聶運(yùn)菊， 程朋根， 夏元平， 林淇昕， 鄭 坤

(東華理工大學(xué) 測(cè)繪工程學(xué)院，江西 南昌 330013)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System, GIS)愈發(fā)影響著人類的衣食住行，其強(qiáng)大的空間分析與信息挖掘能力為各行各業(yè)的決策分析提供了有力的支持。據(jù)“中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)”統(tǒng)計(jì)得知，2012年中國(guó)大陸共有158所高校招收GIS專業(yè)本科生，84所機(jī)構(gòu)招收地圖學(xué)與GIS專業(yè)碩士研究生，38個(gè)機(jī)構(gòu)招收地圖制圖學(xué)與地理信息工程專業(yè)碩士研究生[1]，每年向社會(huì)輸送大批專業(yè)人才。作為一門具有廣泛而深入應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，GIS在國(guó)土資源管理、生態(tài)監(jiān)測(cè)、宏觀決策、災(zāi)害預(yù)警與防災(zāi)減災(zāi)、公共衛(wèi)生、數(shù)字林業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等多方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用[2]。

然而，隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，社會(huì)對(duì)GIS人員的需求已經(jīng)從早期的“GIS軟件操作者”轉(zhuǎn)變成“GIS二次開發(fā)者”，極少部分需求“GIS一次開發(fā)者”。與這種需求背道而馳的是當(dāng)今許多高校的GIS教育依然墨守成規(guī)，裹足不前，培養(yǎng)方案與社會(huì)需求脫節(jié)，從而加劇了應(yīng)屆畢業(yè)生的就業(yè)壓力和GIS行業(yè)的供需沖突。與此同時(shí)，GIS二次開發(fā)大賽卻在各大高校舉辦得如火如荼。學(xué)生參賽興致盎然，討論氣氛熱烈，二次開發(fā)成果頗豐，視角獨(dú)特，題材新穎，作品水準(zhǔn)已大體能滿足就業(yè)需求。二次開發(fā)大賽與高校的GIS教育形成巨大反差，值得我們深思。因此，本文依托GIS開發(fā)大賽就《GIS二次開發(fā)》課程的教學(xué)改革進(jìn)行討論與研究。

1 《GIS二次開發(fā)》課程的特點(diǎn)與改革目標(biāo)

1.1 《GIS二次開發(fā)》課程的特點(diǎn)

GIS二次開發(fā)是在現(xiàn)有的GIS軟件提供的軟件開發(fā)包基礎(chǔ)上進(jìn)行GIS功能的進(jìn)一步研發(fā)，根據(jù)內(nèi)容可分為兩大基本類型：一是應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)，以某一專業(yè)、領(lǐng)域或工作為主要內(nèi)容，包括專題地理信息系統(tǒng)和區(qū)域綜合地理信息系統(tǒng)；二是工具型地理信息系統(tǒng)，也就是 GIS 工具軟件包，如 ARC/INFO 等，具有空間數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、處理、分析和輸出等 GIS 基本功能。因此，《GIS二次開發(fā)》課程的目的主要在于鍛煉學(xué)生對(duì)GIS軟件、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、地學(xué)知識(shí)、數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等前期課程的綜合應(yīng)用。其教學(xué)成果的優(yōu)劣也關(guān)系著學(xué)生二次開發(fā)能力，從而直接影響學(xué)生的就業(yè)情況。該課程主要有以下特點(diǎn)。

(1)理論性?！禛IS二次開發(fā)》課程需要較強(qiáng)的理論知識(shí)，是一門有關(guān)軟件開發(fā)的課，而在軟件開發(fā)過(guò)程中需要開發(fā)者對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)、界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、模型設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能模塊開發(fā)等都有一定的了解和掌握，在開這門課之前，既要給學(xué)生開設(shè)《地理信息系統(tǒng)原理》《空間分析》等專業(yè)課，又要開設(shè)《關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)》《空間數(shù)據(jù)庫(kù)》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》《地理建?！芬约啊冻绦蛟O(shè)計(jì)》等計(jì)算機(jī)相關(guān)的課程，還因?qū)嶋H應(yīng)用領(lǐng)域的不同，涉及農(nóng)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境學(xué)等諸多學(xué)科，這些對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)有了更高的要求。

