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關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；教學方法；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）24-0118-02
一、引言
地理信息系統(tǒng)（簡稱GIS）與地理學、地圖學、測繪科學、遙感科學與技術(shù)、計算機科學、數(shù)學密切相關(guān)，同時涉及土地科學、資源學、環(huán)境科學、城鄉(xiāng)規(guī)劃等學科知識，是一門典型的交叉型學科，同時也是一門應用性很強的學科。隨著GIS技術(shù)在眾多領(lǐng)域的應用，對具有創(chuàng)新能力和解決實際問題能力的GIS專業(yè)新型人才的需求也在不斷增長，而現(xiàn)有的高校GIS專業(yè)課程的教學現(xiàn)狀還不能滿足社會對GIS專業(yè)人才的特殊需求。因此，對高校GIS專業(yè)課程的教學改革與實踐研究就顯得尤為必要和迫切了。
二、高校GIS專業(yè)課程教學現(xiàn)狀與存在的問題
近年來，隨著地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，我國人才市場供求矛盾顯得尤為突出，一方面是社會對高層次人才的大量需求，另一方面是高校輸送的GIS專業(yè)畢業(yè)生社會實踐能力不強。GIS專業(yè)是應用性很強的專業(yè)，地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)是以培養(yǎng)應用型人才為主，GIS專業(yè)課程的教學質(zhì)量高低直接關(guān)系到通過高等教育培養(yǎng)的專業(yè)人才能否適應當前社會發(fā)展的需求。由此，為了更好地適應社會發(fā)展的需求，為社會輸送優(yōu)秀人才就要不斷深化GIS專業(yè)課程的教學改革。
1.教育理念落后。目前高校GIS專業(yè)課程所采用的教學模式仍是傳統(tǒng)的講授模式，注重對學生理論知識的傳授，忽略了GIS專業(yè)的應用性特點，缺乏對學生實際操作能力的重視，忽視了對學生綜合能力的培養(yǎng)。不同的教學方法適用于不同的專業(yè)課程，在教學活動中引入適合本專業(yè)特點的教學方法，會起到事半功倍的效果，教學質(zhì)量也會有大幅的提升。而GIS專業(yè)應用性很強的特點也要求教師在教學方法上有所改進。
2.實踐教學缺乏。實踐教學是一個較為復雜的教學活動，一般指教學活動中的實驗、設計、實習、實踐等，是高等教育教學的重要組成部分，也是GIS專業(yè)自身特點的要求。GIS專業(yè)作為一個應用性十分強的專業(yè)，通過課程設計、模擬實訓、社會調(diào)查、畢業(yè)實習、畢業(yè)論文等具體的實踐環(huán)節(jié)，能夠提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生自主學習的能力，培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力。但是目前許多高校在課程設計上實踐課的課時偏少、對實踐教學投入的經(jīng)費少等原因，雖然經(jīng)過了多年的摸索實踐，基本上形成了完整的體系，但實踐環(huán)節(jié)還是顯得十分薄弱。
3.教學手段運用單一。多媒體和網(wǎng)絡技術(shù)能夠提供圖文、聲像并茂的多種感官刺激，能夠創(chuàng)設形象、直觀的交互式學習環(huán)境，激發(fā)學生的學習興趣，提高教學質(zhì)量，同時還能提供大量的信息資源。如果能夠運用這些網(wǎng)絡資源和多媒體手段，不僅有利于學生主動發(fā)現(xiàn)、主動探索精神的培養(yǎng)，還有利于學生認知結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展。但目前在高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)的課堂教學中，基本上采用PPT講授的方法，對于其他多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡資源的使用還很少。
4.教學考評模式簡單。地理信息系統(tǒng)是一門應用領(lǐng)域十分廣泛的學科，是以培養(yǎng)應用型人才為主，因此教學考評模式不能延用傳統(tǒng)的考核模式，應更多地強調(diào)學生在學習過程中的變化與發(fā)展，提高分析問題、解決問題的能力；提倡開卷、閉卷多種評價手段，理論實踐多元評價目標；注重激勵性評價，培養(yǎng)學生的自信心和自尊心。但目前許多高校GIS專業(yè)教學評價模式仍以單一的筆試成績來評價所有學生，教學考評模式過于簡單，不能真實、全面地反映學生的學習成績。
三、地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程教學改革措施
1.注重案例教學。案例教學法是指利用已有的案例作為個案讓學生分析和研究，在此基礎上提出各種解決問題的方案，從而提高學生分析、解決問題的能力的一種教學方法。案例教學作為一種行之有效的教學法已被廣泛引入我國高校課堂。GIS專業(yè)課程具有應用性很強的特點，把案例教學引入課堂，能夠提高學生理論水平與實踐能力，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際分析問題、解決問題的綜合能力，從而提高教學效率，提升教學質(zhì)量。
2.加強教學實踐環(huán)節(jié)。教學實踐是地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程教學的重要環(huán)節(jié)，計算機類課程是GIS專業(yè)的基礎課，注重理解計算機原理和運用計算機軟件，提高實際操作能力，如C++語言課程的上機操作。GIS的核心課程也要求學生掌握各種GIS軟件的操作，這些都需要在機房上機操作。實踐教學環(huán)節(jié)是對理論教學的補充與深化，能夠使學生熟練掌握arcgis、ERDAS等軟件，也是對學生應用能力的培養(yǎng)。同時，野外考察實習也是GIS專業(yè)必不可少的實踐環(huán)節(jié)，是對校內(nèi)實踐課程的補充，其目的是使學生更深層次地理解基本理論，掌握基本地理信息的野外采集與表征方法，為GIS中空間信息的收集、處理、表達與分析打下堅實的基礎。除此之外，讓學生參與科研也是一種很好的實踐教學，教師根據(jù)情況可以讓學生參與教師本人或其他教師的科研項目，讓學生從實踐中學習，這樣不僅能對所學理論知識融會貫通，還能培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。因此，高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)在課程的設計方面應適當加大實踐操作環(huán)節(jié)，對于掌握理論課所講授的基本內(nèi)容，提高學生的實際動手能力、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，都具有十分重要的意義。
3.積極運用網(wǎng)絡資源與多媒體手段。20世紀90年代以來，隨著計算機技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡資源及多媒體手段已廣泛應用于教育領(lǐng)域的各個方面。在傳統(tǒng)教學中難以精確描述、學生難以充分理解的抽象內(nèi)容通過多媒體手段能予以較好解決。地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展之迅速，意味著GIS專業(yè)的師生不斷更新知識才能保持專業(yè)上的技術(shù)優(yōu)勢。Internet上的地理信息系統(tǒng)教育為地理信息系統(tǒng)專業(yè)的師生提供了一種重要的學習方式。這些網(wǎng)站介紹了GIS的相關(guān)概念和應用、各類數(shù)據(jù)來源以及處理方式等相關(guān)問題。同時，許多著名的GIS軟件生產(chǎn)公司的網(wǎng)址，如ESRI公司，這類網(wǎng)址上包含了軟件產(chǎn)品介紹、軟件包、程序設計技巧、大型數(shù)據(jù)及軟件免費下載方法等信息。遠程用戶可以直接下載某些GIS程序進行教學演示。除此之外，GIS精品課程也為GIS專業(yè)課程教學提供了豐富的精品資源，GIS精品課程的教學資源包括教學大綱、教案、課程教材、實習教材、實習指導書、習題集等，為師生提供了多種可供選擇的學習方式。總之，豐富的網(wǎng)絡資源也為教師和學生提供了一個良好的學習環(huán)境，大大優(yōu)化了教學過程，豐富和完善了教學內(nèi)容，提高了教學質(zhì)量。網(wǎng)絡與多媒體的運用使教學效果起到事半功倍的作用，而且也提高了學生的學習興趣，同時也加強了學生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。
4.強化教學評價改革。地理信息系統(tǒng)是一門理論知識與實踐能力高度結(jié)合的課程，注重提高學生對理論知識的把握和實際的操作能力，而傳統(tǒng)的筆試量化評價的考核方式卻不能如實地反映學生的這種能力，因此在量化成績時應采用多樣化的考核方式。這種方法主要包括平時考試+期末考試、機試+筆試。平時成績應以學生參加案例討論、野外實習、交流、問題回答、出勤、課后作業(yè)等作為依據(jù)；期末考試也應重點考核學生理論聯(lián)系實際、分析和解決問題的能力；機試所占比例可達40%，這樣更能真實地反映學生的實際操作能力。這種多樣化的考核方式從多方面考核了學生，注重知識測試和能力測試，對提高學生學習的積極性以及提升學生各方面的能力起到了積極的作用。
四、結(jié)語
地理信息系統(tǒng)具有很強的實踐性和理論指導性相結(jié)合的特點。隨著地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，社會對GIS專業(yè)畢業(yè)生的要求也越來越高，知識面廣、基礎理論知識扎實、實踐能力強及高素質(zhì)的復合型人才已成為用人單位的寵兒，而教學改革是培養(yǎng)這種復合型人才的重要途徑。通過采用多樣化的教學方法，應用豐富的網(wǎng)絡資源以及采用多媒體手段和改革教學評價體系，學生不僅能更好地掌握和運用理論知識，而且能培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的實際操作能力，為其以后步入社會打下堅實的基礎。
參考文獻：
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一、地理信息系統(tǒng)課程中進行雙語教學的必要性
1.市場對GIS人才的素質(zhì)要求
隨著我國市場經(jīng)濟的深入和經(jīng)濟全球化步伐加快，大量的外國企業(yè)、公司紛紛涌入，外向型企業(yè)急劇增加，國內(nèi)外市場競爭日益激烈，國內(nèi)外經(jīng)濟大環(huán)境的不斷變化，需要高校培養(yǎng)出適應市場競爭和國際化發(fā)展需要的人才，尤其需要外語水平和在其專業(yè)上的應用能力。實施雙語教學可以提高學生的外語水平，增強學生在就業(yè)市場的競爭能力。
2.課程自身特點的要求
GIS的理論和技術(shù)具有內(nèi)容更新快、時效性強的特點[1]。當將發(fā)達的西方國家先進的理論和技術(shù)翻譯后寫進教科書拿到課堂上時，有的內(nèi)容已經(jīng)變得陳舊和過時了。實施雙語教學可以使用最新的外文教材和資料，有效地解決這一問題。
3.課程教學改革的要求
長期以來，專業(yè)課程的教學和學生外語水平的提高相分離。一方面，學生在外語學習上是為了大學的過級考試，忽視了專業(yè)課外語能力的培養(yǎng)；另一方面專業(yè)課教師在教學中忽視外語工具的應用，不重視自身外語水平的提高。目前，高校的許多專業(yè)課程都進行了雙語教學的試點工作，使學生將專業(yè)知識的掌握和外語水平的提高融為一體，重視學生使用外語工具進行交流能力的培養(yǎng)，把學生真正培養(yǎng)成為具有較高綜合素養(yǎng)的有用人才。
