地理信息科学专业汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇地理信息科学专业范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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2地理信息科学专业发展面临的问题与分析

2.1教师专业素养迫切需要提高

目前状况是一些院校现有的地理信息科学专业教师是从相关学科转入地理信息科学专业的，大多数是从学校毕业又走入学校，并没有机会从事实际地理信息系统研究、开发和应用的经验[3]。而地理信息科学技术本身发展又很迅速，这使得一些教师很难胜任所承担的核心课程与专业课程教学任务。

2.2教材建设与培养目标脱节

由于软件的更新速度飞快，相应的实验教材很难跟上。据此有些人提出了要大胆尝试采用电子教材，某些部门或是软件出品单位不要只是将精力放在软件使用帮助上，也应当随之出品入门级或更高档次的电子实验教材，弥补实验教材陈旧落后更新慢的问题。理论教材内容更新滞后非常明显，与各人才培养层次与方向脱节，没有针对各个培养层次和方向的统一化、系统化的教材的建设[4]。

2.3课程体系及教学内容与社会需要脱节

各高校开办地理信息科学专业时，主要是依托已有相关专业构建课程体系，无论是学科基础课程，还是专业核心课程的设置，皆与地理信息系统专业培养目标及社会需求脱节[5]。大多是根据本校的师资和学生的素质来设置相应的课程。还有因师资不足，涉及地理信息新理论、新技术、新方法的课程不能开设，学生空间分析、地理信息系统技术二次开发与应用的能力上得不到锻炼，在工作中暴露出地理信息系统应用能力差的缺陷，直接影响到该学校地理信息科学专业人才培养的声誉[6]。

2.4专业目录名称与本学科内涵不相适应

随着形势的发展，逐渐暴露出一些问题。从地理信息科学专业分层次的培养来看，名称上存在不相称，一些专家建议，对于理科院校或从地理科学为基础发展起来的，完全可以称为地理信息科学专业，但对于工科院校或从测绘等方向发展起来的，可以改称为地理信息工程专业。笔者认为经过多年的磨合共融发展，也可能在将来二者会统一于新的名称。

2.5资金投放不足

目前，高校地理信息科学专业建设与人才培养，同样受到发展速度与投入增量不同步的影响，专业建设经费不足，仪器设备陈旧且不配套。特别是在一般本科类院校，在追求规模发展过程中，因资金不足与基础设施建设需要，对教学仪器设备与运行保障经费采取紧缩政策[7]。

2.6全国地理信息科学专业的发展没有一个统一的教育培养评价体系

对于这个专业培养的人才没有相应评价体系。尤其针对一般本院校来说，不论是以测绘为基础发展起来的，还是以地理科学为依托发展起来的地理信息科学专业，都没有真正融入到全国地理信息科学专业的大圈子里。要真正服务社会，不应靠少数顶级院校的科学进展，更多是发挥好全国各地的地理信息科学专业的教育资源，让地理信息科学的大众化教育与培养复合型人才可以落到实处，从而彰显地理视角。

3建议与发展策略

3.1地理信息科学教育应遵循应用科学的教育理念

这个专业无论是从测绘工科院校发展起来的还是从以地理学空间分析应用为主的理科发展起来的，大家都会认为本专业是理论实践相结合的学科。从现在本科生、研究生的招生就业情况来分析，本科阶段是扎实掌握基本理论的重要时期，研究生阶段可注重与实践相结合。大学本科阶段要遵循教育的基本理念，而不是一味地追寻市场，更不能成为步入社会的培训场所。大学本科教育是思想和认知善恶发育成型的阶段，让学生有能力去追求知识与真理，这是大学本科的教学核心。只有这样才能在以后的工作中具有更强的创新能力。

3.2培养空间思维的教学模式不能变

空间思维能力不只是让人知道东西南北，更多是分析和解决问题的空间维度。从另一个角度来看，地理信息科学的普及也是对全民空间思维能力的培养，比如ESRI在美国会对小孩子进行免费的地理知识讲解，使他们从小就能接触到地理空间的概念，启发了他们的空间想象力。

3.3人才培养上要在权威机构中划分出层次

从地理信息产业发展来看，地理信息科学学位教育应强化技能培训，这部分人才培养就落在一些以测绘为基础的工科院校发展起来的地理信息科学专业的培养上，突出地理信息科学技术的开发与应用。而另一类别是以地理学为基础发展起来的院校专业上应突出地学方面的应用。总之地理信息科学人才的培养既需要有能够创新思路的人才，也要培养具有扎实知识的技能型人才，这样才能共同推动地理信息科学和地理信息产业可持续发展。

3.4通过任教资格考试、技术水平认证来规范地理信息从业人员的水平

国家应有相应的政策法规来管理地理信息产业。规定必须要有相当水平的从业人员才能承接各种项目。原因就是地理信息产业的相关行业关系人类社会正常发展，如果政策法规跟不上，那么将会一片混乱。3.5为一线地理信息科学教育工作者申请教学或科研项目建立一种运行模式与保障机制笔者认为可以从政府层面上建立一种运行模式，保障地理信息科学教育工作者真正地申请到地理信息科学项目，如教育部科技司、国家测绘地理信息局、国家发改委高技术产业司等等或是中国测绘地理信息学会、中国地理信息产业协会等各级协会都可以组织建立保障机制并实施这种运行模式。

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21世纪初，北京大学启动“元培计划”，低年级实行大学通识基础教育，高年级实行宽口径专业教育［1］。此后，“宽口径、厚基础”成为我国高等教育改革和发展的新要求，2010年基本形成“大类招生，专业分流”的招生培养新模式。2020年，有115所“双一流”建设高校不同程度地实施了大类招生与专业分流，占同类型高校数量(134所)的85．82%，其中含北京师范大学、华东师范大学、南京师范大学、陕西师范大学等8所师范院校［2］。大类招生改变传统按特定专业的招生方式，一定程度避免了学生选择专业的盲目性，使其获得更多有机会深入认知各个专业，并根据自身兴趣实现专业双向选择，有助于培养满足社会需求的复合型、创新型人才［3］。师范院校地理专业主要承担中小学地理教师培养和教学理论创新的任务，地理信息科学专业作为师范院校的非师范专业，既沿袭了地理学专业的自然地理、人文地理、经济地理等教学内容，又涵盖了软件应用、程序设计、软件开发等计算机专业的实践教学体系［4］。与地理师范生的培养目标不同，地理信息科学专业以培养学生地学数据获取、管理、应用、分析能力为主，能在生态、环保、规划、教育等各个领域从事地理信息科学应用、研究、开发等的复合型科技人才［5］。大类招生背景下，地理科学师范生及地理信息科学非师范生以地理学一级学科统一招生，招生、专业分流、教学、就业等方面也随之发生了一些变化，为专业发展带来了新的机遇和挑战。文章以重庆师范大学为研究对象，对比分析地方师范院校地理信息科学专业在大类招生前后的招生规模、生源、培养方案等方面的变化与发展，初探大类招生背景下地理信息科学专业发展所面临的机遇和挑战，为地方师范院校非师范专业发展模式的相关研究提供一定参考。

一、专业招生情况

据统计，截至2020年，全国有190个院校开设地理信息科学专业(表1)，其中师范类院校50所，数量最多的三个省市有江苏省(18所，师范5所)、河南省(13所，师范5所)和湖北省(12所，师范2所)，主要集中在中东部地区。总的招生规模达8000～9000人，男女比例接近1∶1，文理科招生比例为1∶9。重庆师范大学自2003年至2019年招收地理信息专业学生，每年招生规模40人左右，2020年招生规模升至50人。2021年，重庆师范大学实施地理科学专业大类招生200人，地理信息科学专业招生规模进一步扩大到55人。生源主要来自14个省市，本着为地方培养人才的宗旨，生源配置以重庆市为主，招生人数141人，占比达71%，其余以四川省居多，占比15%。文理科招生比例为4∶6，明显高于全国。

二、专业分流方案

专业分流是大类招生模式中重要的环节，学生经过一段时间的大类培养，按照一定的标准和规章制定选择专业。分流方案是进行专业分流的前提和依据，主要有分流对象、分流依据、分流程序、分流时间等多个方面的内容［6］。地理学大类招生的学生分流专业以地理科学、地理信息科学、环境科学、城乡规划等为主，在校学习1～2年通识课程后，按照成绩排名、志愿填报+成绩排名等进行专业分流，部分师范类院校为了平衡各专业，从成绩排名、志愿填报、教学实践能力三方面综合实施专业分流。重庆师范大学地理学专业按照地理学大类招生后，分流为地理科学、地理信息科学两个专业，专业分流的基本原则包括:(1)学生志向与社会需求相结合的原则。鼓励学生自主选择专业，积极瞄准社会的人才需求，综合考虑近期、远期社会需求和学院的发展，合理进行专业分流。(2)公平、公开原则。专业分流工作执行成员负责领导和执行专业分流，监督成员负责分流工作的公平性和透明度。根据专业分流方案，确保每个学生的专业分流工作透明与公平。(3)各专业(方向)接收学生的人数要兼顾学科建设和未来发展需求。按照志愿填报结合绩点排名的方式，在第一学年结束后，每名学生只有一次专业分流机会，分流以后不再进行转专业设置，与国内其他高校分流方式基本相同。

