“GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)”課程改革探討

龔君芳，王改芳，李圣文

（1．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院，湖北武漢 430074；2．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）自動(dòng)化學(xué)院，湖北武漢 430074）

實(shí)驗(yàn)課程改革

“GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)”課程改革探討

龔君芳1，王改芳2，李圣文1

（1．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院，湖北武漢 430074；2．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）自動(dòng)化學(xué)院，湖北武漢 430074）

實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)在GIS專業(yè)人才培養(yǎng)中起著重要作用。介紹了中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地理信息科學(xué)專業(yè)“GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)”課程的建設(shè)與改革，從實(shí)踐內(nèi)容、學(xué)生引導(dǎo)、課程考核等幾方面進(jìn)行了闡述。實(shí)踐證明，GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)課程中的綜合實(shí)踐項(xiàng)目能很好地提高學(xué)生的綜合實(shí)踐技能及團(tuán)隊(duì)合作能力。

GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)；能力培養(yǎng)；團(tuán)隊(duì)合作

GIS（geographic information science，地理信息科學(xué)）是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、地圖制圖學(xué)、測(cè)繪科學(xué)、遙感科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、管理科學(xué)等于一體的成長(zhǎng)型交叉學(xué)科［1－3］。隨著數(shù)字地球、數(shù)字城市、各行業(yè)信息化的需求不斷增加，GIS技術(shù)及其應(yīng)用得到了快速發(fā)展，GIS專業(yè)人才的需求急劇增長(zhǎng)。GIS專業(yè)培養(yǎng)的人才，不僅要具備深厚的理論基礎(chǔ)，而且要掌握過硬的實(shí)踐技術(shù)能力［4］。因此，實(shí)踐教學(xué)是GIS專業(yè)教學(xué)實(shí)施過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

1 加強(qiáng)知識(shí)銜接，設(shè)計(jì)綜合實(shí)習(xí)

我校GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容最初主要涉及以下幾個(gè)部分：計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、自然地理與地質(zhì)學(xué)野外實(shí)習(xí)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)、測(cè)量學(xué)實(shí)習(xí)、地圖學(xué)實(shí)習(xí)、GIS實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等［5］。這些課程設(shè)計(jì)從實(shí)踐內(nèi)容可以劃分為以下幾類：

（1）計(jì)算機(jī)科學(xué)——程序開發(fā)能力；

（2）自然地理學(xué)——野外認(rèn)識(shí)巖石、地貌、河流發(fā)育等觀察能力；

（3）測(cè)量學(xué)——掌握精確測(cè)定和描繪地面控制點(diǎn)的外業(yè)測(cè)繪能力；

（4）地圖制圖學(xué)——制圖及編繪能力；

（5）地理信息系統(tǒng)——空間分析能力。

通過這些實(shí)踐課程，學(xué)生的能力得到了培養(yǎng)與提高，但也暴露出一些問題，比如：雖然實(shí)踐各環(huán)節(jié)知識(shí)點(diǎn)分明，但缺少前后呼應(yīng)，不能將所學(xué)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合在一起；有的實(shí)習(xí)題目和內(nèi)容難度過大，部分學(xué)生完成情況不太理想，大大降低了實(shí)習(xí)的效果。

針對(duì)這些情況，我們對(duì)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了修訂，在大三下學(xué)期期末開設(shè)了一門為期3周、4．5個(gè)學(xué)分的GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)課程。

該課程定位于面向應(yīng)用需求和工程需求的GIS專業(yè)綜合實(shí)習(xí)，旨在幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)各種基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程后，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理消化，并通過一個(gè)具體的綜合性項(xiàng)目進(jìn)而對(duì)所學(xué)的知識(shí)和技能進(jìn)行綜合應(yīng)用，培養(yǎng)獨(dú)立思考、分析能力與實(shí)際動(dòng)手能力。

2 注重能力培養(yǎng)，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的實(shí)踐課程，大多附屬于某門理論課，屬于理論課的延伸與配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)［6－7］。長(zhǎng)期的應(yīng)試教育，養(yǎng)成了學(xué)生重視理論課學(xué)習(xí)而輕視實(shí)驗(yàn)課訓(xùn)練，相當(dāng)多的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課敷衍了事，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)不投入、不專心，看視頻、聊QQ，檢查作業(yè)時(shí)相互拷貝實(shí)驗(yàn)成果。

GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)是地理信息科學(xué)本科專業(yè)開設(shè)的一門獨(dú)立的非常重要的綜合性實(shí)踐課程，主要從學(xué)生身邊最熟悉的校園環(huán)境入手，設(shè)計(jì)了幾個(gè)綜合性強(qiáng)的題目，如數(shù)字校園、校園房產(chǎn)、校園管網(wǎng)等，要求學(xué)生完整地設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)GIS應(yīng)用工程中涉及的數(shù)據(jù)、功能、服務(wù)，在此過程中了解并掌握GIS應(yīng)用中的設(shè)備、技術(shù)、方法和流程，形成體系化的GIS應(yīng)用的設(shè)計(jì)和實(shí)施能力。