二、地理信息系統(tǒng)課程中進行雙語教學的可行性
1.教師外語水平不斷提高
任課教師是教學過程的主導，要求教師不僅精通專業(yè)知識，而且要求外語水平高。我系不斷提高教師的英語水平，通過多渠道提高教師的英語綜合運用能力，如選送教師進修英語、出國培訓等，為GIS課程雙語教學的開展提供了有力保障。
2.學生外語水平提高和學習興趣增強
就業(yè)市場的壓力和學校的高度重視，使得學生的外語學習自覺性增強，通過報紙、雜志和影視等各種途徑來獲取外文資料，增強自身外語水平。在專業(yè)課程中使用雙語教學，提高了學生的學習興趣和積極性，為雙語教學的實施提供了有利條件。
3.優(yōu)良的教學條件和教學環(huán)境
在現(xiàn)有基本教材的基礎上通過與國內(nèi)外兄弟院校的學科交流，加強了GIS課程的教學資料的建設。針對學生的特點和培養(yǎng)目標的要求，結(jié)合教學實踐，編寫了專業(yè)外語等教學輔導教材。充分改善教學條件，利用多媒體教學軟件開發(fā)的多媒體雙語教學課件，教學效果良好，實驗方便。
三、加強雙語教學的具體實施
1.教學內(nèi)容改革
我們采用的雙語教學內(nèi)容具有以下特點：
（1）對GIS中基礎地理、數(shù)學模型、測繪理論和計算機的知識描述在占有大量外文資料的基礎上，應該詳細、透徹。在教學內(nèi)容中增加了地理基礎知識和計算機應用的有關(guān)理論知識。
（2）對GIS發(fā)展較快的領(lǐng)域，如互聯(lián)網(wǎng)GIS、三維GIS、時態(tài)GIS等[2]，在雙語教學內(nèi)容中適當體現(xiàn)，對于知識更新速度快的內(nèi)容及時更新和補充。
（3）突出了GIS實踐的應用，增強了動手操作能力。
2.教學方法改革
雙語教學過程中使用大量GIS實例和新聞記者材料，教學方法也應革新。
（1）重視教學過程。雙語教學過程中要落實好課前預習、課堂教學和課后輔導復習三個教學環(huán)節(jié)。課前預習環(huán)節(jié)：課前教師要引導學生預習課堂授課內(nèi)容，對教學內(nèi)容的難點、重點予以明確，介紹并解釋本章節(jié)所涉及的專業(yè)術(shù)語和關(guān)鍵詞，掃清閱讀障礙。課堂教學環(huán)節(jié)：雙語教學效果和教學目的能否達到的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先是教學內(nèi)容以知識點帶知識面，逐步擴展開來。在教學中，英語的使用由關(guān)鍵詞匯到詞組再到語句，層層滲透，逐漸擴展。其次，開始時講授簡單的內(nèi)容和知識介紹，以漢語講授為主、英語解釋為輔[3]。隨后逐漸過渡到以英語講授為主、漢語解釋為輔。最后再到全部使用英語。課后輔導復習環(huán)節(jié)：針對學生個體差異，因材施教。課堂接受能力弱的學生，教師要給予課后輔導，讓學生在課后自己閱讀。
（2）探索新的雙語教學方法。雙語課堂討論教學方法。課堂教學前，教師就本章節(jié)內(nèi)容設計專題問題討論，以創(chuàng)造思維活躍的課堂環(huán)境和學術(shù)氛圍，使學生思路開闊、思想活躍。學生通過課下英文資料搜集和文稿組織，在課堂上發(fā)表對問題的看法和建議，教師以組織人和指導者闡述自己在該問題方面的理解。學生使用英語口語和專業(yè)詞匯發(fā)表見解。值得商榷的問題，大家共同討論。這種教學方法有利于雙語口語訓練和專業(yè)問題的解決。
雙語案例教學方法[4]。GIS是理論性與實踐性都很強的學科[5]，現(xiàn)行GIS教材在理論性解釋方面很強，具體的實例、案例卻很少，很容易讓學生感到過于抽象。為使學生應用所學的知識能夠很快解決實際問題，我們借鑒了MBA的教學經(jīng)驗，應用案例教學方法。在教學的各個環(huán)節(jié)應用較多的例子來輔助雙語教學，并提供完整的英文設計文檔供學生參考。
雙語教學改革是高校教學工作的一個重要組成部分。通過GIS課程雙語教學改革，提高了教師的教學質(zhì)量和學生的學習質(zhì)量。學生通過GIS雙語課程的學習，掌握了GIS的基本理論、基本方法和基本技能，鍛煉了運用英語口語進行專業(yè)交流的能力，培養(yǎng)了自身的知識應用能力和知識創(chuàng)新能力。同時，任課教師也積累了GIS課程雙語教學改革的經(jīng)驗，取得了教學改革的成果。
參考文獻：
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[2]張新長，趙元，張啟春.我國大學GIS課程教學改革的思考與研究[J].地理信息世界，2003，1(4)：23-26.
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關(guān)鍵詞：地方高校；轉(zhuǎn)型發(fā)展；地理科學；GIS技能；四維一體
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）32-0269-02
隨著計算機科學與技術(shù)、地理科學、測繪科學等相關(guān)學科的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）作為對空間信息進行采集、存儲、管理、分析、可視化以及的技術(shù)和工具，受到廣泛的重視，發(fā)展迅速。GIS技能的培養(yǎng)對于地理科學專業(yè)學生掌握現(xiàn)代地理學研究方法和手段，解決地理學相關(guān)問題，提供了良好的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)基礎，對地理科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)，具有重要的意義。
一、研究背景及意義
黨的十報告提出要加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育，推動高等教育內(nèi)涵式發(fā)展。十八屆三中全會決定提出，要深化教育領(lǐng)域綜合改革，加快現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設，深化產(chǎn)教融合、校企合作，培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技能型人才。根據(jù)教育部對新建地方本科院校進行分類管理和構(gòu)建高等教育職教體系的戰(zhàn)略部署，貴州工程應用技術(shù)學院結(jié)合貴州省、畢節(jié)試驗區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與發(fā)展需要和學校實際，由單一的傳統(tǒng)類師范院校向多科型應用技術(shù)大學轉(zhuǎn)型發(fā)展。
作為傳統(tǒng)師范類專業(yè)的地理科學專業(yè)，在此背景下，如何培養(yǎng)適應地方經(jīng)濟社會發(fā)展所需的地理科學類高級應用型技術(shù)人才，是地理科學專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展所必須回答的問題。本文以貴州工程應用技術(shù)學院為例，探討了傳統(tǒng)地方高師類院校地理科學專業(yè)學生GIS技能培養(yǎng)教學改革，為地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展中地理科學專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了思路和參考。
二、地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展中地理科學專業(yè)GIS技能培養(yǎng)現(xiàn)狀分析
在地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展中，貴州工程應用技術(shù)學院與其他轉(zhuǎn)型發(fā)展中的地方高校一樣，存在著諸多問題。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
1.師資隊伍整體水平不高，結(jié)構(gòu)不合理問題較為突出。我校地理科學專業(yè)自1990年開始籌建，1993年開辦地理教育?？茖I(yè)，2006年開辦地理科學本科專業(yè)。本科辦學時間短，其中負責GIS課程教學的專任教師兩人，且均為中級職稱，由于我校地理科學專業(yè)一直致力為地方培養(yǎng)地理教育工作者，對于GIS技能的培養(yǎng)重視不夠，學生掌握GIS技能，解決地理學相關(guān)問題的能力還相對比較薄弱。
2.學生基礎差、底子薄，缺乏學習的主動性和自覺性。我校地理科學專業(yè)學生85%來自貴州省畢節(jié)市，另有10%左右來自貴州省其他地州市。由于畢節(jié)地處烏蒙山區(qū)集中連片特困地區(qū)，基礎教育較為薄弱，學生對于現(xiàn)代信息技術(shù)掌握水平較低。而GIS技能的培養(yǎng)依托計算機應用能力，而學生計算機應用能力較弱，又打消了學生學習的主動性和自覺性。學生信息技術(shù)能力的短板制約了學生GIS技能的提高。
3.教學儀器設備不足，課程體系不夠完整。目前我校地理信息系統(tǒng)實驗室教學設備主要是計算機以及相關(guān)專業(yè)軟件。其中2010年得到中央財政支持新購置實驗用計算機45臺，其他如工程掃描儀、繪圖儀、全站儀等設備均購置于2003年前后，設備較為老舊，部分已不能使用。對于地理科學專業(yè)學生來說，GIS課程一般開設于第五學期，作為GIS的前期課程和后續(xù)課程大部分以選修課形式開出，部分學生避難就易，導致GIS課程不能很好地與其他課程形成良好的學科體系。學生在學習過程中，往往只是學習了GIS基礎課程，不能很好地將其應用于解決地理科學問題。
4.考核機制不健全，與社會應用相脫節(jié)，無法學以致用。GIS課程考核在2009、2011版教學大綱中，考核方式主要是閉卷考試，學生成績最終由平時成績（平時作業(yè)、提問、考勤等）×10%+期中測試（一般采取開卷考核方式）×20%+期末閉卷考試×70%組成。由于考試形式的限制，閉卷考試試卷主要考查學生的理論知識掌握情況，無法真正體現(xiàn)學生實踐及應用能力，同時期中測試多采取開卷考核方式進行，期中測試成績與期末考核成績相差較大，部分學生也只是臨近期末考試前突擊背誦，導致出現(xiàn)考完即忘、無法深入理解的情況。
5.課程實驗教材使用不合理，缺乏合適的實驗素材。GIS課程是實踐性較強的課程，GIS實踐能力是GIS技能培養(yǎng)的重要方面，實驗教學是決定GIS課程教學質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，同時也是學生能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。我校地理信息系統(tǒng)實驗教程采用的是2000年高等教育出版社出版的《地理信息系統(tǒng)實習教程》，該教程版本較為陳舊，實驗內(nèi)容不太適應于當今GIS技術(shù)的迅猛發(fā)展，并且多以基礎性、驗證性實驗為主，與實際生產(chǎn)中GIS應用相脫節(jié)。由于缺乏較為實用的實驗教程，學生無法通過實驗教程掌握相關(guān)實踐知識和能力。
三、GIS技能培養(yǎng)模式及教學改革探究
基于我校地理科學專業(yè)學生的實際情況，結(jié)合我校轉(zhuǎn)型發(fā)展以及地理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)實驗課程教學的實際情況，在現(xiàn)有條件下，明確人才培養(yǎng)目標，通過理論與實踐相結(jié)合的教學方式，以培養(yǎng)應用型、技能型地理科學人才為導向，積極引導學生拓寬視野，通過鼓勵學生參與大學生課外科研活動、全國GIS技能大賽等方式，努力提高學生實際動手能力，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。
