地理信息科学专业知识精选(九篇)

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第1篇：地理信息科学专业知识范文

关键词：地理信息系统；立体人才培养模式；课程体系；实践教学

1997年教育部对我国高等教育专业目录进行了修订，在地理学一级学科下增设了地理信息系统本科专业。将近10年时间，全国已有100多所高校建立了该专业，其中大部分依托原有的地理学、测绘工程等专业，因此专业培养模式和课程体系存在着较大差异。2003年8月，地理信息系统协会召开了首届GIS专业教育研讨会，提出了GIS专业课程体系设置方案，提出“低年级宽口径、高年级分类培养”的基本模式，但没有涉及到农林院校。随着地球信息科学和现代林业科学的发展，GIS技术在林业中的应用范围不断拓广，层次不断深入，建立适应地理学类专业基本要求、又具有森林资源与生态环境应用特色的立体人才培养模式和专业发展平台，以及立体化课程体系和实践教学体系，对于GIS教育和现代林业的发展都具有重要意义。北京林业大学GIS专业是在摆脱原有专业的情况下设立的全新专业，因此建立新的立体化课程体系具有必要性和可行性。

一、专业定位与特色

GIS专业的基本特点是该专业属于新兴的综合性、交叉性学科范畴。根据专业人才培养的基本要求，通过对国内外GIS专业教学模式和课程设置的充分调研，结合我校的特点，适应林业和生态环境建设对创新性人才的需求，我们提出“立足林业，服务生态”的办学理念。通过专业建设，形成既适应地理学类专业基本要求、又具有森林资源与生态环境应用特色的立体人才培养模式和专业发展平台，以充分体现该专业的交叉性、边缘性、综合性和技术性，服务于生态环境建设。通过培养方案修订、课程体系优化、教学内容和手段改进、实践教学环节改革，构成专业建设的系统性工程，形成完善的立体人才培养模式，建立起专业发展平台，构建立体课程体系，使人才培养模式、课程体系、教学内容和手段等各个环节都得到极大的改造和提升，形成创新性人才培养和专业发展、学科发展的新特点，即：重视基础、面向应用、突出重点、深入前沿、分类培养、拓宽口径。

我校地理信息系统专业的特色在于培养学生的地理信息系统设计、开发和地球信息科学综合应用能力，以资源与环境调查、信息管理、监测、评价、预测及决策为主要应用方向。学生主要学习地理信息系统和地图学、遥感技术、卫星定位系统等方面的基本理论和基本知识，受到应用基础研究、技术开发方面的科学思维和科学实验的训练，具有地理信息系统研究、设计与开发的基本技能及初步的教学、研究、开发和管理能力。专业定位概括为：3S理论技术基础扎实(专业的根本，提高培养层次)；立足林业，服务于生态环境建设(体现专业特色)；适当兼顾其他领域应用(拓宽就业渠道)。 br>

二、专业培养目标和培养方式

(一)专业培养目标

GIS专业主要培养具备地理信息系统与地图学的基本理论、基础知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、基础设施规划和管理、政务商务管理等领域从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1.掌握数学、计算机科学、地理学、信息管理等方面的基本理论和基本知识；

2.掌握地理信息系统和地图学的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及地理信息系统技术开发的基本原理和基本方法，具有地理信息系统设计与开发、空间信息处理分析、系统管理和维护的能力；

3.掌握森林资源与生态环境调查、监测、评价、信息管理的基础知识；

4.了解国家科学技术、知识产权、可持续发展战略等有关政策和法规；

5.了解地图学与地理信息系统学科的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及地理信息系统产业发展状况，具有较强的学习能力和创新意识；

6.受到应用基础研究、技术开发方面的科学思维和科学实验的训练，具有一定的从事科学研究工作的能力；

7.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

(二)专业培养方式

GIS专业以课堂教学、实践教学、毕业论文、综合实习为主要培养方式，由技术应用人才、地理信息系统设计与开发人才、科学研究人才、创新型拔尖人才四个层次构成立体人才培养模式。

1.通过课堂教学使学生掌握本专业的基本理论、技术和基础知识。教学过程中以教师为主导、学生为主体，充分发挥学生的能动性，采用启发式、研讨式等教学方式，加强学生的自学能力，培养学生勤于思考、善于提出问题并独立解决问题的能力；

2.通过实践教学加强学生的基本技能，培养学生的动手能力。主要通过综合性设计性实验的合理安排以及综合性实习，培养学生分析问题和解决问题的能力；

3.通过毕业论文和综合实习环节，训练学生的表达能力和写作能力，以及掌握文献资料的能力，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力、独立工作的能力；

4.通过设置名师教室、科研训练学分和创新学分，使学生了解学科发展的前沿，培养创新意识和创新能力以及团队意识；

5.通过第二课堂、社团活动等加强素质教育，使学生具有一定的管理组织能力，积极参与多方面的社会服务与公益活动，树立服务社会的思想。

三、立体人才培养模式和课程体系

立体人才培养模式的基本思想是严格按照因材施教的原则，改革传统的一刀切这种单一的人才培养方式，根据生源的不同特点、兴趣和基础，将人才培养目标划分为不同层次，根据不同层次的培养目标制定相应的培养计划，提出不同的培养要求，学生毕业后达到不同的专业层次。

