序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的地理信息科學(xué)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。

地理信息科學(xué)論文:我國(guó)地理信息科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究進(jìn)展

[摘 要]在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，實(shí)踐教學(xué)在教育領(lǐng)域的作用日益突出。文章以地理信息科學(xué)專業(yè)為例，通過(guò)運(yùn)用文獻(xiàn)資料、詞頻分析等研究方法，對(duì)國(guó)內(nèi)過(guò)去13年來(lái)實(shí)踐教學(xué)研究的熱點(diǎn)及時(shí)空分布特征進(jìn)行了分析，旨在揭示該領(lǐng)域研究發(fā)展演化的歷程并對(duì)其未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

[關(guān)鍵詞]地理信息科學(xué)；GIS；實(shí)踐教學(xué)；詞頻分析

1 引 言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，教育教學(xué)領(lǐng)域發(fā)生了重大變革，實(shí)踐教學(xué)作為理論教學(xué)的補(bǔ)充，對(duì)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)發(fā)揮著重要作用。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)地理信息科學(xué)（Geographic Information Science，GIS）實(shí)踐教學(xué)研究相關(guān)成果進(jìn)行系統(tǒng)的梳理，發(fā)現(xiàn)了當(dāng)前研究存在的問(wèn)題，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了該專業(yè)相關(guān)研究的最新進(jìn)展和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

本研究的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)全部來(lái)自中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)是世界上最大的、連續(xù)動(dòng)態(tài)更新的中國(guó)學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)。截至2014年，收錄國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)期刊8054種，文獻(xiàn)總量4300萬(wàn)篇，且數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)每日更新。[1]檢索出版年度2002―2014年；檢索條件：主題=“GIS”and “創(chuàng)新能力”and“實(shí)踐教學(xué)”；匹配模式“精確”。共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)326篇，剔除書(shū)評(píng)、征稿啟事、會(huì)議通知、無(wú)關(guān)鍵詞、無(wú)作者等文獻(xiàn)，得到符合要求的文獻(xiàn)208篇。

除運(yùn)用文獻(xiàn)資料調(diào)研、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等常規(guī)研究方法之外，本文重點(diǎn)使用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析（Social Network Analysis）是由社會(huì)學(xué)家根據(jù)數(shù)學(xué)方法p圖論等發(fā)展起來(lái)的定量分析方法。該方法目前在教育領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。

3 結(jié)果與分析

3.1 國(guó)內(nèi)地理信息科學(xué)教學(xué)研究的時(shí)間分布特征

研究成果的發(fā)文量和學(xué)術(shù)共同體規(guī)模的時(shí)間序列分布可在一定程度上反映該研究領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r。從2002年至2014年，該領(lǐng)域教學(xué)研究共發(fā)文192篇，作者301人次。

圖1顯示，國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究領(lǐng)域的成果數(shù)量和學(xué)術(shù)共同體規(guī)模從總體上呈現(xiàn)波動(dòng)起伏中的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。從其走勢(shì)來(lái)看，2002―2014年這13年間的國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究可分為3個(gè)階段：2002―2005年為起步階段；2006―2009年為緩慢增長(zhǎng)階段；2010―2014年為快速增長(zhǎng)階段。3個(gè)階段的發(fā)文量分別為14篇、47篇和131篇，各占本數(shù)據(jù)集文獻(xiàn)總量的7.29%、24.48%和68.23%；作者人數(shù)分別為26人、117人和334人，占本研究領(lǐng)域作者總?cè)舜蔚?.45%、24.53%和70.02%。由此可以看出，2010―2014年是國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究最為活躍的時(shí)期，其原因主要是國(guó)家各級(jí)部門(mén)對(duì)高校實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的重視和社會(huì)對(duì)地理信息學(xué)科人才的需求。2007―2015年教育部連續(xù)出臺(tái)了教高〔2007〕1號(hào)、教高〔2007〕2號(hào)[2]、教高〔2011〕6號(hào)[3]、教高〔2011〕1號(hào)[4]、教基二〔2014〕4號(hào)文件，強(qiáng)調(diào)了大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、方法、手段及人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新。系列政策措施的相繼出臺(tái)，在很大程度上促進(jìn)了國(guó)內(nèi)高校對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視，為實(shí)踐教學(xué)研究注入了活力，進(jìn)而催生國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究的繁榮。

3.2 國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究的機(jī)構(gòu)和作者分布特征

13年來(lái)，國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究領(lǐng)域共有非重復(fù)作者301人，分布于多個(gè)不同層次的研究機(jī)構(gòu)。其中發(fā)文量在5篇以上的有鄭貴洲（7篇）、田雨（5篇）、盧秀山（5篇）、晁怡（5篇）、袁艷斌（5篇）。高產(chǎn)作者人數(shù)較少，發(fā)文量也偏低，創(chuàng)新點(diǎn)較少，缺乏突破性和前瞻性，這表明國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究領(lǐng)域?qū)W術(shù)共同體的規(guī)模偏小，缺乏創(chuàng)新和實(shí)踐。95個(gè)研究機(jī)構(gòu)中發(fā)文量在5篇以上的有9個(gè)，分別是測(cè)繪科學(xué)（14篇）、地理空間信息（10篇）、測(cè)繪通報(bào)（9篇）、測(cè)繪與空間地理信息（8篇）、中國(guó)電力教育（7篇）、教育教學(xué)論壇（7篇）、科技信息（6篇）、首屆地理信息系統(tǒng)專業(yè)教育研討會(huì)論文集（5篇）、測(cè)繪工程（5篇）。它們可稱為國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究領(lǐng)域相對(duì)高產(chǎn)的機(jī)構(gòu)。總而言之，國(guó)內(nèi)地理信息系統(tǒng)雖然興起20年之久，在近些年呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但總體來(lái)看，仍屬于一個(gè)比較偏僻的研究領(lǐng)域，研究力量分布較為分散，領(lǐng)軍人物缺失，創(chuàng)新能力不足，學(xué)術(shù)集散中心尚未形成。

3.3 國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究的熱點(diǎn)分析

詞頻分析法能夠用于揭示某一學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)和研究進(jìn)展。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)GIS的相關(guān)學(xué)術(shù)期刊論文（193篇）進(jìn)行梳理和挖掘，得到非重復(fù)關(guān)鍵詞139個(gè)，通過(guò)ROSTCM數(shù)據(jù)挖掘軟件進(jìn)行分析，得到28個(gè)高頻關(guān)鍵詞（見(jiàn)下表）和共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖（見(jiàn)圖2）。

從上表中高頻關(guān)鍵詞的詞頻信息可知，教學(xué)改革包括教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，形式上分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)是教學(xué)改革的核心之一，該領(lǐng)域相關(guān)研究除教學(xué)改革（117次）整體層次上的創(chuàng)新培養(yǎng)問(wèn)題之外，主要集中在實(shí)踐教學(xué)（70次）、培養(yǎng)模式（68次）、課程體系（52次）等子科目，而同屬教學(xué)改革范疇的校企合作、實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等科目的實(shí)踐教學(xué)研究則較為薄弱。

通過(guò)仔細(xì)觀察圖2高頻詞共現(xiàn)關(guān)系，結(jié)合上表關(guān)鍵詞詞頻分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究主要圍繞教學(xué)改革、實(shí)踐教學(xué)、培養(yǎng)模式和課程體系等問(wèn)題展開(kāi)，這幾個(gè)方面是實(shí)踐教學(xué)研究的熱點(diǎn)。

為揭示國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究熱點(diǎn)的形成與演化態(tài)勢(shì)，我們繪制了總詞頻15次以上熱點(diǎn)關(guān)鍵詞的歷時(shí)性演變趨勢(shì)圖（見(jiàn)圖3），以窺探國(guó)內(nèi)教學(xué)改革研究的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

圖3顯示，國(guó)內(nèi)GIS實(shí)踐教學(xué)研究未來(lái)幾年仍會(huì)保持較快的發(fā)展勢(shì)頭，教學(xué)改革、實(shí)踐教學(xué)、培養(yǎng)模式以及課程體系各方面相關(guān)問(wèn)題將繼續(xù)保持研究重點(diǎn)的地位。此外，從部分相對(duì)低頻（6～15次）關(guān)鍵詞近三年的年度變化趨勢(shì)來(lái)看，以校企合作為主的實(shí)踐教學(xué)模式研究將有可能成為未來(lái)幾年新的研究熱點(diǎn)。

4 結(jié) 論

（1）從國(guó)內(nèi)GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)文量和學(xué)術(shù)共同體規(guī)模上來(lái)看，呈現(xiàn)出波動(dòng)起伏中的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)；從總體規(guī)模上來(lái)看，研究成果不明顯，學(xué)術(shù)共同體的規(guī)模不太可觀。

（2）國(guó)內(nèi)GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域主要包括實(shí)踐教學(xué)改革、實(shí)踐教學(xué)、培養(yǎng)模式3個(gè)方面，是從宏觀角度把握研究方向，細(xì)致的具體實(shí)施過(guò)程涉及較少。

（3）隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，在市場(chǎng)大規(guī)模需求的推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)GIS專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究未來(lái)幾年仍會(huì)保持較快的發(fā)展勢(shì)頭，實(shí)踐教學(xué)改革等方面相關(guān)問(wèn)題研究將繼續(xù)保持重點(diǎn)地位，課程體系、專業(yè)設(shè)置等具體環(huán)節(jié)將會(huì)成為研究熱點(diǎn)，由此發(fā)揮理論指導(dǎo)實(shí)踐的作用。

地理信息科學(xué)論文:MOOC地理信息科學(xué)專業(yè)相關(guān)課程評(píng)述

【摘要】MOOC在全球范圍的快速發(fā)展，給高校傳統(tǒng)的教學(xué)方式帶來(lái)了沖擊和挑戰(zhàn)。如何利用MOOC提升自身素質(zhì)和對(duì)傳統(tǒng)課堂教育進(jìn)行改革，已成為每位高校教師應(yīng)該思考的問(wèn)題。本文首先回顧了全球MOOC的發(fā)展歷程及平臺(tái)現(xiàn)狀；然后以Coursera平臺(tái)為主，詳細(xì)介紹了MOOC平臺(tái)現(xiàn)有的GIS相關(guān)課程，包括加州大學(xué)戴維斯分校的GIS專項(xiàng)課程、斯坦福大學(xué)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、賓夕法尼亞州立大學(xué)的地圖、地理空間革命和地理空間智能等課程；最后，簡(jiǎn)單探討了MOOC課程和傳統(tǒng)GIS課堂教學(xué)想結(jié)合的混合式GIS教學(xué)模式。

【關(guān)鍵詞】 MOOC 地理信息科學(xué) Coursera平臺(tái)

一、全球MOOC的發(fā)展

MOOC是大規(guī)模在線開(kāi)放課程（Massive Open Online Course）的簡(jiǎn)稱，主要致力于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)限制和公開(kāi)的在線學(xué)習(xí)[1]。MOOC起源于2001年麻省理工學(xué)院發(fā)起的開(kāi)放教育資源運(yùn)動(dòng)，是遠(yuǎn)程教育的最新發(fā)展，2011年斯坦福大學(xué)開(kāi)設(shè)了一門(mén)免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)課程，吸引了全球十萬(wàn)多人的注冊(cè)學(xué)習(xí)，引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注[2-4]。

2012年是MOOC發(fā)展最為迅速的一年，紐約時(shí)報(bào)稱之為“MOOC之年”[5]。若干有著雄厚資金并且和全球頂尖大學(xué)合作的MOOC平臺(tái)開(kāi)始出現(xiàn)。其中，Couresa、Udacity及Edx是全球范圍內(nèi)最具影響力的三大MOOC平臺(tái)[6]。Coursera平臺(tái)由美國(guó)斯坦福大學(xué)兩名計(jì)算機(jī)科學(xué)教授創(chuàng)辦，是目前全球知名度也最高、用戶最多的課程平臺(tái)。匯集了包括耶魯大學(xué)，斯坦福大學(xué)在內(nèi)100多所名校的MOOC課程，國(guó)內(nèi)的北京大學(xué)、上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等高校也在Coursera平臺(tái)上課程。Coursera是一個(gè)比較綜合的平臺(tái)，涵蓋各種學(xué)科，主要以英文課程為主。2012年5月哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)合創(chuàng)辦Edx平臺(tái)，超過(guò)70多家大學(xué)、非盈利機(jī)構(gòu)及公司在Edx平臺(tái)上課程。截至2016年5月份，超過(guò)7百萬(wàn)學(xué)生在線注冊(cè)學(xué)習(xí)了700多門(mén)課程。Udacity是一個(gè)私立教育組織，主要從事線上學(xué)習(xí)，Udacity網(wǎng)站于2012年2月推出，課堂涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、心理學(xué)等，且以計(jì)算機(jī)課程為主。不過(guò)，Udacity也開(kāi)始嘗試向職業(yè)教育培訓(xùn)方向轉(zhuǎn)型發(fā)展，對(duì)課程的學(xué)習(xí)進(jìn)行收費(fèi)。

隨著美國(guó)高校主導(dǎo)參與的MOOC的蓬勃發(fā)展，世界其他國(guó)家和地區(qū)也開(kāi)始自己的MOOC平臺(tái)建設(shè)。英國(guó)主導(dǎo)的首個(gè)MOOC平臺(tái)FutureLearn于2012年12月成立[7]。截止目前，共有83家英國(guó)和全球合作伙伴。不同于其它MOOC平臺(tái)，F(xiàn)utureLearn除了合作高校外，還包括了一些非大學(xué)合作伙伴，包括：大英博物館、英國(guó)文化協(xié)會(huì)、英國(guó)圖書(shū)館等眾多機(jī)構(gòu)。Open Universities Australia （OUA）是位于澳大利亞的高等教育機(jī)構(gòu)，其Open2Study在線平臺(tái)于2013年3月份正式上線，已有超過(guò)60萬(wàn)的學(xué)生注冊(cè)學(xué)習(xí)。此外，還有法國(guó)的FUN平臺(tái)、西班牙的MIriadaX平臺(tái)、日本的Gacco平臺(tái)等，都各具特色。

在全球MOOC發(fā)展的浪潮中，我國(guó)高校和相關(guān)機(jī)構(gòu)也積極展開(kāi)在線教育的探索和實(shí)踐。2013年的早些時(shí)候，北京大學(xué)和清華大學(xué)宣布加入MOOC，成為國(guó)內(nèi)率先試水的高校[8]，目前，我國(guó)MOOC平臺(tái)主要有學(xué)堂在線、中國(guó)大學(xué)MOOC和好大學(xué)在線等。2013年10月10日，具有中國(guó)特色的學(xué)堂在線MOOC平臺(tái)正式向全球。學(xué)堂在線是教育部在線教育研究中心的研究交流和成果應(yīng)用平臺(tái)，致力于通過(guò)來(lái)自國(guó)內(nèi)外一流名校開(kāi)設(shè)的免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程，為公眾提供系統(tǒng)的高等教育，讓每一個(gè)中國(guó)人都有機(jī)會(huì)享受優(yōu)質(zhì)教育資源。通過(guò)和清華大學(xué)在線教育研究中心、以及國(guó)內(nèi)外知名大學(xué)的緊密合作，學(xué)堂在線將不斷增加課程的種類和豐富程度。中國(guó)大學(xué)MOOC是由網(wǎng)易與高教社攜手于2014年推出的在線教育平臺(tái)，承接教育部國(guó)家精品開(kāi)放課程任務(wù)，向大眾提供中國(guó)知名高校的MOOC課程。其宗旨是讓每一個(gè)有意愿提升自己的人都可以免費(fèi)獲得更優(yōu)質(zhì)的高等教育。好大學(xué)在線（CNMOOC）由上海交通大學(xué)主導(dǎo)，是中國(guó)高水平大學(xué)慕課聯(lián)盟的官方網(wǎng)站。旨在通過(guò)交流、 研討、協(xié)商與協(xié)作等活動(dòng)，建設(shè)具有中國(guó)特色的、高水平的大規(guī)模在線開(kāi)放課程平臺(tái)，向成員單位內(nèi)部和社會(huì)提供高質(zhì)量的MOOC課程。其愿景是讓所有人，都能上最好的大學(xué)。

縱觀全球各國(guó)的 MOOC平臺(tái)，它們均提供學(xué)習(xí)課程的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，全部教學(xué)資源，定期開(kāi)課，按時(shí)布置作業(yè)和測(cè)驗(yàn)，強(qiáng)化師生互動(dòng)等。這些海量、優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源對(duì)我國(guó)開(kāi)放課程建設(shè)具有參考意義，同時(shí)也可以成為高校教師進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和課程教學(xué)改革的重要途徑[9]。

二、MOOC 平臺(tái)GIS相關(guān)課程

GIS 作為對(duì)空間信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、分析、可視化的技術(shù)和工具，已在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。目前我國(guó)有 200 余所大專院校設(shè)立了 GIS 本科專業(yè)，在校學(xué)生上萬(wàn)余人[10]。雖然，我國(guó)GIS本科教育得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家還存在較大的差距。MOOC平臺(tái)GIS相關(guān)課程的出現(xiàn)及發(fā)展，為我國(guó)GIS本科教育的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。

由于MOOC平臺(tái)上現(xiàn)在主要以公共課為主，GIS專業(yè)相關(guān)的課程并不多。通過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)， Couresra上有GIS直接相關(guān)的專業(yè)課程數(shù)量最多，質(zhì)量也最好。因此，本文以Coursera平臺(tái)為主，介紹該平臺(tái)上的GIS相關(guān)課程。

在Couresa平臺(tái)上，加州大學(xué)戴維斯分校于2016年推出GIS專項(xiàng)課程，該專項(xiàng)課程是全球MOOC上的首個(gè)GIS專項(xiàng)課程，包含“GIS基礎(chǔ)”，“GIS 數(shù)據(jù)格式、設(shè)計(jì)與評(píng)估”，“地理空間和環(huán)境分析”，“影像、建模及應(yīng)用”4門(mén)課程和一個(gè)“地理空間分析畢業(yè)項(xiàng)目”。

通過(guò)該專項(xiàng)課程，學(xué)生將學(xué)習(xí)到怎樣分析空間數(shù)據(jù)、利用制圖技術(shù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化、培養(yǎng)與GIS相關(guān)專業(yè)人員協(xié)作能力。在畢業(yè)項(xiàng)目中，將會(huì)利用空間數(shù)據(jù)的搜集、分析和空間分析技術(shù)，創(chuàng)建一個(gè)專家級(jí)的GIS畢業(yè)作品。該專項(xiàng)課程提供付費(fèi)和免費(fèi)兩種注冊(cè)學(xué)習(xí)機(jī)制，兩者區(qū)別在于是否最終可以獲得課程證書(shū)，如果不需獲得證書(shū)則免費(fèi)注冊(cè)學(xué)習(xí)即可。

