一、GIS大賽簡況

學科競賽是在緊密結合課堂教學或新技術應用的基礎上，以競賽的方法培養(yǎng)學生綜合能力，引導學生通過完成競賽任務來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，增強學習興趣及研究的主動性，培養(yǎng)團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新精神的系列化活動。近年來，由中國地理信息產業(yè)協(xié)會及國內外著名GIS 軟件公司發(fā)起，面向高等院校和科研機構在校大學生（包括?？啤⒈究茖W生及碩士、博士研究生） 的GIS 開發(fā)大賽，是在校大學生課外活動中一項具有極強示范性與引導性的競賽活動，越來越受到各相關院校、廣大任課教師的重視以及學生的普遍歡迎，參賽人數(shù)逐年增多，影響范圍不斷擴大，已成為全國測繪地理類專業(yè)院校中影響最大的賽事之一。

1.GIS大賽分類

目前，比較成功的GIS賽事主要有由ESRI 中國（北京）有限公司發(fā)起的“ESRI 杯中國大學生GIS 軟件開發(fā)大賽”、武漢中地數(shù)碼有限公司發(fā)起的“全國高校GIS技能大賽”、北京超圖軟件股份有限公司發(fā)起的“Supermap杯全國高校GIS大賽”和中國地理信息產業(yè)協(xié)會發(fā)起的“全國大學生GIS技能大賽”（見表1）。

2. GIS大賽內容

四個GIS大賽每屆都有一個主題和創(chuàng)意，參賽人數(shù)逐年增多，形式和內容不斷豐富，面向不同學習階段學生的知識結構設置不同比賽分組。不同的組織方設置的大賽內容不盡相同，具體差別如表2。

總體而言，大學生GIS 開發(fā)賽的內容按難易程度，分成制圖組、空間分析組及軟件開發(fā)組3 個層次。制圖組的參賽題目可以是二維地圖，也可以是三維場景，數(shù)據(jù)自備，要求地圖美觀專業(yè)、顯示流暢、數(shù)據(jù)分層合理規(guī)范，不存在拓撲錯誤。空間分析的題目可參考賽會的備選題目，也可自行選定，但要求學生必須利用指定參賽GIS 軟件平臺的指定框架，不通過任何編程即完成許多與空間分析相關的工作，對學生的綜合能力和分析能力要求較高。軟件開發(fā)組則題目不限，充分發(fā)揮參賽者的想象力，依據(jù)大賽提供的開發(fā)平臺，通過二次開發(fā)，最終提供可演示并能運行的軟件應用程序以及相關的設計、說明文檔和開發(fā)的源代碼，旨在讓學生結合相關行業(yè)應用，綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，通過對所涉及相關行業(yè)領域知識的學習及補充，設計開發(fā)一個GIS 行業(yè)應用系統(tǒng)，難度大且對學生各方面能力要求高。整個參賽過程從選題、查找資料、方案設計到實際制作、提交設計報告和最終成果，涉及計算機與圖形學、地理信息系統(tǒng)原理、地理信息系統(tǒng)設計與應用、GIS 控件初步開發(fā)、地圖學等多門課程內容，是對學生所學多門課程及實驗、課程設計、實習等知識的綜合考查和運用。

二、GIS實踐教學設計與轉化

1.從GIS大賽中暴露的實踐教學問題

（1）實踐教學內容跟不上時代步伐。GIS學科的一個突出特點是內容更新快、技術發(fā)展快。這對其實踐教學提出的要求也必然是緊跟時代步伐，實踐內容要隨著信息時代的高速發(fā)展而不斷更新。然而，現(xiàn)在很多教師在上實驗課時仍然使用同一本實驗教學指導書、一成不變的實驗案例，教授一成不變的實驗內容，這顯然與GIS的時代要求相違背。因此，必須改變這種傳統(tǒng)的實驗教學內容，隨著時代發(fā)展和技術的更新不斷更新實踐教學內容。

（2）課程設置不夠合理。我校參賽選手大多是二、三年級學生，由于專業(yè)課程開設滯后，部分學生專業(yè)知識缺乏，不少學生不能根據(jù)競賽題意準確、合理地設計方案，缺乏系統(tǒng)性，設計主題不明確、論證不全面。

（3）理論與實踐聯(lián)系不緊密。地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學主要包括課堂理論講授和實踐操作兩大部分。理論講授的時候一般是通過圖表、公式、文字的方式，很難將其在實際中的應用形象地表達出來；實踐時同樣如此，由于成熟的商業(yè)化軟件均有簡單的交互界面和完善的封裝功能，絕大部分操作通過菜單完成，在實踐過程中學生很難聯(lián)想到軟件底臺所運用到的理論知識，大部分只是熟記操作步驟，就軟件學軟件，造成理論學習與軟件應用實踐之間的脫節(jié)。

（4）學生被動實踐。在實踐教學上，由于受現(xiàn)有教學資源和條件的限制，教學必需的基本實踐很難實現(xiàn)，學生的一些創(chuàng)意更加難以實現(xiàn)。在多數(shù)情況下，學生只是被動地接受教師安排的簡單驗證性實驗，只能被動地根據(jù)實踐基地的生產進度和要求進行階段性實踐（往往只是簡單的重復性勞動），這種學習過程缺乏主動性，達不到預期的學習效果。

