基于GIS专业大赛的实践教学模式探讨

杨 斌

（1.西南科技大学 环境与资源学院，四川 绵阳 621010）

基于GIS专业大赛的实践教学模式探讨

杨 斌1

（1.西南科技大学 环境与资源学院，四川 绵阳 621010）

GIS专业大赛是专业领域的一项重要赛事，现已成为各高校专业评估、学科建设、人才培养中的重要内容。多角度系统性地分析了现有GIS专业大赛的发展历程、类型、侧重点及社会影响力。以西南科技大学GIS专业最新教学大纲为研究对象，梳理教学方案与GIS专业大赛的耦合关系，探讨GIS教学在现行GIS专业大赛中的应用效果，为改善GIS教学以及如何有效组织参加GIS专业大赛提供参考与借鉴。

GIS专业大赛；实践教学；耦合关系；培养模式

地理信息科学（原称地理信息系统，简称GIS）是一门应用型和技术型的大学本科专业，社会对此专业的评价往往更注重于学生的实践动手能力。伴随着社会经济的发展，社会对GIS的重视度与日俱增，也对高校如何培养实践能力强、应用领域广的合格大学生提出了更高的要求。现在，一些具有重要影响力的企业和相关机构十分关注GIS专业实践应用能力的培养，并且纷纷推出了与之相适应的GIS专业大赛。这些大赛不仅从物质上给予学生极大的支持，也在学科发展、专业水平建设等方面给高校带来了新的挑战。

国内GIS专业自1988年成立至今，GIS专业教育走过30多年的发展历程，经历了起步阶段、发展阶段、普及阶段，如今已发展到产业化阶段[1]。据中国地理信息产业协会教育与科普专业委员会统计，截至2013年，全国共有170多所高等院校开设GIS本科专业[2]。GIS专业大赛为了适应专业发展，在题型设置、比赛方式、评价方式等方面都进行了较大的变动，但其宗旨始终是为了提升广大学子的实践动手能力和逻辑分析能力[3]。如何将GIS教学与专业大赛互相结合，也成为高校GIS专业教师需要思考的问题。

1 GIS专业大赛概况

大学生专业领域科技竞赛作为我国高校发展最快、潜力最大的学生活动，有效地促进了课堂活动的延伸，是大学生创新能力培养的有效载体[4]。全国性的科技创新竞赛最早源于1989年“挑战杯”竞赛活动，随后伴随着各专业实践应用型教学的快速成长，各专业领域科技竞赛日益兴起[5]。GIS专业大赛也是伴随着地理信息产业市场发展而建立与完善起来的，目前比较成功的GIS大赛有ESRI中国（北京）有限公司组织的“ESRI杯中国大学生GIS软件开发大赛”（简称ESRI杯）、北京超图软件股份有限公司组织的“超图杯全国高校学生GIS应用开发大赛”（简称超图杯）、武汉中地数码有限公司组织的“中地数码杯全国高校GIS技能大赛”（简称中地数码杯）、天地图有限公司组织的“天地图应用开发大赛”（简称天地图）、中国地理信息产业协会教育与科普工作委员会组织的“全国大学生GIS应用技能大赛”（简称应用技能大赛）[6]，以上大赛均每年举办一次。

这些比赛部分是由主流GIS软件厂商推出并以其产品为平台的全国性GIS大赛（表1），且都得到了国家测绘地理信息局、中国测绘地理信息学会、中国地理学会、中国地理信息产业协会、中国遥感协会、中国卫星导航定位协会等学术机构的认可并参与协办，一定程度上增强了GIS专业大赛的权威性和普及性。比赛得到了全国各高校GIS专业师生的支持和重视，其中包括众多985、211高校。

表1 GIS专业大赛分类及发展历程

2 GIS专业大赛模式分析

GIS专业以地理学、测绘学和计算机科学等传统学科为支撑，具有极强的学科交叉性，因此，各个GIS专业大赛在比赛模式、评价方式等方面都有各自的侧重点[7]。结合自身的参赛经验，从各GIS专业大赛的组织形式、题型设置、评价方式和社会影响力4个方面对比分析如下：

1）组织形式。分两种类型，一种是指定GIS软件，另一种是不指定软件只提供API应用接口。其中ESRI杯、超图杯、中地数码杯属于第一种类型，天地图和应用技能大赛属于第二种类型。同一组选手在能力和时间允许范围之内，可以同时参加多组比赛。

2）题型设置。伴随地理信息和遥感技术的发展，各比赛在题型设置上更加丰富，主要涉及新技术集成开发（如云平台、网络、移动）和传统技术综合应用（如数据处理、三维、组件、遥感等方面）。其中ESRI杯、超图杯在比赛类型设置方面更加全面。

3）评价方式。根据比赛作品提交方式的不同，评价方式可分为现场评价、网上评价与现场答辩3种。现场评价规定了主题，网上评价不规定主题，现场答辩则根据网上评价结果进行。其中应用技能大赛属于现场评价方式， 3～5名参赛选手为一组，要求在规定时间内解决两个实际工程问题，专家现场评价打分，比赛侧重于团队合作和分析解决问题的综合能力；ESRI杯、超图杯、中地数码杯和天地图的比赛均属于网上评价，但部分组别要求进入前10名的选手进行现场答辩，以决定最终名次，这种比赛更侧重于参赛选手的逻辑思维、软件操作技能、综合分析能力，挑战性更高。

4）社会影响力。各GIS专业大赛围绕社会关注的热点问题，积极引领GIS学子利用遥感与地理信息技术分析解决存在的各种问题（如地震、环境、经济、灾害等），这些参赛作品在网上公布后备受社会各界的认可。从软件的发展历程、普及性与社会认可度方面，ESRI杯、超图杯在各专业大赛中具有较强的社会影响力，而国产GIS软件公司超图和中地数码在许多高校建设有专业实验室，为国产GIS专业软件的进一步推广和应用奠定了人才基础，也深受社会各界与高校的欢迎和认可。

