序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇地理信息科學的研究方法范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

1　地理科學在科學體系中的地位

錢學森在20世紀80-90年代逐步完成了總結(jié)全人類研究的科學體系。概括起來分11個門類、5大巨系統(tǒng)、4項建設(shè)（圖1、圖2、圖3、表1），下面分別表述原著與解解的內(nèi)容。

附圖

圖1　錢學森論人類的知識體系

Fig.1 The statement of human knowledge system by Qian Xuesen

錢學森將當今人類對科學知識的體系，分為數(shù)學科學、自然科學、地理科學、社會科學、建筑科學、軍事科學、人體科學、思維科學、行為科學、系統(tǒng)科學與美學11個體系。對上述人類知識體系解讀，可以將自然科學、社會科學和地理科學作為客體世界的主要研究對象；而人體科學、思維科學和行為科學作為人類主體的主要研究對象；建筑科學界于客體與主體科學之間；軍事科學實際上是指謀略科學（包括經(jīng)濟、政治、軍事等），是在掌握所有科學基礎(chǔ)上的智慧較量；美學是縱貫于各個學科的；數(shù)學科學與系統(tǒng)科學是橫貫于各個學科的。因此有以下的科學分類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（圖2）。

附圖

圖2　科學分類的網(wǎng)絡(luò)體系

Fig.2 The network system of science classification

在五個開放的、復雜巨系統(tǒng)中（圖3），地理系統(tǒng)與星系系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、人腦系統(tǒng)并列，其中的物理、地理、事理、人理、腦理中的“理”都是指研究的“規(guī)律”。

錢學森提出的社會主義總體設(shè)計部（表1）中，除了政治文明建設(shè)、物質(zhì)文明建設(shè)、精神文明建設(shè)外，特別提出地理建設(shè)，筆者將其修改為地理系統(tǒng)工程，并增加了人口、科教、城鎮(zhèn)、資源、災(zāi)害、產(chǎn)業(yè)。

表1　社會主義建設(shè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（略有修改）

Tablel The system structure of socialism construction

附圖

2　地理信息科學

20世紀70年代以來，隨著航天技術(shù)的迅猛發(fā)展，來自外層空間的遙感、遙測、定位、通訊信息海量地增加；隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，處理與解決這些海量數(shù)據(jù)的能力大幅度地提高。地理信息系統(tǒng)、地理專家系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)應(yīng)運而生，使得地理信息科學首先獲得發(fā)展的機會。正是地理信息科學這門用高新技術(shù)武裝起來的技術(shù)科學的發(fā)展，帶動了整個地理科學的建立與發(fā)展。

附圖

圖3　五個開放的復雜巨系統(tǒng)

Fig.3 Five open complex giant system

地理信息科學的主要內(nèi)容就是天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括航天信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（外層空間衛(wèi)星之間的信息網(wǎng)絡(luò)）、地面的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、天地之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分，是有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)連通的一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。1998年筆者發(fā)表了“航天信息與地理信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其應(yīng)用”的論文[5]，2002年又發(fā)表了“論地理信息科學的發(fā)展”[6]一文。兩篇論文基本上代表了地理信息科學的創(chuàng)始與發(fā)展，當前各行各業(yè)都在進行數(shù)字化或信息化的建設(shè)，實際上都是天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)中的部分子網(wǎng)絡(luò)或子系統(tǒng)。地理信息科學中最重要的原創(chuàng)性的成果是遙感信息模型與地理信息編碼模型。

隨著遙感信息的大量獲取，數(shù)學家以模式識別為工具對遙感信息進行圖像處理與分類，使用的數(shù)學工具主要是數(shù)理統(tǒng)計的方法，把遙感信息看成是沒有成因關(guān)系的隨機變量；物理學家則把獲取遙感的物理過程視為遙感信息的成因，因此采用反演的方法，使用輻射傳輸方程為主的數(shù)學工具，事實上不承認地理現(xiàn)象的不確定性；大多數(shù)地理學家將遙感信息當成系列成圖的基礎(chǔ)信息，快速、準確地制作系列地圖。地圖是符號系統(tǒng)，其信息量遠不可與遙感信息量比較，地圖學家把遙感信息轉(zhuǎn)化成符號系統(tǒng)的系列圖譜。遙感信息模型則是將地理復雜現(xiàn)象中的非遙感信息轉(zhuǎn)變?yōu)闅w一化的影像信息，與遙感信息一起用方程、統(tǒng)計與相似準則結(jié)合，也即演繹邏輯、歸納邏輯與類比邏輯結(jié)合；確定性與不確定性（包括隨機的不確定性、模糊的不確定性、灰色的不確定性、分形的不確定性）辯證統(tǒng)一；圖像與方程（一個像元或一個圖斑、一個方程）耦合；抽象思維與形象思維互動而建立起來的一種地理復雜信息模型[7-9]。這種信息模型只有在遙感技術(shù)的推動下才有可能產(chǎn)生。這種信息模型是遙感信息與地理信息連接的紐帶。

地理信息系統(tǒng)本來就是為了制作地圖而創(chuàng)建的，因此地圖學家將從遙感中提取的系列地圖存入地理信息系統(tǒng)，是順理成章的。但是這種地理信息系統(tǒng)無論空間分析功能多么強大，也不可能進行模型計算，外掛、內(nèi)嵌種種方式都不可能解決直接進行模型計算問題。系列地圖存入計算機的圖形庫時，信息又是冗余的，因此帶來一系列與計算機技術(shù)發(fā)展格格不入的疑難，最為典型的是數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)挖掘說明存在數(shù)據(jù)庫中的信息有冗余。遙感信息模型的運算要求地理信息系統(tǒng)可以直接進行模型計算，由此地理信息編碼模型應(yīng)運而生[10，11]。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)以圖形的疊合(Overlay)為主；而能夠進行遙感信息模型運算的地理信息系統(tǒng)則以像元或圖斑中的多位編碼的抽取(Extract)為主。這又是完全相反的途徑。地理信息編碼模型還是地理定量信息與定性信息轉(zhuǎn)化的紐帶，也是地理信息系統(tǒng)中屬性庫與地理專家系統(tǒng)中知識庫聯(lián)系的橋梁。

總之，天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是開放的復雜巨系統(tǒng)，研究這個巨系統(tǒng)的地理信息科學的內(nèi)容遠遠超過了3S(Remote Sensing，Global Positioning System，Geographical Information System)的范圍，而是以天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為核心的天—地—人—機系統(tǒng)。地理信息科學雖然是從屬于地理科學的技術(shù)科學，但是地理信息科學的誕生與發(fā)展是引領(lǐng)地理科學成長的核心力量，因此本刊更名時，將地理信息科學與地理科學相提并論，突出了地理信息科學的重要性。

3　地理系統(tǒng)工程

地理系統(tǒng)工程當前尚未被廣泛認識，已經(jīng)認識到的也僅僅是系統(tǒng)工程在地理學中的應(yīng)用。當?shù)乩硇畔⒖茖W中的模型在實踐中應(yīng)用時，必然會涉及地理系統(tǒng)工程的可操作性。地理遙感復雜信息模型的建立，可以進行定量預報和回溯，因此為地理系統(tǒng)工程打下了工程的基礎(chǔ)。國民經(jīng)濟的主戰(zhàn)場主要包括人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等8個方面，這8個方面是互動的。中國的人口問題、西部開發(fā)問題、21世紀水資源問題、能源問題、洪旱災(zāi)害問題、環(huán)境問題、生態(tài)農(nóng)業(yè)問題、城鎮(zhèn)體系問題、基建布局問題、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整問題以及相互之間的協(xié)調(diào)發(fā)展問題，無不屬于地理系統(tǒng)工程。

地理現(xiàn)象是復雜現(xiàn)象，地理系統(tǒng)是開放的復雜巨系統(tǒng)。當研究西部開發(fā)時，如果國家各個部門各行其是，石油開發(fā)只考慮石油開采與輸送管道；交通只考慮公路建設(shè)；鐵路只考慮鐵路建設(shè)；水利只考慮南水北調(diào)問題；城鎮(zhèn)建設(shè)只考慮城市規(guī)劃等，那么整體的西部地區(qū)有可能產(chǎn)生許多事倍功半的現(xiàn)象，例如修了公路沒有物資運輸；城市居民結(jié)構(gòu)不盡合理；勞動力與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不配套等。錢學森的社會主義總體設(shè)計部就是要把地理系統(tǒng)工程與政治文明建設(shè)、物質(zhì)文明建設(shè)、精神文明建設(shè)系統(tǒng)地結(jié)合起來，地理系統(tǒng)工程僅是其中的一個子系統(tǒng)。而人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)是地理系統(tǒng)工程中的子系統(tǒng)。人口中的數(shù)量、素質(zhì)、結(jié)構(gòu)、分布是人口系統(tǒng)中的要素；資源中的礦產(chǎn)資源、水資源、生物資源、土資源、大氣資源等又是資源系統(tǒng)中的子系統(tǒng)；大氣環(huán)境、水環(huán)境、土環(huán)境、生物環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境是環(huán)境系統(tǒng)的子系統(tǒng)；交通、鐵路、航運、航空、供排水、供電、供氣、供暖、電訊、電視、計算機網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)建設(shè)系統(tǒng)的子系統(tǒng)等。系統(tǒng)嵌套系統(tǒng)，分層次子系統(tǒng)與交叉子系統(tǒng)，構(gòu)成完整的、開放的、復雜的巨系統(tǒng)。

