地理信息科學專業知識精選(九篇)

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第1篇：地理信息科學專業知識范文

關鍵詞：地理信息系統；立體人才培養模式；課程體系；實踐教學

1997年教育部對我國高等教育專業目錄進行了修訂，在地理學一級學科下增設了地理信息系統本科專業。將近10年時間，全國已有100多所高校建立了該專業，其中大部分依托原有的地理學、測繪工程等專業，因此專業培養模式和課程體系存在著較大差異。2003年8月，地理信息系統協會召開了首屆GIS專業教育研討會，提出了GIS專業課程體系設置方案，提出“低年級寬口徑、高年級分類培養”的基本模式，但沒有涉及到農林院校。隨著地球信息科學和現代林業科學的發展，GIS技術在林業中的應用范圍不斷拓廣，層次不斷深入，建立適應地理學類專業基本要求、又具有森林資源與生態環境應用特色的立體人才培養模式和專業發展平臺，以及立體化課程體系和實踐教學體系，對于GIS教育和現代林業的發展都具有重要意義。北京林業大學GIS專業是在擺脫原有專業的情況下設立的全新專業，因此建立新的立體化課程體系具有必要性和可行性。

一、專業定位與特色

GIS專業的基本特點是該專業屬于新興的綜合性、交叉性學科范疇。根據專業人才培養的基本要求，通過對國內外GIS專業教學模式和課程設置的充分調研，結合我校的特點，適應林業和生態環境建設對創新性人才的需求，我們提出“立足林業，服務生態”的辦學理念。通過專業建設，形成既適應地理學類專業基本要求、又具有森林資源與生態環境應用特色的立體人才培養模式和專業發展平臺，以充分體現該專業的交叉性、邊緣性、綜合性和技術性，服務于生態環境建設。通過培養方案修訂、課程體系優化、教學內容和手段改進、實踐教學環節改革，構成專業建設的系統性工程，形成完善的立體人才培養模式，建立起專業發展平臺，構建立體課程體系，使人才培養模式、課程體系、教學內容和手段等各個環節都得到極大的改造和提升，形成創新性人才培養和專業發展、學科發展的新特點，即：重視基礎、面向應用、突出重點、深入前沿、分類培養、拓寬口徑。

我校地理信息系統專業的特色在于培養學生的地理信息系統設計、開發和地球信息科學綜合應用能力，以資源與環境調查、信息管理、監測、評價、預測及決策為主要應用方向。學生主要學習地理信息系統和地圖學、遙感技術、衛星定位系統等方面的基本理論和基本知識，受到應用基礎研究、技術開發方面的科學思維和科學實驗的訓練，具有地理信息系統研究、設計與開發的基本技能及初步的教學、研究、開發和管理能力。專業定位概括為：3S理論技術基礎扎實(專業的根本，提高培養層次)；立足林業，服務于生態環境建設(體現專業特色)；適當兼顧其他領域應用(拓寬就業渠道)。 br>

二、專業培養目標和培養方式

(一)專業培養目標

GIS專業主要培養具備地理信息系統與地圖學的基本理論、基礎知識、基本技能，能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作，能在城市、區域、資源、環境、交通、人口、住房、土地、基礎設施規劃和管理、政務商務管理等領域從事與地理信息系統有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：

1.掌握數學、計算機科學、地理學、信息管理等方面的基本理論和基本知識；

2.掌握地理信息系統和地圖學的基本理論、基本知識和基本實驗技能，以及地理信息系統技術開發的基本原理和基本方法，具有地理信息系統設計與開發、空間信息處理分析、系統管理和維護的能力；

3.掌握森林資源與生態環境調查、監測、評價、信息管理的基礎知識；

4.了解國家科學技術、知識產權、可持續發展戰略等有關政策和法規；

5.了解地圖學與地理信息系統學科的理論前沿、應用前景和最新發展動態，以及地理信息系統產業發展狀況，具有較強的學習能力和創新意識；

6.受到應用基礎研究、技術開發方面的科學思維和科學實驗的訓練，具有一定的從事科學研究工作的能力；

7.掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法；具有一定的實驗設計，創造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結果，撰寫論文，參與學術交流的能力。

(二)專業培養方式

GIS專業以課堂教學、實踐教學、畢業論文、綜合實習為主要培養方式，由技術應用人才、地理信息系統設計與開發人才、科學研究人才、創新型拔尖人才四個層次構成立體人才培養模式。

1.通過課堂教學使學生掌握本專業的基本理論、技術和基礎知識。教學過程中以教師為主導、學生為主體，充分發揮學生的能動性，采用啟發式、研討式等教學方式，加強學生的自學能力，培養學生勤于思考、善于提出問題并獨立解決問題的能力；

2.通過實踐教學加強學生的基本技能，培養學生的動手能力。主要通過綜合性設計性實驗的合理安排以及綜合性實習，培養學生分析問題和解決問題的能力；

3.通過畢業論文和綜合實習環節，訓練學生的表達能力和寫作能力，以及掌握文獻資料的能力，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力、獨立工作的能力；

4.通過設置名師教室、科研訓練學分和創新學分，使學生了解學科發展的前沿，培養創新意識和創新能力以及團隊意識；

5.通過第二課堂、社團活動等加強素質教育，使學生具有一定的管理組織能力，積極參與多方面的社會服務與公益活動，樹立服務社會的思想。

三、立體人才培養模式和課程體系

立體人才培養模式的基本思想是嚴格按照因材施教的原則，改革傳統的一刀切這種單一的人才培養方式，根據生源的不同特點、興趣和基礎，將人才培養目標劃分為不同層次，根據不同層次的培養目標制定相應的培養計劃，提出不同的培養要求，學生畢業后達到不同的專業層次。

(一)立體人才培養模式

由技術應用人才、地理信息系統設計與開發人才、科學研究人才、創新型拔尖人才四個層次構成金字塔培養模式。

第一層次(技術應用人才)：培養掌握地球信息科學基礎理論和技術，面向廣大行業服務的應用型人才。要求學生具有扎實的計算機、地學、數學基礎，面向多行業應用，熟悉和了解森林資源與環境調查、監測與評價，土地資源評價，房地產評估，地籍與 施工測量，區域分析與規劃等多學科的基礎知識與基本技能，特別是森林生態學、森林經營與管理、資源調查監測與評價、災害監測等方面的基礎知識與基本技能，能夠勝任林業和生態環境建設領域有關空間信息獲取、管理、分析等工作。

第二層次(地理信息系統設計與開發人才)：在第一層次的基礎上，培養在計算機、信息科學等方面具有較為扎實的知識和技術，面向企業、科研單位、教學行業的GIS設計與開發人才。要求學生熟練掌握VC++、JAVA等程序設計語言和系統設計工具，數據庫管理和應用技術，軟件工程、數據結構等基礎理論和知識，了解GIS發展的最新動態，能夠從事GIS設計與開發工作。

第三層次(科學研究人才)：培養掌握學科前沿理論和技術，具有進一步培養潛力的高層次后備人才，畢業后可以直接進入碩士階段的學習和深造，或成為科研、教學行業的研究型人才。要求學生具備多學科交叉知識的背景，掌握人工智能、空間統計學等基礎理論，能夠利用地球信息科學與技術在資源環境領域從事科學研究工作。

第四層次(創新型拔尖人才)：這類人才應具備扎實的專業基礎和獨立從事研究、開發的能力，有一定的創新意識和創新能力，通過國際交流與合作，爭取到國外深造。

將該模式用一個圓錐體來表示，圓錐的每一個截面構成一個不同的培養層次，在二維截面上，表示該層次應具備的知識和技術，底面是該專業的基本要求。層次越高，人數逐漸減少，學生的知識儲備量是相應截面下圓臺的體積。通過該模式的培養，學生畢業后可以成為3S技術在資源環境中的應用人才、軟件開發人才、了解和掌握3S技術前沿信息的研究型人才以及高素質的拔尖人才。

根據此培養模式，在新的教學計劃中，將第一層次的基礎知識和基本技能培養作為專業基礎和主干課程，通過不同門類的專業選修課達到該層次不同行業應用型人才的要求；第二層次通過專業主干課和有關系統開發設計的專業選修課達到培養目標；第三層次在前兩個層次的基礎上，通過人工智能、空間統計學、數據挖掘與知識發現等理論、技術的學習，以及創新性實踐活動(如科研訓練)達到要求；第四層次通過從低年級的外語加強，到高年級的專業講座、名家講堂、導師導向培養等多種方式，培養拔尖人才。

轉貼于 (二)立體化課程體系的建設和優化

根據立體培養模式，建立理論——技術——應用的教學體系。與此相適應，在課程體系中，專業基礎課注重基礎理論的培養，要求深而廣；專業課的設置注重知識的深度，體現學科發展的前沿，從技術的角度加深；選修課則注重知識的廣度，體現資源與環境特色，面向實際應用。通過合理的課程設置，以3S技術在資源與環境中的應用為核心，加強相關學科的專業知識基礎，形成完整的知識結構體系，以適應本學科綜合性邊緣學科的特點。

1.課程設置原則

(1)體現林業特色。我校GIS專業在加強專業基礎的同時，應體現森林資源與環境應用的特色。因此，設置林業生態環境工程概論、森林資源監測與評價、森林生態學等課程。

(2)加強開發能力培養。根據GIS專業的基本要求以及社會需求，加強開發的基礎，使學生掌握GIS軟件開發的基本方法、開發環境的工具，適應多種行業對軟件開發人員的需求，設置VC++、C語言、GIS設計與開發等必修課，以及選修課Java語言、WEBGIS等。

(3)強化實踐環節。GIS專業是技術性很強的專業，對學生實際動手能力要求很高，因此實踐環節是教學效果和質量保障的關鍵。主要措施包括：綜合實習5周，時間按排在第六學期末的暑假，不占用正常教學時間，地點以校外實習基地為主，結合教師的科研課題，內容包括數據獲取的途徑和方法、應用主流平臺進行空間數據處理、模型與系統開發、數據維護等。

(4)盡早培養專業意識和創新意識。將遙感、GIS等主干課程設在二年級下半學期，使學生在二年級就開始接觸專業核心。在核心課程教學中增加講座、討論教學方式，該方式已經在目前的教學中嘗試并取得很好的效果。同時，設置“數據倉庫與知識挖掘”、“地學模型基礎”兩門選修課，跟蹤學科發展。

(5)強調課程之間的銜接，體現學科交叉的特征。由于學科的交叉性強，涉及計算機、地理學、數學、資源與環境等多種課程，課程之間密切相關，將“地球科學概論”與“系統科學概論”合并為“地球系統科學概論”，體現專業的特征。

