本站原创一、GIS大赛简况
学科竞赛是在紧密结合课堂教学或新技术应用的基础上,以竞赛的方法培养学生综合能力,引导学生通过完成竞赛任务来发现问题、解决问题,增强学习兴趣及研究的主动性,培养团队协作意识和创新精神的系列化活动.近年来,由中国地理信息产业协会及国内外著名GIS软件公司发起,面向高等院校和科研机构在校大学生（包括专科、本科学生及硕士、博士研究生）的GIS开发大赛,是在校大学生课外活动中一项具有极强示范性与引导性的竞赛活动,越来越受到各相关院校、广大任课教师的重视以及学生的普遍欢迎,参赛人数逐年增多,影响范围不断扩大,已成为全国测绘地理类专业院校中影响最大的赛事之一.
1.GIS大赛分类
目前,比较成功的GIS赛事主要有由ESRI中国（北京）有限公司发起的“ESRI杯中国大学生GIS软件开发大赛”、武汉中地数码有限公司发起的“全国高校GIS技能大赛”、北京超图软件股份有限公司发起的“Supermap杯全国高校GIS大赛”和中国地理信息产业协会发起的“全国大学生GIS技能大赛”（见表1）.
2.GIS大赛内容
四个GIS大赛每届都有一个主题和创意,参赛人数逐年增多,形式和内容不断丰富,面向不同学习阶段学生的知识结构设置不同比赛分组.不同的组织方设置的大赛内容不尽相同,具体差别如表2.
总体而言,大学生GIS开发赛的内容按难易程度,分成制图组、空间分析组及软件开发组3个层次.制图组的参赛题目可以是二维地图,也可以是三维场景,数据自备,要求地图美观专业、显示流畅、数据分层合理规范,不存在拓扑错误.空间分析的题目可参考赛会的备选题目,也可自行选定,但要求学生必须利用指定参赛GIS软件平台的指定框架,不通过任何编程即完成许多与空间分析相关的工作,对学生的综合能力和分析能力要求较高.软件开发组则题目不限,充分发挥参赛者的想象力,依据大赛提供的开发平台,通过二次开发,最终提供可演示并能运行的软件应用程序以及相关的设计、说明文档和开发的源代码,旨在让学生结合相关行业应用,综合运用所学的专业基础知识,通过对所涉及相关行业领域知识的学习及补充,设计开发一个GIS行业应用系统,难度大且对学生各方面能力要求高.整个参赛过程从选题、查找资料、方案设计到实际制作、提交设计报告和最终成果,涉及计算机与图形学、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用、GIS控件初步开发、地图学等多门课程内容,是对学生所学多门课程及实验、课程设计、实习等知识的综合考查和运用.
二、GIS实践教学设计与转化
1.从GIS大赛中暴露的实践教学问题
（1）实践教学内容跟不上时代步伐.GIS学科的一个突出特点是内容更新快、技术发展快.这对其实践教学提出的要求也必然是紧跟时代步伐,实践内容要随着信息时代的高速发展而不断更新.然而,现在很多教师在上实验课时仍然使用同一本实验教学指导书、一成不变的实验案例,教授一成不变的实验内容,这显然与GIS的时代要求相违背.因此,必须改变这种传统的实验教学内容,随着时怎么发表展和技术的更新不断更新实践教学内容.
（2）课程设置不够合理.我校参赛选手大多是二、三年级学生,由于专业课程开设滞后,部分学生专业知识缺乏,不少学生不能根据竞赛题意准确、合理地设计方案,缺乏系统性,设计主题不明确、论证不全面.
（3）理论与实践联系不紧密.地理信息系统专业教学主要包括课堂理论讲授和实践操作两大部分.理论讲授的时候一般是通过图表、公式、文字的方式,很难将其在实际中的应用形象地表达出来；实践时同样如此,由于成熟的商业化软件均有简单的交互界面和完善的封装功能,绝大部分操作通过菜单完成,在实践过程中学生很难联想到软件底台所运用到的理论知识,大部分只是熟记操作步骤,就软件学软件,造成理论学习与软件应用实践之间的脱节.
（4）学生被动实践.在实践教学上,由于受现有教学资源和条件的限制,教学必需的基本实践很难实现,学生的一些创意更加难以实现.在多数情况下,学生只是被动地接受教师安排的简单验证性实验,只能被动地根据实践基地的生产进度和要求进行阶段性实践（往往只是简单的重复性劳动）,这种学习过程缺乏主动性,达不到预期的学习效果.