(2)實(shí)踐性?！禛IS二次開發(fā)》課程需要大量的實(shí)踐。在學(xué)習(xí)對(duì)編程語(yǔ)言時(shí)，學(xué)生只是對(duì)其有大致的了解，并編寫一些與專業(yè)無(wú)關(guān)的簡(jiǎn)單程序。而在《GIS二次開發(fā)》中，則需要編寫專業(yè)相關(guān)的中型、大型程序。同樣，在學(xué)習(xí)《空間分析》等GIS專業(yè)課程中，學(xué)生所練習(xí)的也只是書本上的 “死題”，而在實(shí)踐中，學(xué)生則需面對(duì)更貼近實(shí)際的“活題”。因此，該課程對(duì)學(xué)生的編程能力要求也更高，對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用提出了挑戰(zhàn)，要求學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)是否真正掌握以及靈活應(yīng)用二次開發(fā)的相關(guān)技能。

(3)綜合性。GIS是一門新興的交叉學(xué)科，測(cè)繪學(xué)和地理學(xué)是GIS的理論依托，地圖和遙感影像是GIS的主要數(shù)據(jù)源，計(jì)算機(jī)科學(xué)為GIS建立提供技術(shù)手段。開發(fā)GIS用的基本技術(shù)是信息技術(shù)，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、可視化技術(shù)、空間分析技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及具體應(yīng)用方向如林業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)、環(huán)境、社會(huì)等相關(guān)專業(yè)知識(shí)[3]。

而《GIS二次開發(fā)》是對(duì)學(xué)生所學(xué)理論與技能的綜合和技能與實(shí)際應(yīng)用的綜合。該課程的目的是教會(huì)學(xué)生利用所學(xué)語(yǔ)言編寫GIS程序，解決特殊地理問(wèn)題。例如，開發(fā)一個(gè)河流健康性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，要用測(cè)繪的標(biāo)準(zhǔn)采集整理數(shù)據(jù)，用遙感和圖像處理知識(shí)處理分析遙感影像數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)知識(shí)研究模型求相關(guān)因素權(quán)重，用GIS進(jìn)行整體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理分析后再利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行編程開發(fā)，除此還要了解水文生態(tài)相關(guān)的知識(shí)等。

1.2 《GIS二次開發(fā)》課程的改革目標(biāo)與思路

顯然，《GIS二次開發(fā)》課程是難度較大的一門學(xué)科，要想有所收獲不僅需要學(xué)生自身扎實(shí)的計(jì)算機(jī)學(xué)與地學(xué)基本功，教師科學(xué)有效合理的教學(xué)方法同樣不可或缺。許多高校現(xiàn)行的GIS教學(xué)大綱已經(jīng)多年未變，過(guò)時(shí)的課程設(shè)計(jì)與教學(xué)目標(biāo)被時(shí)代越拋越遠(yuǎn)卻依舊大行其道，致使學(xué)生畢業(yè)后面對(duì)洶涌的新技術(shù)沖擊不知所措。因此，針對(duì)這些問(wèn)題，改革目標(biāo)與思路主要有以下三方面。

(1)學(xué)習(xí)新技術(shù)，接納新視點(diǎn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)理論的加速發(fā)展帶動(dòng)著整個(gè)GIS產(chǎn)業(yè)的變化。GIS學(xué)科的一個(gè)突出特點(diǎn)是內(nèi)容更新快，技術(shù)發(fā)展快[4]，一些教師因?yàn)榉N種原因依然沿用幾乎10年前的老講義，所講授的軟件難以在最新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中完美運(yùn)行。這種明顯與時(shí)代脫節(jié)的教育方法所教育出的學(xué)生也必然是與社會(huì)需求脫節(jié)的。由此，GIS課程需更加貼近最新的時(shí)事熱點(diǎn)與理論，同時(shí)在教學(xué)中加大新技術(shù)、新概念的引用。