(6)體現分類培養的理念。根據專業特點，同時體現我校的特色，拓寬專業渠道。選修課分為三類：開發類、應用類和前沿類課程。學生可以根據自身的特點選擇相應類別的課程，并自成體系。

2.基本課程設置

(1)主要專業基礎課：強調計算機、地學、數學基礎，以面向多種行業發展。

①計算機課程：包括計算機技術基礎(理)、VC++、數據結構、計算機圖形學、數據庫原理與技術、軟件工程等。

②地學基礎課程：包括自然地理學、地球系統科學概論、地圖學。

③數學課程：包括高等數學A、線性代數A、數理統計等。

④資源環境管理：包括林業生態環境工程概論、森林資源監測與評價。

(2)主要專業課：強調3S理論和技術的掌握。

包括專業概論、測量學、GPS原理與應用、計算機制圖、數字攝影測量、遙感原理與應用、地理信息系統原理與應用、遙感圖象處理、GIS設計與開發。

(3)專業選修課：注重計算機、數學、地學知識的擴展和在3S技術中的應用，與研究生教育銜接。

專業選修課包括：

①計算機科學：計算機網絡技術、多媒體技術及應用、微機原理、虛擬現實技術、計算方法、Java語言、人工智能、數據倉庫與知識挖掘。

②地學：經濟地理學、人文地理學。

③數學：地學模型基礎、多元統計分析。

④應用：土地評價與土地管理、地籍測量與管理、施工測量、森林生態學、WEBGIS、區域分析與規劃、資源環境信息系統、森林經營管理等。

通過以上課程設置，以3S技術在資源與環境中的應用為核心，加強相關學科的專業知識基礎，形成完整的知識結構體系，以適應本學科綜合性邊緣學科的特點。

四、立體實踐教學模式

在實踐教學方面，改革和完善實習、實驗內容，增加綜合性實習比重，以利于學生了解課程之間的聯系并聯系實際。立體實踐教學模式包括四個基本層次。

(一)課堂實驗

根據新的培養模式，對原有教學計劃中專業基礎課和專業課以及部分專業選修課的實驗環節進行系統分析和實驗效果跟蹤，根據跟蹤結果對部分實驗內容進行適當調整，增加綜合性設計性實驗的比重。

(二)課程實習

實習內容注重培養學生的綜合設計和開發能力，如在遙感圖象處理與應用、GIS開發與應用課程中，采用國際主流平臺培養學生的軟件設計和開發能力。組織學生到企業、科研院所參觀學習，增強學生對科研和生產應用的了解，以利于學生擴展就業思路，確定自身專業發展方向。

(三)綜合實習

通過項目研究，決定增加5周的綜合實習環節，以教學基地為主要平臺，聯合相關企業開展高年級綜合實習，由專業教師和企業、科研院所共同承擔指導工作，提高學生的綜合素質，將理論和技術應用于生產實際中。

(四)科研訓練

制定學生參與科研活動的計劃，并要求有科研課題的教師通過雙項選擇確定3～5名本科生參與課題研究。同時組織高年級的學生參加全國GIS設計大賽，學科教師為指導。

第2篇：地理信息科學專業知識范文

摘 要：該文通過對國內外自然地理學內容體系及其演變過程的梳理，結合中國現實的自然地理問題，以案例和實踐為導向的課程改革完善了高校自然地理學的課程內容，豐富了實踐案例，使得教學效果得到了顯著提高。

關鍵詞：自然地理學；案例；實踐；課程改革

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）11-0171-03

Curriculum Revolution Research of University Physical Geography Based on Case and Practice――Taking Anhui Science and Technology University as an Example

Zhang Zhenguo1 et al.

（College of Resources and Environment，Anhui Science and Technology University，Fengyang 233100，China）

Abstract：The curriculum revolution improved the curriculum content and increased practice cases according to carding content system of physical geography and its evolution. Teaching effect is improved significantly according to case and practice oriented curriculum revolution.

Key words：Physical geography；Case；Practice；Curriculum revolution

自然地理學是研究自然地理環境的組成、結構、功能、動態及其空間分異規律的學科，它既是地理學的重要分支，又是信息科學群的重要基礎內容，是一門極具應用性和現實性的學科[1]。在地理信息系統（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統（GPS）等信息技術飛速發展的形勢下，我國自然地理學的學科建設、理論體系架構以及內容體系也需進一步改進與完善，以有效地促進自然地理學的內容體系、科學化、信息化，并推進對現實環境各類問題的認識的不斷深化。

自然地理學是安徽科技學院資源與環境學院地理信息科學專業大學本科的專業基礎課程。隨著自然地理學理論的不斷發展，新技術的不斷出現，教學方法的不斷改進，人才培養層次和水平不斷提高，要求自然地理學教學需要承擔增強學生的理論水平，同時要鍛煉學生分析問題解決問題的能力和達到為社會不斷輸送理論水平高、工作能力強、品學兼優的“技術+管理”復合型專門人才的教學目標。因此，嘗試對自然地理學課程內容體系、教學方法與手段、實踐教學等方面進行改革與探索十分必要。為解決本科生學習自然地理學過程中存在的實際困難與問題，提高自然地理學課程教學效果，促進自然地理學與其專業課程的融合，筆者以滿足學生需要與實現培養目標為出發點，嘗試進行了以案例和實踐為導向的自然地理學課程改革研究。

1 研究方法

為提高《自然地理學》課程教學質量，促進學生對自然地理學基本原理及應用自然地理學解決實際問題能力的提高，進一步完善學生的知識結構，本課題研究遵循現狀分析―文獻梳理―資料收集―分析問題―案例、實踐的課程改革―解決問題的研究思路（圖1）。本研究主要應用比較分析法、文獻檢索、專家咨詢法、調研法等方法。“現行自然地理學內容體系及教學中存在的問題分析”部分，在構建指標體系基礎上，采用調研與深度訪談方式來獲取數據，采用比較分析法比較不同發展時期自然地理學的主要內容以及不同國家和地區的《自然地理學》著作內容體系。在“教學方法與教學內容的改革優化”部分，則主要以訪談與個案調查方法的研究結論為依據，采用系統分析與個案研究相結合，宏觀分析與微觀分析相結合，規范分析與實證分析相結合，加強自然地理學的教學研究對教學內容進行優化設計。

2 研究現狀

2.1 關于自然地理學研究內容體系 自然地理學與地理信息、土地管理、區域規劃等課程內容有諸多交錯，在有限的教學時間內需要把握重點、合理取舍，自然地理學的主要研究內容包括研究某一區域內地質、地貌、土壤、植被、夂頡⑺文等要素的結構、功能、物質遷移、動態演變以及地域分異規律。通過與其他課程有效整合后，將“自然地理概念”、“自然地理結構”、“區域自然及地域分異規律”、“土壤污染”、“氣候變化”、“植被分類”、“空間分布體系”作為自然地理學教學的重點。

2.2 自然地理學課程實踐教學模式的改革研究 通過課程討論和實地調查的方式來提高學生對自然地理研究的認識水平以及分析問題、解決問題的能力，強調學生對教學的參與性，對于提高學生的學習積極性十分重要，并具有引導作用。過去我國自然地理學研究引用國外的理論較多，但由于國情不同，經濟發展階段不同，所以內容出現理論與實踐脫節的現象。在進行理論講解的同時，增加實踐教學內容，有利于提高學生分析問題、解決問題的能力。也有學者提出構筑面向本專業全體學生的“授課―模擬―調查”的實踐平臺[2]，結合自然地理學課程的特點與講授內容，以地統計學理論解釋地域分異等問題，創新提出自己的觀點和想法。

2.3 自然地理學課程教學方法與手段的改革研究 有學者提出在教學過程中利用多媒體教學手段，采用“案例式”、“啟發引導式”、“討論式”和“自助式”等教學方法，同時改變傳統的考核方式，以適應新的教學改革[3]。其中，以“討論式”教學法能夠拓寬學生的知識視野，加強理論與實踐的聯系，增強學生的創新意識和創新能力。也有專家提出綜合運用典型案例分析、課堂討論、啟發引導式提問、自助式課下學習等多種教學方式方法[4]；采用傳統教學與現代多媒體技術相結合的教學手段；通過以實際調查為核心的綜合實習制度的實施，搭建培養優秀復合型人才的教學平臺。

2.4 自然地理學課程教學內容的改革研究 有學者強調以先進性、創新性教學理念和適應性、引領性原則改革課程教學內容[5]；以寬厚的地學背景和艱苦樸素、求真務實的精神為依托，重視專業理論水平和實踐能力的培養，強化創新思維、創新能力的激發，造就“技術+管理”復合型人才。本著“先進性”和“創新性”的教學理念，設計與改革課程內容。

縱觀自然地理學教改研究現狀，從研究內容、教學方法、模式、教學內容等角度均提出了一些針對性的建議，但也存在一些不足：一是對于現階段學習自然地理學的導向、目標沒有進行清晰的界定；二是對自然地理學教學中存在的問題，往往是基于現狀的定性歸納總結，缺少當前各地熱點研究問題解決的鮮活案例及實踐經驗支持；三是研究方法大多為定性分析，定量研究較少，未能為研究結論提供良好的方法支撐；四是對實踐和案例式教學多為設想及建議，沒有充分試驗進行驗證。

3 課程改革

3.1 現行自然地理學內容體系及教學中存在的問題分析 首先，從自然地理學課程體系、學生先修課程、教學方法等幾個方面制定評價教學效果的三級指標體系，對安徽科技學院已修自然地理學學生或畢業進行抽樣調查，全方位了解自然地理學課程的教學效果、存在的問題及原因。其次，對國內自然地理學任課教師和教學專家采取深度訪談的方式，從學科專家和授課教師角度了解該課程教學中存在的困難分析其原因。對自然地理學課程現行教學內容及教學中存在的問題進行了歸納分析。

3.2 培養目標設定與自然地理學課程改革設計 針對調查反映的問題，結合本科教學大綱對學生培養目標等基本要求，從以下步驟對現行自然地理學課程體系進行了優化。首先，培養對象基本情況分析，主要包括培養對象專業基礎、先修課程的學習及學生知識結構等多個方面，以達到明確培養對象基本情況的目的。其次，在明確學生基本情況基礎上，以專業的培養要求和社會實踐的應用能力為導向制定該課程的教學目標，即在保證學生掌握基本知識的同時，滿足地理信息科學專業對自然地理學的現實要求，并培養提高學生對自然地理學學以致用的能力。

