賽課結(jié)合的GIS實(shí)踐教學(xué)模式研究

張 震

賽課結(jié)合的GIS實(shí)踐教學(xué)模式研究

張 震

（安徽理工大學(xué) 測(cè)繪學(xué)院，安徽 淮南 232001）

學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力的有效途徑之一，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。針對(duì)當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)與競(jìng)賽存在的問(wèn)題，按照發(fā)展性、主體性、科學(xué)性、系統(tǒng)性、規(guī)范性等原則，以地理信息科學(xué)專業(yè)為例，從競(jìng)賽體系、培養(yǎng)方案、實(shí)踐時(shí)間、選題方式、教學(xué)中心角色、資源庫(kù)、考核和反饋等方面構(gòu)建賽課結(jié)合的GIS實(shí)踐教學(xué)模式，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革。

GIS實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)模式；賽課結(jié)合；教學(xué)方法

實(shí)踐教學(xué)是將理論課程中涉及的有關(guān)知識(shí)與收集的相關(guān)資料，按照給定的實(shí)踐條件，經(jīng)過(guò)分析與綜合、抽象與具體的邏輯組合，制定合理的技術(shù)路線，完成實(shí)踐任務(wù)，達(dá)到培養(yǎng)和提高學(xué)生的邏輯思維能力以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力的目的。隨著高等教育改革的深入發(fā)展，深化實(shí)踐教學(xué)改革，堅(jiān)持教育教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，著力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的要求越來(lái)越高[1]。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教學(xué)內(nèi)容固定且難以適應(yīng)社會(huì)需求，難以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的興趣和積極性[2-4]。因此，適應(yīng)新時(shí)代的實(shí)踐教學(xué)模式改革迫在眉睫。

學(xué)科技能競(jìng)賽是在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)或研究的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的活動(dòng)[5]。但是目前學(xué)科競(jìng)賽覆蓋面窄，大多數(shù)學(xué)生參與的積極性不高，而且學(xué)科競(jìng)賽與實(shí)踐教學(xué)存在脫離的現(xiàn)象。因此，如何將學(xué)科競(jìng)賽與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，并提高學(xué)生參與的積極性，是教育者應(yīng)該思考的問(wèn)題。本文針對(duì)此問(wèn)題，以地理信息科學(xué)（GIS）專業(yè)為例，在分析當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)與競(jìng)賽存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，構(gòu)建賽課結(jié)合的教學(xué)模式，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力和專業(yè)培養(yǎng)體系不斷完善提出了較好的改革思路。

1 當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)與競(jìng)賽存在的問(wèn)題

高等教育中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、工程訓(xùn)練、課程設(shè)計(jì)等[6]。實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)聯(lián)系緊密，旨在培養(yǎng)學(xué)生獲取感性知識(shí)、掌握專業(yè)技能和實(shí)踐能力[7]。但是在傳統(tǒng)的教學(xué)中存在如下問(wèn)題：

（1）實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊，難以適應(yīng)時(shí)代需求。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，知識(shí)爆炸式增長(zhǎng)，新知識(shí)不斷涌現(xiàn)，科學(xué)技術(shù)不斷更新，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不能一成不變，但往往教師為備課方便一直采用同一個(gè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，顯然與時(shí)代要求相悖。

（2）理論與實(shí)踐脫離，難以有機(jī)結(jié)合。在實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師針對(duì)理論知識(shí)有目的地進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐流程，但是學(xué)生以完成任務(wù)為目的，很難用心體會(huì)理論與實(shí)踐的聯(lián)系。

（3）學(xué)生被動(dòng)實(shí)踐，難以培養(yǎng)創(chuàng)新精神。傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師布置任務(wù)題目，學(xué)生被動(dòng)接受任務(wù)。由于學(xué)生的能力水平不均，在該模式下，教師難以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況布置適合的任務(wù)題目。另外盡管合理的題目可以起到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的效果，但是學(xué)生發(fā)揮空間相對(duì)較小，按部就班進(jìn)行實(shí)踐，局限在教師規(guī)定的內(nèi)容和思路的框架內(nèi)，難以真正達(dá)到鍛煉學(xué)生能力的目的，且難以培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