1.構(gòu)建了“理論+實驗+實踐+應用”的四維一體課程教學模式。為提高學生的動手能力，改革教學手段和方法，以GIS技能培養(yǎng)為目標，從GIS理論與實踐教學相結(jié)合的角度，構(gòu)建了旨在促進學生專業(yè)理論學習和實踐素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合的“GIS四維一體教學模式”，即“理論+實驗+實踐+應用”的課程體系下多層次、多模式的教學改革和實踐。
“GIS四維一體教學模式”實現(xiàn)了理論是基礎、實驗是保障、實踐是重點、應用是根本的地理類高素質(zhì)應用型和技能型人才培養(yǎng)模式。在理論課堂教學方式上，打破了傳統(tǒng)的灌輸式和過分偏重講授的教學方法，采取了講解、演示、課堂討論、案例教學等多種形式相結(jié)合的教學方式；實施互助式學習、啟發(fā)式教學等教學模式啟發(fā)學生的思維；注重理論聯(lián)系實際的教學方法，培養(yǎng)學生學以致用，引導學生培養(yǎng)創(chuàng)新、創(chuàng)造能力。在實驗課堂教學過程中，注重理論與實驗相結(jié)合的教學方法，用實驗進一步驗證理論，使學生通過實際動手操作，進一步理解和掌握理論知識，達到理論指導實驗，實驗促進理論知識的掌握的目的。在實踐環(huán)節(jié)，主要是通過積極引導學生申報各級各類大學生課外科研活動項目，鼓勵學生參加諸如全國GIS技能大賽等方式，讓學生學有所用。通過實踐環(huán)節(jié)，進一步加深對理論和實驗知識的理解和應用。
2.教學方法與教學手段的改革。GIS理論課程通過設計制作相關(guān)多媒體課件，輔以圖片、視頻等多媒體素材，使學生可以直觀獲取專業(yè)知識。通過啟發(fā)式教學、互動式教學，及時將學生學習信息反饋給教師。授課過程中積極將本學科相關(guān)實際應用、發(fā)展現(xiàn)狀及研究熱點問題穿插于教學過程，使學生不止學習了書本知識，還了解了其具體應用和發(fā)展的情況，加深了學生的理解，提高了學生的學習興趣。
3.構(gòu)建系統(tǒng)化的實踐教學體系，強化實驗課教學，增強學生的實踐能力。在GIS教學中選擇較為權(quán)威、優(yōu)良的理論教材的同時，注重實驗教材的選取。實驗課教學，以理論課程中的有關(guān)內(nèi)容為主線，時間安排也一般與理論課教學穿行，目的是使學生加深理解理論課堂教學中的相關(guān)理論、知識和基本技術(shù)方法，并熟悉GIS軟件工具的使用與操作等。
4.綜合運用多渠道拓展學生思維。充分利用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)等，將幾個專業(yè)網(wǎng)站、論壇與學生一起分享，及時將本專業(yè)、本學科相關(guān)新聞和熱點問題與學生進行交流和探討，促進學生和教師之間的交流，開拓學生的視野。
5.改革考試考核方式。為科學反映教學的效果，將學生學習過程的考查與最終考試掛鉤，將理論和實驗考核相結(jié)合。學習過程中的考查主要以學生出勤率、課后作業(yè)為主、課程筆記、讀書筆記、科技論文等為主；期末考試命題改變了以往只考查理論部分，現(xiàn)在的考試過程中增加了實際應用能力的考核以及學科發(fā)展方向、研究熱點問題的考核。
四、結(jié)語
本文從傳統(tǒng)地方高師類院校轉(zhuǎn)型發(fā)展實際出發(fā)，結(jié)合社會經(jīng)濟發(fā)展需要以及地理科學專業(yè)自身特點，探討了地理科學專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中，學生的GIS技能培養(yǎng)以及為進行GIS技能培養(yǎng)所進行的相關(guān)教學改革。以“四維一體教學模式”為核心，加以教學及考核方式的轉(zhuǎn)變，在實際教學過程中取得了一定的成績，學生GIS技能有所提高。
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關(guān)鍵詞GIS，地質(zhì)災害 ， 預報預警
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
中圖分類號：F407.1文獻標識碼：A文章編號：
引言
地理信息系統(tǒng) (GIS) 是有效表達、處理以及分析與地理分布有關(guān)的專業(yè)數(shù)據(jù)的一種技術(shù)，它為人們提供了一種快速展示有關(guān)地理信息和分析信息的新的手段和平臺。從20世紀80 年代以來，GIS在災害管理中得到逐步深入的應用。我們可以根據(jù)地質(zhì)災害評估的需要，建立以GIS技術(shù)為基礎的、用于地質(zhì)災害評價的空間分析模型，評價結(jié)果可以圖層的形式顯示或者報表、表格形式輸出，為專業(yè)部門或決策部門提供災害管理和決策依據(jù)。
1 GIS的概述
1.1 地理信息系統(tǒng)（GIS）
GIS即地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System），地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。簡單的說，GIS是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)，是以測繪測量為基礎，以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲存和使用的數(shù)據(jù)源，以計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術(shù)。地理信息系統(tǒng)作為獲取、存儲、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學科，近年來得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。
1.2GIS的組成和功能
從應用的角度，地理信息系統(tǒng)由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和方法五部分組成。硬件和軟件為地理信息系統(tǒng)建設提供環(huán)境；數(shù)據(jù)是GIS的重要內(nèi)容；方法為GIS建設提供解決方案；人員是系統(tǒng)建設中的關(guān)鍵和能動性因素，直接影響和協(xié)調(diào)其它幾個組成部分。
硬件主要包括計算機和網(wǎng)絡設備，存儲設備，數(shù)據(jù)輸入，顯示和輸出的設備等等。 軟件主要包括以下幾類：操作系統(tǒng)軟件 、數(shù)據(jù)庫管理軟件 、系統(tǒng)開發(fā)軟件 、GIS 軟件，等等。GIS軟件的選型，直接影響其它軟件的選擇，影響系統(tǒng)解決方案，也影響著系統(tǒng)建設周期和效益。就GIS本身來說，大多數(shù)功能較全的GIS一般均具備四種類型的基本功能，它們分別是：1）數(shù)據(jù)采集與編輯功能；2）制圖功能；3）空間數(shù)據(jù)庫管理功能；4）空間分析功能。
2 GIS在地質(zhì)災害中的應用現(xiàn)狀
GIS技術(shù)幾乎滲透到地質(zhì)災害研究的各個方面，歸納起來主要有地質(zhì)災害信息管理、地質(zhì)災害危險性評價、地質(zhì)災害危險性區(qū)劃、地質(zhì)災害預警預報以及地質(zhì)災害應急指揮等五個方面。
1）地質(zhì)災害信息管理中的應用：地質(zhì)災害研究是涉及地質(zhì)、地貌、氣象、水文、人類活動等諸多領(lǐng)域的一個龐大而又復雜的多元信息綜合分析過程。
2）GIS在地質(zhì)災害危險性評價中的應用：地質(zhì)災害危險性評價是通過對地質(zhì)災害活動程度以及各種活動條件的綜合分析，評價地質(zhì)災害活動的危險程度，確定地質(zhì)災害活動的密度、強度(規(guī)模)、發(fā)生概率(發(fā)展速率)以及可能造成的危害區(qū)的位置、范圍。從定性分析看，地質(zhì)災害的活動強度越高，危險性越大，災害的損失越嚴重。
3）GIS在地質(zhì)災害危險性區(qū)劃中的應用：在地質(zhì)災害危險性區(qū)劃中應用GIS技術(shù)，利用其強大的空間數(shù)據(jù)庫管理與空間分析功能，建立專業(yè)研究模型，管理與分析貫穿地質(zhì)災害起源、發(fā)展和影響范圍等地質(zhì)災害全過程的大量數(shù)據(jù)，并對地質(zhì)災害調(diào)查中所獲取的信息進行處理，選取合適的評價預測指標，運用恰當?shù)臄?shù)學分析模型，實現(xiàn)地質(zhì)災害易發(fā)程度分區(qū)計算機自動化，避免了繁瑣的手工統(tǒng)計計算，保證了計算結(jié)果的精度。
4）GIS在地質(zhì)災害監(jiān)測與預警預報中的應用：隨著遙感(Remote Sensing，簡稱RS)技術(shù)的發(fā)展，在地質(zhì)災害監(jiān)測中趨向于將RS與GIS相結(jié)合。RS動態(tài)地提供地質(zhì)災害空間數(shù)據(jù)源和更新數(shù)據(jù)，為GIS提供空間數(shù)據(jù)和反映目標屬性的專題數(shù)據(jù)；GIS用于遙感信息的自動提取，對遙感解譯的地質(zhì)災害信息進行處理。
5）GIS在地質(zhì)災害應急指揮中的應用：應急指揮工作是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及到社會的許多方面，需要不同領(lǐng)域的專家和多個部門的共同努力。
3 青海研發(fā)玉樹地質(zhì)災害預報預警系統(tǒng)
2011年6月青海省氣象局組織科研人員研發(fā)了“玉樹地質(zhì)災害預報預警系統(tǒng)”，并對原有的“青海東部地區(qū)地質(zhì)災害氣象預報及評估系統(tǒng)”進行了升級完善，這兩個系統(tǒng)的投入使用大大提升了全省地質(zhì)災害預警預防能力。
2010年4•14玉樹地震致使山體松動，預防山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災害是一項非常重要的工作。“玉樹地質(zhì)災害預報預警系統(tǒng)”基于GIS技術(shù)，實現(xiàn)了玉樹重點地區(qū)泥石流和滑坡崩塌以溝和點為單元的地質(zhì)災害預警，完成了區(qū)域雨量實時自動查詢模塊的設計，實現(xiàn)了實時監(jiān)測雨量對預報雨量的代替，系統(tǒng)也為今后的升級預留了模塊接口。升級后的“青海東部地區(qū)地質(zhì)災害氣象預報及評估系統(tǒng)”補充了湟源、互助兩縣的地質(zhì)災害調(diào)查資料，使原系統(tǒng)地域覆蓋面更廣、資料更加翔實，提高了預報預警準確率。據(jù)青海省氣象局科技與預報處負責人介紹，這兩個系統(tǒng)已經(jīng)通過視頻系統(tǒng)進行了全省推廣并投入業(yè)務使用，將大大提高青海省地質(zhì)災害多發(fā)區(qū)玉樹和東部地區(qū)的地質(zhì)災害預警預防能力。
4 小結(jié)
隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，組件式GIS已成為業(yè)界標準。地質(zhì)災害研究人員可以將災害的專業(yè)知識封裝成組件，嵌入到基于GIS的地質(zhì)災害系統(tǒng)中，從事系統(tǒng)開發(fā)的GIS技術(shù)人員不用再關(guān)心地質(zhì)災害專業(yè)方面的問題，只需建立災害應用模型調(diào)用相應的地質(zhì)災害模塊，既保證了系統(tǒng)的實用性，又縮短了開發(fā)周期，易于擴充與完善。同時，充分利用3S(GIS，CPS與RS)技術(shù)，將衛(wèi)星的氣象數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)作為GIS的數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)動態(tài)空間數(shù)據(jù)庫的建立，構(gòu)成高度自動化、實時化和智能化的地質(zhì)災害系統(tǒng)，減少分析的人為性，更好地為相關(guān)部門提供強有力的決策支持。少數(shù)地質(zhì)災害系統(tǒng)增加了遠程會商功能，給決策工作帶來了更大的便利，具有推廣應用價值。
