導語：大學生學習興趣和創(chuàng)新能力研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是目前高等教育改革的重中之重，學科競賽是培養(yǎng)大學生實踐創(chuàng)新能力的重要途徑。以地理信息科學專業(yè)為例，介紹了GIS學科競賽的特點、性質和能力要求，通過對GIS實踐教學中存在的問題進行分析，闡述了GIS學科競賽在推動GIS實踐教學改革、培養(yǎng)大學生學習興趣和創(chuàng)新能力的方法和途徑。

關鍵詞：創(chuàng)新能力；地理信息科學；學科競賽；實踐教學

創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，人才是創(chuàng)新的根基，創(chuàng)新驅動本質上是人才驅動。高等院校作為人才培養(yǎng)的搖籃，擔負著培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新實踐能力人才的重任。大學生是推動國家社會經(jīng)濟發(fā)展的生力軍，大學生的創(chuàng)新能力是創(chuàng)新素質的直接體現(xiàn)，決定了國家和民族的創(chuàng)造力。創(chuàng)新是高等教育發(fā)展的生命線和原動力，高校越來越重視大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和思維擺在學校教育的重要位置，將培養(yǎng)大批優(yōu)秀創(chuàng)新型人才作為教學改革的目標和方向[1]。隨著社會競爭的日益激烈和就業(yè)壓力的增大，社會對大學生綜合能力提出了新的要求，用人單位更注重大學生的實踐創(chuàng)新能力。因此，如何培養(yǎng)大學生的學習興趣和創(chuàng)新能力，增加專業(yè)核心競爭力，需要深入廣泛的探討和實踐。地理信息科學（GeographicInformationScience，GIS）是一門集地理科學、計算機科學與技術、測繪科學與技術于一體的交叉學科，其在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、災害、基礎設施和規(guī)劃管理等領域具有極其廣泛的應用前景，是一門實踐性很強的應用型專業(yè)。鑒于GIS技術具有技術性、廣泛性、產(chǎn)業(yè)性等特點，社會對GIS的重視度與日俱增，隨著創(chuàng)新型國家建設成為國家發(fā)展戰(zhàn)略和抓手，地理信息行業(yè)發(fā)展迫切需要掌握先進技術、具有深厚專業(yè)基礎的多功能、創(chuàng)新型人才。近年來，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代地理信息技術快速發(fā)展，人才問題成為GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展遇到的最大瓶頸[2，3]。《2019中國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況報告》顯示，截至2019年末，地理信息產(chǎn)業(yè)從業(yè)單位數(shù)量超過11.7萬家，從業(yè)人員超過285萬人，而每年培養(yǎng)的地理信息科學本科生3萬余名，研究生7000余名，專業(yè)人才缺口和人才培養(yǎng)滯后問題愈發(fā)凸顯。比如，企業(yè)及行業(yè)高質量、創(chuàng)新型人才不足、高校培養(yǎng)的GIS人才跟企事業(yè)單位實際需求脫節(jié)等問題普遍存在。行業(yè)發(fā)展離不開人才，而人才培養(yǎng)離不開高校。如何培養(yǎng)適應社會需求的具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)精神的高素質應用型GIS人才，如何改革人才培養(yǎng)體系，是高校需要解決的關鍵問題[4]。近年來，國家大力提倡高等教育實踐育人，各種創(chuàng)新教育理念和方法層出不窮。學科競賽作為課堂教學的延伸，以其特有的“創(chuàng)新性”“應用性”和“靈活性”成為激發(fā)學生學習興趣、提升學生實踐創(chuàng)新能力的重要途徑[5]。學科競賽能夠緊密結合課堂教學或新技術應用，以競賽的方式培養(yǎng)學生的綜合能力，引導學生在完成競賽任務的過程中主動發(fā)現(xiàn)并解決問題，增強學習興趣，培養(yǎng)團隊合作意識和創(chuàng)新精神[6]。學科競賽搭建了一座高校和社會之間的橋梁，以GIS學科競賽為驅動，探討培養(yǎng)大學生學習興趣和實踐創(chuàng)新能力，對于培養(yǎng)GIS創(chuàng)新型人才、提高GIS自主創(chuàng)新能力、促進我國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展等具有重要意義。

