地理信息系统专业知识范文

时间:2023-11-28 18:34:46

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地理信息系统专业知识

篇1

论文关键词:GIS专业,信息技术,信息类课程,课程设置

 

1.信息技术对GIS专业人员的重要性

近十几年来,信息技术得到了飞速发展,快速地渗透到各个行业,各个领域,取得了惊人的成就。GIS界也不例外,从最早的微机地理信息系统到今天的开放式地理信息系统平台,GIS在融人信息技术以后,已由古老的地图,沙盘时代跨人到了今天的电子GIS时代。

信息技术(Information Technology,简称IT),是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术(Information and Communications Technology, ICT)。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。

从地理信息系统的学科交叉来看,计算机科学与技术、信息技术是地理信息系统重要的学科基础;从技术层面看,本质上说信息系统,计算机软硬件系统与信息处理是地理信息系统的关键;从理论支持来看,空间信息表达、3S集成技术都需要信息技术的支持。因此,信息技术是地理信息系统重要的理论和技术基础,相应在教学层面上,地理信息系统专业必然要对信息类课程提出较高的要求[1]。

2.课程设置中存在问题

信息类课程在地理信息系统专业教育中的地位和作用至少体现在以下几方面:

1.信息类课程是地理信息系统专业课程体系的重要基础和组成部分。相对于其他一些专业中信息类课程仅是一种技术性、辅课程,信息类课程本身是地理信息系统专业产生、发展与教育的重要基础和主要内容,其体系结构与教学水平将直接影响到地理信息系统专业教育水平与学生培养质量[2]。

2.信息类课程是地理信息系统专业教育上水平、上台阶的重要推动力。当前地理信息系统发展的前沿问题如网络地理信息系统、组件式地理信息系统、虚拟地理信息系统、多维动态地理信息系统等都需要现代信息技术的支持。在培养合格的应用型和开发型地理信息系统人才方面 ,信息能力与应用水平同样是一个重要方面。因此要培养适应社会需求的、 面向地理信息系统技术前沿的人才 ,信息技术教育将是关键之一[3]。

如今,计算机图形字,计算机控制技术信息技术,多媒体技术,数据库,计算机通信等信息技术渗透到地理信息系统,3S集成,测绘技术的各个方面免费论文。而目前GIS专业信息类课程教学却与GIS新技术的发展显得极不适应。信息技术应用水平的高低,势必影响到受教育者的素质。

信息技术在GIS界得到了广泛的应用,引起了世界各国的关注,然而我国GIS教育界却没有表现出应有的重视。国内各GIS院校GIS专业的教学计划中只有《计算机基础及应用》这门基础课,其它课程均为选修课或考查课(非主要课程),教材内容也落后于现状的需要,如选用的教材内容肤浅、陈旧、课时少。有些专业课程,比如《空间数据库技术》及《GPS原理》都要求有信息类课程的基础,但课本里只是泛泛带过,学生并没有信息前导类课程的学习[4]。

3.GIS专业学生信息类课程的特点

针对GIS技术类专业对信息类课程的需求特点,选择正确的教学摘要涵盖信息管理与信息系统,数据库技术以及电子的定位导航等课程在内的一个广泛的信息课程体系。

1)GIS专业学生通常与诸如信号,图像,方程,表格等实体打交道比较多。为了能够对GIS类的学生有所帮助,信息基础课程须教会他们如何表示这些工作中会用到的数据,以及如何操作这些数据,对学生不太会感兴趣的诸如复杂数据结构和算法则进行适当的调整,增加用例。

2)GIS专业对学生的要求往往是能够熟练运用工作中所遇到的各种信息化工具,而非自身的兴趣所在,更非其职业追求的目标。他们通常对信息技术已有所接触,能够在家里轻松自如地运用信息技术进行一些图像编辑,多媒体合成等简单操作。在课堂上学的枯燥的原理和繁琐编程很容易让他们产生一种复杂的错觉。

3)课程中引用的例子应尽量与专业相关,使学生都可直觉接受的。特别是一些和学生学习生活相关的例子信息技术,是学生所喜闻乐见的。

4)GIS专业学生在信息类课程上的学习时间十分有限,他们不太可能系统地学习这些课程。由于GIS的相对复杂性。GIS专业的学生除了要掌握有关信息类知识外,他们对其他有关GIS的专业知识,GIS相关的体系的知识也要有相应的掌握和理解。

5)用于GIS科学的软件包很多,要选择一些对其未来工作中接触机率大的。目前GIS商用工具软件有数十种之多,其应用和功能各有侧重,如果让学生完全掌握如此多种的软件实属困难。所以在教育教学中应采用一些主流的应用软件进行教授。

4.信息类课程的设置方案高校信息技术(包括计算机基础)教育的目的是培养学生的基本信息素养和信息能力,使学生能将计算机与信息技术用于其工作领域,成为既熟悉本专业知识又掌握信息技术的复合性人才。在进入信息时代的今天,信息基础教育对于提高21世纪大学生的素质和能力有着十分重要的作用。多年的教学实践使我们认识到大学生的信息技术教育是一个循序渐进的教育过程,要着眼于学生信息素养和信息能力的培养,包括通识素养和能力与应用创新素养和能力。通识素养和能力是对所有大学生的基本要求,是指在接受高等教育之后,在信息技术方面应该具备的基本知识和能力。例如计算机的基本知识,信息表述能力、信息交流能力、信息系统的使用能力等。应用创新素养和能力是指学生能自主学习,具备较强的创新意识和开发能力,能灵活自如地把信息技术用于专业研究领域。实践证明,许多在信息技术领域有成就的人是非信息专业毕业的学生。他们既具有本专业的知识,又掌握信息技术,跨学科的人才知识面宽,富有创造精神。关键在于正确引导和培养。

国内外很多高校为GIS专业开设了多种不同类型的信息类课程,大体上可分为三种:1导论课程(计算机文化基础、信息系统基础)。2原理课程(电子技术、导航原理、数据库原理)免费论文。3应用课程(GIS软件应用、GIS 软件应用)。在研究GIS专业信息技术课程设置和教学时应当充分围绕这两个层次素质与能力。为此提出“1+3+X”(1门基础课+3门限选课+X门任选课)的分层课程设置方案。  其中,1门基础课是“大学计算机基础”公共通识课,课程主要涉及计算机基础性和适用性的概念、技术和应用,它在培养学生的计算机知识、能力和素质方面起到基础性、先导性的作用。可以帮助学生对信息课程有一个概述上的了解和认识。在1门基础课程学习完成之后,各专业可根据需要在“数据库技术及应用”、“计算机网络技术及应用”、“电子技术”、“导航原理”、“地理信息系统原理”、“通信原理”中选择三门作为专业限选课。这些课程在已有“大学计算机基础”的基础上让学生更好理解和接受,同时也是对一些GIS高年级课程所必不可少的基础。只有在这些课程的基础上学生才能更好的把握有关GIS专业知识信息技术,将各种技术、方法更好的应用和融合。

为了达到新形势下培养学生动手实践能力的目的,学校可以在学分制下采用的是多模块、多层次的进阶式教育模式。由于学生的基础各异,学校还提倡学生根据自己的基础知识、兴趣爱好和实际应用需要选修实用技能课程。为此,我们可还设置了一系列信息类选修课程,供学生自主选择。可以结合GIS专业的实际的情况,适当开设“地理信息系统软件应用”、“导航软件应用”、“局域网的组建与管理”、“GIS模拟软件应用”、“数学建模软件”、“GIS计算软件应用”中选择X门作为专业任选课。这些选修课可以在学生已经有的限选课的知识基础上,可以更好、更有效率的学习GIS专业知识,把握有关技巧,所有知识融会贯通,有得于提高学习效率,加快知识层次的升华。

5.结束语课程设置和建设是一个系统工程,涉及到方方面面的问题,比如学校定位、学生来源、专业特点、师资结构等。我们对课程设置所做的工作和将要进行的改革目标都是为了提高我校信息技术教学的教学质量、教学效果,最终使学生受益。同时我们要充分试识到GIS在引入信息技术后所呈现出新的特点,不断补充新的知识,及时调整课程体系结构,以适成GIS技术发展的需要。

参考文献

[1]叶巧云,陈伟清.高工专地理信息系统专业教学体系的探讨[J].地矿测绘 2000,(1):47248.

[2]盛业华,郭达志,杜培军,等.地理信息系统课程教育的实践与思考[J].测绘通报,2000,(6):40242.

[3]盛业华,杜培军.地理信息系统专业的课程体系与专业建设[J].煤炭高等教育,2002,(2).