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關(guān)鍵詞：數(shù)字測繪技術(shù)；地質(zhì)勘查；發(fā)展探討；發(fā)展方向
中圖分類號：P2文獻標識碼： A
引言
測繪工作是國民經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的一項前期性、基礎性工作，是構(gòu)成地理信息產(chǎn)業(yè)的基礎和主干。它為國家經(jīng)濟建設和社會發(fā)展提供與地理位置有關(guān)的各種專題性和綜合性的基礎信息，其成果是進行資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、能源、交通、水利等大型工程建設、城鄉(xiāng)規(guī)劃建設、土地開發(fā)利用、重大災害監(jiān)測預報和科學研究、國防建設以及國家宏觀管理決策必不可少的基礎資料。而數(shù)字化測繪技術(shù)展現(xiàn)了地球科學技術(shù)、空間科學技術(shù)、信息科學技術(shù)等學科領(lǐng)域交叉融合、服務人類發(fā)展的一個重要方向。
一、地質(zhì)測繪相關(guān)問題的概述
1、地質(zhì)測繪是為進行地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查及其成果圖件的編制所涉及的全部測繪工作的總稱。目前我們了解的地質(zhì)測繪主要包括地質(zhì)點測量、地質(zhì)剖面測量、物化探測量、礦區(qū)控制測量、礦區(qū)地形測量、勘探網(wǎng)布測、勘探工程定位測量、坑探工程測量、井探工程測量、貫通測量、露天礦測量、地表移動觀測以及有關(guān)圖件的繪制、印制和地質(zhì)礦產(chǎn)信息系統(tǒng)的建立。而在我們生活中主要應用的就是工程地質(zhì)測繪，這種測繪方式只要是運用地質(zhì)和工程地質(zhì)理論對于工程建設有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和描述，初步查明建設場地或建筑地段的工程地質(zhì)條件。
2、數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點分析
（1）它可以通過計算機的模擬，在屏幕上直觀生動地（分層）反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，基本上改變和彌補了傳統(tǒng)產(chǎn)品線條、符號和數(shù)字、文字等綜合包羅，非具一定專業(yè)知識才能讀懂的缺陷。（2）數(shù)字化測繪產(chǎn)品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性，能夠隨時保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)實性，可以隨時補充修改，隨時出新圖提供使用。（3）根據(jù)不同用戶的需要，可以對產(chǎn)品的各種要素進行數(shù)據(jù)再加工，得到不同用途的圖件，而且還可以隨意對圖形進行拼接、縮放，用途更廣泛。（4）利用數(shù)字化（地形、地籍）測繪成果，作為底圖，可在計算機上進行各種規(guī)劃與設計（如土地資源開發(fā)規(guī)劃和城市道路網(wǎng)的設計等），可方便地進行許多方案的設計與比較，對各種要素的統(tǒng)計、匯總、疊加、分析非常方便、準確。
二、數(shù)字化測繪的主要內(nèi)容
（1）將地圖數(shù)字化。當需要某一地區(qū)的數(shù)字地圖，如果由于測量經(jīng)費不足或是時間不允許，而不能對某一地區(qū)進行數(shù)字地圖的繪制時，此種方法可以快速的解決這類問題。將現(xiàn)有地圖數(shù)字化，就是經(jīng)過利用計算機及其軟件、掃描儀、數(shù)字化儀和繪制儀等對地圖進行處理，在規(guī)定的時間內(nèi)快速得到一幅數(shù)字化地圖。一般采用掃描矢量法，掃描矢量法的精度較高，但其主要依賴于原圖的繪制精度。在掃描的時候難免受到一些影響而產(chǎn)生誤差，并且其繪制的結(jié)果主要是將原圖數(shù)字化，導致其時效性不足。所以這種方法只能是應急需要，不可作為資料保存，但也可以根據(jù)實際情況，通過進一步測量對得到的數(shù)字化地圖進行補充和更新，對一些具體事物的坐標進行精確調(diào)整，這樣可以提高數(shù)字地圖的精確程度以及實效性。
（2）數(shù)字化地圖測繪。目前，這種方法是我國在測繪時所選擇的主要方法。由于沒有地圖可以進行數(shù)字化或者測繪的地圖要求比例很大都會選用這樣方法。數(shù)字化地圖測繪的精度非常高，一般可以將標記事物的精度控制在5cm 左右。
三、數(shù)字化測繪的具體方法
1、攝影測量。攝影測量學是通過對所攝物體的相片進行的分析、研究，確定所攝物體的形狀、大小、性質(zhì)和空間位置的一門科學和技術(shù)，是測繪科學的一個重要分支。依據(jù)獲得相片的方法的不同和攝影距離的遠近可分為航天攝影測量、航空攝影測量、地面攝影測量、水下攝影測量、近景攝影測量、顯微攝影測量。
2、地理信息系統(tǒng)技術(shù)。作為現(xiàn)代信息科學及其延伸的一部分，地理信息系統(tǒng)（G IS）在現(xiàn)代信息社會發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。G IS技術(shù)主要利用了計算機科學技術(shù)、測繪遙感科學與技術(shù)、空間科學信息科學與技術(shù)、環(huán)境科學與技術(shù)以及管理科學與技術(shù)。因其采用了諸多科學技術(shù)，優(yōu)勢不僅在于集地理數(shù)據(jù)采集、分析、管理、存儲、三維顯示以及成果的輸出，還可以進行空間的提示、預測預報和輔助決策，功能強大豐
富。在未來很長的一段時間內(nèi)，地理信息系統(tǒng)將向著數(shù)據(jù)多維化、數(shù)據(jù)標準化、系統(tǒng)集成化、平臺網(wǎng)絡化、系統(tǒng)智能化以及應用社會化方向發(fā)展。
3、遙感技術(shù)?，F(xiàn)代遙感技術(shù)系統(tǒng)主要由空間信息采集系統(tǒng)、地面接收和預處理系統(tǒng)、地面實況調(diào)查系統(tǒng)和信息分析應用系統(tǒng)四部分組成。遙感技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上提高了人們對生存環(huán)境的認識能力，比傳統(tǒng)的野外測量得到的數(shù)據(jù)更加精確，且觀測的范圍更加廣泛，對于靜態(tài)及動態(tài)物體都能在瞬間成像，大大“加寬”了人眼所能觀察的光譜范圍。隨著航空航天影像信息獲取手段朝著多平臺、多時相、多傳感器、高分辨率、高光譜和快速機動的方向發(fā)展，高分辨率衛(wèi)星遙感影像將成為地理空間信息獲取與更新的主要數(shù)據(jù)源。
四、數(shù)字測繪技術(shù)在地質(zhì)勘查中的具體應用
1、作業(yè)模式的選擇。數(shù)字測繪作業(yè)模式主要有編碼和無碼兩種，其中編碼模式要求作業(yè)員熟悉編碼，多進行信息交流，作業(yè)速度較慢，尤其在地形復雜的環(huán)境下，作業(yè)難度較大，而且容易出錯。無碼模式較為簡便，不容易出現(xiàn)錯誤，測繪速度快。數(shù)字測繪設備以往多是電子手簿，但在實際使用中容易受與全站儀不通視的影響，而且它對繪圖員的要求較高。電子平板的造價較高，并且惡劣環(huán)境下缺乏可靠性，不便于攜帶，但測繪速度快。因此需要根據(jù)測繪條件等情況來綜合考慮，選擇最適合的作業(yè)模式。
2、地質(zhì)勘查中測繪技術(shù)的基本框架?，F(xiàn)代測繪技術(shù)是運用到地質(zhì)勘查中的一些先進的技術(shù)和方法，它是融地質(zhì)勘查外業(yè)、內(nèi)業(yè)于一體的綜合性作業(yè)系統(tǒng)。其最大優(yōu)點就是在完成地質(zhì)勘查的同時可建立地籍數(shù)據(jù)庫，并通過一定的途徑建立地籍管理系統(tǒng)，為實現(xiàn)電子政務和現(xiàn)代地籍管理奠定基礎。
3、加強地質(zhì)勘查信息化建設工作步伐。地質(zhì)勘查系統(tǒng)將成為國土資源綜合信息系統(tǒng)的一個重要的基礎信息平臺，地質(zhì)勘查信息化建設后，將首先使地質(zhì)勘查工作實現(xiàn)自動化，提高工作效率。同時，還可實現(xiàn)“日日登記、時時更新”的工作模式，顯著提高數(shù)據(jù)管理的審批效率，促進數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化、科學化、法制化建設，日后可以實現(xiàn)與其他系統(tǒng)集成、整合，滿足如規(guī)劃、土地評估、統(tǒng)計等等方面的應用。未來，地質(zhì)勘查信息成果將在相關(guān)領(lǐng)域充分共享，進而大大提高對地勘結(jié)果的利用率。
五、數(shù)字測繪技術(shù)在地質(zhì)勘察中大的發(fā)展方向
地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)的基礎就是地質(zhì)測繪，地球信息學和測繪學的技術(shù)體系和工作模式是以 3s 一體化或集成為主導空間信息技術(shù)體系，發(fā)展方向是：高科技、自動化、實時化和數(shù)字化，以及多功能化等方向?？刂茰y量也逐漸發(fā)展成為 GPS、ISS 最終實現(xiàn)技術(shù)換代；地形測繪則要發(fā)展加速投影和攝影測量以及遙感應用的結(jié)合，還有多種遙感手段和數(shù)據(jù)信息的處理技術(shù)，以有效的提高地質(zhì)遙感的水平；勘探工程測量應逐漸擴大和吸收衛(wèi)星源射電干涉系統(tǒng)、慣性測量系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)的應用，大規(guī)模的應用現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以提高地勘工程測量的速度和精度，普及電磁波測距儀和電子速測儀的應用。
結(jié)束語
由此可見，地質(zhì)測繪在地質(zhì)勘查中有著十分重要的作用，也不單是地質(zhì)勘探的基礎，還是地質(zhì)勘探的核心，在工作中它不僅對地形、工程和地質(zhì)進行詳細的勘探，還有效的對工程的各個項目進行有序的規(guī)劃。因此，我們在進行地質(zhì)測繪，應該注意每一個細節(jié)，避免錯誤的發(fā)展從而造成不必要的損失。
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關(guān)鍵詞 研究性學習；GIS空間分析；ILWIS軟件
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)06-0048-04
Inquiry Study Reform Plan of GIS Introduction based on ILWIS Software//Zhu Jing, Zhao An, Tang Qiqiang, Huang Chaoqing, Zhang Ganggang
Abstract Analyzing the characteristics of GIS Introduction curriculum and teaching problems, choose the selection of a waste disposal site as the case in inquiry study, using space analysis function of the ILWIS software, through three different geographic models to achieve location and mastered the skills and methods of spatial analysis of GIS.
