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地理信息科学导论范文1
[摘要] 在当今信息经济时代,各种信息技术不断整合应用。地理信息系统和电子商务的结合无论从各方面讲都是切实可行的,而且是有价值的。将GIS技术引入到电子商务的开发应用平台、物流管理和客户关系管理中,将促进电子商务的发展。
[关键词] 地理信息系统 电子商务 物流 客户关系管理
一、引言
随着Internet的不断普及,电子商务的迅猛发展,世界已进入信息时代,发展信息产业、建设信息高速公路和培养信息建设人才已经成为重要的发展战略。人们不仅需要利用互联网快速检索和交互使用各种社会经济、商务信息, 同时越来越迫切需求将这些信息与地理信息有机地匹配和结合起来, 以获得这些经济信息的空间分布及其相互关系。
地理信息系统作为一种以采集、贮存、管理、分析和描述整个与地理分布有关数据的空间信息系统, 与人类生存、地区的发展和进步密切关联, 在我国已受到愈来愈多的重视。
二、地理信息系统概述
地理信息系统(Geographic Information System ,GIS) 是以地理空间数据为基础,按照地理特征的关联,将多方面的数据以不同层次联系起来,构成现实世界模型,并在此基础上采用模型分析方法,提供多种动态的地理信息,为辅助决策而建立起来的计算机技术系统。
1.GIS的特点
GIS具有其他信息管理系统所不可比拟的优点,其最大的特点就是具备对空间数据的管理功能。具体来讲包括如下几个方面:
(1)共同管理空间数据和属性数据:这是GIS最显著的特点之一。GIS不仅具有管理属性数据的功能,还能采集、管理、分析和输出多种地理空间信息,并且将属性数据集成到空间数据之上,不仅直观而且可实现两者互相查询。
(2)具备强大的空间分析能力:由于空间数据和属性数据的集成以及地理空间模型方法的应用,使GIS具备空间分析、多要素综合分析和动态预测等功能,能够满足地理研究和辅助决策。
(3)具有丰富的信息:GIS数据库中不仅包含丰富的地理信息,还包含与地理信息有关的其它信息,如人口分布、环境污染、区域经济情况、交通情况等。
2.我国GIS的发展
我国GIS的起步较晚,到20世纪70年代末才提出开展GIS研究。进入20世纪80年代后迅速发展,在理论探索、规范探讨、实验技术、软件开发、系统建立、人才培养和区域性试验等方面都取得了突破和进展。1994年4月,我国专门成立了“中国GIS协会”,此后又成立了“中国GIS技术应用协会”,加强了国内各种GIS学术交流,研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版权的GIS软件。
三、GIS在电子商务中的应用
电子商务是在Internet 开放的网络环境下,基于浏览器/ 服务器应用方式,实现消费者的网上购物、企业之间的网上交易和在线电子支付的一种新型的商业运营模式。互联网固有的特性既赋予了电子商务有别于传统商务无法比拟的优点,随着电子商务的应用和研究的深入,已经证明电子商务是必须以传统商务为基础,是不能脱离传统商务独立存在。
GIS虽然是地理学研究的成果,但它集地理学、计算机科学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体,是多学科集成。这种集成使GIS能对各种信息进行加工、处理、融合和应用,为各种用户提供信息服务和管理决策依据。特别是目前WebGIS的发展能更好地适应电子商务的网络化需求。
1.在电子商务物流管理中的应用
电子商务离不开传统物流,GIS使传统流通企业在运作方式、技术、管理水平和经营理念上发生了根本性变化,使物流表现出许多新的特点,如信息化、自动化、网络化、智能化、柔性化。将GIS引入到电子商务下的物流管理中,符合GIS和电子商务的特点,也符合物流业的发展。
(1) 交通路线的选择。在电子商务的物流管理中,涉及到物质实体的空间转移,运输和仓储站中成本的70%以上,因此交通运输方式及路线的选择问题直接影响物流成本的多少。这都属于空间信息的管理,这正是GIS 数据管理的强项。
(2)机构设施地理位置的选择。对于供应商、配送中心、分销商和用户而言,需求和供给这两方面都存在着空间分布上的差异,此外供应商和分销商其服务范围和销售市场范围也具有一定的空间分布形式,因此物流设施的布局是电子商务下物流管理所必须面临的问题,其合理程度直接影响利润获取的多少。
(3)车辆运输动态管理。全球卫星定位系统(Global Position System ,GPS) 是20世纪产生的一项高科技系统。在物流领域,GPS能广泛地应用于各个环节,如用于汽车的定位、跟踪、调度,这样能极大地避免物流的延迟和错误运输的现象,货主可以随时对货物进行全过程的跟踪与定位管理。此外还能掌握空中交通以及铁路运输中有关货物的动态信息,增强了供应链的透明度和控制能力,提高了整个物流系统的效益和客户服务的水平。GIS能接收GPS数据,并将它们显示在电子地图上,这在很大程度上能帮助企业动态地进行物流管理。
2.数字城市――电子商务和运营平台
数字城市的核心是地理空间信息科学,地理空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心是“3S”技术及其集成。
数字城市是以空间信息为核心、以网络为支撑的城市信息管理与服务体系。数字城市建设的任务就是利用现代高科技手段,充分采集、整合和挖掘城市各种空间信息资源,建立面向政府、企业、社区和公众服务的信息平台、信息应用系统等。地理信息系统平台是数字城市建设的核心任务之一,它为城市发展和信息化建设提供统一的空间定位与基础信息公共平台,进而实现城市信息资源按照地理空间位置的整合和共享。
3.客户关系管理中的应用
GIS作为一种空间信息输入、处理、存储、管理、分析和输出的技术,其应用的核心在于空间现象、过程和规律的可视化分析,表面上GIS与客户关系管理(CRM)不相关,但实际上,GIS 提供全方位的信息,历史的、现在的、空间的、属性的。通过这些可以获得客户资料以及与企业相关的综合数据,如用户的历史购买力、购买行为、年龄构成、地理分布;所在区域的交通状况、经济发展程度、消费水平等。从而帮助企业做出企业和客户的空间分布、物流、营销等方面的决策。组件式GIS软件,使GIS应用可视直接嵌入到CRM系统中,实现无缝集成;采用关系数据库,将GIS数据于CRM数据统一存储和管理。随着Internet GIS 技术的发展,GIS在CRM中的应用更加广阔。
