應(yīng)用導(dǎo)向的移動GIS設(shè)計與開發(fā)教學(xué)研究

養(yǎng)出具備學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和實踐等綜合素質(zhì)的復(fù)合型人才是現(xiàn)代信息社會和地信相關(guān)行業(yè)的迫切需求。本文提出以應(yīng)用技術(shù)為核心著重項目實踐的教學(xué)內(nèi)容、“以賽促學(xué)”為方法促進激勵式的教學(xué)方法和以項目成果為目標(biāo)完善過程結(jié)果相結(jié)合的評價機制，對移動GIS設(shè)計與開發(fā)課程教學(xué)模式進行積極的探索，以期培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用移動GIS技術(shù)實際分析和解決問題的能力。

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

中圖分類號：G4"""""""文獻標(biāo)識碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.05.077

0"引言

隨著數(shù)字化、信息化時代的來臨，移動定位、移動查詢和移動辦公越來越成為國民和企業(yè)的迫切需求。地理信息系統(tǒng)（Geography"Information"System，GIS）作為集獲取、存儲、查詢、分析、顯示及管理地理空間數(shù)據(jù)的計算機綜合應(yīng)用技術(shù)[1]，與通信移動端的結(jié)合是地理信息科學(xué)發(fā)展的新趨勢[2]。移動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端為平臺的多技術(shù)支持的精簡GIS軟件系統(tǒng)[3]，它以高效性、便捷性和實時性成為繼桌面GIS、云GIS后，近十幾年來新的技術(shù)熱點。

移動GIS設(shè)計與開發(fā)是地理信息系統(tǒng)與移動通信技術(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，及時接受發(fā)展的計算機和GIS知識，綜合運用與貫通，完成移動GIS的組織架構(gòu)和開發(fā)設(shè)計。

作為一門學(xué)科交叉性較強和技術(shù)融合度較高的新興專業(yè)，移動GIS開發(fā)和設(shè)計面臨著社會和行業(yè)迫切的人才需求，如何培養(yǎng)具備學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和實踐等綜合素質(zhì)的復(fù)合型人才，是移動GIS設(shè)計與開發(fā)教學(xué)改革和研究的重要方向。本文通過安徽建筑大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)改革實踐，以移動GIS設(shè)計與開發(fā)課程為研究對象，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評價機制3個方面以技術(shù)應(yīng)用能力為導(dǎo)向，對移動GIS課程教學(xué)模式進行有益的嘗試和積極的探索。

1"課程現(xiàn)狀與問題

地理信息系統(tǒng)專業(yè)自1998年在我國開設(shè)以來，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GIS設(shè)計與開發(fā)即是其中的新設(shè)課程之一。與基礎(chǔ)性課程不同，移動GIS設(shè)計與開發(fā)課程是一門多學(xué)科交叉，知識體系更新迭代快，實踐應(yīng)用強的開發(fā)性設(shè)計課程，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)主觀能動性差，創(chuàng)新思維不足，實踐能力較弱等問題[6]。部分學(xué)者對此教學(xué)模式嘗試了改良，如多位一體的綜合性實驗教學(xué)方法[7]和項目學(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GIS設(shè)計與開發(fā)高校課程教學(xué)中仍存在著一些亟待解決的共性問題[9]。

1.1"課程知識有待更新，難以滿足行業(yè)需求

當(dāng)前移動GIS課程教學(xué)存在的一個問題是以知識點為綱驅(qū)動課程教學(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)的課程知識應(yīng)用面難以滿足市場和企業(yè)的需求。如基于html5技術(shù)的應(yīng)用，行業(yè)普遍已采用跨平臺的移動GIS設(shè)計方法[1011]，如不能及時更新課程知識體系，傳統(tǒng)的課程傳授難以滿足實際應(yīng)用需求。

