南科技大學(xué)GIS專業(yè)最新教學(xué)培養(yǎng)方案為研究對象，詮釋GIS專業(yè)大賽引領(lǐng)和促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展（表2）。

表2 GIS專業(yè)大賽在各實(shí)踐階段中的應(yīng)用

3.2 存在的問題

通過連續(xù)組織不同年級的學(xué)生參加GIS專業(yè)大賽，發(fā)現(xiàn)了GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)在比賽過程中存在的一些問題和不足，主要有：

1）第一階段，雖然大賽按照難易程度設(shè)置了不同組別，但該階段學(xué)生對于GIS專業(yè)知識了解不多，加之基礎(chǔ)課程任務(wù)較重，GIS實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)略顯薄弱，學(xué)生動手能力較差。

2）第二階段，學(xué)生動手實(shí)踐能力有所提升，但實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中沒有合適的教材，理論和實(shí)踐脫節(jié)，造成部分學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)積極性不高，對專業(yè)課漸漸失去興趣。

3）第三階段，在掌握一定基礎(chǔ)和實(shí)踐環(huán)節(jié)后，學(xué)生自我感覺良好，但缺乏一定的目標(biāo)，有較多的思路和想法，但課堂效果不佳，忽視了對專業(yè)基本技能的綜合集成與應(yīng)用。

4）第四階段，分析問題能力還有待提升，在文檔撰寫、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與繪制方面需加強(qiáng)深層次鍛煉。

因此，在選拔學(xué)生參加各類GIS專業(yè)大賽時(shí)，提倡各階段學(xué)生優(yōu)化組合，達(dá)到取長補(bǔ)短的目的，爭取在比賽中獲得較好的成績。

4 GIS實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式的優(yōu)化

針對在GIS專業(yè)大賽中發(fā)現(xiàn)的教學(xué)問題，可從以下幾個(gè)方面對實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式進(jìn)行優(yōu)化。

1）構(gòu)建興趣小組，增強(qiáng)引導(dǎo)式啟發(fā)教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)綜合能力。從大學(xué)一年級的實(shí)踐課程入手，構(gòu)建興趣小組，設(shè)置組長，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識，并在實(shí)踐教學(xué)中采用多種手段啟發(fā)學(xué)生思路。如以項(xiàng)目的解決方案為依托，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方式，將極大提升學(xué)生整體參與意識，提高學(xué)生綜合能力。

2）自由組隊(duì)，合理搭配，并以參加GIS開發(fā)大賽作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評價(jià)指標(biāo)。針對大二、大三階段的實(shí)踐學(xué)習(xí)，要求學(xué)生結(jié)合所講授的課程，自由組隊(duì)并邀請一位低年級的學(xué)生參與，合理選擇GIS開發(fā)大賽類型進(jìn)行實(shí)踐考核，并以比賽反饋意見作為實(shí)踐教學(xué)改進(jìn)的目標(biāo)。不僅可以提高學(xué)生參與的主動性，還能帶動整個(gè)專業(yè)學(xué)生參賽的積極性，促進(jìn)梯隊(duì)建設(shè)。

3）更新專業(yè)實(shí)踐教學(xué)理念，促進(jìn)專業(yè)教師進(jìn)行實(shí)踐的積極性，加強(qiáng)學(xué)科團(tuán)隊(duì)建設(shè)。以GIS專業(yè)大賽為依托，不斷優(yōu)化調(diào)整專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)方法和目標(biāo)，加強(qiáng)專業(yè)教學(xué)的再學(xué)習(xí)培訓(xùn)機(jī)會，以適應(yīng)市場最新發(fā)展的需求。鼓勵專業(yè)教師選拔優(yōu)秀本科生參與科研項(xiàng)目，能提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力，為該學(xué)科整體水平的提高奠定基礎(chǔ)。

西南科技大學(xué)GIS專業(yè)成立于2004年，在GIS實(shí)踐教學(xué)與參加GIS專業(yè)大賽方面有一定的經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)踐教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，廣大GIS學(xué)子具有極強(qiáng)的潛力，他們對參與社會實(shí)踐和GIS專業(yè)大賽表現(xiàn)的熱情很高，只要正確處理好課堂實(shí)踐教學(xué)與GIS大賽之間的關(guān)系，必定能培養(yǎng)更多的應(yīng)用型人才。

5 結(jié) 語

GIS專業(yè)大賽作為目前專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)頗具規(guī)模和影響力的科技活動，在激發(fā)高校學(xué)生GIS學(xué)習(xí)熱情、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量、擴(kuò)展就業(yè)渠道等領(lǐng)域作出了卓有成效的貢獻(xiàn)，其社會影響力和品牌價(jià)值深得同行認(rèn)可。高等學(xué)校也在如何應(yīng)對GIS專業(yè)大賽，增強(qiáng)GIS專業(yè)學(xué)生實(shí)踐動手能力，優(yōu)化GIS實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式等方面作了一系列探討。本文嘗試以GIS專業(yè)大賽為載體，歸納分析各GIS專業(yè)大賽的類型、特點(diǎn)，選取西南科技大學(xué)GIS專業(yè)為研究對象，梳理專業(yè)大賽對GIS專業(yè)各階段實(shí)踐教學(xué)的要求，為提升高校GIS實(shí)踐教學(xué)的效果，為教師如何選拔和指導(dǎo)參賽學(xué)生提供參考與借鑒。

[1] 楊敏,汪云甲.大學(xué)生GIS開發(fā)大賽對GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的啟示[J]. 測繪工程,2009,18(5)：77-80

[2] 吳孟泉,張安定,王周龍,等. 從GIS競賽看地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)體系的構(gòu)建與創(chuàng)新[J].地理教育,2013(增刊)：119-120

[3] 楊斌.從GIS專業(yè)大賽看高校梯級選拔培養(yǎng)模式的構(gòu)建[J].西南科技大學(xué)高教研究. 2014,113(4)：71-74

[4] 原立峰,馬明棟,張海濤,等.GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式與課程體系建設(shè)研究[J].高等理科教育, 2010, 89(1) ： 40-44

[5] 竇長娥,費(fèi)鮮蕓.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同指導(dǎo)方案對比分析[J].地理空間信息,2012, 10(6)：174-176

[6] 吳孟泉,張安定,王周龍,等.賽課合一創(chuàng)新GIS實(shí)踐教學(xué)模式的探討[J].測繪科學(xué), 2014,39(7)：166-170

[7] 鄭春燕,胡華科, 梁錦梅,等.地方高等院校GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究[J].地理空間信息, 2014,12(6)：171-176

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1672-4623（2016）08-0104-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.08.036

楊斌，博士，副教授，主要從事環(huán)境遙感與地理信息技術(shù)綜合應(yīng)用。

2015-09-10。

項(xiàng)目來源：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（41201541），西南科技大學(xué)2015年度校級普通教育教學(xué)改革資助項(xiàng)目（15xn0002）。