[4]郑贵洲,吴信才.对面向21世纪地理信息系统教育的思考[A].教育部21世纪高校GI发展战略研会论文集[C].武汉:[s.n.],2001.3602363.

[5]李天伟,王孝通,周爱军.电子海图系统软件可靠性研究[A].1998大连国际海事技术交流会论文集(第一卷)[C],1998.

[6]陈金海,张杏谷,项鹭,彭国均.基于ECDIS的航标监测监控系统的研究与实现[A].第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C],2005.

[7]梅雄.钟成雄电子海图显示与信息系统简介[A].江海直达船舶驾驶与避碰论文集[C],2006.

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关键词:GIS RS 空间信息技术 实践教学

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0176-02

地理信息系统是一个新兴的交叉学科,在我国学科设置中,地理学一级学科、测绘科学一级学科、计算机一级学科都设有地理信息系统的二级学科。我国已有近200多所大学设立了地理信息系统专业,我校资源环境与旅游学院也于2002年建立了地理学一级学科下的地理信息系统专业,目前,在教育部新修订的专业目录中,已改为地理信息科学专业。遥感科学与技术是测绘科学一级学科下设立的新专业,我校于2011年正式开始招生。地理信息系统学科和遥感科学与技术的设置也表明了该学科的交叉性,尽管两个专业的侧重点不同,但都涉及到地理学、测绘学、图形图像学、计算机科学等专业相关的各种专业知识。为贯彻“厚基础,宽口径”的教育理念,切实做到理论联系实际。我们向大一新生开设了“空间信息技术基础”这门课,开设这门课的目的是对新生系统全面地介绍空间信息技术的全貌、各分支学科的主要内容及其之间的关系,阐述空间信息技术的发展历程,并将其经典基础理论与现代应用信息技术有机结合。通过该课程,一方面激发新生对空间信息技术产生浓厚的学习兴趣,建立学习本专业的信心,使学生提高对空间信息技术的整体认识,热爱地理信息系统和遥感专业,而且也为通识教育夯实基础。我校地理信息系统和遥感专业主要向全国十多个省市招收理科生,主要存在学生计算机水平与知识不平衡,理科生地理不作为高考引起的地理基础不牢,网络条件下信息服务参与度差别大等特点,而作为交叉学科的空间信息技术涉及到计算机科学、网络技术、地理学、图形图像学等。因此,在大一进行空间信息技术课程的讲授不同于其他专业课重点在专业技能和专业素质的提高,如何在起点不同、网络信息服务逐步深入学生学习生活的同时开展空间信息技术基础的教法研究是一个重要的课题。

1 网络信息服务中的空间信息技术实践教学

我校地理信息系统和遥感科学两个专业招收的都是理科生,在现行高考体制下,理科综合中只包含物理、化学和生物,没有地理学科。同时,不同省份和不同家庭条件的学生中计算机水平和对信息技术的了解水平分异较大,这些都成为空间信息技术基础这门课教学有效开展的障碍。通过与多届学生的教学互动以及与大学一年级新生的深入交流,学生主要有以下一些特点:一是地理知识和功底相对比较薄弱,主要原因是在高考指挥棒下理科生学习地理知识的课时和精力相对较少,特别是在农村地区;二是计算机应用和相关知识分异较大,一些农村地区在高中以前没有使用或者很少使用计算机与网络,而北京城区的学生计算机和网络使用水平相对较高;三是计算机软硬件和网络条件较好,学生使用计算机和网络兴趣浓厚,受考上大学的影响,大部分学生都拥有计算机,同时学校提供的网络上网条件较好,基本能够实现教学区和休息区的全覆盖,使用网络信息服务来引导空间信息教学条件较好。实践教学是加深感性认识、提高课程兴趣的重要手段。通过本课程的积极引导,让网络信息服务不仅成为生活娱乐的工具,也成为专业学习的工具。通过与日常生活相关的实践教学提升学生的专业鉴赏能力。针对以上条件,在实际空间信息技术教学中主要采用以下一些方法与手段来充分利用网络信息服务来进行空间信息技术基础的教学工作。

(1)通过分组的方式,利用课堂和课下互动来分享空间信息技术带来的不同的网络体验,提升专业兴趣。在充分了解学生各项基本知识和基本功能后,通过老师引导和学生自愿分组的方式,将学生分成3~5人的一个小组,小组完成以下诸如课堂讨论、课下互助的方式开展各项学习过程,在分组时应注意到学生的地域、计算机基础等的差异。如在第一堂课后,会让学生学会使用googleearth,并在googleearth上找到自己的家,并向第二堂课上向全班介绍自己学习使用googleearth的过程、对它的认识,以及找到家乡的过程。通过几轮的课堂教学效果来看,学生在没有老师引导的情况对空间分布、影像尺度等相关专业知识和思想有了朴素的认识,在课堂介绍阶段通过提问、讨论、点评等方式,能够将朴素的感性认识转化为专业知识和认知能力。在整个课程的教学过程中,设计了诸如家乡、著名自然旅游景点、热点事件的热点区域等多个课下实践和课上交流的过程,在空间信息网络服务的支持下从不同的知识侧面引导学生从单一的讲授学习到课下实践-课堂交流的互动和主动学习。在此过程中,各小组组员组成的合理性,各个课下实践-课堂交流主题的有趣性,以及选择各小组课堂交流的顺序都成为该方法手段能够顺利高效进行的关键因素。第一次选择小组完成任务的优秀程度可能直接决定了以后几次该方法手段的优秀程度。

(2)通过不同网络服务形式比较,加深学生重点基础知识和重要地学思想的理解。在空间信息技术基础教学过程中,需要学生通过地理对象抽象形成地理数据模型,通过数据模型的抽象形成数据结构,通过对数据结构的实体化形成地理信息等三个步骤,而在空间信息技术的发展过程,对地理对象的抽象、数据模型的类别、数据结构的多样性以及实体数据的海量性等都有不同的认知。在这些过程中,既有丰富的具体形象的对象,也有抽象的模型、数据等,借助网络信息服务下一些具体事例,方便学生更好的加深理解。如我们通过让学生观察自己的校园,并研读百度地图、虚拟城市等不同的网络信息服务工具下的矢量地图、影像地图、三维地图和地势图等不同的地图表现形式,通过比较、讨论、点评等多种方式,对空间信息技术中的矢量、栅格等不同数据格式和结构。

(3)引导学生将学习、生活与网络信息服务中的空间信息技术结合起来,应用专业知识来分析和理解。空间信息技术在当今社会各个领域的部门应用越来越广泛,一些空间信息技术中较为专业的名词简称或者缩写如GPS等经常出现在同学们的身边,教学过程中教师理应通过这些有利的条件引导学生学习、理解和深入探讨相关。我们可以通过比较新闻联播后的天气预报中的气象卫星遥感影像和资源卫星影像来引导学生分析不同对地观测卫星的用途与特点,可以通过googleearth上不同影像分辨率的变化来引导学生理解空间分辨率与地理空间尺度的概念,可以通过矢量地图、影像地图等常用的地图服务引导学生分析两种地图格式的异同等等。教学互动的过程覆盖到了同学的学习与生活的过程,我们在课堂上也积极引导学生将日常生活中观察到空间信息技术的应用与同学们分享,如在事件过程,同学们了解到了利用无人机获取影像的内容,在讨论过程中,学生和老师共同讨论了各种遥感平台、不同遥感影像、获取国家基础地理信息的手段等多种主题,教学效果良好。

2 结语与讨论

空间信息技术已经从专业化的应用向网络信息社会服务方向转化,应用这些基本的素材和网络信息服务的便利,可以有效的提升空间信息技术基础教学手段的效用。在空间信息网络信息服务的支持下通过课堂-课下教学互动能够帮助学生较好的形成空间信息技术的基本框架,提高学生学习兴趣和学习能力,形成良好的专业鉴赏能力。

参考文献

[1] 许捍卫,张友静,张行南.21世纪高校GIS本科人才培养方案的研究[J].地理信息世界,2003,1(4):27-30.

[2] 王玲,王月健,刘琳.地理信息系统课程实践教学的改革与探索[J].兵团教育学院学报,2007,17(16):55-57.