Key words inquiry study; spatial analysis of GIS; ILWIS software
Author’s address Jiangxi Normal University, Nanchang, China 330022
地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，簡稱GIS）是一門實踐操作性和應用性很強的學科。GIS概論課程是大學本科地理科學專業(yè)的一門專業(yè)必修課，通過理論教學和實踐應用，使學生了解和掌握GIS的基本理論與方法，熟悉常用GIS軟件技能，解決實際地理問題。然而目前國內(nèi)大學開設的GIS概論課程大多偏重基本理論的講授，GIS應用型人才培養(yǎng)與現(xiàn)實需求相距較大，問題日顯突出。GIS教育教學工作者從GIS課程教學內(nèi)容的構(gòu)建[1]、教學方法的探討[2]與實驗設計[3]等方面進行了一系列的教學改革與探索，取得一定的教學成果，但要使學生在有限的實習課時（9～12課時）內(nèi)迅速掌握GIS基本技術(shù)和軟件，并解決現(xiàn)實科研問題是有困難的。因此，有必要尋找在掌握GIS基本原理條件下，快速運用GIS理論和技術(shù)，解決實際科研問題的軟件和案例教學方案，開展研究性學習。
1 GIS概論與地理研究性學習
1.1 GIS概論課程特點與教學目標
GIS概論既是一門基礎理論課程，又是一門應用性較強的技術(shù)性課程，因此在教學中必須注意基礎技能的培養(yǎng)。GIS概論也是地理科學專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，通過理論教學和實踐應用，使學生了解和掌握GIS的基本理論與方法，熟悉常用GIS軟件技能，解決實際地理問題。
1.2 目前GIS概論課程實踐教學存在的問題
地理科學專業(yè)的學生不同于地理信息系統(tǒng)專業(yè)，除了具有一定的地理基礎知識外，在計算機技術(shù)等其他方面的掌握有一定的欠缺，這就給GIS課程的教學和學生的學習帶來一定困難。GIS基本理論與軟件應用實踐教學內(nèi)容多而課時少的矛盾一直無法緩解。大量的新內(nèi)容要補充，教學質(zhì)量要提高，但學時數(shù)卻在不斷減少。目前GIS實習教程主要有地理信息系統(tǒng)實習教程[4]和ArcGIS空間分析試驗教程[5]，這兩套教程比較系統(tǒng)地介紹了ArcGIS等軟件的基本功能和應用問題，但學生很難在有限的實習課時內(nèi)迅速掌握GIS技術(shù)和軟件，以解決實際地理問題。
1.3 以案例教學的方式展開研究性學習的優(yōu)勢
研究性學習作為一種新型的學習理念和方式，泛指學生主動探究的學習活動[6]，注重探究過程、技能發(fā)展和合作學習[7]。由于GIS概論課程的實踐課時較短，為了激發(fā)學生學習興趣，有必要在教學中選擇熟悉且應用性較強的情景案例來輔助教學，使學生在解決實際地理問題過程中快速掌握GIS基本技能，同時促進理論知識的理解和掌握，增加學習動力，實現(xiàn)理論與實踐一體化教學。
2 教改方案設計
本文以地理科學專業(yè)本科三年級的GIS概論課程空間分析一章內(nèi)容為素材，以地理問題“垃圾填埋場選址”為案例，以地理信息系統(tǒng)（GIS）/遙感（RS）軟件ILWIS為操作平臺，設計案例教學的研究性學習方案，展開地理研究型學習。
2.1 教學準備
經(jīng)過2年的基礎地理課程學習，特別是通過GIS概論課程的理論學習和ILWIS軟件基本功能的講解，學生已基本具備一定的地理專業(yè)知識和GIS操作技能，本教改方案通過指導學生運用ILWIS軟件，分小組進行研究型學習，探索、解決現(xiàn)實生活中“垃圾填埋場選址”這個熟悉的地理問題，明確空間分析思路，理解空間分析原理并掌握基本的空間分析技術(shù)，以獲得親身參與科學探究的體驗，培養(yǎng)問題意識，提高發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
ILWIS（Integrated Land and Water Information System）軟件是荷蘭地球監(jiān)測和地球信息科學國際研究院開發(fā)的地理信息系統(tǒng)（GIS）/遙感（RS）軟件，該軟件安裝簡單、功能全面、操作簡便，特別適合作為課堂實踐教學平臺，也適合初級學習者對GIS軟件的快速掌握與應用。
2.2 創(chuàng)設情境案例，展開研究性學習
1）確定研究的問題。
【情境案例引入】本案例來自《ILWIS應用手冊》[8]，Chinchina（簡稱C）市位于哥倫比亞（南美洲）安第斯山脈的中央大山脈，約1.5萬戶居民，所有的城市垃圾都傾倒在離市中心不遠的一條小河里，環(huán)境污染問題日益嚴重，影響城市生活質(zhì)量。市政府決定建垃圾填埋場處理垃圾，優(yōu)化城市環(huán)境質(zhì)量。
【教師提問】垃圾填埋場最適宜建在什么地方？
【師生討論】研究主題是為C市尋找最適宜建垃圾填埋場的地址。查找的結(jié)果將會是一幅地圖，顯示適合建立垃圾場的可能的地址（每個適宜地址的適宜程度用適宜等級表示），標明圖上每個地址建垃圾填埋場的適宜程度。
2）選擇影響因子并確定所需數(shù)據(jù)。
【教師啟發(fā)】C市建的垃圾填埋場要考慮哪些影響因素呢？需要滿足哪些條件？
【小組討論】面積要足夠大，要建在平坦開闊的地方，不能占用農(nóng)田，道路方便運輸，離C市不能太遠，水源的下游，等等。
【教師啟發(fā)提示，引導學生總結(jié)建垃圾填埋場的條件】垃圾場不應該建在有滑坡或?qū)砜赡馨l(fā)生滑坡的地方；地形開闊，坡度較??；有一定的粘土含量，并且土壤滲透率較小，避免垃圾污染地下水源和環(huán)境；應該建在沒有重要經(jīng)濟和生態(tài)價值的區(qū)域；離C市不能太近，但不能離建城區(qū)（居民區(qū)）太遠，交通便利。
【學生質(zhì)疑】哪里有相對平坦的土地，并且不會發(fā)生滑坡？這些位置上的土地利用類型和土壤條件合適嗎？這些地方是否離建城區(qū)足夠近？是否與C市保持一定距離？面積至少需要1公頃。最適宜的地址應該同時滿足以上條件。
通過討論，學生明確了建垃圾填埋場的影響因子有坡度、地質(zhì)條件、土地利用類型、土壤類型、距離和面積，但這些影響因子如何進行合并與綜合就涉及具體的地理模型。
3）獲取影響因子專題圖。教師提供本案例的原始數(shù)據(jù)圖[8]有：地質(zhì)（slide）、坡度（slope）、土地利用（landuse）、城市（city）土壤屬性表（borehole）和地質(zhì)斑塊單元矢量圖（geol）、道路（road）數(shù)據(jù)。打開ILWIS軟件加載原始數(shù)據(jù)，分析原始數(shù)據(jù)及其類型，明確哪些原始數(shù)據(jù)可以派生所需數(shù)據(jù)。
【提問】如何提取所需影響因子專題圖？
將介紹布爾邏輯、二元證據(jù)和多級指數(shù)疊加3種不同的地理模型提取影響因子，創(chuàng)建適宜性等級圖。在布爾邏輯模型中，首先假設這些影響因素中，滿足適宜性條件的賦值1，不滿足的賦值0，所有的影響因子專題圖中只有1（適宜）或0（不適宜），提取適宜區(qū)域。
擬定適宜性條件為：坡度小于20°，地層不會發(fā)生滑坡；土壤的粘土含量在50%以上并且厚度不小于5米，滲透率低于0.05米/天；土地利用類型為灌木、荒地；距離C市2 000米以內(nèi)但必須在任何已建城區(qū)300米之外，面積至少1公頃。
①派生距離數(shù)據(jù)集，分析原始數(shù)據(jù)需從土地利用類型（landuse）圖中提取出建城區(qū)（built-area），并對其緩沖區(qū)分析，派生建城區(qū)300米以外的距離圖。
【操作過程】a.提取建城區(qū)（built-area）：built-up area=iff(landuse="built-up area",landuse,? )。b.右擊建城區(qū)圖（built-area），選擇distance calculation，生成距離緩沖區(qū)（builtdist）。c.派生建城區(qū)距離圖（suitbuilt）：suitbuilt=iff(built-area
②提取坡度、地質(zhì)和土地利用適宜性專題圖。
【操作過程】在ILWIS命令欄輸入柵格運算式“suitslope=iff(slope
【提問】borehole土壤土層屬性表中提供了粘土含量、粘土厚度和滲透率數(shù)據(jù)，如何得到適宜性土壤數(shù)據(jù)圖？
③分析數(shù)據(jù)并進行屬性表運算求平均值，然后計算適宜性土壤屬性數(shù)據(jù)，創(chuàng)建屬性圖。如何實現(xiàn)呢？
【操作過程】a.打開geol屬性表，join-group對話框連接borehole表，生成3列平均厚度（avgthic）、平均粘土含量（avgclay）、平均滲透率（avgperm）數(shù)據(jù)。b.geol屬性表運算：suitgeol=iff((avgthick>5)and(avgclay>50)and (avgperm
4）合并影響因子，輸出合成影響專題圖。用布爾邏輯模型的并集運算合并圖層，如果條件同時滿足賦1，否則賦0。
【操作過程】suit1=iff((suitslid=1)and(suitslop=1)and(suituse=1)and(suitbuil=1)and(suitC=1)and(suitgeol=1),1,0)。輸出合成影響適宜性位址專題圖suit1。
5）分析選擇位址，輸出最佳選址圖。
【提問】影響因子合并圖（suit1）顯示了可供選擇的幾個位址，哪些面積最少在1公頃以上，并且交通方便？
【操作過程】a.提取位址：Suitable=iff(suit1=1,suitable,?)。b.計算面積并創(chuàng)建圖層：suitarea=mapareanumbering(suitable.mpr,8)。c.打開面積（suitarea）屬性表，計算面積大于1公頃的位址：suitmost=iff(area>10000,1,0)。d.右擊suitarea，選擇attribute map創(chuàng)建適宜性面積屬性圖（suitmost）。e.疊加道路（road）圖，尋找最佳位址。
【提問】布爾邏輯模型實現(xiàn)選址有什么優(yōu)勢？又有哪些局限？
最后計算結(jié)果只有“適宜區(qū)域”與“不適宜區(qū)域”兩種狀態(tài)。所有的影響因子在選址決策中有相同的重要性，這是比較理想的狀態(tài)，在實際中不同影響因素會對決策產(chǎn)生不同的影響。
【思考】如果按照影響因子對選址的貢獻不同，分配不同的權(quán)重合并專題圖層會得到什么結(jié)果？這種方法稱為二元證據(jù)模型，計算公式為：
①
在二元證據(jù)模型中各個因子對選址的貢獻大小不同，分別分配不同的權(quán)重，如果將貢獻最大定為10，最小定為0，通過分析得知各因子的貢獻大小依次為土壤條件9、距C市距離8、距建城區(qū)距離7、土地利用6、坡度5、滑坡4。代入公式①創(chuàng)建適宜性位址圖suit2。
【操作過程】Suit2=(Suitslid*4+Suitslop*5+Suituse*6+Suitbuil*7+SuitC*8+Suitgeol*9)/39。
【提問】計算結(jié)果中適宜性圖suit1和suit2有什么不同？
二元證據(jù)模型得到的是一幅適宜性程度從低到高在0-1之間漸變矢量圖。對結(jié)果進行重新分類，分為最適宜（Suitable）、相對適宜（Moderately suitable）和不適宜（Unsuitable）三類，尋找最適宜的地址。
重分類運算：ssuit2=iff(Suit2
【思考】二元證據(jù)模型對布爾邏輯模型的計算結(jié)果做了修正，但是每個影響因子內(nèi)部只是均質(zhì)的適宜（賦值1）狀態(tài)，如果對每個影響因子不同類別按適宜性程度也分配不同的權(quán)重，結(jié)果怎樣？例如坡度因子，若按坡度分類，每類的適宜性程度有多高？不同的坡度賦多大的權(quán)重？這種方法又稱多級指數(shù)疊加模型，計算公式：
②
【討論分析得知】每個因子之間除了對選址的貢獻大小不同外，各個因子內(nèi)部不同的類別對選址的適宜程度也不同，如果將最適宜定為10，最不適宜定為0，分別對每個因子的每類按適宜性程度分配權(quán)重，然后對每個因子按選址的貢獻大小分配權(quán)重，合并圖層，創(chuàng)建適宜性位址，如何實現(xiàn)？
①由于原始地質(zhì)數(shù)據(jù)分為no landslide、stable、dormant、active四類，屬性表添加一列weight，分析得知no landslide和stable類型最適宜，分別賦較高權(quán)重，dormant、active類型不適宜賦較低權(quán)重，提取適宜性地質(zhì)專題圖（Sslide），同樣方法給土地利用類型中灌木和荒地賦較高權(quán)重，提取適宜性土地利用專題圖。