(一)立体人才培养模式

由技术应用人才、地理信息系统设计与开发人才、科学研究人才、创新型拔尖人才四个层次构成金字塔培养模式。

第一层次(技术应用人才)：培养掌握地球信息科学基础理论和技术，面向广大行业服务的应用型人才。要求学生具有扎实的计算机、地学、数学基础，面向多行业应用，熟悉和了解森林资源与环境调查、监测与评价，土地资源评价，房地产评估，地籍与 施工测量，区域分析与规划等多学科的基础知识与基本技能，特别是森林生态学、森林经营与管理、资源调查监测与评价、灾害监测等方面的基础知识与基本技能，能够胜任林业和生态环境建设领域有关空间信息获取、管理、分析等工作。

第二层次(地理信息系统设计与开发人才)：在第一层次的基础上，培养在计算机、信息科学等方面具有较为扎实的知识和技术，面向企业、科研单位、教学行业的GIS设计与开发人才。要求学生熟练掌握VC++、JAVA等程序设计语言和系统设计工具，数据库管理和应用技术，软件工程、数据结构等基础理论和知识，了解GIS发展的最新动态，能够从事GIS设计与开发工作。

第三层次(科学研究人才)：培养掌握学科前沿理论和技术，具有进一步培养潜力的高层次后备人才，毕业后可以直接进入硕士阶段的学习和深造，或成为科研、教学行业的研究型人才。要求学生具备多学科交叉知识的背景，掌握人工智能、空间统计学等基础理论，能够利用地球信息科学与技术在资源环境领域从事科学研究工作。

第四层次(创新型拔尖人才)：这类人才应具备扎实的专业基础和独立从事研究、开发的能力，有一定的创新意识和创新能力，通过国际交流与合作，争取到国外深造。

将该模式用一个圆锥体来表示，圆锥的每一个截面构成一个不同的培养层次，在二维截面上，表示该层次应具备的知识和技术，底面是该专业的基本要求。层次越高，人数逐渐减少，学生的知识储备量是相应截面下圆台的体积。通过该模式的培养，学生毕业后可以成为3S技术在资源环境中的应用人才、软件开发人才、了解和掌握3S技术前沿信息的研究型人才以及高素质的拔尖人才。

根据此培养模式，在新的教学计划中，将第一层次的基础知识和基本技能培养作为专业基础和主干课程，通过不同门类的专业选修课达到该层次不同行业应用型人才的要求；第二层次通过专业主干课和有关系统开发设计的专业选修课达到培养目标；第三层次在前两个层次的基础上，通过人工智能、空间统计学、数据挖掘与知识发现等理论、技术的学习，以及创新性实践活动(如科研训练)达到要求；第四层次通过从低年级的外语加强，到高年级的专业讲座、名家讲堂、导师导向培养等多种方式，培养拔尖人才。

转贴于 (二)立体化课程体系的建设和优化

根据立体培养模式，建立理论——技术——应用的教学体系。与此相适应，在课程体系中，专业基础课注重基础理论的培养，要求深而广；专业课的设置注重知识的深度，体现学科发展的前沿，从技术的角度加深；选修课则注重知识的广度，体现资源与环境特色，面向实际应用。通过合理的课程设置，以3S技术在资源与环境中的应用为核心，加强相关学科的专业知识基础，形成完整的知识结构体系，以适应本学科综合性边缘学科的特点。

1.课程设置原则

(1)体现林业特色。我校GIS专业在加强专业基础的同时，应体现森林资源与环境应用的特色。因此，设置林业生态环境工程概论、森林资源监测与评价、森林生态学等课程。

(2)加强开发能力培养。根据GIS专业的基本要求以及社会需求，加强开发的基础，使学生掌握GIS软件开发的基本方法、开发环境的工具，适应多种行业对软件开发人员的需求，设置VC++、C语言、GIS设计与开发等必修课，以及选修课Java语言、WEBGIS等。

(3)强化实践环节。GIS专业是技术性很强的专业，对学生实际动手能力要求很高，因此实践环节是教学效果和质量保障的关键。主要措施包括：综合实习5周，时间按排在第六学期末的暑假，不占用正常教学时间，地点以校外实习基地为主，结合教师的科研课题，内容包括数据获取的途径和方法、应用主流平台进行空间数据处理、模型与系统开发、数据维护等。

(4)尽早培养专业意识和创新意识。将遥感、GIS等主干课程设在二年级下半学期，使学生在二年级就开始接触专业核心。在核心课程教学中增加讲座、讨论教学方式，该方式已经在目前的教学中尝试并取得很好的效果。同时，设置“数据仓库与知识挖掘”、“地学模型基础”两门选修课，跟踪学科发展。

(5)强调课程之间的衔接，体现学科交叉的特征。由于学科的交叉性强，涉及计算机、地理学、数学、资源与环境等多种课程，课程之间密切相关，将“地球科学概论”与“系统科学概论”合并为“地球系统科学概论”，体现专业的特征。