下面將簡(jiǎn)單介紹該專項(xiàng)課程中每門(mén)課的基本情況?！癎IS基礎(chǔ)”（Fundamentals of GIS）是專項(xiàng)課程的第一門(mén)課程。本門(mén)課程共四周的學(xué)習(xí)時(shí)間，每周需要3-5個(gè)小時(shí)。課程內(nèi)容主要基于ESRI公司的ArcGIS平臺(tái)學(xué)習(xí)ArcMap軟件的基本操作，包括：怎么安裝ArcMap軟件、空間數(shù)據(jù)的導(dǎo)入及基本操作、數(shù)字制圖和結(jié)果的共享。“GIS 數(shù)據(jù)格式、設(shè)計(jì)與評(píng)估”（GIS Data Formats，Design and Quality）是專項(xiàng)課程的第二門(mén)課程。本門(mén)課程共四周的學(xué)習(xí)時(shí)間，每周需要2-3個(gè)小時(shí)。課程內(nèi)容主要進(jìn)一步學(xué)習(xí)柵格和矢量?jī)煞N空間數(shù)據(jù)類型、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和存儲(chǔ)等，包括：空間數(shù)據(jù)模型和結(jié)構(gòu)、創(chuàng)建矢量數(shù)據(jù)及基本操作、ArcGIS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制、探索空間數(shù)據(jù)庫(kù)，并評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)質(zhì)量及不確定性。“地理空間和環(huán)境分析”（Geospatial and Environmental Analysis）是專項(xiàng)課程第三門(mén)課程。本門(mén)課程共四周的學(xué)習(xí)時(shí)間，每周需要3-4個(gè)小時(shí)。課程內(nèi)容主要是將已經(jīng)學(xué)習(xí)的GIS知識(shí)應(yīng)用到地理空間分析中，重點(diǎn)關(guān)注于分析工具、3D數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)處理、投影以及環(huán)境相關(guān)變量的分析等。本課程的學(xué)習(xí)將基于一個(gè)完整的項(xiàng)目，從投影開(kāi)始、通過(guò)數(shù)據(jù)檢索、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理以及最終的分析產(chǎn)品，完成空間分析的完整流程的訓(xùn)練。具體內(nèi)容包括：ARCGIS工具箱的運(yùn)用、柵格數(shù)據(jù)的操作、3D分析、投影及坐標(biāo)系統(tǒng)的深入學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)的符號(hào)化等?！坝跋瘛⒔＜皯?yīng)用”（Imagery， Automation，and Applications）是專項(xiàng)課程的第四門(mén)課程。本門(mén)課程共四周的學(xué)習(xí)時(shí)間。課程內(nèi)容主要利用已學(xué)到的知識(shí)完成技術(shù)性任務(wù)，比如柵格計(jì)算和適宜性分析等。具體內(nèi)容包括：高級(jí)柵格分析、DEM分析、適宜性分析、水文分析、空間建模工具等?！爱厴I(yè)項(xiàng)目”（Capstone： Geospatial Analysis）中，學(xué)習(xí)者將獨(dú)立設(shè)計(jì)和完成一個(gè)基于GIS的完整分析項(xiàng)目。該項(xiàng)目可分為四個(gè)階段：項(xiàng)目計(jì)劃階段、分析階段、生產(chǎn)產(chǎn)品階段和最終展示階段。項(xiàng)目計(jì)劃階段，主要寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)劃，內(nèi)容包括：項(xiàng)目描述、所需數(shù)據(jù)、時(shí)間安排、怎么完成項(xiàng)目等。分析階段，利用所學(xué)的方法構(gòu)建一個(gè)實(shí)用模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。生產(chǎn)產(chǎn)品階段，獲取并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，進(jìn)而運(yùn)行構(gòu)建的模型得到初步結(jié)果。最終展示階段，生成具有吸引力的結(jié)果圖、數(shù)據(jù)及方法提交給指導(dǎo)者進(jìn)行評(píng)價(jià)。

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）是GIS本科專業(yè)的必修課程。Coursera平臺(tái)上，全球頂尖的斯坦福大學(xué)GPS研究實(shí)驗(yàn)室開(kāi)設(shè)了一門(mén)，“全球定位系統(tǒng)：衛(wèi)星導(dǎo)航入門(mén)，使用智能手機(jī)與全球?qū)嶒?yàn)室互動(dòng)”（GPS： An Introduction to Satellite Navigation，with an interactive Worldwide Laboratory using Smartphones）的課程。課程主講教授是斯坦福大學(xué)Per Enge教授和Frank van Diggelen教授，Per Enge教授是斯坦福大學(xué)工程學(xué)院教授、斯坦福大學(xué)GPS研究實(shí)驗(yàn)室主任、美國(guó)國(guó)家工程院院士。本課程主要介紹了GPS的基本工作原理，并介紹衛(wèi)星導(dǎo)航在我們生活方方面面的不同用途。通過(guò)生動(dòng)的在線講課，以及利用支持GPS的智能手機(jī)或平板進(jìn)行的一系列試驗(yàn)，學(xué)生將能夠把在線學(xué)習(xí)和現(xiàn)實(shí)中的實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)。該課程內(nèi)容分為6個(gè)模塊，包括：GPS如何工作、偽距、衛(wèi)星軌道和信號(hào)、接收機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、輔助GPS、GPS現(xiàn)代化及其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

地圖學(xué)和地理空間技術(shù)的發(fā)展大大推動(dòng)了GIS學(xué)科的發(fā)展。2015年春季賓夕法尼亞州立大學(xué)在Coursera上開(kāi)設(shè)了“地圖和地理空間的革命”（Maps and the Geospatial Revolution）課程。該課程結(jié)合了地圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)和空間思維的核心概念并用現(xiàn)實(shí)世界的例子來(lái)幫助學(xué)生了解一些高級(jí)別的地理知識(shí)。同時(shí)探索了地理空間信息的獨(dú)特性，如何創(chuàng)建空間數(shù)據(jù)，如何進(jìn)行空間分析，以及如何設(shè)計(jì)地圖等。同時(shí)在課程中，使用了最新的地圖和分析軟件來(lái)探索地理問(wèn)題。該課程總的學(xué)習(xí)時(shí)間為五周，每周需要學(xué)習(xí)6-9個(gè)小時(shí)。由于目前該課程并沒(méi)有開(kāi)設(shè)新學(xué)期教學(xué)的計(jì)劃，Coursera平臺(tái)上的學(xué)習(xí)資源現(xiàn)已不能訪問(wèn)，不過(guò)幸運(yùn)的是國(guó)內(nèi)網(wǎng)易公開(kāi)課有該課程視頻的鏡像備份。

GIS技術(shù)在國(guó)防軍事領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。地理情報(bào)數(shù)據(jù)的分析和利用的需求比以往任何時(shí)候都更加重要，而地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的分析功能，將GIS功能與地理空間情報(bào)融合在一起，形成了新的技術(shù)地理空間智能（Geospatial Intelligence，GEOINT）。賓夕法尼亞州立大學(xué)在Coursera上也推出了“地理空間智能分析和及其影響”（Geospatial Intelligence and the Geospatial Revolution）課程。課程主要介紹了GEOINT在商業(yè)、執(zhí)法和國(guó)防中的應(yīng)用。在這門(mén)課程中，學(xué)習(xí)者將體會(huì)到GEOINT的價(jià)值，將學(xué)習(xí)如何通過(guò)使用GEOINT工具和諜報(bào)來(lái)設(shè)計(jì)和執(zhí)行地理空間分析項(xiàng)目。這門(mén)課程專為想要學(xué)習(xí)GEOINT基礎(chǔ)知識(shí)的人士而設(shè)計(jì)，但并不適合地理空間智能分析專業(yè)的學(xué)生。

此外，Coursera平臺(tái)上還有明尼蘇達(dá)大學(xué)于2014年開(kāi)設(shè)的“從GPS和谷歌地圖到空間計(jì)算”（From GPS and Google Maps to Spatial Computing）課程。本課程主要介紹空間計(jì)算的概念、算法、編程、理論和設(shè)計(jì)，例如全球定位系統(tǒng)（GPS）、Google地圖、基于位置服務(wù)（LBS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）。學(xué)習(xí)如何收集、分析和可視化自己的空間數(shù)據(jù)集，開(kāi)發(fā)更好的位置感知技術(shù)等。同樣由于目前該課程并沒(méi)有開(kāi)設(shè)新學(xué)期教學(xué)的計(jì)劃，Coursera平臺(tái)上的該課程學(xué)習(xí)資源現(xiàn)在不能訪問(wèn)。

除了Coursera平臺(tái)上提供了GIS相關(guān)的課程，Udemy平臺(tái)也了一些GIS課程。如“利用開(kāi)源工具創(chuàng)建企業(yè)級(jí)GIS” （Using Open Source Tools to Create an Enterprise GIS）、“GIS入門(mén)”Introduction to GIS、“提高你的GIS技巧”（Sharpen Your GIS Skills）等，這些課程主要由個(gè)人制作，多面向?qū)I(yè)職業(yè)教育，并且多數(shù)都是收費(fèi)課程。

國(guó)內(nèi)MOOC平臺(tái)現(xiàn)有的GIS相關(guān)課程幾乎處于空白狀態(tài)，僅在中國(guó)大學(xué)MOOC上搜索到中山大學(xué)將于今年9月份開(kāi)設(shè)的“地理信息系統(tǒng)概論”課程，華東師范大學(xué)開(kāi)設(shè)的“計(jì)量地理學(xué)”和南京大學(xué)開(kāi)設(shè)的“走進(jìn)地理學(xué)課程”。但這些課程有的脫胎于原有的國(guó)家級(jí)精品課程，甚至是僅僅對(duì)原有精品課程視頻和素材的重新剪輯和整理，與國(guó)外MOOC課程相比還存在不小的差距。

三、總結(jié)

MOOC在全球范圍的快速發(fā)展，給高校傳統(tǒng)的教學(xué)方式帶來(lái)了沖擊和挑戰(zhàn)。我國(guó)的地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在差距，而MOOC平臺(tái)上的國(guó)際名校開(kāi)設(shè)的GIS相關(guān)課程為國(guó)內(nèi)高校GIS專業(yè)教師的素質(zhì)提高提供了很好的途徑。同時(shí)，在GIS專業(yè)本科生教學(xué)過(guò)程中適時(shí)的引入相關(guān)MOOC課程，可以大大開(kāi)闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣。但由于我國(guó)GIS相關(guān)MOOC課程缺乏，國(guó)際MOOC平臺(tái)的GIS課程又主要以英語(yǔ)授課為主，如何解決本科生學(xué)習(xí)MOOC課程的語(yǔ)言障礙也是需要在教學(xué)實(shí)踐中考慮的問(wèn)題?？尚械拇胧┯?，對(duì)國(guó)外課程進(jìn)行翻譯，加大國(guó)內(nèi)GIS相關(guān)MOOC課程建設(shè)等?？傊?，雖然還存在一些問(wèn)題，但可以預(yù)見(jiàn)這種傳統(tǒng)GIS課堂教學(xué)和MOOC課程相結(jié)合的混合式教學(xué)模式將是未來(lái)GIS本科教學(xué)改革和研究的方向之一。

地理信息科學(xué)論文:地理信息科學(xué)專業(yè)《遙感數(shù)字圖像處理》課程實(shí)踐教學(xué)模式探索

【摘要】《遙感數(shù)字圖像處理》課程實(shí)踐性較強(qiáng)，如何更好地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)理論知識(shí)并培養(yǎng)動(dòng)手能力是該課程課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中最重要的目標(biāo)之一。本研究在分析本課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，將“團(tuán)隊(duì)研究型教學(xué)模式”和“問(wèn)題導(dǎo)向型教學(xué)模式”引入到課程的課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中，構(gòu)建了以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐教學(xué)體系，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性及培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)等方面取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】遙感數(shù)字圖像處理 團(tuán)隊(duì)合作 問(wèn)題導(dǎo)向 地理信息科學(xué)

一、課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀

1998年教育部新增地理信息系統(tǒng)（GIS）本科專業(yè)后，我國(guó)GIS教育發(fā)展形勢(shì)空前活躍。目前，國(guó)內(nèi)已有近200所高校開(kāi)設(shè)了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，逐步形成了比較穩(wěn)定的GIS專業(yè)課程體系與課程設(shè)置方案（石永明，2011）。其中，遙感系列課程（遙感物理與技術(shù)、遙感數(shù)字圖像處理、遙感地學(xué)分析與應(yīng)用）成為GIS專業(yè)課程體系中的重要模塊。充分利用各種圖像處理算法從遙感數(shù)據(jù)中獲取各種生物物理參數(shù)和土地覆被/利用信息，可以為自然和人文生態(tài)系統(tǒng)的空間分布式模型提供輸入?yún)?shù)，在遙感技術(shù)應(yīng)用中占有十分重要的地位。

《遙感數(shù)字圖像處理》是一門(mén)系統(tǒng)研究遙感圖像理論、技術(shù)和應(yīng)用的課程（路元?jiǎng)偅?012）， 它是遙感科學(xué)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等專業(yè)本科生的專業(yè)課（朱洪錦，2012；宋懷波，2014）。數(shù)字圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展使其分支幾乎擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)信息科學(xué)的全部領(lǐng)域，該課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和理論實(shí)踐結(jié)合能力、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索精神、提升科研能力，有著重要意義。因此，只有通過(guò)適時(shí)安排實(shí)驗(yàn)課，才能收到最佳的教學(xué)效果。目前，國(guó)內(nèi)高校中該課程一般都安排有12個(gè)學(xué)時(shí)以上的實(shí)驗(yàn)。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS專業(yè)的《遙感數(shù)字圖像處理》課程于2009年開(kāi)設(shè)，教學(xué)過(guò)程中重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，安排有20-24學(xué)時(shí)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，按照教育部對(duì)實(shí)驗(yàn)課的要求，實(shí)驗(yàn)類型主要為驗(yàn)證性和綜合性。雖然現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不斷豐富，但仍以教師為主導(dǎo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣沒(méi)有被完全調(diào)動(dòng)，主動(dòng)思考的意識(shí)尚有待提高。而現(xiàn)代教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教學(xué)要以學(xué)生為中心，使學(xué)生處于主動(dòng)的地位。因此，如何更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)遙感圖像處理的興趣、鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)理論知識(shí)并培養(yǎng)動(dòng)手能力是在本課程課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中最重要的目標(biāo)之一。筆者所在的新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS教研室的教師通過(guò)多年的課程實(shí)踐教學(xué)積累了一些經(jīng)驗(yàn)，并在實(shí)踐中取得了很好的效果（朱磊，2014），需及時(shí)地進(jìn)行系統(tǒng)地梳理和總結(jié)，盡快建立起一套符合農(nóng)業(yè)類院校遙感圖像處理的課堂實(shí)踐教學(xué)模式，以規(guī)范和完善課程實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容并推動(dòng)授課模式的改革，有助于提高GIS專業(yè)學(xué)生的遙感圖像處理的實(shí)踐能力。綜上所述，本研究擬將“研究型教學(xué)模式”和“問(wèn)題導(dǎo)向型教學(xué)模式”引入到課程的課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中，構(gòu)建以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐體系，使學(xué)生了解和掌握了圖像處理的主要內(nèi)容和方法，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新思維能力，為今后深入學(xué)習(xí)專業(yè)課程和高質(zhì)量完成畢業(yè)論文奠定基礎(chǔ)。

二、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

1.調(diào)整課時(shí)安排

《遙感數(shù)字圖像處理》課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，因而實(shí)踐教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中占據(jù)重要地位。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)自2009年開(kāi)設(shè)“遙感數(shù)字圖像處理”課程以來(lái)，課程總學(xué)時(shí)為50-52學(xué)時(shí)，其中實(shí)踐教學(xué)課程始終保持在20學(xué)時(shí)至24學(xué)時(shí)之間，占課程總課時(shí)量的近50%，高于其它同類高校約33%的平均比例（黃秋燕，2008）。較高的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)，保證了學(xué)生能夠接觸到大量的綜合性實(shí)驗(yàn)，并有足夠的時(shí)間能在教師指導(dǎo)的狀態(tài)下熟悉和掌握實(shí)踐技能，這對(duì)他們提高動(dòng)手能力、積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)大有益處。全部課程共十章，除第一章緒論外，其余各章均安排有2-4學(xué)時(shí)的課堂實(shí)習(xí)。

2.補(bǔ)充教學(xué)材料

《遙感數(shù)字圖像處理》課程相關(guān)教材較多，我們選用的是韋玉春等主編的、科學(xué)出版社出版的《遙感數(shù)字圖像處理教程》（韋玉春，2007）。該教材結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，對(duì)遙感數(shù)字圖像處理的基本概念和常用方法進(jìn)行了系統(tǒng)的講解。但限于篇幅，教材中對(duì)涉及到的其它遙感領(lǐng)域的一些定義、算法和思路僅做了概述，因此向?qū)W生推薦了多本輔助教材，如：趙英時(shí)主編的《遙感應(yīng)用分析原理與方法》（趙英時(shí)，2003）和戴昌達(dá)等主編的《遙感圖像應(yīng)用處理與分析》（戴昌達(dá)，2004）等。另外，鑒于教材中部分內(nèi)容的時(shí)效性，不能夠反映最新的研究動(dòng)態(tài)，而這部分內(nèi)容恰恰是教材中最能夠引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的部分。因此，我們鼓勵(lì)學(xué)生自行檢索并下載閱讀近1-3年相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)，并推薦有能力的同學(xué)閱讀英文文獻(xiàn)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，主動(dòng)查閱資料，不斷更新知識(shí)庫(kù)、擴(kuò)展知識(shí)面。

3.推進(jìn)學(xué)科交織

遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）構(gòu)成了“3S”綜合應(yīng)用體系，遙感作為該系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)源，與其他學(xué)科結(jié)合緊密。學(xué)生已初步具備了GIS和GPS的基本知識(shí)和操作技能。因此，教師適時(shí)地運(yùn)用視頻、圖片等多媒體方式將“3S”實(shí)際應(yīng)用的案例穿插在理論講授過(guò)程中，讓學(xué)生了解遙感圖像處理在整個(gè)“3S”應(yīng)用體系中的作用和技術(shù)要求，以及RS如何與GIS和GPS銜接與集成。此外，積極引導(dǎo)學(xué)會(huì)學(xué)生觸類旁通、舉一反三，不僅要知道怎么做，而且知道為什么做，同樣的方法還能夠解決什么問(wèn)題，碰到類似的問(wèn)題時(shí)自己是否能夠獨(dú)立解決等等，這對(duì)學(xué)生日后面對(duì)實(shí)際工作、解決實(shí)際問(wèn)題具有極大的幫助。

三、實(shí)踐教學(xué)方法改革

1.構(gòu)建任務(wù)導(dǎo)向式的實(shí)踐教學(xué)模式

根據(jù)實(shí)踐教學(xué)方案，各主要章節(jié)理論知識(shí)講授完畢后，均安排相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)。課堂實(shí)驗(yàn)選題設(shè)計(jì)為學(xué)生在未來(lái)的專業(yè)領(lǐng)域可能遇的“真實(shí)世界”的現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，沒(méi)有固定的解決方法和過(guò)程。整個(gè)過(guò)程以自主探究和小組寫(xiě)作為主，減少教師的“灌輸式”講述。在每一個(gè)任務(wù)完成和每個(gè)課程單元結(jié)束時(shí)進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和小組評(píng)價(jià)，并定期進(jìn)行總結(jié)。如：第八章圖像分割上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目為“運(yùn)用空間建模手段，提取給定影像上的植被信息，非植被區(qū)域保留原始影像”。通過(guò)完成該任務(wù)，學(xué)生可以復(fù)習(xí)、鞏固以下知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)：（1）歸一化植被的概念、作用和計(jì)算步驟，不同取值的指示意義；（2）如何為植被區(qū)域賦常量值，非植被區(qū)域保留原始影像；（3）借助專業(yè)圖像處理軟件ERDAS IMAGINE的空間建模平臺(tái)，構(gòu)建針對(duì)本任務(wù)的模型。上機(jī)實(shí)驗(yàn)中任務(wù)的設(shè)計(jì)對(duì)教學(xué)效果極其重要，應(yīng)全面考慮學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，并要求教師對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的提煉和融合，力求讓學(xué)生通過(guò)完成一個(gè)課堂任務(wù)來(lái)增強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理性認(rèn)識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和能力

