應(yīng)用導(dǎo)向的移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)教學(xué)研究

養(yǎng)出具備學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和實(shí)踐等綜合素質(zhì)的復(fù)合型人才是現(xiàn)代信息社會(huì)和地信相關(guān)行業(yè)的迫切需求。本文提出以應(yīng)用技術(shù)為核心著重項(xiàng)目實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容、“以賽促學(xué)”為方法促進(jìn)激勵(lì)式的教學(xué)方法和以項(xiàng)目成果為目標(biāo)完善過(guò)程結(jié)果相結(jié)合的評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課程教學(xué)模式進(jìn)行積極的探索，以期培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用移動(dòng)GIS技術(shù)實(shí)際分析和解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)GIS；應(yīng)用導(dǎo)向；地理信息；教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G4"""""""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.05.077

0"引言

隨著數(shù)字化、信息化時(shí)代的來(lái)臨，移動(dòng)定位、移動(dòng)查詢和移動(dòng)辦公越來(lái)越成為國(guó)民和企業(yè)的迫切需求。地理信息系統(tǒng)（Geography"Information"System，GIS）作為集獲取、存儲(chǔ)、查詢、分析、顯示及管理地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用技術(shù)[1]，與通信移動(dòng)端的結(jié)合是地理信息科學(xué)發(fā)展的新趨勢(shì)[2]。移動(dòng)GIS即是以地理信息數(shù)據(jù)為核心、以全球定位技術(shù)為手段、以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和以通信移動(dòng)端為平臺(tái)的多技術(shù)支持的精簡(jiǎn)GIS軟件系統(tǒng)[3]，它以高效性、便捷性和實(shí)時(shí)性成為繼桌面GIS、云GIS后，近十幾年來(lái)新的技術(shù)熱點(diǎn)。

移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)是地理信息系統(tǒng)與移動(dòng)通信技術(shù)、空間信息技術(shù)相融合的“特色”課程，也是眾多高校地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)發(fā)展的試點(diǎn)課程[45]。區(qū)別于地理信息科學(xué)的其他課程，該課程具有較強(qiáng)的技術(shù)性和應(yīng)用性。一方面，它要求教師能夠掌握最新的行業(yè)動(dòng)態(tài)和技術(shù)方法，將面向行業(yè)應(yīng)用需求的專業(yè)技能教授于學(xué)生，滿足高校和企業(yè)的教學(xué)要求；另一方面，它要求學(xué)生具備不斷創(chuàng)新的學(xué)習(xí)能力，及時(shí)接受發(fā)展的計(jì)算機(jī)和GIS知識(shí)，綜合運(yùn)用與貫通，完成移動(dòng)GIS的組織架構(gòu)和開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。

作為一門學(xué)科交叉性較強(qiáng)和技術(shù)融合度較高的新興專業(yè)，移動(dòng)GIS開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)面臨著社會(huì)和行業(yè)迫切的人才需求，如何培養(yǎng)具備學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和實(shí)踐等綜合素質(zhì)的復(fù)合型人才，是移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)教學(xué)改革和研究的重要方向。本文通過(guò)安徽建筑大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)改革實(shí)踐，以移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課程為研究對(duì)象，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評(píng)價(jià)機(jī)制3個(gè)方面以技術(shù)應(yīng)用能力為導(dǎo)向，對(duì)移動(dòng)GIS課程教學(xué)模式進(jìn)行有益的嘗試和積極的探索。

1"課程現(xiàn)狀與問(wèn)題

地理信息系統(tǒng)專業(yè)自1998年在我國(guó)開(kāi)設(shè)以來(lái)，適應(yīng)于信息技術(shù)的發(fā)展各地高校相關(guān)課程建設(shè)在不斷地發(fā)展和完善，移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)即是其中的新設(shè)課程之一。與基礎(chǔ)性課程不同，移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課程是一門多學(xué)科交叉，知識(shí)體系更新迭代快，實(shí)踐應(yīng)用強(qiáng)的開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)課程，傳統(tǒng)的課堂教授教學(xué)方法往往導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性差，創(chuàng)新思維不足，實(shí)踐能力較弱等問(wèn)題[6]。部分學(xué)者對(duì)此教學(xué)模式嘗試了改良，如多位一體的綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法[7]和項(xiàng)目學(xué)習(xí)的自主協(xié)作式課堂構(gòu)想[8]。但如圖1所示，目前移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)高校課程教學(xué)中仍存在著一些亟待解決的共性問(wèn)題[9]。