四、结束语
地理信息系统与电子商务历史上是独立并分开发展的不同系统,但是在当今信息化、网络化的时代,各种信息技术的整合是大势所趋。无论从技术特征上、体系结构上、操作的可行性上来讲,它们的结合都是切实可行的,而且是有价值的。将GIS技术引入到电子商务的物流管理、客户关系管理,不仅开拓了GIS 的应用领域,同时也促进电子商务自身的发展。
参考文献:
[1]张铎:电子商务与物流[M].北京清华大学出版社,2000.1
地理信息科学导论范文2
【关键词】GIS 虚拟GIS 多媒体GIS 三维GIS 地理教学
一、引言
21世纪,信息作为一种重要的社会资源和社会动力,已经对人们的生活产生了深远的影响。作为信息技术重要组成部分的GIS技术,已经在社会各个领域发挥了重要的作用。其广泛应用于社会生活的诸多部门,对传统的地理教学也提出了挑战。
对地理学科而言,学科的学习对象是地理环境、地理事物以及事物之间的规律,其具有时空范围的广泛性、多样性、差异性、各要素间的联系性、综合性和可变性。学习对象的诸多特性和学习者的时空局限、认知极限之间不可避免地存在着矛盾。而教师仅凭一张嘴、一支笔、一幅挂图的传统教学方式已远远不能满足需求。因此,在现代教学中,电化教学越来越受到重视,并以其直观、形象、生动等优势,最大程度的激发了学生的求知欲,诱发了学生的学习动机,调动了学生的学习积极性。GIS技术作为电教手段之一,目前已经渗透到电化教学的队伍中,并开始发挥其重要的作用。著名的地图与信息系统专家陈述彭院士曾指出:“定性描述是地理学的第一代语言,地图是地理学的第二代语言,地理信息系统是地理学的第三代语言。”这充分体现了GIS技术在地理教学中的重要性与价值所在。
二、地理信息系统(GIS)简介
GIS是一个用于管理、分析和显示地理信息的系统。它通过采集、管理、处理、分析、显示地理空间数据和属性数据来表达地理信息。
1.从空间可视化的角度来看,GIS是一套智能地图,用于显示地表上要素及要素间关系。底层的地理信息可以各种视图的方式进行表达,而这些表现方式可以被构建成“数据库的窗口”,来支持查询、分析和信息编辑。
2.从空间数据库的角度看,GIS是一个包含了用于表达通用GIS数据模型(要素、栅格、拓扑、网络等等)的数据集的空间数据库。
三、GIS技术在地理教学中的应用
1.GIS在地理教学中的功能分析
第一,GIS的空间可视化特征,可以帮助学生培养空间想象能力、建立空间概念。第二,GIS技术将空间信息和属性信息集成在一起的特点,使学生在了解地理事物的空间信息的同时掌握了其属性信息。第三,GIS的数据关系特征可以提高学生的地理空间思维能力。GIS空间数据库在存储各地物空间信息的同时,还存储了地物之间的空间关系,也就是我们常说的拓扑关系。通过这种拓扑关系,学生可以清晰的认识到地理事物之间的空间位置关系,从而培养其空间思维能力。
2.GIS在地理教学中的应用特点
第一,信息表现力强、数据更新速度快。GIS地图一般都是矢量地图,即节省空间,又能实现精确显示。同时GIS地图多是分层存储,为人们的操作和使用带来了极大的方便。另外数据库的时时更新又促使了图形信息的更新。第二, 空间性强,具有丰富的空间分析功能。学生通过对GIS相关软件功能的认识,有助于学生认识地理空间分析的实用价值。第三,实践性强,有助于学生综合素质的培养。GIS在地理教学中还有一个重要的应用,就是专题地图的绘制。通过这一过程,就可以培养学生的动手能力、创新能力以及审美情趣。这一过程即有助于学生能力的培养,又提高了学生学习的兴趣。
3.GIS在地理教学中的应用方式
(1)地图操作显示应用
GIS的相关软件提供了对地图的放大、缩小、漫游和测距等基本操作功能。在地理教学过程中,可以根据教学内容的需要对地图局部进行适时的缩放、漫游。尤其测距的功能对初中地理地图一节的讲述有很高的实用价值。
(2)查询功能
GIS技术的查询功能可以实现对各种方式的空间信息及其属性信息的查询检索与统计。其中定点查询,可以帮助学生在地图上实现对地理事物的快速定位,使其对地理事物的直观分布有深入的了解。在学生对地理事物的空间定位有了一定了解的同时,也可以帮助学生对地理事物相应的属性信息进行查询与统计。而比较查询则可以快速实现对相应的指标进行比较,并把比较结果用图表的形式显示。
(3)绘图功能
学生可以运用GIS软件来完成专题图的绘制。通过完成对各种空间对象的显示方式、符号颜色和大小等的设置与管理,学生的动手能力及创新能力将得到锻炼与提高。
四、多种类型GIS与地理教学的结合
1.多媒体GIS在地理教学中的应用
多媒体GIS是指将文字、声音、动画、图像与GIS技术相结合,极大的增强了GIS的信息表现力。多媒体GIS与地理教学的结合,将在很大程度上提高教学质量与效率。
2.虚拟GIS在地理教学中的应用
虚拟GIS(VGIS)应用于地理教学,其最大的特点就是展现一些现实中无法再现的景象。例如,模拟高原、盆地等的形成过程、地球板块的运动等等。VGIS采用了多媒体、动画等方式展现教学内容,把软件和虚拟现实集于一体,对辅助教学具有重要意义。
3.三维GIS在地理教学中的应用
三维GIS是在二维空间的基础上,叠加水文、生态因素,并整合遥感影像等,最终形成三维可视化的模型。对空间对象的三维空间分析和操作是其特有的功能。例如,在讲地形图的判读时就可以通过三维GIS来完成各种地形的三维视图,并通过漫游功能让学生从不同的角度来观察地形特点。运用三维GIS来对客观世界进行表达,其结果将更加真实。
五、结论
传统的教学方式已经远远不能满足现代教学需求,现代教学需要更多新兴技术的加入。随着GIS技术的不断发展,越来越多的GIS技术将会应用于地理教学中,不断丰富教学内容,活跃课堂气氛、提高学生的学习兴趣,使教学方式在传统教学的基础上得到彻底的改观。但就目前实际的教学状况来看,笔者认为,由于硬件条件、教师素质等多方面的因素,GIS技术在地理教学中的普遍应用,还需要长期的努力。另外,为了使多媒体GIS技术、虚拟GIS技术、三维GIS技术和地理教学更好的结合,我们还需要对其进行更加深入的研究,以使其更有助于地理教学的开展。
参考文献:
[1]黄杏元,马劲松,汤勤.地理信息系统概论[M].高等教育出版社.
[2]孙利平,徐晓寰,王子君.以地理教学为例谈现代教育技术与课堂教学内容的整合[J].辽宁教育研究,2002.
[3]段玉山.信息技术辅助地理教学[M].高等教育出版社,2003.