1.2"教學(xué)模式被動灌輸，難以發(fā)揮主觀能動性

依據(jù)教材灌輸式地被動教學(xué)難以激發(fā)學(xué)生的知識探索欲，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，從而導(dǎo)致學(xué)生缺乏應(yīng)用實踐的思考能力和創(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)教授涉及的知識面較窄，理論與實踐融合性較差，不利于學(xué)生知識的系統(tǒng)化掌握和綜合運用。

1.3"評價機制不夠完善，難以提升綜合素質(zhì)

通常的教學(xué)考核以平時表現(xiàn)結(jié)合考試成績?yōu)橹鳎^程管理不夠注重，難以全面地反映學(xué)生的綜合應(yīng)用和實踐能力。同時以考試為主的評價存在突擊現(xiàn)象，學(xué)生沒有建立系統(tǒng)的知識體系和主動的思考能力，課程結(jié)束后沒有系統(tǒng)化成果，難以形成知識積累。

2"建立應(yīng)用導(dǎo)向的移動GIS教學(xué)體系

通過對移動GIS設(shè)計與開發(fā)課程現(xiàn)狀、問題分析，結(jié)合教學(xué)實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)”為方法改進教學(xué)模式、以項目成果為目標(biāo)完善評價機制，以期達(dá)到學(xué)生獨立思考、創(chuàng)新實踐、團隊協(xié)作、實際分析和解決問題等綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

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

移動GIS設(shè)計與開發(fā)課程在本校開設(shè)時間為大三下學(xué)期，學(xué)生較為迫切的需求是提升解決實際問題的項目實踐能力以應(yīng)對畢業(yè)后的市場選擇。筆者以移動GIS設(shè)計與開發(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)知識體系，基礎(chǔ)部分如移動GIS開發(fā)入門、移動GIS平臺介紹、移動GIS設(shè)計理論等內(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)知識體系。實踐部分則以項目為切入點循序漸進培養(yǎng)學(xué)生綜合解決問題的能力，分為移動GIS基礎(chǔ)開發(fā)、移動GIS進階開發(fā)及移動GIS提升開發(fā)。基礎(chǔ)開發(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；進階開發(fā)階段在自行學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上讓學(xué)生充分互動交流，互補欠缺的知識點同時延伸課本上的內(nèi)容問題，并佐以文獻輔證解惑；提升開發(fā)階段進一步實行分組式學(xué)習(xí)，按照固定人數(shù)由學(xué)生依據(jù)興趣組隊開發(fā)，實現(xiàn)移動GIS簡單程序，如軌跡記錄、熱點查詢、實時導(dǎo)航等，同時做好過程記錄和形成系統(tǒng)化成果作為比賽競賽、項目實踐或科研儲備等研究的基礎(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)生的實際應(yīng)用，進一步補充和完善教學(xué)內(nèi)容。

2.2"以“以賽促學(xué)”為方式，促進激勵式的教學(xué)方法

隨著我國加強人才培養(yǎng)力度和強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，在政府和企事業(yè)單位的支持下諸多高校組織開展了形式多樣、豐富多彩的學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。通過比賽競爭，學(xué)生的主觀能動性被調(diào)動起來，不僅可以系統(tǒng)化地訓(xùn)練思考、創(chuàng)新、合作和實踐能力，還可以獲得物質(zhì)和榮譽獎勵以及創(chuàng)業(yè)就業(yè)的機會。“以賽促學(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GIS設(shè)計與開發(fā)作為一門多學(xué)科交叉的新技術(shù)，在實踐上具有廣泛的創(chuàng)新思路和應(yīng)用范圍，為學(xué)生競爭各項比賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供機遇；而比賽的評審制和時效性又督促學(xué)生必須在限定時間內(nèi)全力完成任務(wù)，對于學(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GIS設(shè)計與開發(fā)課程教學(xué)的新思路。“以賽促學(xué)”方法的載體是項目，項目的來源可以是學(xué)生的自主想法、教師的科研實踐、企事業(yè)的合作項目或者競賽指定的命題，但教師必須予以指導(dǎo)使項目內(nèi)容具備可行性和可操作性。在方式上以分組的形式進行參賽，每組4～5名學(xué)生，選一名組長負(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，建立固定的團隊合作模式。在教學(xué)機制上可以將課程設(shè)計、實訓(xùn)實踐部分課程內(nèi)容與學(xué)科競賽有機結(jié)合起來，完成比賽項目任務(wù)是獲得設(shè)計或?qū)嵺`課程成績的基本條件。在評價方法上，比賽成績可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的課程實踐成績，對于優(yōu)秀的作品或成果如獲得省級以上獎項予以額外的獎勵和加分。