1.1"課程知識(shí)有待更新，難以滿足行業(yè)需求

當(dāng)前移動(dòng)GIS課程教學(xué)存在的一個(gè)問(wèn)題是以知識(shí)點(diǎn)為綱驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)，教學(xué)可用教材較少且修訂迭代速度較慢，而市場(chǎng)需求不斷變化，技術(shù)發(fā)展不斷更新，學(xué)生學(xué)習(xí)的課程知識(shí)應(yīng)用面難以滿足市場(chǎng)和企業(yè)的需求。如基于html5技術(shù)的應(yīng)用，行業(yè)普遍已采用跨平臺(tái)的移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)方法[1011]，如不能及時(shí)更新課程知識(shí)體系，傳統(tǒng)的課程傳授難以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

1.2"教學(xué)模式被動(dòng)灌輸，難以發(fā)揮主觀能動(dòng)性

依據(jù)教材灌輸式地被動(dòng)教學(xué)難以激發(fā)學(xué)生的知識(shí)探索欲，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，從而導(dǎo)致學(xué)生缺乏應(yīng)用實(shí)踐的思考能力和創(chuàng)新能力[12]。灌輸式的教學(xué)模式一方面課堂上師生的互動(dòng)性較差，學(xué)生以完成課程任務(wù)為目的，整體學(xué)習(xí)氣氛低沉，學(xué)習(xí)過(guò)程中的注意力易于分散；另一方面單一的傳統(tǒng)教授涉及的知識(shí)面較窄，理論與實(shí)踐融合性較差，不利于學(xué)生知識(shí)的系統(tǒng)化掌握和綜合運(yùn)用。

1.3"評(píng)價(jià)機(jī)制不夠完善，難以提升綜合素質(zhì)

通常的教學(xué)考核以平時(shí)表現(xiàn)結(jié)合考試成績(jī)?yōu)橹?，過(guò)程管理不夠注重，難以全面地反映學(xué)生的綜合應(yīng)用和實(shí)踐能力。同時(shí)以考試為主的評(píng)價(jià)存在突擊現(xiàn)象，學(xué)生沒(méi)有建立系統(tǒng)的知識(shí)體系和主動(dòng)的思考能力，課程結(jié)束后沒(méi)有系統(tǒng)化成果，難以形成知識(shí)積累。

2"建立應(yīng)用導(dǎo)向的移動(dòng)GIS教學(xué)體系

通過(guò)對(duì)移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課程現(xiàn)狀、問(wèn)題分析，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐及其他較成功的教學(xué)案例，本文提出應(yīng)用導(dǎo)向的移動(dòng)GIS教學(xué)模式如圖2所示，包括以應(yīng)用技術(shù)為核心更新教學(xué)內(nèi)容、以“以賽促學(xué)”為方法改進(jìn)教學(xué)模式、以項(xiàng)目成果為目標(biāo)完善評(píng)價(jià)機(jī)制，以期達(dá)到學(xué)生獨(dú)立思考、創(chuàng)新實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、實(shí)際分析和解決問(wèn)題等綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

2.1"以應(yīng)用技術(shù)為核心，著重項(xiàng)目實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容

移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課程在本校開(kāi)設(shè)時(shí)間為大三下學(xué)期，學(xué)生較為迫切的需求是提升解決實(shí)際問(wèn)題的項(xiàng)目實(shí)踐能力以應(yīng)對(duì)畢業(yè)后的市場(chǎng)選擇。筆者以移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，修訂了如圖3所示的教學(xué)內(nèi)容。