篇3

1)专业办学标准分析

根据教育部高等学校测绘学科教学指导委员会指导意见,测绘工程专业的培养方案中,应至少安排8门必须的测绘专业技术基础课程,分别为测绘学概论、数字化测图原理与方法、误差理论与测量平差基础、大地测量基础、空间定位技术与应用、摄影测量与遥感、地理信息系统、地图学。

2)岗位能力分析

通过对山东正元地理信息工程有限责任公司、山东明嘉勘察测绘有限公司、淄博市勘察测绘研究院等测绘甲级资质企业的调研,分析测绘行业的岗位设置情况,确定了对应岗位能力要求及相应的课程。

3)课程体系构建

课程体系共分为基础知识课程、专业知识课程、实践及素质训练课程及创新能力训练课程四个模块。①基础知识课程主要培养学生的基本科学素养,为专业课程学习做铺垫,开设高等数学、计算机基础、大学物理等课程。②专业知识课程主要培养学生满足企业外业测量和内业处理岗位能力需求,胜任相应的岗位工作,开设测量学、大地测量学基础、工程测量学等以“外业”为主的课程,开设地理信息系统、遥感原理与应用等以“内业”为主的专业课程,培养学生在工程测量、数字化采集、图形、图像处理等方面的专业知识。③实践及素质训练课程开设数字化测图实验等校企共建课程,开设数字化数据采集实习、地理信息系统实习等实践课程。为培养学生发展所需的人生观、文化基础、职业人生规划和通用能力等基本人文素质和职业素质,开设基本原理、思想品德修养与法律基础和大学生发展与职业规划等课程。④创新能力培养课程则包括测量程序设计、MATLAB空间数据处理等课程,通过这些课程的学习和参加大学生技能竞赛、教师的科研课题等途径,张扬学生个性,培养学生的创新意识和综合素质。

2课程建设

1)专业优质核心课程建设

以省级精品课程《测量学》为龙头,结合测绘企业岗位能力需求,依据《山东理工大学核心课程建设标准》,与企业密切合作完成10门优质核心课程建设,形成共享型专业教学资源。

2)双语教学课程建设

根据《山东理工大学双语教学课程建设标准》,选择比较成熟的课程《MATLAB空间数据处理》作为双语教学建设的课程;通过三年的建设,完成英文教材引进、教学大纲、考核大纲、授课教案、教学课件、讲课录像等工作;并且在教改项目立项、进修提高、报奖等方面给予一定支持。

3)校企共建课程建设

为了尽快达到培养学生满足企业岗位能力需求,熟悉企业作业模式和规范要求,对于实践性比较强的课程如数字化测图实验、数字化绘图软件等课程开展校企共建,即按照企业的工作流程、岗位技能和综合素质的要求,确定课程结构、选择课程内容、开发专业教材、共同组织教学;在实施中采用“校企交替”的形式组织教学,先由学校的专业教师进行课程基础知识讲授,再由企业的一线工程师进行实际项目的实战技巧讲解,将企业最关键的技能、最重要的素质提炼出来,融入课程,提高课程建设的质量。

4)实践教学课程建设

按照课程知识关联度,整合原来单一课程的实习与设计,形成以《测量学》、《地图学》和《数字化绘图软件》三门课程内容为主体,以“外业数据采集”为核心的数字化数据采集实习;以《地理信息系统》和《GIS工程实践》两门课程内容为主体,以“空间数据处理”为核心的地理信息系统实习;以《摄影测量学》和《遥感原理与应用》两门课程内容为主体,以“图像数据处理”为核心的摄影测量与遥感实习;以《大地测量学基础》、《GNSS原理与应用》和《工程测量学》三门课程内容为主体,以“工程控制与施工测量”为核心的大地测量实习;以全部专业课程内容为主体,以“工程项目设计与实施”为核心的生产实习、毕业实习和毕业设计。实践环节全部实现校企共建,充分发挥产学研基地和校外实训基地的作用,提高学生的实践动手能力、协调组织能力和对外沟通能力。

3结束语

篇4

关健词:地理信息系统 双语教学 英文原版教材 过渡型教学

中图分类号:G642 文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2010)07-119-02

一、引言

百年大计,教育为先。进入21世纪,改革开放的步伐逐步加大,对外交流日益频繁,我国对高等教育也提出了新的要求。2001年教育部在《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》中指出:“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。对高新技术领域的生物技术、信息技术等专业,以及为适应我国加入WTO后需要的金融、法律等专业,更要先行一步,力争三年内,外语教学课程达到所开课程的5%~10%。”2004年教育部再次强调双语教学是高校改革的突破口,要进一步扩大双语教学课程的数量,提高双语教学课程的质量,推进高等学校在本科教学领域开展国际交流与合作。

顺应时代的潮流,响应国家的号召,全国大部分高校开始了不同规模的双语教学的尝试。据2001年统计数据显示,清华大学开设的1440门课程中,有54门引进原版英文教材授课,从大一新生到研究生都已涉及。规划2001年到2004年,清华500门核心课程要全部采用国外原版教材;北京大学约有20%的专业课程用国外原版教材。上海交通大学于2000年设立了“国外先进课程与教材的引进与应用”双语课程建设项目,学校的双语教学从2001年秋季开始进入规模化发展阶段;2001年秋季开设课程50门,2002年春季达到70余门。中南财经大学的国际经济学课程从2002年开始采用英语和汉语进行双语教学,并逐步建设成为精品课程。

地理信息系统是一门涉及信息科学、计算机科学、数学和测绘学的综合性科学。随着地理信息系统技术的发展和社会需求的增大,地理信息系统的应用领域正在逐步扩大,应用水平也在大幅提高,国家级乃至全球性的地理信息系统特别受到政府部门的关注。

进入21世纪,地理信息系统正向全球化、网络化、产业化发展方向迈进,就此美国前副总统戈尔曾提出“数字地球”,未来利益的分配将无不与数字地球息息相关。在未来利益冲突中,无论舆论宣传还是军事冲突,都将很大部分依赖对数字地球的控制,数字地球上占优势的一方将在数字地球上展开外交攻势、新闻传播、心理战、文化入侵、数据破坏等。

二、高校双语教学的模式

双语教学,通常的理解也就是把学生融入到外语或第二语言的教学和生活环境中,通过一段时间的训练,使学生使用外语的表达水平接近母语的表达水平。当然其实际内涵因国家、地区不同而存在差异。 如在加拿大,双语教学一般指在英语地区用法语授课的教学形式。在美国,双语教学一般指用西班牙语进行的学科教学。在澳大利亚,双语教学是指用非母语(英语)进行的部分学科教学。其目的大都是使这些拥有众多移民的国家能更好地体现其多元化的共融性。在欧洲,双语教学情况比较复杂,涉及的语言大多是英浯,旨在加强国与国之间的交际,繁荣经济,形成合力。我国及不少亚洲国家和地区正在探索试验的双语教学,一般是指用英语进行学科教学的一种体系。因此,目前开始试验推广的双语教学的内涵也应属这一范畴。

国际通行的一般意义的双语教育的基本要求是:在教育过程中,有计划、有系统地使用两种语言作为教学媒体,使学生在整体学识、两种语言能力以及这两种语言所代表的文化学习及成长上,均能达到顺利而自然的发展。

考虑到双语教学改革开展的时间不长,多年汉语环境教学下的师资队伍和学生的外语水平还有待提高,因此各大高校都在寻找切合当前实际的教学方法。

云南民族大学的教育工作者分析了普通高校开展双语课的特点,提出在双语教学中采用“协作策略”的教学机制。“协作”是教与学两方面的协作,也就是把教学内容分为不同的任务,学生也分成2~6人的小组,不同的教学任务分配到各个小组,组员分工协作、互相探讨、共同完成任务。在这种教学方式下,学习者积极互动,主动寻求解决问题的方法,以一种更主动的态度去接受知识。协作学习有利于拓展学生的创新思维,有利于增强学生间的交流能力,更有利于提高学生综合运用知识的能力。在协作教学的整个活动中,小组成员相互交流、互教互学、共同提高;彼此间互相帮助、互相关心;每人都有机会发表自己的观点,倾听别人的意见。同时还解决了学生外语水平参差不齐的问题。这种模式广泛应用于高校教师的教学工作中。

还有些教育工作者针对一门具体的学科进行研究,提出了“激活式双语教学法”。这种教学模式适合于大学高年级学生,他们具备了一定的学科底蕴。具体的做法是:课程初期采用母语讲授,帮助学生回忆头脑中已经有的概念和认识,使学生形成一定的知识框架和基础的接受能力,然后再逐渐引入英语教学,加大英语教学的比重,培养其学科的英语思维,以达到双语教学目的。这样,在已经有了良好的知识背景的情况下,英语讲解的内容会向原有的知识结构迁移和整合,使学生能更好地接受新的知识体系。在个别专业术语、生词汇听不懂的情况下,也能从一开始就能大致上听懂双语教学的课程,这会给参与的学生以成就感,从而对学生产生一种精神上的鼓励,使之对双语教学产生更高的兴趣。

三、山西财经大学双语教学的发展历程

山西财经大学双语教学起步较早,从2000年左右开始就陆续有教师把英语学习的热情带入课堂,在教学资源缺乏的情况下,坚持探索双语教学的道路。例如赵国浩教授从2001年开始建设的《管理科学》双语课程。