研究開放復雜巨系統(tǒng)的方法，首先是將系統(tǒng)分解為多層次的子系統(tǒng)，明確其中的交叉子系統(tǒng)；其次是從定性到定量地確定子系統(tǒng)中各個要素與指標體系；第三是根據(jù)指標（相似準則）建立模型進行預測預報；最后是檢驗該巨系統(tǒng)的效益與效率。當前大多數(shù)是分別研究人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等子系統(tǒng)，在一個地區(qū)全面研究區(qū)域地理系統(tǒng)工程的有效實例不多，區(qū)域經(jīng)濟地理的研究還遠遠夠不上地理系統(tǒng)工程。筆者曾在2000年底提出中國水資源、水災(zāi)害、水環(huán)境、生產(chǎn)用水、生活用水統(tǒng)一解決的洪水充分利用，全國水系網(wǎng)絡(luò)化與渤海淡化的地理系統(tǒng)工程，中國科技報曾進行報道，之后筆者在“21世紀黃河系統(tǒng)工程方略”一文中進行闡述，首先所能進行的研究是虛擬地理系統(tǒng)工程。全國水系網(wǎng)絡(luò)化與渤海淡化是21世紀的世紀工程，尚需有識之士共識，廣泛地深入研究，進一步的論證。轉(zhuǎn)貼于

如果沒有以高新技術(shù)武裝起來的地理信息科學的支撐，研究復雜的地理系統(tǒng)工程就是空想，然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學的許多關(guān)鍵技術(shù)，地理系統(tǒng)工程的實踐指日可待。

4　理論地理科學

地理信息科學一方面可以進一步為地理系統(tǒng)工程提供研究方法與手段；另一方面又為理論地理科學提供技術(shù)基礎(chǔ)。從遙感信息模型發(fā)展到地理復雜信息模型再到地理數(shù)學[8]，為理論地理科學奠定了堅實的基礎(chǔ)。

理論地理科學中首要的是建立開放的復雜巨地理系統(tǒng)的理論；其次是地理類比的廣義相似理論[13]；第三是一般地理復雜模型理論與地理數(shù)學；第四是地理數(shù)學在部門地理—部門子地理系統(tǒng)工程與區(qū)域地理—區(qū)域地理系統(tǒng)工程中的應(yīng)用。理論地理科學如果不能指導部門子地理系統(tǒng)工程的研究和區(qū)域地理系統(tǒng)工程的研究，那么就失去了理論意義。

如果沒有以高新技術(shù)武裝起來的地理信息科學的支撐，研究理論地理科學也是空想，然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學的許多關(guān)鍵技術(shù)，理論地理科學的建立指日可待。

5　地理科學在可持續(xù)發(fā)展信息社會中的作用

地理學的發(fā)展經(jīng)歷了“地理環(huán)境決定論”、“人類中心主義”，然后達到了地理科學的可持續(xù)發(fā)展的階段。地球上人類消耗的資源、能源是極其不平衡的，按照發(fā)達國家的水平，一個地球是滿足不了全人類的需求的?？沙掷m(xù)發(fā)展只有在信息社會中才能實現(xiàn)，人類一方面需要依靠科學技術(shù)開發(fā)資源，如太陽能的利用，靠基因工程使綠色植被更多地利用太陽輻射，靠納米技術(shù)直接轉(zhuǎn)化太陽能為電能；另一方面是靠信息技術(shù)節(jié)省資源、能源，如天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是信息社會的重要支柱之一，靠航天技術(shù)獲取外層空間信息源，靠計算機技術(shù)建立信息網(wǎng)絡(luò)。由此可見，地理信息科學在可持續(xù)發(fā)展信息社會中的作用[14]。隨著地理信息科學的發(fā)展，地理系統(tǒng)工程與理論地理科學的發(fā)展，將為國民經(jīng)濟的主戰(zhàn)場做出重要的貢獻。

由上分析，可見地理科學與地理信息科學已經(jīng)被廣泛共識，地理系統(tǒng)工程與理論地理科學的發(fā)展尚不夠充分，因此本刊更名為“地理與地理信息科學”是適時的，是既有繼承性又有發(fā)展性的；是既有前瞻性又有現(xiàn)實性的。在這里我們希望地理科學界的同仁，切不要輕視技術(shù)，高新技術(shù)恰恰是新理論、新應(yīng)用的強大推動力。

參考文獻

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[11]　馬藹乃.地理知識的形式化[A].地理科學與地理信息科學論[C].武漢，武漢出版社，2000.261-274.

[12]　馬藹乃.21世紀黃河系統(tǒng)工程方略（首屆黃河論壇暨王化云治黃思想研討會）[N].黃河報（轉(zhuǎn)載），2002.

篇(2)

關(guān)鍵詞： 地理信息科學; 課程體系; 數(shù)據(jù)庫技術(shù); 教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）01-48-02

Educational reform on database technology curriculum of geographic information science disciplines

Shao Yanlin， Liu Xuefeng， He Zhenming， Li Gongquan

（School of Geosciences， Yangtze University， Wuhan， Hubei 430100， China）

Abstract： In the curriculum system of geographic information science disciplines，database technology-related course is an important one. Educational reform on database technology curriculum of geographic information science disciplines of school of earth sciences， Yangtze University is discussed. The existing curriculum system and syllabus problems are clarified. The course setup， orientating teaching goals， teaching content selection， improvement on teaching methods and other aspects are discussed. The effect of educational reform on database technology curriculum is analyzed. Ideas which highlight the characteristics of educational reform on database technology curriculum are introduced.

Key words： geographic information science; curriculum system; database technology; educational reform

0 引言

20世紀80年代至今，地理信息系統(tǒng)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，已由單純的技術(shù)發(fā)展為一門學科[1-3]。地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，簡稱GIS），是一種在計算機軟硬件支持下，以空間位置為主線，以采集、存儲、管理、檢索、分析和描述空間物體的定位分布及與之相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)，并回答用戶問題等為主要任務(wù)的計算機系統(tǒng)。1992年，Goodchild提出了地理信息科學的概念，地理信息科學更加側(cè)重于將地理信息視作為一門科學，而不僅僅是一個技術(shù)實現(xiàn)，主要研究在應(yīng)用計算機技術(shù)對地理信息進行處理、存儲、提取以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題，地理信息科學是自然科學、工程技術(shù)、社會科學等多學科、多手段聯(lián)合科學。地理信息科學在對于地理信息技術(shù)研究的同時，還注重支撐地理信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)理論的研究[2]。

長江大學（原江漢石油學院）于2000年開設(shè)地圖學與地理信息系統(tǒng)專業(yè)，開始本科招生，學科代碼為070503。歷經(jīng)十數(shù)年的發(fā)展，2012年長江大學將地圖學與地理信息系統(tǒng)專業(yè)更改為地理信息科學專業(yè)招生，學科代碼070504，順應(yīng)了學科的發(fā)展趨勢與需要。地理信息學科專業(yè)下屬長江大學地球科學學院地理信息系，地球科學學院具有深厚的石油地質(zhì)勘探專業(yè)背景，如何在普通高校中，辦出地理信息科學在石油地質(zhì)勘探行業(yè)應(yīng)用的特色，如何制定專業(yè)培養(yǎng)計劃與課程教學大綱成為了我校專業(yè)教師關(guān)注的重點。

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是大容量海量數(shù)據(jù)的有效管理手段，能實現(xiàn)石油企業(yè)海量數(shù)據(jù)的安全共享與存儲管理。無論是早期的地圖學與地理信息系統(tǒng)，還是目前的地理信息科學，空間數(shù)據(jù)庫作為空間信息的有效管理手段，數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教學大綱的制定一直是教學教改的重點。本文結(jié)合石油地質(zhì)勘探的專業(yè)背景，針對數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教改展開探討[4-5]。

1 現(xiàn)狀與存在的問題

我校自地圖學與地理信息系統(tǒng)專業(yè)招生以來，專業(yè)培養(yǎng)計劃的制定與課程的設(shè)置積極參考國內(nèi)高校相關(guān)專業(yè)的優(yōu)點，目前開設(shè)有“數(shù)據(jù)庫原理”與“數(shù)據(jù)庫運用技術(shù)”兩門數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)的課程。隨著學科的發(fā)展，以及專業(yè)隊石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域應(yīng)用的需要，現(xiàn)有的課程設(shè)置、課程的教學目的與教學內(nèi)容的設(shè)置需要進一步改進，主要針對以下幾個方面[6-9]。

⑴ 總學時占比過高

現(xiàn)有的課程“數(shù)據(jù)庫原理”的課時為56，學分3.5，“數(shù)據(jù)庫運用技術(shù)”的課時為64，學分4，兩門課程總學分高達7.5，占專業(yè)核心課程總學分的23%，極大地擠壓了程序設(shè)計、GIS技術(shù)等方向課程的學時數(shù)，同時也增加了學生的負擔。

⑵ 教學重點不突出

現(xiàn)有的兩門數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程，教學目標不夠明確，且對于地理信息科學專業(yè)的學生，教學目標過高。例如，在“數(shù)據(jù)庫原理”課程中，對關(guān)系代數(shù)的教學要求過高，是參照計算機技術(shù)相關(guān)專業(yè)的要求來制定的，該內(nèi)容對地理信息科學專業(yè)的學生的發(fā)展作用不大，學生學習起來還比較吃力。教學重點也不夠突出，例如，“數(shù)據(jù)庫運用技術(shù)”中的T-SQL語言基礎(chǔ)、存儲過程與觸發(fā)器等內(nèi)容，是教學的重點，但在課時上沒有體現(xiàn)。甚至有部分內(nèi)容在兩門課程中重復明顯。

⑶ 教學內(nèi)容特色不明顯

我校地理信息科學專業(yè)在地球科學學院開設(shè)，具有較強的石油地質(zhì)勘探專業(yè)背景，但數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)課程教學大綱的制定，沒有體現(xiàn)專業(yè)特色，沒有緊密結(jié)合石油企業(yè)對海量數(shù)據(jù)的存儲管理與共享、數(shù)據(jù)安全的需要，導致教學內(nèi)容特色不夠明顯，影響了畢業(yè)生的行業(yè)競爭力。