(6)体现分类培养的理念。根据专业特点，同时体现我校的特色，拓宽专业渠道。选修课分为三类：开发类、应用类和前沿类课程。学生可以根据自身的特点选择相应类别的课程，并自成体系。

2.基本课程设置

(1)主要专业基础课：强调计算机、地学、数学基础，以面向多种行业发展。

①计算机课程：包括计算机技术基础(理)、VC++、数据结构、计算机图形学、数据库原理与技术、软件工程等。

②地学基础课程：包括自然地理学、地球系统科学概论、地图学。

③数学课程：包括高等数学A、线性代数A、数理统计等。

④资源环境管理：包括林业生态环境工程概论、森林资源监测与评价。

(2)主要专业课：强调3S理论和技术的掌握。

包括专业概论、测量学、GPS原理与应用、计算机制图、数字摄影测量、遥感原理与应用、地理信息系统原理与应用、遥感图象处理、GIS设计与开发。

(3)专业选修课：注重计算机、数学、地学知识的扩展和在3S技术中的应用，与研究生教育衔接。

专业选修课包括：

①计算机科学：计算机网络技术、多媒体技术及应用、微机原理、虚拟现实技术、计算方法、Java语言、人工智能、数据仓库与知识挖掘。

②地学：经济地理学、人文地理学。

③数学：地学模型基础、多元统计分析。

④应用：土地评价与土地管理、地籍测量与管理、施工测量、森林生态学、WEBGIS、区域分析与规划、资源环境信息系统、森林经营管理等。

通过以上课程设置，以3S技术在资源与环境中的应用为核心，加强相关学科的专业知识基础，形成完整的知识结构体系，以适应本学科综合性边缘学科的特点。

四、立体实践教学模式

在实践教学方面，改革和完善实习、实验内容，增加综合性实习比重，以利于学生了解课程之间的联系并联系实际。立体实践教学模式包括四个基本层次。

(一)课堂实验

根据新的培养模式，对原有教学计划中专业基础课和专业课以及部分专业选修课的实验环节进行系统分析和实验效果跟踪，根据跟踪结果对部分实验内容进行适当调整，增加综合性设计性实验的比重。

(二)课程实习

实习内容注重培养学生的综合设计和开发能力，如在遥感图象处理与应用、GIS开发与应用课程中，采用国际主流平台培养学生的软件设计和开发能力。组织学生到企业、科研院所参观学习，增强学生对科研和生产应用的了解，以利于学生扩展就业思路，确定自身专业发展方向。

(三)综合实习

通过项目研究，决定增加5周的综合实习环节，以教学基地为主要平台，联合相关企业开展高年级综合实习，由专业教师和企业、科研院所共同承担指导工作，提高学生的综合素质，将理论和技术应用于生产实际中。

(四)科研训练

制定学生参与科研活动的计划，并要求有科研课题的教师通过双项选择确定3～5名本科生参与课题研究。同时组织高年级的学生参加全国GIS设计大赛，学科教师为指导。

第2篇：地理信息科学专业知识范文

摘 要：该文通过对国内外自然地理学内容体系及其演变过程的梳理，结合中国现实的自然地理问题，以案例和实践为导向的课程改革完善了高校自然地理学的课程内容，丰富了实践案例，使得教学效果得到了显著提高。

关键词：自然地理学；案例；实践；课程改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）11-0171-03

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

Zhang Zhenguo1 et al.

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

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

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

自然地理学是研究自然地理环境的组成、结构、功能、动态及其空间分异规律的学科，它既是地理学的重要分支，又是信息科学群的重要基础内容，是一门极具应用性和现实性的学科[1]。在地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）等信息技术飞速发展的形势下，我国自然地理学的学科建设、理论体系架构以及内容体系也需进一步改进与完善，以有效地促进自然地理学的内容体系、科学化、信息化，并推进对现实环境各类问题的认识的不断深化。

自然地理学是安徽科技学院资源与环境学院地理信息科学专业大学本科的专业基础课程。随着自然地理学理论的不断发展，新技术的不断出现，教学方法的不断改进，人才培养层次和水平不断提高，要求自然地理学教学需要承担增强学生的理论水平，同时要锻炼学生分析问题解决问题的能力和达到为社会不断输送理论水平高、工作能力强、品学兼优的“技术+管理”复合型专门人才的教学目标。因此，尝试对自然地理学课程内容体系、教学方法与手段、实践教学等方面进行改革与探索十分必要。为解决本科生学习自然地理学过程中存在的实际困难与问题，提高自然地理学课程教学效果，促进自然地理学与其专业课程的融合，笔者以满足学生需要与实现培养目标为出发点，尝试进行了以案例和实践为导向的自然地理学课程改革研究。