三、教学改革

地理学大类招生的培养期望是地理科学教育方向学生从事教育工作，具备师德情怀高、教学能力强、育人效果好、发展后劲足等能力［7］。地理信息科学方向学生从应用、研究工作，具备动手能力强、领导中小型团队、设计开发新产品和新系统等能力。教学中，需要优化师资团队，调整课程设置，加强专业引导，合理科学安排分流前的通识、学科基础教育和分流后的专业教育。

(一)优化师资团队

优化教师资源配置，既要有扎实地理学功底的教师，又要有从事地理信息技术相关教学研究的教师。大类招生后，重庆师范大学地理学专业教师团队进行了优化和调整，团队成员共50人，学缘结构多样，专业教师来自中国科学院、香港大学、北京师范大学、南京大学、中山大学、武汉大学等近20所国内外大学。学科背景涵盖了地理学、生态学、林学、灾害学、环境科学、信息科学等方面，地理学大类招生后，充分发挥多学科交叉特色和学科优势，有助于教师团队交流和共同学习，更有助于落实因材施教，培养高层次教育科研人才。

(二)教学模式

教学模式变革的目的是促进学生自主学习，关注学习效果和学生个人发展，从全程教师讲授到学生参与的教学模式过渡，将导入法、举例法和讨论法等教学法相结合，加强实习实践环节，加强地理学知识的感官认识。如开展地貌、地质、植物、水文、土壤等自然地理野外实习，并结合区域遥感图像，深入了解遥感图像如何记录地物信息，开展植被、水系、农田等各类地物信息的光谱特征认识和遥感图像地物识别等实践。通过地理事件、现象导入课程内容，如滑坡、泥石流等地质灾害发生的事件，讨论区域特征及地质灾害的诱发因素(地形、气象、地质结构等)，激励学生逐步参与课堂讨论，提升学生兴趣，从而牢固掌握所学知识点。

(三)调整课程设置

不同类型院校的地理信息科学专业，培养目标不同，专业特色不同，所开设的课程也具有明显差异。师范院校地理信息科学专业核心课程可分为地理学、遥感、地理信息系统、计算机、测绘等几大类。其中，依托传统地理学为基础开设的地理信息科学专业，课程设置以地理类课程占比最高，如北京师范大学占比34%，华东师范大学占比54%，东北师范大学占比38%，其次是遥感或地理信息系统，北京师范大学遥感和地理信息系统占比均为22%，华东师范大学分别为17%和8%，东北师范大学分别为19%和24%。重庆师范大学地理信息科学专业依托地理与旅游学院，课程设置以地理类课程为主导，占比30%，其次是计算机类课程占比22%，遥感和地理信息系统类占比均为18%(见下图)。大类招生后，将思政类通识必修课均放入第一学年。同时，加入学科基础教育课程，如含自然地理、人文地理和经济地理，地理信息系统概论、遥感概论、地图学等。强化专业导论课程，让学生深入认识专业，培养专业兴趣，了解专业内涵特征，明晰专业如何服务社会经济发展，便于后期学生结合自己的兴趣选择专业。

四、大类招生背景下面临的机遇和挑战

在大类招生与专业分流的教育改革背景下，突破专业单一培养的局限性，强化学科基础，因材施教，分流培养。据各高校地理学专业分流调查情况看，部分高校经过1～2年的专业引导和专业导论课程的学习，学生都能较清晰地了解各分流专业，如陕西师范大学80%的学生非常了解分流专业，有25%的同学改变了最初专业选择意向，多数学生选择分流专业的依据为个人兴趣、专业发展、就业方向及教师团队等。经过学生志愿填报后，80%以上的学生对目前所学专业表示满意［8］。而部分高校也存在一些问题，如学生对专业分流政策了解不够，分流专业选择意向不清晰，出现“一边倒”的专业意向不均衡现象，学生未进入理想专业产生心理落差等［3］。同样，在大类招生背景下的地方师范院校地理信息科学专业发展也面临众多机遇和挑战。面临的机遇表现在以下三个方面:(1)招生规模扩大，学生分数提高。大类招生之前，地理科学师范类是按照一类本科分数线招生，地理信息科学非师范类按照二类本科分数线招生。在重庆师范大学地理信息科学专业纳入地理学大类招生后，全部学生按照一类本科招生，招生规模和生源成绩较往年有明显提升。(2)大学科、大专业的理念下，有利于各学科专业教师的交流学习，提升教师教学能力;有利于整合学科资源，促进地理学基础和地理信息技术应用的交叉融合;也有利于培养学生对地理学的全面认识，构建综合地理学知识体系。(3)遵从人才培养逻辑，全面服务学生发展，学生专业认知增强，学习兴趣浓厚。专业分流过程中，学生全程参与，通过前期专业导论和各类专业宣讲，学生对专业的知识构建，专业的未来发展及就业前景等方面有了深入了解，结合自身兴趣的选择专业，学生学习积极主动性高，学习动力足、投入时间多，参与教学、实践等热情高，教学效果好。面临的挑战包括:(1)学生对专业分流知晓度低，影响学生对录取专业的满意度。在分流前，大部分学校仍有近30%的学生对专业设置、分流程度、专业培养目标、课程设置及专业就业等方面了解不足，存在不理性填报专业的情况，录取后，学生对专业认同度低。(2)地方师范类高校以培养地方教师为主要目标，而地理信息科学等非师范专业就业方向不明晰，易导致专业分流“一边倒”。学生在报考地方师范院校的初衷是从事中小学教师工作，地理信息科学专业就业方向主要是面向区域、资源、环境、基础设施和城市规划等领域，从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发等工作。范围宽泛，不能聚焦在某个行业或者领域，学生无法将所学专业与社会发展的行业需求相结合，导致就业信心不足，大批学生选择地理科学专业。(3)学生个体差异大，自我认知存在偏差，多种因素影响专业选择，如学生的兴趣、学习和科研能力、专业就业形势、专业教学实力、专业分流限制等因素对学生的专业选择有不同程度的影响，导致专业分流之后部分学生对分流专业的承诺水平低，缺乏专业认同度，学习投入程度低，学习效果差。因此，在专业分流前，对学生进行分流政策的详细解读，阶段性地进行地理信息科学的专业宣讲;强化地理信息科学专业教师对学生专业引导，结合学生自身特征，明确就业方向;加强GIS和RS的实习实践，通过观察地理现象，分析地理环境，发现问题、分析问题、解决问题等实践过程，提高专业自信心和认可度。

结语

文章以重庆师范大学为例，通过分析大类招生背景下，地方师范院校地理信息科学专业在招生、教学、课程设置等方面的变化，结合部分师范类院校大类招生的学生情况调查，浅谈地方师范院校地理信息科学专业参与大类招生后面临的机遇和挑战。随着大类招生与培养教育改革的进一步深化，立足本土，地方师范类院校调整招生模式，在适应变化的同时，积极探索适宜本校、本科专业教育发展的新模式。

参考文献:

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［2］谭颖芳，张悦．大类招生与培养:历程、方案与走向［J］．教育发展研究，2021，41(Z1):81-91．

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［4］高思超．“一流本科教育”背景下高校专业建设的实践与思考———以西华师范大学为例［J］．大学教育，2021(04):1-3．

［5］张晓露，王妮，孙铂．地方高校地理科学专业就业影响因素分析［J］．教育现代化，2019，6(76):232-233．

［6］李莉．大类招生制度下旅游管理类专业分流制度的实践与探索———以重庆第二师范学院为例［J］．重庆第二师范学院学报，2021，34(01):112-115．

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中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）22-0122-02

我国高校的地理信息科学教育发展迅速，自20世纪80年代中期以来，一些高校陆续开设了以地理学、测绘学或计算机科学为背景的地理信息科学专业[1]。作为地理信息科学专业学生的一门必修课程，地图学的教学目标是使学生掌握地图学的基本理论、技能和方法，培养阅读、使用和编制地图的能力，提高自身的专业融合能力和创新能力[2]。该门课程教学质量的好坏将直接影响学生毕业后从事地图制图的能力和水平，从而在很大程度上决定了毕业生的就业率以及用人单位对学校地理信息科学专业毕业生的综合能力的评价，从而间接地影响了学校该专业未来的毕业生就业率。随着计算机技术与信息科学的发展，现代地图学的理论、技术和应用较之传统地图学有了很大的不同与发展[3-4]。当前很多高校地理信息科学专业地图学课程的教学大纲更新速度慢，导致教学内容不能实时更新，在一定程度上影响了该门课程的教学效果。更为重要的是，由于课堂所学内容与当前行业研究热点不一致，很多学生对课堂教学内容缺乏兴趣，导致课堂出勤率不高。因此，如何根据专业的培养方案，结合用人单位的实际需求，探索适用于高校地理信息科学专业的地图学课程教学方法已经成为我国高校地理信息科学专业迫切需要解决的问题之一。

1 地图学课程的特点

地图学是建立在正确的地理认知的基础上的图形表达、制作与应用分析的技术科学，是地理信息科学专业课的基础[5]。与其他课程相比，地图学课程具有如下特点：

1.1 多学科交叉 地图学与众多学科之间存在交集，如数学、测绘学、地理学、计算机科学、色彩学、心理学等。因此，在探索地图学课程的教学方法改革时应充分考虑地图学与这些学科之间的联系与区别。