2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)教改

2.1 課程調(diào)整

結(jié)合我校的行業(yè)背景與地理信息科學專業(yè)的教學需要，數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)課程的教學目標進行相應(yīng)調(diào)整，以數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用為主，針對石油行業(yè)海量數(shù)據(jù)存儲共享、安全管理的需求，對數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)課程進行教改。將“數(shù)據(jù)庫原理”與“數(shù)據(jù)庫運用技術(shù)”兩門課程共計120學時，7.5學分，調(diào)整為一門課程“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用技術(shù)”，64學時，4學分。由于學時的壓縮，更需要明確課程的教學目標，突出重點教學內(nèi)容。

2.2 教學目標

在數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程與學時的調(diào)整基礎(chǔ)上，進一步明確“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用技術(shù)”的教學目標，使學生通過課程的學習，理解關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本原理，并掌握主流數(shù)據(jù)庫平臺SQL SERVER的應(yīng)用技術(shù)，掌握基于SQL SERVER的數(shù)據(jù)庫及邏輯對象的創(chuàng)建，重點掌握存儲過程與觸發(fā)器的數(shù)據(jù)庫編程，能利用其解決石油行業(yè)的海量數(shù)據(jù)存儲管理的需求，明確數(shù)據(jù)庫安全管理的實現(xiàn)機制，能基于SQL SERVER實現(xiàn)石油行業(yè)數(shù)據(jù)的安全控制。

2.3 教學內(nèi)容

重新整合了原有的“數(shù)據(jù)庫原理”、“數(shù)據(jù)庫運用技術(shù)”兩門課程的教學內(nèi)容，設(shè)置了新課程“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用技術(shù)”的教學內(nèi)容。壓縮了數(shù)據(jù)庫原理的教學內(nèi)容，剔除了關(guān)系代數(shù)等難度大、實用性不強的教學內(nèi)容，突出了T-SQL語言基礎(chǔ)、存儲過程與觸發(fā)器等數(shù)據(jù)庫編程等內(nèi)容的地位，增加其課時，進行重點教學。并且，針對地理信息科學專業(yè)特點，補充了空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，針對石油勘探開發(fā)專業(yè)背景，增加了數(shù)據(jù)安全管理教學內(nèi)容。

2.4 教學方式與手段

為了提高教學效果，在“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用技術(shù)”的教學過程中，采用課堂教學+課堂實訓+上機實踐+課程設(shè)計的模式，培養(yǎng)學生的實踐動手能力，使學生能從真正意義上掌握一種商業(yè)數(shù)據(jù)庫SQLSERVER的應(yīng)用。同時，為了順應(yīng)社會知識傳播技術(shù)的發(fā)展，在教學過程中，采用多媒體+板書的模式，多媒體信息量大，并且方便現(xiàn)場演示教學，板書能強化學生對重點知識的掌握，記錄教學過程中的重點教學內(nèi)容。

3 教改效果分析

數(shù)據(jù)庫技術(shù)教改在2011級學生中開始實施，基于學生的理論課程成績，分析難度系統(tǒng)與往年相當?shù)目碱}，平均成績由原來2010級學生的72，提升至79分，教學效果提升明顯;基于學生的課程設(shè)計大作業(yè)情況，學生能更加順利地完成數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計，質(zhì)量有顯著提高;針對2010級、2011級學生展開問卷調(diào)查，學生對數(shù)據(jù)庫的實踐應(yīng)用更感興趣，對過于基礎(chǔ)的關(guān)系原理等內(nèi)容，感覺枯燥，學習起來比較吃力，驗證了此次數(shù)據(jù)庫教改的效果。

4 結(jié)論

通過地理信息科學專業(yè)數(shù)據(jù)庫技術(shù)教學改革，我們?nèi)〉昧艘韵碌恼J識與結(jié)論。

⑴ 教學目標要適應(yīng)專業(yè)背景和發(fā)展需求，針對我校石油地質(zhì)勘探專業(yè)背景，修正了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的教學目標，以數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用為重點。

⑵ 教學內(nèi)容要根據(jù)學生情況制定，針對我校普通高校的地位，生源質(zhì)量，制定合理的教學內(nèi)容，提出關(guān)系代數(shù)等，對數(shù)據(jù)功底要求過高，行業(yè)應(yīng)用價值不大的教學內(nèi)容，突出重點，提升教學效果。

⑶ 教學方式要多樣，采用課堂教學+課堂實訓+上機實踐+課程設(shè)計的模式，將理論教學與實踐緊密結(jié)合起來，增強學生動手能力的培養(yǎng)。

⑷ 教學手段要與時俱進，采用多媒體+板書的，發(fā)揮多媒體教學信息載荷大，能現(xiàn)場演示教學的優(yōu)勢，同時配以傳統(tǒng)的板書，能加深學生對關(guān)鍵知識點的理解與記憶的優(yōu)勢，傳統(tǒng)板書和快捷多媒體相配合，提升課堂教學效果。

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篇(3)

想認識地球的脾氣，得了解一下與研究地球相關(guān)的專業(yè)。下面我們簡單介紹三個。

地質(zhì)學

生活在“地球”上，可以說人類與地球休戚相關(guān)。那么，地球內(nèi)部啥樣？為什么會發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害呢……地質(zhì)學告訴我們答案。地質(zhì)學是一門研究關(guān)于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史等知識體系的綜合性學科。作為一級學科地質(zhì)學，其主要的分支二級學科有：礦物學、巖石學、礦床學、構(gòu)造地質(zhì)學、古生物和地層學。

地質(zhì)學的研究對象是龐大的地球及地球悠遠的歷史，決定了這門學科具有特殊的復雜性。地質(zhì)學是提高人類認識自然，增進與環(huán)境的協(xié)調(diào)和求得環(huán)境改善的科學。它是在不同學派、不同觀點的爭論中形成和發(fā)展起來的。地球表層的生物和人類的大量活動，都與地質(zhì)條件相關(guān)。

地質(zhì)學與人類的關(guān)系不僅僅在于資源的取用，還和人類生存、生活環(huán)境的諸多方面直接相關(guān)?，F(xiàn)在，地質(zhì)學已成為人類社會所普遍需要的科學。

培養(yǎng)目標——培養(yǎng)具備地質(zhì)學基本理論、基本知識、基本技能和相關(guān)學科基礎(chǔ)知識，具有較好科學素養(yǎng)及初步研究、教學和管理能力的高級專門人才。

主要課程——地質(zhì)學、結(jié)晶礦物學、古生物學、地史學、巖石學、構(gòu)造地質(zhì)學、礦床學、地球物理及勘探方法、地球化學、遙感技術(shù)等。學校一般會安排很多野外地質(zhì)學習或區(qū)域地質(zhì)測量實習。

由于地質(zhì)學的發(fā)展和社會的發(fā)展互相支持、互相依賴，因此對地質(zhì)學從史學、哲學和社會學的角度進行交叉研究所取得的進展，也將孕育新的學科。

該專業(yè)畢業(yè)生可以在地質(zhì)、地震、冶金、煤炭、建材、化工、水電、城建、核能、海洋科學、材料科學等有關(guān)研究單位、高等院校和生產(chǎn)部門從事基礎(chǔ)理論及應(yīng)用研究、教學和生產(chǎn)實際工作。如今，與環(huán)境相關(guān)的行業(yè)內(nèi)如石油天然氣開采與利用、水污染治理、國土資源評價等也提供了大量的就業(yè)機會。

國內(nèi)現(xiàn)在有十幾所大學設(shè)置了這個專業(yè)。較知名的綜合性大學主要有：中國地質(zhì)大學、北京大學、南京大學、浙江大學、同濟大學、中山大學、吉林大學、西北大學、蘭州大學等。此外，還有成都理工大學、長安大學、中國海洋大學等一些專業(yè)性院校。

專家提醒，由于人類社會和科學技術(shù)的發(fā)展，建議有志報考該專業(yè)的學生將重點集中在環(huán)境方向。

地理信息科學

2012年教育部最新本科專業(yè)將地理信息系統(tǒng)改名為地理信息科學。它主要培養(yǎng)的是具備地理信息系統(tǒng)與地圖學基本知識、基本技能的高級專門人才。

地理信息系統(tǒng)是在計算機硬、軟件系統(tǒng)地支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。它的處理、管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其關(guān)系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程，解決復雜的規(guī)劃、決策和管理問題。其實，說得直白一點，這個專業(yè)就是一個地球的“會計”——搜集整理各種地球資料數(shù)據(jù)。因為要“搜集數(shù)據(jù)”，所以它與測繪學和地理學專業(yè)有密切關(guān)系。自然地理學、人文地理學、經(jīng)濟地理學、地圖學、遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息系統(tǒng)原理、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用等就都是必修課程啦。但是，該專業(yè)學生要做好常常在室外甚至野外工作的準備。

其主干學科有地理學、地圖學、計算機科學與技術(shù)，主要課程包括自然地理學、人文地理學、經(jīng)濟地理學、地圖學、遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息系統(tǒng)原理、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用等。

近年來，此專業(yè)畢業(yè)生在國際人才市場上屬于熱門人選，美國勞工部更是將地球空間信息科學、納米技術(shù)和生物技術(shù)并稱為未來最有發(fā)展?jié)摿Φ娜蠹夹g(shù)。畢業(yè)生可在國土管理、城市管理、規(guī)劃管理、交通、農(nóng)業(yè)、電力、電信、環(huán)保、國防、軍事、公安等部門及有關(guān)科研單位從事信息系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)建立、維護管理和信息處理分析工作。而擁有良好的計算機技術(shù)也使此專業(yè)畢業(yè)生有更多選擇。