(2)轉(zhuǎn)變模式，“真實(shí)實(shí)踐”。以往的《GIS二次開發(fā)》課程，基本沿用教師選題，學(xué)生統(tǒng)一模仿的模式。這就造成學(xué)生間缺乏競(jìng)爭(zhēng)，學(xué)生缺乏興趣，思維難以發(fā)散等缺點(diǎn)，也不可避免產(chǎn)生代碼相互抄襲，作品同質(zhì)化嚴(yán)重等弊端。這種“虛假實(shí)踐”只是學(xué)生記憶代碼、輸入代碼、拷貝代碼的機(jī)械過(guò)程，無(wú)助于編程思維與地理思維的形成。因此，教師可以設(shè)置開放性選題，調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，開拓視野，讓學(xué)生在“真實(shí)實(shí)踐”中得到提高。該課程的教學(xué)由“教師牽引學(xué)生”模式向“教師助推學(xué)生”模式轉(zhuǎn)變。

(3)促進(jìn)專業(yè)理解，為就業(yè)市場(chǎng)提供人才。伴隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì) GIS 專業(yè)人才需求越來(lái)越高，大多數(shù)用人單位要求應(yīng)聘人員熟悉 COM 技術(shù)以及有二次開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。以參賽任務(wù)型主導(dǎo)的課程教學(xué)和考試模式可明顯提高 GIS 專業(yè)畢業(yè)生的二次開發(fā)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，使學(xué)生進(jìn)入 GIS 企業(yè)后能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)快速融入企業(yè)，是培養(yǎng)學(xué)生滿足產(chǎn)業(yè)型社會(huì)發(fā)展需求的重要保障。

1.3 GIS開發(fā)競(jìng)賽的特點(diǎn)及分析

隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的蒸蒸日上，各大GIS軟件廠商也紛紛舉辦了基于其自身產(chǎn)品的GIS大賽。這些大賽都得到了中國(guó)地理學(xué)會(huì)、中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)、國(guó)家地理信息系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心、中國(guó)測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等相關(guān)機(jī)構(gòu)組織的大力支持。參與人數(shù)連創(chuàng)新高，也越發(fā)受到社會(huì)的關(guān)注并得到就業(yè)市場(chǎng)的認(rèn)可。

較有影響力的GIS大賽有中國(guó)地理學(xué)會(huì)與北京超圖軟件股份有限公司聯(lián)合舉辦的“SuperMap杯全國(guó)高校GIS大賽”[5]；有ESRI中國(guó)(北京)有限公司發(fā)起的“ESRI杯中國(guó)大學(xué)生GIS軟件開發(fā)大賽”[6]；有中國(guó)測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)、工業(yè)和信息化部人才交流中心、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、國(guó)家地理信息系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心共同主辦的全國(guó)高校GIS技能大賽[7]；有國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心、中國(guó)測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)、中國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)共同主辦的“天地圖”應(yīng)用開發(fā)大賽[8]等。

以上GIS大賽幾乎涵蓋了國(guó)內(nèi)主要的地理信息軟件提供商所提供的GIS軟件，大賽題材設(shè)置寬泛，技術(shù)使用上也不做太大限制，但無(wú)不要求學(xué)生對(duì)GIS軟件的熟練掌握及對(duì)空間分析理論的靈活應(yīng)用。

分析獲獎(jiǎng)作品可以看出，其題材涉及諸多領(lǐng)域，使用的技術(shù)手段與實(shí)現(xiàn)方法也各不相同，但大都契合熱門話題與最新技術(shù)。許多新技術(shù)與新課題已經(jīng)超出了書本的范圍。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐，了解并使用新方法新技術(shù)，也有利于學(xué)生查閱文獻(xiàn)、交流總結(jié)、分析建模等能力的增強(qiáng)。

