羅津　方朝陽　劉影　盧成芳　俎曉芳　高丹（1、江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，江西南昌330022 2、鄱陽湖濕地與流域研究教育部重點實驗室，江西南昌330022）

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項目驅(qū)動的GIS專業(yè)實踐教學(xué)模式探索*

羅津1，2方朝陽1，2*劉影1，2盧成芳1俎曉芳1高丹1，2
（1、江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，江西南昌330022 2、鄱陽湖濕地與流域研究教育部重點實驗室，江西南昌330022）

摘要：文章以GIS專業(yè)實踐教學(xué)的重要性及其問題入手，簡要分析了各種實踐教學(xué)方法在GIS專業(yè)的適用性，進而引出以項目驅(qū)動的GIS專業(yè)實踐教學(xué)模式的探討。作者結(jié)合教學(xué)經(jīng)歷從課堂項目實踐練習(xí)、課后項目跟蹤、校內(nèi)學(xué)生項目申請、校外競賽項目拓展、項目過程管理與項目成果總結(jié)多個方面對項目驅(qū)動的實踐教學(xué)方式方法進行了剖析。從執(zhí)行效果看作為一種綜合性較強的實踐教學(xué)模式探索，具有一定的實際意義，但執(zhí)行方案尚不夠系統(tǒng)化、規(guī)范化，有待進一步檢驗和完善。

關(guān)鍵詞：項目驅(qū)動；GIS；實踐教學(xué)

*文章得到江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究省級課題“基于跨年級協(xié)同模式的GIS應(yīng)用型人才實戰(zhàn)化培養(yǎng)探索與實踐”（編號：JXJG-13-2-8）和“以項目驅(qū)動的GIS專業(yè)實踐教學(xué)模式探索與實踐”經(jīng)費資助（編號：JXJG-14-2-6）。

Abstract:This article starts with the importance as well as the problem of the practice teaching in GIS major and briefly analyses the applicability of different kinds of practice teaching means in GIS major and then discusses the practice teaching pattern in GIS major driven by projects. The author analyses the practice teaching means in GIS major driven by projects, with combining the limited teaching experience with several aspects such as practice exercises of class project, the after-class tracking of the project, the project application for the students on campus, the extension of the competitive project outside campus, the management of the project process and the conclusion of the project achievement. Seen from the implementation effect, it has certain significance as a practice teaching pattern exploration with relatively great comprehensiveness. However, the implementation program is not systematized and normalized enough and need further test and improvement.

Keywords:project driving; practice teaching; GIS

一、概述

地理信息系統(tǒng)專業(yè)是教育部在90年代末設(shè)置的本科專業(yè)，專業(yè)課程既涉及多個基礎(chǔ)理論學(xué)科交叉（如地理學(xué)、管理學(xué)、數(shù)學(xué)），又是一門應(yīng)用性較強的技術(shù)綜合性學(xué)科（如測量學(xué)、地圖制圖學(xué)、計算機科學(xué)）。課程教學(xué)內(nèi)容體系還不十分完善，尤其在實踐教學(xué)方面，在教學(xué)過程中有賴于教師需要掌握好各學(xué)科知識點理論與實踐的相對平衡。各個高校對GIS課程的教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等要求都存在著較大的差異，一定程度上制約了地理信息系統(tǒng)實踐教學(xué)質(zhì)量的提高。研究GIS實踐教學(xué)對于教師提升教學(xué)水平和學(xué)生專業(yè)技能具有重要意義。

二、GIS實踐教學(xué)中存在的問題

GIS專業(yè)課程的教師需具備寬厚的理論基礎(chǔ)和較為豐富的實踐經(jīng)驗，這對于大多數(shù)長期重視理論教學(xué)的教師是一項考驗。對學(xué)生而言，無論是將來專業(yè)工作還是學(xué)術(shù)深造，GIS實踐都是必須要跨越的一個重要環(huán)節(jié)。教學(xué)實踐表明，GIS專業(yè)的學(xué)生實踐能力不強，從教學(xué)角度看或多或少地存在如下問題：（1）部分教師由于教學(xué)與科研任務(wù)繁重，上課準備不充分；（2）GIS課程理論部分內(nèi)容多、原理性強，數(shù)學(xué)抽象，比較深奧，教師講解點到為止，深度不夠或理論性太強，學(xué)生消化不了；（3）GIS課程實踐教學(xué)的配套教材相對匱乏，自編教材水平參差不齊，系統(tǒng)性不夠；（4）案例數(shù)量少且案例單元相互獨立，脫離實際，學(xué)生不感興趣，難以吸引和帶動學(xué)生參與；（5）因教學(xué)師資、軟硬件設(shè)施、學(xué)生基礎(chǔ)等各方面因素局限，無法對GIS實踐教學(xué)進行有效的評估和考核，一定程度也影響了整個課程的教學(xué)效果和學(xué)生專業(yè)知識和技能的掌握。

