一、GIS设计课程简介

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是在计算机软硬件支撑下，运用系统工程和信息科学理论，采集、储存、管理和综合分析具有空间内涵的地球表层数据，以提供规划、管理、决策和研究所需地理空间信息和技术的计算机应用系统。GIS设计，是从用户GIS建设需求分析出发，建立系统总体架构，划分其功能模块并确定实现算法，形成GIS建设方案。

“GIS设计”课程是一门紧紧围绕国家与社会发展地理空间信息化需求，面向高年级本科生的综合性、创新性、挑战性的专业实践课程。课程坚持“价值引领、人格塑造、能力培养、知识传授”四位一体人才培养要求，锻炼学生地理信息系统架构和实现能力，提升学生地理空间问题解决能力，培养富有家国情怀、系统思维、人地和谐理念的地理信息科学拔尖创新人才。该课程2007年入选国家精品课程，2017年入选南京大学本科“百层次”优质课程，课程教材《GIS设计与实现》2011年入选国家精品教材。

如何在授课时既传授知识技能、又培养道德情操，充分发挥课程育人功能，是GIS设计创新教学团队不断思考和精心设计的课程要点之一。经过多年的实践和完善，“GIS设计”课程注重理论和实践紧密结合，构建了丰富的业务和德育课程内容，着力培养富有家国情怀的新时代GIS人才。

2020年教学团队部分成员

二、教学理念紧跟时代步伐，教学案例激发爱国热情

聚焦国家战略需求。课程贴近时代脉搏，面向生态文明建设等国家重大战略需求，构建“GIS案例库→数据库→虚拟仿真软件”的科教融合体系，及时将教学团队和实践教学基地的研究成果转换为教学资源。集成地理数据与GIS平台，面向国家战略和地方发展需求，培养学生GIS设计技能，通过不同发展主题GIS的设计，培养学生的爱国情感，实现“为国育人”。

聚焦社会发展痛点。课程以国土空间规划信息平台（原为土地利用规划管理信息系统）为案例载体，系统讲授GIS设计思想、设计方法与全生命周期设计过程等内容，契合“促进国家治理体系和治理能力现代化”要求的空间治理切入点。课程鼓励学生从实践出发选题，针对社会发展痛点，探索解决我国社会发展实际问题、尤其是空间信息化问题，开展GIS设计。

在教学团队指导下，学生研发应用型GIS。例如，2017-2019年三届学生持续研究乡村国土空间利用与保护布局优化信息系统。在系统设计过程中，学生团队多次深入苏南乡村，与当地村民、企业和规划等部门深入交流。学生团队负责人说：“能够将包括GIS设计在内的专业知识应用于社会实践、服务于国家空间治理，助力新时代美丽乡村建设，是我们最大的收获。”团队完成的作品获得了第十六届“挑战杯”竞赛全国总决赛一等奖、江苏省总决赛特等奖。

三、教学设计培养科学素养，教学过程锻造创新精神

培养学生严谨求实的科学素养。“GIS设计”课程面向学科交叉与科技前沿，鼓励学生在GIS设计过程中调研和发现自然资源监测、国土空间规划编制与管理等方面存在的问题。引导学生通过“设计”探索科学解决方案，融合地理大数据、地理智能等前沿技术，为建立可感知、能学习、善治理、自适应的智慧型国土空间规划提供信息化支持。在此过程中培养学生的公共服务意识，提升学生社会发展参与能力。

培养学生锐意进取的创新精神。“GIS设计”课程坚持寓教于研、教研相长，指导学生积极申请大学生科研训练项目，吸收学有余力的学生参加教学创新团队的科研项目，开展自主创新研究，培养学生的创新意识和动手实践能力，形成教学与科研融合的人才培养良性互动局面。

在教学团队指导下，学生将GIS设计与增强现实技术（AR）相结合，研制了《二战时期侵华日军南京慰安所的AR故事地图》作品。作品发展了三维场景技术，以交互式、全景化的多媒体技术可视化表达历史信息，以全新的技术手段重建“慰安妇”历史创伤记忆，让学生和社会铭记历史，勿忘国耻，砥砺奋进。该作品获得第三届中国地理信息技术创新创业大赛一等奖。目前，正与侵华日军南京大屠杀遇难同胞纪念馆开展第二阶段合作，以期实现GIS故事地图在纪念馆的成果转化。

四、教学方法注重情境教学，教学实践服务社会发展

坚持把地理国情教育融入实践基地建设。依托南京大学地球系统科学国家级虚拟仿真实验教学中心等教学平台、南京市测绘院等实践教学基地、南京大学大学生众创空间等双创平台，研发中国数字科技馆GIS设计体验区，开展GIS设计情境教学，帮助学生在实践中真切感受行业发展，科学分析地理特征和变化规律，主动接受地理国情教育，树立正确的自然资源观和生态文明观。

坚持把实地参与调查融入实践项目设计。融合第一、第二课堂建设，服务社会发展需求，培养学生深入实际、实事求是的优秀品格。例如，以“爱校荣校”为出发点，参加GIS设计课程学习的20多位本科生和研究生实地勘测校园，设计、开发并出版了《南京大学三维数字校园》作品，获得海内外校友好评。其中，研发的《掌上三维游：把真实景观世界搬进平板电脑》作品获得第十三届“挑战杯”竞赛全国总决赛、也是“挑战杯”竞赛首次设立的“交叉创新一等奖”。

2019挑战杯团队

经过不断实践探索，“GIS”设计课程形成了国家教学名师领衔、专业与思政教师融合的创新教学团队，增强了师生的思想政治水平。课程负责人李满春教授注重德育为先、实践育人，主持编著国家精品教材1部，建设国家精品课程1门、国家精品在线开放课程1门，获得国家级教学成果奖二等奖3项、国家教学名师奖、教育部有关人才计划入选者、宝钢优秀教师特等奖，是国家科技进步奖二等奖第一完成人、建国70周年纪念章获得者。教学团队荣获全国高校黄大年式教师团队和教育部长江学者创新团队。同时，课程负责人担任书记的南京大学地理与海洋科学学院党委荣获全国党建标杆院系、学生所在的本科生党支部荣获全国党建样板支部。

（南京大学地理与海洋科学学院）