同時(shí)，由于GIS大賽皆由國(guó)內(nèi)主要地理信息軟件提供商贊助參與，因此參與其中也有利于學(xué)生對(duì)職業(yè)生涯做出提前規(guī)劃。以ESRI杯開發(fā)競(jìng)賽為例，作為全球最大的GIS技術(shù)提供商ESRI舉辦的大賽，備受業(yè)內(nèi)商業(yè)企業(yè)關(guān)注。該項(xiàng)競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)證書無(wú)疑將成為學(xué)生就業(yè)的“通行證”，使其擁有更多更好的就業(yè)機(jī)會(huì)[9]。但在各種開發(fā)比賽的過(guò)程中，學(xué)生二次開發(fā)能力不強(qiáng)，創(chuàng)新應(yīng)用水平不高等缺點(diǎn)暴露無(wú)遺。因此，進(jìn)行《GIS二次開發(fā)》課程改革是非常有必要的。

2 依托開發(fā)競(jìng)賽的《GIS二次開發(fā)》課程教學(xué)改革

2.1 及早開始GIS軟件的應(yīng)用學(xué)習(xí)

大一學(xué)生缺乏軟硬件資源(學(xué)校機(jī)房只有在上課時(shí)才允許使用，又不允許自帶電腦)，不能及時(shí)調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)及參賽積極性，他們會(huì)逐漸降低學(xué)習(xí)的緊迫感，學(xué)習(xí)的態(tài)度也會(huì)越來(lái)越不端正，由此形成惡性循環(huán)。雖然學(xué)習(xí)GIS應(yīng)用軟件的使用不同于學(xué)習(xí)《GIS二次開發(fā)》，無(wú)需繁雜的編程語(yǔ)言做鋪墊，但其對(duì)學(xué)生理解空間分析能力好處諸多。同時(shí)可使學(xué)生緊跟課程進(jìn)度，增強(qiáng)了初始階段操作GIS相關(guān)應(yīng)用的能力，給予學(xué)生充足時(shí)間學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容；如果學(xué)生學(xué)習(xí)初期就能有所收獲，這也有助于調(diào)動(dòng)他們積極性；同時(shí)，及早地了解學(xué)習(xí)GIS課程，也可使學(xué)生跟上GIS內(nèi)容更新和技術(shù)發(fā)展的進(jìn)度。在ESRI開發(fā)競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)作品中，有一部分作品并不涉及復(fù)雜的二次開發(fā)，而是在GIS軟件的應(yīng)用上下足功夫，也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。因此，在大一學(xué)年學(xué)完基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)知識(shí)后，便可開設(shè)ArcGIS軟件的學(xué)習(xí)課程，從投影變換、緩沖區(qū)分析、矢量柵格轉(zhuǎn)換等基本功能學(xué)起，為日后進(jìn)行二次開發(fā)做鋪墊，也可鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)地學(xué)知識(shí)。這樣一來(lái)，學(xué)生便有更多的機(jī)會(huì)參加GIS競(jìng)賽，提升自我。

2.2 組織學(xué)生參加GIS競(jìng)賽，提高學(xué)生的主動(dòng)性

被動(dòng)式教育使學(xué)生漸漸懶于動(dòng)腦疏于思考，總想著應(yīng)付考試，看到編程便產(chǎn)生恐懼心理，這些都影響著課程的教學(xué)效果。在教學(xué)過(guò)程中要體現(xiàn)課程的重要性，多用視頻展示介紹GIS二次開發(fā)的應(yīng)用，并舉有趣的符合學(xué)生生活特點(diǎn)的實(shí)例[10]，以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。興趣是最好的老師，產(chǎn)生了興趣就會(huì)更加有效地學(xué)習(xí)GIS，為GIS 的發(fā)展作出貢獻(xiàn)，這樣不僅能增加 GIS 的人氣，還能推動(dòng) GIS的發(fā)展，間接地便利了人們的生活與工作，從而為人類作貢獻(xiàn)[11]。