表1　GIS課程教學(xué)模式

三、GIS實踐教學(xué)方法探討

為提高GIS實踐教學(xué)質(zhì)量，有效培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，特別是動手能力問題，諸多專家與學(xué)者們對不同的教學(xué)方法和模式、教學(xué)體系等方面進行了研究，并取得一定成果[1-6]。有研究者根據(jù)GIS課程教學(xué)內(nèi)容的不同，總結(jié)了相應(yīng)的教學(xué)模式，具有一定的實用性。

當(dāng)然教無常法。教學(xué)方式也不限于表1中的幾種，不同學(xué)生、不同教師可以采用不同方式教學(xué)，只要能有效地讓學(xué)生領(lǐng)會要意，掌握原理、方法，達到教學(xué)目的的教學(xué)方式都是好方式。

甚至同一內(nèi)容也可以用不同的教學(xué)方式來組織教學(xué)，甚至綜合多種方式組織多個老師服務(wù)于一門課的實踐教學(xué)都是可行的。

四、項目驅(qū)動的GIS實踐教學(xué)模式探索

不可否認，上述談到的各種教學(xué)模式在針對GIS課程的不同階段和內(nèi)容的實踐教學(xué)時發(fā)揮了重要作用，對學(xué)生有一定的指導(dǎo)效果。從畢業(yè)后參加工作的學(xué)生反饋，該方式亦存在一定不足。

GIS專業(yè)涉及的多個課程往往由不同的老師講授，講解的風(fēng)格、重點、示例各有特色，對單個知識點有明確的GIS實踐教學(xué)的內(nèi)容和練習(xí)。然后在實際工作中，GIS理論和技術(shù)進行落地應(yīng)用時，往往是一個從可行性分析——需求調(diào)研——需求分析——總體設(shè)計——概要設(shè)計——詳細設(shè)計——軟件編碼與測試——系統(tǒng)交付，再到軟件維護的系統(tǒng)級軟件工程完整流程。GIS實踐教學(xué)環(huán)節(jié)各個階段實踐教學(xué)案例之間缺乏一條貫穿始終的主線，導(dǎo)致學(xué)生掌握的技能也顯得支離破碎，在面對稍微復(fù)雜一點系統(tǒng)性GIS應(yīng)用工作時經(jīng)常會顯得力不從心。這促使我們作為GIS專業(yè)的教學(xué)老師進一步思考和探索改進教學(xué)方式和方法。

以江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院地理信息科學(xué)專業(yè)《GIS軟件工程》課程教學(xué)為例，在“卓越工程師計劃”的支持下，結(jié)合上述問題和思考，我們在教學(xué)過程中，采用項目驅(qū)動的方式逐年加強了2009級到2013級學(xué)生GIS實踐教學(xué)的學(xué)時比例，并對學(xué)生提出了相對以往更高的實踐目標要求。

在教學(xué)過程中從課堂教學(xué)、課后作業(yè)、業(yè)余參賽、賽后總結(jié)論文等幾個方面強化了GIS專業(yè)實踐能力的訓(xùn)練。

表2　課程實踐中學(xué)生所需完成的基本任務(wù)

（一）課堂項目實踐練習(xí)

在《GIS軟件工程》和《MapGIS軟件及應(yīng)用》兩門課程的實踐教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)個人興趣進行選題立項。把立項目標作為整個課程的考核目標，然后按照GIS軟件工程的常規(guī)執(zhí)行過程，與學(xué)生一起協(xié)商分解項目目標，以具體需求為導(dǎo)向，逐個功能進行模仿學(xué)習(xí)和改造實現(xiàn)。以學(xué)生自主選題立項的項目為主線，串聯(lián)一個個獨立的小案例，最后通過系統(tǒng)集成完成一個完整小項目，達到該課程的教學(xué)目標和學(xué)生實踐鍛煉的目的。