1.2 实践性强 地图学课程要求学生在掌握基础理论的基础上，熟练掌握基本的读图、制图和用图能力。因此，地图学课程教学应加强学生的动手实践能力，让他们能够熟练地使用地图制图常用工具，如ArcGIS、SuperMap、ArcInfo等。

1.3 技术更新快 不同于其他学科，地图学相关的技术更新速度快，从而对地图学的发展产生影响。如计算机技术的发展，催生了电子地图、数字地图以及三维地图等。因此，在地图学课程教学中，必须紧跟科技发展的步伐，不断地引入前沿技术到教学案例中。

2 课程教学方法优化探索

2.1 引入实际案例教学 地图学课程涉及较多的理论教学内容，若单纯地讲解理论知识，学生容易混淆概念，即使在课堂上勉强吸收也难以在其脑海中留下深刻印象，且容易使学生对该门课程产生厌倦的情绪。为避免出现这种情况，在实际的教学课程中，教师可通过引入案例教学的方式，将书本内容以实际项目的形式展现给学生。这不仅可以变枯燥内容为生动，使学生更容易理解与接受，也可以提高学生对本门课程的学习兴趣，从而最终收获良好的教学效果。教师在选取教学案例时，应选择自己熟悉的类型，最好是结合自己的项目经验选取教学内容。这种案例选取方法的优点在于教师在课堂讲解的过程中可以收放自如，避免出现教学生疏现象；另外，选取教师熟悉的教学案例还能使所选取的教学案例贯穿课程教学的各个章节，保证教学内容的连续性与一致性。笔者在实际教学过程中，以亲身参与的某地电子地图编制项目为例，在地图投影、地图数学基础、地图符号化、地图概括、地图等章节均已该项目为例进行讲解，降低了学生理解的难度，激发了学生学习的兴趣。在课程结束后，学生不仅掌握了教学大纲要求掌握的知识，还熟悉了类型项目的实施过程，对其之后的就业具有很大帮助。在案例选择时，还应考虑所选内容的时效性，即所选择的教学案例应该是当前行业生产中广泛涉及的内容，保证学生掌握该案例对其就业是有帮助的，避免选取时效性差的教学案例，让学生难以学以致用，从而达不到应有的教学效果。

2.2 实践内容与时俱进 地图学实践教学是巩固和掌握课堂理论教学，提高学生用图、制图技能的有效途径和重要环节，在地图学教学中占有重要位置[6]。当前大学毕业生中存在一个普遍现象是其感觉学校课堂上学到的知识和工作单位中碰到的实际应用问题差别很大，所学知识难以派上用场。出现这种现象的原因是多方面的，其中最主要是课堂教学内容没有做到与时俱进导致的。笔者通过与部分地图制图行业从业人员交流得知，该现象在地图制图人员中也普遍存在，大部分地图制图人员都是在毕业后通过各种方式参加了相关的培训后，才可以胜任目前的工作。因此，地图学课程实践教学内容必须与时俱进。例如，目前高校的地图学课程教学普遍基于传统的二维平面地图展开，给学生讲授地图制图的基本理论与方法，而当前行业的研究重点是三维地图、虚拟现实地图以及基于位置的服务等，与课堂教学内容存在很大差异。笔者在地图学实践教学过程中，除了少量课时给学生讲授传统的地图制图方法外，更多的课时被用于讲解新形势下的地图制图方法，不仅使学生掌握ArcGIS、SuperMap这类传统的地图制图工具的使用，还要求他们能够熟练使用3d Max、SketchUp等三维地图制作软件。从学生课后的教学反馈意见以及毕业生的就业反馈材料得知，该教学方法得到了学生与用人单位的一致好评。

2.3 组织学生参加相关竞赛 目前，随着GIS行业的蓬勃发展，各类面向在校学生的专业技能竞赛也如雨后春笋般涌现，其中不乏地图制图竞赛。这类型的专业技能竞赛侧重考察学生的综合运用所学知识的能力，可以有效地提高学生的专业技能。笔者所在的安徽省每年举行一届“GIS技能大赛”，其中必备一项现场操作组竞赛，该组考察的就是学生操作地图制图软件的熟练程度。从近几年的指导学生参赛情况来看，这类比赛对提高学生的综合能力具有很大作用。此外，在毕业生就业时，用人单位也倾向于录用那些具有参赛经验的人员。

3 结语

本文基于高校地图学课程教学中存在的不足之处，结合案例教学、实践教学、素质提升等教学改革方法，对地图学课程的教学进行了优化探索。在课堂理论教学中，通过引入案例教学使学生更容易理解所讲解的知识，激发学生的学习兴趣；在实践教学环节，与时俱进地给学生讲授行业最新出现的技术及工具，使所讲知识与行业发展保持一致。此外，通过定期组织学生参加专业技能竞赛提高他们的综合能力，为其以后的就业、择业打下坚实基础。最后，通过实际的教学实践，验证了优化的教学方法的实用性与有效性。

参考文献

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[3]廖克.现代地图学[M].北京：科学出版社，2003.

[4]袁堪省.现代地图学教程[M].北京：科学出版社，2007.

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1. 地学研究的重要手段

《地理信息系统》课程是许多地理学科的主干课程，GIS对整个地学界的研究手段与方法带来革命性的变化。GIS是综合处理和分析空间数据的一种计算机技术系统，它将地理空间数据与计算机技术相结合，采用模型分析、综合分析等方法，对资源环境、区域规划、管理与决策、灾害防治等方面的规划、管理、决策及研究提供决策支持。它发展之快、应用之广、影响之深刻是其它地理学科无可比拟的。目前，高等学校的地学类学科大都开设了GIS方面的课程，环境、地质、农业、林业、国土、规划等部门，对GIS也给予越来越多的重视。因此进行地理教学与研究有必要了解或掌握GIS技术。

2.21世纪人才培养的需要

21世纪最宝贵的是人才，培养掌握和应用GIS方面的人才是当前地理教学改革的一个重要方面，作为高等师范院校地理教育专业，我们培养的人才主要是面向21世纪的中学地理教师，而他们的使命又是培养21世纪的建设者，所以开设的课程必须具有代表性和说服力。

二、《地理信息系统》课程教学存在的问题

1.课程设置不尽合理

GIS是一门综合性学科，要求学生具有计算机、数学以及地学的相关知识，尤其是要开设《计算机基础》、《程序设计》、《高等数学》、《概率统计》等课程，但很多高校地理教育专业无法满足相应教师需求或无法安排足够课时，致使学生对《地理信息系统》课程部分教学内容很难接受。

2.软硬件设施不足

GIS是一门实践性很强的学科，实习时数在总课时中所占比例很大，因此在开设课程的同时，需要相应的GIS实验室。实验室所需设备不多，40～50台计算机组成的局域网、一台数字化仪、绘图仪及扫描仪完全可以满足教学和部分科研的硬件要求，软件方面目前用的较多的有中国地质大学的MAPGIS和美国的ARC/INFO系列软件。但在很多高校地理教育专业开设的《地理信息系统》课程都无法保证实践教学的软硬件设施，主要以理论知识传授为主，使得学生学习时枯燥乏味，缺乏激情和动力。

3.教学模式有待改进

在我国应试教育影响下，学生养成了被动的学习习惯，缺乏自主学习的能力和意志，从而造成专业学习的高分低能现象，高校地理教育专业教学也存在“灌输式”教育现象。为了21世纪人才培养的需要，应鼓励学生个性发展、自主学习，相应地，依据学科背景和专业特色，研究和实践新的考核模式势在必行。

4.学生层次不一

学生素质参差不齐，对计算机掌握程度不同，加上文理科学生思维方式以及学习兴趣等差异，致使统一的《地理信息系统》课程教学无法充分发挥学生主动性，教学效果不佳。

三、《地理信息系统》课程教学改革探索

1.善用多媒体技术

利用多媒体技术进行计算机辅助教学是现代高校教育普遍采用的形式。GIS的理论性和技术性要求学生不仅要掌握其理论知识，还要有丰富的实践经验，因此在教学中渗透实践课程非常必要。合理设置实践课程，与课堂教学穿行，使学生深入理解课堂教学中学到的有关GIS的基本理论、基本知识和基本技术方法，并熟悉流行GIS工具软件的使用、掌握软件开发与数据处理等技能。

2.实行多层次教学

根据学生素质差异和爱好，可以把学生分为基本理论、软件开发和软件应用三个层次，这种层次教学模式可以使不同能力的学生各尽所能，各有所获。学生自由分组，在共同完成基本理论课程学习后，以课题小组的形式各自完成任务。基本理论组以掌握GIS的基本理论、基本知识和基本技术方法等为主，主要是为了满足中学地理教学需求，考核方式为闭卷考核或提交学习笔记和GIS相关论文；软件开发组对学生计算机能力要求较高，包括GIS工具软件和GIS应用系统的开发，需增加上机实践的课时，考核方式为提交软件成果；软件应用组要充分掌握一至两种GIS专业软件的使用，并能用GIS专业软件解决和分析地理学中的一些问题，可以制作基本的图件，需增加上机实践的课时，考核方式为制作指定地理专题图。