综上所述,如何针对大学生GIS开发竞赛的特点、性质,结合实验课、课程设计、实习以及毕业设计（论文）等实践教学的内容,加强GIS开发设计实践教学,克服上述不足,提高大学生GIS开发设计基本功成为GIS专业实践教学改革的主要着眼点之一.
2.课程体系改革设计
以上所列的问题普遍存在,这就要求GIS实践教学必须转变思路,紧密结合人才培养目标,从学生和GIS专业特点精密结合的角度进行思考,才能切实实现GIS理论教学与实践教学的有机结合,通过实践增强学生对GIS抽象理论的直观理解,提升基本技能,增强学习兴趣.为此,本学院对地理信息系统专业实践课程体系、教学内容与教学模式进行改革与探索.
针对GIS大赛的内容和形式以及创新人才培养的需要,制定了地理信息系统专业新的培养计划,确定了专业培养目标和创新人才培养方案.在教学内容上强调理论和实践并重,加强设计性实验环节.为了满足学生参加全国大学生GIS大赛的需要,将相应课程提前,在大三结束之前学完重点专业基础理论课和技术课.因此,在制定地理信息系统专业新的教学计划时,压缩课内学时数,减少必修课数量,增加选修课和公共选修课,以减轻学生负担,让学生有更多的时间参与实践和扩展知识面.同时,为了适应现代社会和科学技术发展的需要、适应创新人才培养的需要,在教学内容和课程设置方面做到厚基础、宽口径、重实践.改变知识面的狭窄局面,将知识量的增加转变为知识结构的优化,加强综合性、设计性实践环节的教学和训练,改变以往课程数量多而全的特点,加强重要课程,让学生学懂学透,优化课程进程顺序,让课程之间衔接达到最优.为使教学内容和课程设置多样化、个性化,满足不同学生的不同需要,促使其兴趣爱好、专业特长得到充分发挥,将技术类课程按深度不同、容量不同、特点不同分为两个层次.
第一个层次是地理信息基础类课程,目的是使学生掌握地理信息技术最基本的原理和技术,打好基础.如“测量学”、“遥感概论”、“地理信息系统概论”等课程.在这个层次中,除了理论教学外,还安排验证性实验,目的是让学生通过实际动手,掌握一般的实验方法和技巧,巩固已学到的理论知识.
第二个层次,为了提升学生的综合能力和创新能力,加强课程设计环节,开设了“专题地图设计”、“GIS设计及应用”、“资源与环境遥感”等课程.
另外将各种地理信息软件穿插于各门相关课程中,如ArcGIS、MapGIS、ENIV、SPSS等软件.在这一层次中,目的是培养学生综合已学知识的能力,充分调动主观能动性,培养和发挥创新精神和个性特长以及协作能力.这部分的实验主要是非验证性实验,可让学生自主设计和开展实验,从而极大地激发创新,对培养他们的实际动手能力和创新精神是非常有利的.将GIS大赛的赛前培训常规化、制度化和课程化,可以适时选拔优秀学生参加全国以及各种形式的GIS大赛,为创新人才的不断涌出创造条件.
为了保障专业实践教学环节和地理信息系统专业实验课程的实施,学校投入大量经费,设立了地理信息系统实验室、地图制图实验室、遥感实验室和软件开发开放实验室.实验室可以面向本科生和研究生开设多门地理信息系统专业实验课、创新实验、课程设计和毕业设计等,还可以承担学生的课外GIS大赛辅导和各类GIS大赛赛前培训任务.将实践教学方式分为校内实验教学、校内专业实习、校企实习基地、校企共建实验室、大学生科技创新、全国GIS校园大赛和GIS职业资格认证,它们之间紧密结合为学生提供实践学习机会.
GIS技能大赛为激发高校学生对GIS技术的学习热情、推广GIS技术的普及、推动GIS技术的应用、促进GIS相关专业教学改革、提高实验教学质量和人才培养质量、提升毕业生就业实力、输送更多具有创新思维与实践动手能力的GIS优秀人才、推进地理信息产业的发展,具有重要而深远的意义.
基金来源：山东省教育厅教改项目资助,鲁东大学教学改革项目资助（21103）,山东省高等学校科技计划项目（J11LE12）,山东省优秀中青年科学家科研奖励基金（BS2011NY005）
作者单位：鲁东大学地理与规划学院（264025）