地理信息科学导论范文3
关键词:地理信息系统;GIS;空间数据库;计算机应用;地理
中图分类号:TP391 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2009)08(c)-0103-01
地理信息系统是60年代开始迅速发展起来的地理学研究技术,是一门介于信息科学、计算机科学、现代地理学、测绘遥感学、空间科学和管理科学为一体的新兴学科。由于涉及面广,不同行业给出的GIS定义也不同,在地学领域一般认为,GIS的核心是计算机科学,基本技术是数据库地图的可视化及空间的分析。可以这样定义:它是在计算机软、硬件支持下,以一定的格式采集、存储、管理、分析、模拟、显示和应用部分地球表面与空间和地理分布有关数据的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术。从外部来看表现为计算机软、硬件系统,其内涵是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型,是一个逻辑缩小的高度信息化的地理系统。GIS作为一种专门用于管理地理分布数据的计算机系统,具有强大的模拟现实功能。强大之处在于将空间信息的处理与属性信息完美结合起来,可以快速地获取所需要的信息,能以图形或文字报告等形式表示处理的结果。地理空间数据是地理信息系统的血液。整个GIS都是围绕空间数据的采集、加工、存储、分析和表现展开的。从目前来说,数据采集特别是空间数据的采集是建立GIS的主要瓶颈。经验表明,数据库的建库费用,在系统总投资中占较大的比重,通常是GIS硬件的5倍至10倍。可见空间数据在地理信息系统中的地位。
一、空间数据库的特点:GIS空间数据库与普通的数据库在模型及功能上有很大的差别,总的来说,空间数据有以下特征。空间特征:每一个空间对象具有空间坐标。除了通用数据库管理系统或文件系统关键字索引和辅关键字索引以外,一般都需要建立空间索引。非结构化特征:空间数据不满足结构化的要求。将一条记录表达一个空间对象时,它的数据项有可能是变长的。例如,一条弧段的坐标,其长度将是不可预料的;此外,一个对象也可能包含另外的一个或多个对象。空间关系的特征:空间数据中记录的拓扑信息表达了多种的空间关系。该种拓扑数据结构一方面既方便了空间数据的查询和空间分析,另一方面也给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂性。海量数据特征:空间数据库是海量数据。由于空间数据量大,需要在二维空间上划分出块或者图幅,垂直方向上分层来组织。由于空间数据的如上几个特征,当前通用的关系数据库系统难以满足要求。而大部分GIS软件将采用混合管理的模式――即用文件系统来管理几何图形数据,用商用的关系数据库管理属性数据。但是存在的问题是,文件管理系统的功能较弱,特别在数据的安全性、以及一致性、完整性、并发控制、数据损坏后的恢复方面都缺乏基本的功能。所以GIS开发商一直在寻找商用数据库管理系统来同时管理图形和属性数据。
二、空间数据库分类:空间数据可分为矢量数据和栅格数据两大类。矢量数据用点、线、面等来描述现实世界,表达地表信息,通过坐标值来定义,是数学的表达方式。栅格数据用一定的空间分解力来解析地表的信息,通过灰度、色调来定义。以前矢量数据以其数据结构严密,拓扑关系完善、数学分析方便、图形输出精美、数据记录量小等诸多的优点而为广大GIS用户青睐,但随着计算机硬件的发展,制约栅格数据的硬件问题得到解决。国民经济的快速发展,对制图周期和更新周期提出了更高的要求,矢量数据复杂的内容、漫长的采集期,不便快速更新的缺点反而越来越突出。现在栅格数据和矢量数据相互相成,互相转化,使矢量图的内容相对数字地形而言,内容大为减少,缩短了矢量数据生产和更新的周期。
三、空间数据库的建立与应用:本文已经从概念上对空间数据库进行了分析。为了进一步对它的应用有深入的了解,本文以一个空间数据库的实例展开研究。GSI技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等各方面都是得到了广泛的应用的,本文以某区土地资源GIS的空间的应用为例。1.数据采集与处理。对某区96年l:1万分幅土地利用现状变更图(清绘薄膜)进行扫描并进行几何纠正;利用MPagiS平台对分幅扫描图进行点线数据分层采集。输出分幅线划图,供外业进行线状地物变更调查,将线状地物及其属性变更到2007年度。将变更的线状地物补充到采集的点线数据文件中。进行图幅误差校正、投影变换、建立地图库、图幅接边处理、拓扑处理生成图斑。然后输出彩色分幅图,供外业变更地类图斑,将地类图斑及其属性变更到2007年度。将变更的地类图斑及相关的点线地物补充到相应的点线区数据文件中,更新点线区数据文件。2.建立图幅的索引。这是指这个地区的标准分幅土地利用现状图的表,记录了每个图幅的图名、图号、经度、纬度等信息,也是标准图幅输出的依据。3.建立系统的数据字典。数据字典设计是数据库设计的重要内容,它描述了数据库中的属性字段的属性与组成,规范数据库的数据描述,减少数据冗余。其中包含有土地利用现状分类(地类)字典、行政代码字典、权属性质字典等,它们都是按现行的各种技术规程和国家标准进行设计的。4.数据的入库:数据入库即建立土地利用数据库工程的过程。引入数据字典、接图表和管理文件。把辖区各层数据文件加入项目,再把图面配置文件加入到项目。进行各项逻辑检查、数据综合处理以及输出数据预处理等数据处理工作。对系统编辑、实时变更处理、数据汇总统计、图件输出、报表输出、数据库格式与国家格式的转换等功能的运行。通过运行情况,可看出良好稳定,无差错、死机现象。
四、总结与展望:由于GIS应用于地学领域目前尚处于探索和发展阶段,加之在建立基于GIS的空间数据库并不是很多,在数据库的建立方面,还需进一步补充和完善,在确定多层区域的方法方面,有待更深入地探讨和研究。
作者单位:中国地质大学信息工程学院
参考文献:
[1]宋关福,钟耳顺,刘纪远等.多源空间数据库无缝集成研究[J].地理科学进展,2007,19(2)
地理信息科学导论范文4
关键词:区域分析与规划;教学内容;优化
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)47-0156-04
