張 震

賽課結合的GIS實踐教學模式研究

張 震

（安徽理工大學 測繪學院，安徽 淮南 232001）

學科競賽是培養(yǎng)學生主動實踐能力的有效途徑之一，能夠充分調動學生積極性，提高學生的創(chuàng)新實踐能力。針對當前實踐教學與競賽存在的問題，按照發(fā)展性、主體性、科學性、系統(tǒng)性、規(guī)范性等原則，以地理信息科學專業(yè)為例，從競賽體系、培養(yǎng)方案、實踐時間、選題方式、教學中心角色、資源庫、考核和反饋等方面構建賽課結合的GIS實踐教學模式，促進實踐教學改革。

GIS實踐教學；教學模式；賽課結合；教學方法

實踐教學是將理論課程中涉及的有關知識與收集的相關資料，按照給定的實踐條件，經(jīng)過分析與綜合、抽象與具體的邏輯組合，制定合理的技術路線，完成實踐任務，達到培養(yǎng)和提高學生的邏輯思維能力以及分析問題和解決問題的能力的目的。隨著高等教育改革的深入發(fā)展，深化實踐教學改革，堅持教育教學與實踐相結合，著力培養(yǎng)學生學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的要求越來越高[1]。在傳統(tǒng)教學模式中，教學內容固定且難以適應社會需求，難以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，難以激發(fā)學生學習專業(yè)知識的興趣和積極性[2-4]。因此，適應新時代的實踐教學模式改革迫在眉睫。

學科技能競賽是在課堂教學的基礎上，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)學生的學習或研究的積極性和主動性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的活動[5]。但是目前學科競賽覆蓋面窄，大多數(shù)學生參與的積極性不高，而且學科競賽與實踐教學存在脫離的現(xiàn)象。因此，如何將學科競賽與實踐教學有機結合起來，并提高學生參與的積極性，是教育者應該思考的問題。本文針對此問題，以地理信息科學（GIS）專業(yè)為例，在分析當前實踐教學與競賽存在的問題的基礎上，構建賽課結合的教學模式，為培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力和專業(yè)培養(yǎng)體系不斷完善提出了較好的改革思路。

1 當前實踐教學與競賽存在的問題

高等教育中實踐教學環(huán)節(jié)包括實驗、實習、實訓、工程訓練、課程設計等[6]。實踐教學與理論教學聯(lián)系緊密，旨在培養(yǎng)學生獲取感性知識、掌握專業(yè)技能和實踐能力[7]。但是在傳統(tǒng)的教學中存在如下問題：

（1）實踐教學內容陳舊，難以適應時代需求。隨著知識經(jīng)濟時代的到來，知識爆炸式增長，新知識不斷涌現(xiàn)，科學技術不斷更新，實踐教學內容不能一成不變，但往往教師為備課方便一直采用同一個實踐教學內容，顯然與時代要求相悖。

（2）理論與實踐脫離，難以有機結合。在實踐教學設計中，教師針對理論知識有目的地進行設計實踐流程，但是學生以完成任務為目的，很難用心體會理論與實踐的聯(lián)系。

（3）學生被動實踐，難以培養(yǎng)創(chuàng)新精神。傳統(tǒng)的教學模式，教師布置任務題目，學生被動接受任務。由于學生的能力水平不均，在該模式下，教師難以根據(jù)學生的實際情況布置適合的任務題目。另外盡管合理的題目可以起到鍛煉學生動手能力的效果，但是學生發(fā)揮空間相對較小，按部就班進行實踐，局限在教師規(guī)定的內容和思路的框架內，難以真正達到鍛煉學生能力的目的，且難以培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

（4）實踐教學時間集中，難以合理分配。在傳統(tǒng)的教學模式下，實踐教學集中在幾周的時間內，一般安排在學期末。一方面，在集中的時間內，學生難以完成一項復雜的任務；另一方面，期末的時間學生著急回家，容易產生急躁的心態(tài)。除實踐教學時間外，大學生課余時間較多，很多學生在課余玩游戲、兼職等活動，時間分配不合理，導致學生大學期間不能有效地學習專業(yè)知識和掌握專業(yè)技能。