實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)在我校綜合實(shí)驗(yàn)樓GIS機(jī)房中進(jìn)行，作者本學(xué)期所帶的GIS132班共計(jì)29人，按照自愿結(jié)合的原則，分為10個(gè)小組（除第十組為2人外，各小組均為3人）。同一小組的同學(xué)座位相鄰，便于交流。每人一臺(tái)計(jì)算機(jī)，保證操作的獨(dú)立性。

首先用很短的時(shí)間對(duì)已學(xué)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)要的復(fù)習(xí)，讓學(xué)生較快地進(jìn)入到學(xué)習(xí)新知識(shí)的氛圍中來(lái)，并讓學(xué)生了解到本節(jié)課實(shí)踐內(nèi)容與復(fù)習(xí)內(nèi)容的相關(guān)性，為之后學(xué)生自主探究及實(shí)踐做鋪墊。

之后教師課堂任務(wù)，學(xué)生以小組為單位開(kāi)展實(shí)踐。由于最終的考核是以小組為單位，所以組內(nèi)的每位成員都需按時(shí)完成任務(wù)，且保證質(zhì)量，小組內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生一種你追我趕的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每個(gè)學(xué)生都不想因?yàn)樽约旱穆浜蠖绊懻麄€(gè)小組。從而在小組內(nèi)自發(fā)形成“快帶慢、快幫慢”的學(xué)習(xí)模式。此外，在任務(wù)完成質(zhì)量同等的前提下，教師將對(duì)先完成任務(wù)的小組給出較高的分?jǐn)?shù)，各小組間也形成了競(jìng)爭(zhēng)模式。先完成的小組可以幫助進(jìn)度較慢的小組，這種幫助其他同學(xué)完成任務(wù)的過(guò)程也會(huì)讓先完成的同學(xué)獲得成功的體驗(yàn)，形成“任務(wù)一出，大家爭(zhēng)相完成”的學(xué)習(xí)氛圍。

3.改革學(xué)習(xí)考核評(píng)價(jià)方法

本研究運(yùn)用上述授課形式，對(duì)GIS132班進(jìn)行了教學(xué)模式改革的嘗試，學(xué)期末通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行的調(diào)查問(wèn)卷，獲取了學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的情況及對(duì)該授課方式的意見(jiàn)和建議。最終，綜合學(xué)期考勤記錄、學(xué)生課堂表現(xiàn)記錄和期末調(diào)查問(wèn)卷，得到課堂實(shí)踐教學(xué)模式改革的整體效果評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示：（1）學(xué)生出勤率較高，完成作業(yè)情況較好，課程學(xué)習(xí)的積極性較高：全班共計(jì)29人，本課程包含13個(gè)教學(xué)周，總計(jì)曠到1人次、請(qǐng)假2人次、遲到5人次；課后書(shū)面作業(yè)5次，總計(jì)4人次未按時(shí)提交，作業(yè)正確率較高。（2）學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握更為牢固，調(diào)查問(wèn)卷顯示90%以上的學(xué)生認(rèn)為通過(guò)本學(xué)期的學(xué)習(xí)，掌握了遙感數(shù)字圖像處理的主要步驟和方法，了解了實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。（3）課堂實(shí)踐教學(xué)模式取得了較好的效果，全班認(rèn)為“問(wèn)題導(dǎo)向型模式”和“小組協(xié)作型模式”有助于課堂理論知識(shí)的鞏固和實(shí)踐操作技能的提高的比例達(dá)到100%。

四、結(jié)語(yǔ)

《遙感數(shù)字圖像處理》課程是地理信息科學(xué)專業(yè)本科生的專業(yè)必修課，在整個(gè)課程體系中占有重要地位。該課程在理論和方法的課堂教學(xué)之外更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力，因此該課程的課堂實(shí)踐教學(xué)顯得尤為重要。本研究探索性地將“研究型教學(xué)模式”和“問(wèn)題導(dǎo)向型教學(xué)模式”引入到課程的課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中，構(gòu)建了以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐體系，同時(shí)編制《遙感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》。該教學(xué)模式在提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性及培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)等方面取得了較好的效果，。今后的教學(xué)改革中，如能將該模式與翻轉(zhuǎn)課堂等其它先進(jìn)的教學(xué)模式進(jìn)行合理地組合，將開(kāi)創(chuàng)《遙感數(shù)字圖像處理》課程課堂實(shí)踐教學(xué)的新模式，進(jìn)一步提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率，并有助于探索出一套適合GIS本科生實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的開(kāi)放式的綜合教學(xué)體系。

地理信息科學(xué)論文:高校地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐

摘要：地理信息科學(xué)專業(yè)是新興的專業(yè)，基于國(guó)家需求，高校信息科學(xué)專業(yè)取得快速發(fā)展，我國(guó)GIS專業(yè)人才也呈現(xiàn)多元化人才培養(yǎng)的趨勢(shì)，結(jié)合各高校地理信息科學(xué)專業(yè)目前存在的問(wèn)題，從GIS專業(yè)教學(xué)方法改革、專業(yè)課程體系設(shè)置、人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變等方面進(jìn)行探討，以期對(duì)高校地理信息科學(xué)教育發(fā)展有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：地理信息科學(xué) 課程設(shè)置 人才培養(yǎng)模式

地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，研究地球表層，以空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、綜合分析、可視化表達(dá)，為政府管理、決策部門(mén)提供決策的技術(shù)系統(tǒng)。隨著“數(shù)字地球”“數(shù)字中國(guó)”“數(shù)字城市”“數(shù)字校園”“智慧校園”的提出，面向社會(huì)需求發(fā)展需要，對(duì)GIS專業(yè)人才需求也不斷擴(kuò)大，各個(gè)高校都開(kāi)設(shè)了地理信息科學(xué)專業(yè)，并制定了相應(yīng)的課程及人才培養(yǎng)規(guī)劃。目前，我國(guó)地理信息科學(xué)教育及其人才培養(yǎng)體系已呈現(xiàn)多元化、層次化和規(guī)?；陌l(fā)展格局，大批相關(guān)的碩士和博士點(diǎn)正在建設(shè)與發(fā)展之中，GIS教育發(fā)展空前壯大，而GIS專業(yè)人才培養(yǎng)是地理信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的核心和關(guān)鍵。在招生規(guī)模擴(kuò)大和人才競(jìng)爭(zhēng)激烈的情況下，探討GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐顯得尤為必要。本文以吉林師范大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)為研究對(duì)象，進(jìn)行相關(guān)研究，研究?jī)?nèi)容有望對(duì)其他高校相關(guān)專業(yè)的建設(shè)有一定的借鑒意義。

一、地理信息科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置存在的問(wèn)題

地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)該具備的的基本理論與綜合技能，使畢業(yè)生能在高等學(xué)校或科研單位從事教學(xué)和科學(xué)研究，能在城市、環(huán)境和規(guī)劃管理等領(lǐng)域從事有關(guān)的應(yīng)用研究。目前GIS專業(yè)的課程設(shè)置還停留在表面知識(shí)的講解上，并沒(méi)有真正進(jìn)行課程間的相互銜接和理解，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。

（1）從就業(yè)需求上沒(méi)有達(dá)到企業(yè)的要求標(biāo)準(zhǔn)，高校的教學(xué)內(nèi)容只是停留在知識(shí)表面上，用“泛”字可以概括，對(duì)GIS軟件的操作不夠熟練，更談不上二次開(kāi)發(fā)；程序的編寫(xiě)，也只是停留在基本程序的設(shè)計(jì)上，根本談不上對(duì)于GIS的研發(fā)。

（2）從培養(yǎng)模式上和培養(yǎng)目標(biāo)上看，20世紀(jì)90年代的地理信息系統(tǒng)專業(yè)迅速在中國(guó)高校中興起，依托著以地理學(xué)為基礎(chǔ)，教師隊(duì)伍的專業(yè)性素質(zhì)不強(qiáng)，使得大學(xué)本科生在軟件應(yīng)用方面，動(dòng)手能力沒(méi)有大專、高職的學(xué)生強(qiáng)，而軟件開(kāi)發(fā)的能力卻沒(méi)有計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生強(qiáng)，這就導(dǎo)致了目前高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生就業(yè)“高不成、低不就，跳槽多”等現(xiàn)象。所以地理信息系統(tǒng)課程的設(shè)置改革及人才培養(yǎng)模式研究迫在眉睫。

二、教學(xué)方式方法改革

GIS專業(yè)是跨多個(gè)學(xué)科的綜合性學(xué)科，這里不僅要求對(duì)其課程設(shè)置進(jìn)行必要的有針對(duì)性的改革，同時(shí)也應(yīng)該從教師隊(duì)伍的學(xué)科體系建設(shè)方面進(jìn)行一系列的改革，可以對(duì)部分專業(yè)課進(jìn)行有針對(duì)性的座談，邀請(qǐng)專家進(jìn)行互動(dòng)式的教學(xué)活動(dòng)。聘請(qǐng)GIS軟件開(kāi)發(fā)人員與學(xué)生進(jìn)行定期交流，了解國(guó)內(nèi)外最新GIS軟件發(fā)展趨勢(shì)及公司的需求，比如超圖公司舉辦的超圖杯中國(guó)大學(xué)生GIS軟件開(kāi)發(fā)大賽，交流開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)與心得，鼓勵(lì)學(xué)生參加大賽，即提高了學(xué)生的開(kāi)發(fā)能力，又為學(xué)生的就業(yè)增加了機(jī)會(huì)。鼓勵(lì)專任教師積極申報(bào)省部級(jí)課題，整合GIS專業(yè)發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題，并進(jìn)行教學(xué)改革，都是一些不錯(cuò)的教學(xué)形式和方法。

三、GIS專業(yè)課程體系設(shè)置研究

社會(huì)在發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容必須與時(shí)俱進(jìn)。為此，我系制定了地理信息系統(tǒng)專業(yè)的《學(xué)科基礎(chǔ)課程建設(shè)實(shí)施方案》。由于GIS是一個(gè)非常年輕的專業(yè)，更是一門(mén)發(fā)展非常迅速的學(xué)科。1998年國(guó)家學(xué)位委員會(huì)才將其列入本科專業(yè)目錄。到目前為止《地理信息系統(tǒng)專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》仍處于調(diào)研與討論過(guò)程中。因此如何制訂出適合社會(huì)需要的GIS專業(yè)培養(yǎng)方案是課程體系改革工作的重點(diǎn)。

幾年來(lái)，在制定每一屆GIS專業(yè)培養(yǎng)方案時(shí)，根據(jù)系情、校情、國(guó)情對(duì)上一屆GIS專業(yè)培養(yǎng)方案提出初步修改意見(jiàn)，充分討論，形成一致意見(jiàn)，以使每一屆GIS專業(yè)培養(yǎng)方案既合情合理，又與時(shí)俱進(jìn)，既保證了GIS專業(yè)培養(yǎng)方案的基本特征，又力求有自己的培養(yǎng)特色。GIS專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)選修課均有不同課程在教學(xué)內(nèi)容、課程體系上進(jìn)行調(diào)整和改革。在課程設(shè)置上，增加GIS理論與方法課程的課時(shí)量；對(duì)其他相關(guān)輔助課程來(lái)說(shuō)，如城市規(guī)劃、自然地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、資源管理、環(huán)境、生態(tài)等課程，可以安排一些在第一學(xué)年或第二學(xué)年進(jìn)行學(xué)習(xí)，大三學(xué)生應(yīng)適當(dāng)增加與用人單位需求的一些編程課程，如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等；結(jié)合GIS專業(yè)特色，也需適當(dāng)增加一些人力資源管理方面的知識(shí)；鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行跨專業(yè)選修其他相關(guān)課程等等；隨著師資力量的增強(qiáng)，地信專業(yè)的課程將適時(shí)增加學(xué)生測(cè)繪專業(yè)能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)畢業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

四、GIS專業(yè)人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變研究

在人才培養(yǎng)模式方面，旅游與地理科學(xué)學(xué)院地理信息科學(xué)專業(yè)經(jīng)歷了從“教學(xué)”型向“教學(xué)-科研”型轉(zhuǎn)變的過(guò)渡時(shí)期。近幾年來(lái)，我院地理信息科學(xué)專業(yè)縱向課題項(xiàng)目“從無(wú)到有”，直接或間接地促進(jìn)了GIS產(chǎn)業(yè)化，增強(qiáng)了專業(yè)教師及學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)；盡管取得一定的成績(jī)，但缺少與社會(huì)緊密聯(lián)系，還沒(méi)能形成“教學(xué)與科研”相結(jié)合模式，到目前為止，還沒(méi)有一項(xiàng)橫向課題項(xiàng)目。因此地理信息科學(xué)專業(yè)要加強(qiáng)與地方政府、行業(yè)部門(mén)的聯(lián)系，促進(jìn)我院GIS產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展。同時(shí)，鼓勵(lì)專業(yè)教師積極申報(bào)校級(jí)教研項(xiàng)目，通過(guò)校級(jí)項(xiàng)目的申報(bào)，可以整合GIS專業(yè)教學(xué)發(fā)展過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并采取相應(yīng)的措施，不斷完善GIS專業(yè)教學(xué)改革，這對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)極為有利。

五、結(jié)語(yǔ)

在“數(shù)字化時(shí)代”契機(jī)下，GIS專業(yè)得到極大發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)有近百所高校開(kāi)設(shè)了GIS專業(yè)，這對(duì)于GIS專業(yè)人員就業(yè)而言，是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)；在面臨著人才市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，很有必要調(diào)整專業(yè)能力培養(yǎng)思路及理念；培養(yǎng)GIS專業(yè)理論與實(shí)踐結(jié)合相能力，是當(dāng)前GIS專業(yè)人才培養(yǎng)發(fā)展的必然。

地理信息科學(xué)論文:地理信息科學(xué)學(xué)科的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)課程教改

摘 要： 地理信息科學(xué)學(xué)科的課程體系中，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相關(guān)的課程是很重要的課程。針對(duì)長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院的地理信息科學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)課程教改展開(kāi)討論。首先明確現(xiàn)有課程體系與教學(xué)大綱存在的問(wèn)題;然后從課程的設(shè)置、教學(xué)目標(biāo)的定位、教學(xué)內(nèi)容選擇、教授方式與手段的改進(jìn)等方面展開(kāi)討論;最后針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)課程教改效果進(jìn)行分析，提出突出特色的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)課程教改思路。

關(guān)鍵詞： 地理信息科學(xué); 課程體系; 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù); 教學(xué)改革

0 引言

20世紀(jì)80年代至今，地理信息系統(tǒng)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，已由單純的技術(shù)發(fā)展為一門(mén)學(xué)科[1-3]。地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，簡(jiǎn)稱GIS），是一種在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，以空間位置為主線，以采集、存儲(chǔ)、管理、檢索、分析和描述空間物體的定位分布及與之相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)，并回答用戶問(wèn)題等為主要任務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1992年，Goodchild提出了地理信息科學(xué)的概念，地理信息科學(xué)更加側(cè)重于將地理信息視作為一門(mén)科學(xué)，而不僅僅是一個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，主要研究在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地理信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、提取以及管理和分析過(guò)程中提出的一系列基本問(wèn)題，地理信息科學(xué)是自然科學(xué)、工程技術(shù)、社會(huì)科學(xué)等多學(xué)科、多手段聯(lián)合科學(xué)。地理信息科學(xué)在對(duì)于地理信息技術(shù)研究的同時(shí)，還注重支撐地理信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)理論的研究[2]。

長(zhǎng)江大學(xué)（原江漢石油學(xué)院）于2000年開(kāi)設(shè)地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)，開(kāi)始本科招生，學(xué)科代碼為070503。歷經(jīng)十?dāng)?shù)年的發(fā)展，2012年長(zhǎng)江大學(xué)將地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)更改為地理信息科學(xué)專業(yè)招生，學(xué)科代碼070504，順應(yīng)了學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)與需要。地理信息學(xué)科專業(yè)下屬長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院地理信息系，地球科學(xué)學(xué)院具有深厚的石油地質(zhì)勘探專業(yè)背景，如何在普通高校中，辦出地理信息科學(xué)在石油地質(zhì)勘探行業(yè)應(yīng)用的特色，如何制定專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃與課程教學(xué)大綱成為了我校專業(yè)教師關(guān)注的重點(diǎn)。

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是大容量海量數(shù)據(jù)的有效管理手段，能實(shí)現(xiàn)石油企業(yè)海量數(shù)據(jù)的安全共享與存儲(chǔ)管理。無(wú)論是早期的地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，還是目前的地理信息科學(xué)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)作為空間信息的有效管理手段，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)課程教學(xué)大綱的制定一直是教學(xué)教改的重點(diǎn)。本文結(jié)合石油地質(zhì)勘探的專業(yè)背景，針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)課程教改展開(kāi)探討[4-5]。

1 現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

我校自地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)招生以來(lái)，專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的制定與課程的設(shè)置積極參考國(guó)內(nèi)高校相關(guān)專業(yè)的優(yōu)點(diǎn)，目前開(kāi)設(shè)有“數(shù)據(jù)庫(kù)原理”與“數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)用技術(shù)”兩門(mén)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相關(guān)的課程。隨著學(xué)科的發(fā)展，以及專業(yè)隊(duì)石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域應(yīng)用的需要，現(xiàn)有的課程設(shè)置、課程的教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置需要進(jìn)一步改進(jìn)，主要針對(duì)以下幾個(gè)方面[6-9]。

⑴ 總學(xué)時(shí)占比過(guò)高

現(xiàn)有的課程“數(shù)據(jù)庫(kù)原理”的課時(shí)為56，學(xué)分3.5，“數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)用技術(shù)”的課時(shí)為64，學(xué)分4，兩門(mén)課程總學(xué)分高達(dá)7.5，占專業(yè)核心課程總學(xué)分的23%，極大地?cái)D壓了程序設(shè)計(jì)、GIS技術(shù)等方向課程的學(xué)時(shí)數(shù)，同時(shí)也增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān)。

⑵ 教學(xué)重點(diǎn)不突出

現(xiàn)有的兩門(mén)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)課程，教學(xué)目標(biāo)不夠明確，且對(duì)于地理信息科學(xué)專業(yè)的學(xué)生，教學(xué)目標(biāo)過(guò)高。例如，在“數(shù)據(jù)庫(kù)原理”課程中，對(duì)關(guān)系代數(shù)的教學(xué)要求過(guò)高，是參照計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)專業(yè)的要求來(lái)制定的，該內(nèi)容對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)的學(xué)生的發(fā)展作用不大，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)還比較吃力。教學(xué)重點(diǎn)也不夠突出，例如，“數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)用技術(shù)”中的T-SQL語(yǔ)言基礎(chǔ)、存儲(chǔ)過(guò)程與觸發(fā)器等內(nèi)容，是教學(xué)的重點(diǎn)，但在課時(shí)上沒(méi)有體現(xiàn)。甚至有部分內(nèi)容在兩門(mén)課程中重復(fù)明顯。

⑶ 教學(xué)內(nèi)容特色不明顯

我校地理信息科學(xué)專業(yè)在地球科學(xué)學(xué)院開(kāi)設(shè)，具有較強(qiáng)的石油地質(zhì)勘探專業(yè)背景，但數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相關(guān)課程教學(xué)大綱的制定，沒(méi)有體現(xiàn)專業(yè)特色，沒(méi)有緊密結(jié)合石油企業(yè)對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理與共享、數(shù)據(jù)安全的需要，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容特色不夠明顯，影響了畢業(yè)生的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)教改