一、GIS學科競賽的特點

GIS學科競賽是由中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會和國內(nèi)外著名軟件公司發(fā)起、面向高等院校和科研機構在校學生的GIS專業(yè)大賽，影響范圍廣，示范作用強，已經(jīng)成為全國GIS相關院校中影響最大的賽事之一，深受廣大師生的重視和歡迎[7]。目前，最具代表性的國家級GIS學科競賽包括中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)起的“全國大學生GIS應用技能大賽”、ESRI中國（北京）有限公司發(fā)起的“ESRI杯中國大學生GIS軟件開發(fā)大賽”、北京超圖軟件股份有限公司發(fā)起的“Supermap杯高校GIS大賽”、武漢中地數(shù)碼有限公司發(fā)起的“全國高校GIS技能大賽”等（表1）。從表1可以看出，各個GIS學科競賽在大賽組別設置、平臺、評價方式等方面各有側重，也對參賽學生和團隊提出了不同的要求。在組別設置上，全國大學生GIS應用技能大賽主要考查學生對空間數(shù)據(jù)的收集、編輯、處理、分析、制圖以及應用系統(tǒng)的設計能力；全國高校GIS技能大賽設置了操作技能組（矢量制圖組、遙感處理組、三維建模組）和二次開發(fā)組（初級開發(fā)組和高級開發(fā)組），以2020年為例，競賽題目緊跟時事，以疫情為切入點，參賽選手可對武漢地區(qū)進行專題地圖繪制、遙感影像解譯、三維景觀建模，或開發(fā)智能疫情服務平臺系統(tǒng)。相比之下，ESRI杯和Supermap杯在比賽組別設置上更加豐富全面，并且考核重點和方向不斷調整和更新。2019年ESRI杯中國大學生GIS軟件開發(fā)大賽分為個人挑戰(zhàn)賽和分組作品賽，選手可根據(jù)情況同時參加多個項目，并且每個組別都有詳盡的作品提交要求和評審標準；2020年ESRI杯比賽增加了地圖故事組，以在線制作地圖故事為主要比賽內(nèi)容，競賽方式不斷創(chuàng)新。Supermap杯高校GIS大賽除了制圖、分析、開發(fā)組之外，還設置了論文組，旨在考查學生應用相關產(chǎn)品進行科學研究、技術應用撰寫論文的能力。競賽包括自由命題、半命題和固定命題等多種形式，基本涵蓋了GIS專業(yè)所有主體學習內(nèi)容，適合各年級所有學生參加。從軟件平臺上看，競賽主要分為兩種類型，一種是指定軟件及平臺，另一種是不指定軟件。其中ESRI杯地圖故事組、地理設計組和GIS應用開發(fā)組要求使用ArcGIS平臺中的相關產(chǎn)品技術，遙感應用組使用ENVI軟件；Supermap杯要求作品必須基于SuperMap系列軟件完成；全國高校GIS技能大賽必須使用MapGIS軟件及平臺進行；而全國大學生GIS應用技能大賽則不指定軟件平臺。學科競賽多元化的軟件平臺，給學生提供了豐富的參賽機會，參賽選手可根據(jù)自己對相關軟件的掌握程度選擇感興趣的競賽，充分發(fā)揮創(chuàng)造力和主觀能動性。從競賽方式看，全國大學生GIS應用技能大賽采用現(xiàn)場競賽的方式，參賽選手必須以團隊形式參賽，所有參賽團隊均使用相同參賽題目與數(shù)據(jù)。競賽分上午和下午兩個時段（時常各3個小時）進行，在規(guī)定時間內(nèi)解決兩個實際問題，并需要對整個操作過程進行歸納總結，撰寫文檔材料，然后由專家現(xiàn)場打分，側重考查參賽選手的團隊協(xié)作和綜合分析解決問題的能力。ESRI杯、Supermap杯和全國高校GIS技能大賽在網(wǎng)上提交作品進行評價，部分組別（比如開發(fā)組）要求進行現(xiàn)場答辯確定最終名次，比賽對實踐創(chuàng)新、軟件操作、綜合分析等能力提出了較高的要求，同時也鍛煉了參賽選手團隊協(xié)作、溝通表達、邏輯思維等綜合能力。