3.提倡文理分科

地理学在高等教育中属于理科，授予理学或管理学学位。因此在地理学专业招生中，一般只招收理科生，但由于在高中阶段地理属于文科，为适应地理学科综合性和实用性发展的需要，2000年后，我国许多高校地理专业招生纷纷实行文理兼收，这有利于所培养的人才满足就业市场需要。但文理科学生在学习背景、学习方式、学习效果上的差异，使得传统模式的GIS教学无法满足全体学生需求。文科生在接受GIS相关知识上存在难度，但他们的地理基础好于理科生，为平衡这种差异，文理分科教学是最好的选择。

4.强化案例教学

哈佛大学在20 世纪初创造了案例教学法，即围绕一定的培训目的，把现实生活中真实的情景加以典型化处理，形成供思考分析和决断的案例，通过独立分析研究和相互讨论的方式，来提高分析问题和解决问题能力。采用案例教学法，可以提高学生对GIS的兴趣以及应用 GIS 进行综合分析和解决实际问题的能力。实施地理信息系统案例教学，要通过若干个案例设计，把GIS基本概念和基本操作融合，形成一个有序的、多样的案例群，构建一个完整的教学过程，并突出案例的针对性、趣味性、完整性和实用性。

5.促进教学研结合

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CDIO［1］模式最早是由美国MIT学院、瑞典皇家工学院等大学于2004年建立的国际教育合作组织所提出的工程教育理念．该教育模式提倡以构想(Conceive)、设计(Design)、运作(Implement)、实践(Operate)为核心的过程控制思想，参考产品研发过程中的运行周期过程，发挥学生的主观能动性，实现学生主动学习与课程实践间的紧密联系，着眼于培养以团队为单位的各自治组织间的协同交互能力，通过以工业产品存在的运行周期为载体的团队培养与实践教学，完成新型化的工程师培养计划．具体能力要求如图1所示．

1．2CDIO教育流程

CDIO提出的教育模式［2］需要学生具备主观性、实践驱动性、课程目标导向性等要求．而上述目标的实现需要学生在学习过程中，有意识地培养自己的专业技术知识和推理解决问题的能力，使得团队合作、人际交往、沟通能力得到锻炼，该模式从工程设计的角度初始化学生思维模式，设计角度，实施过程，效果评价等步骤全方位、立体化地跟踪学生学习过程．基于CDIO的课程改革需要结合相关课程的教学大纲进行［3］，医学院校的信息管理专业的学生在掌握必要的医学知识的前提下，需要将所学的计算机学与信息学的相关知识运用到医学背景下，从基于分析问题、解决问题的主线，将学生的理论与实践相结合，从实际应用背景出发，找寻问题的求解方法，然后上升到所学的理论层面，最终回到实践中去，从而加深对所学知识的理解．笔者认为，教学实践活动设计的优劣将直接影响课程教学的效果，参考基于CDIO的工程教育方法，将相关实践课程划分为四个层次:基础性实践、设计性实践、综合性实践、创新性实践。

2医学信息专业课程教学研究现状

医学信息专业课程教学呈现出课程覆盖面广、课时数有限等特点，基础课程涵盖了计算机科学、医学，以及信息管理学方面的内容．其中，计算机课程所存在的理论抽象、学生学习积极性不高等问题表现得尤为突出，严重影响和制约了本专业学科建设的可持续发展．故本文以计算机专业的核心课程———操作系统为例，分析和解决所存在的主要问题．在计算机系统中，操作系统扮演着底层核心的角色，为各种应用软件，如应用程序、服务器管理系统等提供支持．由于操作系统在整个教学体系中所扮演的重要角色，结合教学大纲所要求的目标:深刻理解操作系统的基本概念和运行机理;具备维护和使用操作系统的基本能力;使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，提高运用理论知识解决实际问题的能力，从而为今后在相关领域开展工作打下坚实的基础．现就目前医学院校操作系统教学活动的现状做如下分析:(1)原理复杂，讲解难度高．由于操作系统的背景知识相对较杂，需要许多前序课程(高级语言程序设计、数据结构、计算机体系结构等)作为知识储备，使得许多学生在基础不扎实、缺乏系统性学习习惯的前提下，很难深刻理解操作系统的原理，因此，教学质量难以保证．学生在课堂教学，以及自立学习时缺乏必要认知能力，故引起学习效率和质量下降．(2)技术剖析困难，应用约束性强．操作系统课程包含了很多重要关键的设计策略、处理机制和实现算法，在计算机科学领域的真实发展过程中，各种策略与方法的出现都受到了当时技术发展条件、应用需求趋势的约束．主观割裂这些背景信息，使得操作系统技术细节的讲授变成了算法和代码的简单灌输，既不能激发学习的主动性，也无助于提升学生的系统分析设计能力．(3)知识更新快，与实践结合度较高．操作系统随着各项技术的快速发展，无论在系统的种类上、理论的创新上，均有了迅速的提升，伴随着难度的增加，以及广度的扩大，在教与学的两端都日益呈现出全新的发展趋势:作为医学院校的信息管理与信息系统专业教师，必须时刻关注国内外操作系统技术的前沿，不断提高知识的更新频率，结合教学大纲，适时地调整课堂与实践教学内容;而学生在课程难度增加的情况下，必然会产生为难情绪，学习态度懈怠，进而缺乏学习的主观能动性，影响教学效果．

3基于CDIO的操作系统课程改革基本框架

医学院校的卫生管理类课程呈现出管理学、医学、工学(计算机方向)等学科交叉度高、融合性强等特点，学生在相关课程的学习中容易产生畏难情绪，表现出学习动力不足、创造力匮乏，学习动机不端正等问题．在计算机类课程的学习方面表现得更为明显．这就需要在重视学生专业知识教育的基础上，着力端正学生的学习动机，强化学习的主观意愿，培养学生在学习的过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力，突出实践与理论相结合的教学理念．针对操作系统的问题抽象、理论性较强的课程特征，引入基于CDIO的工程教育培养模式，通过CDIO的可操作性强、课程体系健全、知识反馈系统完善的特征，将学生的设计、实验、运作作为课程学习的主线，融合教学大纲所强调的专业基础知识、个人基本课程学习目标、团队协作等方面的要求．课程实践内容的编排需要体现出以小组为单位的特点．

3．1抽象与具象维度结合模块

引入工程设计中的“抽象指导具象”准则，不断地运用抽象规则来创建与修正具象的产品，将课程知识中原本抽象、晦涩的理论浓缩成简单的指导方法．文献［4］将数学工具Galois连接引入知识工程领域，通过代数之间的偏序集关系，建立对象之间的有序映射，该理论的核心是将核心算子(希腊字母)作为映射工具，对相关领域的任意维度的信息结构做映射，目的是扩充或是减缩原有的信息系统，使之成为一个相对完备的知识系统．本文合理利用该理论中的核心算子，建立起课程教学过程元素的四维抽象模型R(D，O，C，I)，分别代表了课程设计、课程实践、课程构思，以及课程评价与完善四个元素．具体过程为:教师从已有的教学经验出发，结合自身教学体会，设计出与被课程密切相关的设计理念，在具体的教学实践中将上述抽象出的理论规则，重新排列组合，形成多维度的教学方案，产生不断更新的具象经验，不断重复上述过程，指导形成相对稳定的课程构思，最终在课程的考核与评价方面强调多元化、层次化，不断地联系抽象理论与具象要求，修正已有的教学评价体系，从而达到以评价促教学，以教学改评价的目标．

3．2理论知识与应用结合模块本文将课程实践部分与软件工程的开发生命周期相结合，将计算机操作系统的课程实验细分为四类:基础理论性实验、创新设计性实验、综合应用型实验，以及

领域专业性实验．其中，第一个层次基础理论性实验，重点培养学生的课程学习兴趣，强调基本知识的掌握，以及实验操作的规范流程，强化实验动手意识，加深对课程理论知识的理解;第二个层次突出学生的问题设计能力，培养全面性思维，系统分析与设计的一般流程;第三个层次则是站在专业学科的角度，从基于就业市场驱动的技术需求角度，着力加强学科知识推理和解决实际问题的能力;最后一个层次是设定实验场景，注重团队协作的能力培养，强调个体创造与团队协作，突出理论与实践协调统一的综合能力．

3．3个人能力与团队沟通结合模块

采取任务型驱动的形式，将学生以小组为单位划分为若干个任务单元．使用“整合与划分”的基本理念，给每个小组分配不同类型的实践任务，如磁盘调度算法的实现、存储器管理的页面淘汰算法的改进、文件管理的优化等理论性较强的实践内容．由各小组将任务层层分解，小组成员在领取任务之后，需要在规定时间内完成，实践内容的划分体现了层次交叉的特点，故每位成员需要与其他组员积极沟通，协同操作．任务的完成需要各成员的分解任务都并发地执行，这种组织架构就会形成彼此之间相互联系、互相督促、协同合作的良好习惯，从而为建立起有序、可持续的学习氛围打下坚实的基础．