我校发展正在经历两次关键转型,第一次自2004年学校升格为本科院校开始直到现在仍未结束,即由专科向本科教育的转型;第二次则刚刚开始,即我国高等教育正在发生的革命性调整,其调整重点是将1999年大学扩招后“专升本”的600多所地方本科院校逐步转型做现代职业教育,重点培养技术技能型人才。这两次转型已经并正在影响各院系的专业设置、培养方案制定和课程教学内容的调整。在与学校发展定位同步前提下,资源与环境科学学院基于原有专业基础、地理学强应用性和教育部地理类专业调整三方面考虑,最终确定了重点发展地理科学、人文地理与城乡规划、自然地理与资源环境、地理信息科学4个本科专业的发展战略,其中前三者已经招生,地理信息科学计划2015年增设。相应的专业培养方案和开设课程的教学内容也正在调整之中,《区域分析与规划》则是其中之一。
一、开设《区域分析与规划》课程的必要性
《区域分析与规划》的区域分析是指剖析不同区域内部的结构,包括不同要素之间的关系及其在整体之中的作用,区域之间的联系,以及其间发展变化的制约关系;区域规划是指根据国家经济社会发展总的战略方向和目标,对一定地区范围内的社会经济发展和建设进行总体部署(包括区际和区内)[1]。简单讲,《区域分析与规划》是利用地理学相关理论,综合、系统地分析不同类型和尺度区域的社会经济发展条件,并在此基础上对区域社会经济发展进行科学规划的课程。一方面,其充分体现了地理学所具有的综合性和区域性特征,对提高学生的地理理论素养和综合分析能力很有意义;另一方面,其制定的区域规划是能够有效指导国家和地方社会经济发展实践的,充分体现了地理学的应用性,对提高学生的动手实践能力和职业技能作用很大。
开设《区域分析与规划》课程的必要性和重要性长久以来得到了地理学和城市规划学者们的一致认可。1977年恢复招生以来,中山大学和南京大学等院校经济地理专业、同济大学等建筑院校城市规划专业相继开设了《区域分析与规划》课程。教育部新颁布了《普通高等学校本科专业目录和专业介绍(2012)》[2],将地理科学类原有的地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统3个本科专业调整为了地理科学、人文地理与城乡规划、自然地理与资源环境、地理信息科学4个,相应的城市规划专业名称也改为了城乡规划。其为各个专业提供参考的三种核心课程示例方案中(见下页表1),地理科学专业的核心课程实例三、自然地理与资源环境专业的核心课程实例二、人文地理与城乡规划的全部三种方案,以及城乡规划专业的核心课程示例二和三中,都涉及到了《区域分析与规划》课程,虽名称略有不同,但实质都是一样的。
随着资源与环境科学学院2005年开始招收地理科学专业本科学生,《区域分析与规划》课程的开设也逐渐提上议事日程。特别是2008年资源环境与城乡规划管理专业本科开始招生,《区域分析与区域规划》作为专业方向课程被列入了培养方案,其包括理论38个学时,课内实践12个学时。紧接着,在2009级的地理科学专业培养方案中,《区域分析与规划》作为专业方向课程被安排了42个学时。2013年,人文地理与城乡规划、自然地理与资源环境两个专业开始招生,该课程也被列入了培养方案。至此,我院的3个本科专业都开设了《区域分析与规划》课程,但由于本科总体学时的减少,以及试图打通不同专业的相同课程,目前该课程统一开设32个学时,且都属于专业模块课程。
二、《区域分析与规划》课程教材的选用
随着各高校相继开设《区域分析与规划》课程,1989年和1991年西北大学陈宗兴教授等先后编写和翻译了《经济活动的空间分析》和《区域科学导论》,填补了国内区域分析研究与教学的空白。之后,中山大学魏清泉、同济大学彭震伟等也先后出版了区域分析与规划教材。1999年以后,国内陆续出版了多部关于区域分析与规划的教材,影响最大的是崔功豪、魏清泉、陈宗兴编著的《区域分析与区域规划》。其是1996年教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”研究内容之一,是面向21世纪课程教材和教育部理科地理学“九五”规划教材,由南京大学、中山大学和西北大学合作编写,并由高等教育出版社出版。此外,北京师范大学的吴殿廷等也相继出版了面向本科生的《区域分析与规划教程》,以及面向研究生的《区域分析与规划高级教程》。
近年来国内采用的教材主要是崔功豪等的《区域分析与区域规划(第2版)》、吴殿廷等的《区域分析与规划教程》、同济大学彭震伟的《区域研究与区域规划》,最近又增加了杨培峰等的《区域研究与区域规划》(见表2)。其中,前两者由地理学家编写且首要专业对象面向的是地理科学类专业学生,后两者主要由城乡规划学者编写且首要对象面向的是城乡规划专业学生,同时各高校也可根据自身的专业基础和培养方向选择最适合自己的教材。但在地理类专业中,大家普遍选择的还是前两者,特别是以《区域分析与区域规划(第2版)》为主导。我院也一直选用《区域分析与区域规划(第2版)》作为教材。
三、优化后的《区域分析与规划》课程教学内容体系
由于《区域分析与区域规划(第2版)》内容更为系统和全面,因此我们主要是在其基础上讨论我们的教学内容优化问题。教学内容的优化将本着以下原则:①在32学时前提下优化原则,即要求对原来的教学内容进行大幅精简;②与其他相关课程教学内容不重复原则;③针对不同专业培养要求错位教学原则;④与学生素质和能力相匹配原则,很多教学内容只讲结果,不讲数学公式和推导过程;⑤过于细化或者说与地理相距较远的规划不讲原则;⑥充分借鉴其他教材精华原则。
具体优化措施如下(见表3):①“第十二章 区域产业规划布局”和“第十三章 区域基础设施规划”属于第五条原则涉及内容,其规划很多是由专门的经济、电力、交通等方面专家来参与完成,因此仅提供案例供学生课下参考与学习,不作为课堂讲授内容。②《人文地理学》和《经济地理学》课程涉及了很多经济理论,因此与之重复的内容“第七章 区域产业结构与主导产业分析”和“第十章 区域经济空间结构理论”不讲。③《城市地理学》、城市规划类课程涉及城镇体系规划内容,因此“第十四章 区域城镇体系规划”不讲。④地理科学专业一方面课程中有《旅游地理学》、《环境规划与管理》、《区域土地规划》,因此与旅游规划、环境规划和土地规划方面的内容不需要讲;另一方面其主要是培养中学地理教师,不强调对规划的实际操作能力,只需要了解规划并具备解读能力即可。⑤人文地理与城乡规划专业一方面课程中有《旅游规划与设计》和《土地利用规划》课程,相关内容不用讲;另一方面其主要培养规划设计类应用人才,因此至少应该安排1次模拟区域规划训练。⑥自然地理与资源环境专业一方面课程中设有《生态环境规划》,“第十五章 区域生态环境规划”不需要讲;另一方面其更强调对生态环境评价与规划人才的培养,对其他类型的规划强调认知而非实际操作。⑦对各章中内容进行提炼、精简、补充和完善,特别是先修课程中已涉及内容少讲甚至是不讲,同时注意将最新的发展动态、研究成果和规划文本引入课堂。