经过了几年的探索,山西财经大学从2007年开始有计划地开展双语教学,正式把双语教学作为本科人才培养方案的一部分,并于2008年10月11日,联合中国人民大学出版社主办了山西省高校经济管理类课程双语教学交流研讨会,学校副校长赵国浩教授、中国人民大学出版社工商分社副社长熊仙菊出席会议,来自山西财经大学、山西大学、太原理工大学、中北大学等省城高校的60余名教师参加会议并作交流。

从2009年12月开始修订的《山西财经大学2009级普通全日制本科专业人才培养方案》中重点要求:每个专业必须最少设置2门双语教学课程。为保证双语课的教学效果,要求双语课必须在第5~7学期开设,不能在1~4学期开设。国际经济与贸易、金融学、金融工程、保险、法学、信息管理与信息系统、信息与计算科学、计算机科学与技术等8个专业的双语课程要达到各专业开设课程总门数的10%以上。

新的培养方案出台后,全校开设的双语课程将达到120门,约占全部课程总数的10%。

四、《地理信息系统》双语教学实践

山西财经大学开设《地理信息系统》课程近4年,是三年学生的专业基础课。从学科建设整体角度以及课程特点出发,决定从2009年春季开展双语教学。

由于对先修课程(测绘学、遥感)有一定的要求,所以该课程在第6学期开设,笔者认为,开展双语教学的时机比较成熟合理。第6学期大部分学生已经通过国家英语四、六级考试的认定,具备了一定的用英语阅读科研读物的能力;再加之很多学生准备考取硕士研究生,延续着英语知识的学习,所以开展双语课,备受学生的好评,他们不仅可以学到更完善的专业基础知识,而且可以促进英语水平的提高。

虽然各高校中地理类、测绘类、制图类、规划类和矿业类等专业均开设地理信息系统课程,但采用双语教学的并不多,例如某大学建设的《地理信息系统》精品课程,因此就该课程的双语教学如何开展尚处在探索阶段。

经过考察和内容结构对比,山西财大双语课教材选用了美国爱达荷大学地理系张康聪教授撰写的《Introduction to Geographic Information Systems》(Third Edition),选择该教材的原因有二:作者是华裔,因此在写作的时候表达方式更适合国人理解;教材内容安排和国内专家学者编写的教材具有同步性,可以帮助学生对照理解。

考虑到课程特点,作者采用了讲授为主的教学方式,师生互动留在实验课教学环节中开展。课堂教学中采用过渡型的教学形式,即课程的前面部分大多数用中文讲解,中间部分过渡到英文讲解为主,中文解释为辅,到课程的后面章节采用全英文讲解。授课所用全部PPT课件均由作者自己制作完成,并采用中英文对照的方式,课堂效果良好。

国家大力提倡开展双语课程,是对传统教学模式的创新,这种创新体现在教学的各个环节,尤其是双语教学效果的检验。作者通过以下几个环节来综合考核学生的期末成绩:第一部分,是课堂提问,主要依据学生回答的情况(需用英文);第二部分,每一章结束后,教师要求学生完成一道综合性很强的题目,并用英文的书面形式提交;第三部分,期末考试采用笔试的形式,中英文试题的数量各占50%,这也是大部分高校双语教学考核通常采用的模式。

经过两年的实践,整体教学效果良好,受到学生的普遍好评,但笔者个人认为还存在很多问题需要师生共同解决:

1.课前准备。《地理信息系统》是专业基础课,涉及到很多的专业术语和名词,这些词汇都是生僻词或者合成词,因此在课前,教师要引导学生预习课堂授课内容,并解释本章节所涉及的专业术语和关键词,这是双语教学非常重要的环节。

为了巩固所学知识,可以要求学生自己课下查阅专业词典并作好记录。

2.课堂教学。《地理信息系统》是一门操作性很强的课程,如果条件的允许的话,应在教学过程中采用进口原版软件进行演示,让学生通过具体操作理解所讲授的内容,这比起在实验课中单独进行实验效果要好得多。

另外,双语教学应打破教材内容的安排,考虑学生对知识的熟悉程度和理解的程度,坚持先易后难的原则,把知识体系理顺,有重点、分步骤地讲授给学生。

3.课外阅读。阅读国外学者原创的书籍或文章,是一种快速提高专业素养和英语水平的方法,所以应当鼓励学生利用课外时间多多涉猎相关的知识,只有学生积极主动地参与进来,我们的双语教学改革才会有明显的成效,《地理信息系统》的发展才会真正走向国际化。

参考文献:

1.李奋华.“软件工程”课程双语教学的研究与探索.计算机教育,2010(4)

2.杨丛梅.“协作策略”在一般高校双语教学中的作用及意义.中国科教创新导刊,2009(4)

3.田雨.测绘类地理信息系统课程双语教学实践.教学研究,2004(4)

4.向峥嵘.高校双语教学方法与手段的实践与思考.北京大学学报(哲学社会科学版),2007(5)

5.周华.经济学科双语教学课程设置和教学方法研究.学术探讨,2003专辑

6.黄杏元.地理信息系统概论.高等教育出版社(第三版)

7.山西财经大学2009级普通全日制本科专业人才培养方案

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学科竞赛是在紧密结合课堂教学或新技术应用的基础上,以竞赛的方法培养学生综合能力,引导学生通过完成竞赛任务来发现问题、解决问题,增强学习兴趣及研究的主动性,培养团队协作意识和创新精神的系列化活动。近年来,由中国地理信息产业协会及国内外著名GIS 软件公司发起,面向高等院校和科研机构在校大学生(包括专科、本科学生及硕士、博士研究生) 的GIS 开发大赛,是在校大学生课外活动中一项具有极强示范性与引导性的竞赛活动,越来越受到各相关院校、广大任课教师的重视以及学生的普遍欢迎,参赛人数逐年增多,影响范围不断扩大,已成为全国测绘地理类专业院校中影响最大的赛事之一。

1.GIS大赛分类

目前,比较成功的GIS赛事主要有由ESRI 中国(北京)有限公司发起的“ESRI 杯中国大学生GIS 软件开发大赛”、武汉中地数码有限公司发起的“全国高校GIS技能大赛”、北京超图软件股份有限公司发起的“Supermap杯全国高校GIS大赛”和中国地理信息产业协会发起的“全国大学生GIS技能大赛”(见表1)。

2. GIS大赛内容

四个GIS大赛每届都有一个主题和创意,参赛人数逐年增多,形式和内容不断丰富,面向不同学习阶段学生的知识结构设置不同比赛分组。不同的组织方设置的大赛内容不尽相同,具体差别如表2。

总体而言,大学生GIS 开发赛的内容按难易程度,分成制图组、空间分析组及软件开发组3 个层次。制图组的参赛题目可以是二维地图,也可以是三维场景,数据自备,要求地图美观专业、显示流畅、数据分层合理规范,不存在拓扑错误。空间分析的题目可参考赛会的备选题目,也可自行选定,但要求学生必须利用指定参赛GIS 软件平台的指定框架,不通过任何编程即完成许多与空间分析相关的工作,对学生的综合能力和分析能力要求较高。软件开发组则题目不限,充分发挥参赛者的想象力,依据大赛提供的开发平台,通过二次开发,最终提供可演示并能运行的软件应用程序以及相关的设计、说明文档和开发的源代码,旨在让学生结合相关行业应用,综合运用所学的专业基础知识,通过对所涉及相关行业领域知识的学习及补充,设计开发一个GIS 行业应用系统,难度大且对学生各方面能力要求高。整个参赛过程从选题、查找资料、方案设计到实际制作、提交设计报告和最终成果,涉及计算机与图形学、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用、GIS 控件初步开发、地图学等多门课程内容,是对学生所学多门课程及实验、课程设计、实习等知识的综合考查和运用。

二、GIS实践教学设计与转化

1.从GIS大赛中暴露的实践教学问题

(1)实践教学内容跟不上时代步伐。GIS学科的一个突出特点是内容更新快、技术发展快。这对其实践教学提出的要求也必然是紧跟时代步伐,实践内容要随着信息时代的高速发展而不断更新。然而,现在很多教师在上实验课时仍然使用同一本实验教学指导书、一成不变的实验案例,教授一成不变的实验内容,这显然与GIS的时代要求相违背。因此,必须改变这种传统的实验教学内容,随着时展和技术的更新不断更新实践教学内容。

(2)课程设置不够合理。我校参赛选手大多是二、三年级学生,由于专业课程开设滞后,部分学生专业知识缺乏,不少学生不能根据竞赛题意准确、合理地设计方案,缺乏系统性,设计主题不明确、论证不全面。