3．4教师的“教”与学生的“学”融合模块

教师在教学方法上要体现以学生为本的新的教学观念，摒弃重视科研、轻视教学，重视研究、轻视实践的观念，有针对性地根据本专业学生特点，以及前序知识结构，合理地设定课程教学方法与评价手段;同时在传授基本知识的前提下，引导学生进行探索式研究与创新性实验，让学生在自主性思维的驱动下，完成相关实验内容．学生要通过课程的设计及实践操作环节，了解与掌握基本的理论知识，熟悉所学知识的使用背景，强调发现问题、解决问题的能力．

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）37-0146-02

地理信息系统是由计算机硬件、软件以及不同方法组成的系统，用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示[1]。其英文表达多数称为Geographic Information System或Geo-Information System，实际工作中一般简称为GIS，是一门集计算机科学、地理科学、测绘科学、遥感等学科和技术于一体的新兴学科。自从20世纪60年代萌芽以来，至今已发展了四十多年的历程。地理信息系统已经从少数专业领域（地图学、地理科学）的应用，扩展到众多学科领域，在大部分专业中均有涉及，如环境科学、农业资源环境、生态学、遥感、森林经理等，目前在政府农业部门、林业部门、环境保护部门、渔业部门、水利部门、气象部门、国土部门，甚至公安部门和军事部门都有了很广泛的应用。可以说地理信息系统深入到社会各个领域[2]。

随着对GIS认识的不断增强，众多高校开设了地理信息系统课程，我校的土地资源管理专业、农业资源与环境专业、环境科学专业、生态学专业、环境生态工程专业、林学专业、农学专业、海洋资源与环境专业等都分别以必修课或选修课的形式开设了相关GIS课程。从实际情况来看，地理信息系统课程建设尚需要若干工作完成，在课程进行的过程中有些内容仍然亟需完善，是摆在我们面前的一个重要任务。因此，本文以“山东省特色名校工程”――应用型人才培养为契机，探讨土地资源管理专业中地理信息系统教学的设置和改革具有较好的实践价值。

一、GIS在土地资源管理专业中的地位和教学要求

土地资源管理专业学生主要学习土地资源调查、规划、管理等方面的内容。专业要求之一就是培养学生具备运用现代技术手段进行调查分析和实际操作的能力。地理信息系统作为一项新兴技术，是集计算机、地学理论等于一体的新兴交叉学科，同遥感和全球定位技术一样，都需要学生熟练的掌握运用。因而我校土地资源管理专业将地理信息系统课程设置为主干课程，是必修课程之一[3]。

地理信息系统课程要求土地资源管理专业学生能够熟练的运用常见的GIS软件解决土地资源的调查、建库、评价、分析、模拟等问题。学好这些需要学生既要有扎实的计算机文化基础知识，又要有地图学的基础，还要具备土地资源学及土地管理学方面的知识。因此，在理论教学的同时，开展实验和实习实践教学相统一[4-5]。

二、GIS课程在土地资源管理教学中的体系设置

考虑到地理信息系统是一门交叉学科，单纯的讲述相关内容，学生可能不容易掌握，又因为许多概念和原理比较难懂，十分抽象，因而需要合理的设置地理信息系统课程在专业课程设置中的位置。

我院根据教学实际，首先在土地资源管理专业大一课程设置《计算机文化基础知识》，了解计算机相关知识，掌握基本的计算机操作理念。在大二上学期开设《地图学》课程，让学生掌握地图计算机制图学的地理参考理论和方法。在大二下学期开设《地理信息系统》课程，同时开出《基础遥感》课程，这样学生在学习地理信息系统的同时，能够同时掌握遥感科学的技术和知识，起到互补的作用。因为地理信息系统是导论式的教学内容，针对专业特点，大三又开设《土地信息系统》课程，专门作为地理信息系统在土地行业的专题应用课程。大四开设《GPS技术》，让学生了解数据获取时地理坐标的表达和建立过程。

整个结构框架，很好的保证了地理信息系统课程的进行，更容易让学生掌握其知识、原理，熟悉地理信息系统在整个学习中的结构。

三、GIS教学中的具体措施

有了上述结构上的良好的保证，我们在教学过程中，从以下几个方面进一步进行课程的进行和改革。

（一）借助多媒体教学

多媒体技术在教学中的应用体现了众多的优势[6]。在地理信息系统教学过程中，由于涉及到的概念往往都很抽象，诸如“矢量数据结构、栅格数据结构”等，学生一般不太能够接受、理解这样的概念，所以对这方面知识的理解也就减弱。再如“数据采集内容中的图层”概念等，之前学生一般都没有接触过，头脑中无法形成对应的理解，所以更无从谈及对此内容的掌握。因此，在教学中，我们主要以多媒体教学为主，利用生动的图件、动画等，让学生感受到鲜活的知识，直观的体会相关知识，有助于理解抽象的原理等。

（二）利用模型进行演示教学

在多媒体教学的同时，教研室购买了一批教学模具，一些难以用语言、动画表达的概念，可以借助模具来展示。如在地图投影内容讲解过程中，我们可以用地球仪和屏幕的相对关系来表达地图投影的概念，通过两者之间的关系表达投影的类型等。讲授地理信息系统产品内容时，产品类型有数字地图和纸质地图两种类型，数字地图部分我们利用计算机屏幕显示一幅相关图件，而纸质地图部分我们可以给大家展示一幅某地区的土壤图或土地利用图，学生立刻就有了明确的对比。

（三）加强实验、实践教学

理论教学的同时开设同步的实验课程，地理信息系统实验课程的学时保证达到24学时。实验课程的内容主要涵盖了数据的采集、处理、数据库建设、空间分析、输出等地理信息系统主干内容，具体的实验例子以国土事例为主。实验教学过程主要是在机房，通过投影仪给学生演示基本的实验操作步骤，然后布置作业让学生自己完成。部分综合性比较强的实验，通过任务驱动式的方式进行[7]，既能够加强操作技能，又把所学的课程知识连贯起来。通过24个学时的实验课程，一方面学生掌握了各项实际的操作技能技巧，另一方面加深了对理论知识的理解。

GIS课程结合基础遥感课程联合开设了1周的课程实习，以GIS和RS所学基本知识为基础，布置实习任务，让学生分组完成相应的地学任务。通过教学实习，增强学生感性认识，促进学生对GIS技术的理解和应用。

（四）多种教学方法综合运用

越来越多的研究发现，教师在上课的同时并不是只应用一种教学方法或者方式，而是多种方法的综合应用。在地理信息系统的教学中，可以利用教师的科研项目作为案例进行教学，既可以增加学生的学习兴趣，又达到了与实际相结合的目的。另外在教学中，可以阶段性的提出几个问题，通过课堂讨论，对培养学生的创新思维。对于部分内容，让学生参与讲授，通过课下准备和课堂演讲，锻炼学生的课件制作能力和口头表达能力。

（五）充分发挥网络教学的作用

随着互联网的广泛应用，许多课程也开展了网络化的教学研究工作。越来越多的实践证明网络在教学资源共享方面起到了巨大的作用。与此同时，我校开发了网络教学平台，教师可以上传相关教学资料、课程练习题、批改作业，学生可以通过平台与教师进行咨询、上交作业等互动。我院地理信息系统课程制作了精美的课件，连同教案、练习题、教学大纲、参考文献等内容一同上传至网络教学平台，为学生提供课下自学和练习的素材。同时，土地资源管理专业的地理信息系统课程通过录播教室进行全程录像，制作了高清晰的课堂视频，学生可以利用视频在课下加深对相关内容的理解。

四、小结

《地理信息系统》课程在土地资源管理专业中是一门非常重要的主干课程，学生在专业学习的过程中需要掌握地理信息系统这门工具，通过掌握相关技术完成土地资源的调查与管理。在教学中，我们应该设置好地理信息系统课程在整个学科专业中的架构。以现代化多媒体技术教学为主，综合运用多种教学方法和模式。注重实验教学和实践教学，提高学生对地理信息系统操作技能的掌握能力。大力开发网络教学平台，促进课程的网络交流与互动，加大对地理信息系统学习的力度。多种途径、综合完成对土地资源管理专业学生在GIS课程中的培养。

参考文献：

[1]黄杏元.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]邬伦.地理信息系统―原理、方法和应用[M].北京：科学出版社，2001.

[3]陈明利，刘佩茹.基于GIS的土地资源管理专业实验教学体系建设探[J].人才资源开发，2015，（11）.

[4]尚颖娟，刘秀华，谷达华.土地资源管理专业地理信息系统课程实验教学改革[J].西南农业大学学报（社会科学版），2011，9（5）.