1 研究方法

为提高《自然地理学》课程教学质量，促进学生对自然地理学基本原理及应用自然地理学解决实际问题能力的提高，进一步完善学生的知识结构，本课题研究遵循现状分析―文献梳理―资料收集―分析问题―案例、实践的课程改革―解决问题的研究思路（图1）。本研究主要应用比较分析法、文献检索、专家咨询法、调研法等方法。“现行自然地理学内容体系及教学中存在的问题分析”部分，在构建指标体系基础上，采用调研与深度访谈方式来获取数据，采用比较分析法比较不同发展时期自然地理学的主要内容以及不同国家和地区的《自然地理学》著作内容体系。在“教学方法与教学内容的改革优化”部分，则主要以访谈与个案调查方法的研究结论为依据，采用系统分析与个案研究相结合，宏观分析与微观分析相结合，规范分析与实证分析相结合，加强自然地理学的教学研究对教学内容进行优化设计。

2 研究现状

2.1 关于自然地理学研究内容体系 自然地理学与地理信息、土地管理、区域规划等课程内容有诸多交错，在有限的教学时间内需要把握重点、合理取舍，自然地理学的主要研究内容包括研究某一区域内地质、地貌、土壤、植被、夂颉⑺文等要素的结构、功能、物质迁移、动态演变以及地域分异规律。通过与其他课程有效整合后，将“自然地理概念”、“自然地理结构”、“区域自然及地域分异规律”、“土壤污染”、“气候变化”、“植被分类”、“空间分布体系”作为自然地理学教学的重点。

2.2 自然地理学课程实践教学模式的改革研究 通过课程讨论和实地调查的方式来提高学生对自然地理研究的认识水平以及分析问题、解决问题的能力，强调学生对教学的参与性，对于提高学生的学习积极性十分重要，并具有引导作用。过去我国自然地理学研究引用国外的理论较多，但由于国情不同，经济发展阶段不同，所以内容出现理论与实践脱节的现象。在进行理论讲解的同时，增加实践教学内容，有利于提高学生分析问题、解决问题的能力。也有学者提出构筑面向本专业全体学生的“授课―模拟―调查”的实践平台[2]，结合自然地理学课程的特点与讲授内容，以地统计学理论解释地域分异等问题，创新提出自己的观点和想法。

2.3 自然地理学课程教学方法与手段的改革研究 有学者提出在教学过程中利用多媒体教学手段，采用“案例式”、“启发引导式”、“讨论式”和“自助式”等教学方法，同时改变传统的考核方式，以适应新的教学改革[3]。其中，以“讨论式”教学法能够拓宽学生的知识视野，加强理论与实践的联系，增强学生的创新意识和创新能力。也有专家提出综合运用典型案例分析、课堂讨论、启发引导式提问、自助式课下学习等多种教学方式方法[4]；采用传统教学与现代多媒体技术相结合的教学手段；通过以实际调查为核心的综合实习制度的实施，搭建培养优秀复合型人才的教学平台。

2.4 自然地理学课程教学内容的改革研究 有学者强调以先进性、创新性教学理念和适应性、引领性原则改革课程教学内容[5]；以宽厚的地学背景和艰苦朴素、求真务实的精神为依托，重视专业理论水平和实践能力的培养，强化创新思维、创新能力的激发，造就“技术+管理”复合型人才。本着“先进性”和“创新性”的教学理念，设计与改革课程内容。

纵观自然地理学教改研究现状，从研究内容、教学方法、模式、教学内容等角度均提出了一些针对性的建议，但也存在一些不足：一是对于现阶段学习自然地理学的导向、目标没有进行清晰的界定；二是对自然地理学教学中存在的问题，往往是基于现状的定性归纳总结，缺少当前各地热点研究问题解决的鲜活案例及实践经验支持；三是研究方法大多为定性分析，定量研究较少，未能为研究结论提供良好的方法支撑；四是对实践和案例式教学多为设想及建议，没有充分试验进行验证。

3 课程改革

3.1 现行自然地理学内容体系及教学中存在的问题分析 首先，从自然地理学课程体系、学生先修课程、教学方法等几个方面制定评价教学效果的三级指标体系，对安徽科技学院已修自然地理学学生或毕业进行抽样调查，全方位了解自然地理学课程的教学效果、存在的问题及原因。其次，对国内自然地理学任课教师和教学专家采取深度访谈的方式，从学科专家和授课教师角度了解该课程教学中存在的困难分析其原因。对自然地理学课程现行教学内容及教学中存在的问题进行了归纳分析。

3.2 培养目标设定与自然地理学课程改革设计 针对调查反映的问题，结合本科教学大纲对学生培养目标等基本要求，从以下步骤对现行自然地理学课程体系进行了优化。首先，培养对象基本情况分析，主要包括培养对象专业基础、先修课程的学习及学生知识结构等多个方面，以达到明确培养对象基本情况的目的。其次，在明确学生基本情况基础上，以专业的培养要求和社会实践的应用能力为导向制定该课程的教学目标，即在保证学生掌握基本知识的同时，满足地理信息科学专业对自然地理学的现实要求，并培养提高学生对自然地理学学以致用的能力。