②坡度、距離和土質(zhì)不是分類數(shù)據(jù)，需要先分類，然后分別對每一類分配權(quán)重，提取適宜性專題圖。
【操作過程】a.創(chuàng)建坡度分類圖，創(chuàng)建slopeclass(group)domain，原始圖中最大坡度為49°，以10°為單位依次添加5個domain item，創(chuàng)建坡度分類圖：slopeclass=classfy(slope.slopeclass)。b.右擊slopeclass domain，創(chuàng)建屬性表，并添加一列weight，給坡度小于20°的賦較高權(quán)重，提取分類的適宜性坡度圖（Sslope）。
距建城區(qū)的適宜距離是大于300米，以100米為單位對建城區(qū)緩沖區(qū)分5類，大于300米的分類分配較高的權(quán)重，提取分類的建城區(qū)適宜距離圖（Sbuilt），類似提取C市適宜距離圖（SC）。
【提問】土壤屬性表數(shù)據(jù)如何實現(xiàn)分類、賦權(quán)重呢？
③適宜性土壤的粘土含量50%以上，厚度不小于5米，滲透率低于0.05米/天。
【操作過程】geol屬性表運算：
Sclay=iff(avgclay>60,10,iff(avgclay>50,9,iff(avgclay>40,7,iff(avgclay>20,4,1))));
Schick=iff(avgthick>6,10,iff(avgthick>5,9,iff(avgthick>4,7,iff(avgthick>2,4,1))));
Sperm=iff(avgperm
實現(xiàn)分類同時賦權(quán)重，生成3列土壤適宜性數(shù)據(jù)，并分別創(chuàng)建屬性圖。
④合并專題圖。每個因子按選址貢獻大小分配權(quán)重代入公式②合并圖層：
Suit3=(Sslide*3+Sslope*4+Suse*5+SC*6+Sbuilt*7+Sthick*5+Sclay*6+Sper*8)/44
多級指數(shù)疊加模型得到的是一幅適宜性程度更準確、適宜等級在0～10之間漸變矢量圖。
重分類：ssuit3=iff(Suit4
2.3 總結(jié)與交流
展示研究結(jié)果，小組之間交流探究經(jīng)驗與心得，對比分析3種地理模型為C市尋找最適宜建垃圾填埋場的地址有何異同？
3 結(jié)束語
本教改方案討論了3種不同的選址建模算法，適應了不同層次學生的需求，案例學習中通過ILWIS軟件的圖層、屬性表運算以及兩者交互，實現(xiàn)緩沖區(qū)分析，因子提取，屬性表引用于合并、分類等空間分析功能的綜合運用，算法簡單，結(jié)果易于實現(xiàn)。在小組研究型學習的過程中，師生討論，引導學生明確解決問題的思路，小組獨立解決問題，教師個別指導，整個課程具有很強的探究性。
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本文探索了“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程研究性教學的實施模式和要求。研究性教學的實施模式，必須符合學生的認知規(guī)律，有利于學生創(chuàng)造性地掌握教學內(nèi)容，有利于學生發(fā)現(xiàn)和理解課程所涉及的眾多不同專業(yè)的知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，有利于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程研究性教學要求教師必須擁有駕馭眾多學科專業(yè)知識的能力，能夠以恰當?shù)姆绞桨l(fā)揮啟發(fā)和引導作用，確保研究性教學獲得顯著效果;要求學生以“主角”的心理定位，主動、獨立地完成研究，積極、自信地進行公開展示和辯論。
［關(guān)鍵詞］
農(nóng)業(yè)信息技術(shù);農(nóng)業(yè)信息技術(shù)人才;教學
一、前言
人類社會已步入了信息社會的時代。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)就是信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)科學有機結(jié)合的一門新興交叉學科，是信息技術(shù)服務于社會生產(chǎn)的典型案例。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正面臨著耕地面積逐年下降、水資源短缺問題日益突出、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量短缺等諸多挑戰(zhàn)。應對這些嚴峻挑戰(zhàn)，必須依靠科技創(chuàng)新，實現(xiàn)由以定性為主的傳統(tǒng)模式向以定量為主的標準化、信息化發(fā)展方向轉(zhuǎn)變。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)為實現(xiàn)信息化、數(shù)字化和智能化的農(nóng)業(yè)信息管理與決策提供技術(shù)支持。［1］我國對農(nóng)業(yè)信息人才的培養(yǎng)起步較晚。目前，僅有揚州大學、中國農(nóng)業(yè)大學、南京農(nóng)業(yè)大學等個別高校在農(nóng)學、植物保護等專業(yè)開設了農(nóng)業(yè)信息技術(shù)方向。［2－3］農(nóng)業(yè)信息技術(shù)人才，特別是既精通農(nóng)業(yè)科學，又擅長信息技術(shù)的專門人才嚴重缺乏。［3－4］如何快速培養(yǎng)出高素質(zhì)、高水平的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)人才，是高等農(nóng)業(yè)院校必須認真思考的問題。“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)專業(yè)的核心課程。該課程傳統(tǒng)的教學方式比較重視“教”，而忽視“學”;重視知識的傳授，而忽視學習能力和研究能力的培養(yǎng)。研究性教學擯棄了教師的強灌性傳授，著眼于學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。［5－6］學生通過教師的指導或引導，在一種類似科學研究的情境中主動探索、主動思考和主動發(fā)現(xiàn)。目前，全國高校已經(jīng)在一些學科進行了研究性教學的探索和實踐，逐步認識到研究性教學在培養(yǎng)人才中的重要性。［7］然而，“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程的研究性教學的探索和研究目前卻鮮見報道。
二、“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程研究性教學的實施模式
研究性教學實現(xiàn)方式多種多樣，沒有固定的實施模式。作為農(nóng)業(yè)科學課程的一種，“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程的研究性教學實施模式可以參考相關(guān)農(nóng)業(yè)科學課程。例如，朱新開等［8］提出了實施“作物栽培學”課程研究性教學的三種模式:(1)自主設計型，即學生根據(jù)教師提出的開拓性問題，課后自行設計和實施實驗，分析和歸納實驗結(jié)果，然后在課堂上交流討論，從而使得學生深入理解課堂教學內(nèi)容;(2)課堂實踐型，即學生針對教師提出的科學假設，在課堂上通過小型實驗來驗證或否定該假設，并通過交流討論來提升教學效果;(3)理論分析與實踐結(jié)合型，即學生根據(jù)教師所講授的科學理論，通過在課外廣泛查閱相關(guān)文獻資料和搜集必需的資料，分析和探討該理論的正確性，然后通過自行設計和實施的實驗的結(jié)果，對該理論進行具體的檢驗，并在課堂上進行交流討論。朱新開等提出的這三種模式也適用于“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程的研究性教學。但我們認為，按照從課堂實踐型到自主設計型，再到理論分析與實踐結(jié)合型的順序?qū)嵤┰撊N模式，更符合學生的認知規(guī)律，更利于學生創(chuàng)造性掌握教學內(nèi)容。必須強調(diào)的是，相對于其他農(nóng)學課程，“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程有其自身的特點。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)是農(nóng)業(yè)科學與信息科學的交叉學科。具體來說，是農(nóng)業(yè)科學與數(shù)據(jù)庫及管理信息系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、模擬模型、虛擬技術(shù)、機器視覺技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等的交叉學科，涉及到眾多很不相同的專業(yè)。而且，由于課程體系安排等條件的限制，學生只能在尚未學習相關(guān)專業(yè)的課程的情況下學習“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程，這對于教師傳授知識和學生獲取知識都是巨大挑戰(zhàn)。教師在進行研究性教學時，必須考慮到這種特殊情況，通過創(chuàng)設類似科學研究的情境，引導學生主動地動手搜集和分析大量相關(guān)信息，發(fā)現(xiàn)和理解這些眾多不同專業(yè)的知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，積極地探索和掌握如何利用這些眾多不同專業(yè)的知識創(chuàng)造性地解決問題。同時，“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”還是一門以實際應用或解決問題為導向的課程。實施研究性教學，不能僅僅停留于專業(yè)理論的學習，還必須高度重視培養(yǎng)學生動手和獨立解決實際問題的能力。課堂上，教師應通過設定具體的實例(最好是教師在自身科學研究中解決的真實案例)，引導學生利用所學知識和技能動手解決。教師還可以設置更高難度的科學問題和研究假設，由學生在課堂外解決。教師在創(chuàng)設科學研究情境時，可將開拓性的問題劃分為具有內(nèi)在連續(xù)性的多個子問題，使得學生能夠以這些子問題作為“跳板”，跨過更寬的“河流”，達到培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。
三、“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程研究性教學的實施要求
農(nóng)業(yè)信息技術(shù)是新興學科和交叉學科，其研究性教學對“教”與“學”雙方都提出了很高的要求。作為新興學科，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的研究性教學缺乏前人的成功經(jīng)驗可資借鑒，教師必須依靠自己對這個學科的認識、研究經(jīng)驗、對研究性教學模式的理解去設計和組織、實施好“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程的研究性教學，并通過教學實踐來不斷完善。特別是，“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”是農(nóng)業(yè)科學與眾多學科的交叉學科，教師必須擁有駕馭農(nóng)業(yè)科學、數(shù)據(jù)庫及管理信息系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、模擬模型、虛擬技術(shù)、機器視覺技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等眾多學科的專業(yè)知識能力，并能夠及時、全面地把握眾多相關(guān)學科的研究進展和熱點。否則，就無法提出能夠拓展課堂教學內(nèi)容的富有啟發(fā)性、針對性的科學問題和研究假設;而提出最佳的科學問題和研究假設，正是成功進行研究性教學的基礎。［7］教師還必須在研究性教學的實施過程中，激發(fā)學生的參與興趣和熱情，使學生的興趣和熱情能夠在整個實施過程中得以保持。教師必須在恰當?shù)臅r候“出現(xiàn)”，以便能夠及時地進行啟發(fā)和引導，使學生能夠?qū)⒀芯拷Y(jié)果公開展示和辯論。參與“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程的研究性教學，對于學生也是一個極大的挑戰(zhàn)。學生必須克服依賴心理、懶惰心理和恐懼感、無助感，以“主角”的心理積極、主動地參與研究性教學。一方面，在必要時及時尋求老師或同學的指點和幫助;另一方面，要發(fā)揮自己的能動性，盡可能獨立地完成相關(guān)研究，以充分發(fā)揮自身的潛力，提升進行獨立思考和積極探索的能力，提升進行創(chuàng)造性學習的能力，提升將理論與方法相結(jié)合、知識與實踐相融合的能力，以最終構(gòu)建能夠獨立、創(chuàng)造性地解決實際問題的能力。