经过上面的优化措施以后,《区域分析与区域规划(第2版)》教材仅剩下了8章内容,即第一章 绪论、第二章 区域发展的资源环境基础分析、第三章 区域发展的经济社会背景分析、第四章 区域发展的技术支持分析、第五章 区域发展的整体评价、第六章 区域优势与区域分工、第八章 区域规划及其发展、第九章 区域发展战略。在这8章内容中,实际缺少了区域规划案例部分,即没有专门的章节给学生展示具体的规划样貌,需要补充完整。优化以后的《区域分析与规划》课程由9章内容构成,各章的名称、学时和教学内容都进行了相应调整(见表4)。最终形成的教学体系由三部分构成,即区域分析部分,包括第一~四章,共14个学时;区域评价、分工和战略部分,包括第五、六和七章,共10个学时;区域规划部分,包括第九和第十章,共8个学时。
四、《区域分析与规划》课程教学内容优化的保障措施
1.《区域分析与规划》主讲教师加强交流。我院的《区域分析与规划》课程由孙中伟和王佳两位教师主讲,其中前者负责地理科学专业,后者负责资源环境与城乡规划管理专业。由于该课程都安排在了三年级下半学期即第六学期开设,而我院的人文地理与城乡规划、自然地理与资源环境两个专业2013年才开始招生,因此目前还只在地理科学、资源环境与城乡规划管理专业开设。两位主讲教师应该继续加强交流和研讨,以便进一步对该课程教学内容进行优化,并有效保证教学效果。
2.与其他相关课程主讲教师加强交流。《区域分析与区域规划(第2版)》教材编写的一个重要特征是内容非常系统与完整,这既是其优点,也是教学中要特别注意之处。由于各院校即使是同一专业先期开设课程门类及课程教学内容的不同,导致学生在学习该课程之前所具有的地理理论基础和整体地理素养存在很大差异,而该教材的许多内容是和其他如人文地理学、经济地理学、城市地理学、城市规划、生态环境规划、土地利用规划、旅游规划等课程重复的,因此就需要和相关课程主讲教师加强交流,尽可能地将教学内容错开,同时又需要形成良好的互补关系。
3.认真听取学习过该课程学生的意见。由于不同专业、不同年级学生的专业基础和素质存在较大差异,同时教学又是以提高学生的地理素养、专业技能和就业能力为目的的,因此在课程的教学过程中和结束后,应认真听取学生对教学内容、教学进度、讲授方法、考试形式等的意见,并在科学分析基础上吸收其合理成分并加以改正。
4.适当调整该课程原有的教学方法。《区域分析与规划》课程原有的教学方法以教师讲授为主,其优点是可以充分发挥教师在该领域的知识储备优势,将尽可能多的知识和经验传授给学生,也有效保证了教学内容的系统性和完整性;其缺点是学生的能动性较差,教学效果打了一定折扣。今后将在教学方法中适当增加学生讨论和实践环节,特别是对于人文地理与城乡规划专业学生。同时,考虑到学时减少的情况,相关环节需要增加学生课外准备与工作的时间,课堂之上以学生汇报和讲评为主。
5.有效保证教学内容调整的动态性。《区域分析与规划》课程的教学内容将会一直保持其动态性。因为其会受到不同专业培养方案的调整特别是课程设置和学时变化,教材的改动,最新研究和规划成果出现,教学效果以及教师认知等诸多因素的影响,所以需要在提高教学效果特别是学生区域分析与规划素养的目标下每年进行一定程度的优化。
参考文献:
[1]地理学名词审定委员会.地理学名词[M].第二版.北京:科学出版社,2007:5,124.
[2]中华人民共和国教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍(2012)[S].北京:高等教育出版社,2012.
[3]崔功豪,魏清泉,刘科伟.区域分析与区域规划[M].第2版.北京:高等教育出版社,2005.
[4]吴殿廷,乔家君,曹康,等.区域分析与规划教程[M].北京:北京师范大学出版社,2008.
地理信息科学导论范文5
关键词:遥感 实验室建设 本科 思考 实践
中图分类号:G6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)09(c)-0133-04
Reflection and Practice on Constructing the Laboratory for Undergraduate Education of Remote Sensing
ZHOU Ji LI Shihua ZHANG Xu
(School of Resources and Environment, Center for Information Geoscience, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu Sichuan,611731, China)
Abstract: Laboratory is an extremely important platform for undergraduate education of remote sensing. Because of the characteristics of remote sensing, both theories teaching and applications are required by a laboratory for undergraduate education of remote sensing. By selecting the laboratory for environmental remote sensing as a case, this paper describes the principles for constructing this laboratory and the detailed designed experiments. Furthermore, results for this laboratory are presented from four aspects, including the teaching of undergraduate courses, innovative training for undergraduate students, works on the bachelor theses, and the newly designed experiments by teachers. With the shared reflections and practices on this laboratory, lessons can be learned by other universities.