國內(nèi)開設(shè)該專業(yè)的高校比較好的有：武漢大學、北京大學、南京師范大學、南京大學、華東師范大學、中國地質(zhì)大學等。

地球物理學

你是否聽過地球上的六大板塊呢？汶川大地震是怎么造成的？地震怎么會有如此巨大的能量……

如果你對這些感興趣，不妨學習一下地球物理學。它是研究廣泛系列的地質(zhì)現(xiàn)象，主要研究對象是人類生息的地球及其周圍空間。具體地，是運用物理學的原理和方法，先進的電子和信息技術(shù)、地基監(jiān)測和空間探測技術(shù)等手段對各種地球物理場進行觀測，探索地球內(nèi)部奧秘，發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部的各種物理過程并揭示其規(guī)律，研究與其相關(guān)的各種自然現(xiàn)象及其變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上為優(yōu)化和改善人類生存環(huán)境，為預防及減輕自然災(zāi)害，為探測和開發(fā)國民經(jīng)濟建設(shè)中急需的能源及資源提供新理論、新方法和新技術(shù)，也為人類的太空活動提供空間環(huán)境保證。

由于其學習內(nèi)容非常廣泛，地球本體、地球動力、機制、環(huán)境與災(zāi)害預報、地球大氣、地磁與高空物理、近地空間環(huán)境、高層大氣……甚至整個太陽系的物理現(xiàn)象都是它的研究對象，所以在實際學習中，還會安排一定時間的野外地質(zhì)實習，因此，堅韌不拔的耐力和相當?shù)膭?wù)實精神是對想學者必不可少的要求。

北京大學地球物理學專業(yè)創(chuàng)建于1956年，在全國同類專業(yè)中歷史最悠久，師資力量雄厚，并與國外著名大學和研究機構(gòu)有著密切的聯(lián)系及良好的合作關(guān)系。

篇(4)

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS） 地質(zhì)科學 油氣勘探 可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：T939 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）01-0102-02

1 引言

地質(zhì)信息是指表征了地殼所在巖石圈運動狀態(tài)和存在方式的信息，在石油、礦產(chǎn)的勘查、研究、開發(fā)、利用和管理過程中起關(guān)鍵作用，也是人和地質(zhì)資源在相互作用過程中所交換的內(nèi)容。地質(zhì)信息技術(shù)在油氣勘探、建設(shè)開發(fā)工作中至關(guān)重要，隨著油氣地質(zhì)勘查工作的不斷發(fā)展，如何應(yīng)用地理信息系統(tǒng)對各種復雜地質(zhì)構(gòu)造進行研究，管理相關(guān)油氣地質(zhì)信息，已成為目前相關(guān)部門研究的重要課題。多源信息共享、多學科的融合、智能分析及可視化等這些信息技術(shù)都是油氣勘探開發(fā)中提高效率和質(zhì)量的重要手段。

地質(zhì)信息的主要載體是地質(zhì)數(shù)據(jù)，由于其具有多源、多維、多態(tài)的特征，且來源多樣，必然給數(shù)據(jù)的整理和分析帶來繁重的工作。劉江梅等[1]、陳偉[2]、潘繼平等[3]、Paulus[4]等，國內(nèi)外學者對地質(zhì)信息科學作了大量的研究和探討工作，這些研究都對地質(zhì)信息技術(shù)在油氣勘探中的應(yīng)用做出了重要成績。

2 地質(zhì)信息科學的技術(shù)體系

地質(zhì)信息技術(shù)體系的產(chǎn)生始于上個世紀60年代初的物化探測數(shù)據(jù)處理和模型正、反演的計算機應(yīng)用，后來引進了DBS技術(shù)才使計算機模擬地質(zhì)信息技術(shù)逐步興起。到了1996年ISO標準化組織對地球空間信息有了確定的定義，即它是一個以系統(tǒng)方式集成所有獲取和管理空間數(shù)據(jù)方法的學科領(lǐng)域（ISO，1996），它是地球信息科學的較為成熟的分支學科[5]。其核心是地球空間信息機理“Geo-Informatics”。主要研究地球空間信息的結(jié)構(gòu)、時空變化、不確定性、解譯與反演、表達與可視化及標準化等基礎(chǔ)理論問題，其技術(shù)體系集成了包括 “GPS、RS、GIS―3S”和計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等組成。

由于油氣勘探對象都帶有空間特征，因此GIS技術(shù)從理論、方法和技術(shù)等方面對勘查工作產(chǎn)生了深刻地影響。作為有效的管理空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其功能包括：空間數(shù)據(jù)的獲取與存儲、數(shù)據(jù)處理與管理、數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)更新等幾方面的功能（如圖1所示）。

在該系統(tǒng)中各部分的功能為：

2.1 數(shù)據(jù)勘測與采集

GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)多為具有空間信息的客觀實體，利用油氣勘測中的含油氣的地理環(huán)境，對該區(qū)域空間各個因素的勘測是GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源。數(shù)據(jù)采集則對這些數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換以便于將系統(tǒng)外部的原始數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)庫，對多態(tài)、多源的信息，可采用多種方式的數(shù)據(jù)輸入。

2.2 數(shù)據(jù)處理與更新

數(shù)據(jù)采集后，還要對數(shù)據(jù)進行預處理。主要包括對圖形數(shù)據(jù)的格式和大小進行編輯以及對數(shù)據(jù)屬性編輯。同時要注意及時的更新數(shù)據(jù)，以滿足動態(tài)分析的需要，實時地對自然現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展做出客觀的預測。

2.3 數(shù)據(jù)存儲與管理

數(shù)據(jù)經(jīng)采集、處理后通過GIS的存儲管理功能保存到數(shù)據(jù)庫中，以備GIS分析與提取。

2.4 數(shù)據(jù)提取與分析

數(shù)據(jù)提取與分析是GIS的核心功能，主要包括數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)提取與數(shù)據(jù)綜合分析幾個部分。數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)提取為基本功能，通過一定模式的邏輯運算處理數(shù)據(jù)。而綜合分析功能包括信息比對、統(tǒng)計、二維模型分析、三維模型分析及多因素綜合分析等。主要用于模擬實際地質(zhì)信息，使宏觀和微觀的信息模型化，輔助技術(shù)人員做出正確的判斷，以解決特定領(lǐng)域的實際問題

2.5 數(shù)據(jù)輸出

數(shù)據(jù)輸出是將分析的結(jié)果以圖表或數(shù)據(jù)的形式顯示出來，通過可以在輸出設(shè)備上按用戶要求顯示出來。

3 地質(zhì)信息技術(shù)在油氣勘探中的應(yīng)用

油氣地質(zhì)信息系統(tǒng)由兩部分組成，首先該系統(tǒng)是建立在油氣運聚理論和GIS技術(shù)的基礎(chǔ)上，用于描述含油氣的地質(zhì)空間信息的理論與方法；另外由于它是在GIS的基礎(chǔ)上構(gòu)建的，以含油氣區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境為研究對象，因此以油氣資源信息的建立為核心，為油氣地質(zhì)勘探與決策服務(wù)為目的的計算機管理系統(tǒng)。

從研究對象可以得出該系統(tǒng)應(yīng)包含的地質(zhì)要素有烴源巖、儲集層、蓋層和油氣運移路徑，油氣運聚的地質(zhì)作用包括圈閉的形成和油氣的生成、運移和聚集等作用。這些研究內(nèi)容是應(yīng)用地質(zhì)信息進行油氣勘探的依據(jù)和基礎(chǔ)，也是GIS需要解決的具體問題。因此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料應(yīng)形成一體化的空間數(shù)據(jù)庫，根據(jù)數(shù)據(jù)的不同類型和用途分別建庫（圖2），并使各類信息互相配合使用，通過統(tǒng)計分析、數(shù)值運算等技術(shù)，提取和分析油氣相關(guān)信息，并將其轉(zhuǎn)化為有用的參考信息。

在地理信息系統(tǒng)中主要有疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析、統(tǒng)計分類分析和空間插值分析等[6]。疊加分析是空間數(shù)據(jù)分析中最常用的功能。根據(jù)數(shù)據(jù)的不同，可實現(xiàn)多邊形疊加和柵格疊加。例如在對烴源巖信息參數(shù)進行分析時可采用柵格疊加計算；利用疊加功能，通過加權(quán)因子可實現(xiàn)多因素綜合分析。

地理信息系統(tǒng)中的油氣運移數(shù)據(jù)可進行油氣運移路徑模擬，根據(jù)油氣運移的機理，利用系統(tǒng)中流體勢和運移通道信息可建立油氣運移控制通道圖，在此基礎(chǔ)上來研究油氣運移的方式和路徑（如圖1）。

4 結(jié)語

地質(zhì)信息技術(shù)是油氣勘探、建設(shè)開發(fā)中的重要組成部分，其地質(zhì)工作勘探與研究直接影響到油氣勘探發(fā)展，實現(xiàn)GIS技術(shù)與油氣勘探工作的集成與融合，對增強油氣勘探的科學與優(yōu)先，提高經(jīng)濟效益和社會效益非常重要。

篇(5)

關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng)體系 實踐教學 教學改革

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0205-02

國內(nèi)地理信息系統(tǒng)（GIS）專業(yè)自1998開設(shè)至今已經(jīng)有近15年的歷史了，目前國內(nèi)設(shè)置GIS專業(yè)的高等院校已近200所。在此期間，GIS科學技術(shù)的不斷發(fā)展、GIS應(yīng)用水平的不斷提升使得整個空間信息產(chǎn)業(yè)對GIS人才的需求也逐漸增強。GIS教育也正在蓬勃發(fā)展之中，面對社會對人才要求的不斷提高，出現(xiàn)了系列值得關(guān)注的問題：譬如學校傳統(tǒng)的教育培養(yǎng)模式是否需要進行調(diào)整？傳統(tǒng)的教育內(nèi)容是否能夠滿足需求？怎樣的培養(yǎng)模式才能夠加強人才的競爭力？如何根據(jù)社會需要和學生需求以及學校特點合理地構(gòu)建一套GIS創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系是專業(yè)建設(shè)急需解決地問題。