2.1 課程調(diào)整

結(jié)合我校的行業(yè)背景與地理信息科學(xué)專業(yè)的教學(xué)需要，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相關(guān)課程的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用為主，針對(duì)石油行業(yè)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享、安全管理的需求，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相關(guān)課程進(jìn)行教改。將“數(shù)據(jù)庫(kù)原理”與“數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)用技術(shù)”兩門(mén)課程共計(jì)120學(xué)時(shí)，7.5學(xué)分，調(diào)整為一門(mén)課程“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用技術(shù)”，64學(xué)時(shí)，4學(xué)分。由于學(xué)時(shí)的壓縮，更需要明確課程的教學(xué)目標(biāo)，突出重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。

2.2 教學(xué)目標(biāo)

在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)課程與學(xué)時(shí)的調(diào)整基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用技術(shù)”的教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，理解關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理，并掌握主流數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)SQL SERVER的應(yīng)用技術(shù)，掌握基于SQL SERVER的數(shù)據(jù)庫(kù)及邏輯對(duì)象的創(chuàng)建，重點(diǎn)掌握存儲(chǔ)過(guò)程與觸發(fā)器的數(shù)據(jù)庫(kù)編程，能利用其解決石油行業(yè)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的需求，明確數(shù)據(jù)庫(kù)安全管理的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，能基于SQL SERVER實(shí)現(xiàn)石油行業(yè)數(shù)據(jù)的安全控制。

2.3 教學(xué)內(nèi)容

重新整合了原有的“數(shù)據(jù)庫(kù)原理”、“數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)用技術(shù)”兩門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置了新課程“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用技術(shù)”的教學(xué)內(nèi)容。壓縮了數(shù)據(jù)庫(kù)原理的教學(xué)內(nèi)容，剔除了關(guān)系代數(shù)等難度大、實(shí)用性不強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，突出了T-SQL語(yǔ)言基礎(chǔ)、存儲(chǔ)過(guò)程與觸發(fā)器等數(shù)據(jù)庫(kù)編程等內(nèi)容的地位，增加其課時(shí)，進(jìn)行重點(diǎn)教學(xué)。并且，針對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，補(bǔ)充了空間數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，針對(duì)石油勘探開(kāi)發(fā)專業(yè)背景，增加了數(shù)據(jù)安全管理教學(xué)內(nèi)容。

2.4 教學(xué)方式與手段

為了提高教學(xué)效果，在“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用技術(shù)”的教學(xué)過(guò)程中，采用課堂教學(xué)+課堂實(shí)訓(xùn)+上機(jī)實(shí)踐+課程設(shè)計(jì)的模式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，使學(xué)生能從真正意義上掌握一種商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)SQLSERVER的應(yīng)用。同時(shí)，為了順應(yīng)社會(huì)知識(shí)傳播技術(shù)的發(fā)展，在教學(xué)過(guò)程中，采用多媒體+板書(shū)的模式，多媒體信息量大，并且方便現(xiàn)場(chǎng)演示教學(xué)，板書(shū)能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握，記錄教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。

3 教改效果分析

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)教改在2011級(jí)學(xué)生中開(kāi)始實(shí)施，基于學(xué)生的理論課程成績(jī)，分析難度系統(tǒng)與往年相當(dāng)?shù)目碱}，平均成績(jī)由原來(lái)2010級(jí)學(xué)生的72，提升至79分，教學(xué)效果提升明顯;基于學(xué)生的課程設(shè)計(jì)大作業(yè)情況，學(xué)生能更加順利地完成數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)，質(zhì)量有顯著提高;針對(duì)2010級(jí)、2011級(jí)學(xué)生展開(kāi)問(wèn)卷調(diào)查，學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)踐應(yīng)用更感興趣，對(duì)過(guò)于基礎(chǔ)的關(guān)系原理等內(nèi)容，感覺(jué)枯燥，學(xué)習(xí)起來(lái)比較吃力，驗(yàn)證了此次數(shù)據(jù)庫(kù)教改的效果。

4 結(jié)論

通過(guò)地理信息科學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)教學(xué)改革，我們?nèi)〉昧艘韵碌恼J(rèn)識(shí)與結(jié)論。

⑴ 教學(xué)目標(biāo)要適應(yīng)專業(yè)背景和發(fā)展需求，針對(duì)我校石油地質(zhì)勘探專業(yè)背景，修正了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的教學(xué)目標(biāo)，以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用為重點(diǎn)。

⑵ 教學(xué)內(nèi)容要根據(jù)學(xué)生情況制定，針對(duì)我校普通高校的地位，生源質(zhì)量，制定合理的教學(xué)內(nèi)容，提出關(guān)系代數(shù)等，對(duì)數(shù)據(jù)功底要求過(guò)高，行業(yè)應(yīng)用價(jià)值不大的教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)，提升教學(xué)效果。

⑶ 教學(xué)方式要多樣，采用課堂教學(xué)+課堂實(shí)訓(xùn)+上機(jī)實(shí)踐+課程設(shè)計(jì)的模式，將理論教學(xué)與實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

⑷ 教學(xué)手段要與時(shí)俱進(jìn)，采用多媒體+板書(shū)的，發(fā)揮多媒體教學(xué)信息載荷大，能現(xiàn)場(chǎng)演示教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)配以傳統(tǒng)的板書(shū)，能加深學(xué)生對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶的優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)板書(shū)和快捷多媒體相配合，提升課堂教學(xué)效果。

地理信息科學(xué)論文:地理信息科學(xué)在寶安區(qū)地下管網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

【摘要】地理信息系統(tǒng)的發(fā)展為城建檔案由傳統(tǒng)模式向數(shù)字模式的轉(zhuǎn)變帶來(lái)了契機(jī)，并創(chuàng)造了檔案管理手段革命性變更的條件，也促成了我區(qū)建設(shè)檔案室地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的誕生，為我區(qū)地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)入庫(kù)和查詢，提供一種高效、快捷的解決方案。

【關(guān)鍵詞】地理信息科學(xué) 地理信息系統(tǒng) 地下管線 數(shù)字檔案

1.系統(tǒng)總體架構(gòu)

根據(jù)軟件需求分析，軟件系統(tǒng)中的表示邏輯、業(yè)務(wù)邏輯、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)被分離為三個(gè)不同的層次，各司其職。表示邏輯負(fù)責(zé)用戶界面及信息的輸入、輸出，業(yè)務(wù)邏輯負(fù)責(zé)事務(wù)處理，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯中的數(shù)據(jù)持久保存。三個(gè)層次通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分布環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議TCP/IP連接。

數(shù)據(jù)層是是業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)視圖，是業(yè)務(wù)處理的基礎(chǔ)；業(yè)務(wù)邏輯層是業(yè)務(wù)本身的邏輯表達(dá)，業(yè)務(wù)邏輯通常是不斷變化的；表現(xiàn)層是業(yè)務(wù)邏輯圖形化的表達(dá)，是用戶參與系統(tǒng)的界面。

系統(tǒng)體系架構(gòu)要考慮的核心是將數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層、表現(xiàn)層分離，保持它們的獨(dú)立性，以便使系統(tǒng)能很好地適應(yīng)未來(lái)的變化和擴(kuò)展。利用接口的方式將三層之間松散耦合起來(lái)，這樣當(dāng)每一層單獨(dú)改變時(shí)不會(huì)影響其它層的運(yùn)作。

總體上系統(tǒng)包括三個(gè)層面，數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層、表現(xiàn)層。它們的關(guān)系如下圖所示：

2.系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

2.1數(shù)據(jù)的管理功能

管線數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的采集、輸入、建庫(kù)以及維護(hù)。

系統(tǒng)具有對(duì)普查所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理能力，能夠方便、有效、快速地把普查獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)格式，從而進(jìn)入系統(tǒng)。

管線圖與地形圖繪制，圖形庫(kù)與屬性數(shù)據(jù)庫(kù)雙向更新。

數(shù)據(jù)庫(kù)安全性控制，為保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全，不被隨意修改或破壞，應(yīng)建立安全機(jī)制，只有被授權(quán)的操作人員才能使用系統(tǒng)和修改數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)具有海量圖庫(kù)管理能力?？蓪?duì)轄區(qū)內(nèi)的任意圖幅統(tǒng)一管理，進(jìn)行各種操作（增加、刪除、檢索等）。

系統(tǒng)建立點(diǎn)、線屬性庫(kù)，可任意增加、刪除、修改屬性庫(kù)結(jié)構(gòu)字段，可對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄進(jìn)行增加、刪除、修改、查詢操作。

2.2綜合查詢、統(tǒng)計(jì)功能

系統(tǒng)具備圖元的雙向檢索功能，用戶可方便地了解圖形與屬性庫(kù)的相關(guān)信息。系統(tǒng)具有管線點(diǎn)、線專業(yè)屬性庫(kù)的條件檢索功能，檢索條件可由用戶系統(tǒng)交互式設(shè)定。

按道路名、對(duì)象類型、專業(yè)、圖號(hào)、對(duì)象的屬性字段、空間位置等查詢?nèi)我夥秶墓芫€及附屬物。

對(duì)任意指定范圍，任意的一個(gè)或幾個(gè)專業(yè)，對(duì)一個(gè)或幾個(gè)屬性字段進(jìn)行單一和組合查詢。所查實(shí)體按適當(dāng)?shù)谋壤糯?，同時(shí)列出其相關(guān)屬性及文檔、圖紙等。

2.3管線工程規(guī)劃管理功能

管線竣工后將有關(guān)符合《寶安區(qū)城建檔案室地下管線數(shù)據(jù)導(dǎo)入規(guī)范》的測(cè)量成果數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)差錯(cuò)、錄入，轉(zhuǎn)換入庫(kù)。

對(duì)現(xiàn)狀管線數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行修改與更新操作。

系統(tǒng)基本功能由十大模塊組成，包括管網(wǎng)管理、輔助設(shè)計(jì)、三維圖形處理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、圖形打印、資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)管理、系統(tǒng)幫助。其功能結(jié)構(gòu)如下圖：

圖2.1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

3.系統(tǒng)的主要應(yīng)用

3.1數(shù)據(jù)快速入庫(kù)

寶安區(qū)地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)是一個(gè)面向城市的、現(xiàn)代化的、數(shù)字化的包含各種市政專業(yè)管線的綜合管線信息系統(tǒng)。系統(tǒng)不僅能夠記錄歷史數(shù)據(jù)，并在日常管理中及時(shí)對(duì)各專業(yè)管線數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、維護(hù)，實(shí)現(xiàn)地下管網(wǎng)信息的動(dòng)態(tài)更新。

系統(tǒng)在數(shù)據(jù)導(dǎo)入方面采取了多種手段，面向檔案系統(tǒng)目前以數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)換導(dǎo)入的方式為主。在充分考慮已有竣工測(cè)量資料的基礎(chǔ)上，專門(mén)為本區(qū)定制了以工程技術(shù)要素表為原型的數(shù)據(jù)導(dǎo)入工具。通過(guò)對(duì)包含有各種專業(yè)管線節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、埋深和材質(zhì)等全方位信息的工程技術(shù)要素表的讀取，生成管線及管線設(shè)施的圖形和屬性表，并在檢查無(wú)誤后直接入庫(kù)。這將大大簡(jiǎn)化工程數(shù)據(jù)的導(dǎo)入程序，同時(shí)提高了錄入效率。另一方面，為保證工程技術(shù)要素表的準(zhǔn)確性和完整性，系統(tǒng)將對(duì)檔案審查單元提出更高的要求。

3.2綜合查詢輸出

建設(shè)檔案歸檔的另一個(gè)目的就是利用。怎么能提高檔案利用率，也是我們檔案人十分關(guān)注的另一個(gè)焦點(diǎn)。系統(tǒng)是否擁有一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全方位查詢和輸出的功能也因此成為衡量一個(gè)檔案系統(tǒng)好壞的重要指標(biāo)。

寶安區(qū)地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)提供了按重要地物、道路名稱、道路中心線、管線設(shè)施及工程屬性信息等多種查詢方式，并可實(shí)現(xiàn)地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)的分幅、批量及各種比例尺的打印出圖工作；實(shí)現(xiàn)管線數(shù)據(jù)分層、分區(qū)顯示、輸出、查詢、編輯等功能；能夠按年代、按類型、按增量等多種方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并輸出報(bào)表和專題地圖；建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，在業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；為應(yīng)用部門(mén)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的有關(guān)管線信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市綜合管線的計(jì)算機(jī)輔助管理，為相關(guān)部門(mén)提供管理和決策依據(jù)及輔助手段。

4.系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

有別于專業(yè)管線GIS系統(tǒng)，該系統(tǒng)著重于檔案管理方面，對(duì)分析和三維方面要求較低，相反對(duì)于和傳統(tǒng)檔案的掛接方面則要求更高。通過(guò)本系統(tǒng)不但能夠向?qū)I(yè)管線那樣，按照?qǐng)D形要素查詢，還可以通過(guò)建設(shè)、施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位等工程屬性查詢和統(tǒng)計(jì)，一定條件下甚至可以通過(guò)這類查詢調(diào)看該工程的文字掃描資料。這也是數(shù)字城建檔案館不可或缺的重要部分。

從與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方式的比對(duì)來(lái)看，海量數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用徹底打破了僅有數(shù)量龐大的圖紙和光盤(pán)的格局，一定程度上減輕了大量占用庫(kù)房面積的情況。地下管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠性和可移植性，決定了該系統(tǒng)可以通過(guò)定期的數(shù)據(jù)庫(kù)異地備份的手段提高地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全系數(shù)。地下管線信息的快速檢索能有效的提高調(diào)取、查閱數(shù)據(jù)的速度，節(jié)省查閱時(shí)間。數(shù)據(jù)的定位與輸出功能也更為強(qiáng)大，能更加有效的為施工單位提供施工開(kāi)挖前圖紙準(zhǔn)備，必要的時(shí)候可以為專業(yè)部門(mén)、應(yīng)急指揮部門(mén)提供有效準(zhǔn)確的定位和打印輸出服務(wù)。系統(tǒng)的應(yīng)用也使我們從令人昏迷的紙質(zhì)文件庫(kù)房中解脫出來(lái)?？⒐?shù)據(jù)的快速實(shí)時(shí)更新方式徹底顛覆了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)更新入庫(kù)的方式。通過(guò)數(shù)據(jù)表的方式更為安全精確，提高工作效率的同時(shí)也避免了野外重復(fù)采集調(diào)繪等資源的不合理配置。

5.系統(tǒng)應(yīng)用的社會(huì)效益

5.1服務(wù)的快捷性和多樣性

由于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)入庫(kù)的周期比較長(zhǎng)，在查詢服務(wù)方面多以紙質(zhì)檔案查詢?yōu)橹?，不但查詢速度慢而且服?wù)較為單一。地下管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用真正從源頭上（工程報(bào)建開(kāi)始到竣工驗(yàn)收）進(jìn)行把關(guān)，有效提升了竣工測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在竣工測(cè)量數(shù)據(jù)（工程技術(shù)要素表）移交后經(jīng)過(guò)校正可直接入庫(kù)，如此一來(lái)將大大縮短相對(duì)于重復(fù)探測(cè)成圖的周期。傳統(tǒng)后期探測(cè)成圖到入庫(kù)的周期至少要六個(gè)月，而直接從竣工測(cè)量數(shù)據(jù)入庫(kù)的時(shí)間可以控制在一個(gè)月以內(nèi)，從而使查詢服務(wù)更為快捷。服務(wù)方面也將不再只拘泥于傳統(tǒng)紙質(zhì)圖紙的調(diào)閱，可以提供更為準(zhǔn)確的圖形查詢、屬性查詢、疊加或分層查詢、范圍查詢以及精確定位查詢輸出服務(wù)。

5.2優(yōu)化資源配置

目前大多數(shù)城市地下管網(wǎng)都是多頭管理的狀況，國(guó)土部門(mén)每年要花大量經(jīng)費(fèi)在管線的后期探測(cè)上，造成了大量公共資源的浪費(fèi)。建設(shè)部如果城市建設(shè)主管部門(mén)，在工程竣工的同時(shí)把數(shù)據(jù)收集上來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)共享的方式傳輸給國(guó)土部門(mén)作為補(bǔ)充，那么每年將節(jié)省大量的社會(huì)公共資源。

建設(shè)部第136號(hào)令第四條明確規(guī)定，建設(shè)單位在申請(qǐng)領(lǐng)取建設(shè)工程規(guī)劃許可證前，應(yīng)當(dāng)?shù)匠墙n案管理機(jī)構(gòu)查詢施工地段的地下管線工程檔案，取得該施工地段地下管線現(xiàn)狀資料。地下管網(wǎng)系統(tǒng)的建立和應(yīng)用更能強(qiáng)化體現(xiàn)這一政策意圖。將有效的提高查詢輸出質(zhì)量，更好的為新項(xiàng)目開(kāi)工準(zhǔn)備提供服務(wù)。一定程度上減少或避免因盲目施工而造成地下管線被挖斷的事故出現(xiàn)，降低因事故帶來(lái)的資源浪費(fèi)和社會(huì)不利影響。

地理信息科學(xué)論文:與時(shí)俱進(jìn) 培養(yǎng)地理信息科學(xué)拔尖創(chuàng)新人才

與時(shí)俱進(jìn) 培養(yǎng)地理信息科學(xué)拔尖創(chuàng)新人才

摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人才需求的變化對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新提出了新的要求。秉承南京大學(xué)人才培養(yǎng)的優(yōu)良傳統(tǒng)，與時(shí)俱進(jìn)，走過(guò)了“專題地圖編制與地圖集設(shè)計(jì)-計(jì)算機(jī)地圖制圖-地理信息系統(tǒng)與遙感-地理信息科學(xué)”的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)道路，形成了南京大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的鮮明特色，為國(guó)家和社會(huì)輸送了大量高端地理信息科學(xué)人才。

關(guān)鍵詞：地理信息科學(xué)；拔尖創(chuàng)新人才；培養(yǎng)模式

地理信息科學(xué)是集地理科學(xué)、測(cè)繪學(xué)、遙感學(xué)、空間科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科，已經(jīng)深入到社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。特別是進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，隨著嵌入式軟件、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、導(dǎo)航定位與位置服務(wù)、數(shù)字地球、智慧城市等技術(shù)的不斷發(fā)展，已促使地理信息科學(xué)向著集成化、產(chǎn)業(yè)化和社會(huì)化方向邁進(jìn)，而且與辦公自動(dòng)化、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成了綜合的信息技術(shù)。大數(shù)據(jù)時(shí)代的地理信息科學(xué)應(yīng)用已經(jīng)滲透到國(guó)土資源、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市規(guī)劃、環(huán)保、交通等多個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)，并成為國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)和重要組成部分[1]。

隨著地理信息科學(xué)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)相應(yīng)人才的需求與日俱增，地理信息科學(xué)教育事業(yè)也進(jìn)入了蓬勃發(fā)展期。人才培養(yǎng)是地理信息科學(xué)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，高等院校則是培養(yǎng)高水平地理信息科學(xué)人才的搖籃。為了全面貫徹落實(shí)國(guó)家教育規(guī)劃綱要（2010-2020 年）和人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 年），促進(jìn)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能人才，全面提高地理信息科學(xué)人才培養(yǎng)質(zhì)量，造就一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)快速經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的理論創(chuàng)新和高端應(yīng)用人才，地理信息科學(xué)專業(yè)面臨著如何培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才這一重要命題[2]。