3.3 自然地理學課程教學內容與教學方法的改革優化 結合前期調研結果分析，以及進一步的訪談結果為依據，以課程體系的培養目的、目標為準則，確定匹配的教學內容及與之適應的教學方法。首先，建設“相關人物”檔案庫：由于課程內容所限，學生無法全面了解有關知識，為了使學生全面系統地了解自然地理學發展情況，在緒論教學中都增加了相關人物的詳細材料。其次，建立一套詳細的“文獻解讀”：為了讓學生了解自然地理學相應領域的觀點和理論，選取一些重要的參考文獻，并由老師進行點評和分析，以便學生更好地理解。再次，建立一系列的“學生學習記錄”：包括照片、錄像、演講及討論記錄，以便更好地總結學生對該課程學習的有效途徑。最后，根據對自然地理的基本知識、基本概念、典型案例、綜合應用、前沿專題、熱點問題等內容更新，結合現階段我國自然地理問題特點和解決要求，補充全國及區域地理問題案例。

3.4 實踐教學改革 打造調查研究的平臺，拓展發現問題視野的實踐教學，在自然地理學教學中有著重要的地位與作用。為學生營造研究氣氛，挖掘研究問題的潛力，發揮分析問題、解決問題的主觀能動性，豐富教學內容，與課堂教學形成互補、互促的態勢，學生對該課程的學習由被動轉為主動，可以整體提高課程的學習水平。學生能運用課堂理論結合地理信息科學專業特點設計調查研究路徑。如土壤一章中“關于地力評價的調查研究方法”，學生設計出按照“隨機選點，輻射擴散”的調查研究方法，即采用空間分析的方法，滿足采樣點的需求，然后插值獲取該地地力等級的評價（圖2）。

另如，講解地理區劃章節時，可給學生提供不同的地圖數據資料，鼓勵學生采用地理信息科學專業知識，通過繪制地形圖、專題地理圖等圖幅加強學生對地理事物的空間位置、形態及其分布范圍、分布特征、分布規律等認識。指導學生讀圖、識圖，然后再進一步分析該圖所反映地理事物的位置、數量、大小、分布范圍、分布規律、特征和地理事物間的相互關系及其影響，以培養學生對現實問題的理解、認識并探討解決路徑的能力。圖3為學生所做淮河流域位置圖。

3.5 分析總結 主要就上述調研結果、實踐教學內容及教學方法優化、案例式教學進行了歸納總結，指出研究中存在的不足和改進方向，并根據自然地理的基本知識、基本概念、典型案例、綜合應用、前沿專題、熱點問題等內容更新。

4 結語

自然地理學歷來都重視實踐課程，翻開全國各有關高校的教學計劃，無一例外地都有安排實踐教學的內容，但受實驗課課時及實驗條件等因素的限制，尚未開設選做的具有前沿性和創新性的實驗項目，因此，有必要增設一定量的創新性實驗，這對培養創新人才至關重要。具體做法就是將一些驗證性實驗改進為綜合性實驗或設計性實驗，增設創新性實驗項目，增強學生的實踐創新能力。同時，將實驗和野外實習與教師縱橫向課題、大學生創新課題項目及畢業論文相結合，以改變學生心目中自然地理學課程實驗以觀察、描述為主，技術含量不高、儀器落后的觀念，提高學生開展自主創新的興趣，使得自然地理學課程的實踐教學在培養學生實踐能力和創新能力方面發揮更大的作用。

參考文獻

[1]劉福剛，高巖.自然地理實踐教學內容和方法的改革[J].聊城大學學報，2004，17（3）：98-10.

[2]張振國，簡興，邱銀國，等.應用型本科院校 GIS 專業人才培養方案的研究――以安徽科技W院為例[J].測繪與空間地理信息，2014，37（10）：13-16.

[3]孟萬忠，劉曉峰，馬義娟.加強地圖在高校地理實踐教學中應用的探討[J].太原師范學院學報（社會科學版），2007，6（6）：157-159.

[4]冀玉祥.英國高校地理專業課程體系的特征與意義[J].經濟地理，2000（5）.

第3篇：地理信息科學專業知識范文

關鍵詞：農業資源環境信息系統；教學模式；研究型教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0116-02

教學模式改革是課程教學改革中提高教學質量的關鍵環節。隨著信息技術的快速發展和普及，信息技術在農業資源與環境領域的應用越來越廣泛和深入。西北農林科技大學資源環境學院自2005年開設《農業資源環境信息系統》課程以來，作為地理信息科學專業的方向選修課，課程內容主要是應用現代信息技術，研究農業資源的優化配置和合理利用，拓展學生在土地、土壤、水資源、氣候、施肥和農業環境污染等領域的專業知識，重點是學習GIS對資源環境等領域的信息化管理和研究手段，是一門以信息技術為基礎、多學科綜合的專業技能課。

目前社會對地理信息科學專業畢業生實踐能力的要求不斷提高，如何進行有效的教學模式改革，完善實踐教學體系已經成為當前急需解決的問題。我們采用座談和調查問卷結合的方式，廣泛吸收師生的各種合理建議。同時收集和分析各種相關信息文獻，借鑒國內外不同高校的教學實踐和研究成果，并結合我校本專業的學科設置、學生知識結構等特點，基于先進性、綜合性、創新性等原則，建立了新的具有我校農、林、水綜合特色的《農業資源環境信息系統》課程教學模式。

一、研究型教學模式

研究、創新能力培養是研究型大學教育的重要職能之一。在教學中過程中恰當地引入科學研究的新進展和新成果不僅可以豐富教學內容，而且可以讓學生接觸科研前沿，對培養學生科研思維、提高學生研究能力有重要作用。《農業資源環境信息系統》課程內容的難點主要是各個農業資源與環境項目模型的建立過程、相關模型的原理及其與地理信息系統的結合方式等，本身就屬于課題研究性質。教學中主要通過以下形式加以實施。一是將科研項目及其成果引入課堂，讓學生體驗理論知識和實踐相結合的重要性。將地理信息和遙感科學系各位老師承擔完成的“縣域耕地地力評價”、“測土配方施肥信息系統”、“農田生態環境信息獲取與作物長勢監測技術研究”等研究成果作為案例，在課堂上講述和分析，對開拓學生的視野，啟發學生的創新意識，科研意識及提高學習興趣，均有很好的效果。二是充分利用學校、學院、系不同層次的科研平臺，通過組織學生參觀重點實驗室、大型儀器、參加學術研討活動、鼓勵學生積極參加GIS設計大賽、申報學校各類科創項目，讓學生有充分機會近距離感受學術研究的氛圍，學習研究、創新的技能和方法。三是建立全程學習的模式，課程學習不僅僅限于課程開課期間，還要求學生利用大三下學期剛好是畢業論文（設計）選題時間這一有利時機，根據自己的興趣，結合課程內容，讓學生參與到各位導師的科研項目中去，多查閱文獻，了解最新的研究進展，極大地提高了課程學習的針對性和有效性，培養了學生的實際動手能力和創新能力。

二、一體式教學模式

《農業資源環境信息系統》這門課程的專業跨度大、綜合性和實踐性強，作為一門重要的專業方向課，其知識結構、內容體系以及教學方法直接影響著課程的教學效果。在教學過程中采用精講多練，融“教、學、用”為一體、著重強化學生能力、素質培養的一體式教學模式。一是教學內容與相關專業課程的有效銜接，根據本專業的課程體系對教材內容進行合理取舍，對水資源信息系統、氣候資源信息系統等內容薄弱的環節進行適度的擴展和延伸，并每年將一些最新的研究進展補充進教學內容，使其和本領域科技發展同步；二是在教學中注重基礎理論與實際應用的緊密聯系，注重案例式、問題式教學，基礎理論的講授結合實際問題表述概念、闡述原理，既強調內容的系統性，又注重可操作性，課程的實驗內容和教材各章節內容緊密相關，并保持同步，加深了學生對理論知識的理解與掌握。例如，本課程中涉及的六大農業資源要素相關模型的基本原理和建立過程均屬于各章教學內容的難點，但我們通過系統性梳理和歸納，從數學方法的角度把它們歸并為關聯分析類、預測類、最優化類三大類，然后逐步深入地講述，層層展開，對比分析各種模型的特點、適用條件和模型參數的原理，從而使學生深刻領會了每一個資源要素中常見典型模型的內涵；三是突出學生在教學活動中的主體地位，從以教為主轉變為以學為主，激發學生的能動性和學習興趣。通過布置課后作業、課堂提問等環節，并采用現實中已經開發成功的信息系統作為演示，讓學生自己操作，增強教學的互動性，充分體現學生在學習過程中的主體地位。實驗課程只給學生提供實驗數據和基本要求，實驗過程和步驟則由學生獨立思考和操作完成，利用GIS技術在三維顯示等領域的優勢，讓實驗結果深入、生動、有趣。把學習的主動權還給學生，將傳統單一的“學完了再做”的方式，變為“邊學邊做”、“邊做邊學”等多種教學方式，為復合型、創新性人才培養模式的建立打下良好的基礎。

三、網絡化教學模式

《農業資源環境信息系統》課程充分利用了網絡信息技術發展的成果進行網絡教學。一是充實了學校引進的由清華大學教育技術研究所開發的網絡教學綜合平臺中關于本門課程的網絡內容，開設了教師介紹、課程介紹、教學材料、課程答疑討論區、課程作業、試題試卷庫、精品課程內容、教學郵箱、研究型教學、在線測試、課程通知等欄目。建立起多視角、多功能、全方位、立體化教學模式系統，提供了一個支持師生在網上進行課下教學活動的環境；二是充分利用了互聯網提供的海量網上基礎地理數據庫和相關教學資源，通過向學生推薦國內外著名的地理相關數據庫網站，讓學生下載和瀏覽，查詢和挖掘網絡中各種珍貴的基礎數據和學習資料，培養學生從數字（空間）的角度觀察世界，研究未知領域的能力，給了他們一個全新的解決問題的思維方式；三是通過這一網絡教學平臺，讓學生利用教學視頻、多媒體教學課件進行自主學習和復習，加強了對課堂教學內容的理解和體會。利用網上的試題庫對學習內容進行自主訓練和自我檢測，利用網上交互式學習平臺與學生進行專題討論、在線答疑、在線尋求幫助等。通過幾年的不斷完善與應用，學生反映效果良好，達到了網絡教學預期的目的。