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一、空间数据库课程在高校中的现状

近年来，国际上成立了许多专门制定空间数据标准的联盟，商业数据库公司推出了针对空间数据库管理的系统，一些大学陆续开设了空间数据库方面的课程。并且近二十年以来空间数据库的研究已经产生了大量的空间数据模型、空间操作、空间查询方面的技术[1]。在空间数据库教学过程中选择什么，以及如何更好地在大学课堂教授空间数据库的知识成为高等教育所关注的一个问题。目前，我国开设地理信息系统专业的有超过170所高校，加上一些科研机构，全国约有200多个教育单位，每年培养GIS毕业生近万人[2]。各高校开设地理信息系统专业的学科背景不同，数据库相关课程教学内容和教授方法会形成差异，下面列举几门我国高校地理信息系统专业开设的与数据库相关课程，如数据库应用与技术、数据库原理、数据库原理与技术、空间数据库原理、空间数据库技术等，从课程名称上可以得出自教学内容中有些高校偏重原理，有些高校偏重技术实践。从数据流的角度来看，数据作为GIS的基础，在采集、编辑、存储、管理、查询、分析、制图输出等各个GIS的应用环节中都要涉及到。空间数据的组织与管理是地理学研究的一个重要领域，时空数据挖掘与知识发现、时空数据结构与数据模型、空间数据管理等方向，无一不是现今地理信息系统研究中的热点问题，因此，可以说空间数据库是GIS的核心，由上述可知，《空间数据库》课程是一门较新的GIS专业课，同时也是GIS专业的核心课程，通过本课程的教学，目的是让学生能够清楚空间数据库的基本概念、基本原理，掌握关系数据库与空间数据库系统的应用，并能完成合理的数据库设计；同时掌握Geodatabase相关理论，能够应用Geodatabase实现数据库，对部分学生要求具备地理信息专业领域中数据库的设计开发能力。因此针对于学生能力的培养，如何在《空间数据库》的教学中布置教学内容，如何合理地安排教学环节，对我们的教学工作提出了要求。

二、空间数据库课程相关问题

1.学科体系不同对教学内容的影响。在我国涉及地理信息系统的学科有工学、理学和管理学等，工科学校注重学生的工程系统的设计和实现能力，理科学校更注重培养学生的地理学思考和分析能力，但GIS领域人才培养的专业体系应不同于学科体系的划分，而是要针对人才培养的目的来确定。本科专业划分强调GIS领域各行各业人才的需求，即为就业教育，而不强调专业教育[3]。

2.毕业生就业中存在的问题。根据《2009年中国地理信息产业高校毕业生就业报告》及《2010年中国地理信息产业高校毕业生就业报告》的调查结果显示，招聘单位认为毕业生自身能力上的不足及学校课程设置不合理这两个原因，已经连续两年成为地理信息系统方向就业困难的主要因素。用人单位关注求职者的特点中，“拥有较强的动手能力，保证短期内上岗”这一要求也在近两年的调查中处于首要位置。在具体的行业应用中，空间数据库的应用十分广泛，现在我国城市道路交通管理、城镇社会信息管理、国土资源管理等诸多方面都会使用空间数据库技术。但是地理信息系统专业本科毕业生在这些行业中能做什么，用人单位面向本科毕业生提供的岗位是什么性质，这些问题，对实际的教学工作提出了要求。

3.根据本专业教学计划制定课程内容。在本专业的专业课程当中，空间数据库课程的先导课程地理系统原理，在该门课程中空间数据模型、空间数据结构和空间索引技术等内容会作为重点讲述内容，那么，在空间数据库课程中如何更好地承接之前学习过的知识，如何布置教学计划。同时，空间数据库能够对学生学习后续课程有什么作用，也是空间数据库课程要注意的问题。

三、空间数据库教学内容探讨

1.合理组织空间数据库内容。在针对于本科生的教学中，要重视基本概念的讲解，为学生将来的自我学习打下一个较好的基础，因此空间数据库课程中应该涵盖空间数据模型、空间数据结构、空间数据管理、空间查询语言（SQL基础及空间查询）、空间数据行业规范等内容。同时，在原理部分要对应一定的上机实习，例如在实际教学中遇到过学生对Arcgis中的数据模型不理解，创建数据集的时候不知道属性到底是什么，那么在讲授地理数据模型时既要讲清楚相关概念，可以以ArcGIS应用平台中的Geodatabase模型为例，由教师首先在文件地理数据库中创建一整套的北京市的数据，包含行政区划、主干道、轨道交通、餐饮、住宿、文化设施等内容，通过实际的例子告诉学生地理数据模型到底是什么，怎么建立模型，怎么通过数据库、数据集、要素类来逐层地组织数据，数据表中的每一行代表一个现实中的对象，每一列是对象特征的抽象，怎么表现数据，建立好的模型适用于什么应用，这样使得学生可以更好地理解原来较为抽象的概念。在原理内容的讲解中还要尽量避免和地理信息系统原理、地理信息系统应用技术等前导或后继课程的内容重复。

2.围绕空间数据库建模开展教学。在教学过程中，要让学生从初始就注重空间数据库建模流程。空间数据库的设计和创建与关系数据库建库流程相仿，也需要经过概念设计、逻辑设计和物理设计这样三个步骤。这样，就需要在教学过程中要重点讲解数据库的概念设计和逻辑设计环节，使学生掌握通过对具体问题进行需求分析进行概念模型设计，并掌握概念模型向逻辑模型的转换方法。在这一环节中可以引入一个贯穿于整门课中的案例，要求学生按照扩展ER模型来抽象实体，描绘实体属性，并构建实体之间的联系；通过规则将扩展ER模型中的实体和属性合理地转换到地理数据库中的要素类和数据集中，并按实体之间的联系建立相关规则；最后向建立好的数据集导入空间数据和属性数据。同时，这类内容可以让学生通过以分小组讨论的方式来分析问题和解决问题，以此来带动学生的学习兴趣。

3.SQL语言及其扩展。SQL语言对于所有数据库的学习来说都是最为核心的部分，因此在空间数据库教学中，也应该要求学生掌握SQL相关内容。在ArcGIS等地理信息系统软件中，对于属性数据和空间数据的查询都是封装好的，查询工作主要通过点选按钮以及列表选择为主，这样使得学生对于创建及查询数据只能看到表面现象，没有办法去了解软件的底层到底做了哪些工作，为了使学生能更好地理解数据的组织及应用，我们在课程中就要让学生使用SQL来对数据进行操作。在这一教学内容中可以分为以下两个阶段，第一，掌握标准SQL语言，包括数据表的创建，数据的查询，在这一阶段主要用标准SQL语言对非空间数据进行操作。第二，利用Oracle Spatial学习扩展SQL语言，包括创建具有SDO_GEOMETRY数据类型的表、创建控件索引、创建空间索引、插入空间数据、利用空间计算函数实现空间查询等。

4.教学平台的选择。教学中紧贴现有技术的发展，让学生掌握最新的相关知识数据库的管理，例如数据库中事务的管理及版本控制等。在授课中选取Geodatabase、Oracle及数据存储中间件ArcSDE这样三个空间数据组织管理比较成熟的产品来进行练习，实践内容主要围绕以下几部分：Oracle中属性查询和空间查询相关方法、通过空间算子进行查询、如何在Oracle中进行事务管理；ArcSDE的安装及其与Oracle的连接配置，ArcSDE的版本管理机制；在Geodatabase文件地理数据库中进行数据加载，规则创建以及数据组织。

篇（8）

传统的教学中，教师和学生构成了教学环境的全部，是封闭式的。教师只能教教科书，即使使用计算机辅助教学在多媒体教室中，主动权仍是掌握在教师手中。他们的自主性、独立性、主动性无法得到体现。而网络环境下的地理教学，使学生不再受教师营造的特定教学环境的影响，而可以通过网络融入人类巨大的知识宝库。网络为学生提供了极其丰富的知识资源，庞大的智慧资源，多媒体百科全书，专题网络图书馆。再加上网络信息可以检索的特点，构成了巨型信息资源库，充实了教学内容，开阔了学生视野，使学生学到了书本上学不到的知识。另外，教师利用网络教学，既能进行整体协作教学，又可以进行个别化教学，具有多样化的教学形式。

二、信息技术与地理课程的整合，改变了地理教师的工作方式和教师角色

地理教学与多媒体网络的良好结合，也在改变着地理教师的工作方式。在实践中若把传统与现代的教学方式进行对比，不难看出：过去，地理教师备课总要依赖教科书和教学参考书。现在，备课除了教材以外，还要花大量时间上网查找各种资料、制作课件；过去地理教师上课，凭的是一支粉笔一张嘴，一本书一张图，充当演员或导演，而现在的地理教师更多的是培养学生获得信息的能力，充当学生的协作者，合作伙伴。地理教师的主要任务是为学生的学习创设学习情境和进行指导。地理教师的行为将由单一的演示讲解，变为演示讲解、指导、引导、激励、组织等。

三、信息技术与地理课程的整合，改变了学生学习的方式

传统的教学模式是以教师、教材和课堂为中心，它充分体现了教学中教的特性和教师的主导作用，有利于系统知识的传授。它的不足是不重视发挥学生的主动性，不利于学生智能的发展和创造性思维的培养，学生不能根据自己的兴趣、爱好、能力和程度来选取自己学习的信息、选择学习的途径、确定学习的内容和数量、调整自己的学习过程。并且传统的课堂教学是以培养符合一定标准为目的的，是一种共性取向为主的教学，即使教师的教法如何改变，也无法超越传统文本的局限，真正突出学生的主体作用。而网络环境下的教学可以使学生用多种方式探索问题，有利于知识的灵活性，给予学生较大的自由空间，学习者可以完全控制自己的学习，可以任意选择学习内容，学习方式以及各种工具，最大程度的支持学生主动学习。充分利用在线讨论，在线答疑等交互作用，照顾个别学生的需要，增强学习兴趣，这是传统教学所不能比拟的。“多媒体网络教学”模式是以学生为中心，以实践为中心的现代教育模式，它充分体现了学生的主体地位，越来越多地受到学生和教师的欢迎。