培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型的GIS人才一直是我們作為GIS教師的目標與責任。對此，本文分析了目前我國GIS專業(yè)本科生培養(yǎng)的現(xiàn)狀及存在的一些問題，針對GIS專業(yè)人才培養(yǎng)改革的迫切需要，系統(tǒng)探討了如何充分發(fā)揮GIS專業(yè)特色，培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才的措施和方法；結(jié)合首都師范大學地理信息系統(tǒng)國家特色專業(yè)人才培養(yǎng)的具體實踐，詳細論述了特色專業(yè)人才培養(yǎng)體系在建設(shè)理念、師資隊伍、條件平臺、課程教材、實驗教學等方面的建設(shè)舉措和進展，為其它相關(guān)高校專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)提供可供借鑒的思路和方案。

1 建設(shè)目標與舉措

首都師范大學地理信息系統(tǒng)專業(yè)成立于2001年，以“教學、科研、團隊協(xié)調(diào)發(fā)展，學科、專業(yè)、課程相互促進”為發(fā)展理念，依托“211工程”重點建設(shè)學科、4個國家、省部級優(yōu)秀教學平臺和4個國家和省部級科研創(chuàng)新平臺等，高水平科研與教學相互結(jié)合和促進，加強開放、交流與合作；深入開展以促進學生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標的創(chuàng)新性教學改革，完善人才培養(yǎng)體系。經(jīng)過近10年的建設(shè)，在師資隊伍、平臺建設(shè)、教學改革等方面取得了一系列成績。但是鑒于地理信息系統(tǒng)學科年輕、發(fā)展又快，地理信息系統(tǒng)專業(yè)本、碩、博課程都存在一定的問題，實習實踐有待加強，學生培養(yǎng)與國際接軌等老問題和層出不窮的新問題。

因此，本專業(yè)以人才培養(yǎng)為中心，以行業(yè)對人才的需求能力為出發(fā)點，研究人才知識結(jié)構(gòu)與需求趨勢，以高水平師資隊伍建設(shè)、課程體系與教材建設(shè)、教學模式與方法改革、實踐體系改革等建設(shè)為過程和手段，構(gòu)建應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系和方案；建設(shè)一支掌握先進教育技術(shù)、教學水平高、實踐與科研能力強、熟悉行業(yè)人才需求的隊伍；建設(shè)校內(nèi)校外相結(jié)合、國內(nèi)國外項聯(lián)系、實驗與實習相貫通、應(yīng)用與創(chuàng)新同步的立體化人才培養(yǎng)平臺。

圍繞該建設(shè)目標，在具體建設(shè)過程中，采取下列措施。

（1）實踐教學體系改革：結(jié)合目標定位，深入調(diào)研國內(nèi)外知名高校的專業(yè)課程體系，結(jié)合學校實際，改革現(xiàn)行課程體系，加強實踐教學體系建設(shè)；使課程體系能力模塊化，理論、實踐與應(yīng)用創(chuàng)新三位一體化，模塊之間鏈接化，實踐技能訓練綜合化，選修課組方向化，專題設(shè)計創(chuàng)新化。主動適應(yīng)社會需求和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需求。（2）課程內(nèi)容與教材改革：針對現(xiàn)有課程內(nèi)容重復性較大、部分授課內(nèi)容老化的不足，依據(jù)人才培養(yǎng)目標改革教學內(nèi)容和教材體系，決定課程內(nèi)容的新舊取舍。保證教學內(nèi)容的經(jīng)典與前沿相結(jié)合，理論與實踐相結(jié)合；保證課程群模塊內(nèi)部以及模塊之間的有機銜接；結(jié)合教學實踐和經(jīng)驗，開展教材建設(shè)，重點建設(shè)面向新培養(yǎng)目標的特色教材和實踐教材。（3）專業(yè)師資隊伍改革：優(yōu)化教師與科研隊伍，建立完善的GIS教學科研體系，包括高素質(zhì)的教學隊伍和齊全的教學實驗設(shè)備。在本科生課程授課師資體系中，聘請高水平校外專家進本科生課堂；專業(yè)核心平臺課推行教學水平較高的主講教師負責制；推進產(chǎn)學研的緊密結(jié)合。（4）教學手段與方法改革：緊緊圍繞應(yīng)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標，積極推動和引導教學方法改革，采用問題式、討論式、任務(wù)驅(qū)動式、現(xiàn)場實踐式等多樣化教學方法，改變傳統(tǒng)教學中教師主動、學生被動的教學方式，提高學生學習興趣，使學生主動發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，培養(yǎng)學生從解決實際問題的角度理解知識、應(yīng)用技術(shù)、創(chuàng)新發(fā)展。（5）人才培養(yǎng)模式改革：加強學生實踐能力特別是綜合應(yīng)用實踐的鍛煉，為應(yīng)用創(chuàng)新大好基礎(chǔ)；注重個性化培養(yǎng)，優(yōu)選若干具有潛質(zhì)的學生開展研究型學習，實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新；通過制度建設(shè)和管理體制改革，建立一套能培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的運行機制；鼓勵學生參加科研活動，設(shè)立科研創(chuàng)新學分與創(chuàng)新獎學金，利用學術(shù)報告、發(fā)表學術(shù)論文、各種科技大賽獲獎、參加教師科研、申報科研立項等多種渠道，引導學生進行創(chuàng)新。

2 課程與教材建設(shè)

在課程設(shè)置方面，本專業(yè)的專業(yè)課程分為三大系列：計算機科學類（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學、計算機圖象處理、C語言、C++、VB、JAVA等面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)）、地理科學類（自然地理學、人文地理學、環(huán)境學、國土資源學、城市規(guī)劃等）和地理信息系統(tǒng)科學與技術(shù)類（地圖學、地理信息系統(tǒng)、計算機制圖、遙感、全球定位系統(tǒng)、組件GIS、WEBGIS、ARCGIS、PCI等）。學生必須修滿教學計劃培養(yǎng)方案規(guī)定的180學分方能畢業(yè)。課程147學分（含實習18分），其中通識教育51分，專業(yè)基礎(chǔ)28分，專業(yè)核心25分，專業(yè)方向課43分；實驗教學33學分。

團隊教師積極進行教學改革。所有專業(yè)課必修課均配備優(yōu)秀教材（其中自編教材20%），引進和選用外文教材3門，必修課配備率達17%。6門課程中采用學生參與課堂討論的方式進行教學，收到良好效果，獲得三項學校探究式課程建設(shè)立項。90%課程參加學校課程建設(shè)，其中優(yōu)秀課程20%。90%專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課由副教授以上的教師主講，所有的教授、副教授都為本科生授課或做學術(shù)報告。實驗指導教師多為博士和副教授。所有教學實習都指派有副教授以上教師指導學生。獲得“北京市教育科學研究優(yōu)秀成果一等獎”等教學獎勵22項，其中包括地理信息系統(tǒng)國家精品課程1門、北京市精品課程1門。

根據(jù)教學改革的指導思想，本專業(yè)積極推進優(yōu)秀教材建設(shè)，力求理論教材和實驗教材在內(nèi)容設(shè)計上注重理論基礎(chǔ)、實驗內(nèi)容技術(shù)與方法的綜合性、區(qū)域性、應(yīng)用性和先進性，并體現(xiàn)理論與基礎(chǔ)、室內(nèi)與野外、經(jīng)典與先進的有機結(jié)合。自編的系列實驗教材和講義，基本體現(xiàn)了教材建設(shè)的理念。截至目前，本專業(yè)已經(jīng)主編專著和教材25部，其中包括《地理信息實驗系列教程》、《遙感圖像處理系列教程》等實驗教材4部，參編教材4部。目前中心自編實驗教材與講義，對于充實地理學發(fā)展前沿起到了重要的作用。教學過程中針對本校不同專業(yè)、不同課程的特點，進行優(yōu)化組合。有3本教材入選國家“十五”、“十一五”教育部規(guī)劃教材，1項教材獲北京市精品教材。

3 實踐教學體系建設(shè)

本專業(yè)的實踐教學以地理科學與技術(shù)國家級實驗教學示范中心為建設(shè)單位，以地理信息系統(tǒng)系列課程為建設(shè)平臺，分別建立了基礎(chǔ)、專業(yè)、野外綜合、探究性的實驗教學平臺。其中，由3個基礎(chǔ)實驗室（測量與地圖實驗室、遙感實驗室、GIS實驗室）和5個專業(yè)實驗室（GPS實驗室、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收實驗室、車載三維信息獲取實驗室、三維激光實驗室、虛擬地理環(huán)境實驗室）組成課內(nèi)實驗平臺，由5個野外綜合實習基地（秦皇島地質(zhì)地貌、野鴨湖濕地自然保護區(qū)、北京金山測量與地圖、北京地面沉降監(jiān)測、北大方正3S技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用實習基地）組成校外綜合實習、實踐平臺，由五個省部級重點實驗室組成實驗教學與科研創(chuàng)新平臺。

在實踐教學體系建設(shè)上，地理信息系統(tǒng)專業(yè)構(gòu)建了符合學科特點、兼顧學習規(guī)律的“基礎(chǔ)實驗-綜合實驗-設(shè)計實驗-研究創(chuàng)新”四級逐步提高的“一體化、多層次、開放式”的創(chuàng)新性實驗教學體系。