四、換位式輔助教學模式

在教學過程中，適當地采用換位式教學方法，引導學生作為課堂的主體，在溝通中培養興趣，在辯論中闡明道理，能夠營造良好的教學氛圍，增強學生的參與意識，變被動為主動，培養他們的主動學習意識和能力，實現以學生為中心，提高學生綜合素質的目的。具體做法：一是讓學生自由組合建立5人左右的討論小組，根據課程內容中土地、土壤、水資源、氣候、施肥和農業環境污染六個專題信息系統選擇自己感興趣的一個主題，小組成員按照自行分工、人人參與的原則，查閱最新文獻（近三年），收集資料，并制作PPT，講授、質疑、討論、完善，形成小組的匯報材料；二是課程授課結束后，安排專門的專題討論會，讓各小組分別匯報自己的成果，老師和其他同學進行提問，專題討論的成績計入課程總成績中。學生在主動參與、合作探究、過程體驗、交流展示、質疑討論的過程中學習了知識，鍛煉了能力，也打下了積極探索與科學研究的良好基礎。

五、注重實踐能力的教學模式

實踐是創新的基礎，是從理論到實踐再到理論的升華過程，是實現從感性到理性的自然飛躍，也是將知識轉化為能力的基本途徑，在學生能力培養和綜合素質提高方面具有獨特的作用。《農業資源環境信息系統》這門課程從開設之初就十分重視實踐課程內容的安排。一是購入所有相關硬件設施和軟件平臺，建立了ArcGIS軟件上機實踐實驗基地，得到了美國環境系統研究所（ESRI）的大力支持，與ESRI西安公司協議共建ArcGIS教學實驗中心，保證了實踐教學環節的順利進行；二是加大實驗訓練的課時量。農業資源環境信息系統理論課程時間為32課時，實驗課時16課時，占總課時的三分之一，保證了本門課程實踐訓練環節的質量；三是實踐教學的課程內容主要設置了綜合性的地理分析問題和專題信息系統的設計，教師通過要點提示，向學生指出實驗目標與操作之間的主要關系，然后由學生獨立思考后完成；四是增加了實踐內容成績考核的分值。雖然選擇閉卷考試作為該門課程的成績評定之一，但閉卷考試成績僅占總成績的40%，專題討論占20%，實驗成績則占40%，著重考查學生靈活運用地理信息技術解決實際問題的綜合分析和實踐能力。

總之，課程教學模式改革是實現教學效能最大化的重要環節。不同的教學模式適合于不同的課程和人才培養需求。《農業資源環境信息系統》課程采用的研究型、一體式、網絡化、換位式輔助教學和注重實踐能力的教學模式在教學實踐中體現了我校以“農”為特色，特別注重科學研究和實踐能力培養，網絡信息技術綜合運用的多學科交叉融合的課程特色，實現了預期的教學目標，有利于高等農業院校培養綜合性、復合型人才的戰略目標的實現。

參考文獻：

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第4篇：地理信息科學專業知識范文

關鍵詞：GIS;ArcGIS;專題應用;實踐;教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）20-0103-02

地理信息系統（Geographic Information System）是20世紀60年代初期發展起來的一門新興學科，它是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統，是分析和處理海量地理數據的通用技術。它在最近的30多年來，隨著計算機的飛速發展，而得到迅速的發展和普及，并廣泛應用于資源調查、環境評估、區域發展規劃、公共設施管理、交通安全等領域，成為一個跨學科、多方向的研究領域[1]。近年來，大批學校開展GIS專業學位教育，也有面向多種專業需求的GIS應用教育[2]，如交通工程、水資源管理、城市規劃專業等，對地理信息系統專業和相關課程的教學提出了更高的要求。對于地理信息系統專業的教學，需要針對本專業以實踐為主的特點，充分把握課程實踐教學環節，使學生在實踐過程中能夠應用GIS技術解決專業實際問題，同時將GIS課程基本概念理論融會貫通，從而達到培養GIS專業人才的目標[3，4]。

面向專題應用的實踐教學模式突出學生“在專題應用情境中、在實踐中學習”，強調學生的專業應用技能培養[5，6]。本文以寧夏大學資源與環境學院地理信息系統專業實施GIS課程實踐教學改革為背景，在GIS專業選修課ArcGIS軟件應用課程中選擇面向專題應用的教學模式，結合與ArcGIS軟件空間分析功能模塊，在教學實踐環節中以“專題應用”的形式將這種新型教學模式引入ArcGIS軟件應用課程實踐教學之中，并取得了良好的教學效果。

一、教學背景

寧夏大學資源與環境學院地圖與地理信息科學專業自2001年開始招生，2011年獲得碩士學位授權，目前專職教師10人，其中教授1人、副教授5人、博士4人，平均年齡37歲，學術隊伍相對比較年輕。隨著GIS專業的不斷發展，學生專業學習和就業的需求，對GIS專業教師提出了更高的教學、科研、實踐要求，本專業教師加強了實踐學習，申請相關教育教學的改革項目，對地理信息系統專業課程進行教學內容、授課形式、考試方式、教學效果等多方面的探索和實踐，同時組織學生參加各類創新項目。通過教學改革，為學生提供了更好地學習GIS專業知識和軟件平臺的實踐教學，教師的教學水平也不斷提高。

二、專題應用實例

ArcGIS10由美國ESRI公司開發，于2010年夏季，它代表了ArcGIS最新、最主要的產品，是目前最流行的地理學專業應用研究與空間分析工程處理與分析的計算工具。ArcGIS軟件應用于GIS課程實踐教學專題，包含ArcGIS空間處理的主要內容，如矢量數據空間分析、柵格數據空間分析、空間統計分析、3D分析和空間數據管理等[7]，基于ArcGIS軟件的空間分析功能來完成GIS應用專題的開發與實現。在教學實踐過程中，結合相關教師的科研方向設計了6個實踐教學專題如表1所示。

1.市區選址分析。緩沖區表示該點、線、面矢量實體某種屬性的影響范圍，它是地理信息系統重要的和基本的空間操作功能之一。市區選址分析專題通過對影響房地產價格的道路、學校、商業網點、名勝古跡等因子進行緩沖區分析、疊加，是比較典型的涉及到緩沖區分析、疊加分析的專題[7]。實踐內容涉及ArcGIS軟件的分析功能模塊，專題包括點、線、面數據的緩沖區原理驗證分析、緩沖區分析、多邊形疊加分析的實際地理應用。

2.尋找最佳路徑分析。在ArcGIS的空間分析功能模塊是關于柵格數據的空間分析，主要功能有：距離制圖、密度制圖、表面生成、表面分析、統計分析、重分類、柵格計算等。尋找最佳路徑分析應用到距離制圖中的成本路徑及最短路徑、表面分析中的坡度計算及起伏度計算、重分類及柵格計算等功能。

3.退耕還林還草規劃。退耕還林還草規劃專題重點對矢量數據進行疊置分析，疊置分析基本的處理方法是根據兩組多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性的多邊形或進行多邊形范圍內的屬性特性的統計分析。實踐教學內容包括對矢量數據和柵格數據的疊置分析這兩部分。此專題中包括聯合、求交集、篩選等多種ArcGIS分析功能模塊中的工具。

4.黃土高原丘陵溝壑區侵蝕溝道提取。黃土高原丘陵溝壑區侵蝕溝道提取專題要求學生應用ArcGIS空間分析模塊提供的水文分析工具對黃土高原丘陵溝壑區數據進行水流方向確定、洼地填平、水流累計矩陣的生成、溝谷網絡的生成以及流域的分割等分析，最后結合遙感影像對提取溝道和匯水面積數據進行驗證。

5.綜合專題。以小組為單位，確定相應的專題，按搜集數據、分析處理數據、空間分析過程、空間分析結果等空間分析步驟，完成一個專題的完整空間分析過程。學期最后一節課為成果展示課，要求綜合專題完成人進行答辯，制作PPT并對項目進行闡述。整個綜合專題實例從學生自己感興趣的方面去做空間分析，調動學生的積極性和創造性。近三年來，GIS課程實踐教學改革實施的相關班級，有趣的綜合專題實例不斷涌現：GIS分析女性化妝品的選擇、空間分析解析、全國剩女分布分析、銀川市公共衛生間分布分析、吳忠市清真寺分布分析等，大家在分析過程中集思廣益，調動每個學生的積極性。通過這樣的綜合專題實例，學生做到了熟練應用ArcGIS軟件，更加理解了GIS專業知識，相關綜合專題實例分析及空間分析工具如表2所示。

三、結論

選擇ArcGIS軟件應用課程作為GIS實踐教學改革的專業課程，結合不同專題的應用使用ArcGIS相應的空間分析功能模塊，讓學生在熟悉的專題中學習理解GIS相應的空間分析功能，這樣可以充分調動學生的積極性和創造性。一方面，學生在專題實例的分析過程中，掌握相應的ArcGIS軟件空間分析功能模塊，在專題實例的學習中，激發學生學習的積極性和熱情;另一方面，在實踐應用過程中，通過不同空間分析模塊的應用，加深學生對GIS的基本知識和概念的理解。最后，通過綜合專題實例單元，調動學生自身的創造性思維，從身邊實例出發，選擇自己喜歡的專題實例，通過收集數據、大量查閱文獻資料、不斷創新思路來優化自己的應用專題設計，在這個過程中能培養學生的創新思維和動手能力

通過ArcGIS軟件應用課程的實踐教學改革，學生在專題應用中學習了GIS平臺ArcGIS，通過其空間分析功能模塊的應用達到對GIS空間分析功能的理解和掌握。在教學實踐實施的近三年來，多名GIS專業本科學生紛紛踴躍參加學校組織的科技創新立項活動及挑戰杯等活動，都取得了不同的獎項，這極大地鼓舞了學生科技創新的熱情，更激發了學生對GIS專業的理解與熱愛，通過GIS課程實踐教學改革，為寧夏的GIS專業技術人才的培養起到了積極的作用。

參考文獻：

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第5篇：地理信息科學專業知識范文

關鍵詞：大數據；地理信息系統；物聯網

中圖分類號：P208 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0170-02

1 概述

“大數據”是繼“云計算”之后互聯網時代掀起的又一個熱潮。大數據時代正靠近我們的生活。地理信息系統（Geographic Information System，GIS）得到計算機軟硬件系統支持，也擁有對地球表面（包括大氣層）空間中和地理分布有關的數據進行采集、儲存、管理、計算、研究、顯示和說明等功能[1]。作為一門涉及面廣的綜合學科，地理信息系統信息技術的發展尤為重要[2]。在互聯網時代，“大數據”這種重要資源增長速率過快，當今人類社會的發展與轉型[3]正在被慢慢侵蝕著。地理信息系統也身在其中，以基于位置的服務（Location Based Service，LBS）為代表的新技術的加入使得地理信息系統及產業在獲得發展機遇的同時也面臨挑戰。