課程建設(shè)可以借助可利用的平臺資源。如表1所示，安徽建筑大學(xué)已制定了較為完善的比賽競賽獎勵機制通過學(xué)校專項經(jīng)費、學(xué)院教學(xué)經(jīng)費和社會贊助經(jīng)費，學(xué)校和學(xué)院采用多渠道的方法保障了競賽所需的各項開支，對于比賽獲獎的學(xué)生和教師團隊除榮譽表彰外還給予了豐厚的物質(zhì)獎勵。通過教學(xué)實踐，學(xué)生應(yīng)用移動GIS設(shè)計與開發(fā)課程形成的項目成果，進一步擴展延伸，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)用技能大賽等省級以上比賽獎項及國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。“以賽促學(xué)”的教學(xué)模式不僅提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，對于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的實際應(yīng)用能力更為有效。

2.3"以項目成果為目標(biāo)，完善過程結(jié)果相結(jié)合的評價機制

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)和運用知識能力的全面反映。區(qū)別于通識教育類課程，移動GIS設(shè)計與開發(fā)的實踐性較強，僅采用理論考試和實訓(xùn)設(shè)計的方法進行考核難以科學(xué)地評價學(xué)生的實際能力和應(yīng)用水平，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)模式，更應(yīng)完善評價機制。

對于應(yīng)用型課程，項目成果是教學(xué)質(zhì)量的高度濃縮，它既充分展示了學(xué)生學(xué)習(xí)、思考和運用知識的過程，又可為教師總結(jié)、整理及改良教學(xué)體系提供依據(jù)，以項目成果為目標(biāo)有利于建立更為科學(xué)合理的實踐類課程評價機制。

以項目成果為目標(biāo)的評價機制不代表完全以比賽競賽或科研結(jié)果為全部成績，而是指學(xué)生必須系統(tǒng)化完成比賽競賽或科研實踐，形成可視化的項目成果。在評價方法上可以對理論考試成績、項目（比賽）實踐成績、教師評價成績和學(xué)生互評成績進行綜合測評，比重為30%、50%、10%、10%。各項評價相輔相成，如學(xué)生互評成績來源于學(xué)生分組合作過程中的溝通、交流和了解，是實踐過程的動態(tài)映射。在評價操作上可以基于Browser/Server架構(gòu)組建自動化的考核打分系統(tǒng)，實現(xiàn)學(xué)生、教師和專家的網(wǎng)上交流、評分和反饋，建立信息化的教學(xué)平臺。

3"結(jié)語

移動GIS設(shè)計與開發(fā)作為地理信息科學(xué)和移動通信科學(xué)交叉融合的新技術(shù)，面臨著社會和行業(yè)大量的人才需求，也對高校教學(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GIS設(shè)計與開發(fā)課程教學(xué)研究的重點。本文提出以技術(shù)應(yīng)用為導(dǎo)向的移動GIS教學(xué)模式，包括以應(yīng)用技術(shù)為核心著重項目實踐、以“以賽促學(xué)”為方法促進激勵式的教學(xué)方法和以項目成果為目標(biāo)完善過程結(jié)果結(jié)合的評價機制，是對發(fā)揮學(xué)生主體能動性、提升學(xué)生實踐應(yīng)用能力、促進學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極嘗試，也可為其他應(yīng)用實踐性課程的教學(xué)改良提供參考和借鑒。

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