實驗課程、實驗項目設(shè)計的總體思想是“以學生為本，傳授知識、培養(yǎng)能力和素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展”。在實驗課程設(shè)計中，加強理論與技術(shù)應(yīng)用的有機結(jié)合，加強地理新技術(shù)的應(yīng)用；在實驗項目設(shè)計中，鼓勵教師依托科研項目開設(shè)綜合性、創(chuàng)新性實驗項目；扶持特色實驗課程和項目的發(fā)展；加強學生自主學習、合作學習、探究學習的能力訓練。

實踐教學內(nèi)容上，強調(diào)體現(xiàn)區(qū)域性、綜合性、實踐性的學科特點，根據(jù)專業(yè)和課程特色，分層次設(shè)立基本型、綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗，構(gòu)建“基本理論驗證-基本技術(shù)操作-開發(fā)應(yīng)用創(chuàng)新”的多級實驗內(nèi)容。堅持“室內(nèi)基礎(chǔ)實驗與野外綜合實踐相結(jié)合”、“地理信息科學基礎(chǔ)理論與高新技術(shù)相結(jié)合”、“高水平科學研究與創(chuàng)新型實驗設(shè)計相結(jié)合”，以培養(yǎng)具有扎實地理信息科學基礎(chǔ)理論、基本知識與基本技能，掌握現(xiàn)代地理技術(shù)并具有應(yīng)用創(chuàng)新精神的地理信息科學與技術(shù)復合型人才。

由專職、兼職教師組成的實驗教學隊伍，保證了科學研究與實驗教學的有機結(jié)合。目前任職教師中，有70%的教師承擔了各級各類科研項目，較好地提升了理論課、實驗實習課的教學內(nèi)容。如在ARCINFO地理信息系統(tǒng)實驗課程中，任課教師依托所承擔的“國土資源大調(diào)查項目—— 數(shù)字國土”，設(shè)計了基于ARCINFO的土地利用空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)實習；在GIS空間分析實驗課中，依托863項目“GIS在農(nóng)村社會經(jīng)濟統(tǒng)計分析中的應(yīng)用”設(shè)計了基于GIS的人口空間自相關(guān)分析實習項目等等，保證在實驗教學中前沿性科研的實驗內(nèi)容占一定的比例。

實驗教學與科研、工程和社會應(yīng)用實踐結(jié)合主要表現(xiàn)在三個方面：一是地理信息科學基礎(chǔ)理論與地理新技術(shù)相結(jié)合；二是高水平科研與創(chuàng)新型實驗相結(jié)合；三是野外實習基地在遴選中遵循了區(qū)域性、綜合性、先進性的原則。

4 人才培養(yǎng)體系建構(gòu)

地理信息系統(tǒng)專業(yè)以學生為本，積極開展人才培養(yǎng)體系建設(shè)。初步搭建了本科—碩士—博士—博士后較為完善的人才培養(yǎng)體系，并初步建立了“五個結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式，即“地理信息科學基礎(chǔ)理論與地理信息高新技術(shù)相結(jié)合”、“室內(nèi)基礎(chǔ)實驗與野外綜合能力培養(yǎng)相結(jié)合”、“高水平科學研究與創(chuàng)新型教學相結(jié)合”、“本科生、研究生探究式教學相結(jié)合”、“教學示范輻射與合作交流相結(jié)合”，形成了“基礎(chǔ)實驗—綜合實驗—設(shè)計實驗—研究創(chuàng)新”四級逐步提高的實驗教學模式。在狠抓學生專業(yè)學習基礎(chǔ)上，本專業(yè)根據(jù)用人單位需求，研究就業(yè)市場信息，力求為學生就業(yè)加強服務(wù)。通過組織地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、開發(fā)競賽的各類活動，提高學生實踐活動能力。聯(lián)系高水平的業(yè)內(nèi)人士來做報告，為學生將來就業(yè)搭建起人脈網(wǎng)絡(luò)。學生科研立項和畢業(yè)論文依托科研、工程和社會應(yīng)用實踐等項目的比重逐年提高，選題的準確性、方法的先進性和成果的應(yīng)用性都有顯著的提高。主要舉措體現(xiàn)在以下幾點。

（1）高水平科研與教學相互促進，力爭為每一位師生提供適宜發(fā)展的學術(shù)空間。集成5個省部級重點實驗室優(yōu)勢資源，建立創(chuàng)新教育平臺，并與教學平臺有機結(jié)合；師生借鑒科研思路，開展創(chuàng)新教育和研究性學習；學生探究式學習有效地反哺了教師創(chuàng)新教育能力。（2）以高新技術(shù)應(yīng)用激發(fā)學習熱情，培養(yǎng)學生掌握高新技術(shù)應(yīng)用“一技之長”。獲國家科技進步獎、國家專利的成果，轉(zhuǎn)化為自主知識產(chǎn)權(quán)的實驗教學儀器和軟件，激發(fā)學生探究式學習興趣、培養(yǎng)解決地理學實際問題能力；通過增設(shè)5門探究式實驗課、出版10部實驗教材、建設(shè)國家精品課程、精品教材等與國內(nèi)外50多所大學共享互動、不斷提高。（3）讓學生在科研和學科競賽中掌握高新技術(shù)深入應(yīng)用。依托團隊主持的國家級項目，組織70%的本科生參加科研，先后獲國家、省部、校級立項191項，38篇。2008年，3項本科生科研項目入選“國家大學生科學研究與創(chuàng)業(yè)行動計劃”。在全國、省部、校級大學生挑戰(zhàn)杯賽、數(shù)學建模與計算機應(yīng)用、GIS軟件開發(fā)等競賽中獲獎120多人次。（4）營造實驗教學國際化環(huán)境，培養(yǎng)實際工作能力。與歐美7所大學聯(lián)合開展中國地理實習，已成為固定環(huán)節(jié)，有效激發(fā)了師生教與學的興趣、培養(yǎng)合作學習能力；與6個國際品牌的遙感、GIS軟件公司合作，建立ARCGIS、ENVI、PCI、JX-4、EZMAP、IMAGEINFO實訓基地，有效促進了師生專業(yè)軟件應(yīng)用能力與國際接軌。

近年來，本科生畢業(yè)論文80%是依托教師的科研項目開展的，部分本科生的科研成果在教師承擔的科研項目中得到了沉淀。本科生的實踐和創(chuàng)新能力也有了顯著的提高，參與創(chuàng)新、訓練、競賽活動的學生達60%，獲校級大學生科研立項38項，獲實驗室開放基金43項；獲全國大學生“挑戰(zhàn)杯”大賽北京市一等獎、全國大學生數(shù)學建模與計算機應(yīng)用競賽北京市一等獎、北京市數(shù)學建模競賽一等獎等國家、省部級和校級各種獎勵47項。

學生的學習質(zhì)量逐步提高，帶來的社會聲譽逐步上升。考研率突破45%，陸續(xù)有10余名學生成功申請出國交流學習計劃并出國繼續(xù)攻讀碩士學位。近三年中本科生英語四級累計通過率93.5%以上，一次就業(yè)率均達到98%以上。

5 結(jié)語

地理信息系統(tǒng)專業(yè)成立以來，在師資隊伍、平臺建設(shè)、教學改革等方面取得了一系列成績。但是鑒于地理信息系統(tǒng)學科即年輕、發(fā)展又快，地理信息系統(tǒng)專業(yè)本、碩、博課程都存在一定的問題。為此，我們開展并將繼續(xù)延續(xù)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系建設(shè)，繼續(xù)完善以地學高新技術(shù)應(yīng)用為特色的實驗教學體系和培養(yǎng)模式，努力將高水平科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學的先進儀器和軟件，顯著提高學生學習熱情和應(yīng)用高新技術(shù)解決實際問題的能力，明顯提升教師團隊創(chuàng)新教育能力。

參考文獻

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篇(6)

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；立體人才培養(yǎng)模式；課程體系；實踐教學

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

一、專業(yè)定位與特色

GIS專業(yè)的基本特點是該專業(yè)屬于新興的綜合性、交叉性學科范疇。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的基本要求，通過對國內(nèi)外GIS專業(yè)教學模式和課程設(shè)置的充分調(diào)研，結(jié)合我校的特點，適應(yīng)林業(yè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)對創(chuàng)新性人才的需求，我們提出“立足林業(yè)，服務(wù)生態(tài)”的辦學理念。通過專業(yè)建設(shè)，形成既適應(yīng)地理學類專業(yè)基本要求、又具有森林資源與生態(tài)環(huán)境應(yīng)用特色的立體人才培養(yǎng)模式和專業(yè)發(fā)展平臺，以充分體現(xiàn)該專業(yè)的交叉性、邊緣性、綜合性和技術(shù)性，服務(wù)于生態(tài)環(huán)境建設(shè)。通過培養(yǎng)方案修訂、課程體系優(yōu)化、教學內(nèi)容和手段改進、實踐教學環(huán)節(jié)改革，構(gòu)成專業(yè)建設(shè)的系統(tǒng)性工程，形成完善的立體人才培養(yǎng)模式，建立起專業(yè)發(fā)展平臺，構(gòu)建立體課程體系，使人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學內(nèi)容和手段等各個環(huán)節(jié)都得到極大的改造和提升，形成創(chuàng)新性人才培養(yǎng)和專業(yè)發(fā)展、學科發(fā)展的新特點，即：重視基礎(chǔ)、面向應(yīng)用、突出重點、深入前沿、分類培養(yǎng)、拓寬口徑。

我校地理信息系統(tǒng)專業(yè)的特色在于培養(yǎng)學生的地理信息系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和地球信息科學綜合應(yīng)用能力，以資源與環(huán)境調(diào)查、信息管理、監(jiān)測、評價、預測及決策為主要應(yīng)用方向。學生主要學習地理信息系統(tǒng)和地圖學、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等方面的基本理論和基本知識，受到應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)方面的科學思維和科學實驗的訓練，具有地理信息系統(tǒng)研究、設(shè)計與開發(fā)的基本技能及初步的教學、研究、開發(fā)和管理能力。專業(yè)定位概括為：3S理論技術(shù)基礎(chǔ)扎實(專業(yè)的根本，提高培養(yǎng)層次)；立足林業(yè)，服務(wù)于生態(tài)環(huán)境建設(shè)(體現(xiàn)專業(yè)特色)；適當兼顧其他領(lǐng)域應(yīng)用(拓寬就業(yè)渠道)。 br>