3.3 自然地理学课程教学内容与教学方法的改革优化 结合前期调研结果分析，以及进一步的访谈结果为依据，以课程体系的培养目的、目标为准则，确定匹配的教学内容及与之适应的教学方法。首先，建设“相关人物”档案库：由于课程内容所限，学生无法全面了解有关知识，为了使学生全面系统地了解自然地理学发展情况，在绪论教学中都增加了相关人物的详细材料。其次，建立一套详细的“文献解读”：为了让学生了解自然地理学相应领域的观点和理论，选取一些重要的参考文献，并由老师进行点评和分析，以便学生更好地理解。再次，建立一系列的“学生学习记录”：包括照片、录像、演讲及讨论记录，以便更好地总结学生对该课程学习的有效途径。最后，根据对自然地理的基本知识、基本概念、典型案例、综合应用、前沿专题、热点问题等内容更新，结合现阶段我国自然地理问题特点和解决要求，补充全国及区域地理问题案例。

3.4 实践教学改革 打造调查研究的平台，拓展发现问题视野的实践教学，在自然地理学教学中有着重要的地位与作用。为学生营造研究气氛，挖掘研究问题的潜力，发挥分析问题、解决问题的主观能动性，丰富教学内容，与课堂教学形成互补、互促的态势，学生对该课程的学习由被动转为主动，可以整体提高课程的学习水平。学生能运用课堂理论结合地理信息科学专业特点设计调查研究路径。如土壤一章中“关于地力评价的调查研究方法”，学生设计出按照“随机选点，辐射扩散”的调查研究方法，即采用空间分析的方法，满足采样点的需求，然后插值获取该地地力等级的评价（图2）。

另如，讲解地理区划章节时，可给学生提供不同的地图数据资料，鼓励学生采用地理信息科学专业知识，通过绘制地形图、专题地理图等图幅加强学生对地理事物的空间位置、形态及其分布范围、分布特征、分布规律等认识。指导学生读图、识图，然后再进一步分析该图所反映地理事物的位置、数量、大小、分布范围、分布规律、特征和地理事物间的相互关系及其影响，以培养学生对现实问题的理解、认识并探讨解决路径的能力。图3为学生所做淮河流域位置图。

3.5 分析总结 主要就上述调研结果、实践教学内容及教学方法优化、案例式教学进行了归纳总结，指出研究中存在的不足和改进方向，并根据自然地理的基本知识、基本概念、典型案例、综合应用、前沿专题、热点问题等内容更新。

4 结语

自然地理学历来都重视实践课程，翻开全国各有关高校的教学计划，无一例外地都有安排实践教学的内容，但受实验课课时及实验条件等因素的限制，尚未开设选做的具有前沿性和创新性的实验项目，因此，有必要增设一定量的创新性实验，这对培养创新人才至关重要。具体做法就是将一些验证性实验改进为综合性实验或设计性实验，增设创新性实验项目，增强学生的实践创新能力。同时，将实验和野外实习与教师纵横向课题、大学生创新课题项目及毕业论文相结合，以改变学生心目中自然地理学课程实验以观察、描述为主，技术含量不高、仪器落后的观念，提高学生开展自主创新的兴趣，使得自然地理学课程的实践教学在培养学生实践能力和创新能力方面发挥更大的作用。

参考文献

[1]刘福刚，高岩.自然地理实践教学内容和方法的改革[J].聊城大学学报，2004，17（3）：98-10.

[2]张振国，简兴，邱银国，等.应用型本科院校 GIS 专业人才培养方案的研究――以安徽科技W院为例[J].测绘与空间地理信息，2014，37（10）：13-16.

[3]孟万忠，刘晓峰，马义娟.加强地图在高校地理实践教学中应用的探讨[J].太原师范学院学报（社会科学版），2007，6（6）：157-159.

[4]冀玉祥.英国高校地理专业课程体系的特征与意义[J].经济地理，2000（5）.

第3篇：地理信息科学专业知识范文

关键词：农业资源环境信息系统；教学模式；研究型教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0116-02

教学模式改革是课程教学改革中提高教学质量的关键环节。随着信息技术的快速发展和普及，信息技术在农业资源与环境领域的应用越来越广泛和深入。西北农林科技大学资源环境学院自2005年开设《农业资源环境信息系统》课程以来，作为地理信息科学专业的方向选修课，课程内容主要是应用现代信息技术，研究农业资源的优化配置和合理利用，拓展学生在土地、土壤、水资源、气候、施肥和农业环境污染等领域的专业知识，重点是学习GIS对资源环境等领域的信息化管理和研究手段，是一门以信息技术为基础、多学科综合的专业技能课。

目前社会对地理信息科学专业毕业生实践能力的要求不断提高，如何进行有效的教学模式改革，完善实践教学体系已经成为当前急需解决的问题。我们采用座谈和调查问卷结合的方式，广泛吸收师生的各种合理建议。同时收集和分析各种相关信息文献，借鉴国内外不同高校的教学实践和研究成果，并结合我校本专业的学科设置、学生知识结构等特点，基于先进性、综合性、创新性等原则，建立了新的具有我校农、林、水综合特色的《农业资源环境信息系统》课程教学模式。