在這個過程中，不僅關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的GIS的實踐操作和開發(fā)能力，同時注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、撰寫文檔的邏輯思維能力。通過兩門課程64個學(xué)時的理論講解以及課后的項目驅(qū)動實踐學(xué)習(xí)，盡管對部分同學(xué)而言，有一定難度，但基本認同這種系統(tǒng)化的訓(xùn)練方式有助于提升學(xué)生的GIS專業(yè)技能。

綜合而言，該方法具有如下特點：（1）鞏固了《GIS軟件工程》中模塊設(shè)計的部分理論知識，課堂完成的一個小功能都可當(dāng)成一個小模塊。（2）激發(fā)學(xué)生興趣，在相應(yīng)示例的支持下完成自選項目的功能，學(xué)生注意力比較集中，容易培養(yǎng)學(xué)生的成就感。（3）興趣和技能循序漸進的夯實，最后由量變到質(zhì)變，學(xué)生開發(fā)能力得到不斷提高，在面對開發(fā)困難時也更多耐心[7]。（4）實踐課堂講授的實踐相對有限，雖然課后同學(xué)們可以通過自主學(xué)習(xí)進行強化練習(xí)和開發(fā)，但可能由于經(jīng)驗不足，文檔編寫會稍顯稚嫩，應(yīng)可以接受，畢竟課堂講授部分的實踐訓(xùn)練更多在于熟悉《GIS軟件工程》的階段和過程要求。

（二）課后項目點評

為真正提升學(xué)生GIS實踐能力，除課堂講授外，我們從三個方面努力提高學(xué)生對于專業(yè)、作業(yè)的興趣。

1.開通教學(xué)資料與項目過程管理互動網(wǎng)站

開設(shè)教學(xué)資源與項目過程管理互動網(wǎng)站www.jxnugis.com，開展如下工作：（1）發(fā)布教學(xué)資料。將課堂講授的PPT、參考資料、源碼等上傳到網(wǎng)站，供同學(xué)們課余下載查閱學(xué)習(xí)。（2）發(fā)布課堂作業(yè)與項目階段性成果。結(jié)合項目實踐過程，將學(xué)生的課堂實踐作業(yè)和項目階段性成果及時發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上，便于學(xué)生親友關(guān)注，從而促進學(xué)生認真完成并展示學(xué)習(xí)成果。（3）發(fā)布作業(yè)與項目成果評價。學(xué)生課程實踐的“可行性、完整性、美觀性、實用性”等方面進行分值評價，從而激勵學(xué)生精益求精。

2.利用學(xué)生評價課程和教師

為客觀評價教師教學(xué)工作效果和質(zhì)量，學(xué)生可利用學(xué)校OA系統(tǒng)的選課子系統(tǒng)中的課程評價模塊，對教師的課程教學(xué)情況進行評價，以此促進教師不斷改進教學(xué)方式方法，形成教學(xué)過程的良性循環(huán)。

3.師生網(wǎng)絡(luò)互動

充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，開通班級QQ群，把專業(yè)老師和輔導(dǎo)員加入其中，便于師生雙方及時了解學(xué)習(xí)動態(tài)和交流，一定程度上使得師生關(guān)系更加融洽，有利于課堂之外的個別問題的及時解決與學(xué)術(shù)指導(dǎo)的順利進行。