首先，突出了学生个性化的发展，体现了因材施教。在教学中，个体差异是普遍存在的，每一个学生在学习期望，发展潜力、学习风格、学习状态和学习水平等各方面都有自身的特点和要求。传统的教学方式，数十名学生面对同一个老师，听同样的课、看同样的书、做同样的题。这种教学在满足了学习基本需要的同时，必然抹杀了学生个体的发展。每个学生的学习都是不充分的。而网络环境下的教学，学生可以根据自己对知识的渴望、自己的知识水平及自己的各方面能力去学习。这样既突出了学生个性化的发展、又体现了因材施教，解决了传统教学中，成绩好的学生吃不饱、成绩差的学生吃不了的弊端。

第二，有利于学生相互交流，促进了主动学习。在传统的教学中，学生们常常与自己周围的学生一起讨论；没有问题时，大家各自思考。当遇到问题时便相互讨论，从别人的思考中得到启发和帮助。它可使学生在学习过程中感觉到他并不是孤独的。当一方有问题时，另一方随时可以帮助。网络学习中学生可供选择的学习伙伴更多了，而且具有更多的有利条件，学习者可以先选择自己的学习内容，并通过网络查找正在学习同一内容的学习者，经对方同意结为学习伙伴，当其中一方遇到问题时，双方便可以互相讨论，从不同角度交换同一问题的看法，互相帮助和提醒，直到问题解决。在网上他们就可以无所顾忌的提出自己的问题或为别人解答问题了。

四、培养了学生收集处理信息的能力，进一步拓展了学生的研究性学习空间

在信息爆炸的今天，学会如何获取知识比学会多少知识更为重要，如何收集处理信息比单纯的记忆更重要。我们培养学生的信息处理能力，即主动利用信息工具和信息资源，有效地对信息进行处理和创新的基本能力，将成为学生在未来社会终身学习的能力。信息技术与地理课程的整合也帮助了学生学会使用电脑并上网操作，不仅扩大了学生的知识范围，也提高了信息检索技能。学生根据自身特点对网络服务器（或国际互联网）中的各种教育教学资料加以选择，调整自己的学习过程，改变了以往单一的学习形式和学习环境。

传统的地理课程忽视了学生的“想”和“做”，采用的各种教学手段也往往是以教师操作为主，学生观看为辅，从而影响和束缚了学生创造力的发展。而研究性课程的设置强调学生亲自经历科学探究的过程，并开展以此背景为基础的各种必要的有针对性的积极的活动。研究性学习，广义上就是指学生主动探究问题的学习，是一种引导学生用自己的知识发现和解决问题的学习过程，而网络恰恰可以为研究性学习提供有力的支持。如在讲授酸雨时，为了让学生了解酸雨产生的原因及其危害，并寻求解决的方法，就让学生通过Internet网获取有关国内外酸雨研究的最新资料。学生通过网络浏览器查询了各种信息，调用网上的资源来自学，同时通过电子邮件的形式参加有关问题的讨论或是请求教师的指导。在这一过程中，使学生了解了环境污染的严重性，从而培养了他们热爱环境、保护环境的意识。

参考文献：

[1] 中国地理学会主编：《面向21世纪的中国地理科学》.

[2] 教育部．《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》．

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A ？摇文章编号：1674-9324（2013）09-0047-02

近几年来，随着科学技术的飞速发展，社会对人才提出了更高的要求，其突出特征就是创新能力和实践能力。我们知道，实践能力不能一蹴而就，而是在日积月累的理论及实践锻炼中逐渐积累而来。而对于生物技术本科专业，亦正面临着一个困扰的问题，即一方面学生抱怨难于找到合适工作，而另一方面用人单位又认为该专业学生理论性强而实践能力欠缺，无法快速进入工作角色，从而最终造成原本极具潜力的生物技术专业成为了社会所淡漠的领域。这个现象值得我们去深思和探究，那就是生物技术专业的理论是建立在大量实验基础之上，学生仅通过第一课堂的理论性学习，不能彻底掌握和了解所学知识体系，从而造成了学生抛去书本一问三不知的现象。而如果对第一课堂的内容进行延伸，开展第二课堂教学体系，加入对学生动手操作能力、实验技术实践能力及创新能力的培养，那我们现今所凸显的问题就会得到一定程度的缓解，因此，生物技术第二课堂教育体系必成为生物技术专业人才培养目标的重要教育环节。

一、开展生物技术专业第二课堂的特点及意义

1.形式灵活、突出学生主体，利于学生个性发展。传统教育一般上课教学采用“教师为主，学生为辅”的方式进行单向讲授式交流，学生缺乏兴趣及主动性，也欠缺对所学问题的思考和辨析。而生物技术专业第二课堂体系以团队分组形式进行，根据具体内容采用多种灵活方式，例如：课堂学习及实验室实践相结合，集体活动和小组讨论相结合，开展专业知识技能竞赛等方式来加强和提高学生学习的主动性，从而更有利于学生身心发展，为实践能力及创新能力的培养奠定基础。

2.内容丰富，实践性强，是教学内容的补充和深化。生物技术专业本身特点决定了所培养人才应具备高起点、高综合素质、高实践等诸多方面的能力。但第一课堂的教学仅能满足该专业学生理论水平的高起点，却在实际专业实践中成为学生综合素质的一个短板。如今，逐渐引入的生物技术专业第二课堂教学即成为了第一课堂的延伸和补充。一方面，其可以将抽象、枯燥的理论性内容通过多媒体、具体实验、社会实践等方式直观化、具体化，使学生学习起来更容易吸收；另一方面，第一课堂的教学也通过第二课堂循序渐进的方法将教师讲授的内容表述的更加直观、形象，从而降低教学难度。这样两者的相互补充，就在真正意义上达到了第二课堂成为第一课堂教学内容的补充和深化。

3.激发学生兴趣，造就适应社会发展的全新人才。我们常说生物技术专业就业难，究其原因主要在两个方面，第一是社会大需求与人民小需求之间供需的矛盾问题，第二是我们培养出的人才和社会需求标准之间的矛盾问题。近年来，社会对人才的需求越来越高，生物技术领域的硕士、博士学历已经不再是用人单位衡量的唯一标准，反而实践能力及创新能力在就业中占据着重要地位。因此，在第一课堂之余构建第二课堂教学体系，能使学生通过该载体更加贴近社会所需、提高自身驾驭知识及技能的能力，同时也通过具体活动及实践锻炼到自己的语言表达能力、组织能力及团结协作能力，而这些都成为该专业学生将来适应社会并被用来衡量其价值的根本指标。

二、新疆农业大学农学院生物技术专业第二课堂的建设与实践

1.探索生物技术专业“高起点、高综合素质、高实践创新能力”的人才培养模式。农业类院校是农学类人才培养的摇篮，学校及学院围绕的中心工作也是如何培养适应社会需要的高素质专业技术人才。新疆农业大学农学院生物技术专业自1997年开始招生以来，一直重视理论和实践相结合的教学体系建设。经过农学院几年对生物技术专业第二课堂教学体系的建立与实践，现已初见成效，其大体包括三大教学阶段，即“延伸性”基础实践教学阶段、“发展性”专业实践教学阶段及“创新性”实践教学阶段。在这三个阶段中，第一个阶段是基础，主要是让学生进入实验室，了解实验室工作流程、试剂的配制及基础实验的操作，这一阶段是对第一课堂内容的具体补充；第二个阶段是核心，在补充学生基本实验技能知识及加强动手操作能力基础之上，我们依据学生的具体兴趣及工作岗位要求来对学生进行第二阶段的培养，这一阶段不仅能使学生在前一基础之上进行较大飞跃，更关键在于拓展了学生专业实践技能，因此起着承上启下的功能；第三个阶段是升华，学生通过成立科技小组和创新小组来提出课题、组织实施并完成课题。通过连续不间断的三个阶段的逐步培养，使学生除具备实践技能外，还具备能独立提出问题、分析和解决问题的能力。从而使学生最终达到“高起点、高综合素质、高实践创新能力”的标准。这即为我们实施这一教学体系的具体培养模式。

2.建立形式灵活、多种多样的生物技术专业第二课堂教学的有效载体。目前，大学生通常具有好奇心强但集中度和持久度较弱的特点，所以在建立生物技术第二课堂的教学体系中，我们根据学生的身心发展建立了多种组织形式，例如：让学生担任老师角色，在指导教师的陪同下进行专业基础实验技能知识的讲解；让多位学生成立起实验小组，组与组之间准备教学实验并互相评分，取长补短；邀请有专业工作经验的学长进行心得交流，拓展学生的知识面。目的在于通过多种多样的形式让学生充分以组织者、管理者、参与者等多种身份加入第二课堂的具体活动中，为第二课堂实践教学的开展提供有效载体。