南京大學(xué)地理信息科學(xué)學(xué)科由原地圖學(xué)專業(yè)發(fā)展而來(lái)。地圖學(xué)專業(yè)是在陳述彭院士的支持下，李海晨教授于1957年創(chuàng)辦的，是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)綜合性大學(xué)中唯一的地圖學(xué)專業(yè)。最早招收的地圖學(xué)專業(yè)學(xué)生是從1956年入學(xué)的地理系學(xué)生中選出的，1961年向國(guó)家輸送了第一批五年制本科畢業(yè)生。1972年地圖學(xué)教研室開(kāi)始主攻地圖制圖自動(dòng)化，1974年招收2屆制圖自動(dòng)化方向的學(xué)生，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)高等院校計(jì)算機(jī)地圖制圖教學(xué)與科研的先河。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及與應(yīng)用，后來(lái)在學(xué)生培養(yǎng)方向上兼顧了傳統(tǒng)地圖編制與計(jì)算機(jī)輔助制圖兩個(gè)方面。1974年，我國(guó)首幅全要素計(jì)算機(jī)地圖誕生于南京大學(xué)。在教材建設(shè)方面，李海晨教授編著的《專題地圖與地圖集編制》于1984年獲全國(guó)優(yōu)秀測(cè)繪教材二等獎(jiǎng)，被全國(guó)大多數(shù)高校采用。

20世紀(jì)80年代后期，地圖學(xué)隨著遙感技術(shù)和信息科學(xué)的迅速發(fā)展日益表現(xiàn)出數(shù)字信息處理的時(shí)代特征。1989年黃杏元教授撰寫(xiě)的《地理信息系統(tǒng)概論》一書(shū)出版，這是我國(guó)第一部地理信息系統(tǒng)教科書(shū)，在全國(guó)有較大的反響，被廣泛采用，推動(dòng)了地理信息科學(xué)教育與人才培養(yǎng)的發(fā)展，在我國(guó)地理信息科學(xué)發(fā)展史上具有重要意義[3]，該書(shū)1995年獲全國(guó)優(yōu)秀測(cè)繪教材一等獎(jiǎng)。自學(xué)科創(chuàng)辦到20世紀(jì)末，南京大學(xué)地理信息科學(xué)教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家、省部級(jí)科研項(xiàng)目，取得了一大批科研成果，1987年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，1992年榮獲國(guó)家教委科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)?？蒲蟹床附虒W(xué)，有力促進(jìn)了地理信息科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)。

教育部先后將“地圖學(xué)”專業(yè)更名為“地理信息系統(tǒng)”、“地理信息科學(xué)”，南京大學(xué)的本科生人才培養(yǎng)也隨著專業(yè)的更名而與時(shí)俱進(jìn)，不斷摸索人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式。

一、師資隊(duì)伍

地理信息科學(xué)專業(yè)旨在培養(yǎng)掌握地理信息獲取、處理、分析和應(yīng)用的基本理論、知識(shí)和技能，具有從事地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用以及編制各類地圖的專門(mén)人才[4]。所以，在確定地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案時(shí)，要結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，并滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)這類復(fù)合型專門(mén)人才的特定需求。地理信息科學(xué)是高新技術(shù)、邊緣科學(xué)，而且理論方法發(fā)展速度快，軟件更新?lián)Q代頻繁，要想辦好這個(gè)專業(yè)，需要有十分雄厚的師資隊(duì)伍。南大地理信息科學(xué)專業(yè)實(shí)施的是拔尖人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，長(zhǎng)期以來(lái)每年本科招生人數(shù)控制在20～30人之間，具有少而精的特點(diǎn)。

在師資隊(duì)伍建設(shè)方面，一方面強(qiáng)調(diào)“國(guó)際化”，直接從海外名校引進(jìn)高素質(zhì)的國(guó)際化人才，或者促進(jìn)本土教師的國(guó)際名校學(xué)術(shù)交流，要求至少有1年的海外留學(xué)經(jīng)歷，使南京大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)與國(guó)際接軌。另一方面強(qiáng)調(diào)“符號(hào)化”，注重“千人計(jì)劃學(xué)者”、“長(zhǎng)江學(xué)者”、“國(guó)家杰出青年基金獲得者”、“教學(xué)名師”、“教育部新世紀(jì)人才”、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”學(xué)術(shù)帶頭人等高層次教學(xué)科研人員的成長(zhǎng)。

由于采取了這些措施，因此許多優(yōu)秀的海外學(xué)者陸續(xù)加入南大地理信息科學(xué)教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)，壯大了學(xué)科力量。目前教師隊(duì)伍中80%以上有海外留學(xué)經(jīng)歷或者直接從海外引進(jìn)。擁有千人計(jì)劃學(xué)者1人，創(chuàng)業(yè)千人計(jì)劃人才2人，長(zhǎng)江學(xué)者講座教授、加拿大皇家科學(xué)院院士1人，高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)獲得者1人，3名教師榮獲全國(guó)高校地理信息系統(tǒng)創(chuàng)新人物獎(jiǎng)。尤其是在加拿大皇家科學(xué)院院士陳鏡明教授的帶領(lǐng)下，建設(shè)了“碳循環(huán)陸氣協(xié)同遙感”教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和“全球變化遙感”江蘇省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，進(jìn)一步壯大了師資隊(duì)伍的實(shí)力。這些教師專業(yè)背景各不相同，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，與“地理信息科學(xué)”這個(gè)新興邊緣學(xué)科的特點(diǎn)比較吻合，形成了強(qiáng)大的師資隊(duì)伍陣容，有利于地理信息科學(xué)專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

二、課程體系

南京大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)的課程體系在繼承傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外名校的課程設(shè)置[5-7]，達(dá)到洋為中用、兼收并蓄的目的，每四年進(jìn)行一次課程體系的改革，不斷完善優(yōu)化。

在課程體系設(shè)置的過(guò)程中遵循四個(gè)原則：一是為學(xué)生積淀雄厚的外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)和數(shù)理基礎(chǔ)；二是要使學(xué)生有扎實(shí)的地理學(xué)基礎(chǔ)；三是要培養(yǎng)學(xué)生的地理信息科學(xué)專業(yè)興趣、愛(ài)好，并激發(fā)求知與探索欲望；四是促進(jìn)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)及其基本技能的掌握，培養(yǎng)發(fā)散思維，開(kāi)闊知識(shí)視野，同時(shí)對(duì)就業(yè)和進(jìn)一步深造要有一定的導(dǎo)向作用。目前形成了公共必修課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和專業(yè)選修課四個(gè)層次的課程體系。

開(kāi)設(shè)的公共必修課有高等數(shù)學(xué)、大學(xué)英語(yǔ)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等。專業(yè)基礎(chǔ)課包括人文地理、自然地理、測(cè)量學(xué)、地圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)概論、遙感概論、地理學(xué)實(shí)習(xí)等。開(kāi)設(shè)的專業(yè)課有數(shù)據(jù)庫(kù)原理、地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、遙感圖像處理、衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、數(shù)字高程模型、地圖設(shè)計(jì)與編制、地理建模、地理信息技術(shù)、虛擬地理環(huán)境、地理信息科學(xué)專題講座、地理信息系統(tǒng)實(shí)習(xí)、遙感實(shí)習(xí)、測(cè)量實(shí)習(xí)等。專業(yè)選修課有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)、模式識(shí)別與人工智能、地理信息系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)、城市規(guī)劃CAD、地理科學(xué)知識(shí)講座、土地利用規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃與評(píng)價(jià)等。

在人才培養(yǎng)的過(guò)程中，為不斷提高課程質(zhì)量，始終注重教材建設(shè)。近十年來(lái)先后主編教材十余部，如《GIS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》、《地理信息系統(tǒng)概論（第三版）》、《地圖投影》、《3S技術(shù)集成》、《遙感數(shù)字圖像處理》等。而且比較注重教材的質(zhì)量，《GIS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》2005年榮獲全國(guó)優(yōu)秀測(cè)繪教材三等獎(jiǎng)，并列入“十二五”國(guó)家規(guī)劃教材。

在專業(yè)課的建設(shè)過(guò)程中，努力實(shí)現(xiàn)專業(yè)主干課程的突破，以建設(shè)精品課程為目標(biāo)。地圖學(xué)課程建設(shè)與實(shí)踐、GIS設(shè)計(jì)課程建設(shè)與創(chuàng)新分別獲省級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)?！癎IS設(shè)計(jì)”課程于2007年入選國(guó)家精品課程。

三、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)

地理信息科學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。多年以來(lái)，南京大學(xué)形成了基礎(chǔ)學(xué)科與技術(shù)科學(xué)結(jié)合、理論教育與技能訓(xùn)練結(jié)合的特色，確立了課程實(shí)驗(yàn)、野外實(shí)踐和綜合實(shí)習(xí)“三位一體”的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系[8]。樹(shù)立了以“學(xué)生為本、以提高實(shí)踐創(chuàng)新能力為目標(biāo)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，并落實(shí)到教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的全程之中。

我們建設(shè)有江蘇省高等院校地理與海洋科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，擁有地理信息系統(tǒng)、遙感、測(cè)量與制圖、3S技術(shù)綜合應(yīng)用等與地理信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)密切相關(guān)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，有先進(jìn)的地圖制圖（繪圖系統(tǒng)）、測(cè)量（徠卡GPS、激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)等）、遙感（ASD光譜儀等）等硬件設(shè)備，同時(shí)擁有ArcGIS、SuperMap、ERDAS、ENVI、GAMMA、VirtuoZo等通用軟件。良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施保障了地理信息科學(xué)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施。南京大學(xué)建設(shè)有廬山地理學(xué)野外實(shí)習(xí)基地，為地理信息科學(xué)專業(yè)自然地理（包括地質(zhì)、地貌、水文地理、氣象氣候、土壤地理、植物地理等）、地圖、遙感、測(cè)量等課程的野外實(shí)踐教學(xué)提供了有力的支持。綜合實(shí)習(xí)安排在大三的暑假至大四第一學(xué)期的前兩個(gè)月。目的是讓學(xué)生真實(shí)參與實(shí)習(xí)單位的具體工作，利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)提升實(shí)踐能力。目前南京大學(xué)已與中科院南京地理與湖泊研究所、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院等多家單位合作，建立實(shí)習(xí)基地，共同培養(yǎng)高水平專業(yè)人才。

四、科研訓(xùn)練

大學(xué)生的科研能力訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)是本科教學(xué)的核心任務(wù)之一[9]。南京大學(xué)建設(shè)有衛(wèi)星測(cè)繪技術(shù)與應(yīng)用國(guó)家測(cè)繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和地理信息技術(shù)江蘇省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，軟硬件設(shè)備齊全，研究開(kāi)發(fā)技術(shù)手段先進(jìn)。近幾年先后承擔(dān)了“863計(jì)劃”、“973計(jì)劃”等多項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目、自然科學(xué)基金等國(guó)家級(jí)縱向科研課題數(shù)十項(xiàng)，獲得國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)多次。良好的科研條件促進(jìn)了各項(xiàng)教學(xué)任務(wù)的圓滿完成，教學(xué)與科研形成了良性互動(dòng)。

在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)人才培養(yǎng)項(xiàng)目的資助下，專門(mén)開(kāi)展了本科生科研訓(xùn)練。同時(shí)學(xué)生也可以在老師的指導(dǎo)下申請(qǐng)國(guó)家、江蘇省或南京大學(xué)的本科生科研創(chuàng)新項(xiàng)目，開(kāi)展前沿科學(xué)研究。從大二起，學(xué)生就可以選擇指導(dǎo)教師，參與指導(dǎo)教師承擔(dān)的科研任務(wù)，申請(qǐng)使用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的軟硬件設(shè)備，進(jìn)行科研訓(xùn)練。從大四的第二學(xué)期開(kāi)始進(jìn)行畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，選題都要依托指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目，要經(jīng)過(guò)開(kāi)題、中期進(jìn)展報(bào)告、論文答辯等環(huán)節(jié)，歷時(shí)四個(gè)月。畢業(yè)論文的撰寫(xiě)是一次完整的科研訓(xùn)練，對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。同時(shí)積極支持并資助本科生跨出國(guó)門(mén)參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，展示自己的科研成果，較早地與國(guó)際同行交流，了解地理信息科學(xué)的最新國(guó)際動(dòng)態(tài)。這既開(kāi)闊了學(xué)生的知識(shí)視野與眼界，也有利于地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的國(guó)際接軌。目前，南京大學(xué)的地理信息科學(xué)學(xué)科已發(fā)展成為具有較大影響的人才培養(yǎng)與科學(xué)研究基地之一。

2006至2012年，本科生在校就讀期間以第一作者在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表科研論文40余篇。1名本科生獲得Geoinformatics2007最佳學(xué)生論文獎(jiǎng)，獲得中國(guó)GIS協(xié)會(huì)2007ESRI杯大學(xué)生GIS軟件開(kāi)發(fā)競(jìng)賽二等獎(jiǎng)1次。有二十幾名本科畢業(yè)生赴美國(guó)普林斯頓大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)、波士頓大學(xué)、加拿大多倫多大學(xué)、德國(guó)斯圖加特大學(xué)等國(guó)外著名高校繼續(xù)深造。特別是2008屆的畢業(yè)生，有6位同學(xué)獲得全額獎(jiǎng)學(xué)金赴美國(guó)、荷蘭的國(guó)際名校攻讀博士學(xué)位。南京大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生不僅有深厚的理論功底，同時(shí)在地圖設(shè)計(jì)與編制、地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)與軟件開(kāi)發(fā)、遙感圖像處理與專題信息提取、測(cè)量工程等方面實(shí)踐動(dòng)手能力也比較強(qiáng)，因此畢業(yè)生也頗受用人單位的歡迎，一次就業(yè)率都在100%。

隨著大數(shù)據(jù)與智慧城市時(shí)代的到來(lái)，地圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)、遙感對(duì)地觀測(cè)與導(dǎo)航定位技術(shù)已滲透到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域。新的形勢(shì)賦予新的使命，南京大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)將不斷探索拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式，為國(guó)家和社會(huì)輸送更多的地理信息科學(xué)高端人才。

地理信息科學(xué)論文:三維地理信息科學(xué)進(jìn)展

三維世界的逼真顯示自古以來(lái)就是我們?cè)S多(哲學(xué))討論的主題。對(duì)地球球形形狀的承認(rèn)可以追溯到公元前6世紀(jì)畢達(dá)哥拉斯的論點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)化，科學(xué)家們不斷地改進(jìn)地球的三維顯示，同時(shí)開(kāi)發(fā)了用來(lái)分析許多發(fā)生在地球表面的自然過(guò)程及現(xiàn)象的技術(shù)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cAD)和地理信息系統(tǒng)(GIS)在過(guò)去的30年內(nèi)同步發(fā)展。

三維分析與模擬工具能在城市規(guī)則考古學(xué)景觀建筑、制圖學(xué)及風(fēng)險(xiǎn)管理學(xué)諸多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。為了滿足各界對(duì)三維分析與模擬工具的經(jīng)久不斷的需求，第4屆國(guó)際三維地理信息專題討論會(huì)于2009年11月4-5日在比利時(shí)西北部城市根特舉行。

本書(shū)共匯集了11篇論文。1.歐拉算子與外殼建筑模型導(dǎo)航；2.奧地利達(dá)赫斯坦山巒冰川后退的逼真三維可視化：跨媒體的硬復(fù)制與軟復(fù)制顯示；3.有關(guān)先進(jìn)的交互式萬(wàn)維網(wǎng)透視圖服務(wù)；4.谷歌地球中建筑物的交互式建模：用于城市規(guī)劃的三維工具；5.應(yīng)用于三維地質(zhì)學(xué)模型構(gòu)建的專家系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)法；6.三維地圖籍中的數(shù)據(jù)可視化；7.從三維拓?fù)鋵W(xué)關(guān)系到接觸關(guān)系；8.對(duì)用于都市環(huán)境中車輛定位的三維城市信息及傳感器融合技術(shù)的需求與潛力；9.使用地球-DBMS在三維導(dǎo)航中經(jīng)由可視地標(biāo)的建模能見(jiàn)度；10.大數(shù)據(jù)集合三維包含測(cè)試；11.動(dòng)態(tài)城市徑流模擬的三維體數(shù)據(jù)軟地理目標(biāo)。

本書(shū)是《地理信息與制圖學(xué)講座筆記》叢書(shū)中的一本，它專門(mén)面向?qū)Φ乩硇畔⒖茖W(xué)三維組件感興趣的廣大學(xué)者與專業(yè)人員，包括地理科學(xué)家、土地丈量員、計(jì)算機(jī)工程師、攝影測(cè)量師、城市規(guī)劃者、考古學(xué)家及制圖員。

