楊 斌

（1.西南科技大學 環(huán)境與資源學院，四川 綿陽 621010）

基于GIS專業(yè)大賽的實踐教學模式探討

楊 斌1

（1.西南科技大學 環(huán)境與資源學院，四川 綿陽 621010）

GIS專業(yè)大賽是專業(yè)領域的一項重要賽事，現(xiàn)已成為各高校專業(yè)評估、學科建設、人才培養(yǎng)中的重要內容。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、側重點及社會影響力。以西南科技大學GIS專業(yè)最新教學大綱為研究對象，梳理教學方案與GIS專業(yè)大賽的耦合關系，探討GIS教學在現(xiàn)行GIS專業(yè)大賽中的應用效果，為改善GIS教學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；實踐教學；耦合關系；培養(yǎng)模式

地理信息科學（原稱地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS）是一門應用型和技術型的大學本科專業(yè)，社會對此專業(yè)的評價往往更注重于學生的實踐動手能力。伴隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，社會對GIS的重視度與日俱增，也對高校如何培養(yǎng)實踐能力強、應用領域廣的合格大學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)和相關機構十分關注GIS專業(yè)實踐應用能力的培養(yǎng)，并且紛紛推出了與之相適應的GIS專業(yè)大賽。這些大賽不僅從物質上給予學生極大的支持，也在學科發(fā)展、專業(yè)水平建設等方面給高校帶來了新的挑戰(zhàn)。

國內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，截至2013年，全國共有170多所高等院校開設GIS本科專業(yè)[2]。GIS專業(yè)大賽為了適應專業(yè)發(fā)展，在題型設置、比賽方式、評價方式等方面都進行了較大的變動，但其宗旨始終是為了提升廣大學子的實踐動手能力和邏輯分析能力[3]。如何將GIS教學與專業(yè)大賽互相結合，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

大學生專業(yè)領域科技競賽作為我國高校發(fā)展最快、潛力最大的學生活動，有效地促進了課堂活動的延伸，是大學生創(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)實踐應用型教學的快速成長，各專業(yè)領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“超圖杯全國高校學生GIS應用開發(fā)大賽”（簡稱超圖杯）、武漢中地數(shù)碼有限公司組織的“中地數(shù)碼杯全國高校GIS技能大賽”（簡稱中地數(shù)碼杯）、天地圖有限公司組織的“天地圖應用開發(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“全國大學生GIS應用技能大賽”（簡稱應用技能大賽）[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會、中國地理學會、中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會、中國遙感協(xié)會、中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會等學術機構的認可并參與協(xié)辦，一定程度上增強了GIS專業(yè)大賽的權威性和普及性。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、測繪學和計算機科學等傳統(tǒng)學科為支撐，具有極強的學科交叉性，因此，各個GIS專業(yè)大賽在比賽模式、評價方式等方面都有各自的側重點[7]。結合自身的參賽經(jīng)驗，從各GIS專業(yè)大賽的組織形式、題型設置、評價方式和社會影響力4個方面對比分析如下：

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應用接口。其中ESRI杯、超圖杯、中地數(shù)碼杯屬于第一種類型，天地圖和應用技能大賽屬于第二種類型。同一組選手在能力和時間允許范圍之內，可以同時參加多組比賽。

2）題型設置。伴隨地理信息和遙感技術的發(fā)展，各比賽在題型設置上更加豐富，主要涉及新技術集成開發(fā)（如云平臺、網(wǎng)絡、移動）和傳統(tǒng)技術綜合應用（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置方面更加全面。

3）評價方式。根據(jù)比賽作品提交方式的不同，評價方式可分為現(xiàn)場評價、網(wǎng)上評價與現(xiàn)場答辯3種?，F(xiàn)場評價規(guī)定了主題，網(wǎng)上評價不規(guī)定主題，現(xiàn)場答辯則根據(jù)網(wǎng)上評價結果進行。其中應用技能大賽屬于現(xiàn)場評價方式， 3～5名參賽選手為一組，要求在規(guī)定時間內解決兩個實際工程問題，專家現(xiàn)場評價打分，比賽側重于團隊合作和分析解決問題的綜合能力；ESRI杯、超圖杯、中地數(shù)碼杯和天地圖的比賽均屬于網(wǎng)上評價，但部分組別要求進入前10名的選手進行現(xiàn)場答辯，以決定最終名次，這種比賽更側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)大賽圍繞社會關注的熱點問題，積極引領GIS學子利用遙感與地理信息技術分析解決存在的各種問題（如地震、環(huán)境、經(jīng)濟、災害等），這些參賽作品在網(wǎng)上公布后備受社會各界的認可。從軟件的發(fā)展歷程、普及性與社會認可度方面，ESRI杯、超圖杯在各專業(yè)大賽中具有較強的社會影響力，而國產(chǎn)GIS軟件公司超圖和中地數(shù)碼在許多高校建設有專業(yè)實驗室，為國產(chǎn)GIS專業(yè)軟件的進一步推廣和應用奠定了人才基礎，也深受社會各界與高校的歡迎和認可。