基于上述，針對實踐教學(xué)部分可以形成以“GIS專業(yè)課程項目實踐”為紐帶的教師學(xué)生互動評價的良性循環(huán)。

（三）校內(nèi)學(xué)生項目申請

在課堂講授實踐練習(xí)和課后學(xué)習(xí)互動過程中，大部分學(xué)生的GIS專業(yè)技能得到一定的提升。但以項目為主線的課堂作業(yè)和練習(xí)更多關(guān)注的是過程，項目成果的高度和深度畢竟有限。為進一步引導(dǎo)學(xué)生以項目驅(qū)動開展GIS專業(yè)實踐技能的訓(xùn)練，我們鼓勵學(xué)生以前期積累的項目成果為基礎(chǔ)，通過更加深入的調(diào)研和分析后，申請學(xué)校職能部門面向本科生設(shè)立的各種基金項目，如《江西師范大學(xué)實驗室開放項目》和《江西師范大學(xué)校團委2014年大學(xué)生學(xué)術(shù)課題》等。這類項目學(xué)校給予1000-2000不等的經(jīng)費資助。在課堂實踐教學(xué)中表現(xiàn)突出的同學(xué)對此類項目申請表現(xiàn)出較強的參與信心。從2012年開始有兩個項目申請成功到校團委學(xué)術(shù)課題（2009級大三同學(xué)2組共8人），2013年則有3個項目（2009級大三同學(xué)2組共8人）獲批實驗室開放項目。

校內(nèi)項目申請的方式對項目驅(qū)動的GIS專業(yè)實踐教學(xué)模式更增加了可操作性和經(jīng)費支持的吸引力。同學(xué)們參與專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性進一步提升。如果說課堂實踐教學(xué)是廣泛播種，校內(nèi)項目申請則是優(yōu)勝劣汰。

（四）校外競賽項目拓展

經(jīng)過課堂、學(xué)校的項目歷練后，大部分同學(xué)在大三下學(xué)期時已經(jīng)對GIS專業(yè)項目實踐有了較為深入的認識和體會，以及技術(shù)積累，為未來工作或?qū)W術(shù)深造奠定了一定的專業(yè)技能基礎(chǔ)。在面對社會日益加劇的就業(yè)壓力時，同學(xué)們都希望在大四畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計過程中能夠在專業(yè)技術(shù)層面得到更加系統(tǒng)性、綜合性的鍛煉。針對學(xué)生面臨的就業(yè)壓力下表現(xiàn)出來的強烈的專業(yè)技能求知欲，學(xué)院鼓勵學(xué)生參加各類國家級、省級行業(yè)協(xié)會或企業(yè)主辦的GIS大賽。比如ESRI舉辦的GIS設(shè)計大賽，MapGIS舉辦的高校技能大賽等。

我校GIS專業(yè)教師均建有GIS工作室，通過多年的積累，已經(jīng)形成具有一定GIS專業(yè)軟件研發(fā)及應(yīng)用的學(xué)生梯隊。由高年級同學(xué)逐層負責(zé)指導(dǎo)低年級同學(xué)，在教學(xué)和科研的過程中較好地解決了學(xué)生們專業(yè)技能培養(yǎng)缺乏指導(dǎo)和實踐鍛煉問題。在GIS工作室以GIS專業(yè)競賽為目標的參賽訓(xùn)練中，學(xué)生能夠得到從項目設(shè)計方案——系統(tǒng)總體設(shè)計——編碼——測試——產(chǎn)品發(fā)布的系統(tǒng)性完整性的GIS軟件工程過程訓(xùn)練，學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、積極性進一步提高，專業(yè)技能也顯著提升。

（五）項目過程管理

對很多本科同學(xué)而言，項目啟動容易，堅持很難，特別是通過正式申請獲批的項目，項目周期長，競爭大，審核嚴，更是如此。剛開始時激情澎湃，后面稍微遇到一些問題就可能打退堂鼓，這是項目驅(qū)動的GIS實踐教學(xué)模式執(zhí)行時經(jīng)常碰到的問題。

為了更好地鼓勵同學(xué)們從一開始就認識到項目執(zhí)行周期的長期性和任務(wù)的艱巨性，我們參考企業(yè)項目管理流程，與參與項目實踐的同學(xué)進行了一系列的項目管理制度約定。

1.組建項目團隊，任命項目經(jīng)理，召開正式的項目啟動會。項目成功后，邀請多位專業(yè)老師和參賽隊員召開項目啟動會，讓同學(xué)們認真對待項目執(zhí)行過程，并做好充分的長期奮斗的心理準備。

2.嚴格考勤制度。為相對有效地約束項目組成員，以項目目標為核心，齊心協(xié)力，共同推進項目，要求所有成員通過指紋考勤機進行考勤記錄。通常參加比賽的主力軍是大四同學(xué)，從大三結(jié)束的暑假開始，每天至少保障6個小時的坐班項目時間，每周休息一天。實踐證明，越是要求嚴格、規(guī)范，絕大部分同學(xué)越是能夠堅持，甚至經(jīng)常為了項目技術(shù)問題或文檔自愿晚上或周末加班。