綜上所述，如何針對大學生GIS 開發(fā)競賽的特點、性質，結合實驗課、課程設計、實習以及畢業(yè)設計（論文） 等實踐教學的內容，加強GIS 開發(fā)設計實踐教學，克服上述不足，提高大學生GIS 開發(fā)設計基本功成為GIS 專業(yè)實踐教學改革的主要著眼點之一。

2.課程體系改革設計

以上所列的問題普遍存在，這就要求GIS實踐教學必須轉變思路，緊密結合人才培養(yǎng)目標，從學生和GIS專業(yè)特點精密結合的角度進行思考，才能切實實現(xiàn)GIS理論教學與實踐教學的有機結合，通過實踐增強學生對GIS抽象理論的直觀理解，提升基本技能，增強學習興趣。為此，本學院對地理信息系統(tǒng)專業(yè)實踐課程體系、教學內容與教學模式進行改革與探索。

針對GIS 大賽的內容和形式以及創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，制定了地理信息系統(tǒng)專業(yè)新的培養(yǎng)計劃，確定了專業(yè)培養(yǎng)目標和創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。在教學內容上強調理論和實踐并重，加強設計性實驗環(huán)節(jié)。為了滿足學生參加全國大學生GIS大賽的需要，將相應課程提前，在大三結束之前學完重點專業(yè)基礎理論課和技術課。因此，在制定地理信息系統(tǒng)專業(yè)新的教學計劃時，壓縮課內學時數(shù)，減少必修課數(shù)量，增加選修課和公共選修課，以減輕學生負擔，讓學生有更多的時間參與實踐和擴展知識面。同時，為了適應現(xiàn)代社會和科學技術發(fā)展的需要、適應創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，在教學內容和課程設置方面做到厚基礎、寬口徑、重實踐。改變知識面的狹窄局面，將知識量的增加轉變?yōu)橹R結構的優(yōu)化，加強綜合性、設計性實踐環(huán)節(jié)的教學和訓練，改變以往課程數(shù)量多而全的特點，加強重要課程，讓學生學懂學透，優(yōu)化課程進程順序，讓課程之間銜接達到最優(yōu)。

為使教學內容和課程設置多樣化、個性化，滿足不同學生的不同需要，促使其興趣愛好、專業(yè)特長得到充分發(fā)揮，將技術類課程按深度不同、容量不同、特點不同分為兩個層次。

第一個層次是地理信息基礎類課程，目的是使學生掌握地理信息技術最基本的原理和技術，打好基礎。如“測量學”、“遙感概論”、“地理信息系統(tǒng)概論”等課程。在這個層次中，除了理論教學外，還安排驗證性實驗，目的是讓學生通過實際動手，掌握一般的實驗方法和技巧，鞏固已學到的理論知識。

第二個層次，為了提升學生的綜合能力和創(chuàng)新能力，加強課程設計環(huán)節(jié)，開設了“專題地圖設計”、“GIS設計及應用”、“資源與環(huán)境遙感”等課程。

另外將各種地理信息軟件穿插于各門相關課程中，如ArcGIS、MapGIS、ENIV、SPSS等軟件。在這一層次中，目的是培養(yǎng)學生綜合已學知識的能力，充分調動主觀能動性，培養(yǎng)和發(fā)揮創(chuàng)新精神和個性特長以及協(xié)作能力。這部分的實驗主要是非驗證性實驗，可讓學生自主設計和開展實驗，從而極大地激發(fā)創(chuàng)新欲望，對培養(yǎng)他們的實際動手能力和創(chuàng)新精神是非常有利的。將GIS大賽的賽前培訓常規(guī)化、制度化和課程化，可以適時選拔優(yōu)秀學生參加全國以及各種形式的GIS大賽，為創(chuàng)新人才的不斷涌出創(chuàng)造條件。

為了保障專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)和地理信息系統(tǒng)專業(yè)實驗課程的實施，學校投入大量經(jīng)費，設立了地理信息系統(tǒng)實驗室、地圖制圖實驗室、遙感實驗室和軟件開發(fā)開放實驗室。實驗室可以面向本科生和研究生開設多門地理信息系統(tǒng)專業(yè)實驗課、創(chuàng)新實驗、課程設計和畢業(yè)設計等，還可以承擔學生的課外GIS大賽輔導和各類GIS大賽賽前培訓任務。將實踐教學方式分為校內實驗教學、校內專業(yè)實習、校企實習基地、校企共建實驗室、大學生科技創(chuàng)新、全國GIS校園大賽和GIS職業(yè)資格認證，它們之間緊密結合為學生提供實踐學習機會。

GIS 技能大賽為激發(fā)高校學生對GIS 技術的學習熱情、推廣GIS 技術的普及、推動GIS 技術的應用、促進GIS 相關專業(yè)教學改革、提高實驗教學質量和人才培養(yǎng)質量、提升畢業(yè)生就業(yè)實力、輸送更多具有創(chuàng)新思維與實踐動手能力的GIS 優(yōu)秀人才、推進地理信息產業(yè)的發(fā)展，具有重要而深遠的意義。

基金來源：山東省教育廳教改項目資助，魯東大學教學改革項目資助（21103），山東省高等學?？萍加媱濏椖浚↗11LE12），山東省優(yōu)秀中青年科學家科研獎勵基金（BS2011NY005）

作者單位：魯東大學地理與規(guī)劃學院（264025）