3 GIS專業(yè)大賽對實踐教學的引導與思考

3.1 專業(yè)大賽對實踐教學的引領

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

表2 GIS專業(yè)大賽在各實踐階段中的應用

3.2 存在的問題

通過連續(xù)組織不同年級的學生參加GIS專業(yè)大賽，發(fā)現(xiàn)了GIS專業(yè)實踐教學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置了不同組別，但該階段學生對于GIS專業(yè)知識了解不多，加之基礎課程任務較重，GIS實踐教學環(huán)節(jié)略顯薄弱，學生動手能力較差。

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

3）第三階段，在掌握一定基礎和實踐環(huán)節(jié)后，學生自我感覺良好，但缺乏一定的目標，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)設計與繪制方面需加強深層次鍛煉。

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

4 GIS實踐教學培養(yǎng)模式的優(yōu)化

針對在GIS專業(yè)大賽中發(fā)現(xiàn)的教學問題，可從以下幾個方面對實踐教學培養(yǎng)模式進行優(yōu)化。

1）構建興趣小組，增強引導式啟發(fā)教學，提高實驗綜合能力。從大學一年級的實踐課程入手，構建興趣小組，設置組長，培養(yǎng)學生團隊意識，并在實踐教學中采用多種手段啟發(fā)學生思路。如以項目的解決方案為依托，構建實踐教學培養(yǎng)方式，將極大提升學生整體參與意識，提高學生綜合能力。

2）自由組隊，合理搭配，并以參加GIS開發(fā)大賽作為實驗教學的評價指標。針對大二、大三階段的實踐學習，要求學生結合所講授的課程，自由組隊并邀請一位低年級的學生參與，合理選擇GIS開發(fā)大賽類型進行實踐考核，并以比賽反饋意見作為實踐教學改進的目標。不僅可以提高學生參與的主動性，還能帶動整個專業(yè)學生參賽的積極性，促進梯隊建設。

3）更新專業(yè)實踐教學理念，促進專業(yè)教師進行實踐的積極性，加強學科團隊建設。以GIS專業(yè)大賽為依托，不斷優(yōu)化調整專業(yè)實踐教學的培養(yǎng)方法和目標，加強專業(yè)教學的再學習培訓機會，以適應市場最新發(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目，能提升學生的工程實踐能力，為該學科整體水平的提高奠定基礎。

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

5 結 語

GIS專業(yè)大賽作為目前專業(yè)領域內頗具規(guī)模和影響力的科技活動，在激發(fā)高校學生GIS學習熱情、提升人才培養(yǎng)質量、擴展就業(yè)渠道等領域作出了卓有成效的貢獻，其社會影響力和品牌價值深得同行認可。高等學校也在如何應對GIS專業(yè)大賽，增強GIS專業(yè)學生實踐動手能力，優(yōu)化GIS實踐教學培養(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，選取西南科技大學GIS專業(yè)為研究對象，梳理專業(yè)大賽對GIS專業(yè)各階段實踐教學的要求，為提升高校GIS實踐教學的效果，為教師如何選拔和指導參賽學生提供參考與借鑒。

[1] 楊敏,汪云甲.大學生GIS開發(fā)大賽對GIS專業(yè)實踐教學的啟示[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)教學體系的構建與創(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)模式的構建[J].西南科技大學高教研究. 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研究[J].高等理科教育, 2010, 89(1) ： 40-44

[5] 竇長娥,費鮮蕓.高校實驗教學不同指導方案對比分析[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實踐教學模式的探討[J].測繪科學, 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)實踐教學改革研究[J].地理空間信息, 2014,12(6)：171-176

P208

B

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綜合應用。

2015-09-10。

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