四、結(jié)語
與傳統(tǒng)的灌輸式教學模式不同，研究性教學模式著眼于同時提高學生的知識獲取能力、研究能力和動手能力。為此，教師通過精心設計科學問題和研究假設，創(chuàng)設科學研究的情境，激發(fā)學生的學習興趣，啟發(fā)和引導學生主動地、創(chuàng)造性地探索和解決科學問題，從而使學生獲得利用農(nóng)業(yè)信息技術(shù)解決實際問題的能力。在“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程實施研究性教學的過程中，教師并非對學生放任不管。相反，教師必須花費更多的時間和精力，確保研究性教學能夠達到預期效果。對學生而言，研究性教學并非自學，并非“輕松”了，而是必須投入更多的時間和精力，徹底摒棄“惰性”，充分發(fā)揮自己的能動性，并積極通過與老師和同學的交流、溝通和合作，真正成為教學活動的主體，成為“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”課程研究性教學改革的最大受益者。
作者：王建軍 李媛媛 周桂生 高輝 孫成明 單位：揚州大學農(nóng)學院
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關(guān)鍵詞：工程測量；數(shù)字化；測繪技術(shù)；優(yōu)點；應用
中圖分類號：[P258]文獻標識碼：A文章編號：
前言：
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)（RS）、地理信息技術(shù)（GIS）、全球定位技術(shù)（GPS）以及數(shù)字化技術(shù)等多種新興技術(shù)得到蓬勃迅速的發(fā)展，并在各個領(lǐng)域中尤其是在工程測量中得到廣泛的應用.經(jīng)過多年的發(fā)展，目前，我國測繪科學技術(shù)已經(jīng)取得較大的成績，并逐漸構(gòu)建數(shù)字化測繪技術(shù)體系，以網(wǎng)絡通信、地理信息技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)等為中心，大大地提高我國測繪科學技術(shù)的整體水平。數(shù)字化測繪技術(shù)是新時期一種新型的測繪技術(shù)，它的產(chǎn)生于發(fā)展與計算機及網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展、測量儀器的智能化有著密切的關(guān)系。在工程測量中，數(shù)字化測繪技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，并得到廣泛的應用，促進工程測量工作的順利開展.目前，隨著數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的廣泛應用，我國工程測量的服務領(lǐng)域不斷延伸,并逐步向測量數(shù)據(jù)采集與處理的實時化、處理的自動化以及處理的數(shù)字化方向發(fā)展，工程測量開始進入一個數(shù)字化的時代。
1．工程測量中的現(xiàn)代數(shù)字化測繪技術(shù)
現(xiàn)代數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中起著至關(guān)重要的作用，可以解決傳統(tǒng)工程測量中無法解決的一些問題，使工程測量邁入一個新的發(fā)展階段。在工程測量中，主要運用到的現(xiàn)代數(shù)字化測繪技術(shù)有地圖數(shù)字化技術(shù)與數(shù)字化成圖手段。
1.1 工程測量中的地圖數(shù)字化技術(shù)
在以往的工程測量中，由于缺乏一定的科學技術(shù)，在比例尺較大的地圖中，很難完成輸入，地圖數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)，順利地解決了大比例尺度地圖的輸入問題，運用掃描矢量化儀器及手扶式跟蹤數(shù)字化，就可以對比例尺較大的地圖進行輸入。大部分的掃描儀器可以對地圖中所呈現(xiàn)出來的信息實施數(shù)字化處理，數(shù)字化處理具有高效、便捷以及準確等特點.對地圖信息實施數(shù)字化處理是目前設立GIS 系統(tǒng)最重要的工作之一，因而所需的時間也比較多，因此相關(guān)的工程測量部門必須采取有效的措施，在確保工作質(zhì)量的前提下，盡可能的加快數(shù)字化處理工作的速度。
1.2 工程測量中的數(shù)字化成圖手段
測繪是工程測量中重要的內(nèi)容之一，也是工程測量傳統(tǒng)的工作之一，但是對于工程圖及比例尺較大的地圖，則必須實施野外測量工作。 野外測繪是一項艱辛且復雜的工作，其周期通常比較長，因此無法滿足客戶的需求。數(shù)字化成圖手段的出現(xiàn)，解決了野外測繪的難題.運用數(shù)字化成圖手段，可以最大限度地提升地圖的質(zhì)量，保持較高的精度。同時，運用數(shù)字化成圖手段在工作流程簡化方面還有著至關(guān)重要的作用，使測繪變成簡單易做的工作.此外，運用數(shù)字化成圖手段，還可以最大限度地降低測量人員的勞動強度，對測量數(shù)據(jù)的存儲有著非常重要的意義。目前，數(shù)字化成圖技術(shù)主要包括兩個模式，即電子平板模式及內(nèi)外業(yè)一體化模式，其中內(nèi)外業(yè)一體化模式是常用的一種模式，它可以借助全站儀及電子手簿等相關(guān)的設備，其精度較高，操作簡單，因此比較受歡迎。
2．數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點2.1它可以通過計算機的模擬,在屏幕上直觀生動地(分層)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改變和彌補了傳統(tǒng)產(chǎn)品線條、符號和數(shù)字、文字等綜合包羅,非具一定專業(yè)知識才能讀懂的缺陷。2.2數(shù)字化測繪產(chǎn)品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性,能夠隨時保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢性,可以隨時補充修改,隨時出新圖提供使用。2.3三根據(jù)不同用戶的需要,可以對產(chǎn)品的各種要素進行數(shù)據(jù)再加工,得到不同用途的圖件,而且還可以隨意對圖形進行拼接、縮放,用途更廣泛。2.4利用數(shù)字化(地形、地籍)測繪成果,作為底圖,可在計算機上進行各種規(guī)劃與設計(如土地資源開發(fā)規(guī)劃和城市道路網(wǎng)的設計等),可方便地進行許多方案的設計與比較,對各種要素的統(tǒng)計、匯總、疊加、分析也方便、準確。在計算機的幫助下,大大提高了測繪生產(chǎn)作業(yè)的自動化、科學化、規(guī)范化程度,數(shù)字化測繪產(chǎn)品的應用水平也將達到新的高度。3.數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應用
在工程測量中，數(shù)字化測繪技術(shù)得到廣泛的應用，并逐漸成為工程測量中不可或缺的技術(shù)之一。數(shù)字化技術(shù)在工程測量中主要應用在兩個方面，即在工程測圖內(nèi)容方面的應用及在數(shù)字地球方面的應用。
3.1 在工程測圖內(nèi)容方面的應用
數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測圖內(nèi)容上，主要包括對原圖實施數(shù)字化及進行地面數(shù)字測圖。
3.1.1 對原圖實施數(shù)字化
在測量工程中，若數(shù)字地形圖無具體的要求或者要求不高，而工程的經(jīng)費十分緊張，在這種情況下，可以選擇對原圖實施數(shù)字化。對原圖實施數(shù)字化可以充分發(fā)揮原有圖形的價值，同時利用計算機一級掃描輸入設備，測量人員可以在較短的時間內(nèi)運用數(shù)字化軟件獲取有用的地圖。對原圖實施數(shù)字化包括兩種不同的方式，即掃描矢量化及手扶跟蹤數(shù)字化.與手扶跟蹤數(shù)字化相比，掃描矢量化在測量過程中具備較高的精度，其工作效率也比手扶跟蹤數(shù)字化要高。但是，若與原圖進行對比，利用掃描矢量化所獲取的數(shù)字圖，其精度則比較低，這與數(shù)字化處理過程中所出現(xiàn)的誤差有著密切的關(guān)系。此外，由于掃描矢量化通常只能展示白紙成圖過程中各個地表及地物的外貌，其所呈現(xiàn)出來的適時性比較弱，因此一般只用于工程測量中的應急性措施。
當條件符合一定的要求時，可以運用掃描矢量化，獲取相關(guān)的數(shù)字地圖，但如果單純使用，則不夠科學，所以常常輔以補測及修測等方法，將工程測量中的地表及地物方面的信息與利用數(shù)字化技術(shù)所掃描出的數(shù)圖進行有機地結(jié)合，參照工程測量過程中的地表及地物信息，對原圖中所反映出來的信息進行進一步的修正與完善，盡可能地提高原__實測地圖所呈現(xiàn)出來的坐標也隨之得到進一步地修正，從而達到提高地圖精度的目的。
3.1.2 進行地面數(shù)字測圖
在工程測量中，如果要求較高的測量精度，同時缺乏符合要求的、比例尺比較大的地圖，這時候可以選擇實施地面數(shù)字測圖.地面數(shù)字測圖方法是內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖方法中比較典型的方法之一，在工程測量過程中得到廣泛的應用.運用地面數(shù)字測圖方法，可以獲取精度較高的數(shù)字地圖，同時在輔以一定測量手段的基礎上，可以將關(guān)鍵的地物及其鄰近控制點所具備的精度控制在5 厘米之內(nèi)[5]。
3.2 數(shù)字化測繪技術(shù)在數(shù)字地球中的應用
數(shù)字地球是在計算機的基礎上，將社會發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展等方面的內(nèi)容進行整合，實施地理坐標的構(gòu)筑統(tǒng)一，形成一個統(tǒng)一的框架體系，同時可以保存重要的社會信息，客戶可以運用通信網(wǎng)絡，對上述數(shù)據(jù)進行訪問，獲取重要的數(shù)據(jù)與信息.與傳統(tǒng)的測繪工程相比，數(shù)字地球是一個全新的系統(tǒng)工程，具有復雜、龐大等特點，其科技含量非常高，因此綜合性也比較高，并且涉及到的內(nèi)容比較廣泛，無論是哪個部門，都無法單獨完成作業(yè)，因此需要各個部門的相互配合與協(xié)調(diào)，包括空間技術(shù)部門、信息科學部門、地球科學部門以及多個應用部門等等.測繪是信息學及地學中關(guān)鍵的內(nèi)容之一，處于不可或缺的地位，對我國空間數(shù)據(jù)基礎設施的建設有著至關(guān)重要的影響.測繪工作者在工程測量中通過計算機網(wǎng)絡技術(shù)，獲取重要的空間信息，并對空間信息進行進一步的處理，形成形式多樣、內(nèi)容完整的信息源，客戶通過信息高速公路，即可獲取重要的信息。
4．總結(jié)
總而言之，在工程測量中，數(shù)字測繪技術(shù)在工程測量中應用廣泛，精確且實用，并且數(shù)字測繪技術(shù)也在日新月異地發(fā)展，各個工程測量中都得到廣泛的應用。未來數(shù)字化技術(shù)將得到快速的發(fā)展，其在工程測量中的應用也不僅僅有以上兩點，因此，測量工作者需要順應時展，不斷更新知識，更新思維，做數(shù)字化時代的測繪工作者。
參考文獻：
[1] 盧正南.數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應用分析[J]. 科技與企業(yè). 2012(17).