2 大數據

2.1 大數據定義

IDC（Internet Data Center，即互聯網數據中心）最新的研究結果顯示全球每18個月新增的數據量是人類有史以來全部數據量的總和到2020年，每年產生的數據將達到40ZB，其中傳感器網絡所產生的數據占40%[4]。而且這些數據中95%是不精確的，非結構化的數據[5]。歸納了（Volume、Varity、Velocity、Veracity、Value）大數據的5V特征，以區別于大眾思維中的“海量數據”[6]。

大數據和有聯系的自發地理信息（volunteered geographic information，VGI）存在聯系不同需要研究。VGI和大數據都以大量個體數據匯總后的增值應用為目的，VGI應用目的優先；大數據使用過程目的明確，形式呈F多樣化。這一特點使大數據應用速率增加相當快[2]。

2.2 大數據的發展現狀

“云時代”的到來將大數據變成了一個焦點。大數據中非結構化的數據比傳統數據占的分量重。大數據技術具有快速獲得有價值信息的能力[7]。

大數據具有很高的商業價值。數據交易可產生很好的效果；為了提高企業銷售率，增加利潤，我們可以降低營銷成本。數據共享、交叉復用后獲取最大的數據價值是大數據的價值。

3 大數據對GIS的影響

大數據中的地理（理論）：在地理學研究領域中，新數據的環境由大數據、開放數據與一些集成起來的小數據一起構成，這種新環境對現有地理學理論的證明有很大的幫助。傳統的地理學理論以均質化集合單元的長期變化為分析對象進行勘測研究，在新的數據環境下，所呈現出的即時性、多角度維度、以及細粒度的變化觀測對于一些關注異質化個體短時間內變化的地理學理論產生有很大的幫助和改善[10]。新地理學理論的發展離不開新數據環境[8，9]。

地理（環境）中的大數據：大數據的生產、處理和使用無時無刻都在被當時條件允許范圍內的社會、經濟、自然等等地理環境所影響，而這些地理環境根據各方面的原因條件所給予的表達不夠具體，并且是具有選擇性的，產生了盲區需要克服和改善。數據的變化也間接地改變了我們的生活。

3.1 機遇

大數據帶來了研究范式的變革[13]。大數據可以依靠研究人行為所帶來的移動的軌跡以及所處地理環境位置的重要特點進行評估。猜測人一天內活動的規律以及活動的范圍。從而得到想要的人體情感態度以及土地范圍活動區域內的相關信息。

大數據影響著地理學研究范式的變化趨勢。傳統的地理學“自上向下”，而現在“自下向上”也開始流行起來。其優勢和不足比重各占一半。在空間大數據下，地理學進行學術勘測調查務必考慮結果的可驗證性、尺度變化性以及相對不確定性。相關關系等重要因素只是其中的一部分而已。

大數據能夠在一定程度上克服傳統數據的不足。也為創新地理學研究的議題提供了機遇。

數據時空粒度隨著時間的推移，逐漸越來越變的精細。地理空間所給予我們的信息儲備也變得越發重要。地表要素的屬性變化在每時每刻都隨大數據時代的地理信息影響，尤其是移動的個體或群體對象，移動的個體或群體對象空間位置和其自身的屬性變化更為明顯，地理大數據的出現促進了地理計算（GeoComputation）與城市計算（urban computing）和社會計算（social computing）的交叉和融合。大數據技術的城市與社會應用過程中很多研究場景和內容與大數據的空間緊密貼合[15]。

大數據對人文地理學的影響也是自然地理學的影響。在優化區域布局、防災減災、城市精細化管理、智慧城市等方面綜合多維的國情地理數據影響甚大。這些大數據，對人文地理學研究內容與研究范式提供了巨大突破創新的機會。

3.2 挑戰

由于原始樣本的偏差、預處理方法是否恰當等多方面因素，地理學者對收集來的大數據的質量無法進行系統性評估，大數據是一個新呈現出來的新鮮事物，研究案例可供借鑒研究的少之又少，條件也不夠充足，所以研究問題片面不夠具體，所以研究的結果大多數都不夠足以讓人信服。

“大數據”不是“全數據”，在研究中需要研究數據樣本里的獨特點，集成多源數據交互印證是處理大數據的代表性問題的一大關鍵點。大數據主要提供了一種對既有模式及規律的研究調查手段，這一大發現對于地理學的意義不可忽視，使我們能夠接觸到以前從未觸碰過讓人耳目一新的新事物，這對于生物學發展有著很大的促進作用。

迄今為止，大數據在地理學中的應用，僅僅還停留在校驗印證既有理論的一方面，未取得理論上實質的突破與創新。我們今后研究，首先就應該將有關研究中主要思想抓緊，然后將范式需要保留的精華部分進行總結提煉，以最快的速度研究，從而形成在大數據的時代中，存在的地理學新概念新思想以及新方法的系統論述。

4 結束語

大數據時代的來臨對中國的地理信息系統的格局產生了很大的影響。以物聯網、云計算為首的等多個技術的發展將為GIS的發展帶來更多的便利，也同時給我們帶來了機會。GIS的使用價值為了可以在大數據中全權體現， GIS與大數據技術的結合發展速率要提高。研究初心不能改變，地理學者仍要腳踏實地，沉著冷靜客觀地看待“大數據”的使用條件，依托地理學科及專業知識論證去完成多源數據相互檢驗等質量評估工作。大數據在地理中的應用基礎需要一步一個腳印的走出來。

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第6篇：地理信息科學專業知識范文

關鍵詞：地理信息系統；GIS；高等教育；現狀調查；人才培養

21世紀以來，隨著GIS（Geographic Information System，地理信息系統）相關學科技術的快速發展及GIS應用領域的迫切需求，我國GIS專業高等教育蓬勃發展，目前已有超過170所高校開設GIS專業，每年培養GIS畢業生近萬人。然而，在GIS專業迅猛發展的背后，也存在著專業定位、專業發展、師資建設和教學管理等方面的諸多問題，而這些問題必將阻礙GIS專業的未來發展。在深入調查研究的基礎上認真分析這些問題出現的緣由，進而找到今后發展出路，是GIS教育工作者的當務之急。

2012年，教育部高等學校地球科學教學指導委員會提出將“地理信息系統”專業更名為“地理信息科學”，勢必將對專業培養目標、培養模式、培養要求等方面產生深遠影響。基于上述原因，中國地理信息產業協會（簡稱中國GIS協會）教育與科普工作委員會展開對全國GIS專業高等教育全面深入調查，旨在更好掌握我國GIS專業建設的總體情況，為專業建設與評估提供參考依據。

一、GIS專業高等教育發展回顧

我國GIS專業高等教育起步稍晚，在20世紀70年代，南京大學地圖學專業開設了關于計算機制圖的課程。20世紀80年代，武漢測繪科技大學首先開設了專門培養GIS人才的本科專業。同時，南京大學黃杏元教授主編的內地第一本GIS專業教材《地理信息系統概論》出版，標志著我國GIS專業高等教育發展進入萌芽時期。20世紀90年代，隨著GIS國際化全球化趨勢，我國GIS教育發展也進入快車道。1998年，教育部頒布的《普通高等學校本科專業目錄》中，地理科學類中新增了GIS專業，促進了中國GIS專業高等教育的迅速發展。至2000年，全國已經有30余所院校設立了專門培養GIS人才的專業。2002年，這個數字翻了一番。到2003年，已經迅速發展到100余所院校。至今，我國開設GIS本科專業的高等院校已有170余所，部分省市設有GIS專業的高校數量見表1。其中，部分院校還招收GIS專業碩士和博士研究生，博士點分布具有明顯的地區差異性，主要集中在中東部幾個省區。

二、調查內容

為摸清我國GIS專業高等教育發展的情況，2013年，中國GIS協會教育與科普工作委員和地理學教學指導委員會合作，向全國具有地理信息系統專業的高校進行問卷調查。對象涵蓋不同專業背景和發展層次的院校；內容涉及專業建設與發展的各個方面，包括專業開設情況、教學團隊情況、科研情況、教學成果、學生發展等，詳細內容見表2。

本次調查，有超過100所高校發來反饋信息，基本上能夠反映出我國GIS專業高等教育的情況。

三、調查結果分析

1.專業發展狀況

（1）專業開設時間及招收規模。自1988年以來，GIS專業高等教育經歷了30多年的發展史。21世紀以來，國內開設GIS專業的高校增勢迅速。從圖1可以看出，國內高校開設GIS本科專業時段中，1999年到2005年為快速增加期，2005年后為相對平穩期，GIS專業的快速發展反映社會對GIS技術需求日益擴大，GIS應用領域不斷拓展。

從表3中可以看到，各院校GIS專業本科生招收規模主要集中在60～79人這個區間段中，其次是20～39人和40～49人區間段，分別占到了35.6%、28.8%和24.7%，人數在100人以上的和20人以下的院校相對較少，呈現出相對穩定正態分布結構。但是，本科生招生人數在60人以上的院校累計達到45.2%，相對比重偏高，招收規模偏大。從表4和表5中可以看出，碩士招生人數超過20人的占到了30.9%，在碩士招生人數段中比例最高；博士生招生規模超過5人的院校達到了28%。由此可見，我國GIS專業無論是本科、碩士還是博士，招生規模都相對偏大。

（2）本科學生第一志愿比例。學生第一志愿比例高低反映了學生對專業的興趣程度，在某種程度上影響著學生和專業今后的發展。圖2反映出學生選GIS專業為第一志愿比例為20%～39%的高校約占34%，排名第一；第一志愿比例低于60%的高校約占68%，第一志愿比例低于40%的高校約占51%，也就是說，有超過一半的院校GIS專業本科生招生中第一志愿比例還不到40%。由此可見，GIS專業本科生多數是從其他專業調劑的，對于GIS專業不了解，社會的認知度還有待提高。

（3）本科生男女生比例、理科/文科生比例。圖3反映出約75%的院校全部招收理科生，只有約3%的院校文科生多于理科生。圖4表明有約67%的院校GIS專業男生多于女生。GIS專業本科生男女比例和文理比例的這種不平衡結構，同時反映出GIS專業作為一門綜合叉性學科和技術，對學生理性思維能力和實踐動手能力要求相對較高，這是GIS專業人才培養的重要特點。