地理信息科學(xué)論文:地理信息科學(xué)本科生能力調(diào)查分析

1企事業(yè)單位對(duì)學(xué)生能力期望分析

在對(duì)學(xué)生成績(jī)總體評(píng)價(jià)方面，單位或企業(yè)都很看重學(xué)生的在校成績(jī)，希望學(xué)生成績(jī)?cè)诹己靡陨系膯挝徽?2．0%。在學(xué)生獲得各類證書(shū)方面，希望學(xué)生外語(yǔ)成績(jī)通過(guò)四六級(jí)考試的比例為72．0%，但有些單位不要求學(xué)生通過(guò)等級(jí)考試，這樣的單位有軟件公司和從事純測(cè)繪的單位。希望學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言能力的單位占96．0%，但在計(jì)算機(jī)等級(jí)考試方面，希望學(xué)生過(guò)二、三級(jí)考試的單位占64．0%，也有28．0%的單位不需要學(xué)生過(guò)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試，這樣的單位往往是行業(yè)管理單位或規(guī)模較小的單位?？紤]學(xué)生是否具有“全國(guó)GIS應(yīng)用水平考試證書(shū)”的單位不多，選擇可有可無(wú)的單位占80．0%，選擇需要的只占12．0%，“全國(guó)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用水平考試證書(shū)”考試是由地理信息系統(tǒng)軟件及其應(yīng)用教育部工程研究中心組織的。目前除高校外，對(duì)大多數(shù)企業(yè)來(lái)講不是很了解，有待進(jìn)一步加強(qiáng)宣傳力度，當(dāng)其納入到政府行為的全國(guó)職業(yè)資格考試范疇時(shí)才會(huì)引起學(xué)生和用人單位的重視。在行業(yè)內(nèi)地理信息系統(tǒng)軟件使用方面，有84．0%的單位要求學(xué)生熟練掌握地理信息系統(tǒng)軟件使用，說(shuō)明單位看重學(xué)生的對(duì)行業(yè)內(nèi)地理信息系統(tǒng)軟件的實(shí)際動(dòng)手能力。在地理信息工程應(yīng)用方面，希望學(xué)生在校期間參加過(guò)工程應(yīng)用項(xiàng)目經(jīng)歷的比例達(dá)84．0%，且92．0%的單位希望學(xué)生掌握了數(shù)據(jù)整理與建庫(kù)技術(shù)。在地理信息系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)方面，要求學(xué)生基本掌握或熟練掌握地理信息系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)技術(shù)的比例達(dá)96．0%，要求熟練掌握的主要是地理信息系統(tǒng)軟件公司和信息中心等單位達(dá)48．0%。由于調(diào)查的是測(cè)繪地理信息行業(yè)，有68．0%的單位希望學(xué)生具有從事外業(yè)測(cè)繪工作的經(jīng)歷和能力，不要求學(xué)生具備外業(yè)測(cè)繪能力的單位多數(shù)是軟件公司和信息中心。除外業(yè)測(cè)繪能力外，有96．0%的單位強(qiáng)調(diào)學(xué)生具有攝影測(cè)量與遙感方面的知識(shí)，因?yàn)槠髽I(yè)都知道攝影測(cè)量與遙感技術(shù)是未來(lái)空間信息獲取的主要手段，此項(xiàng)知識(shí)的掌握有助于單位未來(lái)業(yè)務(wù)拓展。自學(xué)能力是一個(gè)人從事終生學(xué)習(xí)的基本要求，幾乎所有的單位都希望學(xué)生具有自學(xué)能力，有72．0%特別強(qiáng)調(diào)很需要，說(shuō)明一個(gè)單位的發(fā)展離不開(kāi)員工的知識(shí)更新。希望學(xué)生具有科學(xué)研究潛力的單位占80．0%，只有20%的單位不強(qiáng)調(diào)這一要求，其中私有企業(yè)幾乎都要求學(xué)生具有科學(xué)研究的潛力，表明企業(yè)要發(fā)展，必須要求員工具有科學(xué)研究潛力來(lái)保證。多數(shù)企業(yè)注重學(xué)生在校期間參加各類競(jìng)賽活動(dòng)并獲獎(jiǎng)，有60．0%單位表示會(huì)優(yōu)先考慮錄用獲得過(guò)各類競(jìng)賽獎(jiǎng)的學(xué)生，只有16．0%單位不會(huì)考慮。至于學(xué)生在校期間是否獲得獎(jiǎng)學(xué)金，有60．0%的單位明確表示不考慮，表明單位注重學(xué)生實(shí)際能力的因素大于課堂考試成績(jī)因素。在團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神方面，有96．0%的單位強(qiáng)調(diào)學(xué)生這一素質(zhì)，因此大學(xué)期間如何培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神是今后學(xué)校應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題。就學(xué)生的交際能力方面，84．0%的單位表示學(xué)生應(yīng)該具備較強(qiáng)的交際能力。在學(xué)生業(yè)余愛(ài)好方面，強(qiáng)調(diào)學(xué)生具有體育、藝術(shù)愛(ài)好的單位比例分別是48．0%和36．0%，也有20．0%的單位不對(duì)學(xué)生業(yè)余愛(ài)好提出要求。在學(xué)生生源的地域方面，有76．0%的單位不考慮學(xué)生的地域要求，希望學(xué)生來(lái)自農(nóng)村或周邊省份的單位所占比例均為16．0%單位，這樣的單位是基礎(chǔ)測(cè)繪單位，希望學(xué)生能吃苦、穩(wěn)定。在性別方面，有72．0%的單位不考慮學(xué)生的性別，有28．0%的單位希望是男生。這是由于GIS專業(yè)性質(zhì)所決定，GIS專業(yè)人員大多在室內(nèi)工作，男女生沒(méi)有什么太大的區(qū)別。而希望招收男生的主要是從事測(cè)繪與地理信息生產(chǎn)任務(wù)的單位。

2地理信息科學(xué)專業(yè)本科學(xué)生能力結(jié)構(gòu)體系

2．1學(xué)生能力結(jié)構(gòu)體系

人的能力是在人的生理素質(zhì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)教育和培養(yǎng)，并在實(shí)踐過(guò)程中吸取前人的智慧和經(jīng)驗(yàn)而形成和發(fā)展起來(lái)的。能力=知識(shí)+科學(xué)方式+技能［6，7］。地理信息科學(xué)是一門(mén)集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)以及管理科學(xué)等學(xué)科為一體的交叉學(xué)科，這就要求GIS專業(yè)的學(xué)生不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，還應(yīng)該具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和軟件開(kāi)發(fā)能力，同時(shí)自主學(xué)習(xí)能力是學(xué)生適應(yīng)未來(lái)學(xué)科發(fā)展和拓展應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)［8］。具體來(lái)講，對(duì)一個(gè)GIS本科生的基本要求是:起碼要熟練掌握一門(mén)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，能夠開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的GIS應(yīng)用模塊，能夠掌握二種以上的常見(jiàn)地理信息系統(tǒng)軟件，并至少具有一種二次開(kāi)發(fā)的能力，盡最大可能讓學(xué)生參與相關(guān)的科學(xué)研究與實(shí)用地理信息工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)［9］。由此可見(jiàn)，GIS專業(yè)學(xué)生能力除一般大學(xué)生所具備的能力和素質(zhì)之外，更要突顯以下七個(gè)方面的能力:專業(yè)基礎(chǔ)理論與前沿技術(shù)、地理信息系統(tǒng)軟件使用與數(shù)據(jù)采集處理能力、空間數(shù)據(jù)建模與分析能力、地理信息工程建設(shè)能力、地理信息系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)能力、自主學(xué)習(xí)能力以及GIS科研與創(chuàng)新能力等?；谏鲜龇治?，我們可以構(gòu)建地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生能力結(jié)構(gòu)體系，通過(guò)專家打分后采用改進(jìn)的層次分析法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)得到各結(jié)構(gòu)項(xiàng)的權(quán)重［10-12］，如表2所示。在該能力結(jié)構(gòu)體系中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的基礎(chǔ)理論、兼顧學(xué)生的基本技能，同時(shí)也突出了地理信息系統(tǒng)工程應(yīng)用的特點(diǎn)和創(chuàng)新能力。權(quán)重的高低并不代表知識(shí)重要程度，因?yàn)楸碇械?個(gè)方面的知識(shí)和能力是地理信息科學(xué)專業(yè)所必須具備的，它是指各知識(shí)結(jié)構(gòu)在整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中的比例，可以成為地理信息科學(xué)專業(yè)課程體系設(shè)置的基礎(chǔ)。

2．2能力結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用

東華理工大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)從1999年開(kāi)設(shè)，專業(yè)教師一直在探索該專業(yè)學(xué)生能力體系結(jié)構(gòu)，并根據(jù)能力結(jié)構(gòu)體系制訂和修訂教學(xué)計(jì)劃。東華理工大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)是依托測(cè)繪學(xué)科開(kāi)設(shè)的，所以東華理工大學(xué)的特色在于突出空間信息的獲取與表達(dá)、地理信息工程開(kāi)發(fā)與建設(shè)兩個(gè)方面。對(duì)此，東華理工大學(xué)加強(qiáng)了測(cè)繪類和計(jì)算機(jī)類課程的理論與實(shí)踐性教學(xué)的比重，體現(xiàn)理論與實(shí)踐性課程“四年不斷線”的教學(xué)計(jì)劃設(shè)計(jì)思路。例如，測(cè)繪類課程開(kāi)設(shè)了地圖學(xué)、測(cè)量學(xué)、測(cè)量平差基礎(chǔ)、攝影測(cè)量學(xué)、GPS測(cè)量原理、遙感原理等課程;計(jì)算機(jī)類課程開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、C語(yǔ)言、高級(jí)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與地圖數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)地圖制圖、GIS二次開(kāi)發(fā)等課程;實(shí)踐性課程有數(shù)字化測(cè)圖軟件(測(cè)量學(xué))、GIS軟件及應(yīng)用、遙感軟件及應(yīng)用，GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、專業(yè)綜合實(shí)習(xí)、生產(chǎn)(畢業(yè))實(shí)習(xí)。這樣保證了學(xué)生從大一到大四每年都能在測(cè)繪類、計(jì)算機(jī)類、實(shí)踐類三方面都有相應(yīng)的理論課程或?qū)嵺`性教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)鞏固學(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)踐能力、對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)起到了很好的推動(dòng)作用。此外，東華理工大學(xué)還注重為學(xué)生提供科技創(chuàng)新與動(dòng)手能力的機(jī)會(huì)，例如實(shí)行本科生導(dǎo)師制、鼓勵(lì)學(xué)生參加老師生產(chǎn)型或研究型課題、引導(dǎo)學(xué)生參加各類科技創(chuàng)新與競(jìng)賽活動(dòng)等。實(shí)踐表明，通過(guò)教學(xué)計(jì)劃的調(diào)準(zhǔn)，學(xué)生能力有穩(wěn)步提高的趨勢(shì)。例如，東華理工大學(xué)2013屆地理信息科學(xué)專業(yè)有一個(gè)本科生就成功地在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下研發(fā)了一個(gè)“基于GIS的高校餐飲物流配送管理信息系統(tǒng)”，并應(yīng)聘到上海誠(chéng)信所從事軟件開(kāi)發(fā)工作，這與平時(shí)東華理工大學(xué)加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力培養(yǎng)是分不開(kāi)的。

3結(jié)束語(yǔ)

就業(yè)率的高低是高等學(xué)校培養(yǎng)大學(xué)畢業(yè)生成功與否的重要指標(biāo)之一。通過(guò)本次調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前社會(huì)對(duì)GIS專業(yè)學(xué)生需求量較大，而且寄希望他們從事GIS工程開(kāi)發(fā)與維護(hù)工作，更注重學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、GIS軟件操作與二次開(kāi)發(fā)能力、科技創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。針對(duì)就業(yè)單位的需求，本文構(gòu)建了地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生能力結(jié)構(gòu)體系，它可以作為GIS課程體系設(shè)置的基礎(chǔ)，為GIS專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)提供很好的參考依據(jù)。

作者：程朋根 夏元平 聶運(yùn)菊 劉波 郭先春 單位：東華理工大學(xué)

地理信息科學(xué)論文:地理信息科學(xué)的繪圖方法研討

作者：董晴晴 董敏 馮欣欣

1（略）

2基于ArcGIS的實(shí)現(xiàn)本文基于上述制圖思路，以ArcGIS9．3為技術(shù)平臺(tái)，以繪制西準(zhǔn)噶爾地區(qū)地質(zhì)圖（1∶1000000）為例來(lái)具體說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)。

2．1空間數(shù)據(jù)獲取西準(zhǔn)噶爾地區(qū)位于西伯利亞板塊與準(zhǔn)噶爾板塊的碰撞帶，屬于古生代殘余洋盆的后碰撞花崗巖類［6］。確定該區(qū)的范圍，掃描其紙質(zhì)地質(zhì)底圖和地理底圖，在ArcCatalog中建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)，將底圖配準(zhǔn)后通過(guò)ArcScan自動(dòng)矢量化或者手工矢量化，得到該區(qū)的地質(zhì)、地理底圖的矢量數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)拓?fù)錂z查后以點(diǎn)、線、面的形式存儲(chǔ)（圖略）。

2．2屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)空間數(shù)據(jù)庫(kù)中的每個(gè)要素類都有各自的描述，主要通過(guò)要素類名稱、空間數(shù)據(jù)類型（點(diǎn)、線、面）、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)長(zhǎng)度、約束條件、數(shù)據(jù)項(xiàng)描述等進(jìn)行描述與定義（表略），為數(shù)據(jù)加載做準(zhǔn)備［7］。屬性數(shù)據(jù)以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)方式存貯和管理，并通過(guò)公共字段與各要素進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使點(diǎn)、線、面不再僅僅是傳統(tǒng)意義上的圖元單位，而具有地質(zhì)特征描述內(nèi)容［8］

2．3圖例制作圖例是地圖的語(yǔ)言體系［9］，集中體現(xiàn)了制圖者對(duì)客觀事物本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，以及對(duì)這種本質(zhì)的分類思想和分類體系。在以往的圖例繪制中，人們只關(guān)注規(guī)范化表達(dá)。傳統(tǒng)紙質(zhì)圖時(shí)代的圖例采用人工手繪來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于人的主觀判斷和繪圖工具的誤差，會(huì)導(dǎo)致線條粗細(xì)不勻、符號(hào)大小不一，無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)圖例的規(guī)范化表達(dá)［10］。同時(shí)，作為傳統(tǒng)地質(zhì)圖整飾內(nèi)容的一部分，圖例是一種機(jī)械的“排列”，與圖件主體部分并沒(méi)有有機(jī)的聯(lián)系，僅是單純的視覺(jué)表達(dá)，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知表達(dá)中的符號(hào)層，而概念層仍然隱式地停留在人的大腦中。Fishnet是ArcGIS平臺(tái)下的一種空間分析工具，相當(dāng)于圖形化的Excel。它可以自由定義的基本單元格的大小，并對(duì)其賦予屬性。利用Fishnet制作圖例，不僅可以實(shí)現(xiàn)符號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)，更重要的是，它是在數(shù)據(jù)庫(kù)中管理符號(hào)和數(shù)據(jù)，可以隨時(shí)修改或查詢［11］。

2．4STYLE匹配將Fishnet中的圖例存儲(chǔ)為Style，或者將整個(gè)要素調(diào)用Savetolayers命令存成Layer。調(diào)用Proper－ties中的MatchtoSymbolsinastyle，用Layer與圖件主體中要素的相同字段進(jìn)行匹配，或者用Style直接進(jìn)行匹配，實(shí)現(xiàn)圖件的自動(dòng)符號(hào)化。在匹配時(shí)，如果按照一對(duì)一的方式進(jìn)行，會(huì)產(chǎn)生很大的工作量。比如，不同時(shí)代的侵入巖很多，若采用一對(duì)一匹配，那每個(gè)時(shí)代（設(shè)有M個(gè)）的每一種侵入巖（設(shè)有N個(gè)）都要有相應(yīng)的符號(hào)（CMN）。但是如果采用多字段來(lái)描述同一個(gè)地質(zhì)體，采用多對(duì)一的方式，只需要制作時(shí)代的符號(hào)和侵入巖的符號(hào)（M＋N）。在制作圖面內(nèi)容較多的地質(zhì)圖時(shí)，這一方法將會(huì)大大提高效率，而且對(duì)于數(shù)據(jù)的分類尤為便捷（圖略）

2．5整飾成圖在layout視圖下，調(diào)整圖面大小、位置，添加圖名、比例尺、指北針、經(jīng)緯網(wǎng)、責(zé)任欄等整飾要素。圖例可以以圖片形式添加，或者以數(shù)據(jù)窗口的形式添加。

3基于地理信息科學(xué)制圖的優(yōu)勢(shì)

從地理信息科學(xué)的視角出發(fā)，地理信息系統(tǒng)就成為地理信息科學(xué)應(yīng)用的一個(gè)環(huán)節(jié)［2］，這就使制圖不僅具有所有數(shù)字制圖的優(yōu)勢(shì)，如方便攜帶、易修改、易復(fù)制、易整飾，存在嚴(yán)格的拓?fù)潢P(guān)系，不受比例尺的限制，具有良好的現(xiàn)勢(shì)性及動(dòng)態(tài)性［12］，更能體現(xiàn)以信息科學(xué)為基礎(chǔ)的優(yōu)勢(shì)，使圖元單位與地質(zhì)實(shí)體之間建立起有機(jī)聯(lián)系，使隱式存在于人腦中的語(yǔ)義顯式地表達(dá)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)信息的查詢、新圖件的生成、空間數(shù)據(jù)分析等優(yōu)勢(shì)。

3．1信息查詢傳統(tǒng)紙質(zhì)圖和數(shù)字制圖只是對(duì)紙質(zhì)地質(zhì)圖的數(shù)字復(fù)制，不具有信息查詢的功能。比如，若想了解西準(zhǔn)噶爾地區(qū)泥盆紀(jì)地層分布情況，在傳統(tǒng)圖件中，你只能通過(guò)讀圖例在圖上圈出泥盆紀(jì)的地層。不僅費(fèi)時(shí)，而且導(dǎo)致圖面內(nèi)容更加復(fù)雜，極易出錯(cuò)?；谛畔⒖茖W(xué)制圖是運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，圖面與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，因此信息查詢很容易實(shí)現(xiàn)：打開(kāi)屬性數(shù)據(jù)表，在查找中輸入“D＊”（其中＊代表D的任一組），在屬性數(shù)據(jù)表中屬于D的所有地層就會(huì)被選擇出來(lái)。相應(yīng)地，在圖上所有泥盆系的地層也會(huì)特別標(biāo)識(shí)，這樣西準(zhǔn)噶爾地區(qū)泥盆系的地層分布就一目了然。如果需要查詢泥盆紀(jì)侵入巖分布，則將相關(guān)字段相加再進(jìn)行查詢。

3．2圖件派生在傳統(tǒng)紙質(zhì)圖和數(shù)字制圖中，圖面一旦固定，再做任何修改或派生圖件都是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事情，相當(dāng)于重新制作。但基于信息科學(xué)思想成圖不是一幅圖件的終結(jié)，而是生成新的圖件的渠道［13］。比如要制作西準(zhǔn)噶爾地區(qū)侵入巖分布圖。在西準(zhǔn)噶爾地區(qū)地質(zhì)圖的基礎(chǔ)上，通過(guò)查詢“巖性大類”挑選出該區(qū)侵入巖數(shù)據(jù)，導(dǎo)出選擇的侵入巖圖層，或者在原圖上刪掉其他不相關(guān)數(shù)據(jù)或讓其他數(shù)據(jù)不顯示，調(diào)整圖面大小、圖名、圖例、比例尺等整飾要素，一幅新的派生圖件就完成了。

3．3空間數(shù)據(jù)分析所有的空間分析都是基于數(shù)據(jù)而不是基于圖形。在這方面，基于信息科學(xué)成圖具有別的制圖方式不可比擬的優(yōu)勢(shì)。在這種成圖方式中，每一個(gè)點(diǎn)、線、面都是具有實(shí)際地質(zhì)意義的單元。在進(jìn)行點(diǎn)的密度（如礦床的密度分析［14］）、線的緩沖（斷層對(duì)特定礦種的影響范圍［15］）、面的選擇（礦床模型對(duì)成礦有利地層的選擇）時(shí)，依托ArcGIS平臺(tái)都能夠迅速實(shí)現(xiàn)。這些依托數(shù)據(jù)的空間分析目前正在探索應(yīng)用之中。

4結(jié)束語(yǔ)

本文基于地理信息科學(xué)，以認(rèn)知科學(xué)和信息科學(xué)為基礎(chǔ)，以ArcGIS為平臺(tái)，闡述了制圖的新思想及實(shí)現(xiàn)。運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)、修改地理地質(zhì)數(shù)據(jù)，利用Fishnet規(guī)范化表達(dá)圖例，并以公共字段與圖件主體關(guān)聯(lián)，使用多對(duì)一的方式進(jìn)行匹配，在實(shí)際輸出中，達(dá)到了圖件的規(guī)范化表達(dá)；在圖件管理中，能夠快速實(shí)現(xiàn)信息查詢、數(shù)據(jù)修改；在應(yīng)用中，可以依據(jù)需要派生多幅圖件，最重要的是能實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)分析。大量實(shí)踐證明了該思路的可行性。目前，這種成圖方式的推廣將會(huì)成為制圖的一種趨勢(shì)。

地理信息科學(xué)論文:地理信息科學(xué)人才培養(yǎng)研究

摘要：

本文分析了國(guó)內(nèi)外GIS教育的基本現(xiàn)狀，認(rèn)為高校可以根據(jù)自身特色量身設(shè)計(jì)面向研發(fā)型人才培養(yǎng)的專業(yè)知識(shí)體系，通過(guò)建立本科生導(dǎo)師制度和有利于檢驗(yàn)研發(fā)能力的考核方式等，實(shí)現(xiàn)為社會(huì)培養(yǎng)和儲(chǔ)備GIS研發(fā)人才的目標(biāo)，提升畢業(yè)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：

地理信息科學(xué)；本科教育；研發(fā)型人才；培養(yǎng)