二、從學科競賽看教學實踐存在的問題

筆者所在的鄭州師范學院屬于地方性、應用型師范院校，本院的地理信息科學專業(yè)于2014年9月開始正式招生。作為新設專業(yè)，學院通過培養(yǎng)和引進高層次人才和有豐富教學工作經(jīng)驗的教師進入教學第一線，加強對學生專業(yè)理論和實踐操作能力的培養(yǎng)。本院以學科競賽作為提高學生實踐創(chuàng)新能力的抓手，積極組織動員學生參與各級各類學科競賽，形成了省級和國家級競賽并舉，注重學科交叉融合和資源合理調配，學科競賽在參賽面和專業(yè)覆蓋面上不斷擴大。近年來，本院每年參加學科競賽的學生參與人數(shù)不斷增加，獲獎人數(shù)從2016年的8人增加到2018年的31人，參賽類型廣泛，包括“SuperMap杯”第十四屆、十五屆、十六屆全國高校GIS大賽、“金鵬杯”河南省首屆地圖制圖與應用專業(yè)競賽、“新蟻族杯”第四屆中國高校地理科學展示大賽等。參賽作品更加多樣化，包括三維應用組、專業(yè)制圖組、Web與Online開發(fā)組、創(chuàng)意地圖組、人文地理組等，學生對學科競賽的認可度和積極性逐漸提升。學科競賽在培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、實踐應用能力及團隊合作能力方面發(fā)揮著不可替代的作用，但通過連續(xù)參加GIS學科競賽，也暴露出了專業(yè)實踐教學存在一些問題，主要有：

（一）實踐教學相對滯后，缺乏系統(tǒng)性實踐教學體系

隨著信息技術發(fā)展，新的理論和技術層出不窮，GIS學科競賽的組別設置也隨之不斷更新，但部分專業(yè)課程的實踐教學內(nèi)容相對滯后，更新程度較慢，沒有與技術更新保持同步。此外，實踐環(huán)節(jié)設置多基于該門課程內(nèi)容進行，缺乏綜合應用能力培養(yǎng)和鍛煉，忽略了實踐教學體系的系統(tǒng)性，學生對實踐課程的消化和吸收有限，大部分屬于被動實踐，學習興趣和創(chuàng)新能力有待提高。

（二）學科競賽體系不健全，激勵機制不完善

近年來，學院主要組織了省級和國家級的部分GIS學科競賽，院級幾乎沒有組織過專業(yè)技能相關競賽，校級層面的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目參與學生有限，大多數(shù)學生沒有進行有效的創(chuàng)新實踐訓練，缺乏參賽經(jīng)驗和熱情。在管理上缺乏針對學科競賽的組織管理機制，對參賽獲獎教師和學生的激勵措施不完善，競賽帶來的影響范圍有限，教師和學生重視程度和參與率有待進一步提高，學風需要引導。

（三）創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)缺乏，實踐經(jīng)驗有待提高

學校沒有設置針對創(chuàng)新能力的評價與考核標準，學生對創(chuàng)新能力的重視程度不夠，缺乏主動創(chuàng)新意識。競賽指導教師中青年教師居多，實踐經(jīng)驗不足，業(yè)務能力和整體素質有待進一步提高。

三、以學科競賽為驅動培養(yǎng)大學生學習興趣和創(chuàng)新能力

（一）以學科競賽為驅動，進行GIS教學改革

針對地理信息科學專業(yè)實踐性強的特點，在人才培養(yǎng)方案中融入學科競賽，體現(xiàn)出專業(yè)辦學特色、人才培養(yǎng)目標、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面，將教學計劃與學科競賽活動相互融合、相互滲透，根據(jù)各項學科競賽在大學生素質培養(yǎng)中側重點的不同和大學生知識結構發(fā)展狀況和認知能力成長水平，在教學內(nèi)容和課程設置上做到厚基礎、寬口徑、重實踐。在課程體系中植入學科競賽的教學內(nèi)容，將學科競賽機制貫穿教學始終，以學科競賽的內(nèi)容作為教學案例，將其有機地反映到相關專業(yè)課堂教學中，啟發(fā)學生以相關專業(yè)知識破解學科競賽難題，充分調動學生的積極性。同時，以學科競賽方式設計實驗課程教學，增加設計性實驗的比重，打通教學與競賽的互通渠道，以賽促學，以賽促教，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力。