利用“以賽代學(xué)”的方法提高學(xué)生學(xué)習(xí)GIS軟件的效率，激發(fā)學(xué)生興致與斗志，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，從“望洋興嘆”到“敢想敢干”。在大二年級(jí)學(xué)習(xí)高級(jí)編程語(yǔ)言(如c#，java等面向?qū)ο笳Z(yǔ)言)的同時(shí)，便可組織學(xué)生組隊(duì)參賽。而組織大三年級(jí)學(xué)生參賽時(shí)，一方面擁有了前一次經(jīng)驗(yàn)，對(duì)大賽流程輕車熟路，同時(shí)相比大二年級(jí)學(xué)生在技術(shù)與思維方面又上了一個(gè)新的臺(tái)階，可以使作品質(zhì)量更優(yōu)秀，獲獎(jiǎng)概率更大。這種方法能充分調(diào)動(dòng)不同年級(jí)的GIS專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)擴(kuò)大學(xué)科專業(yè)綜合影響力，從而有效提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力[12]。

2.3 提升學(xué)生參賽水平

國(guó)內(nèi)一些知名GIS公司和相關(guān)的協(xié)會(huì)、部門聯(lián)合舉辦的GIS開發(fā)大賽，主要面向在校學(xué)生，比賽門檻較低、獲獎(jiǎng)機(jī)會(huì)大，容易激發(fā)學(xué)生參與的興趣[13]?？梢匝?qǐng)舉辦賽事的單位舉行關(guān)于比賽的宣講會(huì)，讓學(xué)生了解比賽內(nèi)容，了解自己能力水平的欠缺之處，有針對(duì)性地加強(qiáng)學(xué)習(xí)。二次開發(fā)組比賽一般題目不限，使用舉辦方提供的軟件平臺(tái)，結(jié)合相關(guān)行業(yè)應(yīng)用，設(shè)計(jì)開發(fā)一個(gè)GIS行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，最終提供可演示并能運(yùn)行的軟件應(yīng)用程序以及相關(guān)的設(shè)計(jì)、說(shuō)明文檔和開發(fā)的源代碼[1]。針對(duì)這一過(guò)程，我們實(shí)施本科生導(dǎo)師制教學(xué)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，范圍縮小，老師責(zé)任心加大，學(xué)生目標(biāo)性強(qiáng)，督促教師尤其是青年教師提高實(shí)踐能力、科研水平。

同時(shí)，組織大賽參賽隊(duì)伍定期交流，分享GIS知識(shí)、對(duì)競(jìng)賽的了解以及各自的競(jìng)賽進(jìn)度。這樣可以開拓學(xué)生的視野，維持學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，相互激勵(lì)，又可取長(zhǎng)補(bǔ)短。

2.4 提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)

應(yīng)試教育下的學(xué)生自身動(dòng)手能力不強(qiáng)，理論多于實(shí)踐，這是本科教育中存在的一大弊端，而《GIS二次開發(fā)》課程以上機(jī)實(shí)踐為主，所以要加強(qiáng)課程的實(shí)踐性，增加實(shí)踐課學(xué)時(shí)以提高學(xué)生實(shí)踐能力，注意啟發(fā)，使學(xué)生積極思考，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。通過(guò)以“學(xué)生為本，應(yīng)用為先”的“學(xué)中做，做中學(xué)”培養(yǎng)模式，較好激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣，促使學(xué)生掌握專業(yè)技能，增強(qiáng)就業(yè)實(shí)力[14]。