競賽是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、調動學生興趣、提高學生動手能力的有效手段[8]。不過當前只有少數(shù)學生基于興趣、評獎評優(yōu)、保研等不同目的主動參加各種競賽，但大多數(shù)學生參與競賽的積極性不高。此外，有些競賽主要面對某些方面突出的優(yōu)秀學生，很多學生望而卻步。

2 賽課結合的教學模式構建原則

教學模式是人們在長期教學實踐中不斷總結、改進而逐步形成的各種類型教學活動的基本結構的簡化形式，是在一定教學思想或理論指導下所開展教學活動的方法論體系[9]。賽課結合的教學模式構建應遵循如下原則：

（1）發(fā)展性原則。實踐教學的最終目的是為了學生成長成才，所設計的目標必須符合學生職業(yè)發(fā)展需要，并充分考慮社會和行業(yè)發(fā)展需求。引入實踐教學的競賽也是為上述目的或目標服務，以競賽為手段，引導和促進學生全面發(fā)展[10]。

（2）主體性原則。實踐教學的主體是學生，以學生為中心，引導學生將理論與實踐聯(lián)系起來，鼓勵學生積極參與、獨立思考、大膽創(chuàng)新。教師的工作包括營造良好的學習環(huán)境，引導和促進學生向良好的方向發(fā)展。賽課結合的實踐教學模式主體還是實踐，競賽只是手段，以賽促教、以賽促學。

（3）科學性原則。實踐教學的主題、目標、條件、程序和評價都應具有科學性理論方法作為指導，實踐培養(yǎng)方案經(jīng)過專家論證，培養(yǎng)目標符合社會和行業(yè)發(fā)展需求。學生選題應具有科學性，切忌天馬行空，在培養(yǎng)過程中注重培養(yǎng)學生科學的思維。

（4）系統(tǒng)性原則。賽課結合實踐教學不僅僅為競賽服務，應綜合考慮社會和行業(yè)發(fā)展動態(tài)，系統(tǒng)性培養(yǎng)學生對理論知識的掌握。切忌一切為了競賽獲獎的思想，競賽是為了實踐教學服務，不能為競賽破壞實踐教學的系統(tǒng)性。同時競賽體系也應具有系統(tǒng)性，不僅分層次分類型組織競賽，而且能夠系統(tǒng)地考查學生的綜合能力。

（5）規(guī)范性原則。在實踐教學和競賽的組織、運行、管理應保證規(guī)范性和可操作性。實踐教學建立嚴格的制度保障，學生不能違反在校規(guī)定，嚴格規(guī)范實踐過程、結果展示與評價等。

3 賽課結合的教學模式構建途徑

針對傳統(tǒng)教學模式和競賽存在的問題，在上述原則的指導下，提出了賽課結合的教學模式構建途徑，并進行了實踐，取得了良好效果。在實踐的過程中，結合前人經(jīng)驗，總結了以下8點具體途徑：

（1）建立良好的競賽體系。以專業(yè)為核心的良好競賽體系是賽課結合教學模式的基礎[11]。以我校地理信息科學（GIS）專業(yè)為例，除了校級、省級、國家級GIS技能大賽外，還有GIS軟件提供商ESRI、超圖、中地數(shù)碼等公司組織的全國賽事[12]。目前學校建立了校賽—省賽—國賽3個層次的GIS競賽體系（見表1），涉及類別有現(xiàn)場操作、地圖制圖、地理設計、遙感應用、三維建模、GIS開發(fā)等不同類別，幾乎涵蓋了GIS專業(yè)所有核心實踐課程（見表2）。除此之外，鼓勵學生參加“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)青春”“互聯(lián)網(wǎng)+”等大學生課外學術科技作品競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。

（2）調整培養(yǎng)方案，分層次進行實踐。學科競賽主要面向二年級和三年級學生，建議二年級學生參與地圖制圖等組別的競賽，建議三年級學生參與現(xiàn)場操作、地理設計、遙感應用、GIS開發(fā)、三維建模等組別的競賽。因此相關課程開設在符合專業(yè)由淺入深地培養(yǎng)邏輯的基礎上，適應此競賽體系（見表2）。

（3）調整實踐教學時間。針對傳統(tǒng)實踐教學周安排在期末的特點，新模式將部分實踐教學安排在學期初，其教學考核則放在期末。以GIS軟件綜合實習為例，該課程可與多個組別的競賽相結合，我校則將該課程教學安排在學期初(2月底到3月初)，學生可有近3個月的時間完善作品，相對于傳統(tǒng)教學模式只有幾周的時間，時間較為寬裕。最后可以將校賽成績列為實踐教學考核成績，增強了學生的競爭意識，并能充分利用課余時間。