（4）學科背景。我國GIS高等教育已形成了多元化、層次化、規模化的發展格局[1]。其中多元化主要表現為其依托的學科背景有地理學、測繪學、計算機科學或由相關的科研項目驅動，培養的人才類型包括理學、工學、理工交叉或其他相關行業領域。圖5為所調查高校中各種學科背景所占比例情況，其中地理占了45.6%，其次是測繪占了27.8%，反映了GIS與專業地理學起源以及測繪技術發展關系密切。其中部分學校開設GIS專業依托的學科包括農林、交通、礦業、水利、生態環境、自然災害等，說明GIS專業在不同行業中的應用不斷深入。依托學科影響著GIS專業發展方向和研究重點，各大院校要結合自身情況開設GIS專業，勢必進一步推進GIS專業發展多元化特色。

2.教學團隊情況

（1）教師總人數。隨著GIS產業化趨勢不斷增強，社會對GIS人才需求日益增加，對從事GIS人才培養的教師需求同步增多。從圖6可以看出，大部分院校的教師人數在10～14人之間，教師人數超過20人的院校達到了14%，超過15人的占到了37%以上。同時，近25%的院校有外聘教師，可以有效促進院校之間的交流，實現教育資源共享。根據問卷中相關數據發現，GIS專業的教師來自于師范類院校、理工類院校、農林類院校和綜合性院校等，各大院校在進行師資建設時也要注重教師專業素養和知識結構相結合，對培養GIS專業學生綜合能力具有重要意義。

（2）教師職稱結構。教師專業素養對于GIS人才培養以及專業自身發展至關重要。GIS專業起步晚、發展迅速，且具有交叉性的特征，某種程度上造成了教師學科背景較為復雜，部分教師專業知識積淀需進一步加強的問題。對教師職稱結構調查結果如圖7和圖8。其中，大多數院校教授比位于20%～39%之間。教師中的高級職稱比例相對較高，有近半數的高校達到60%，36%的高校高級職稱比例在40%～59%之間。由此可見，GIS專業教師職稱結構趨于理想。

（3）教師學歷結構。教師專業素養和專業發展潛力同時還體現在學歷結構上，尤其是青年教師學歷層次對于專業科研發展以及教育教學具有重要影響。圖9反映的是各大院校青年教師博士比的相關情況，有20%院校青年教師全部為博士，有約40%的院校青年教師博士比為80%以上。由此可以看出，GIS專業青年教師專業素質高，對GIS專業人才培養和專業自身發展提供了重要支撐。

3.教學科研成果

本次調查問卷就GIS專業的高校教師所取得的教學成果獎、近三年科研和出版的地理信息系統教材情況進行了調研分析。

教學成果獎是教學研究的積淀與結晶，也是衡量教學質量的重要指標之一。自GIS專業高等教育開展以來，各高校在GIS專業教學成果方面碩果累累，部分教師在GIS教育方面獲得了市級、省級甚至國家級的教學成果獎。據調查顯示，約有50%的高校獲得過至少一項以上地理信息系統教學成果獎，時間上大部分集中在2005年以后，尤其是2009年以后成果獲獎約占總量的70%。2009年，南京師范大學的教學成果“把握信息學科特點，推進地理信息系統課程與系列教材一體化建設”獲國家教學成果二等獎，劉耀林、湯國安、李滿春三位教授還獲得高等學校教學名師獎，顯示我國GIS高等教育在教育界的影響力正在逐步提升。

科研是高校不斷發展的重要推動力，是提高教育質量、培養高素質人才的重要方法和途徑。就GIS專業方向近三年科研情況而言，各高校成果卓著。在GIS專業教師獲得國家自然基金資助方面，大約有80%高校承擔過國家自然基金項目，其中約有50%左右的院校承擔過4項以上的國家自然基金項目。GIS教育工作者科研素質與能力不斷提升，有利于GIS專業人才培養質量的逐步提高。

優秀教材和高質量學術著作，是教學和科研長期積累的成果，是高校教師軟實力的重要體現。本次調查中約有75%的高校出版或者參加編寫了教材，這些教材大致可以分為三類：原理類教材、技術方法類教材、應用類教材。其中原理類教材和技術方法類教材比較多，應用類教材相對較少。一定數量高質量教材不斷出版，一些教材被評為國家“十二五”規劃教材。

4.學生發展情況

（1）本科生參加比賽情況。GIS作為一門注重開發應用的工具性學科與技術，對于學生動手實踐能力以及創新能力要求較高。積極鼓動學生參加各類專業比賽是鍛煉學生實際操作能力、激發學生創新能力的有效途徑。據統計，所調查高校中有超過70%的院校參加過省級以上GIS相關比賽并獲獎。其中參加較多的賽事有Esri全國GIS軟件開發大賽、各省“挑戰杯”、大學生課外學術科技作品競賽、全國高校GIS應用技能大賽、“超圖杯”全國高校GIS大賽等。

（2）本科生就業情況。學生就業率反映了不同專業人才的社會需求以及人才培養質量，也是本次調點關注的方面。調查項目包含本科生一次性簽約率和就業單位與本專業相關的比例兩項，調查結果如圖10所示。其中，一次性簽約率為100%的院校有9%，有半數以上的院校能夠達到80%。但是，同樣也有13%的院校該項低于50%。讓人擔憂的是，GIS專業本科生就業單位與本專業相關的比例并不高，其中僅有49%的院校能夠達到80%以上，19%的院校畢業生中有一半以上從事與本專業無關的行業。由此可以看出：一方面GIS專業畢業生人數目前大于GIS產業市場需求；另一方面GIS專業高等教育還必須不斷提高人才培養質量。

（3）本科生考研情況。GIS專業學生考研率相對較高。學生選擇考研動機主要是自身提升需要，同時一定程度上也受到GIS專業就業狀況的影響。因此，對于考研率的調查能夠及時掌握人才培養需求，調整GIS專業人才培養模式和培養方向。圖11反映了各院校參加考研學生比例和年均考研率的整體情況，其中這兩項指標均在50%以上的院校分別為49%和22%，有低于10%的院校分別為0和4%。整體來看，GIS專業本科生考研率目前處于高熱狀態。

四、結論分析

1.專業發展迅速，招生規模偏大

進入21世紀以來，隨著GIS產業化不斷發展的趨勢以及社會對GIS認可度不斷提高，GIS技術應用逐步擴展到交通、規劃、環境、農林等多個領域，社會對其的需求越來越大。GIS技術發展與應用最終推動了GIS專業高等教育的跳躍式增長[2]。眾多高校紛紛組織師資力量增設GIS專業，已有GIS專業的招生規模不斷擴大。應當講，我國地理信息產業的迅速壯大與發展，離不開我國GIS專業高等教育所做出的貢獻。然而，我們也要認識到，我國GIS專業高等教育目前還存在高速發展帶來的一系列問題與矛盾。其中，招生規模偏大是問題之一。正如中國GIS協會前會長陳軍教授在2005年所指出的[3]：“我國所培養的GIS學生比世界各地的總和還要多，這種現象在令人欣喜的同時也讓人擔憂。”畢竟專業開設和發展、招生規模變化要符合產業發展規律，需經過嚴格論證，盲目跟風可能導致“泡沫經濟”、“海市蜃樓”，最終經不起社會的檢驗。

2.人才層次不合理，市場供需存在矛盾

目前，我國GIS專業高等教育已形成了具有培養本科、碩士、博士、博士后以及留學生的完整教育體系，這為培養高層次的GIS人才奠定了堅實基礎。在“21世紀高校地理信息系統發展戰略研討會”上將地理信息系統的教育分為大眾層、應用層、專業層和精英層[2]。從目前來看，學生考研率較高，碩士、博士招生人數較多，導致精英層所占比例相對較大，而真正從事企業研發與應用的人才相對不足。與此同時，各高校培養單位師資、設備力量相差懸殊，導致培養的人才良莠不齊[4]，最終出現了學生在本專業領域就業率不高與企業找不到合適人才的尷尬局面。因此，各高校在進行專業建設時，要找準人才培養定位，挖掘自身人才培養特色，提升師資力量，培養出GIS產業發展迫切需要的人才。

3.支撐學科多樣化，深化院校交流

我國GIS專業早期主要是從地理學和測繪學中分化出來的。進入21世紀以來，各高校結合自身學科背景開設GIS專業，使得GIS專業人才培養呈現出多元化格局。GIS專業支撐學科差異導致了不同院校在人才培養方案上的側重點不一樣，課程設置表現出具有明顯的“母系”特征[5]。在這樣的情形下，各高校應該根據自身特點，面向GIS產業發展的不同需求，量身定做特色人才培養方案，培養面向基礎研究及行業應用的GIS專門人才[6]。如計算機背景院校應該注重學生GIS開發能力培養，地理學背景院校適宜提升學生應用GIS解決地學問題的能力，測繪背景院校可加強培養學生空間數據獲取及處理能力。這樣既能發揮不同高校自身優勢，又能滿足市場對不同類型、不同層次GIS人才需求。另外，不同院校之間也應該深化交流，更好了解GIS產業對GIS人才培養新變化，避免GIS人才培養與市場脫節，做到GIS教育資源共享與優化配置。

4.應打造特色教學團隊，實施立體化教學

團隊教學是很多國家當前都在大力提倡的一種教學組織方式，是不同知識背景、不同年齡層次、不同學歷水平的教師為了共同的培養目標而結合在一起的組織，為教師之間的交流互動提供良好的平臺，加強教育資源團隊整合能夠發揮意想不到的教學效果。根據GIS專業具有支撐學科多元化以及應用領域多樣化的特點[7]，更加需要打造優秀特色教學團隊。同時，用新教育理念、新技術手段、新教學方法， 將教師和學生、理論教學與實踐教學、教學與考核緊密結合起來，構建一個完整的、豐富的、互動的立體化教學模式，以推動GIS專業人才培養質量的全面提高。

參考文獻：

[1] Tang Guoan， Dong Youfu. Geo-spatial Information Technology Education in China， Present and Future[A]. Proc. of ISPRS， 2008.

[2] 邊馥苓. 我國高等GIS教育：進展、特點與探討[J]. 地理信息世界，2004，2（5）：16-18.

[3] 陳軍. 中國地理信息系統理論與方法第二屆會議論文集[C]. 南京：南京師范大學出版社，2004.

[4] 胡圣武，侯紅松. 論GIS專業高等教育的問題及解決的方法[J]. 測繪科學，2009，34（1）：230-232.

[5] 齊述華，羅小平，舒曉波. 我國不同學科背景下GIS專業培養方案的比較研究[J]. 測繪與空間地理信息，2009，32（1）：4-7.