一、研究型教学模式

研究、创新能力培养是研究型大学教育的重要职能之一。在教学中过程中恰当地引入科学研究的新进展和新成果不仅可以丰富教学内容，而且可以让学生接触科研前沿，对培养学生科研思维、提高学生研究能力有重要作用。《农业资源环境信息系统》课程内容的难点主要是各个农业资源与环境项目模型的建立过程、相关模型的原理及其与地理信息系统的结合方式等，本身就属于课题研究性质。教学中主要通过以下形式加以实施。一是将科研项目及其成果引入课堂，让学生体验理论知识和实践相结合的重要性。将地理信息和遥感科学系各位老师承担完成的“县域耕地地力评价”、“测土配方施肥信息系统”、“农田生态环境信息获取与作物长势监测技术研究”等研究成果作为案例，在课堂上讲述和分析，对开拓学生的视野，启发学生的创新意识，科研意识及提高学习兴趣，均有很好的效果。二是充分利用学校、学院、系不同层次的科研平台，通过组织学生参观重点实验室、大型仪器、参加学术研讨活动、鼓励学生积极参加GIS设计大赛、申报学校各类科创项目，让学生有充分机会近距离感受学术研究的氛围，学习研究、创新的技能和方法。三是建立全程学习的模式，课程学习不仅仅限于课程开课期间，还要求学生利用大三下学期刚好是毕业论文（设计）选题时间这一有利时机，根据自己的兴趣，结合课程内容，让学生参与到各位导师的科研项目中去，多查阅文献，了解最新的研究进展，极大地提高了课程学习的针对性和有效性，培养了学生的实际动手能力和创新能力。

二、一体式教学模式

《农业资源环境信息系统》这门课程的专业跨度大、综合性和实践性强，作为一门重要的专业方向课，其知识结构、内容体系以及教学方法直接影响着课程的教学效果。在教学过程中采用精讲多练，融“教、学、用”为一体、着重强化学生能力、素质培养的一体式教学模式。一是教学内容与相关专业课程的有效衔接，根据本专业的课程体系对教材内容进行合理取舍，对水资源信息系统、气候资源信息系统等内容薄弱的环节进行适度的扩展和延伸，并每年将一些最新的研究进展补充进教学内容，使其和本领域科技发展同步；二是在教学中注重基础理论与实际应用的紧密联系，注重案例式、问题式教学，基础理论的讲授结合实际问题表述概念、阐述原理，既强调内容的系统性，又注重可操作性，课程的实验内容和教材各章节内容紧密相关，并保持同步，加深了学生对理论知识的理解与掌握。例如，本课程中涉及的六大农业资源要素相关模型的基本原理和建立过程均属于各章教学内容的难点，但我们通过系统性梳理和归纳，从数学方法的角度把它们归并为关联分析类、预测类、最优化类三大类，然后逐步深入地讲述，层层展开，对比分析各种模型的特点、适用条件和模型参数的原理，从而使学生深刻领会了每一个资源要素中常见典型模型的内涵；三是突出学生在教学活动中的主体地位，从以教为主转变为以学为主，激发学生的能动性和学习兴趣。通过布置课后作业、课堂提问等环节，并采用现实中已经开发成功的信息系统作为演示，让学生自己操作，增强教学的互动性，充分体现学生在学习过程中的主体地位。实验课程只给学生提供实验数据和基本要求，实验过程和步骤则由学生独立思考和操作完成，利用GIS技术在三维显示等领域的优势，让实验结果深入、生动、有趣。把学习的主动权还给学生，将传统单一的“学完了再做”的方式，变为“边学边做”、“边做边学”等多种教学方式，为复合型、创新性人才培养模式的建立打下良好的基础。

三、网络化教学模式

《农业资源环境信息系统》课程充分利用了网络信息技术发展的成果进行网络教学。一是充实了学校引进的由清华大学教育技术研究所开发的网络教学综合平台中关于本门课程的网络内容，开设了教师介绍、课程介绍、教学材料、课程答疑讨论区、课程作业、试题试卷库、精品课程内容、教学邮箱、研究型教学、在线测试、课程通知等栏目。建立起多视角、多功能、全方位、立体化教学模式系统，提供了一个支持师生在网上进行课下教学活动的环境；二是充分利用了互联网提供的海量网上基础地理数据库和相关教学资源，通过向学生推荐国内外著名的地理相关数据库网站，让学生下载和浏览，查询和挖掘网络中各种珍贵的基础数据和学习资料，培养学生从数字（空间）的角度观察世界，研究未知领域的能力，给了他们一个全新的解决问题的思维方式；三是通过这一网络教学平台，让学生利用教学视频、多媒体教学课件进行自主学习和复习，加强了对课堂教学内容的理解和体会。利用网上的试题库对学习内容进行自主训练和自我检测，利用网上交互式学习平台与学生进行专题讨论、在线答疑、在线寻求帮助等。通过几年的不断完善与应用，学生反映效果良好，达到了网络教学预期的目的。