(3)理论与实践联系不紧密。地理信息系统专业教学主要包括课堂理论讲授和实践操作两大部分。理论讲授的时候一般是通过图表、公式、文字的方式,很难将其在实际中的应用形象地表达出来;实践时同样如此,由于成熟的商业化软件均有简单的交互界面和完善的封装功能,绝大部分操作通过菜单完成,在实践过程中学生很难联想到软件底台所运用到的理论知识,大部分只是熟记操作步骤,就软件学软件,造成理论学习与软件应用实践之间的脱节。

(4)学生被动实践。在实践教学上,由于受现有教学资源和条件的限制,教学必需的基本实践很难实现,学生的一些创意更加难以实现。在多数情况下,学生只是被动地接受教师安排的简单验证性实验,只能被动地根据实践基地的生产进度和要求进行阶段性实践(往往只是简单的重复性劳动),这种学习过程缺乏主动性,达不到预期的学习效果。

综上所述,如何针对大学生GIS 开发竞赛的特点、性质,结合实验课、课程设计、实习以及毕业设计(论文) 等实践教学的内容,加强GIS 开发设计实践教学,克服上述不足,提高大学生GIS 开发设计基本功成为GIS 专业实践教学改革的主要着眼点之一。

2.课程体系改革设计

以上所列的问题普遍存在,这就要求GIS实践教学必须转变思路,紧密结合人才培养目标,从学生和GIS专业特点精密结合的角度进行思考,才能切实实现GIS理论教学与实践教学的有机结合,通过实践增强学生对GIS抽象理论的直观理解,提升基本技能,增强学习兴趣。为此,本学院对地理信息系统专业实践课程体系、教学内容与教学模式进行改革与探索。

针对GIS 大赛的内容和形式以及创新人才培养的需要,制定了地理信息系统专业新的培养计划,确定了专业培养目标和创新人才培养方案。在教学内容上强调理论和实践并重,加强设计性实验环节。为了满足学生参加全国大学生GIS大赛的需要,将相应课程提前,在大三结束之前学完重点专业基础理论课和技术课。因此,在制定地理信息系统专业新的教学计划时,压缩课内学时数,减少必修课数量,增加选修课和公共选修课,以减轻学生负担,让学生有更多的时间参与实践和扩展知识面。同时,为了适应现代社会和科学技术发展的需要、适应创新人才培养的需要,在教学内容和课程设置方面做到厚基础、宽口径、重实践。改变知识面的狭窄局面,将知识量的增加转变为知识结构的优化,加强综合性、设计性实践环节的教学和训练,改变以往课程数量多而全的特点,加强重要课程,让学生学懂学透,优化课程进程顺序,让课程之间衔接达到最优。

为使教学内容和课程设置多样化、个性化,满足不同学生的不同需要,促使其兴趣爱好、专业特长得到充分发挥,将技术类课程按深度不同、容量不同、特点不同分为两个层次。

第一个层次是地理信息基础类课程,目的是使学生掌握地理信息技术最基本的原理和技术,打好基础。如“测量学”、“遥感概论”、“地理信息系统概论”等课程。在这个层次中,除了理论教学外,还安排验证性实验,目的是让学生通过实际动手,掌握一般的实验方法和技巧,巩固已学到的理论知识。

第二个层次,为了提升学生的综合能力和创新能力,加强课程设计环节,开设了“专题地图设计”、“GIS设计及应用”、“资源与环境遥感”等课程。

另外将各种地理信息软件穿插于各门相关课程中,如ArcGIS、MapGIS、ENIV、SPSS等软件。在这一层次中,目的是培养学生综合已学知识的能力,充分调动主观能动性,培养和发挥创新精神和个性特长以及协作能力。这部分的实验主要是非验证性实验,可让学生自主设计和开展实验,从而极大地激发创新欲望,对培养他们的实际动手能力和创新精神是非常有利的。将GIS大赛的赛前培训常规化、制度化和课程化,可以适时选拔优秀学生参加全国以及各种形式的GIS大赛,为创新人才的不断涌出创造条件。

为了保障专业实践教学环节和地理信息系统专业实验课程的实施,学校投入大量经费,设立了地理信息系统实验室、地图制图实验室、遥感实验室和软件开发开放实验室。实验室可以面向本科生和研究生开设多门地理信息系统专业实验课、创新实验、课程设计和毕业设计等,还可以承担学生的课外GIS大赛辅导和各类GIS大赛赛前培训任务。将实践教学方式分为校内实验教学、校内专业实习、校企实习基地、校企共建实验室、大学生科技创新、全国GIS校园大赛和GIS职业资格认证,它们之间紧密结合为学生提供实践学习机会。

GIS 技能大赛为激发高校学生对GIS 技术的学习热情、推广GIS 技术的普及、推动GIS 技术的应用、促进GIS 相关专业教学改革、提高实验教学质量和人才培养质量、提升毕业生就业实力、输送更多具有创新思维与实践动手能力的GIS 优秀人才、推进地理信息产业的发展,具有重要而深远的意义。

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关键词GIS,地质灾害 , 预报预警

Abstract: the geological disaster is the most serious in one of the provinces, geological disasters various kinds and wide distribution, great harm, the serious influence of geological disasters in many more national economic development, threatening the people's life and property security. This paper analyzes the geologic hazard information system of GIS advantage and disadvantage, combined with 3 S technique and the development of computer network characteristics, is put forward based on the geological disaster network management information system.

Key words GIS, geological disasters, forecast warning

中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:

引言

地理信息系统 (GIS) 是有效表达、处理以及分析与地理分布有关的专业数据的一种技术,它为人们提供了一种快速展示有关地理信息和分析信息的新的手段和平台。从20世纪80 年代以来,GIS在灾害管理中得到逐步深入的应用。我们可以根据地质灾害评估的需要,建立以GIS技术为基础的、用于地质灾害评价的空间分析模型,评价结果可以图层的形式显示或者报表、表格形式输出,为专业部门或决策部门提供灾害管理和决策依据。

1 GIS的概述

1.1 地理信息系统(GIS)

GIS即地理信息系统(Geographic Information System),地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统,是以测绘测量为基础,以数据库作为数据储存和使用的数据源,以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。

1.2GIS的组成和功能

从应用的角度,地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境;数据是GIS的重要内容;方法为GIS建设提供解决方案;人员是系统建设中的关键和能动性因素,直接影响和协调其它几个组成部分。

硬件主要包括计算机和网络设备,存储设备,数据输入,显示和输出的设备等等。 软件主要包括以下几类:操作系统软件 、数据库管理软件 、系统开发软件 、GIS 软件,等等。GIS软件的选型,直接影响其它软件的选择,影响系统解决方案,也影响着系统建设周期和效益。就GIS本身来说,大多数功能较全的GIS一般均具备四种类型的基本功能,它们分别是:1)数据采集与编辑功能;2)制图功能;3)空间数据库管理功能;4)空间分析功能。

2 GIS在地质灾害中的应用现状

GIS技术几乎渗透到地质灾害研究的各个方面,归纳起来主要有地质灾害信息管理、地质灾害危险性评价、地质灾害危险性区划、地质灾害预警预报以及地质灾害应急指挥等五个方面。

1)地质灾害信息管理中的应用:地质灾害研究是涉及地质、地貌、气象、水文、人类活动等诸多领域的一个庞大而又复杂的多元信息综合分析过程。

2)GIS在地质灾害危险性评价中的应用:地质灾害危险性评价是通过对地质灾害活动程度以及各种活动条件的综合分析,评价地质灾害活动的危险程度,确定地质灾害活动的密度、强度(规模)、发生概率(发展速率)以及可能造成的危害区的位置、范围。从定性分析看,地质灾害的活动强度越高,危险性越大,灾害的损失越严重。

3)GIS在地质灾害危险性区划中的应用:在地质灾害危险性区划中应用GIS技术,利用其强大的空间数据库管理与空间分析功能,建立专业研究模型,管理与分析贯穿地质灾害起源、发展和影响范围等地质灾害全过程的大量数据,并对地质灾害调查中所获取的信息进行处理,选取合适的评价预测指标,运用恰当的数学分析模型,实现地质灾害易发程度分区计算机自动化,避免了繁琐的手工统计计算,保证了计算结果的精度。

4)GIS在地质灾害监测与预警预报中的应用:随着遥感(Remote Sensing,简称RS)技术的发展,在地质灾害监测中趋向于将RS与GIS相结合。RS动态地提供地质灾害空间数据源和更新数据,为GIS提供空间数据和反映目标属性的专题数据;GIS用于遥感信息的自动提取,对遥感解译的地质灾害信息进行处理。