一、GIS本科教育中開(kāi)展研發(fā)型人才培養(yǎng)的意義

目前,以GIS應(yīng)用型人才為主的培養(yǎng)方式正面臨挑戰(zhàn)，而以研發(fā)型人才為主的培養(yǎng)方式將在以后一個(gè)階段成為高校人才培養(yǎng)的趨勢(shì)，原因是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求和解決畢業(yè)生就業(yè)帶來(lái)的壓力。本科階段是學(xué)生確定發(fā)展方向和目標(biāo)的重要時(shí)期，在這一階段掌握的知識(shí)和技能將決定他們未來(lái)的求職定位和發(fā)展目標(biāo)。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的角度來(lái)看，高校GIS教育應(yīng)為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更多的技術(shù)研發(fā)型人才儲(chǔ)備；從學(xué)生個(gè)人發(fā)展的角度看，不少?gòu)氖翯IS研究的研究生在本科階段缺乏基本的軟件研發(fā)訓(xùn)練，讀研階段難以配合導(dǎo)師做好科研課題，或者無(wú)法自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。雖然要使大多數(shù)本科畢業(yè)生具有很強(qiáng)的軟硬件研發(fā)能力并不容易實(shí)現(xiàn)，但高校積極地在這方面加強(qiáng)引導(dǎo)和培養(yǎng)，將是為我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)核心技術(shù)研發(fā)人才、提高我國(guó)GIS產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。

二、國(guó)內(nèi)GIS本科教育基本現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)GIS本科教育的重點(diǎn)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展而轉(zhuǎn)移。在地理信息系統(tǒng)專業(yè)開(kāi)設(shè)之初，國(guó)內(nèi)GIS應(yīng)用的重點(diǎn)在于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的采集方面，如國(guó)家基本比例尺空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)［1］，此時(shí)國(guó)內(nèi)GIS專業(yè)的人才培養(yǎng)主要以應(yīng)用型為主，能力水平主要達(dá)到Marble的第三層次。2003年劉耀林［2］、秦其明［3］等所提出的課程設(shè)置優(yōu)化建議，主要以掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論、培養(yǎng)較強(qiáng)的軟件操作和應(yīng)用能力為主，并開(kāi)始強(qiáng)調(diào)GIS二次開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng)。隨著國(guó)內(nèi)測(cè)繪類軟件企業(yè)的發(fā)展壯大，對(duì)研發(fā)型、創(chuàng)新型人才需求越來(lái)越多，大量軟件公司需要大批研發(fā)人才，從事空間數(shù)據(jù)圖形輸入、海量數(shù)據(jù)管理查詢、空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸與共享、空間分析、二三維可視化、高精度數(shù)字制圖等GIS核心功能的研發(fā)工作以及專題地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作，高校也進(jìn)一步重視GIS畢業(yè)生的二次開(kāi)發(fā)能力、系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)［4~7］。通過(guò)分析各高校培養(yǎng)方案可發(fā)現(xiàn)，重點(diǎn)高校往往開(kāi)設(shè)課程較多、涉及面更廣，如武漢大學(xué)、浙江大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)等，而地方高校更注重專業(yè)技術(shù)類課程以及學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，其原因可能是重點(diǎn)高校在師資、生源上的優(yōu)勢(shì)?？傊?，大多數(shù)高校還是非常人性化地考慮了學(xué)生個(gè)人素質(zhì)和興趣的差異，國(guó)內(nèi)高校并未要求所有GIS本科生都具有較強(qiáng)的研發(fā)能力［4~5，7］，有志于從事技術(shù)研發(fā)工作的學(xué)生還是少數(shù)。

三、GIS本科教育中研發(fā)型人才培養(yǎng)的實(shí)施途徑建議

1.設(shè)計(jì)面向研發(fā)型人才培養(yǎng)的GIS專業(yè)知識(shí)體系

專業(yè)知識(shí)體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)是課程體系設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)。國(guó)外UCGIS的地理信息科學(xué)與技術(shù)知識(shí)體系是一個(gè)完備的參考體系，但是每個(gè)學(xué)校應(yīng)根據(jù)自身特色、師資水平設(shè)計(jì)相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)體系。設(shè)計(jì)面向培養(yǎng)研發(fā)能力的GIS專業(yè)知識(shí)體系，其核心實(shí)質(zhì)是在完備的參考體系中，圍繞基礎(chǔ)理論、程序設(shè)計(jì)、模仿創(chuàng)造能力為主線，選擇適合本校辦學(xué)特色的授課內(nèi)容和技能訓(xùn)練體系，并以此作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。對(duì)于重點(diǎn)大學(xué)來(lái)說(shuō)，由于師資水平相對(duì)較高、生源素質(zhì)相對(duì)較好，可適當(dāng)擴(kuò)展這一體系前兩種能力培養(yǎng)的深度和廣度，如武漢大學(xué)不僅要求掌握地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)的基本理論、基本知識(shí)，而且強(qiáng)調(diào)對(duì)相鄰專業(yè)如地理學(xué)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、測(cè)繪工程等一般原理和知識(shí)的了解；對(duì)于地方高校來(lái)說(shuō)，則不宜在相鄰專業(yè)上開(kāi)設(shè)課程，地理信息科學(xué)基礎(chǔ)理論、計(jì)算機(jī)方面課程也不宜開(kāi)設(shè)太多，而應(yīng)重點(diǎn)建設(shè)本專業(yè)核心課程，有選擇地講授一些核心算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，在這一個(gè)過(guò)程中加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的模仿能力和創(chuàng)造能力。以桂林理工大學(xué)為例，由于在辦學(xué)初期缺乏經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)設(shè)了較多基礎(chǔ)課程，涉及到測(cè)繪、城規(guī)、地理學(xué)、土地管理等方面，而在計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS軟件應(yīng)用和開(kāi)發(fā)方面的課程投入不足，導(dǎo)致某一階段畢業(yè)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力欠缺等問(wèn)題。通過(guò)調(diào)整，一些相鄰專業(yè)課程僅作為選修課或被刪除，將整個(gè)知識(shí)體系定位為以桌面版和WebGIS應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)能力培養(yǎng)為主線的專業(yè)知識(shí)體系和課程體系［5］，主要涵蓋如下知識(shí)模塊：①編程語(yǔ)言模塊，主要講授C++、C#等兩種編程語(yǔ)言，C++便于學(xué)生在以后進(jìn)行較為復(fù)雜的算法設(shè)計(jì)時(shí)使用，C#語(yǔ)言則用來(lái)向?qū)W生講解GIS二次開(kāi)發(fā)技術(shù)；②基礎(chǔ)理論模塊，包括空間數(shù)據(jù)庫(kù)、空間分析、地理信息系統(tǒng)算法基礎(chǔ)以及測(cè)繪學(xué)科相關(guān)課程；③地理信息系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)相關(guān)課程。特別是在第②模塊，重點(diǎn)設(shè)計(jì)若干算法實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論、編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，教師先示范一些簡(jiǎn)單算法的代碼編寫(xiě)過(guò)程，然后逐漸加深難度，學(xué)生通過(guò)教師引導(dǎo)完成相應(yīng)算法代碼編寫(xiě)，加強(qiáng)對(duì)GIS軟件研發(fā)的自信心。第③模塊，學(xué)生掌握了軟件工程設(shè)計(jì)、組件式GIS開(kāi)發(fā)技術(shù)，并在教師指導(dǎo)下分成4~5人小組，每個(gè)小組在實(shí)踐環(huán)節(jié)都必須完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)和代碼編寫(xiě)任務(wù)。學(xué)生不僅軟件操作能力逐漸增強(qiáng)，程序開(kāi)發(fā)能力也相應(yīng)提高，逐步扭轉(zhuǎn)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不足的局面。

2.建立有利于提高研發(fā)能力的本科生導(dǎo)師制度

知識(shí)體系和課程體系的建設(shè)僅僅是教學(xué)目標(biāo)實(shí)施的第一步。在已有的教學(xué)實(shí)踐中，本科生對(duì)程序設(shè)計(jì)研發(fā)的興趣并不高［4，7］，一方面是部分剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生對(duì)就業(yè)的壓力感知不足，認(rèn)為即使沒(méi)有學(xué)好難度相對(duì)較高的GIS設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)相關(guān)課程也能找到合適的工作；另一方面是教師對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)和交流不夠，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)類課程上完了，課后就沒(méi)有再去關(guān)心學(xué)生怎么應(yīng)用，大部分學(xué)生對(duì)自己實(shí)踐課的要求不高，應(yīng)付了事。目前桂林理工大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)開(kāi)始嘗試采用本科生導(dǎo)師機(jī)制，促使學(xué)生得到導(dǎo)師在學(xué)業(yè)和未來(lái)規(guī)劃上的指導(dǎo)，具體作法有：①導(dǎo)師可以根據(jù)自己學(xué)術(shù)研究方向，在二年級(jí)時(shí)開(kāi)始選擇一些學(xué)生進(jìn)入自己的興趣小組，為以后參加國(guó)內(nèi)各類競(jìng)賽做準(zhǔn)備，也可以在課題研究和生產(chǎn)項(xiàng)目上對(duì)教師起到幫助作用，并直接在該導(dǎo)師指導(dǎo)下做畢業(yè)設(shè)計(jì)工作；②結(jié)合桂林理工大學(xué)推行的應(yīng)用研究型課程教學(xué)項(xiàng)目，解決學(xué)生選修課學(xué)分問(wèn)題以及教師教學(xué)工作量補(bǔ)償問(wèn)題；③對(duì)于導(dǎo)師和學(xué)生，無(wú)論是參與校內(nèi)比賽還是國(guó)內(nèi)比賽獲獎(jiǎng)，都給予相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)，形成激勵(lì)機(jī)制。本科生導(dǎo)師制度的作用主要體現(xiàn)在以下兩方面：①通過(guò)導(dǎo)師在課外的指導(dǎo)，激發(fā)本科生的危機(jī)意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的愿望，比僅僅以人性化的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層次培養(yǎng)有更好的效果；②導(dǎo)師在日常交流中，可以從基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)軟件的基本功能、模塊和接口以及軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言和組件式軟件開(kāi)發(fā)方式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位輔導(dǎo)，避免以往一個(gè)教師教授一門(mén)課程，知識(shí)內(nèi)容斷層嚴(yán)重的局面，同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生的監(jiān)督和鼓勵(lì)。

3.實(shí)施有利于檢驗(yàn)研發(fā)能力水平的考核方式

由于研發(fā)能力通常體現(xiàn)為對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)軟件、編程語(yǔ)言等方面的綜合應(yīng)用表現(xiàn)，過(guò)去主要采用筆試和平時(shí)成績(jī)的方式進(jìn)行考核。但平時(shí)成績(jī)考核往往僅為對(duì)學(xué)生是否到課的檢查，并沒(méi)有真正成為學(xué)生設(shè)計(jì)研發(fā)能力的體現(xiàn)。涉及到實(shí)踐能力、軟件開(kāi)發(fā)能力的課程，可以分成筆試、上機(jī)考試和PPT介紹設(shè)計(jì)內(nèi)容等過(guò)程進(jìn)行，每門(mén)包含上機(jī)課、實(shí)踐環(huán)節(jié)的課程均可劃出一定課時(shí)用于上機(jī)考試或PPT演講。上機(jī)考試和PPT演講可占總分值的30~40%，有效地避免部分學(xué)生渾水摸魚(yú)的情況。隨著地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)高校GIS教育提出的更高要求，以及更多高校參與到GIS教育中來(lái)，辦學(xué)單位和畢業(yè)生都將面臨更激烈的競(jìng)爭(zhēng)。GIS研發(fā)能力將是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)社會(huì)對(duì)GIS畢業(yè)生的指標(biāo)要求，雖然在當(dāng)前情況下要完全按照研發(fā)型人才標(biāo)準(zhǔn)對(duì)GIS專業(yè)學(xué)生進(jìn)行“一刀切”式衡量并不現(xiàn)實(shí)，但高校只有在辦學(xué)中堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)要求，突出自身特色優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革，提高畢業(yè)生的核心競(jìng)爭(zhēng)力，才能不至于在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中被淘汰。

作者:藍(lán)貴文 楊霞 殷敏 靖娟利 單位:桂林理工大學(xué)測(cè)繪地理信息學(xué)院 廣西空間信息與測(cè)繪重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

地理信息科學(xué)論文:地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)風(fēng)建設(shè)論文

1學(xué)風(fēng)建設(shè)現(xiàn)狀分析

1.1地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)風(fēng)建設(shè)的劣勢(shì)

1)缺少有影響力的學(xué)術(shù)帶頭人。地理信息科學(xué)專業(yè)的青年教師占多數(shù)，基本上都是從學(xué)校畢業(yè)就直接來(lái)校任教，缺少教學(xué)、科研的經(jīng)驗(yàn)與積累，在教學(xué)與科研的雙重壓力下負(fù)擔(dān)較重。因?yàn)榈乩硇畔⒖茖W(xué)專業(yè)沒(méi)有知名度較高的學(xué)術(shù)帶頭人，在教學(xué)上未能形成鮮明的專業(yè)特色，與專業(yè)的辦學(xué)歷史不符，在科研上也沒(méi)有確定某一明確的方向，各位教師各自為政，單打獨(dú)斗，不能形成具有戰(zhàn)斗力的教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)1+1>2的整體涌現(xiàn)性。

2)生源質(zhì)量不高，師生雙向不滿。地理信息科學(xué)專業(yè)與城鄉(xiāng)規(guī)劃、土木工程等專業(yè)相比，錄取分?jǐn)?shù)線較低，由于社會(huì)大眾對(duì)該專業(yè)不熟悉，往往招收的大部分學(xué)生都是在其他專業(yè)錄滿后調(diào)劑過(guò)來(lái)的低分生，生源的質(zhì)量較差。因此，學(xué)生從入學(xué)開(kāi)始就對(duì)專業(yè)不認(rèn)同，缺少學(xué)習(xí)動(dòng)力，這樣在某種程度上也影響了教師的上課熱情。學(xué)生抱怨教師工作不敬業(yè)，教學(xué)不投入、能力差，教學(xué)手段單一，講課不生動(dòng)。教師抱怨學(xué)生學(xué)習(xí)不認(rèn)真，沒(méi)有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)態(tài)度不端正。

3)課程設(shè)置不科學(xué)。地理信息科學(xué)是依托測(cè)繪工程而創(chuàng)辦的專業(yè)，地理信息科學(xué)和測(cè)繪的專業(yè)課程各占50%，雖然拓展了學(xué)生的就業(yè)面，由于課程之間銜接不緊密，學(xué)生所學(xué)的地理信息科學(xué)專業(yè)課程不完整，尤其是開(kāi)發(fā)類課程較少，使得地理信息科學(xué)專業(yè)的學(xué)生與測(cè)繪工程專業(yè)的學(xué)生相比，在測(cè)繪能力方面處于劣勢(shì)，與中南大學(xué)、湖南科技大學(xué)等高校的地信專業(yè)學(xué)生相比，開(kāi)發(fā)能力較弱，學(xué)生容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。畢業(yè)后絕大部分學(xué)生只能勝任數(shù)據(jù)處理工作，只有少數(shù)學(xué)生能夠從事GIS開(kāi)發(fā)方面的工作，限制了學(xué)生的全面發(fā)展。

1.2地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)風(fēng)建設(shè)的機(jī)會(huì)

1)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)地理信息科學(xué)專業(yè)技術(shù)人才需求迫切。隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值以30%以上的速度增長(zhǎng)，到2012年就已突破2000億元。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了社會(huì)對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)人才的需求，特別是即懂技術(shù)又懂應(yīng)用的中、高端人才。

2)院校領(lǐng)導(dǎo)重視。近兩年，地理信息科學(xué)專業(yè)得到了學(xué)校、學(xué)院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視，學(xué)校成立了湖南省城市規(guī)劃信息技術(shù)高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，地理信息科學(xué)專業(yè)的教師都是實(shí)驗(yàn)室成員，將地理信息科學(xué)專業(yè)的發(fā)展與城市規(guī)劃相結(jié)合，為地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)風(fēng)建設(shè)提供了平臺(tái)。

1.3地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)風(fēng)建設(shè)的威脅

1)社會(huì)環(huán)境影響。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了優(yōu)越的物質(zhì)條件，但是也帶來(lái)了一些負(fù)面影響，“讀書(shū)無(wú)用”、“一切向錢(qián)看”等思想在大學(xué)生中普遍存在，使得一部分學(xué)生在學(xué)校虛度時(shí)光，沉溺于網(wǎng)絡(luò)游戲中的虛幻世界，沒(méi)有學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2)校園氛圍影響。湖南城市學(xué)院是一所處于轉(zhuǎn)型期的地方二本院校，學(xué)校在教學(xué)與管理方面并不能完全適應(yīng)社會(huì)需求和學(xué)生的發(fā)展。校園的學(xué)習(xí)氛圍不強(qiáng)，“功利主義”、“拜金主義”、“享樂(lè)主義”在校園中廣泛存在，這些不良風(fēng)氣影響了部分學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，改變了一些學(xué)生的價(jià)值觀，阻礙了優(yōu)良學(xué)風(fēng)的形成。

2學(xué)風(fēng)建設(shè)改革措施

學(xué)生是學(xué)風(fēng)建設(shè)的主體，教師在學(xué)風(fēng)建設(shè)中起主導(dǎo)作用，而專業(yè)是學(xué)生學(xué)習(xí)的基本單位，專業(yè)學(xué)風(fēng)對(duì)學(xué)校、學(xué)院和班級(jí)學(xué)風(fēng)，以及學(xué)生個(gè)人都有非常大的影響。因此，可從如下幾個(gè)方面進(jìn)行地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)風(fēng)建設(shè)改革。

2.1以思想教育為切入點(diǎn)，確定學(xué)生的主體地位學(xué)風(fēng)建設(shè)的關(guān)鍵是解決學(xué)生學(xué)習(xí)的思想問(wèn)題，通過(guò)主題班會(huì)、一對(duì)一交談等思想教育形式幫助學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀。

2.2做好入學(xué)教育，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感新生對(duì)專業(yè)不了解，大部分學(xué)生并沒(méi)有將地理信息科學(xué)專業(yè)作為第一志愿填報(bào)，因此，在入學(xué)教育時(shí)將專業(yè)介紹和學(xué)風(fēng)建設(shè)的教育作為重點(diǎn)，使學(xué)生從了解專業(yè)到熱愛(ài)專業(yè)，以積極的心態(tài)面對(duì)學(xué)習(xí)。班主任、輔導(dǎo)員和專業(yè)教師應(yīng)根據(jù)不同的學(xué)生，采用具體的方式，盡快確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，以激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。

2.3以科學(xué)的管理制度，促進(jìn)專業(yè)學(xué)風(fēng)建設(shè)制定具有可操作性的獎(jiǎng)懲制度、考試管理制度、計(jì)劃管理制度、教學(xué)過(guò)程管理制度、質(zhì)量管理制度等，保證地理信息科學(xué)專業(yè)的教學(xué)工作有步驟、有計(jì)劃地進(jìn)行。通過(guò)這些制度規(guī)范師生的行為，做到有章可循，更利于形成公平競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境和良好學(xué)風(fēng)。