3.每周例會制：每周六晚19：00-21：00，項目指導(dǎo)老師與項目組全體成員召開項目周例會。由項目經(jīng)理總結(jié)本周進展和遺留問題，介紹下周分工和時間任務(wù)安排，組員補充并提議。周會的召開使項目組成員隨時能夠統(tǒng)一項目目標，明確需要努力的方向。

4.每月月會制：項目組每月舉行一次月會，通常參賽項目周期4個月，會召開至少3次月會。每次邀請至少一位項目組以外的專業(yè)老師（不包含參賽項目指導(dǎo)老師）對項目階段性成果進行分析與評審，以便項目組更好地掌控項目的方向和進度。

5.每月活動制：每月月會后組織一次聚餐、打球、唱歌等集體活動，一方面階段性調(diào)節(jié)緊張的工作氛圍，另一方面增加團隊成員溝通和了解，消解項目執(zhí)行過程中的歧義和誤解。每次月會后，項目執(zhí)行可能困難重重，使得項目組成員越發(fā)團結(jié)和堅定地向著一致的項目目標繼續(xù)前進。

（六）項目成果總結(jié)

項目結(jié)題或比賽結(jié)束后，我們通常建議成功申請校內(nèi)外項目或參加國家級、省級GIS專業(yè)競賽的同學(xué)整理項目文檔，提煉技術(shù)方案，并以此為基礎(chǔ)撰寫并發(fā)表學(xué)術(shù)論文或作為畢業(yè)設(shè)計選題進行進一步深化。盡管論文學(xué)術(shù)理論深度可能不夠，但為本科生未來深造進行了學(xué)術(shù)道路探索，亦不失為項目驅(qū)動的GIS實踐教學(xué)的成果的學(xué)術(shù)價值的體現(xiàn)。2013年指導(dǎo)1名學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文，指導(dǎo)學(xué)生在中國地理學(xué)會（華中地區(qū)）獲得年會論文二等獎1名，三等獎2名。

我校GIS專業(yè)在ESRI主辦的全國2011年中國大學(xué)生GIS軟件開發(fā)競賽獲得三等獎1項（2008級4名本科生組隊），在201

2年全國大學(xué)生GIS應(yīng)用技能大賽中獲得二等獎1項，在中國測繪學(xué)會主辦的2012年度全國高校GIS技能大賽中獲得二等獎1項，三等獎1項，2013年全國高校GIS技能大賽中獲得最佳用戶體驗獎1項，高級開發(fā)組三等獎1項，高級開發(fā)組優(yōu)秀獎1項，2014年指導(dǎo)學(xué)生獲得團中央小平科技創(chuàng)新獎，2015年第十四屆挑戰(zhàn)杯團隊獲得江西省特等獎，全國三等獎。學(xué)生團隊屢獲殊榮從一定程度上反映了項目驅(qū)動的GIS專業(yè)實踐教學(xué)的成效，也提升了我校學(xué)生的就業(yè)成功率和滿意度，逐步在形成良性傳承。

2009級和2010級各有一名同學(xué)報考某985高校研究生復(fù)試時，正是由于其具備優(yōu)良的學(xué)業(yè)基礎(chǔ)，又參加了全國GIS專業(yè)比賽并獲得獎項，而且還發(fā)表了一篇學(xué)術(shù)論文，在差額復(fù)試中脫穎而出贏得評委的一致肯定。

五、結(jié)束語

教無定法，有教無類。文章根據(jù)作者近幾年的教學(xué)經(jīng)歷，從課程項目實踐、課后互動、校內(nèi)項目申請、參賽項目實踐、項目總結(jié)等角度對項目驅(qū)動的GIS實踐教學(xué)的重要性及其探索過程做了剖析。其中所談到的方式方法尚不夠系統(tǒng)化，規(guī)范化，諸多細節(jié)還有待進一步改進，還需要實踐進一步檢驗和讀者的批評指正。

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*通訊作者：方朝陽（1971-），男，江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，教授。

作者簡介：羅津（1979-），男，江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，副教授。

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）09-0035-03