學(xué)生可在數(shù)字校園、校園房產(chǎn)、校園管網(wǎng)3個(gè)題目中任選一個(gè)，通過在地大校園進(jìn)行數(shù)據(jù)外業(yè)測(cè)量、數(shù)據(jù)采集和移動(dòng)終端測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行數(shù)據(jù)整理建庫(kù)、查詢統(tǒng)計(jì)分析、圖件輸出，并構(gòu)建WebGIS和移動(dòng)GIS形式的數(shù)字管理系統(tǒng)，然后撰寫完整的實(shí)習(xí)報(bào)告，包括需求分析、數(shù)據(jù)采集、功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等。

3 發(fā)揮學(xué)生主體作用，變被動(dòng)式學(xué)習(xí)為主動(dòng)式學(xué)習(xí)

大學(xué)里更重要的應(yīng)該是學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)，因此，大學(xué)里的教學(xué)不應(yīng)該只是采取簡(jiǎn)單的教師講、學(xué)生聽的被動(dòng)式教學(xué)模式［8］，更多的應(yīng)該通過交互、討論、合作等方式進(jìn)行主動(dòng)式學(xué)習(xí)。然而，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)往往以教師為中心，忽視了學(xué)生的主體作用。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生大多按照教師的詳細(xì)指導(dǎo)，照貓畫虎地完成實(shí)驗(yàn)，很少自己去設(shè)計(jì)和分析實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生處在一種被動(dòng)盲目的狀態(tài)，缺少參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性［6］。

在GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)課程中，我們采取了學(xué)生為主、教師為輔，充分發(fā)揮學(xué)生主體作用的教學(xué)方式。教師主要是引導(dǎo)與傾聽，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)興趣與個(gè)人基礎(chǔ)合理進(jìn)行選題設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生充分利用各種學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效討論，傾聽學(xué)生的設(shè)計(jì)方案與解決思路，針對(duì)不足提出改進(jìn)意見。學(xué)生自主查閱文獻(xiàn)資料、獨(dú)立思考、自由討論、自主組隊(duì)，根據(jù)所選題目自主確定研究方案與實(shí)施路線，合理分工，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，保證小組成員都能發(fā)揮學(xué)習(xí)積極性，獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

本次綜合實(shí)習(xí)，從選題到實(shí)施細(xì)節(jié)，教師并沒有提供詳細(xì)指導(dǎo)，而是要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)。但正是這種“放羊式”的實(shí)習(xí)過程，使得學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中始終處在一種積極主動(dòng)的狀態(tài)，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，鍛煉了學(xué)習(xí)能力與科研能力。

4 發(fā)揮團(tuán)隊(duì)作用，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神

現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展使得重要工作的完成需要依靠整個(gè)團(tuán)隊(duì)的團(tuán)結(jié)協(xié)作，團(tuán)隊(duì)合作能力是當(dāng)今社會(huì)不可或缺的一種能力，也是大學(xué)生就業(yè)時(shí)必須具備的能力［910］。培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神重在引導(dǎo)。

在以往的團(tuán)隊(duì)合作實(shí)習(xí)中，我們注意到學(xué)生在組隊(duì)時(shí)往往存在著以下傾向：

（1）團(tuán)隊(duì)必須實(shí)力強(qiáng)大，組隊(duì)時(shí)會(huì)特別傾向有“牛人”的組；

（2）傾向于根據(jù)熟悉程度來選擇隊(duì)員；

（3）如果團(tuán)隊(duì)里有能力很弱或者很不配合的人存在，大家傾向于將其排除，當(dāng)然，任何人都不能把誰排擠出自己的組，但是，內(nèi)心還是很希望這顆“老鼠屎”能自覺退出。

這次綜合實(shí)習(xí)中，我們尤為注重學(xué)生的合作意識(shí)培養(yǎng)，在團(tuán)隊(duì)工作的每一個(gè)階段，引導(dǎo)學(xué)生做出相應(yīng)調(diào)整，避免可能有的矛盾與沖突。比如：沒有“牛人”的組，要自信自己可以成為“牛人”；有“牛人”的組，也要自信可以挑戰(zhàn)“牛人”。關(guān)于組里的那些不是很配合、也沒有多少能力的組員，研究如何整合他們的資源，而不是回避。當(dāng)一個(gè)組里沒有可以號(hào)召說話的人時(shí)，嘗試自己開始號(hào)召說話；如果有人在組里太喜歡號(hào)召說話，迅速調(diào)整自己的位置，學(xué)會(huì)配合；如果有想法，一定要及時(shí)提出，不要害怕和別人的想法相左，皆大歡喜肯定是假象，那意味著所有人都沒有了進(jìn)步的空間。如果不滿意，請(qǐng)?zhí)岢鎏娲越ㄗh，否則，等于沒說。