2.4深化教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)地理信息科學(xué)是一門(mén)交叉學(xué)科，知識(shí)更新快，應(yīng)按其知識(shí)體系設(shè)置專業(yè)課程，厘清各門(mén)課程的關(guān)系，保證本專業(yè)的學(xué)生能夠掌握數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用等不同環(huán)節(jié)的知識(shí)。把握社會(huì)對(duì)技術(shù)更新的需求，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，將市場(chǎng)急需的、先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)傳授給學(xué)生。通過(guò)大學(xué)生導(dǎo)師制，以大學(xué)生創(chuàng)新性項(xiàng)目和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)為載體，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

2.5加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，以教風(fēng)促學(xué)風(fēng)通過(guò)引進(jìn)有影響力的學(xué)者作為地理信息科學(xué)專業(yè)的學(xué)術(shù)帶頭人，在科研和教學(xué)方面確定方向，指導(dǎo)年輕教師快速成長(zhǎng)，在較短的時(shí)間內(nèi)形成戰(zhàn)斗力和協(xié)同競(jìng)爭(zhēng)的良好氛圍。教師教學(xué)水平的不斷提高和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，在教學(xué)中將直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。

2.6開(kāi)展積極向上的文化活動(dòng)，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍圍繞學(xué)科專業(yè)，開(kāi)展豐富多彩的文化活動(dòng)，如GIS文化節(jié)、GIS技能大賽、學(xué)術(shù)講座等，讓學(xué)生盡快融入到大學(xué)生活中來(lái)，同時(shí)也拓展了學(xué)生的視野，激發(fā)了學(xué)習(xí)的熱情。

3結(jié)論

學(xué)風(fēng)建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要用科學(xué)的方法進(jìn)行分析，綜合考慮學(xué)風(fēng)建設(shè)的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)、機(jī)會(huì)和威脅，以整體的思維，從學(xué)生、教師、管理和文化等多個(gè)方面，相互協(xié)調(diào)、共同努力，才能營(yíng)造具有專業(yè)特色的良好學(xué)風(fēng)。

作者：吳德華楊冰龍?jiān)兰t張習(xí)科湯淼單位：湖南城市學(xué)院市政與測(cè)繪工程學(xué)院

地理信息科學(xué)論文:地理信息科學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容改革實(shí)踐

【摘 要】在當(dāng)前地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容和計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容相似，如果不能很好地結(jié)合地理信息科學(xué)專業(yè)的特色進(jìn)行課程內(nèi)容設(shè)計(jì)，就無(wú)法達(dá)到理想的教學(xué)效果。結(jié)合地理信息科學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和地理信息系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 地理信息科學(xué)專業(yè) 教學(xué)內(nèi)容改革

一、前言

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門(mén)綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課，算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的兩大支柱。地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。作為計(jì)算機(jī)專業(yè)核心課程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是GIS專業(yè)的核心課程。然而，計(jì)算機(jī)專業(yè)和GIS專業(yè)學(xué)生專業(yè)背景不同，學(xué)習(xí)重點(diǎn)也不同。因此，在GIS專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)本專業(yè)的需求，并結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)內(nèi)容是十分必要的。

二、GIS專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在問(wèn)題

通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握：數(shù)據(jù)的各種邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，包括線性表、棧、隊(duì)列、串、樹(shù)、圖等；基于各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種運(yùn)算，如插入、刪除、檢索等；基于各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法，例如基于圖的最短路徑分析、查找算法等；分析算法的效率，主要指算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度[1]。

GIS專業(yè)是一門(mén)集地理學(xué)、計(jì)算機(jī)、遙感技術(shù)和地圖學(xué)于一體的新型專業(yè)。GIS專業(yè)的學(xué)生不僅要有深厚的計(jì)算機(jī)功底，而且還應(yīng)該具有較強(qiáng)的空間思維能力，能夠處理和分析二維/三維的地理空間數(shù)據(jù)。然而教師在當(dāng)前的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過(guò)程中，普遍重視非空間數(shù)據(jù)的處理，較少涉及空間數(shù)據(jù)的組織和管理。同時(shí)，學(xué)生對(duì)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與GIS專業(yè)的關(guān)系非常疑惑，特別是常規(guī)的教學(xué)內(nèi)容與方法，不能與專業(yè)相結(jié)合，學(xué)習(xí)起來(lái)就比較困難。

通過(guò)近幾年的教學(xué)研究，筆者在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過(guò)程引入空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、空間數(shù)據(jù)管理、空間關(guān)系、空間分析等與GIS專業(yè)關(guān)系密切的教學(xué)內(nèi)容，使得學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有了更好的理解，對(duì)GIS的學(xué)習(xí)也有了很好的促進(jìn)作用。

三、GIS專業(yè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容改革實(shí)踐

（一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)算

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究?jī)?nèi)容包括線性表、棧、隊(duì)列、串、樹(shù)、圖等結(jié)構(gòu)。它們不僅能夠?qū)Ψ强臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)，也能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過(guò)程中，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)的不再是整型、浮點(diǎn)型、字符型等簡(jiǎn)單類型，還可以是各種各樣的空間數(shù)據(jù)。

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中，要求學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)點(diǎn)、線和面等不同維度的矢量和柵格空間數(shù)據(jù)、影像空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)體（或類），并實(shí)現(xiàn)線性表、棧、隊(duì)列、串、樹(shù)、圖等結(jié)構(gòu)的定義和運(yùn)算，使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠處理各種類型的空間數(shù)據(jù)。

（二）樹(shù)結(jié)構(gòu)用于空間數(shù)據(jù)管理

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中，要求學(xué)生能夠利用樹(shù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)典型的空間數(shù)據(jù)索引?？臻g數(shù)據(jù)的一個(gè)非常重要的特性是其海量特征。海量的空間數(shù)據(jù)管理，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的空間索引。作為一種輔助性的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，空間索引介于空間操作算法和空間對(duì)象之間，它通過(guò)篩選作用，排除大量與特定空間操作無(wú)關(guān)的空間對(duì)象，從而提高空間操作的速度和效率。比較有代表性的空間索引有格網(wǎng)索引、四叉樹(shù)索引、R樹(shù)和R+樹(shù)索引、CELL樹(shù)索引。

空間索引的設(shè)計(jì)需要樹(shù)結(jié)構(gòu)的支持。例如，四叉樹(shù)空間索引的構(gòu)建可以用樹(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。通過(guò)建立樹(shù)結(jié)構(gòu)表示，表達(dá)地理空間對(duì)象，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的快速檢索。

（三）圖結(jié)構(gòu)用于空間關(guān)系表示

GIS不僅關(guān)心空間目標(biāo)自身的幾何特征及屬性，還必須能夠處理其與所處環(huán)境間的關(guān)系。因此，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中，要求學(xué)生掌握空間關(guān)系的基本理論并設(shè)計(jì)相應(yīng)的圖結(jié)構(gòu)，使圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ω鞣N空間關(guān)系進(jìn)行計(jì)算機(jī)表達(dá)。

空間關(guān)系是GIS的核心研究?jī)?nèi)容之一，主要包含拓?fù)?、方位和度量空間關(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系描述了空間對(duì)象在拓?fù)渥儞Q下的拓?fù)洳蛔兞浚环轿魂P(guān)系描述了空間對(duì)象之間的相對(duì)位置信息；度量空間關(guān)系是用某種度量空間中的度量來(lái)描述對(duì)象間的關(guān)系。因此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)支持空間關(guān)系的計(jì)算機(jī)表達(dá)，也是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)。

空間關(guān)系可以通過(guò)圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)表達(dá)。圖G是由集合V（G）和E（G）組成，記為G=（V，E），其中V（G）是頂點(diǎn)的非空有限集合，E（G）是邊的有限集合，邊是點(diǎn)的無(wú)序?qū)蛴行驅(qū)?。在空間關(guān)系的表達(dá)過(guò)程中，采用頂點(diǎn)表示地理空間對(duì)象，邊表示地理空間對(duì)象之間的空間關(guān)系。V（G）表示地理空間對(duì)象集合，E（G）表示地理空間對(duì)象關(guān)系的集合。然而，地理空間對(duì)象之間存在多種空間關(guān)系，例如，地理空間對(duì)象A和B之間的拓?fù)潢P(guān)系為相離、方位關(guān)系為東、度量關(guān)系為10米。這就需要定義多種子圖，分別表達(dá)不同的空間關(guān)系，然后將各種子圖進(jìn)行合并，形成一更高級(jí)別的圖集合?？梢远x圖的集合：，其中，表示圖的集合，分別表示各種子圖。

（四）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于空間分析

GIS包含很多空間分析方法，如疊置分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析等。其中，網(wǎng)絡(luò)分析通過(guò)研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)和分配情況，對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源的優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中，要求學(xué)生掌握空間分析的基本理論并設(shè)計(jì)相應(yīng)的圖結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的Dijkstra算法進(jìn)行路徑選擇、資源分配和網(wǎng)流量分析。

網(wǎng)絡(luò)分析可以通過(guò)圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。例如，基于圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的Dijkstra算法能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，能夠選取一條最優(yōu)的路徑，也可以選擇合理的資源配置中心，同樣可以選擇最佳的布局中心。

四、結(jié)論和展望

空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、空間數(shù)據(jù)管理、空間關(guān)系、空間分析是GIS專業(yè)的核心研究?jī)?nèi)容。教師結(jié)合GIS專業(yè)特色，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在GIS方面的應(yīng)用，使教學(xué)內(nèi)容更具有針對(duì)性，既有利于增強(qiáng)GIS專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣，又有利于GIS專業(yè)人才培養(yǎng)。

地理信息科學(xué)論文:地理信息科學(xué)專業(yè)“地圖學(xué)”課程教學(xué)優(yōu)化與實(shí)踐

摘 要：該文針對(duì)當(dāng)前高校地理信息科學(xué)專業(yè)“地圖學(xué)”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，從課程特點(diǎn)、社會(huì)需求、學(xué)生素質(zhì)提升等方面出發(fā)，對(duì)課程教學(xué)方法進(jìn)行了優(yōu)化探索，并結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)該課程的教學(xué)方法進(jìn)行了總結(jié)與探討。

關(guān)鍵詞：地理信息科學(xué)；地圖學(xué)；教學(xué)優(yōu)化；實(shí)踐

我國(guó)高校的地理信息科學(xué)教育發(fā)展迅速，自20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，一些高校陸續(xù)開(kāi)設(shè)了以地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)或計(jì)算機(jī)科學(xué)為背景的地理信息科學(xué)專業(yè)[1]。作為地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生的一門(mén)必修課程，地圖學(xué)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握地圖學(xué)的基本理論、技能和方法，培養(yǎng)閱讀、使用和編制地圖的能力，提高自身的專業(yè)融合能力和創(chuàng)新能力[2]。該門(mén)課程教學(xué)質(zhì)量的好壞將直接影響學(xué)生畢業(yè)后從事地圖制圖的能力和水平，從而在很大程度上決定了畢業(yè)生的就業(yè)率以及用人單位對(duì)學(xué)校地理信息科學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的綜合能力的評(píng)價(jià)，從而間接地影響了學(xué)校該專業(yè)未來(lái)的畢業(yè)生就業(yè)率。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代地圖學(xué)的理論、技術(shù)和應(yīng)用較之傳統(tǒng)地圖學(xué)有了很大的不同與發(fā)展[3-4]。當(dāng)前很多高校地理信息科學(xué)專業(yè)地圖學(xué)課程的教學(xué)大綱更新速度慢，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容不能實(shí)時(shí)更新，在一定程度上影響了該門(mén)課程的教學(xué)效果。更為重要的是，由于課堂所學(xué)內(nèi)容與當(dāng)前行業(yè)研究熱點(diǎn)不一致，很多學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容缺乏興趣，導(dǎo)致課堂出勤率不高。因此，如何根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)方案，結(jié)合用人單位的實(shí)際需求，探索適用于高校地理信息科學(xué)專業(yè)的地圖學(xué)課程教學(xué)方法已經(jīng)成為我國(guó)高校地理信息科學(xué)專業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題之一。

1 地圖學(xué)課程的特點(diǎn)

地圖學(xué)是建立在正確的地理認(rèn)知的基礎(chǔ)上的圖形表達(dá)、制作與應(yīng)用分析的技術(shù)科學(xué)，是地理信息科學(xué)專業(yè)課的基礎(chǔ)[5]。與其他課程相比，地圖學(xué)課程具有如下特點(diǎn)：

1.1 多學(xué)科交叉 地圖學(xué)與眾多學(xué)科之間存在交集，如數(shù)學(xué)、測(cè)繪學(xué)、地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、色彩學(xué)、心理學(xué)等。因此，在探索地圖學(xué)課程的教學(xué)方法改革時(shí)應(yīng)充分考慮地圖學(xué)與這些學(xué)科之間的聯(lián)系與區(qū)別。

1.2 實(shí)踐性強(qiáng) 地圖學(xué)課程要求學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，熟練掌握基本的讀圖、制圖和用圖能力。因此，地圖學(xué)課程教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，讓他們能夠熟練地使用地圖制圖常用工具，如ArcGIS、SuperMap、ArcInfo等。

1.3 技術(shù)更新快 不同于其他學(xué)科，地圖學(xué)相關(guān)的技術(shù)更新速度快，從而對(duì)地圖學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生影響。如計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，催生了電子地圖、數(shù)字地圖以及三維地圖等。因此，在地圖學(xué)課程教學(xué)中，必須緊跟科技發(fā)展的步伐，不斷地引入前沿技術(shù)到教學(xué)案例中。

2 課程教學(xué)方法優(yōu)化探索

2.1 引入實(shí)際案例教學(xué) 地圖學(xué)課程涉及較多的理論教學(xué)內(nèi)容，若單純地講解理論知識(shí)，學(xué)生容易混淆概念，即使在課堂上勉強(qiáng)吸收也難以在其腦海中留下深刻印象，且容易使學(xué)生對(duì)該門(mén)課程產(chǎn)生厭倦的情緒。為避免出現(xiàn)這種情況，在實(shí)際的教學(xué)課程中，教師可通過(guò)引入案例教學(xué)的方式，將書(shū)本內(nèi)容以實(shí)際項(xiàng)目的形式展現(xiàn)給學(xué)生。這不僅可以變枯燥內(nèi)容為生動(dòng)，使學(xué)生更容易理解與接受，也可以提高學(xué)生對(duì)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)興趣，從而最終收獲良好的教學(xué)效果。教師在選取教學(xué)案例時(shí)，應(yīng)選擇自己熟悉的類型，最好是結(jié)合自己的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)選取教學(xué)內(nèi)容。這種案例選取方法的優(yōu)點(diǎn)在于教師在課堂講解的過(guò)程中可以收放自如，避免出現(xiàn)教學(xué)生疏現(xiàn)象；另外，選取教師熟悉的教學(xué)案例還能使所選取的教學(xué)案例貫穿課程教學(xué)的各個(gè)章節(jié)，保證教學(xué)內(nèi)容的連續(xù)性與一致性。筆者在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，以親身參與的某地電子地圖編制項(xiàng)目為例，在地圖投影、地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、地圖符號(hào)化、地圖概括、地圖等章節(jié)均已該項(xiàng)目為例進(jìn)行講解，降低了學(xué)生理解的難度，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在課程結(jié)束后，學(xué)生不僅掌握了教學(xué)大綱要求掌握的知識(shí)，還熟悉了類型項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程，對(duì)其之后的就業(yè)具有很大幫助。在案例選擇時(shí)，還應(yīng)考慮所選內(nèi)容的時(shí)效性，即所選擇的教學(xué)案例應(yīng)該是當(dāng)前行業(yè)生產(chǎn)中廣泛涉及的內(nèi)容，保證學(xué)生掌握該案例對(duì)其就業(yè)是有幫助的，避免選取時(shí)效性差的教學(xué)案例，讓學(xué)生難以學(xué)以致用，從而達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果。

2.2 實(shí)踐內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn) 地圖學(xué)實(shí)踐教學(xué)是鞏固和掌握課堂理論教學(xué)，提高學(xué)生用圖、制圖技能的有效途徑和重要環(huán)節(jié)，在地圖學(xué)教學(xué)中占有重要位置[6]。當(dāng)前大學(xué)畢業(yè)生中存在一個(gè)普遍現(xiàn)象是其感覺(jué)學(xué)校課堂上學(xué)到的知識(shí)和工作單位中碰到的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題差別很大，所學(xué)知識(shí)難以派上用場(chǎng)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是多方面的，其中最主要是課堂教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有做到與時(shí)俱進(jìn)導(dǎo)致的。筆者通過(guò)與部分地圖制圖行業(yè)從業(yè)人員交流得知，該現(xiàn)象在地圖制圖人員中也普遍存在，大部分地圖制圖人員都是在畢業(yè)后通過(guò)各種方式參加了相關(guān)的培訓(xùn)后，才可以勝任目前的工作。因此，地圖學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容必須與時(shí)俱進(jìn)。例如，目前高校的地圖學(xué)課程教學(xué)普遍基于傳統(tǒng)的二維平面地圖展開(kāi)，給學(xué)生講授地圖制圖的基本理論與方法，而當(dāng)前行業(yè)的研究重點(diǎn)是三維地圖、虛擬現(xiàn)實(shí)地圖以及基于位置的服務(wù)等，與課堂教學(xué)內(nèi)容存在很大差異。筆者在地圖學(xué)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，除了少量課時(shí)給學(xué)生講授傳統(tǒng)的地圖制圖方法外，更多的課時(shí)被用于講解新形勢(shì)下的地圖制圖方法，不僅使學(xué)生掌握ArcGIS、SuperMap這類傳統(tǒng)的地圖制圖工具的使用，還要求他們能夠熟練使用3d Max、SketchUp等三維地圖制作軟件。從學(xué)生課后的教學(xué)反饋意見(jiàn)以及畢業(yè)生的就業(yè)反饋材料得知，該教學(xué)方法得到了學(xué)生與用人單位的一致好評(píng)。

2.3 組織學(xué)生參加相關(guān)競(jìng)賽 目前，隨著GIS行業(yè)的蓬勃發(fā)展，各類面向在校學(xué)生的專業(yè)技能競(jìng)賽也如雨后春筍般涌現(xiàn)，其中不乏地圖制圖競(jìng)賽。這類型的專業(yè)技能競(jìng)賽側(cè)重考察學(xué)生的綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，可以有效地提高學(xué)生的專業(yè)技能。筆者所在的安徽省每年舉行一屆“GIS技能大賽”，其中必備一項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)操作組競(jìng)賽，該組考察的就是學(xué)生操作地圖制圖軟件的熟練程度。從近幾年的指導(dǎo)學(xué)生參賽情況來(lái)看，這類比賽對(duì)提高學(xué)生的綜合能力具有很大作用。此外，在畢業(yè)生就業(yè)時(shí)，用人單位也傾向于錄用那些具有參賽經(jīng)驗(yàn)的人員。

3 結(jié)語(yǔ)

本文基于高校地圖學(xué)課程教學(xué)中存在的不足之處，結(jié)合案例教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、素質(zhì)提升等教學(xué)改革方法，對(duì)地圖學(xué)課程的教學(xué)進(jìn)行了優(yōu)化探索。在課堂理論教學(xué)中，通過(guò)引入案例教學(xué)使學(xué)生更容易理解所講解的知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，與時(shí)俱進(jìn)地給學(xué)生講授行業(yè)最新出現(xiàn)的技術(shù)及工具，使所講知識(shí)與行業(yè)發(fā)展保持一致。此外，通過(guò)定期組織學(xué)生參加專業(yè)技能競(jìng)賽提高他們的綜合能力，為其以后的就業(yè)、擇業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。最后，通過(guò)實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐，驗(yàn)證了優(yōu)化的教學(xué)方法的實(shí)用性與有效性。