Key words: Remote sensing; Laboratory construction; Undergraduate education; Teflection; Practice
b感技术是空间信息技术的重要组成部分之一,目前各国都把发展遥感技术作为抢占未来科技制高点的国家战略。随着卫星及其应用产业纳入国家战略性新兴产业体系,以及高分辨率对地观测系统等国家重大专项的持续推进和新的应用领域不断兴起,遥感信息产业未来将保持高速增长[1]。目前,遥感技术已被广泛应用于防灾减灾、资源探测、环境、国土、农林业和水利等众多行业,并在相关领域取得了重要成果。
遥感实验是获取实测数据、强化方法应用、实践遥感理论、发展遥感技术的重要基础手段,对于大学本科期间相关遥感课程的学习具有举足轻重的作用。遥感本科实验室主要面向地理信息科学、遥感科学与技术、空间信息与数字技术及相关本科专业的遥感基础理论实践和遥感应用分析等的专业人才培养。该类实验室强调理论与实际应用相结合,通过开展遥感图像判读、数据采集、分析和应用等,增强学生对遥感知识的专业理论实践理解和应用分析能力,为测绘、国土、资源、环境、农林业、水利、减灾及气象气候等行业提供高技术专业人才[2-5]。该文以电子科技大学面向空间信息与数字技术、环境工程等专业本科教学建设的环境遥感本科实验室为例,介绍对该实验室建设的思考和实践成效,以期为国内相关高校的遥感本科实验室建设提供参考。
1 建设背景
电子科技大学资源与环境学院于2012年1月成立。学院成立初期有空间信息与数字技术、环境工程(按环境信息技术方向培养)两个本科专业,2015年新增地球信息科学与技术专业。为满足空间信息与数字技术等专业的教学,在学校的大力支持下,学院于2013年启动“环境遥感实验室”“地理空间信息工程实验室”和“环境工程实验室”的规划与建设工作。其中,环境遥感实验室主要依托于学院在遥感方向的专业人才队伍。
2 建设思路与规划
2.1 建设目标与总体思路
环境遥感实验室定位为学院遥感本科教学的理论与应用中心和实现培养空间信息与数字技术、环境工程实用型专业人才战略目标的重要支撑。实验室建设目标为较为先进的环境遥感教学实验平台、配置较为齐全的实验仪器,满足空间信息与数字技术、环境工程等专业的教学实验,直接支撑本科课程《空间信息导论》《遥感原理》《资源环境遥感》《数字图像处理》和《遥感综合实验》等的开展,使得学生在环境遥感实验室开设的实验项目中得到充分的实践锻炼。同时,实验室还将服务于本科毕业设计和创新训练项目,增强学生理论联系实际和实践动手能力。除该学院的相关专业外,实验室还将为本校电子工程、通信和航空航天等空间信息应用专业提供环境遥感实验平台。
根据学校本科实验室建设的总体规划,环境遥感实验室主要分2013年3―12月、2013年9―12月两期建设。综合考虑遥感类课程教学的需要、学校的电子通信学科背景和特色以及学校的经费投入,实验室第一期建设的指导方针为“涵盖基础理论、涉及重点领域、满足信息处理”,第二期建设的指导方针为“补充基础理论、增加重点领域、支撑信息处理”。其中,本科阶段遥感类课程涉及的主要基础理论知识点是地物反射、发射辐射理论,应用领域知识点则包括遥感在植被、土壤、大气、水环境等的应用,遥感信息处理知识点包括影像显示、预处理、增强和分类等。图1为环境遥感实验室的总体建设思路。
2.2 实验设计
环境遥感实验室建设之前,空间信息与数字技术、环境工程的本科教学中,与遥感紧密相关的课程实验仅有“土地利用遥感调查”。该实验依托于《遥感原理》,共10学时。为加强对学生实践能力的培养,在本实验室第一期建设中,共设计了6个实验,分别如下。
实验1:遥感图像处理与专题信息提取。主要内容:遥感图像处理软件的使用方法、遥感图像判读与土地利用现状调查方法等。共28学时。依托于《数字图像处理》和《空间信息导论》。
实验2:地物反射光谱采集与处理。主要内容:典型地物的光谱测量方法及其反射光谱特征分析。共8学时。依托于《遥感综合实验》。
实验3:地物辐射参数采集与处理。主要内容:典型地物红外辐射特征测量方法、相关热辐射仪器的定标方法等。共8学时。依托于《遥感综合实验》。
实验4:植被参数遥感采集与处理。主要内容:植被参数野外测量、植被参数的遥感建模及分析方法等。共8学时。依托于《遥感原理》和《资源环境遥感》。
实验5:土壤环境参数采集与处理。主要内容:土壤环境参数的采集与分析方法、土壤含水量的测定方法、土壤各层真实温度的采集方法等。共6学时。依托于《遥感综合实验》。
实验6:大气环境参数采集与处理。主要内容:近地面大气环境参数、气象因子观测方法。共6学时。依托于《遥感综合实验》。
第二期建设中,共设计了两个实验,分别如下。
实验1:水环境参数采集与处理。主要内容:水质采集测量方法、水质参数遥感建模及分析方法等。共16学时。依托于《遥感综合实验》和环境工程专业相关课程。
实验2:地球物理参数采集与处理。主要内容:地表主要地球物理参数的采集与分析方法,包括反照率等。共12学时。依托于《遥感综合实验》。
2.3 仪器设备购置
根据环境遥感实验室建设中设计的8个教学实验,规划购置的主要实验仪器设备(含专业软件)包括ENVI/IDL软件(含扩展模块)1套、地物光谱仪2套、植物冠层分析仪1套、叶绿素仪3套、激光测距测高仪3套、电子天平3套、在线固定式测温仪3套、黑体辐射源1台、手持式测温仪4套、烘箱1台、土壤水分监测仪3套、气象辐射站1套、多参数水质监测仪1套、土壤温湿度自动监测系统2套、植物冠层分析仪1套、台式计算机10台等。学校共投入经费约128万元。
3 实践成效
3.1 本科教学
环境遥感实验室遵循“边建设、边使用;边实践、边总结”的思路,于2013年秋季学期即投入本科教学。至2013年12月,环境遥感实验室第一期、第二期建设基本完成,并顺利通过学校组织的验收。利用已购置仪器,2013―2014学年秋季学期和2014―2015学年秋季学期,依托《遥感综合实验》课程,开设了32个学时的实验课程,参与学生分别为28人、21人,实验内容涵盖了上述大部分实验项目。2013―2014学年夏季学期依托《数字图像处理》课程,开设了相关实验,参与学生数为50人。2014―2015学年秋季学期依托《资源环境遥感》课程,开设了10个学时的实验课程,参与学生为24人。图2为《遥感综合实验》课程学生室外实验照片。
3.2 本科创新训练与毕业设计
除支撑课堂教学外,本科实验室的其他重要职责还包括支撑本科创新训练、毕业设计等。截至2016年,该实验室已支撑了多名学生的本科毕业设计,如“基于ASTER数据的成都平原土壤水分反演”“基于MODIS EVI-Ts特征空间的土壤水分反演”“基于MODIS数据的中国西南地区干旱时空特征分析”“建筑表面温度的日变化特征及其影响因子分析”“校园水环境水质测量及其光谱特征分析”“土壤湿度对土壤剖面温度与表面温度的影响分析”等。还支持了本科生的本科创新训练项目“基于MODIS数据的中国西南干旱时空特征分析”“我国多云雾地区地表温度时间序列构建与应用”“针对AMSR-E地表温度的验证与评价研究”“基于三维激光点云数据的园林植被立体实测建模”“校园水体颗粒污染监测研究”等的开展。通过参与上述工作,学生得到了充分锻炼,一方面增强了对遥感的兴趣;另一方面促进了对课堂教学内容的理解。