（4）實(shí)踐教學(xué)時(shí)間集中，難以合理分配。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，實(shí)踐教學(xué)集中在幾周的時(shí)間內(nèi)，一般安排在學(xué)期末。一方面，在集中的時(shí)間內(nèi)，學(xué)生難以完成一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)；另一方面，期末的時(shí)間學(xué)生著急回家，容易產(chǎn)生急躁的心態(tài)。除實(shí)踐教學(xué)時(shí)間外，大學(xué)生課余時(shí)間較多，很多學(xué)生在課余玩游戲、兼職等活動(dòng)，時(shí)間分配不合理，導(dǎo)致學(xué)生大學(xué)期間不能有效地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和掌握專業(yè)技能。

競(jìng)賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣、提高學(xué)生動(dòng)手能力的有效手段[8]。不過(guò)當(dāng)前只有少數(shù)學(xué)生基于興趣、評(píng)獎(jiǎng)評(píng)優(yōu)、保研等不同目的主動(dòng)參加各種競(jìng)賽，但大多數(shù)學(xué)生參與競(jìng)賽的積極性不高。此外，有些競(jìng)賽主要面對(duì)某些方面突出的優(yōu)秀學(xué)生，很多學(xué)生望而卻步。

2 賽課結(jié)合的教學(xué)模式構(gòu)建原則

教學(xué)模式是人們?cè)陂L(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐中不斷總結(jié)、改進(jìn)而逐步形成的各種類型教學(xué)活動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化形式，是在一定教學(xué)思想或理論指導(dǎo)下所開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的方法論體系[9]。賽課結(jié)合的教學(xué)模式構(gòu)建應(yīng)遵循如下原則：

（1）發(fā)展性原則。實(shí)踐教學(xué)的最終目的是為了學(xué)生成長(zhǎng)成才，所設(shè)計(jì)的目標(biāo)必須符合學(xué)生職業(yè)發(fā)展需要，并充分考慮社會(huì)和行業(yè)發(fā)展需求。引入實(shí)踐教學(xué)的競(jìng)賽也是為上述目的或目標(biāo)服務(wù)，以競(jìng)賽為手段，引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展[10]。

（2）主體性原則。實(shí)踐教學(xué)的主體是學(xué)生，以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生將理論與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與、獨(dú)立思考、大膽創(chuàng)新。教師的工作包括營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生向良好的方向發(fā)展。賽課結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式主體還是實(shí)踐，競(jìng)賽只是手段，以賽促教、以賽促學(xué)。

（3）科學(xué)性原則。實(shí)踐教學(xué)的主題、目標(biāo)、條件、程序和評(píng)價(jià)都應(yīng)具有科學(xué)性理論方法作為指導(dǎo)，實(shí)踐培養(yǎng)方案經(jīng)過(guò)專家論證，培養(yǎng)目標(biāo)符合社會(huì)和行業(yè)發(fā)展需求。學(xué)生選題應(yīng)具有科學(xué)性，切忌天馬行空，在培養(yǎng)過(guò)程中注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維。

（4）系統(tǒng)性原則。賽課結(jié)合實(shí)踐教學(xué)不僅僅為競(jìng)賽服務(wù)，應(yīng)綜合考慮社會(huì)和行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，系統(tǒng)性培養(yǎng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握。切忌一切為了競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的思想，競(jìng)賽是為了實(shí)踐教學(xué)服務(wù)，不能為競(jìng)賽破壞實(shí)踐教學(xué)的系統(tǒng)性。同時(shí)競(jìng)賽體系也應(yīng)具有系統(tǒng)性，不僅分層次分類型組織競(jìng)賽，而且能夠系統(tǒng)地考查學(xué)生的綜合能力。

（5）規(guī)范性原則。在實(shí)踐教學(xué)和競(jìng)賽的組織、運(yùn)行、管理應(yīng)保證規(guī)范性和可操作性。實(shí)踐教學(xué)建立嚴(yán)格的制度保障，學(xué)生不能違反在校規(guī)定，嚴(yán)格規(guī)范實(shí)踐過(guò)程、結(jié)果展示與評(píng)價(jià)等。