第7篇：地理信息科學專業知識范文

[關鍵詞]測繪工程 現代測繪 人才培養

中圖分類號：P25 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0124-01

隨著全球經濟的不斷發展，必將充滿各種競爭，無論是政治、軍事的競爭，還是經濟、科技的競爭，歸根結底都是人才的競爭。高等學校是培養人才的重要基地，特別是要培養適應社會、經濟和科技發展的人才，是普通高等學校肩負的重要使命。目前各高校都在深入開展專業教學改革工作，探索具有現代觀念的人才培養模式，提高人才培養的質量。本文對高等院校測繪工程專業人才培養模式進行了探討，并為應用型測繪人才的培養提供參考意見。

一、現代測繪的內涵

從現代信息論的觀點看，測繪學是一門關于地球空間信息的學科。傳統的測繪受地面測量技術、時空尺度和精度水平以及投入的局限，其產品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎上編繪的專用地圖；它不能及時反映地球表面形態的變化，特別是大范圍或全球變化；其產品制作周期長，已不能滿足地區經濟和全球經濟高速發展的多種需要。信息技術加快了人類社會的運行速度。測繪學是提供人類生存空間、自然環境及其變化信息的學科，它的學科內涵發生了巨大的變化，因此，如何界定測繪學的含義，已是世界各國測繪工作者所關注的問題。從20世紀90年代開始，國際上將測繪學（SurveyingandMapping）更改為一個新詞，以準確反映學科實質，Geomatics一詞由此應運而生。隨后，有關Geomatics的提法在我國學術界主要是地學界成為熱門話題，由于對其含義理解不同，其中文譯名將它譯成。地球空間信息學。，已基本得到認同。不管人們對Geomatics的含義如何理解，根據ISO的標準定義和國際測繪聯合會（IUSM）對。測繪學。的定義，兩者的含義是基本類同的，只不過Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準確地描述了測繪學在現代信息社會中的地位和作用，適應了現代社會對地球空間信息的大量需求的特點，因而發展和提高了測繪學的研究和工作領域，符合現代測繪學發展的實際。現代測繪工程的核心技術是空間技術，包括GPS、衛星遙感和航測，測繪的范圍從地面擴展到整個近地空間，加之通訊、計算機網絡等信息技術，使地球空間信息學科的理論和技術體系比傳統的測繪學有了很大的發展和更新，由此，Geomatics適合于納入數字地球的理論和技術框架。隨著數字地球構想的實施，測繪學面臨一個歷史性的發展新機遇，傳統的或現代測繪學將以地球空間信息學的新面目立于地球科學分支學科之林，以更強的活力向前發展。

二、測繪工程專業人才培養出現的問題

當前測繪工程專業在課程設置及目標定位中還存在著不容忽視的問題和矛盾。主要表現為：在課程內容整體設置上具有一定的盲目性和隨意性，不重視研究社會的需求，因人設廟、因人保廟的現象時有發生。在課程結構安排上表現出重技術課程、？輕管理課程，從而導致學生畢業后適應能力較差，尤其是到建筑施工、路橋施工一線的畢業生。沒有很好地緊貼市場，國家經濟發展迅速與測繪學科專業結構、人才培養模式等方面反應相對遲緩的矛盾仍然存在，適應社會需求的大量面向市場經濟建設主戰場的技術應用型、復合型測繪人才沒有得到充分的培育。人才培養模式多樣化和目前專業框架、格局相對單一的矛盾。在中國市場經濟不斷完善的情況下，測繪作為國家經濟建設、國防建設的一項先行性、基礎性工作，具有很強的科學性、技術性。面向21世紀，中國可持續發展戰略的提出、北京申辦2008奧運成功、數字地球、數字中國、數字省區、數碼城市的建立、中國成功加入WTO、注冊測量師制度的逐步建立和測繪主體體制及運行機制的改革完善等都對測繪市場及測繪教育帶來了空前發展的機遇，也帶來了巨大的挑戰。具體來說，現代社會對測繪工程專業人才培養要求上，正從過去的技術型向市場技術應用管理型轉變。主要表現為：三個高技術的綜合運用（GPS、GIS、RS），三大能力的提高（分析解決問題的能力、公關能力、職業遷移的能力）、三大意識的形成（市場經濟主體意識、工程質量管理意識、國際競爭合作意識）。因此重視和加強對測繪工程專業應用性、復合型人才培養的研究，提高測繪工程專業學生的社會競爭能力和適應能力更具有現實和長遠意義。

三、測繪專業人才培養措施在線

1.測繪學科研究的方向

測繪學科是采用各種方法和手段研究空間對象的定位、描述和表達，動態變化與監測，并將所獲得的各種空間信息進行加工、存儲與處理，使之綜合應用于經濟建設、國防建設、科學研究、社會發展等各個領域中所形成的一門學科。測繪科學既是地球學科的重要分支，又是一門工程應用學科，她服務于各種工程建設，包括地面、空中、地下、水下各種民用工程、礦山工程、海洋工程、軍事工程、環境工程、生態工程等領域。

隨著空間和信息科學技術的發展，測繪學科正在經歷著一場深刻的革命，并將成為一個重要的信息產業。面向二十一世紀，測繪學科的發展趨勢和方向是：測量數據采集和處理自動化、實時化、數字化、智能化；測量數據管理科學化、標準化、信息化、一體化；測量數據傳播與應用網絡化、多樣化、社會化、廣泛化。GPS技術、GIS技術、RS技術及其集成是測繪學科的前沿領域，也是未來數字地球的基礎。

2.注重課程設置

第8篇：地理信息科學專業知識范文

關鍵詞　GIS　水工環專業　授課原則　教學效果

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0　引言

自上世紀60年代加拿大學者Roger　Tomlinson提出GIS（Geographic　Information　System，　地理信息系統）學術構想標志著該學科誕生以來，經過約半個世紀的發展，GIS歷經了萌芽、壯大與普及的多個階段，已經從一個單純的技術工具演變成為了地球信息科學的重要組成部分。①其理論體系、系統功能和應用范圍都經歷著顯著的拓展，尤其是它豐富的制圖表現力、強大的海量異構數據管理以及空間建模功能吸引著越來越多的科技人員把它作為專業研究的得力工具。

水工環行業是較早引入和應用GIS技術的領域，兩者之間的融合呈現越發密切的態勢，這一點可以從國家地調局持續、高額度優先資助此方向科研項目的事實中得到佐證。新的研究成果不斷涌現，中國期刊網每年發表的相關文章數量幾乎以幾何級數的趨勢增長。為了順應形勢，許多高校下大力氣開展GIS教育，特別是水工環專業，大多開設了GIS課程，而且作為專業必修課程對待。顯而易見，要想學好這門多學科交叉、滲透特點顯著的課程，不能生搬硬套信息工程專業的授課方式。筆者根據長期以來教授該門課程的心得體會，總結出了十個教學原則，在教學實踐應用中取得了良好的效果。現成文如下以饗讀者。

1　教學十原則

1.1　認清對象　準確定位

水工環專業的畢業生主要投身于各類國民經濟建設的主戰場，從事資源探查、環境分析與地質勘察的調查或研究任務，學習GIS的最終目的是“學以致用”：即期望能夠利用GIS技術方便快捷地幫助完成問題，提高工作效率。比較而言，專業主干課程與GIS課程是一“主”一“輔”，一“體”一“用”。因此對該專業學習者來講，GIS不能脫離工具型學科的基本性質，而成為不可親近的“象牙塔”上的學問。筆者依據授課對象的特點，將該門課程的總體目標進行定位：（1）增強利用GIS解決實際專業問題的意識與熱情；（2）掌握GIS在空間數據輸入、管理、顯示、查詢、分析等方面的基本技能；（3）熟悉運用GIS進行空間分析與模擬的基本過程。

1.2　分析需求　增刪內容

調查表明，水工環專業的從業者應用GIS主要集中在如下3個方面：（1）利用GIS的數據顯示功能進行專題圖件的編制。這也是多數使用者的最基本應用；（2）建立不同級別的專業空間數據庫，以實現多源、海量數據的集中化存貯和管理；（3）利用GIS的空間分析與建模功能實現地質現象或過程的表達、模擬、評價和預測。與此需求相適應，授課內容應側重于數據模型、空間數據庫的數據管理和組織原理、空間分析技術和空間建模基本方法等內容，而其它的內容，比如OpenGIS、網絡GIS、GIS標準化等，與學習者的主體訴求相差太遠可以簡單帶過甚至忽略。教學內容作此增刪處理后，主次分明，重點突出，貼合學習者未來工作需求，也減輕了負擔。實際上，想在課堂教學上面把現代GIS技術的每個部分都作深刻剖析，面面俱到而無遺漏，無論是教學時間還是學生的知識儲備，都是無法滿足的，也沒有必要。

1.3　理論先行　重視技能

扎實的理論基礎與熟練的操作技能是本門課程的基本目標，兩者不可偏廢。教學中過多地強調基本理論，忽視技能訓練，容易使學習者喪失熱情，進而反感厭學；或者易造成眼高手低的后果。當然也不宜把課堂教學變成GIS實習培訓，為重視操作技巧而放棄理論學習。缺乏基本概念與理論的指導，GIS的應用操作難記易忘，觸類旁通更是難上加難。

1.4　重點剖析　演示操作

對于教學內容中的重難點，宜采用細致分析結合演示操作的方法進行講授。條分縷析的目的是使學習者吃透知識點的本質和內涵，軟件的操作演示則可以增加印象。比如筆者在講授“空間數據模型”章節時，花費1學時的時間，利用圖形、表格、動畫等多種形式對Spaghetti模型（以shp數據格式為代表）和基于Node-Arc的拓撲模型（以coverage數據格式為代表）做了仔細認真的解剖，并利用ArcGIS　Desktop軟件分析演示了兩種典型的矢量數據模型的優缺點，頗受歡迎。

1.5　啟發教學　寧導勿牽

孔子曾經說過：“不憤不啟，不悱不發。”　對于經過自己頭腦思考、處于“憤”和“悱”的學生，教師“啟”和“發”，點撥一番，往往會達到意想不到的教學效果。教學過程中，靈活應用“啟發式教學方法”，在教師主導作用下，學生進入主體角色，使學生在學習的整個過程中保持著主動性，主動去提出問題，主動去思考問題，主動去發現問題，主動去探索問題。②

“地圖投影”章節由于基本概念抽象、知識點多，一直令初學者頗感頭疼。筆者在教學中首先講解了地圖投影的問題由來、主要矛盾以及解決方法后，通過操作演示講解了正軸圓錐投影的特點后，繼續利用軟件演示的方法引導學生總結了圓柱投影和方位投影的特點，并對每種投影的適用原則進行了歸納和對比。避免了填鴨式的呆板方式，以直觀、形象的圖形語言替代僵硬、晦澀的語句解釋，順利地解決了這個難題。