（二）以學科競賽為驅動，完善學科競賽體系

通過以主流GIS學科競賽為契機，構建院－校－?。瓏宜募墝W科競賽體系，探索分層次、分階段的競賽實施辦法，使大學生從入校開始，即可在教師和高年級學生的引導下，參與多個學科競賽項目的實踐訓練，真正達到“全程參與”的目標和效果。例如在第一學年學生學習地理學、計算機輔助制圖、測量學等基礎課程，學院可開展測繪技能競賽、地圖制作比賽、GIS知識競賽等，引導學生進入GIS世界，激發(fā)學生的學習興趣。第二學年側重培養(yǎng)學生的軟件操作與數(shù)據(jù)處理分析能力，能夠運用GIS技術解決實際問題，引導學生參加校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目。同時，可以與主流GIS企業(yè)結合開展多級學科競賽，讓學生提前了解企業(yè)需求和前沿熱點問題，提高師生的參與度和競賽影響力。第三學年系統(tǒng)化學習GIS關鍵技術及系統(tǒng)開發(fā)和集成應用，學生可根據(jù)對軟件的熟練程度和個人特長與興趣，選擇相應的競賽類型和組別，尤其是一些創(chuàng)新設計類項目，對學生綜合能力要求較高，學生通過解決比賽過程中遇到的各種問題，充分發(fā)揮主觀能動性和自主學習能力。

（三）以學科競賽為驅動，建立“導師+競賽+團隊”師生協(xié)同創(chuàng)新機制

學校設立創(chuàng)新學分模塊，學生參加學科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目是獲得創(chuàng)新學分的重要途徑。積極推行“導師+競賽+團隊”師生協(xié)同創(chuàng)新機制，在導師的指導下，立足于多級學科競賽和創(chuàng)新訓練項目，鼓勵學生跨年級、跨學科自由組隊，組建創(chuàng)新興趣小組，引導學生自主探究和學習，提高參與的主動性和積極性，促進梯隊建設，為創(chuàng)新人才的不斷涌現(xiàn)創(chuàng)造條件；通過校企結合，讓企業(yè)參與教學與實踐指導和評價，開展公司軟件培訓，參與生產(chǎn)實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模擬訓練；在競賽驅動下教師也應及時更新教學理念，與時俱進，進一步提升整體專業(yè)素質和業(yè)務水平，打造“雙師型”教學團隊，探索具有地方特色的GIS類課程實踐教學模式。對指導教師和學生建立創(chuàng)新激勵措施，將創(chuàng)新學分與評先評優(yōu)、畢業(yè)論文等掛鉤，加大獲獎宣傳與獎勵力度，擴大影響范圍，引導形成優(yōu)良學風。

四、結束語

GIS學科競賽是推動高校GIS類課程實踐教學改革，發(fā)現(xiàn)自身存在問題的重要途徑。近年來，筆者所在院校以GIS學科競賽為驅動，將學生、高校和社會需求作為一個有機的整體，以GIS行業(yè)適應于河南省經(jīng)濟、社會、科技、教育的快速發(fā)展為背景，以培養(yǎng)地方本科高校GIS專業(yè)應用型創(chuàng)新人才為主線，通過對GIS學科競賽的特點、性質和能力要求的分析，結合本校的實際情況和專業(yè)特點，將學科競賽有機地融入人才培養(yǎng)方案、課堂教學及考核機制，滲透到實驗課、課程設計、實習以及畢業(yè)設計（論文）等實踐教學環(huán)節(jié)，建立和完善GIS實踐教學的體系和模式，充分調動學生的學習興趣，為更多學生創(chuàng)新活動搭建平臺，以期形成一整套行之有效的基于學科競賽的實踐教學體系。因此，隨著地理信息產(chǎn)業(yè)和地理信息技術的快速發(fā)展，人才知識結構和能力結構的要求也會隨之改變，以學科競賽為驅動，進一步探索適應社會需求的、具有創(chuàng)新精神的高素質應用型GIS人才培養(yǎng)，具有重要的借鑒價值和現(xiàn)實意義。

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作者：宋辛辛 張大磊 單位：鄭州師范學院地理與旅游學院