5)GIS在地质灾害应急指挥中的应用:应急指挥工作是一项复杂的系统工程,涉及到社会的许多方面,需要不同领域的专家和多个部门的共同努力。

3 青海研发玉树地质灾害预报预警系统

2011年6月青海省气象局组织科研人员研发了“玉树地质灾害预报预警系统”,并对原有的“青海东部地区地质灾害气象预报及评估系统”进行了升级完善,这两个系统的投入使用大大提升了全省地质灾害预警预防能力。

2010年4•14玉树地震致使山体松动,预防山体滑坡、泥石流等地质灾害是一项非常重要的工作。“玉树地质灾害预报预警系统”基于GIS技术,实现了玉树重点地区泥石流和滑坡崩塌以沟和点为单元的地质灾害预警,完成了区域雨量实时自动查询模块的设计,实现了实时监测雨量对预报雨量的代替,系统也为今后的升级预留了模块接口。升级后的“青海东部地区地质灾害气象预报及评估系统”补充了湟源、互助两县的地质灾害调查资料,使原系统地域覆盖面更广、资料更加翔实,提高了预报预警准确率。据青海省气象局科技与预报处负责人介绍,这两个系统已经通过视频系统进行了全省推广并投入业务使用,将大大提高青海省地质灾害多发区玉树和东部地区的地质灾害预警预防能力。

4 小结

随着软件技术的发展,组件式GIS已成为业界标准。地质灾害研究人员可以将灾害的专业知识封装成组件,嵌入到基于GIS的地质灾害系统中,从事系统开发的GIS技术人员不用再关心地质灾害专业方面的问题,只需建立灾害应用模型调用相应的地质灾害模块,既保证了系统的实用性,又缩短了开发周期,易于扩充与完善。同时,充分利用3S(GIS,CPS与RS)技术,将卫星的气象数据和卫星遥感数据作为GIS的数据源,实现动态空间数据库的建立,构成高度自动化、实时化和智能化的地质灾害系统,减少分析的人为性,更好地为相关部门提供强有力的决策支持。少数地质灾害系统增加了远程会商功能,给决策工作带来了更大的便利,具有推广应用价值。

参考文献:

[1] 罗培.基于GIS的地质灾害风险评估信息系统探讨——以重庆市为例.灾害学[J],2005.

[2] 周启鸣,刘学军.数字地形分析[M].北京:科学出版社,2006:

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关键词:地方高校;转型发展;地理科学;GIS技能;四维一体

随着计算机科学与技术、地理科学、测绘科学等相关学科的发展,地理信息系统(Geographical InformationSystem,GIS)作为对空间信息进行采集、存储、管理、分析、可视化以及的技术和工具,受到广泛的重视,发展迅速。GIS技能的培养对于地理科学专业学生掌握现代地理学研究方法和手段,解决地理学相关问题,提供了良好的专业素养和专业基础,对地理科学专业应用型人才培养,具有重要的意义。

一、研究背景及意义

党的十报告提出要加快发展现代职业教育,推动高等教育内涵式发展。十八届三中全会决定提出,要深化教育领域综合改革,加快现代职业教育体系建设,深化产教融合、校企合作,培养高素质劳动者和技能型人才。根据教育部对新建地方本科院校进行分类管理和构建高等教育职教体系的战略部署,贵州工程应用技术学院结合贵州省、毕节试验区产业结构调整与发展需要和学校实际,由单一的传统类师范院校向多科型应用技术大学转型发展。

作为传统师范类专业的地理科学专业,在此背景下,如何培养适应地方经济社会发展所需的地理科学类高级应用型技术人才,是地理科学专业转型发展所必须回答的问题。本文以贵州工程应用技术学院为例,探讨了传统地方高师类院校地理科学专业学生GIS技能培养教学改革,为地方高校转型发展中地理科学专业转型发展提供了思路和参考。

二、地方高校转型发展中地理科学专业GIS技能培养现状分析

在地方高校转型发展中,贵州工程应用技术学院与其他转型发展中的地方高校一样,存在着诸多问题。主要体现在以下几个方面。

1.师资队伍整体水平不高,结构不合理问题较为突出。我校地理科学专业自1990年开始筹建,1993年开办地理教育专科专业,2006年开办地理科学本科专业。本科办学时间短,其中负责GIS课程教学的专任教师两人,且均为中级职称,由于我校地理科学专业一直致力为地方培养地理教育工作者,对于GIS技能的培养重视不够,学生掌握GIS技能,解决地理学相关问题的能力还相对比较薄弱。

2.学生基础差、底子薄,缺乏学习的主动性和自觉性。我校地理科学专业学生85%来自贵州省毕节市,另有10%左右来自贵州省其他地州市。由于毕节地处乌蒙山区集中连片特困地区,基础教育较为薄弱,学生对于现代信息技术掌握水平较低。而GIS技能的培养依托计算机应用能力,而学生计算机应用能力较弱,又打消了学生学习的主动性和自觉性。学生信息技术能力的短板制约了学生GIS技能的提高。

3.教学仪器设备不足,课程体系不够完整。目前我校地理信息系统实验室教学设备主要是计算机以及相关专业软件。其中2010年得到中央财政支持新购置实验用计算机45台,其他如工程扫描仪、绘图仪、全站仪等设备均购置于2003年前后,设备较为老旧,部分已不能使用。对于地理科学专业学生来说,GIS课程一般开设于第五学期,作为GIS的前期课程和后续课程大部分以选修课形式开出,部分学生避难就易,导致GIS课程不能很好地与其他课程形成良好的学科体系。学生在学习过程中,往往只是学习了GIS基础课程,不能很好地将其应用于解决地理科学问题。

4.考核机制不健全,与社会应用相脱节,无法学以致用。GIS课程考核在2009、2011版教学大纲中,考核方式主要是闭卷考试,学生成绩最终由平时成绩(平时作业、提问、考勤等)×10%+期中测试(一般采取开卷考核方式)×20%+期末闭卷考试×70%组成。由于考试形式的限制,闭卷考试试卷主要考查学生的理论知识掌握情况,无法真正体现学生实践及应用能力,同时期中测试多采取开卷考核方式进行,期中测试成绩与期末考核成绩相差较大,部分学生也只是临近期末考试前突击背诵,导致出现考完即忘、无法深入理解的情况。

5.课程实验教材使用不合理,缺乏合适的实验素材。GIS课程是实践性较强的课程,GIS实践能力是GIS技能培养的重要方面,实验教学是决定GIS课程教学质量的关键步骤,同时也是学生能力培养的重要环节。我校地理信息系统实验教程采用的是2000年高等教育出版社出版的《地理信息系统实习教程》,该教程版本较为陈旧,实验内容不太适应于当今GIS技术的迅猛发展,并且多以基础性、验证性实验为主,与实际生产中GIS应用相脱节。由于缺乏较为实用的实验教程,学生无法通过实验教程掌握相关实践知识和能力。

三、GIS技能培养模式及教学改革探究

基于我校地理科学专业学生的实际情况,结合我校转型发展以及地理信息系统和地理信息系统实验课程教学的实际情况,在现有条件下,明确人才培养目标,通过理论与实践相结合的教学方式,以培养应用型、技能型地

理科学人才为导向,积极引导学生拓宽视野,通过鼓励学生参与大学生课外科研活动、全国GIS技能大赛等方式,努力提高学生实际动手能力,培养学生解决实际问题的能力。 1.构建了“理论+实验+实践+应用”的四维一体课程教学模式。为提高学生的动手能力,改革教学手段和方法,以GIS技能培养为目标,从GIS理论与实践教学相结合的角度,构建了旨在促进学生专业理论学习和实践素质培养相结合的“GIS四维一体教学模式”,即“理论+实验+实践+应用”的课程体系下多层次、多模式的教学改革和实践。

“GIS四维一体教学模式”实现了理论是基础、实验是保障、实践是重点、应用是根本的地理类高素质应用型和技能型人才培养模式。在理论课堂教学方式上,打破了传统的灌输式和过分偏重讲授的教学方法,采取了讲解、演示、课堂讨论、案例教学等多种形式相结合的教学方式;实施互助式学习、启发式教学等教学模式启发学生的思维;注重理论联系实际的教学方法,培养学生学以致用,引导学生培养创新、创造能力。在实验课堂教学过程中,注重理论与实验相结合的教学方法,用实验进一步验证理论,使学生通过实际动手操作,进一步理解和掌握理论知识,达到理论指导实验,实验促进理论知识的掌握的目的。在实践环节,主要是通过积极引导学生申报各级各类大学生课外科研活动项目,鼓励学生参加诸如全国GIS技能大赛等方式,让学生学有所用。通过实践环节,进一步加深对理论和实验知识的理解和应用。