摘要：本文首先介紹了現(xiàn)代測繪的本質(zhì)和內(nèi)涵，接著介紹了在現(xiàn)代測繪的背景下測繪人才培養(yǎng)所出現(xiàn)的問題，最后具體從各個角度探討了測繪專業(yè)人才培養(yǎng)的措施。
關(guān)鍵字：測繪工程現(xiàn)代測繪人才培養(yǎng)
隨著全球經(jīng)濟的不斷發(fā)展，必將充滿各種競爭，無論是政治、軍事的競爭，還是經(jīng)濟、科技的競爭，歸根結(jié)底都是人才的競爭。高等學校是培養(yǎng)人才的重要基地，特別是要培養(yǎng)適應社會、經(jīng)濟和科技發(fā)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(yè)教學改革工作，探索具有現(xiàn)代觀念的人才培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。本文對高等院校測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行了探討，并為應用型測繪人才的培養(yǎng)提供參考意見。
一、現(xiàn)代測繪的內(nèi)涵
從現(xiàn)代信息論的觀點看，測繪學是一門關(guān)于地球空間信息的學科。傳統(tǒng)的測繪受地面測量技術(shù)、時空尺度和精度水平以及投入的局限，其產(chǎn)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(tài)的變化，特別是大范圍或全球變化；其產(chǎn)品制作周期長，已不能滿足地區(qū)經(jīng)濟和全球經(jīng)濟高速發(fā)展的多種需要。信息技術(shù)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(huán)境及其變化信息的學科，它的學科內(nèi)涵發(fā)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(guān)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(zhì)，Geomatics一詞由此應運而生。隨后，有關(guān)Geomatics的提法在我國學術(shù)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(jù)ISO的標準定義和國際測繪聯(lián)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(xiàn)代信息社會中的地位和作用，適應了現(xiàn)代社會對地球空間信息的大量需求的特點，因而發(fā)展和提高了測繪學的研究和工作領(lǐng)域，符合現(xiàn)代測繪學發(fā)展的實際?，F(xiàn)代測繪工程的核心技術(shù)是空間技術(shù)，包括GPS、衛(wèi)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(wǎng)絡等信息技術(shù)，使地球空間信息學科的理論和技術(shù)體系比傳統(tǒng)的測繪學有了很大的發(fā)展和更新，由此，Geomatics適合于納入數(shù)字地球的理論和技術(shù)框架。隨著數(shù)字地球構(gòu)想的實施，測繪學面臨一個歷史性的發(fā)展新機遇，傳統(tǒng)的或現(xiàn)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(fā)展。
二、測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)出現(xiàn)的問題
當前測繪工程專業(yè)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(xiàn)為：在課程內(nèi)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(xiàn)象時有發(fā)生。在課程結(jié)構(gòu)安排上表現(xiàn)出重技術(shù)課程、輕管理課程，從而導致學生畢業(yè)后適應能力較差，尤其是到建筑施工、路橋施工一線的畢業(yè)生。沒有很好地緊貼市場，國家經(jīng)濟發(fā)展迅速與測繪學科專業(yè)結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)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(jīng)濟建設主戰(zhàn)場的技術(shù)應用型、復合型測繪人才沒有得到充分的培育。人才培養(yǎng)模式多樣化和目前專業(yè)框架、格局相對單一的矛盾。在中國市場經(jīng)濟不斷完善的情況下，測繪作為國家經(jīng)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(shù)性。面向21世紀，中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出、北京申辦2008奧運成功、數(shù)字地球、數(shù)字中國、數(shù)字省區(qū)、數(shù)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(fā)展的機遇，也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。具體來說，現(xiàn)代社會對測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求上，正從過去的技術(shù)型向市場技術(shù)應用管理型轉(zhuǎn)變。主要表現(xiàn)為：三個高技術(shù)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(guān)能力、職業(yè)遷移的能力)、三大意識的形成(市場經(jīng)濟主體意識、工程質(zhì)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(yè)應用性、復合型人才培養(yǎng)的研究，提高測繪工程專業(yè)學生的社會競爭能力和適應能力更具有現(xiàn)實和長遠意義。
三、測繪專業(yè)人才培養(yǎng)措施
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(tài)變化與監(jiān)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(jīng)濟建設、國防建設、科學研究、社會發(fā)展等各個領(lǐng)域中所形成的一門學科。測繪科學既是地球?qū)W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(huán)境工程、生態(tài)工程等領(lǐng)域。
隨著空間和信息科學技術(shù)的發(fā)展，測繪學科正在經(jīng)歷著一場深刻的革命，并將成為一個重要的信息產(chǎn)業(yè)。面向二十一世紀，測繪學科的發(fā)展趨勢和方向是：測量數(shù)據(jù)采集和處理自動化、實時化、數(shù)字化、智能化；測量數(shù)據(jù)管理科學化、標準化、信息化、一體化；測量數(shù)據(jù)傳播與應用網(wǎng)絡化、多樣化、社會化、廣泛化。GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)及其集成是測繪學科的前沿領(lǐng)域，也是未來數(shù)字地球的基礎。
2.注重課程設置
現(xiàn)代測繪科學研究的主要對象是空間信息，而以空間信息理論為核心的測繪學科，與地學、生態(tài)、環(huán)境、城建土地管理等相關(guān)學科都有密切的聯(lián)系。現(xiàn)代測繪高新技術(shù)，往往是多種專業(yè)技術(shù)的綜合系統(tǒng)，只有將各類知識融匯貫通，構(gòu)成有機的知識網(wǎng)絡，才能適應現(xiàn)代科技相互交叉、滲透、移植的特點。而傳統(tǒng)的測繪工程專業(yè)的課程設置，專業(yè)性過強，學科領(lǐng)域單一，知識結(jié)構(gòu)面太窄，特別缺乏相鄰的專業(yè)知識，這種知識結(jié)構(gòu)顯然滿足不了現(xiàn)代社會的要求。因此為了培養(yǎng)應用型測繪專業(yè)人才，我們認為課程設置應根據(jù)目前的國情、市場經(jīng)濟的要求，既要考慮測繪知識的系統(tǒng)性，又要兼顧學科的綜合發(fā)展趨勢具體應設置的主要課程如下:基礎及公共課:包括數(shù)學、物理、政治、外語、大學語文、文獻檢索、計算機基礎、計算機高級語言、計算機圖形學、數(shù)字圖像處理、技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、法律基礎、體育等。測繪專業(yè)課:包括測量學、數(shù)字測圖原理與方法、大地測量學基礎測量平差基礎、攝影測量與遙感、工程測量、測量原理及應用、地理信息系統(tǒng)原理與應用、地籍測量與土地管理等。相關(guān)專業(yè)課:包括城鎮(zhèn)規(guī)劃、自然地理學、采礦學工程與工業(yè)攝影測量、土建概論、數(shù)據(jù)通訊與模式識別。
3.注重工程意識和應用能力的培養(yǎng)
與精英化高等教育或研究型大學的人才培養(yǎng)模式相比較，。應用型人才。培養(yǎng)途徑具有以下4個主要的特點：應用型人才的知識結(jié)構(gòu)是圍繞著一線生產(chǎn)的實際需要加以設計的，在課程設置和教材建設等基本工作環(huán)節(jié)上，特別強調(diào)基礎、成熟和實用的知識，而相對忽略對學科體系的強烈追求和對前沿性未知領(lǐng)域的高度關(guān)注；應用型人才的能力體系也是以一線生產(chǎn)的實際需要為核心目標，以大工程為背景，在能力培養(yǎng)別突出對基本知識的熟練掌握和靈活應用，比較而言，對于科研開發(fā)能力就沒有更高的要求；應用型人才的培養(yǎng)過程更加強調(diào)與一線生產(chǎn)實際的結(jié)合，更加重視生產(chǎn)實習這個教學環(huán)節(jié)，通常將此作為學生貫通有關(guān)專業(yè)知識和集合有關(guān)專業(yè)技能的重要教學活動，而對于研究型人才培養(yǎng)中在理論上給予特別重視的畢業(yè)設計與學位論文，則更重視與工程實踐地結(jié)合，或者用綜合實踐代替。應用型人才要注重工程意識(求真務實、嚴謹規(guī)范拼搏進取)和工程文化(求善求美、以人為本、協(xié)調(diào)發(fā)展)地培養(yǎng)，建立科學的發(fā)展觀，能夠妥善處理人與自然的關(guān)系;科學活動是認識世界地活動，工程活動是改造世界地活動，在工程活動中能夠協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系尤為重要。要注重培養(yǎng)應用型人才的創(chuàng)新精神、增強其創(chuàng)新意識、激發(fā)其創(chuàng)新愿望、提高其創(chuàng)新能力，以便他們更好地與各自的專業(yè)相結(jié)合而創(chuàng)造地學習，即在學習中進行創(chuàng)造，在創(chuàng)造中深入學習，把自己培養(yǎng)成為富有創(chuàng)新意識的應用型人才。
4.完善實踐教學體系
測繪工程專業(yè)同其它專業(yè)相比尤其注重學生的實踐能力和動手能力，大學生實踐能力的培養(yǎng)日益受到人們的重視，因為實踐是創(chuàng)新的基礎。應該徹底改變傳統(tǒng)教育模式下實踐教學處于從屬地位的狀況，構(gòu)建科學合理培養(yǎng)方案的一個重要任務是必須為學生構(gòu)筑一個合理的實踐能力體系，并從整體上策劃每個實踐教學環(huán)節(jié)。這種實踐教學體系是與理論教學平行而又相互協(xié)調(diào)、相輔相成的?？茖W合理的實踐教學體系包含三個方面。第一，受實驗學時的限制，很多實驗不能保證每一位學生都能夠有充分的時間親自動手，因此，應增加實驗室的開放時間，讓每個大學生都能經(jīng)過多個這種實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)和訓練，這不僅能培養(yǎng)學生扎實的基本技能與實踐能力，而且對提高學生的綜合素質(zhì)很有好處。第二，應盡可能為學生提供綜合性、設計性、創(chuàng)造性比較強的實踐環(huán)境，培養(yǎng)學生的動手能力和自我探究能力，這也是素質(zhì)教育的根本要求。第三，從長遠的觀點來看，實踐環(huán)節(jié)應盡量與測繪單位的生產(chǎn)實際相接合。測繪教育的最終目的是為生產(chǎn)服務，因此，實踐環(huán)節(jié)必須要面向?qū)嶋H的生產(chǎn)應用，當然要做到這一點還需要教育部門與生產(chǎn)單位共同努力去創(chuàng)建一個良好的互動機制。
總之，探索對于測繪人才的一種合理的培養(yǎng)模式有著重大的現(xiàn)實意義，測繪專業(yè)教育者應該從多個角度探索測繪人才的培養(yǎng)，為我國的測繪事業(yè)做出更大的貢獻。
參考文獻：
[1]王新洲對21世紀測繪教育的初步思考[J]測繪通報,1999
[2]張曉川,等面向21世紀的專業(yè)人才培養(yǎng)方案[J]交通高教研究,2000.