表1 GIS競賽體系

表2 專業(yè)實踐課程

（4）對允許學生自由選題。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，在一定范圍內允許學生自由選題，并與指導教師一起探討可行性和實現(xiàn)思路，并形成設計文檔。教師的作用在于引導、鼓勵學生大膽選題，敢于創(chuàng)新。不過，切忌天馬行空的選題，選題的科學性論證尤為重要。

（5）以學生為中心，轉換教師角色。為適應新時代需求，以教師為中心的傳統(tǒng)教學模式向以學生為中心的教學模式轉變，教師主導性逐漸淡化，學生參與度逐漸上升。在以學生為中心的教學過程中，教師由講授者轉向引導者，將所有學生引入到正確軌道，既保證學生在實踐中對理論知識得到深化，又培養(yǎng)學生具備適應科學技術發(fā)展和社會需要的能力和素質。

（6）以網(wǎng)絡資源為核心，建立實踐教學資源庫。教學資源庫不僅包括學生的學習資料，而且包括往年的優(yōu)秀案例。在GIS競賽體系中，除了現(xiàn)場操作組，基本上都是采用提交作品的方式。每年GIS競賽，大量的優(yōu)秀案例可以提供給學生進行參考。ESRI、超圖等公司的獲獎案例也可以在網(wǎng)上獲取。學生通過優(yōu)秀案例可以更好地學習學長的優(yōu)秀作品，激發(fā)自己的想法，激勵自己成長。

（7）創(chuàng)新考核方式。在傳統(tǒng)的教學模式中，學生完成實踐任務后，以課程設計報告或者實習報告結束實踐任務。在賽課結合的新模式下，增加答辯環(huán)節(jié)。對沒有校級賽事的第一學期，期末組織小組答辯考核，有校級賽事的第二學期，期末考核與校賽競賽答辯一起進行。

（8）建立競賽反饋機制。學科競賽是檢驗培養(yǎng)效果的手段之一，以賽促學、以賽促教是比賽的核心目的。通過學科競賽，結合本校和其他高校的本科培養(yǎng)方案，總結教學中存在的一些問題和不足；建立競賽反饋機制，為調整培養(yǎng)方案和教學內容提供參考。

4 結語

實踐教學的目的是為了培養(yǎng)學生的動手能力，在培養(yǎng)的過程中如何激發(fā)學生學習興趣是教育工作者值得思考的問題。青年學生具有學習熱情高、活力強等特點，競賽可以調動學生積極性，并為學生提供展示自己才華的平臺。在實踐教學中，結合競賽，系統(tǒng)地改革教學模式取得了良好效果，學生也普遍歡迎該教學模式。不過也要清醒地認識到，該教學模式也存在一定的不足，比如實踐教學戰(zhàn)線太長、部分學生不太好控制等，這些需要學校一定的管理政策給予一定的支持，也需要以后進一步改革。

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Research on GIS practice teaching model with combination of contests and courses

ZHANG Zhen

(School of Geomatics, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China)

Discipline contest is one of the effective ways to cultivate students’ active practical ability, which can fully mobilize their enthusiasm and improve their innovative practical ability. In view of the problems existing in the current practice teaching and contest, according to the principles of development, subjectivity, scientificity, systematicness and standardization, and by taking the specialty of geographic information science as an example, this paper constructs the GIS (geographic information system) practice teaching model with the combination of contests and courses from the aspects of contest system, training scheme, practice time, topic selection method, role of teaching center, resource bank, assessment and feedback, etc., so as to promote the reform of practice teaching.

GIS practice teaching; teaching model; combination of contests and courses; teaching method

G642

A

1002-4956(2019)10-0028-04

10.16791/j.cnki.sjg.2019.10.007

2019-03-03

國家自然科學基金項目（41701087）；安徽省質量工程項目（2017jyxm0171）；安徽理工大學測繪學院質量工程項目（201806）

張震（1988—），男，安徽太和，博士，副教授，主要從事遙感與GIS研究。E-mail: zhangzhen@aust.edu.cn