四、换位式辅助教学模式

在教学过程中，适当地采用换位式教学方法，引导学生作为课堂的主体，在沟通中培养兴趣，在辩论中阐明道理，能够营造良好的教学氛围，增强学生的参与意识，变被动为主动，培养他们的主动学习意识和能力，实现以学生为中心，提高学生综合素质的目的。具体做法：一是让学生自由组合建立5人左右的讨论小组，根据课程内容中土地、土壤、水资源、气候、施肥和农业环境污染六个专题信息系统选择自己感兴趣的一个主题，小组成员按照自行分工、人人参与的原则，查阅最新文献（近三年），收集资料，并制作PPT，讲授、质疑、讨论、完善，形成小组的汇报材料；二是课程授课结束后，安排专门的专题讨论会，让各小组分别汇报自己的成果，老师和其他同学进行提问，专题讨论的成绩计入课程总成绩中。学生在主动参与、合作探究、过程体验、交流展示、质疑讨论的过程中学习了知识，锻炼了能力，也打下了积极探索与科学研究的良好基础。

五、注重实践能力的教学模式

实践是创新的基础，是从理论到实践再到理论的升华过程，是实现从感性到理性的自然飞跃，也是将知识转化为能力的基本途径，在学生能力培养和综合素质提高方面具有独特的作用。《农业资源环境信息系统》这门课程从开设之初就十分重视实践课程内容的安排。一是购入所有相关硬件设施和软件平台，建立了ArcGIS软件上机实践实验基地，得到了美国环境系统研究所（ESRI）的大力支持，与ESRI西安公司协议共建ArcGIS教学实验中心，保证了实践教学环节的顺利进行；二是加大实验训练的课时量。农业资源环境信息系统理论课程时间为32课时，实验课时16课时，占总课时的三分之一，保证了本门课程实践训练环节的质量；三是实践教学的课程内容主要设置了综合性的地理分析问题和专题信息系统的设计，教师通过要点提示，向学生指出实验目标与操作之间的主要关系，然后由学生独立思考后完成；四是增加了实践内容成绩考核的分值。虽然选择闭卷考试作为该门课程的成绩评定之一，但闭卷考试成绩仅占总成绩的40%，专题讨论占20%，实验成绩则占40%，着重考查学生灵活运用地理信息技术解决实际问题的综合分析和实践能力。

总之，课程教学模式改革是实现教学效能最大化的重要环节。不同的教学模式适合于不同的课程和人才培养需求。《农业资源环境信息系统》课程采用的研究型、一体式、网络化、换位式辅助教学和注重实践能力的教学模式在教学实践中体现了我校以“农”为特色，特别注重科学研究和实践能力培养，网络信息技术综合运用的多学科交叉融合的课程特色，实现了预期的教学目标，有利于高等农业院校培养综合性、复合型人才的战略目标的实现。

参考文献：

[1]王文静.中国教学模式改革的实践探索――“学为导向”综合型课堂教学模式[J].北京师范大学学报（社会科学版），2012，（1）：18-21.

第4篇：地理信息科学专业知识范文

关键词：GIS;ArcGIS;专题应用;实践;教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）20-0103-02

地理信息系统（Geographic Information System）是20世纪60年代初期发展起来的一门新兴学科，它是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。它在最近的30多年来，随着计算机的飞速发展，而得到迅速的发展和普及，并广泛应用于资源调查、环境评估、区域发展规划、公共设施管理、交通安全等领域，成为一个跨学科、多方向的研究领域[1]。近年来，大批学校开展GIS专业学位教育，也有面向多种专业需求的GIS应用教育[2]，如交通工程、水资源管理、城市规划专业等，对地理信息系统专业和相关课程的教学提出了更高的要求。对于地理信息系统专业的教学，需要针对本专业以实践为主的特点，充分把握课程实践教学环节，使学生在实践过程中能够应用GIS技术解决专业实际问题，同时将GIS课程基本概念理论融会贯通，从而达到培养GIS专业人才的目标[3，4]。

面向专题应用的实践教学模式突出学生“在专题应用情境中、在实践中学习”，强调学生的专业应用技能培养[5，6]。本文以宁夏大学资源与环境学院地理信息系统专业实施GIS课程实践教学改革为背景，在GIS专业选修课ArcGIS软件应用课程中选择面向专题应用的教学模式，结合与ArcGIS软件空间分析功能模块，在教学实践环节中以“专题应用”的形式将这种新型教学模式引入ArcGIS软件应用课程实践教学之中，并取得了良好的教学效果。

一、教学背景

宁夏大学资源与环境学院地图与地理信息科学专业自2001年开始招生，2011年获得硕士学位授权，目前专职教师10人，其中教授1人、副教授5人、博士4人，平均年龄37岁，学术队伍相对比较年轻。随着GIS专业的不断发展，学生专业学习和就业的需求，对GIS专业教师提出了更高的教学、科研、实践要求，本专业教师加强了实践学习，申请相关教育教学的改革项目，对地理信息系统专业课程进行教学内容、授课形式、考试方式、教学效果等多方面的探索和实践，同时组织学生参加各类创新项目。通过教学改革，为学生提供了更好地学习GIS专业知识和软件平台的实践教学，教师的教学水平也不断提高。