3 GIS专业大赛对实践教学的引导与思考

3.1 专业大赛对实践教学的引领

GIS专业大赛对参赛大学生的GIS工程技能要求较高，不但要求学生具备一定的基础理论知识，而且还要有解决实际问题的能力。各GIS专业大赛的不同题型能满足GIS专业各年级学生的选择，有效促进了现有GIS专业实践教学培养模式的改革。现以2014年超图杯全国高校学生GIS应用开发大赛和西南科技大学GIS专业最新教学培养方案为研究对象，诠释GIS专业大赛引领和促进实践教学的发展（表2）。

表2 GIS专业大赛在各实践阶段中的应用

3.2 存在的问题

通过连续组织不同年级的学生参加GIS专业大赛，发现了GIS专业实践教学在比赛过程中存在的一些问题和不足，主要有：

1）第一阶段，虽然大赛按照难易程度设置了不同组别，但该阶段学生对于GIS专业知识了解不多，加之基础课程任务较重，GIS实践教学环节略显薄弱，学生动手能力较差。

2）第二阶段，学生动手实践能力有所提升，但实践教学环节中没有合适的教材，理论和实践脱节，造成部分学生实践环节积极性不高，对专业课渐渐失去兴趣。

3）第三阶段，在掌握一定基础和实践环节后，学生自我感觉良好，但缺乏一定的目标，有较多的思路和想法，但课堂效果不佳，忽视了对专业基本技能的综合集成与应用。

4）第四阶段，分析问题能力还有待提升，在文档撰写、系统设计与绘制方面需加强深层次锻炼。

因此，在选拔学生参加各类GIS专业大赛时，提倡各阶段学生优化组合，达到取长补短的目的，争取在比赛中获得较好的成绩。

4 GIS实践教学培养模式的优化

针对在GIS专业大赛中发现的教学问题，可从以下几个方面对实践教学培养模式进行优化。

1）构建兴趣小组，增强引导式启发教学，提高实验综合能力。从大学一年级的实践课程入手，构建兴趣小组，设置组长，培养学生团队意识，并在实践教学中采用多种手段启发学生思路。如以项目的解决方案为依托，构建实践教学培养方式，将极大提升学生整体参与意识，提高学生综合能力。

2）自由组队，合理搭配，并以参加GIS开发大赛作为实验教学的评价指标。针对大二、大三阶段的实践学习，要求学生结合所讲授的课程，自由组队并邀请一位低年级的学生参与，合理选择GIS开发大赛类型进行实践考核，并以比赛反馈意见作为实践教学改进的目标。不仅可以提高学生参与的主动性，还能带动整个专业学生参赛的积极性，促进梯队建设。

3）更新专业实践教学理念，促进专业教师进行实践的积极性，加强学科团队建设。以GIS专业大赛为依托，不断优化调整专业实践教学的培养方法和目标，加强专业教学的再学习培训机会，以适应市场最新发展的需求。鼓励专业教师选拔优秀本科生参与科研项目，能提升学生的工程实践能力，为该学科整体水平的提高奠定基础。

西南科技大学GIS专业成立于2004年，在GIS实践教学与参加GIS专业大赛方面有一定的经验。在实践教学过程中发现，广大GIS学子具有极强的潜力，他们对参与社会实践和GIS专业大赛表现的热情很高，只要正确处理好课堂实践教学与GIS大赛之间的关系，必定能培养更多的应用型人才。

5 结 语

GIS专业大赛作为目前专业领域内颇具规模和影响力的科技活动，在激发高校学生GIS学习热情、提升人才培养质量、扩展就业渠道等领域作出了卓有成效的贡献，其社会影响力和品牌价值深得同行认可。高等学校也在如何应对GIS专业大赛，增强GIS专业学生实践动手能力，优化GIS实践教学培养模式等方面作了一系列探讨。本文尝试以GIS专业大赛为载体，归纳分析各GIS专业大赛的类型、特点，选取西南科技大学GIS专业为研究对象，梳理专业大赛对GIS专业各阶段实践教学的要求，为提升高校GIS实践教学的效果，为教师如何选拔和指导参赛学生提供参考与借鉴。

[1] 杨敏,汪云甲.大学生GIS开发大赛对GIS专业实践教学的启示[J]. 测绘工程,2009,18(5)：77-80

[2] 吴孟泉,张安定,王周龙,等. 从GIS竞赛看地理信息系统专业教学体系的构建与创新[J].地理教育,2013(增刊)：119-120

[3] 杨斌.从GIS专业大赛看高校梯级选拔培养模式的构建[J].西南科技大学高教研究. 2014,113(4)：71-74

[4] 原立峰,马明栋,张海涛,等.GIS专业人才培养模式与课程体系建设研究[J].高等理科教育, 2010, 89(1) ： 40-44

[5] 窦长娥,费鲜芸.高校实验教学不同指导方案对比分析[J].地理空间信息,2012, 10(6)：174-176

[6] 吴孟泉,张安定,王周龙,等.赛课合一创新GIS实践教学模式的探讨[J].测绘科学, 2014,39(7)：166-170

[7] 郑春燕,胡华科, 梁锦梅,等.地方高等院校GIS专业实践教学改革研究[J].地理空间信息, 2014,12(6)：171-176

P208

B

1672-4623（2016）08-0104-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.08.036

杨斌，博士，副教授，主要从事环境遥感与地理信息技术综合应用。

2015-09-10。

项目来源：国家自然科学基金资助项目（41201541），西南科技大学2015年度校级普通教育教学改革资助项目（15xn0002）。