在課堂教學(xué)中以應(yīng)用技術(shù)為核心建立教學(xué)知識(shí)體系，基礎(chǔ)部分如移動(dòng)GIS開(kāi)發(fā)入門、移動(dòng)GIS平臺(tái)介紹、移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)理論等內(nèi)容仍以課堂講授為主，以便讓學(xué)生快速了解掌握課程的相關(guān)知識(shí)體系。實(shí)踐部分則以項(xiàng)目為切入點(diǎn)循序漸進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生綜合解決問(wèn)題的能力，分為移動(dòng)GIS基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)、移動(dòng)GIS進(jìn)階開(kāi)發(fā)及移動(dòng)GIS提升開(kāi)發(fā)?；A(chǔ)開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)階段，系統(tǒng)化地學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)組織、可視化、操作與管理等基本軟件架構(gòu)方法；進(jìn)階開(kāi)發(fā)階段在自行學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上讓學(xué)生充分互動(dòng)交流，互補(bǔ)欠缺的知識(shí)點(diǎn)同時(shí)延伸課本上的內(nèi)容問(wèn)題，并佐以文獻(xiàn)輔證解惑；提升開(kāi)發(fā)階段進(jìn)一步實(shí)行分組式學(xué)習(xí)，按照固定人數(shù)由學(xué)生依據(jù)興趣組隊(duì)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)GIS簡(jiǎn)單程序，如軌跡記錄、熱點(diǎn)查詢、實(shí)時(shí)導(dǎo)航等，同時(shí)做好過(guò)程記錄和形成系統(tǒng)化成果作為比賽競(jìng)賽、項(xiàng)目實(shí)踐或科研儲(chǔ)備等研究的基礎(chǔ)積累。課程結(jié)束后充分調(diào)查在讀生的學(xué)習(xí)反饋和畢業(yè)生的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步補(bǔ)充和完善教學(xué)內(nèi)容。

2.2"以“以賽促學(xué)”為方式，促進(jìn)激勵(lì)式的教學(xué)方法

隨著我國(guó)加強(qiáng)人才培養(yǎng)力度和強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐，在政府和企事業(yè)單位的支持下諸多高校組織開(kāi)展了形式多樣、豐富多彩的學(xué)科競(jìng)賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。通過(guò)比賽競(jìng)爭(zhēng)，學(xué)生的主觀能動(dòng)性被調(diào)動(dòng)起來(lái)，不僅可以系統(tǒng)化地訓(xùn)練思考、創(chuàng)新、合作和實(shí)踐能力，還可以獲得物質(zhì)和榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)以及創(chuàng)業(yè)就業(yè)的機(jī)會(huì)?！耙再惔賹W(xué)”方法為豐富高校教學(xué)模式、提升教學(xué)質(zhì)量的提供了一條新途徑。

移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)作為一門多學(xué)科交叉的新技術(shù)，在實(shí)踐上具有廣泛的創(chuàng)新思路和應(yīng)用范圍，為學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)各項(xiàng)比賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供機(jī)遇；而比賽的評(píng)審制和時(shí)效性又督促學(xué)生必須在限定時(shí)間內(nèi)全力完成任務(wù)，對(duì)于學(xué)生綜合能力的應(yīng)用予以充分挑戰(zhàn)，“以賽促學(xué)”是改良移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課程教學(xué)的新思路?！耙再惔賹W(xué)”方法的載體是項(xiàng)目，項(xiàng)目的來(lái)源可以是學(xué)生的自主想法、教師的科研實(shí)踐、企事業(yè)的合作項(xiàng)目或者競(jìng)賽指定的命題，但教師必須予以指導(dǎo)使項(xiàng)目?jī)?nèi)容具備可行性和可操作性。在方式上以分組的形式進(jìn)行參賽，每組4～5名學(xué)生，選一名組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織、聯(lián)系和統(tǒng)籌工作，由教師推薦或自行聯(lián)系找一名指導(dǎo)老師，建立固定的團(tuán)隊(duì)合作模式。在教學(xué)機(jī)制上可以將課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)實(shí)踐部分課程內(nèi)容與學(xué)科競(jìng)賽有機(jī)結(jié)合起來(lái)，完成比賽項(xiàng)目任務(wù)是獲得設(shè)計(jì)或?qū)嵺`課程成績(jī)的基本條件。在評(píng)價(jià)方法上，比賽成績(jī)可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的課程實(shí)踐成績(jī)，對(duì)于優(yōu)秀的作品或成果如獲得省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)予以額外的獎(jiǎng)勵(lì)和加分。