同時(shí)，GIS是橫跨多個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科，可以與地質(zhì)、礦產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、城市規(guī)劃、區(qū)域經(jīng)濟(jì)等專業(yè)聯(lián)合。組織學(xué)生與跨學(xué)院、跨專業(yè)的同學(xué)進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)，這樣不僅可以提高學(xué)生的開發(fā)能力，也增強(qiáng)了自身的溝通交流能力，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)與創(chuàng)新能力，從低年級(jí)開始培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力，借助大學(xué)GIS實(shí)驗(yàn)課程構(gòu)建專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，還可選擇其中的優(yōu)秀作品直接參加競(jìng)賽，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生興趣。

2.5 改變傳統(tǒng)的考核方式

傳統(tǒng)的試卷考試明顯不適用于該課程的考核。為了達(dá)到面向 GIS 應(yīng)用教學(xué)的目的，需要將學(xué)習(xí)過(guò)程的考查與最終考試相結(jié)合。一般來(lái)說(shuō)，僅僅依靠課堂上的教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這就需要在課程結(jié)束之后安排專門的一段時(shí)間進(jìn)行課程實(shí)踐或?qū)嵙?xí)以鞏固學(xué)習(xí)。一味的以理論為主體會(huì)使學(xué)生本就不高的積極性持續(xù)降低，通過(guò)理論和實(shí)踐鍛煉，進(jìn)行一系列實(shí)施步驟(圖1)，加深對(duì)課程的學(xué)習(xí)和理解，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)編程的掌握。將課時(shí)設(shè)置為80%上機(jī)+20%純理論講授，多增加上機(jī)實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)踐中漸漸領(lǐng)悟理論知識(shí)，同時(shí)針對(duì)實(shí)踐中遇到問(wèn)題進(jìn)行講解比純理論講授更加生動(dòng)、更有吸引力，而且實(shí)踐的成功帶來(lái)的成就感會(huì)更大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。上機(jī)任務(wù)主要是根據(jù)每節(jié)課的理論講授內(nèi)容，布置相應(yīng)的內(nèi)容讓學(xué)生上機(jī)編碼實(shí)踐，同時(shí)由于學(xué)生個(gè)體差異，在布置任務(wù)時(shí)應(yīng)該“粗細(xì)結(jié)合”，既要有比較詳細(xì)具體的實(shí)踐內(nèi)容，也要有相對(duì)籠統(tǒng)概括的實(shí)踐內(nèi)容。這樣既能保證學(xué)生完成必要的、規(guī)定的作業(yè)任務(wù)，又為學(xué)有余力的同學(xué)提供了進(jìn)一步探索的空間，不限制他們自由探索的方向。通過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐，逐漸發(fā)現(xiàn)學(xué)生們?cè)谕瓿杀容^“籠統(tǒng)概括”性的任務(wù)時(shí)，總有一些學(xué)生的作業(yè)能夠讓人眼前一亮，超出了老師們的預(yù)期。

圖1 課程改革流程圖

在理論方面采取課堂理論講授，邀請(qǐng)公司相關(guān)開發(fā)人員舉辦講座等。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自己查找文獻(xiàn)資料，總結(jié)歸納，提取需要的信息，整理文檔，以及使用軟件中自帶的幫助文檔解決遇到的問(wèn)題。根據(jù)組員個(gè)人能力進(jìn)行分工，使其組內(nèi)和諧，從而達(dá)到培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

在實(shí)踐方面，以參賽形式將學(xué)生分為四人一組，以此為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)。在前期試驗(yàn)過(guò)程中，互相答疑，積極討論案例中的不足及自己的改進(jìn)想法，總結(jié)分享給全體同學(xué)；中期以完整比賽作品為主體，還原競(jìng)賽各階段的任務(wù)，詳細(xì)講述每一過(guò)程中的工作，需掌握的知識(shí)以及方法等，整套流程下來(lái)，讓學(xué)生模仿完成，形成作品，進(jìn)行答辯，然后組間互評(píng)以及教師點(diǎn)評(píng)；最后，讓學(xué)生組內(nèi)討論，結(jié)合當(dāng)下行業(yè)應(yīng)用熱點(diǎn)，以參賽為目標(biāo)進(jìn)行自主選題自主開發(fā)，定期組織匯報(bào)進(jìn)度和答疑，爭(zhēng)取讓每組都有自己的作品成果。