3.3 教师新实验项目开发
在学校“新实验建设专项”的支持下,空间信息与数字技术专业教师也依托于本实验室,不断设计与开发新实验项目,如“植被叶面积指数测量及遥感反演”“基于Matlab的RS图像处理方法设计”“地物反射、辐射测量与遥感波段匹配实验”“基于三维激光扫描的空间地物建模”“典型地物热红外图像采集与处理实验”“典型地物方向反射/发射特征观测与分析实验”等。所开发的新实验项目,也陆续应用到本科课程教学中,并实现对实验室原有实验项目的更新升级。
3.4 实验室管理规章制度建设
为保证实验室的有序运行,该实验室由专人管理,并相继形成了《环境遥感实验室设备目录》《环境遥感实验室管理制度》《环境遥感实验室仪器管理制度》《环境遥感实验室仪器借用登记表》等规章制度和文档材料,做到仪器设备的有序、规范化管理。从3年的运行效果来看,实验室仪器使用率合理,实验室仪器设备目录、仪器介绍、仪器设备管理制度和仪器借用都有严格规范管理和相应记录文档,未出现仪器设备事故。
4 结语
环境遥感实验室自2013年开始建设,同年底初步建成,至今已运行三年,较好地支撑了《空间信息导论》《遥感原理》《资源环境遥感》《数字图像处理》和《遥感综合实验》等课程的教学以及本科生的本科毕业设计、创新训练等,达到了预期的目标。此外,部分设备还支撑了研究生的教学和教师的科研工作。环境遥感实验室作为学院遥感本科教学的理论与应用中心,成为我校培养空间信息与数字技术、环境工程等专业人才战略目标的重要支撑。下一阶段将根据电子科技大学的学科背景,开展实验室在“遥感+信息”融合方面的探索,并支撑《遥感原理》等融合课程的建设。
参考文献
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地理信息科学导论范文6
关键词:地方高校;遥感概论;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)10-0022-03
遥感作为重要的对地观测技术,为国家空间基础设施建设中地理空间数据的获取,提供了重要的技术方法和手段[1]。目前,遥感与全球定位导航系统、地理信息系统构成的“3S”技术,为地理学的研究提供了现代化的研究方法和技术手段,在国民经济和社会发展中得到广泛的应用[2]。遥感具有专业性、技术性较强的特点,在高校应用型人才培养中,提高学生遥感实践及应用能力,培养学生结合专业知识解决生产实践过程中遇到的各种实际问题[3]。同时,经济社会的发展对遥感高技能人才的需求越来越大,对“遥感概论”课程实用性的教学目标的要求也越来越强[4]。
贵州工程应用技术学院地理科学专业2013版培养方案指出,地理科学专业毕业生应具备掌握遥感、地理信息系统、地图、野外观测、实验室分析模拟等现代地理研究方法和技能,同时将“遥感概论”课程作为地理科学专业一门重要的专业基础课。地理科学专业学生学习遥感的目的在于掌握遥感基本原理、掌握遥感图像处理及应用的基本理论和方法,能够运用专业遥感图像处理软件(如ENVI、ERDAS等)进行遥感图像处理和专题遥感应用研究,通过遥感理论学习和实践能力的培养,使学生能够借助遥感技术和方法,解决实际问题[5]。经过几年的教学实践,笔者以贵州工程应用技术学院为例,对西部欠发达地区地方高校地理科学专业中遥感课程的教学现状进行分析,通过对遥感课程的教学内容、教学方法和教学评价手段进行改革,为地方高校地理科学专业学生实践能力的提高及应用型人才的培养提供参考与思路。
一、“遥感概论”课程教学现状
经过几年的“遥感概论”课程教学实践,笔者发现贵州工程应用技术学院地理科学专业“遥感概论”课程教学过程中存在一些问题,主要体现在。
(一)理论课教材陈旧
目前国内遥感类教材大多较为陈旧、更新较慢,滞后于遥感技术的快速发展,无法与日益更新的遥感技术发展相一致,与社会对于毕业生的要求相距甚远[6]。贵州工程应用技术学院地理科学专业学生使用的教材是高等教育出版社“遥感导论”(梅安新等),该教材于2001年出版,之后再无进行修订再版。然而,近年来无论是从多光谱到高光谱,还是从高空间分辨率到高时间分辨率,国内外遥感技术都有了较大的发展。我国遥感技术及应用近年来蓬勃发展,其中以 “十二五”期间实现“百箭百星”计划,年均发射卫星20次左右,以及到2020年左右建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。遥感技术发展的日新月异,而该教材的内容很大部分已不能适用于当前遥感技术的发展,如国外的SPOT 5、QuickBird、Worldview等高空间分辨率卫星,国产资源系列、环境系列、高分系列遥感卫星等均未涉及。2013―2014学年第一学期由于教务处无法订到该教材,通过征求各方意见,选用武汉大学出版社孙家m主编的国家精品课程教材《遥感原理与应用》,该教材于2013年6月出版第3版,相比其他教材,其内容上有所更新,加入了遥感新技术等方面的内容,但是教材过于注重遥感理论知识,对于西部欠发达地区高校的地理科学专业学生来说,理论内容过深,部分内容甚至晦涩难懂,这使学生学习积极性受挫,无法适用于我校应用型人才培养的目标。
(二)实验教学课时少,缺乏合适的实验素材
现代遥感技术的研究及应用对学生的动手能力及应用实践能力的要求较高,实验教学是理论教学的延伸和重要补充,是培养学生动手能力,提高学生学习兴趣的重要途径,是学生实践能力和应用能力培养的重要环节,同时也是决定遥感课程教学质量和应用型人才培养的关键步骤[7]。贵州工程应用技术学院遥感实验教材选用的是高等教育出版社于2001年7月出版的刘慧平等编著的《遥感实习教程》,该实验教材同样存在着知识滞后于遥感技术及遥感数据处理的方法问题。为弥补实验课教材的不合理,笔者在实验教学过程中,结合科学出版社邓书斌的《ENVI遥感图像处理方法》辅以教学,而由于高空间分辨率遥感数据,如SPOT、QuickBird等无法免费获取,无法实现教学过程的数据本地化,学生实验过程中往往出现对所实验地区不熟悉,缺乏研究兴趣,对于学生情感目标的培养有所欠缺。
贵州工程应用技术学院地理科学专业2009、2011版培养方案中并未单独开设遥感实验课程,2013版培养方案对课程做了一定的调整,加设了遥感概论实验课,将原来54课时的理论课改为38课时的理论课时、16课时的实验课课时。针对课时量的调整,“遥感概论”课程教学内容及方法,也亟须进行相应的调整,以适应教学及学生实践能力的培养。
(三)学生英语水平差,学习主动性不高