課程建設(shè)可以借助可利用的平臺(tái)資源。如表1所示，安徽建筑大學(xué)已制定了較為完善的比賽競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制通過(guò)學(xué)校專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)、學(xué)院教學(xué)經(jīng)費(fèi)和社會(huì)贊助經(jīng)費(fèi)，學(xué)校和學(xué)院采用多渠道的方法保障了競(jìng)賽所需的各項(xiàng)開(kāi)支，對(duì)于比賽獲獎(jiǎng)的學(xué)生和教師團(tuán)隊(duì)除榮譽(yù)表彰外還給予了豐厚的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生應(yīng)用移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課程形成的項(xiàng)目成果，進(jìn)一步擴(kuò)展延伸，曾多次獲得安徽省大學(xué)生GIS技能大賽、安徽省大學(xué)GIS應(yīng)用技能大賽等省級(jí)以上比賽獎(jiǎng)項(xiàng)及國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。“以賽促學(xué)”的教學(xué)模式不僅提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的實(shí)際應(yīng)用能力更為有效。

2.3"以項(xiàng)目成果為目標(biāo)，完善過(guò)程結(jié)果相結(jié)合的評(píng)價(jià)機(jī)制

課程考核是教師教學(xué)能力和教學(xué)效果的集中體現(xiàn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用知識(shí)能力的全面反映。區(qū)別于通識(shí)教育類課程，移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的實(shí)踐性較強(qiáng)，僅采用理論考試和實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行考核難以科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)際能力和應(yīng)用水平，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)模式，更應(yīng)完善評(píng)價(jià)機(jī)制。

對(duì)于應(yīng)用型課程，項(xiàng)目成果是教學(xué)質(zhì)量的高度濃縮，它既充分展示了學(xué)生學(xué)習(xí)、思考和運(yùn)用知識(shí)的過(guò)程，又可為教師總結(jié)、整理及改良教學(xué)體系提供依據(jù)，以項(xiàng)目成果為目標(biāo)有利于建立更為科學(xué)合理的實(shí)踐類課程評(píng)價(jià)機(jī)制。

以項(xiàng)目成果為目標(biāo)的評(píng)價(jià)機(jī)制不代表完全以比賽競(jìng)賽或科研結(jié)果為全部成績(jī)，而是指學(xué)生必須系統(tǒng)化完成比賽競(jìng)賽或科研實(shí)踐，形成可視化的項(xiàng)目成果。在評(píng)價(jià)方法上可以對(duì)理論考試成績(jī)、項(xiàng)目（比賽）實(shí)踐成績(jī)、教師評(píng)價(jià)成績(jī)和學(xué)生互評(píng)成績(jī)進(jìn)行綜合測(cè)評(píng)，比重為30%、50%、10%、10%。各項(xiàng)評(píng)價(jià)相輔相成，如學(xué)生互評(píng)成績(jī)來(lái)源于學(xué)生分組合作過(guò)程中的溝通、交流和了解，是實(shí)踐過(guò)程的動(dòng)態(tài)映射。在評(píng)價(jià)操作上可以基于Browser/Server架構(gòu)組建自動(dòng)化的考核打分系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生、教師和專家的網(wǎng)上交流、評(píng)分和反饋，建立信息化的教學(xué)平臺(tái)。

3"結(jié)語(yǔ)

移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)作為地理信息科學(xué)和移動(dòng)通信科學(xué)交叉融合的新技術(shù)，面臨著社會(huì)和行業(yè)大量的人才需求，也對(duì)高校教學(xué)質(zhì)量和教育發(fā)展提出了新要求。如何培養(yǎng)出具有綜合應(yīng)用能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才是移動(dòng)GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課程教學(xué)研究的重點(diǎn)。本文提出以技術(shù)應(yīng)用為導(dǎo)向的移動(dòng)GIS教學(xué)模式，包括以應(yīng)用技術(shù)為核心著重項(xiàng)目實(shí)踐、以“以賽促學(xué)”為方法促進(jìn)激勵(lì)式的教學(xué)方法和以項(xiàng)目成果為目標(biāo)完善過(guò)程結(jié)果結(jié)合的評(píng)價(jià)機(jī)制，是對(duì)發(fā)揮學(xué)生主體能動(dòng)性、提升學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力、促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極嘗試，也可為其他應(yīng)用實(shí)踐性課程的教學(xué)改良提供參考和借鑒。

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