《GIS二次開發(fā)》課程，歸根結(jié)底學(xué)習(xí)的是GIS技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，因此不應(yīng)是單純對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)或者GIS技術(shù)的考核。其成果檢驗(yàn)應(yīng)該基于《GIS二次開發(fā)》成果的運(yùn)行效率、空間應(yīng)用程度、交互界面的友善程度等方面綜合考慮，而非現(xiàn)今諸多高校采取的以紙質(zhì)試卷考察編程細(xì)節(jié)的形式。這種舍本求末的考核方法不光無(wú)助于考察學(xué)生真實(shí)的GIS二次開發(fā)水平，也大大影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與創(chuàng)作積極性。因此，考試成績(jī)可參考GIS大賽所獲得的成果，根據(jù)獲獎(jiǎng)名次對(duì)相應(yīng)學(xué)生進(jìn)行加分處理，亦可直接以參加GIS大賽作為考試形式。

3 依托開發(fā)競(jìng)賽的《GIS二次開發(fā)》課程教學(xué)改革存在的優(yōu)勢(shì)與風(fēng)險(xiǎn)

3.1 依托開發(fā)競(jìng)賽的《GIS二次開發(fā)》課程改革內(nèi)在優(yōu)勢(shì)

(1)探索了實(shí)踐技能的培養(yǎng)模式。科學(xué)合理地設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，采取多樣化的教學(xué)方式，鼓勵(lì)參加 GIS 開發(fā)比賽，以及強(qiáng)調(diào)自主思考、動(dòng)手實(shí)踐等培養(yǎng)模式，能為實(shí)踐技能培養(yǎng)類課程的教學(xué)質(zhì)量和考核體系優(yōu)化做出有益的探索。

(2)有益于講授課程的教學(xué)效果。情景式教學(xué)也能督促教師加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)，從而有效提升任課教師的專業(yè)素質(zhì)和教學(xué)水平，對(duì)于教學(xué)雙方無(wú)疑是一個(gè)雙贏的選擇。學(xué)生在自主思考中迸發(fā)出的思想火花也可以啟發(fā)任課教師或指導(dǎo)教師，從而為教師從事科研項(xiàng)目提供別樣的思路或?yàn)榭茖W(xué)問(wèn)題的解決獨(dú)辟蹊徑。

(3)提高了畢業(yè)論文的質(zhì)量?！禛IS 二次開發(fā)》課程設(shè)置在大學(xué)三年級(jí)，而四年級(jí)就要面臨畢業(yè)論文，可以利用學(xué)生本科階段最后一次完整實(shí)踐 GIS 應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)的機(jī)會(huì)，積極引導(dǎo)學(xué)生在本課程的參賽題目基礎(chǔ)上擴(kuò)展延伸為畢業(yè)論文的內(nèi)容。

(4)增加了畢業(yè)生從事研發(fā)崗位的比率。通過(guò)學(xué)生參與 GIS 項(xiàng)目開發(fā)與管理，使學(xué)生對(duì) GIS 工程項(xiàng)目建設(shè)有一個(gè)相對(duì)真實(shí)的體驗(yàn), 從而提升其專業(yè)技能、協(xié)作精神、溝通能力和綜合素質(zhì)，滿足就業(yè)市場(chǎng)對(duì) GIS 畢業(yè)生的高層次研發(fā)人才的需求。

(5)提升了 GIS 學(xué)科的業(yè)內(nèi)知名度。一些知名的 GIS 軟件公司，如 ESRI(ArcGIS)、超圖軟件(SuperMap)、中地?cái)?shù)碼(MapGIS)等公司都在舉辦 GIS 二次開發(fā)大賽，已經(jīng)引起地理信息業(yè)界的廣泛關(guān)注，學(xué)校學(xué)生在這些大賽中多次獲獎(jiǎng)，將為學(xué)科品牌的樹立增添一筆無(wú)形資產(chǎn)。