由于目前遥感数据及专业软件大多是国外产品,涉及较多计算机及遥感专业英语词汇,贵州工程应用技术学院作为西部欠发达地区的地方高校,学生由于底子薄,英语水平差等,初次接触英文软件及遥感数据,部分学生内心有对学习英文软件的抵触情绪。而一些学生在学习过程中由于遥感理论知识准备不足,英文词汇量不够,在实验过程中,只记实验操作步骤,按部就班完成实验,不能够完全理解实验过程与实验目的。
通过几年的教学实践经验,我们发现学生学习的积极性、主动性会影响到他们理论知识的学习。通过了解发现,对于“遥感概论”理论课程,大部分学生上课时虽然可以做到认真听课,但做笔记的同学并不多,课后不能及时复习;而针对实验课的练习,也只是课上跟着教师一起做,学生本人并不深入思考,课后不再进行练习,导致掌握不牢固。无法达到学以致用,满足应用型人才培养的需要。
(四)考核机制不科学,与实践相脱节
“遥感概论”课程考核在2009、2011版教学大纲中,考核方式主要是闭卷考试,学生成绩最终由平时成绩(平时作业、提问、考勤等)×10%+期中测试×20%+期末闭卷考试×70%组成。由于考试形式的限制,闭卷考试主要考查学生的理论知识掌握情况,无法真正体现学生实践及应用能力,部分学生只是临近期末考试前突击背诵,应付考试,导致考完即忘,无法深入理解及应用的情况。
二、“遥感概论”课程教学改革的途径
(一)优化教学内容
伴随着计算机科学与技术、物理科学、电子信息科学与技术等相关学科的发展,遥感技术在高光谱、高空间分辨率,以及高时效性等各个方面得以长足发展。由于遥感知识和技术具有与时俱进的特点,在进行“遥感概论”课程教学改革的过程中,既要注重传统遥感知识的讲授,在使学生了解遥感基本理论与原理的基础上,又要注意紧跟时代步伐,更新教材中没有涉及新知识、新内容,弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷[8]。
通过网络、新闻、文献资料等各种途径,及时搜集遥感领域新知识、新进展,以及遥感研究的热点问题等,在课堂讲授过程中,及时融入相关知识发展的新知识、新技术等,拓展学生视野[9]。特别是注重在讲授基础知识的同时,及时融入我国遥感技术的发展情况,在学生获取理论知识的同时,融入爱国主义教育,提高学生学习的积极性、主动性。针对贵州工程应用技术学院学生底子薄、英文水平差等特点,在教师课堂讲授过程中,通过适度加入遥感专业英文词汇的方式,实现提高学生专业英文水平的目的。针对贵州工程应用技术学院学生专业背景,在遥感实践课程设计时,注意本课程与相关课程的联系,设计如基于遥感的土地利用变化监测、基于遥感的地质灾害信息识别与提取、基于遥感的土壤制图分析等专题遥感应用内容,使学生学以致用,了解整个专业各课程间的彼此联系,充分调动学生对专业的再认识,同时加强相关专业课程知识的学习和衔接[10]。
(二)创新教学方法
在遥感课程教学方法改革过程中,充分借助现代多媒体教学方式和手段,提高多媒体教学的教学效果。随着多媒体技术的发展,多媒体教学目前已被广泛应用于日常教学过程,通过多媒体技术的声、光、影、字等相结合,学生能够多方位获取知识。对比分析传统教学与多媒体教学方式的优缺点,在教学改革过程中本课程教师的课堂讲授方式较为灵活化,主要体现在关键知识或知识体系的框架上,通过板书形式在黑板展示,学生能够掌握学习重点,不至于因过多关注教师演示文稿文件,或演示动画或影片,而忽视教学重点、难点问题。同时借助多媒体技术易于内容表现,易于实践操作演示等方面的优点,制作图文并茂的演示文稿课件,对于需要现场演示的实验或展示的数据,进行多媒体展示。还可通过多媒体技术,及时将遥感技术发展相关新闻报道及相关应用展示给学生,使学生真正感受到立体化教学的视听感受。在学习知识的同时,加强学生的情感教育,提升学生的爱国主义热情[11]。
积极引导学生自主学习、互助学习、团队协作学习,提高学生学习积极性和主动性。传统教学主要是教师讲,学生听,缺少必要的互动环节。学生如果听不懂将会挫败自身学习的兴趣,进一步影响学生学习的积极性和主动性。遥感课程教学改革中教师课堂讲授方式的多样性,改变了总是教师一个人讲的局面,适度组织学生组成小组,每个小组成员轮番进行相关知识的讲解,互相查找不足,促进学生自主学习,提高学生积极性、主动性,使每个学生都可以参与进来[12]。
“3S科技兴趣学习小组”作为学生自主学习的学生组织,于2013年11月成立,其成员涵盖了地理科学专业各年级学生,甚至包括部分已经考入研究生在读的和已经参加工作的学生。通过高年级学生带动低年级学生,在读研究生分享学习经验,在职学生讲解实际工作中所需专业知识,专业教师引导,定期或不定期开展相关科技学术活动,以“全国GIS技能大赛”为载体,各类科技活动为主线,积极引导学生通过课外科技活动及科研项目的申报,提升自身能力,开阔自身视野,同时达到影响其他学生,提高整体学生学习兴趣的目的,进而提高学生学习的积极性和主动性。
(三)改革课程考核机制
贵州工程应用技术学院2013版地理科学教学大纲明确提出,针对专业课程考核方式的改革要求,总评成绩由平时成绩和期末成绩各占50%组成,足以体现学校给予教师对学生更加灵活性的考核方式。本次教学改革将平时成绩分为课堂笔记、课后读书笔记、参与相关科技活动项目、作业、考勤、期中测试等,期末考核试卷出题过程中,注重基础理论知识考核的同时,更加注重考核学生掌握知识的整体性,以及灵活运用知识的能力。
以“全国GIS技能大赛”为主题,积极引导学生通过参加大赛,提升自身实践能力,以及实际动手解决具体问题的能力。同时,围绕“全国GIS技能大赛”,积极引导学生申报学校实验室开放基金项目,全国大学生挑战杯课外科技活动项目,以及贵州省大学生创新创业计划项目等课外科技活动项目,以提高学生学习的主动性和自主性。通过具体项目的申报和实施,学生感到学有所用,学以致用,进一步促进自身自主学习的氛围。
三、“遥感概论”课程教学改革效果
通过遥感课程教学改革的实施,取得了一定的教学效果,学生学习兴趣、积极性和主动性大有提高。自2012年组织学生参加“全国高校GIS技能大赛”遥感组比赛,获得三等奖一次、优胜奖两次,共有20人获得“MapGIS工程师证书”;为培养学生应用能力和科研意识,积极组织学生申报各类各级课外科技活动,自2012年至今,遥感方向共获得立项项目有国家级“大学生创新创业训练计划项目”1项,省级“国家级大学生创新创业训练计划项目” 5项,校级“实验室开放基金项目”3项。
围绕学生实践能力提高,提高学生遥感专业技术应用,结合教学内容、方法和考核方式的教学改革,既提高了学生学习兴趣、自主学习积极性和主动性,提高了动手解决实际问题的能力,又获得了良好的教学效果,同时增加了学生的专业认知度和认同感,对整个专业的学习形成良好互动效果。遥感课程教学改革研究,为西部欠发达地区同类高校地理科学专业学生遥感能力的培养,以及地理科学专业应用型、技能型人才的培养提供了参考和思路。
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