盡管團(tuán)隊(duì)里每個(gè)人的性格愛好不一樣，但每個(gè)人都可以成為標(biāo)桿，或者發(fā)起號(hào)召。在這種氛圍下，大家參與度很高，互動(dòng)性很強(qiáng)，每個(gè)人都自發(fā)定位到自己的位置，并隨時(shí)調(diào)整。無論能力高低，每個(gè)人都盡力為團(tuán)隊(duì)去做貢獻(xiàn)，而不是等著被安排。在經(jīng)過3周的通力合作后，看到所有想法成為成品，學(xué)生都覺得很受啟發(fā)。

5 完善考核方式，以考促學(xué)

考核是檢驗(yàn)教學(xué)成果的形式，實(shí)習(xí)考核主要是對(duì)學(xué)生所設(shè)計(jì)的任務(wù)方案、采取的技術(shù)路線、使用的方法、解決問題的效果和獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行

評(píng)價(jià)［4，11－12］。

在GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)課程中，我們改革了傳統(tǒng)的在實(shí)習(xí)結(jié)束后根據(jù)程序演示和實(shí)習(xí)報(bào)告評(píng)定成績(jī)的創(chuàng)新考核方法，將考核貫穿整個(gè)實(shí)習(xí)過程始終，注重過程管理，以考促學(xué)。在第二次上機(jī)實(shí)習(xí)時(shí)進(jìn)行選題與設(shè)計(jì)檢查，在進(jìn)行過半時(shí)要求學(xué)生設(shè)計(jì)PPT展示階段性成果；在最后成果檢查時(shí)，學(xué)生需要做PPT展示，并錄制演示視頻，提交完整的項(xiàng)目設(shè)計(jì)文檔及實(shí)施工作報(bào)告。

學(xué)生的最后成績(jī)由學(xué)習(xí)態(tài)度（出勤率）、中期檢查、終期檢查3部分完成，最終評(píng)分結(jié)構(gòu)如表1所示：學(xué)習(xí)態(tài)度（出勤）和中期檢查各20%，實(shí)習(xí)報(bào)告和答辯展示60%

建立專業(yè)－班級(jí)－小組三級(jí)管理體系，嚴(yán)格實(shí)習(xí)紀(jì)律和考核制度，保證實(shí)習(xí)時(shí)間和實(shí)習(xí)內(nèi)容的完成。按照實(shí)習(xí)小組方式組織，根據(jù)性格特點(diǎn)、能力互補(bǔ)原則進(jìn)行分組，3～5人一組，分工明確，加強(qiáng)合作；以小組為單位提交工作成果和實(shí)習(xí)報(bào)告。報(bào)告中需注明每個(gè)人所做的工作與貢獻(xiàn)，基本解決了一人包攬所有工作，其余人只是打醬油的情況發(fā)生。

表1 發(fā)揮學(xué)生主體作用，變被動(dòng)式學(xué)習(xí)為主動(dòng)式學(xué)習(xí)

6 結(jié)束語(yǔ)

GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)是為了實(shí)現(xiàn)GIS專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)置的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生成為GIS工程師或設(shè)計(jì)師的基本訓(xùn)練之一，是開展畢業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)的預(yù)演。實(shí)踐證明，通過GIS綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)，學(xué)生可以在畢業(yè)實(shí)習(xí)之前學(xué)會(huì)將所學(xué)的GIS知識(shí)進(jìn)行綜合整理，并結(jié)合具體項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐，在不斷發(fā)現(xiàn)問題→自主學(xué)習(xí)→小組討論→解決問題的過程中提高實(shí)踐技能，培養(yǎng)獨(dú)立分析問題與解決問題的能力，同時(shí)，也培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)、精益求精、不斷創(chuàng)新的工作態(tài)度，鍛煉他們的團(tuán)隊(duì)合作精神與團(tuán)隊(duì)合作能力。

（References）

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Discussion on reform of GIS Comprehensive Practice course

Gong Junfang，Wang Gaifang，Li Shengwei
（1．Faculty of Information Engineering，China University of Geosciences（Wuhan），Wuhan 430074，China；2．School of Automation，China University of Geosciences（Wuhan），Wuhan 430074，China）

Practical courses play an important role in GIS talents training．This paper introduces the construction and reform of GIS Comprehensive Practice course in China University of Geosciences（Wuhan）from aspects of practical contents，students’guides，and the course assessment．It is proved that the comprehensive projects in GIS Comprehensive Practice course can improve the students’comprehensive practical skills as well as the teamwork cooperation ability．

GIS Comprehensive Practice course；ability training；teamwork cooperation

G423．07

B

1002－4956（2015）3－0216－03

2014－11－18 修改日期：2014－12－04

龔君芳（1978－），女，湖北天門，博士，講師，研究方向?yàn)榈貓D制圖與地理信息系統(tǒng)．

E－mail：gjf4000＠gmail．com