1.6　上機實習　聯系實際

上機實習是GIS學習者掌握實際操作技能的必要步驟，也是利用GIS技術解決專業問題的基礎性訓練。為了配合課堂講授內容，強化記憶，提高應用能力，筆者編寫了一本GIS上機實習指導手冊，采用圖文結合的方式，一步一步地引導初學者練習使用GIS。涵蓋的內容既包括數據錄入、編輯、顯示、空間分析等入門功能，也包含3個水工環領域的真實研究案例。上機實習的時間安排與同內容的課堂學習時間同步，理論緊密聯系實踐，相得益彰。

1.7　興趣為基　適度擴展

對于部分對于GIS技術表現出強烈、持久的興趣而又學有余力的同學，筆者則因材施教，單獨輔導。引導他們去搜尋、下載、閱讀相關研究文獻，尋找興趣點，為未來的研究作知識儲備。另外，筆者還準備了兩個學時的GIS技術前沿介紹，以討論會的方式與同學們一起暢想水工環行業的GIS技術應用潛能。當然，這樣的活動是在不影響基本教學任務的前提條件下進行的。

1.8　項目示例　學以致用

很多學習者能夠比較輕松地掌握GIS的基本理論與初級使用技能，但一到真正解決專業問題就顯得力不從心，無從下手，心中留有“GIS怎樣用”的疑問。究其原因是沒有學會利用GIS語言和思維來解析專業應用。這個教學原則正是針對該難題而設立的。筆者在教學中引用了兩個專業案例（一個是土壤侵蝕評價，另外一個是滑坡災害易發性區劃），從目標確定、問題分解、執行分析、模型細化與驗證等各個環節展示了GIS空間建模的全過程。通過這種“解剖麻雀”的方式帶領學生進入GIS應用的高級階段。

1.9　主動學習　利用資源

多讀專業文獻，多與他人啟發交流，多進行實踐操作是提高GIS應用水平的不二法門，但這些訓練無法在時間緊張的課堂教學活動中進行，自主學習卻是一條很好的途徑。　自主學習者通常設定明確的學習目標，及時了解自己所處學習處境或能力層次，充分利用圖書館、網站、專業論壇等資源執著探索（比如http：//網站中就有非常豐富的GIS學習材料），不達目標不罷休。主動學習的習慣可以幫助學習者極大地提高學習效率。③學習的自主性、主動性和創造性愈強，學習效果也就愈佳。

1.10　靈活考查　比例合理

教學的目標，就是使學生成為“學會認知”的主體，使學生自己掌握學習的方法，提高創新的能力。一言以蔽之：教，就是為了不教，而課程考查恰是考量教學目標是否完成的重要手段。考查既要能反映出學習者對于基本概念、理論的掌握程度，同時也要能夠體現出對于GIS使用技能的熟悉情況，因此課程考查應該由多個部分組成。筆者在教學實踐中，采用開卷考試和GIS應用實踐報告的組合形式，兩者權重各為50%。

2　結論

作為一門新興的交叉滲透性學科，GIS要求應用者需要具備一定的制圖學和計算機科學基礎，也要有過硬的專業知識儲備。對于水工環專業的學習者來說，他們沒有參與過相關計算機學科的學習，基礎相對薄弱，專業知識也有所欠缺。如何給他們上好GIS課程是對教師的一大挑戰。遵循本文提出的十項授課原則，可以使教學有的放矢，收放自如。教學形式變得活潑，調動了同學們學習的積極性，又同時使學習者了解了GIS技術在本學科專業領域中應用的強大潛力，為后續的學習奠定了堅實的基礎，做到了理論、原理與實踐的良好融合。實踐表明，授課對象愿意接受這種教學方式，對于該課程中的重難點內容能夠較好地理解與掌握，并能夠利用GIS技術進行專業問題的分析與模擬，達到了預期的教學目標。

注釋

①　陳述彭，魯學軍，周成虎.地理信息系統導論[M].科學出版社，2002.

第9篇：地理信息科學專業知識范文

【關鍵詞】數字測圖；礦山；井下測量；應用

1、前言

在煤礦安全生產過程中，采用有效的測量方式是一種技術性相對較強的工作，如果在細節處理上出現問題，就會造成測量的精準度不高，從而給企業的生產帶來不同程度的影響。因此，在煤礦井下測量過程中，要針對測量技術人員給與全面的技術培訓、明確崗位職責，養成精準測量的良好習慣，減少在人為因素上造成的誤差，形成良好的對策。在煤礦井下測量技術運用過程中，測量工作人員要肩負更大的責任，在認真、細致的精神操守中，針對測量過程中出現的各種問題，在實踐測量中進行及時的更正、學習，逐步完善整個操作過程，更好地為整個測量工作提供精準的數據與圖像，尤其是結合煤礦工程的實際特點，展開相應的技術運用，為整個生產的高效性提供全面的服務和幫助

2、數字測量技術在礦山測量中的應用

2.1 全站儀的使用

全站式電子速測儀簡稱為全站儀，一般被叫作電子速測儀。它的特點是把測角、測距和危機處理三大部分結合并能自動地進行測角、測距、坐標增量、水平距離計算等，并自動完成數據的顯示、記錄、存儲和輸出工作。全站儀的測距發射軸、接受軸以及望遠鏡視準軸三軸共線，更多用來測量空間點或是移動目標。全站儀是由豐富的內部軟件構造而成的，全站儀在礦山測量中的應用，能有效地將測量步驟簡易化、精確化，有利于提高礦山測量的工作效率。

2.2 “3S”技術的使用

“3S”技術是對空間信息進行獲取、存儲、分析、管理和更新的技術系統，如今這項技術已經在諸多領域中使用。主要是對地質、土地、環境、災害監測、資源管理等領域，帶來了巨大的經濟效益和社會效益。美國于1994年完成了全球定位系統（GPS）的整體部署，這是一項歷經了20年研究、耗資200多億美元完成的科技成果，實現了全球性的高精確度覆蓋效果。GPS與現代通訊技術的結合使得地球表層的三維坐標的測量方法動態化，定位或導航完成數據的后處理。GPS技術在工程測量、地籍測量、礦山測量、控制測量等多個方面應用，并深入了環境、海洋、交通、地震、氣象、資源等領域的研究。RS是脫離實物本身而通過傳感器控制和搜集電磁波信息，并自動進行分析、處理、識別目標物、解析其物理性質以及幾何關系的變化規律的現代高科技術。RS以航空攝影技術為基礎，是20世紀60年代確立的一門技術，發展至今已在資源、地質、氣象、環境、水文等多個領域中使用，并成為了先進的、高效的探測系統。GIS通過計算機的軟件支持以及地理空間數據庫下運用信息科學理論和系統工程理論，對地理的空間數據進行科學分析和綜合管理，是一項決策性高、管理性強的技術系統。總而言之，GIS更適用于測繪功能，在數據庫中存儲數據和使用數據，完成計算機的編程和分析、管理地理空間的數據，并能自動查詢、分析和管理信息，三者統一可達到功能互補和資源共享的效果，但在信息的獲取與更新上存在不足。“3S”作為一項智能化、自動化、實時化的集成觀察系統，能實時又自動地采集數據、更新數據和處理數據，促進了測量工作的智能化。

2.3 三維激光掃描技術的使用

三維激光掃描技術是以體積計算的方法來測量高密度的云數據單位。這項技術能實現復制實景，具有高精度、低成本、方便管理、提高安全系數、密集數據點等優點，可以解決高難度的礦山開采并達到精確測量的標準。在開展露天礦山測量工作時，可以形象直觀地分析模型的數據，管理者無需到實地勘察便能對礦山的開采過程一目了然，具有高效性、快捷性、安全性等特點，也是目前最適宜露天礦山測量的技術手段，使得礦山實現了動態化的儲量監管，維護了礦產資源權人的權益，為國家的礦業權益以及市場健康發展提供了保障，具有不可替代的現實意義。

2.4 RTK技術在礦山測量中的運用

采用RTK技術進行礦山測量的時候，需要注意參考站的接收機和流動站的接收機的轉換參數要相同。在測量前，流動站需要進行檢核 ，測量出來的數據需要采用統一的格式進行整理。在測量中，中線的位置需要測量確定，中折線的坐標確定后，通過RTK測量技術能夠自動地顯示出接收機和中線之間的距離。以此確定出中線的位置。從而可以確定中線的位置。由于礦山所處的地形地勢的不同，尤其處于一些高山中 ，采用RTK技術能夠提高測量的準確度。值得注意的是，在礦山測量中 ，采用RTK技術發展控制點，原控制網轉換參數和坐標的轉換參數需要保持一致。測量時，對控制點發展2次，且2次的互差不能大于以下的限差：X≤0.05m，H≤0.05m。進而將發展點作為控制點使用。在礦山測量中，一般采用RTK技術測量出的數據需要采用不同的數據輸出格式，需要對測量出的數據進行轉換。以轉換出的數據的平均精度來作為測量中的誤差。在RTK完成作業后，需要上交檢核點的坐標的成果，并且檢核點數不能少于總點數的1%[5]。因此，在礦山測量中采用RTK技術進行測量需要技術人員熟練的操作技能，以及高水平的技術知識，在測量中需要對礦山地形地質多方面的了解，才能應用好RTK技術，保證礦山的測量工作提供高效率和高精確度。

3、全面推動數字測量技術在礦山生產中應用

基于數字測量技術測量的高效性和精確性，礦山生產應大力推廣數字測量技術。從而礦山以自動化、信息化和智能化帶動整個礦山產業的發展。通過科學的發展數字測量技術，促進整個礦山行業的優化升級。推動數字測量技術有助于礦業企業的新興路線實施。有助于引進高技術的測量人才和先進的測量設備，促進礦山產業的發展。在礦山生產中通過應用數字測量技術能夠促進礦產資源的綜合開發，為礦山生產提供安全性的保障。因此，基于數字測量的種種優勢，礦產企業需要全面的推動數字測量技術在礦山生產中的應用，提高整個產業的核心競爭力，促進礦山產業的長遠發展。

4、結論

本文通過對數字測量技術在礦山測量中的應用分析，通過對測量技術的介紹，以及測量技術在礦山生產中的具體應用的介紹。從而了解到，數字技術由于其高效性和精確度的優勢有著良好的發展前景，并廣泛的應用到礦山生產中，從而確保了礦山生產的安全性。雖然，在現有的科學技術水平下，可能數字技術還不夠完善，但是，相信隨著科技的發展，測量人員測量經驗的總結，測量技術一定能夠更加的完善，從而更好的為礦山生產服務。

參考文獻

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[3]時寧寧.論數字化技術在礦山測量中的應用[J].中國西部科技，2010（35）.