二、專業(yè)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方式

(一)專業(yè)培養(yǎng)目標

GIS專業(yè)主要培養(yǎng)具備地理信息系統(tǒng)與地圖學的基本理論、基礎(chǔ)知識、基本技能，能在科研機構(gòu)或高等學校從事科學研究或教學工作，能在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和管理、政務(wù)商務(wù)管理等領(lǐng)域從事與地理信息系統(tǒng)有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的高級專門人才。畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識和能力：

1.掌握數(shù)學、計算機科學、地理學、信息管理等方面的基本理論和基本知識；

2.掌握地理信息系統(tǒng)和地圖學的基本理論、基本知識和基本實驗技能，以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)的基本原理和基本方法，具有地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)、空間信息處理分析、系統(tǒng)管理和維護的能力；

3.掌握森林資源與生態(tài)環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測、評價、信息管理的基礎(chǔ)知識；

4.了解國家科學技術(shù)、知識產(chǎn)權(quán)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等有關(guān)政策和法規(guī)；

5.了解地圖學與地理信息系統(tǒng)學科的理論前沿、應(yīng)用前景和最新發(fā)展動態(tài)，以及地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況，具有較強的學習能力和創(chuàng)新意識；

6.受到應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)方面的科學思維和科學實驗的訓練，具有一定的從事科學研究工作的能力；

7.掌握資料查詢、文獻檢索及運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法；具有一定的實驗設(shè)計，創(chuàng)造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結(jié)果，撰寫論文，參與學術(shù)交流的能力。

(二)專業(yè)培養(yǎng)方式

GIS專業(yè)以課堂教學、實踐教學、畢業(yè)論文、綜合實習為主要培養(yǎng)方式，由技術(shù)應(yīng)用人才、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)人才、科學研究人才、創(chuàng)新型拔尖人才四個層次構(gòu)成立體人才培養(yǎng)模式。

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

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

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

4.通過設(shè)置名師教室、科研訓練學分和創(chuàng)新學分，使學生了解學科發(fā)展的前沿，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力以及團隊意識；

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

三、立體人才培養(yǎng)模式和課程體系

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

(一)立體人才培養(yǎng)模式

由技術(shù)應(yīng)用人才、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)人才、科學研究人才、創(chuàng)新型拔尖人才四個層次構(gòu)成金字塔培養(yǎng)模式。

第一層次(技術(shù)應(yīng)用人才)：培養(yǎng)掌握地球信息科學基礎(chǔ)理論和技術(shù)，面向廣大行業(yè)服務(wù)的應(yīng)用型人才。要求學生具有扎實的計算機、地學、數(shù)學基礎(chǔ)，面向多行業(yè)應(yīng)用，熟悉和了解森林資源與環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測與評價，土地資源評價，房地產(chǎn)評估，地籍與 施工測量，區(qū)域分析與規(guī)劃等多學科的基礎(chǔ)知識與基本技能，特別是森林生態(tài)學、森林經(jīng)營與管理、資源調(diào)查監(jiān)測與評價、災(zāi)害監(jiān)測等方面的基礎(chǔ)知識與基本技能，能夠勝任林業(yè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)領(lǐng)域有關(guān)空間信息獲取、管理、分析等工作。

第二層次(地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)人才)：在第一層次的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)在計算機、信息科學等方面具有較為扎實的知識和技術(shù)，面向企業(yè)、科研單位、教學行業(yè)的GIS設(shè)計與開發(fā)人才。要求學生熟練掌握VC++、JAVA等程序設(shè)計語言和系統(tǒng)設(shè)計工具，數(shù)據(jù)庫管理和應(yīng)用技術(shù)，軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)理論和知識，了解GIS發(fā)展的最新動態(tài)，能夠從事GIS設(shè)計與開發(fā)工作。

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

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

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

根據(jù)此培養(yǎng)模式，在新的教學計劃中，將第一層次的基礎(chǔ)知識和基本技能培養(yǎng)作為專業(yè)基礎(chǔ)和主干課程，通過不同門類的專業(yè)選修課達到該層次不同行業(yè)應(yīng)用型人才的要求；第二層次通過專業(yè)主干課和有關(guān)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的專業(yè)選修課達到培養(yǎng)目標；第三層次在前兩個層次的基礎(chǔ)上，通過人工智能、空間統(tǒng)計學、數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)等理論、技術(shù)的學習，以及創(chuàng)新性實踐活動(如科研訓練)達到要求；第四層次通過從低年級的外語加強，到高年級的專業(yè)講座、名家講堂、導師導向培養(yǎng)等多種方式，培養(yǎng)拔尖人才。

轉(zhuǎn)貼于 (二)立體化課程體系的建設(shè)和優(yōu)化

根據(jù)立體培養(yǎng)模式，建立理論——技術(shù)——應(yīng)用的教學體系。與此相適應(yīng)，在課程體系中，專業(yè)基礎(chǔ)課注重基礎(chǔ)理論的培養(yǎng)，要求深而廣；專業(yè)課的設(shè)置注重知識的深度，體現(xiàn)學科發(fā)展的前沿，從技術(shù)的角度加深；選修課則注重知識的廣度，體現(xiàn)資源與環(huán)境特色，面向?qū)嶋H應(yīng)用。通過合理的課程設(shè)置，以3S技術(shù)在資源與環(huán)境中的應(yīng)用為核心，加強相關(guān)學科的專業(yè)知識基礎(chǔ)，形成完整的知識結(jié)構(gòu)體系，以適應(yīng)本學科綜合性邊緣學科的特點。

1.課程設(shè)置原則

(1)體現(xiàn)林業(yè)特色。我校GIS專業(yè)在加強專業(yè)基礎(chǔ)的同時，應(yīng)體現(xiàn)森林資源與環(huán)境應(yīng)用的特色。因此，設(shè)置林業(yè)生態(tài)環(huán)境工程概論、森林資源監(jiān)測與評價、森林生態(tài)學等課程。

(2)加強開發(fā)能力培養(yǎng)。根據(jù)GIS專業(yè)的基本要求以及社會需求，加強開發(fā)的基礎(chǔ)，使學生掌握GIS軟件開發(fā)的基本方法、開發(fā)環(huán)境的工具，適應(yīng)多種行業(yè)對軟件開發(fā)人員的需求，設(shè)置VC++、C語言、GIS設(shè)計與開發(fā)等必修課，以及選修課Java語言、WEBGIS等。

(3)強化實踐環(huán)節(jié)。GIS專業(yè)是技術(shù)性很強的專業(yè)，對學生實際動手能力要求很高，因此實踐環(huán)節(jié)是教學效果和質(zhì)量保障的關(guān)鍵。主要措施包括：綜合實習5周，時間按排在第六學期末的暑假，不占用正常教學時間，地點以校外實習基地為主，結(jié)合教師的科研課題，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)獲取的途徑和方法、應(yīng)用主流平臺進行空間數(shù)據(jù)處理、模型與系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)維護等。

(4)盡早培養(yǎng)專業(yè)意識和創(chuàng)新意識。將遙感、GIS等主干課程設(shè)在二年級下半學期，使學生在二年級就開始接觸專業(yè)核心。在核心課程教學中增加講座、討論教學方式，該方式已經(jīng)在目前的教學中嘗試并取得很好的效果。同時，設(shè)置“數(shù)據(jù)倉庫與知識挖掘”、“地學模型基礎(chǔ)”兩門選修課，跟蹤學科發(fā)展。

(5)強調(diào)課程之間的銜接，體現(xiàn)學科交叉的特征。由于學科的交叉性強，涉及計算機、地理學、數(shù)學、資源與環(huán)境等多種課程，課程之間密切相關(guān)，將“地球科學概論”與“系統(tǒng)科學概論”合并為“地球系統(tǒng)科學概論”，體現(xiàn)專業(yè)的特征。

(6)體現(xiàn)分類培養(yǎng)的理念。根據(jù)專業(yè)特點，同時體現(xiàn)我校的特色，拓寬專業(yè)渠道。選修課分為三類：開發(fā)類、應(yīng)用類和前沿類課程。學生可以根據(jù)自身的特點選擇相應(yīng)類別的課程，并自成體系。

2.基本課程設(shè)置

(1)主要專業(yè)基礎(chǔ)課：強調(diào)計算機、地學、數(shù)學基礎(chǔ)，以面向多種行業(yè)發(fā)展。

①計算機課程：包括計算機技術(shù)基礎(chǔ)(理)、VC++、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機圖形學、數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)、軟件工程等。

②地學基礎(chǔ)課程：包括自然地理學、地球系統(tǒng)科學概論、地圖學。

③數(shù)學課程：包括高等數(shù)學A、線性代數(shù)A、數(shù)理統(tǒng)計等。

④資源環(huán)境管理：包括林業(yè)生態(tài)環(huán)境工程概論、森林資源監(jiān)測與評價。

(2)主要專業(yè)課：強調(diào)3S理論和技術(shù)的掌握。

包括專業(yè)概論、測量學、GPS原理與應(yīng)用、計算機制圖、數(shù)字攝影測量、遙感原理與應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用、遙感圖象處理、GIS設(shè)計與開發(fā)。

(3)專業(yè)選修課：注重計算機、數(shù)學、地學知識的擴展和在3S技術(shù)中的應(yīng)用，與研究生教育銜接。

專業(yè)選修課包括：

①計算機科學：計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)及應(yīng)用、微機原理、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、計算方法、Java語言、人工智能、數(shù)據(jù)倉庫與知識挖掘。