3 賽課結(jié)合的教學(xué)模式構(gòu)建途徑

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式和競(jìng)賽存在的問(wèn)題，在上述原則的指導(dǎo)下，提出了賽課結(jié)合的教學(xué)模式構(gòu)建途徑，并進(jìn)行了實(shí)踐，取得了良好效果。在實(shí)踐的過(guò)程中，結(jié)合前人經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了以下8點(diǎn)具體途徑：

（1）建立良好的競(jìng)賽體系。以專業(yè)為核心的良好競(jìng)賽體系是賽課結(jié)合教學(xué)模式的基礎(chǔ)[11]。以我校地理信息科學(xué)（GIS）專業(yè)為例，除了校級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)GIS技能大賽外，還有GIS軟件提供商ESRI、超圖、中地?cái)?shù)碼等公司組織的全國(guó)賽事[12]。目前學(xué)校建立了校賽—省賽—國(guó)賽3個(gè)層次的GIS競(jìng)賽體系（見(jiàn)表1），涉及類別有現(xiàn)場(chǎng)操作、地圖制圖、地理設(shè)計(jì)、遙感應(yīng)用、三維建模、GIS開(kāi)發(fā)等不同類別，幾乎涵蓋了GIS專業(yè)所有核心實(shí)踐課程（見(jiàn)表2）。除此之外，鼓勵(lì)學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)青春”“互聯(lián)網(wǎng)+”等大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。

（2）調(diào)整培養(yǎng)方案，分層次進(jìn)行實(shí)踐。學(xué)科競(jìng)賽主要面向二年級(jí)和三年級(jí)學(xué)生，建議二年級(jí)學(xué)生參與地圖制圖等組別的競(jìng)賽，建議三年級(jí)學(xué)生參與現(xiàn)場(chǎng)操作、地理設(shè)計(jì)、遙感應(yīng)用、GIS開(kāi)發(fā)、三維建模等組別的競(jìng)賽。因此相關(guān)課程開(kāi)設(shè)在符合專業(yè)由淺入深地培養(yǎng)邏輯的基礎(chǔ)上，適應(yīng)此競(jìng)賽體系（見(jiàn)表2）。

（3）調(diào)整實(shí)踐教學(xué)時(shí)間。針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)周安排在期末的特點(diǎn)，新模式將部分實(shí)踐教學(xué)安排在學(xué)期初，其教學(xué)考核則放在期末。以GIS軟件綜合實(shí)習(xí)為例，該課程可與多個(gè)組別的競(jìng)賽相結(jié)合，我校則將該課程教學(xué)安排在學(xué)期初(2月底到3月初)，學(xué)生可有近3個(gè)月的時(shí)間完善作品，相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式只有幾周的時(shí)間，時(shí)間較為寬裕。最后可以將校賽成績(jī)列為實(shí)踐教學(xué)考核成績(jī)，增強(qiáng)了學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，并能充分利用課余時(shí)間。

表1 GIS競(jìng)賽體系

表2 專業(yè)實(shí)踐課程

（4）對(duì)允許學(xué)生自由選題。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，在一定范圍內(nèi)允許學(xué)生自由選題，并與指導(dǎo)教師一起探討可行性和實(shí)現(xiàn)思路，并形成設(shè)計(jì)文檔。教師的作用在于引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生大膽選題，敢于創(chuàng)新。不過(guò)，切忌天馬行空的選題，選題的科學(xué)性論證尤為重要。

（5）以學(xué)生為中心，轉(zhuǎn)換教師角色。為適應(yīng)新時(shí)代需求，以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式向以學(xué)生為中心的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，教師主導(dǎo)性逐漸淡化，學(xué)生參與度逐漸上升。在以學(xué)生為中心的教學(xué)過(guò)程中，教師由講授者轉(zhuǎn)向引導(dǎo)者，將所有學(xué)生引入到正確軌道，既保證學(xué)生在實(shí)踐中對(duì)理論知識(shí)得到深化，又培養(yǎng)學(xué)生具備適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)需要的能力和素質(zhì)。