2.教学方法与教学手段的改革。GIS理论课程通过设计制作相关多媒体课件,辅以图片、视频等多媒体素材,使学生可以直观获取专业知识。通过启发式教学、互动式教学,及时将学生学习信息反馈给教师。授课过程中积极将本学科相关实际应用、发展现状及研究热点问题穿插于教学过程,使学生不止学习了书本知识,还了解了其具体应用和发展的情况,加深了学生的理解,提高了学生的学习兴趣。

3.构建系统化的实践教学体系,强化实验课教学,增强学生的实践能力。在GIS教学中选择较为权威、优良的理论教材的同时,注重实验教材的选取。实验课教学,以理论课程中的有关内容为主线,时间安排也一般与理论课教学穿行,目的是使学生加深理解理论课堂教学中的相关理论、知识和基本技术方法,并熟悉GIS软件工具的使用与操作等。4.综合运用多渠道拓展学生思维。充分利用多媒体技术、网络技术等,将几个专业网站、论坛与学生一起分享,及时将本专业、本学科相关新闻和热点问题与学生进行交流和探讨,促进学生和教师之间的交流,开拓学生的视野。

5.改革考试考核方式。为科学反映教学的效果,将学生学习过程的考查与最终考试挂钩,将理论和实验考核相结合。学习过程中的考查主要以学生出勤率、课后作业为主、课程笔记、读书笔记、科技论文等为主;期末考试命题改变了以往只考查理论部分,现在的考试过程中增加了实际应用能力的考核以及学科发展方向、研究热点问题的考核。

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尊敬的老师:

我这次实习的内容是对工程测量知识的实践化,实习的要求是让每个同学都对工程测量的实际操作能够达到基本掌握的程度,完成建筑工程测量实习报告。这次实习与以前的课堂实习相比,时间更加集中、内容更加广泛、程序更加系统,完全从控制测量生产实际出发,加深对书本知识的进一步理解、掌握与综合应用,是培养我们理论联系实际、独立工作能力、综合分析问题和解决问题的能力、组织管理能力等方面素质。也是一次具体的、生动的、全面的技术实践活动。

在实习的第一天,由常允燕老师给我们做了实习的动员。在动员会上,常老师强调了本次实习的重要性,并分析了水电校地理条件较复杂及建筑物密集等因素给本次实习带来的困难。并鼓励同学们努力克服困难,努力完成本次实习。还讲解了仪器操作、搬迁中的注意事项,并要求在实习期间自行保管实习备品。本次实习中需要用到的仪器主要有水准仪、水准尺、脚架、经纬仪。当天我们就正式开始了室外的测量工作。

(一)实习目的

(1)巩固课堂教学知识,加深对控制测量学的基本理论的理解,能够用有关理论指导作业实践,做到理论与实践相统一,提高分析问题、解决问题的能力,从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用,使所学知识进一步巩固、深化。

(2)通过实习,熟悉并掌握三、四等控制测量的作业程序及施测方法。

(3)掌握用测量平差理论处理控制测量成果的基本技能。

(4)通过完成控制测量实际任务的锻炼,提高独立从事测绘工作的计划、组织与管理能力,培养良好的咱也品质和职业道德。

(5)熟悉水准仪、经纬仪、全站仪的工作原理。

(二)实习心得

为期两个星期的工程测量学习已经结束了,通过这次实习,让我深刻明白了理论联系实际的重要性。测区是我们重庆市永川区水利电力职业技术学院校区,虽然测区比较大,基本上是整个学校,测绘图也是我们整个学校的平面图,为了能尽快地完成任务,我们小组星期六、星期天加班进行测量,我们在测量的过程中也并不感到累,也没有感到辛苦,反而还能自得其乐。

测量学首先是一项精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里,测量学的作用日益重要,测量成果作为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。测量学的分类有很多种,如普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学。作为建筑工程系的学生,我们要学习测量的各个方面。测绘学基础就是这些专业知识的基础。

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篇9

论文摘要:在分析社会需求的基础上,定位市场,探讨了地理信息系统专业人才培养方案中的课程体系设置、实践能力训练以及如何全面提高学生素质等一系列问题,以满足社会发展的需求为目的,以增强地理信息系统专业的生存与发展能力。

学科专业建设是大学发展的永恒主题,要想建设成为高水平的大学,高水平的专业建设是基础。按照教育生态学的观点,人才质量是专业发展的核心,满足社会需求是专业发展的目标,社会适应性是专业发展的基础,战略规划是专业发展的基石。地理信息系统专业是长江大学地球科学学院的重点建设专业,目前已进人规划、建设阶段。笔者在分析社会需求的基础上,探讨了地理信息系统专业人才培养方案中的课程体系设置、实践能力训练、以及如何全面提高学生素质以满足社会发展需求的一系列问题。

1社会对GIS从业人员的需求

1) GIS专业程序员或系统员大致有4方面的要求:①编程语言要求。比如要求熟练掌握cc+十语言,更高要求是精通C# , C十+Java, JSP, VB. NET中的某种语言,熟悉VC++, JBuilder等编程环境,熟悉某种建模工具构建系统模型;② GIS平台要求。如要求熟练掌握某种主流GIS平台及二次开发技术,更高要求的是对WebGIS、三维GIS的开发有一定了解;③数据库技术要求。熟悉某种数据库,更高要求是能基于Oracle等大型数据库进行开发;④要求有一定的项目经验。

2) GIS市场梢售或管理人员这部分人员不开发系统,做市场或管理,要求有行业知识与背景,更重要的熟悉市场,懂得一定的管理知识,专业知识要求不高,只要熟悉相关GIS软件就足够了。

3)相关行业的应用或分析人员由于80%的信息都和空间位置有关,GIS作为一种应用工具能服务于众多行业,而且GIS也只有在应用中才能体现其生命力,特别是行业的GIS深度应用。其要求就是除了有GIS专业知识外,需要有应用领域的专业知识。

4)与GIS相关的数据人员空间数据是GIS的核心,对一个GIS项目来说,相当大一部分资金用于数据的采集、生产与维护,这个方向对GIS人员需求量较大,要求是能熟练使用相关GIS软件,比如利用GIS软件进行矢量化,利用软件对遥感和航测数据进行处理等。

5) GIS教育或研究人员越来越多毕业生加入了考研大军,部分学生毕业后仍然从事前面所述的工作,也有部分学生毕业后进人高等院校或者科研院所从事GIS教育与研究。GIS教育与研究大致可分为GIS基础理论研究、GIS实现技术研究、GIS应用及其探索。相应的,在数学基础、计算机技术以及应用行业背景知识上会有更高的要求。

根据上面的社会需求分析,长江大学GIS本科毕业生的市场定位主要分为3类:GIS研发、GIS市场与管理、GIS应用。不同的市场定位对教育的需求是不同的,对于GIS研发人员来说,计算机技术是最重要的,对于GIS市场与管理人员来说,需要有一定的市场分析能力或管理知识,而对相关行业的GIS应用或分析人员来说,需要有应用领域的专业知识。

2基于市场定位,设置灵活的课程体系

为了让学生能满足社会的需求,必须基于市场定位来调整培养目标,制定人才培养方案。具体思路可以概括为以下3点:①厚基础、宽口径、突出特色;②在课程设置上突出不同的市场定位,学生选修时加强择业引导;③加强学生实践能力的培养。

按照这个思路来制定人才培养方案,其中学科知识模块的构建与课程体系的设计是人才培养方案中重要的方面,应适应多样化人才培养规格的需要,使培养的人才不仅能适应企业对技术和经济的需要,熟练地解决本专业的技术问题,同时还要依据市场的变化和需要,较快地适应不同技术领域之间的转换。

在课程体系设置中,按照厚基础、宽口径的要求,加强计算机、英语等能力的培养,保证其课程和应用的不断线;专业课程以大专业为基础设置,同时体现不同市场定位的需要,设置模块化的专业方向,根据市场需求情况,进行动态实施,具体措施如下: 1)计算机技术是GIS专业的基础,特别是对于开发人员来说,计算机技术要求更高。因此,在课程设置中强调“三个一”(一个GIS平台、一个数据库平台、一门编程语言),要求每个学生能够精通一门编程语言,熟悉一个数据库平台,能基于一个GIS平台进行操作和二次开发。

2)设置模块化的专业方向,体现不同就业方向的需要。如设置一些高级计算机技术课程模块,如计算机图形学、网络编程、数字图像处理等课程,这主要是针对部分学生将来可能从事软件开发的需要而设置的;设置一些管理类课程,这主要是为了培养学生既懂地理信息数据处理又懂管理,将来成为GIS市场销售或管理人员而设置的;设置一些应用专业模块,如数学地质、沉积岩石学等课程,将我校的一些优势学科核心课程开设为GIS专业的应用专业选修课,注重整合资源、交叉融合,充分发挥优势学科的辐射作用,引导部分同学选修,将GIS作为工具,以后从事这个领域的行业分析与应用工作。