3.评价考核学分化，加强和规范对生物技术专业第二课堂教学的管理和指导。生物技术第二课堂教学体系在提升该专业学生的综合素质方面的作用毋庸置疑，然而，由于各种原因，第二课堂教学活动体系始终处于第一课堂的附属地位，没有受到应有的重视，从而也不能保证第二课堂教学活动的有效开展。所以，我院在生物技术第二课堂教学活动中引入学分制，加强和规范对第二课堂教学活动的管理和指导。采用学分制，就是将学生活动的课程成绩纳入学籍管理，达不到基本要求的学生不能正常毕业。学分制的采用打破了学生在规定时间完成某一专业全部课程的学习模式，给予了学生更大的自由。同时，指导教师亦可通过有计划地活动和学生进行个体实践活动相结合来进行，这样使学生的积极性、主动性和创造性均得到了更大的发挥，从而提高第二课堂教学活动的实际意义和现实收益。

三、教学实践中存在的问题及解决方案

近期笔者经组织调查问卷结果统计，学生参与第二课堂教学活动热情度很高，但从整体上来讲，有少数学生会反映参与第二课堂教学活动内容涉及面还较小，不是很能满足学生对本专业基础知识技能及未来职业规划方面的需求。而这也是目前众多高校第二课堂教学活动的一个通病，即活动内容涉及面小，不能紧密结合专业理论及社会需求技能等方面的内容。我们知道，如今社会对人才的筛选不仅考查其是否拥有专业理论知识和技能，还越来越注重学生的实践技能水平、职业道德及基本礼仪等人文素质。如果我们仅仅偏重了理论知识的传授，而忽视了技能的培训及人文的教育，那再有满腹经纶的学生也未必能发挥应有的作用。因此，我们已经开始把培养好学生专业技能技巧，提高其职业竞争力及同人文修养的培养方面提高到同一认识层面，并逐步开展工作，这样会使培养的学生更具发展潜力，也更适应于社会的发展。

参考文献：

[1]李雪梅.独立学院大学生第二课堂的建设与实践[J].民办高等教育研究，2009，（16）：27-29.

[2]陈兵，徐占斌，谷海玲.积极开展高校学生第二课堂教育[J].沈阳工程学院学报（社会科学版），2002，（2）.

[3]陈碧琳.生物第二课堂活动改革初探[J].宁德师专学报（自然科学版），2019，（06）.

[4]庞翼.开展生物第二课堂活动的尝试[J].江西教育学院学报（自然科学），2008，（06）.

[5]张黎明.大学生实践与创新能力素质培养问题研究[J].湖北经济学院学报（人文社会科学版），2009，（4）.

篇（10）

1引言

地理信息科学主要是对地理信息技术的研究，是针对现代地理学中的比较复杂的、范围又比较广泛的内容而进行的解析处理与技术保障，通过其在不同领域的应用，不难看出，在全球变化性问题上，地理信息科学有一定的处理功能，例如：社会经济发展，资源与环境的保护、开发利用等方面。毫不夸张地说，新世纪是地理信息科学的时代，是依赖地理信息科学的发展与应用的时代。

2地理信息科学的发展历程

地理信息科学是以信息技术的发展为理论基础，以核心技术遥感、全球定位及相互渗透技术的发展，而形成的集成化技术系统。当前，随着地理信息产业的成熟，一些发达国家已经成立了高科技的地理信息系统与企业，而我国因为在这一领域的发展时间较短，还没有大规模的体系动作，许多的科研项目还停留在研究阶段，更没有被公众广泛认知，可喜的是，在近几年，国家加大了对高新技术大扶持与推动工作，先后成立了“中国GIS协会”和“中国海外GIS”协会，以及应运而生了相关的高科技企业，同时在国家的职能部门中也设立了测绘信息局与信息系统，相信通过不断的努力与科学的探索，在不久的将来，我们将能看到地理信息技术在我们的生活中遍地开花，生机勃勃的繁荣景象。

3地理信息科学的发展趋势

那么究竟地理信息科学在哪些方面可以得到应用与发挥呢？我们在这里举例说明一下，就我们的城市电子地图来说，此技术的应用可以让我们浏览城市分布全貌，通过输入起点、终点，还能查询出公交车的路线，并提供相关车次信息，获取沿途的换乘信息与道路信息，其信息量之大，实用价值之大，不仅体现了地理信息科学的超强功能，更实惠和方便了我们日常生活；又如，在医学上，地理信息系统可以用来制作血管分布图、内部器官的结构图，这样，我们就可以直观地看到人体各部位的结构，微观手术的实现，使我们看到，地理信息科学真的离我们很近。也正是因为以上种种优点，它正逐步影响与改变着我们的生活，然而，这也只是地理信息科学被广泛应用的冰山一角，它不仅在城市交通与规划上得以应用，在自然资源保护、自然灾害的预测与预防，以及水气管道等领域，都有其发挥空间。那么，作为一门新兴学科，它未来将有怎样发展前景呢？就目前而言，地理信息科学主要是通过计算机来收集储存海量的人文地理信息，也正在航天技术中进行着不断的尝试，而一般地理复杂方程的建立，为地理信息科学的发展提供了理论基础，使其得以应用，地理信息网络系统正在迅速发展，在遥感影像成图，数学模型与信息模型，还有复杂的地理现象等方面都进行了深入的研究工作，这些无疑说明，地理信息科学具有旺盛的生命力，必将在推动社会生产力的发展中发挥巨大作用。

4地理信息科学的框架结构

地理信息科学的核心是将遥感、定位、遥测、虚拟地理环境及新一代地理信息系统等集合成一体化的天地信息网络系统，再运用信息机理研究、全球定位系统理论与应用研究、遥感理论和技术研究、3S集成理论应用研究等，实现地理信息技术的探讨与完善，在从技术理论过度到实践应用，构建推动社会前进的包括文化发展、制度创新、产业发展等人文科学的完事体系。新一代的地理信息系统是在互联网的交互作用下，不仅仅局限于集成库的数据收集，而是在遥感、遥测、定位、地面观测、社会统计这五个数据源的作用下建立的数据库集合，在以后的发展中，我们还会将多媒体引入数据收集中，建立更全面的关系数据结构，还要发展元数据与数据仓等技术，为此面向我们的问题是，如何解决图像与图形结合、知识与属性连接、推理机与逻辑库等问题。地理信息科学严格来说，是一门研究人类与地理环境相互作用的学科，建立整个学科体系可以从三方面入手：（1）技术层这个层面的研究主要依靠遥感技术、GPS技术、GIS技术以及其他空间信息为设施基础，在这些技术支撑下探讨与分析如何处理、描述地理信息的基本问题，并由此构建研究地理信息的可运用机理。（2）理论层地理信息科学是建立在地理学基础上，以计算机技术为辅助的学科，它通过地理信息的运动机理，与地理学科的基本原理与理论相结合，运用计算机强大的存储与处理功能进行区域化服务，进行可持续发展。（3）应用层所有的理论与研究均要对我们的社会，我们所生存的空间发挥其作用，才能得到应用，作为强大的地理信息科学也一样，在如此强大的理论与技术支撑下，面对我们全球的变化问题，它从资源、环境、经济、社会、人口等方面，对我们的生活进行了决策性的服务，并通过持续性发展继续指导着人类的各项实践活动。

5地理信息科学在产业化进程中所面临的问题

现阶段，地理信息科学的应用还没有得到充分发挥，集成化一体信息网络系统的框架内容也在日趋完善中，与基础设施相关的众多学科领域也在大力筹建中，为此，我们在投入了大量的人力、物力与财力的前提下，必须快速解决这一学科中所面临的问题。（1）遥感影像的系列成图问题这个问题并不是一个没有参考的问题，大地图集就是可以参考与借鉴的系列成图的典范，当然，这经过了几世纪，几辈人的努力，从文字描述到地图制作，才获得了如此伟大的进步，才最终完美地呈现在我们眼前。作为新一代的遥感影像系列成图问题，因系统间符号与数据结构相冲突，达不到完整统一的制作要求。那么在计算机人工智能的帮助下，我们是否可以完成这项工程呢？答案是尚未成功，但我们相信，不久的将来，通过计算机的图像处理功能的不断深入开发，遥感影响的进一步普及应用，我们终将会解决系列成像问题。（2）改变地理信息计算机系统计算机在地理信息科学中起着决定性作用，其数据库与辅助设计相结合，使地理信息系统得以完善，然而，出现的新问题是：由于系统中不支持模型的综合运算，不能使运算结果可视化，这一问题只有通过改变系统中对地理现象客观规律的软件，可将专题地图自动自成，才能取得这一阶段性的突破。（3）计算与信息模型的问题模型有实物模型与信息模型之分，信息模型是在信息系统中运行的，而我们的地理信息科学中，有遥感信息模型、复杂性地理信息模型、料子体元遥感信息模型等这些信息模型的系数与指数都会随时空或新因素发生变化，那么系统对其计算结果也会产生辩证逻辑计算，这将是一个不断更新的要进行大量计算处理的研究工作。

6结束语

地理信息科学的迅速发展，离不开其应用价值与推动历史进程的重要作用，目前，仍处于发展中阶段，随着信息产业的不断成长壮大，这门学科将得到更广泛的应用，相关技术也属于高科技知识产业，对人才的培养也有较高要求，在国家政策的大力扶持下，我们也欢迎更多的有识之士参与进来，一起为我们的新兴事业添砖加瓦。

【参考文献】

[1]侯景伟，孔云峰．地理信息科学的时空哲学思考[J].测绘与空间地理信息，2013(1)：18-21．