（6）以網(wǎng)絡(luò)資源為核心，建立實(shí)踐教學(xué)資源庫(kù)。教學(xué)資源庫(kù)不僅包括學(xué)生的學(xué)習(xí)資料，而且包括往年的優(yōu)秀案例。在GIS競(jìng)賽體系中，除了現(xiàn)場(chǎng)操作組，基本上都是采用提交作品的方式。每年GIS競(jìng)賽，大量的優(yōu)秀案例可以提供給學(xué)生進(jìn)行參考。ESRI、超圖等公司的獲獎(jiǎng)案例也可以在網(wǎng)上獲取。學(xué)生通過(guò)優(yōu)秀案例可以更好地學(xué)習(xí)學(xué)長(zhǎng)的優(yōu)秀作品，激發(fā)自己的想法，激勵(lì)自己成長(zhǎng)。

（7）創(chuàng)新考核方式。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生完成實(shí)踐任務(wù)后，以課程設(shè)計(jì)報(bào)告或者實(shí)習(xí)報(bào)告結(jié)束實(shí)踐任務(wù)。在賽課結(jié)合的新模式下，增加答辯環(huán)節(jié)。對(duì)沒(méi)有校級(jí)賽事的第一學(xué)期，期末組織小組答辯考核，有校級(jí)賽事的第二學(xué)期，期末考核與校賽競(jìng)賽答辯一起進(jìn)行。

（8）建立競(jìng)賽反饋機(jī)制。學(xué)科競(jìng)賽是檢驗(yàn)培養(yǎng)效果的手段之一，以賽促學(xué)、以賽促教是比賽的核心目的。通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽，結(jié)合本校和其他高校的本科培養(yǎng)方案，總結(jié)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題和不足；建立競(jìng)賽反饋機(jī)制，為調(diào)整培養(yǎng)方案和教學(xué)內(nèi)容提供參考。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐教學(xué)的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，在培養(yǎng)的過(guò)程中如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是教育工作者值得思考的問(wèn)題。青年學(xué)生具有學(xué)習(xí)熱情高、活力強(qiáng)等特點(diǎn)，競(jìng)賽可以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，并為學(xué)生提供展示自己才華的平臺(tái)。在實(shí)踐教學(xué)中，結(jié)合競(jìng)賽，系統(tǒng)地改革教學(xué)模式取得了良好效果，學(xué)生也普遍歡迎該教學(xué)模式。不過(guò)也要清醒地認(rèn)識(shí)到，該教學(xué)模式也存在一定的不足，比如實(shí)踐教學(xué)戰(zhàn)線太長(zhǎng)、部分學(xué)生不太好控制等，這些需要學(xué)校一定的管理政策給予一定的支持，也需要以后進(jìn)一步改革。

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Research on GIS practice teaching model with combination of contests and courses

ZHANG Zhen

(School of Geomatics, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China)

Discipline contest is one of the effective ways to cultivate students’ active practical ability, which can fully mobilize their enthusiasm and improve their innovative practical ability. In view of the problems existing in the current practice teaching and contest, according to the principles of development, subjectivity, scientificity, systematicness and standardization, and by taking the specialty of geographic information science as an example, this paper constructs the GIS (geographic information system) practice teaching model with the combination of contests and courses from the aspects of contest system, training scheme, practice time, topic selection method, role of teaching center, resource bank, assessment and feedback, etc., so as to promote the reform of practice teaching.

GIS practice teaching; teaching model; combination of contests and courses; teaching method

G642

A

1002-4956(2019)10-0028-04

10.16791/j.cnki.sjg.2019.10.007

2019-03-03

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41701087）；安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目（2017jyxm0171）；安徽理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院質(zhì)量工程項(xiàng)目（201806）

張震（1988—），男，安徽太和，博士，副教授，主要從事遙感與GIS研究。E-mail: zhangzhen@aust.edu.cn