3.2 依托開發(fā)競(jìng)賽的《GIS二次開發(fā)》課程改革存在的風(fēng)險(xiǎn)

(1)由于參賽項(xiàng)目完成度不夠?qū)е碌某煽?jī)不合格。其一，任課老師需要在征得全體學(xué)生同意的前提下進(jìn)行相關(guān)課程及考試改革。在課程伊始，任課老師就需要明晰相關(guān)考試的章程與具體內(nèi)容，使學(xué)生在充分了解課程考查目標(biāo)的前提下進(jìn)行本門學(xué)科的學(xué)習(xí)。車爾尼雷夫斯基曾說(shuō)過(guò)：沒(méi)有目標(biāo)，哪來(lái)的勁頭？學(xué)生在明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)后，就會(huì)更加努力地提高實(shí)踐動(dòng)手能力；其二，目前大多數(shù)的學(xué)生都有編程能力尤其是組件式編程技術(shù)較弱的現(xiàn)象，基于此，任課老師在課堂中加強(qiáng)理論指導(dǎo)的同時(shí)，不能忽視對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)。建議老師引導(dǎo)學(xué)生利用課余或者寒暑假時(shí)間進(jìn)行相關(guān)開發(fā)技能的訓(xùn)練，以提高學(xué)生的編程水平。

(2)小組內(nèi)存在個(gè)別學(xué)生不勞而獲的現(xiàn)象。雖然大部分同學(xué)都會(huì)積極地完成自己的任務(wù)并較好地展示出來(lái)，但是不免有一些同學(xué)在組內(nèi)消極怠工、坐享其成。鑒于此現(xiàn)象，要求任課老師在學(xué)生成果答辯展示時(shí)，對(duì)組內(nèi)成員進(jìn)行項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容的提問(wèn)，以起到明晰組內(nèi)分工以及個(gè)人貢獻(xiàn)的目的，從而可以對(duì)每位同學(xué)公平公正地評(píng)分。

總而言之，需要任課老師及時(shí)地對(duì)癥下藥來(lái)解決問(wèn)題，幫助學(xué)生更快上手，真正提高學(xué)生的《GIS二次開發(fā)》能力與水平。

4 結(jié)語(yǔ)

《GIS二次開發(fā)》課程是GIS專業(yè)的一門核心課程，其理論性、實(shí)踐性和綜合性不言而喻。然而課程設(shè)計(jì)本身的諸多局限卻使學(xué)生在這些方面難以達(dá)到要求，進(jìn)而與許多優(yōu)秀崗位失之交臂。而GIS開發(fā)競(jìng)賽則是考察GIS理論性、實(shí)踐性、綜合性的完美體現(xiàn)。因此，依托開發(fā)競(jìng)賽的《GIS二次開發(fā)》課程教學(xué)改革無(wú)疑是GIS課程改革的一個(gè)重要方向，也為GIS專業(yè)如何提高教學(xué)效率提供了新思路。

以GIS開發(fā)大賽為紐帶，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用形式的需要，對(duì)該課程內(nèi)容形式進(jìn)行改革，提高教學(xué)質(zhì)量，擴(kuò)充學(xué)生知識(shí)面，提升其開發(fā)能力，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，使其更加滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)地理信息人才的能力的要求，同時(shí)通過(guò)參加比賽，在增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)方面得到鍛煉，一舉多得。當(dāng)然，此改革方法執(zhí)行需要任課教師具備相應(yīng)的能力，而且整個(gè)過(guò)程需要課時(shí)較多，對(duì)學(xué)校軟硬件設(shè)施都有較高的要求。對(duì)于教學(xué)模式和改革方案還需進(jìn)一步地研究、實(shí)踐，不斷加強(qiáng)完善。

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