3)对学生进行择业、课程选择引导。学时是有限的,学生的精力和时间有限,学生的兴趣各异,在课程设置中将需要的、可能需要的分开,能够让学生有所为有所不为,分阶段量力而行。为了减少学生选课、就业的盲目性,学校、企业、学生三方协商,让学生能够利用寒暑假时间到企业参观、实习,了解企业,明确自己的职业倾向,有利于课程选择。另一方面学校积极鼓励学生到与本校建立友好关系的其他高校学习或实习,以便毕业后能在更大范围内寻找工作。

3将专业的发展与社会的发展相结合,全面提高学生素质

一个专业的人才培养方案制定好后,培养方案的具体实施具有一个较长的周期,而现代社会的发展在急剧加速,新的科学技术层出不穷。往往存在这样一种情况,即毕业的学生踏上社会时会沮丧的发现,在学校所学的一些技术已趋于过时,要胜任现在的工作必须重新学习新的技术。这个矛盾永远存在。要解决这个矛盾可以从以下2个方面人手:

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关键词:大数据;地理信息系统;物联网

中图分类号:P208 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)20-0170-02

1 概述

“大数据”是继“云计算”之后互联网时代掀起的又一个热潮。大数据时代正靠近我们的生活。地理信息系统(Geographic Information System,GIS)得到计算机软硬件系统支持,也拥有对地球表面(包括大气层)空间中和地理分布有关的数据进行采集、储存、管理、计算、研究、显示和说明等功能[1]。作为一门涉及面广的综合学科,地理信息系统信息技术的发展尤为重要[2]。在互联网时代,“大数据”这种重要资源增长速率过快,当今人类社会的发展与转型[3]正在被慢慢侵蚀着。地理信息系统也身在其中,以基于位置的服务(Location Based Service,LBS)为代表的新技术的加入使得地理信息系统及产业在获得发展机遇的同时也面临挑战。

2 大数据

2.1 大数据定义

IDC(Internet Data Center,即互联网数据中心)最新的研究结果显示全球每18个月新增的数据量是人类有史以来全部数据量的总和到2020年,每年产生的数据将达到40ZB,其中传感器网络所产生的数据占40%[4]。而且这些数据中95%是不精确的,非结构化的数据[5]。归纳了(Volume、Varity、Velocity、Veracity、Value)大数据的5V特征,以区别于大众思维中的“海量数据”[6]。

大数据和有联系的自发地理信息(volunteered geographic information,VGI)存在联系不同需要研究。VGI和大数据都以大量个体数据汇总后的增值应用为目的,VGI应用目的优先;大数据使用过程目的明确,形式呈F多样化。这一特点使大数据应用速率增加相当快[2]。

2.2 大数据的发展现状

“云时代”的到来将大数据变成了一个焦点。大数据中非结构化的数据比传统数据占的分量重。大数据技术具有快速获得有价值信息的能力[7]。

大数据具有很高的商业价值。数据交易可产生很好的效果;为了提高企业销售率,增加利润,我们可以降低营销成本。数据共享、交叉复用后获取最大的数据价值是大数据的价值。

3 大数据对GIS的影响

大数据中的地理(理论):在地理学研究领域中,新数据的环境由大数据、开放数据与一些集成起来的小数据一起构成,这种新环境对现有地理学理论的证明有很大的帮助。传统的地理学理论以均质化集合单元的长期变化为分析对象进行勘测研究,在新的数据环境下,所呈现出的即时性、多角度维度、以及细粒度的变化观测对于一些关注异质化个体短时间内变化的地理学理论产生有很大的帮助和改善[10]。新地理学理论的发展离不开新数据环境[8,9]。

地理(环境)中的大数据:大数据的生产、处理和使用无时无刻都在被当时条件允许范围内的社会、经济、自然等等地理环境所影响,而这些地理环境根据各方面的原因条件所给予的表达不够具体,并且是具有选择性的,产生了盲区需要克服和改善。数据的变化也间接地改变了我们的生活。

3.1 机遇

大数据带来了研究范式的变革[13]。大数据可以依靠研究人行为所带来的移动的轨迹以及所处地理环境位置的重要特点进行评估。猜测人一天内活动的规律以及活动的范围。从而得到想要的人体情感态度以及土地范围活动区域内的相关信息。

大数据影响着地理学研究范式的变化趋势。传统的地理学“自上向下”,而现在“自下向上”也开始流行起来。其优势和不足比重各占一半。在空间大数据下,地理学进行学术勘测调查务必考虑结果的可验证性、尺度变化性以及相对不确定性。相关关系等重要因素只是其中的一部分而已。

大数据能够在一定程度上克服传统数据的不足。也为创新地理学研究的议题提供了机遇。

数据时空粒度随着时间的推移,逐渐越来越变的精细。地理空间所给予我们的信息储备也变得越发重要。地表要素的属性变化在每时每刻都随大数据时代的地理信息影响,尤其是移动的个体或群体对象,移动的个体或群体对象空间位置和其自身的属性变化更为明显,地理大数据的出现促进了地理计算(GeoComputation)与城市计算(urban computing)和社会计算(social computing)的交叉和融合。大数据技术的城市与社会应用过程中很多研究场景和内容与大数据的空间紧密贴合[15]。

大数据对人文地理学的影响也是自然地理学的影响。在优化区域布局、防灾减灾、城市精细化管理、智慧城市等方面综合多维的国情地理数据影响甚大。这些大数据,对人文地理学研究内容与研究范式提供了巨大突破创新的机会。

3.2 挑战

由于原始样本的偏差、预处理方法是否恰当等多方面因素,地理学者对收集来的大数据的质量无法进行系统性评估,大数据是一个新呈现出来的新鲜事物,研究案例可供借鉴研究的少之又少,条件也不够充足,所以研究问题片面不够具体,所以研究的结果大多数都不够足以让人信服。

“大数据”不是“全数据”,在研究中需要研究数据样本里的独特点,集成多源数据交互印证是处理大数据的代表性问题的一大关键点。大数据主要提供了一种对既有模式及规律的研究调查手段,这一大发现对于地理学的意义不可忽视,使我们能够接触到以前从未触碰过让人耳目一新的新事物,这对于生物学发展有着很大的促进作用。

迄今为止,大数据在地理学中的应用,仅仅还停留在校验印证既有理论的一方面,未取得理论上实质的突破与创新。我们今后研究,首先就应该将有关研究中主要思想抓紧,然后将范式需要保留的精华部分进行总结提炼,以最快的速度研究,从而形成在大数据的时代中,存在的地理学新概念新思想以及新方法的系统论述。

4 结束语

大数据时代的来临对中国的地理信息系统的格局产生了很大的影响。以物联网、云计算为首的等多个技术的发展将为GIS的发展带来更多的便利,也同时给我们带来了机会。GIS的使用价值为了可以在大数据中全权体现, GIS与大数据技术的结合发展速率要提高。研究初心不能改变,地理学者仍要脚踏实地,沉着冷静客观地看待“大数据”的使用条件,依托地理学科及专业知识论证去完成多源数据相互检验等质量评估工作。大数据在地理中的应用基础需要一步一个脚印的走出来。

参考文献:

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[2]胡捍东.大数据时代下测绘地理信息产业的机遇和挑战[J].测绘与空间地理信息,2015,38(12):150-152.

[3]吴志峰,柴彦威,党安荣.地理学碰上“大数据”:热反应与冷思考[J].地理研究,2015,34(12):2201-2221.

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[5]Mayer-Schonberger V,Cukier K. Big Data[M].Sheng Yangyan,Zhou Tao. Haungzhou: Zhejiang People's Press,2013.

[6]陆锋,张恒才.大数据与广义GIS[J].武汉大学学报,2014,39(6):645-654.

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[8]Batty M. The New Science of Cities. Combidge: The MIT Press, 2013.

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[10]Graham M, Shelton T. Geography and the future of big data, big data and the future of geography. Dia-logues in Human Geography, 2013,3(3):255-261.

[11]Kitchin R. Data Revolution: Big Data, Open Data, Data Infrastructures and Their Consequences. Lon-don: Sage, 2014.

[12]Rabari C, Storper M. The digital skin of cities: Urban theory and research in the age of the sensoredand metered city, ubiquitous computing and big data. Cambridge Journal of Regions Econonomy and Soci-ety, 2015,8(1):27-42.

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