②地學：經(jīng)濟地理學、人文地理學。

③數(shù)學：地學模型基礎(chǔ)、多元統(tǒng)計分析。

④應(yīng)用：土地評價與土地管理、地籍測量與管理、施工測量、森林生態(tài)學、WEBGIS、區(qū)域分析與規(guī)劃、資源環(huán)境信息系統(tǒng)、森林經(jīng)營管理等。

通過以上課程設(shè)置，以3S技術(shù)在資源與環(huán)境中的應(yīng)用為核心，加強相關(guān)學科的專業(yè)知識基礎(chǔ)，形成完整的知識結(jié)構(gòu)體系，以適應(yīng)本學科綜合性邊緣學科的特點。

四、立體實踐教學模式

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

(一)課堂實驗

根據(jù)新的培養(yǎng)模式，對原有教學計劃中專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課以及部分專業(yè)選修課的實驗環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)分析和實驗效果跟蹤，根據(jù)跟蹤結(jié)果對部分實驗內(nèi)容進行適當調(diào)整，增加綜合性設(shè)計性實驗的比重。

(二)課程實習

實習內(nèi)容注重培養(yǎng)學生的綜合設(shè)計和開發(fā)能力，如在遙感圖象處理與應(yīng)用、GIS開發(fā)與應(yīng)用課程中，采用國際主流平臺培養(yǎng)學生的軟件設(shè)計和開發(fā)能力。組織學生到企業(yè)、科研院所參觀學習，增強學生對科研和生產(chǎn)應(yīng)用的了解，以利于學生擴展就業(yè)思路，確定自身專業(yè)發(fā)展方向。

(三)綜合實習

通過項目研究，決定增加5周的綜合實習環(huán)節(jié)，以教學基地為主要平臺，聯(lián)合相關(guān)企業(yè)開展高年級綜合實習，由專業(yè)教師和企業(yè)、科研院所共同承擔指導工作，提高學生的綜合素質(zhì)，將理論和技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實際中。

(四)科研訓練

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

篇(7)

摘 要：隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，GIS已經(jīng)成為與地理空間信息有關(guān)的各行各業(yè)的基本工具。本文在分析非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學目標、專業(yè)學科背景等問題的基礎(chǔ)上，對非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)教學中從課程內(nèi)容安排、教學方法、考試設(shè)置等方面進行了分析總結(jié)，并提出了對非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學的一些建議。

關(guān)鍵詞：非GIS專業(yè)；地理信息系統(tǒng)；課程教學

1、非GIS專業(yè)開設(shè)GIS課程的必要性

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)[1]。從上世紀60年代初開始興起，經(jīng)過50多年的發(fā)展，GIS已經(jīng)滲透到與空間信息相關(guān)的各個行業(yè)，成為各個行業(yè)解決問題的基本工具，從而使得GIS專業(yè)人才的需求大量增加。由于GIS是一門集計算機科學、地理學、測繪、環(huán)境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學等為一體的新興邊緣學科[2]。相對于GIS專業(yè)的學生，非GIS專業(yè)學生基礎(chǔ)知識掌握不夠，對GIS先行課程如計算機、地圖學、地理學、測繪學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫等知識不甚了解。導致非GIS專業(yè)的學生在學習該課程時抓不住重點，覺得理論性太強，學習很吃力，和本專業(yè)聯(lián)系不大，不敢興趣。所以非GIS專業(yè)的GIS課程設(shè)計與教學方法必須結(jié)合本專業(yè)的特點進行設(shè)置。

2、課程教學安排的探討

非GIS課程的設(shè)計應(yīng)緊密結(jié)合本專業(yè)，使學生掌握GIS的基本概念，熟悉數(shù)據(jù)的組織和管理常采用的方法，掌握空間數(shù)據(jù)的采集、輸入和編輯等基本內(nèi)容和方法，熟悉GIS空間分析的基本方法，能夠以GIS軟件為基本工具，解決自己所學專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H問題。為了實現(xiàn)這個目標，必須根據(jù)專業(yè)需求制定教學大綱、教學計劃和實綱，確定合理的課時、學分、授課方式、實驗內(nèi)容等，根據(jù)專業(yè)需求進行內(nèi)容的篩選，在理論課和實驗課之間進行合理課時分配，確定考核形式和要求。

2.1教學內(nèi)容組織

地理信息系統(tǒng)是一門典型的交叉型邊緣學科，其顯著特點是多學科集成，涉及的知識面廣，發(fā)展與內(nèi)容更新的速度快，滲透性和空間抽象性強，研究對象的空間尺度變化大。對于非GIS專業(yè)而言，由于專業(yè)課程的限制，在基本知識缺乏的情況下，對地理信息系統(tǒng)課程教學內(nèi)容組織和篩選就顯得尤為重要。

因此，在編制非GIS專業(yè)的教學大綱時，應(yīng)考慮非GIS專業(yè)學生的專業(yè)背景，讓學生了解GIS的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，對GIS有基本的認識與了解。同時，讓學生熟練掌握GIS的數(shù)據(jù)來源，利用GIS專業(yè)軟件進行數(shù)據(jù)采集和編輯、空間分析以及GIS產(chǎn)品的制作與輸出的方法。了解地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)模型與建模等部分內(nèi)容。培養(yǎng)非GIS專業(yè)學生利用GIS知識解決問題的基本意識，增強學生利用GIS處理本專業(yè)基本問題的能力。

2.2理論教學模式

非GIS專業(yè)的地理信息系統(tǒng)課程宜采用靈活多變的教學模式。理論課程采用多媒體進行教學，在教學行式上，采取講解、演示、課堂討論和案例分析等多種形式相結(jié)合，針對不同專業(yè)需求，選擇相應(yīng)的學習形式，突出重點、培養(yǎng)學生靈活的思維模式和學習方法，通過具體實例讓學生了解GIS在實際生活中的應(yīng)用。如對比學生熟悉的選課以及查詢成績的教學管理系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)，讓其了解其他管理信息系統(tǒng)與“地理”信息系統(tǒng)兩者之間的區(qū)別與聯(lián)系，增加學生的學習興趣與熱情。非GIS專業(yè)開展GIS課程的目的是為其專業(yè)提供一個GIS分析手段，最終目的還是要用來解決其專業(yè)領(lǐng)域的問題。因此，在講解GIS在本專業(yè)的具體應(yīng)用時，采用案例分析的方式，使學生熟悉利用GIS解決實際問題的流程和空間分析的基本方法與特點。但是，在案例的選擇非常重要，應(yīng)選擇學生所學專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的應(yīng)用案例。

2.3實驗教學內(nèi)容的選擇

上機實驗是從理論到實際應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，許多內(nèi)容如數(shù)據(jù)采集、編輯、空間查詢與分析、地圖的編制與輸出等都必須通過實驗，才能夠真正理解和掌握。同時激發(fā)同學們進一步學習的欲望。實驗內(nèi)容設(shè)計除與教學內(nèi)容同步外，還應(yīng)與相關(guān)專業(yè)緊密結(jié)合，最好是以學生所學專業(yè)問題為實驗?zāi)繕?，選取適量的實驗數(shù)據(jù)，通過GIS的不同專業(yè)軟件操作，達到解決問題的目的。軟件一般選擇比較成熟的ESRI公司的ArcView軟件和ArcGIS軟件。從簡到難，要求學生對這2款軟件的界面、基本功能以及一般的空間分析功能能夠熟練的操作。針對不同專業(yè)需求，實驗的具體內(nèi)容應(yīng)盡可能地與其專業(yè)知識相結(jié)合。通過實驗操作，使學生能夠利用所學的GIS知識，與專業(yè)相結(jié)合來解決專業(yè)領(lǐng)域的問題。有助于提高學生的學習效果，加深學生對GIS理論知識和本專業(yè)之間的聯(lián)系。通過這樣的實驗課程，不但加深了對GIS的基本功能的了解，而且能夠利用GIS工具解決專業(yè)實際問題的方法，從而達到真正的學以致用。

2.4考核方式上選擇

要想培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維模式、拓寬在GIS領(lǐng)域的知識，就必須改變考試方法和考試內(nèi)容，使考試方式靈活多樣。要拋開傳統(tǒng)的對課本內(nèi)容死記硬背，出現(xiàn)高分低能現(xiàn)象的考試形式，針對非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)的教學目標和課程本身的特點，可以采用如課后作業(yè)、實驗成果、讀書報告、設(shè)計、考試等多種方式相結(jié)合，成績按一定比例分配的考核行式。這樣使學生能拋開課本，養(yǎng)成隨時查閱相關(guān)資料的習慣，并能分析研究問題，提出自己的見解。為了真實反映學生的學習效果，最后針對考試的內(nèi)容要合理的選取：除了考查學生對基本知識掌握的程度，還需要考核學生與實驗相關(guān)的軟件操作能力和實際應(yīng)用分析能力。通過這樣的形式，改變學生臨時抱佛腳的不良學習風氣，能較好的體現(xiàn)教學效果，促進學生的學習積極性。

3.結(jié)束語

由于GIS本身的特點以及在各個行業(yè)的應(yīng)用、以及GIS空間分析能力的不斷提高，使得GIS被越來越多的專業(yè)所應(yīng)用。然而針對不同專業(yè)和技術(shù)背景的人員，對GIS的理論及應(yīng)用的掌握是有所不同的。非GIS專業(yè)教學過程中應(yīng)采取與專業(yè)緊密結(jié)合的多樣化教學方式，從多環(huán)節(jié)進行合理的設(shè)置和優(yōu)化。另外，加強GIS授課者自身綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，提高其相關(guān)專業(yè)水平，也是促進GIS教學質(zhì)量提高的重要指標。

參考文獻：

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