二、专题应用实例

ArcGIS10由美国ESRI公司开发，于2010年夏季，它代表了ArcGIS最新、最主要的产品，是目前最流行的地理学专业应用研究与空间分析工程处理与分析的计算工具。ArcGIS软件应用于GIS课程实践教学专题，包含ArcGIS空间处理的主要内容，如矢量数据空间分析、栅格数据空间分析、空间统计分析、3D分析和空间数据管理等[7]，基于ArcGIS软件的空间分析功能来完成GIS应用专题的开发与实现。在教学实践过程中，结合相关教师的科研方向设计了6个实践教学专题如表1所示。

1.市区选址分析。缓冲区表示该点、线、面矢量实体某种属性的影响范围，它是地理信息系统重要的和基本的空间操作功能之一。市区选址分析专题通过对影响房地产价格的道路、学校、商业网点、名胜古迹等因子进行缓冲区分析、叠加，是比较典型的涉及到缓冲区分析、叠加分析的专题[7]。实践内容涉及ArcGIS软件的分析功能模块，专题包括点、线、面数据的缓冲区原理验证分析、缓冲区分析、多边形叠加分析的实际地理应用。

2.寻找最佳路径分析。在ArcGIS的空间分析功能模块是关于栅格数据的空间分析，主要功能有：距离制图、密度制图、表面生成、表面分析、统计分析、重分类、栅格计算等。寻找最佳路径分析应用到距离制图中的成本路径及最短路径、表面分析中的坡度计算及起伏度计算、重分类及栅格计算等功能。

3.退耕还林还草规划。退耕还林还草规划专题重点对矢量数据进行叠置分析，叠置分析基本的处理方法是根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形或进行多边形范围内的属性特性的统计分析。实践教学内容包括对矢量数据和栅格数据的叠置分析这两部分。此专题中包括联合、求交集、筛选等多种ArcGIS分析功能模块中的工具。

4.黄土高原丘陵沟壑区侵蚀沟道提取。黄土高原丘陵沟壑区侵蚀沟道提取专题要求学生应用ArcGIS空间分析模块提供的水文分析工具对黄土高原丘陵沟壑区数据进行水流方向确定、洼地填平、水流累计矩阵的生成、沟谷网络的生成以及流域的分割等分析，最后结合遥感影像对提取沟道和汇水面积数据进行验证。

5.综合专题。以小组为单位，确定相应的专题，按搜集数据、分析处理数据、空间分析过程、空间分析结果等空间分析步骤，完成一个专题的完整空间分析过程。学期最后一节课为成果展示课，要求综合专题完成人进行答辩，制作PPT并对项目进行阐述。整个综合专题实例从学生自己感兴趣的方面去做空间分析，调动学生的积极性和创造性。近三年来，GIS课程实践教学改革实施的相关班级，有趣的综合专题实例不断涌现：GIS分析女性化妆品的选择、空间分析解析、全国剩女分布分析、银川市公共卫生间分布分析、吴忠市清真寺分布分析等，大家在分析过程中集思广益，调动每个学生的积极性。通过这样的综合专题实例，学生做到了熟练应用ArcGIS软件，更加理解了GIS专业知识，相关综合专题实例分析及空间分析工具如表2所示。

三、结论

选择ArcGIS软件应用课程作为GIS实践教学改革的专业课程，结合不同专题的应用使用ArcGIS相应的空间分析功能模块，让学生在熟悉的专题中学习理解GIS相应的空间分析功能，这样可以充分调动学生的积极性和创造性。一方面，学生在专题实例的分析过程中，掌握相应的ArcGIS软件空间分析功能模块，在专题实例的学习中，激发学生学习的积极性和热情;另一方面，在实践应用过程中，通过不同空间分析模块的应用，加深学生对GIS的基本知识和概念的理解。最后，通过综合专题实例单元，调动学生自身的创造性思维，从身边实例出发，选择自己喜欢的专题实例，通过收集数据、大量查阅文献资料、不断创新思路来优化自己的应用专题设计，在这个过程中能培养学生的创新思维和动手能力

通过ArcGIS软件应用课程的实践教学改革，学生在专题应用中学习了GIS平台ArcGIS，通过其空间分析功能模块的应用达到对GIS空间分析功能的理解和掌握。在教学实践实施的近三年来，多名GIS专业本科学生纷纷踊跃参加学校组织的科技创新立项活动及挑战杯等活动，都取得了不同的奖项，这极大地鼓舞了学生科技创新的热情，更激发了学生对GIS专业的理解与热爱，通过GIS课程实践教学改革，为宁夏的GIS专业技术人才的培养起到了积极的作用。

参考文献：

[1]李建松.地理信息系统原理[M].湖北：武汉大学出版社，2006：1-15.

[2]党安荣，刘钊，贾海峰，等.面向应用的高校GIS教学探索与实践[J].地理信息世界，2007，5（2）：9-14.

[3]边馥苓.我国高等GIS教育进展特点与探讨[J].地理信息世界，2004，2（5）：16-22.

[4]秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界，2003，1（4）：1-7.

[5]乔闪.奥尔堡大学面向项目的高等教育体系[J].高等工程教育研究，2002，（2）：69-72.

第5篇：地理信息科学专业知识范文

关键词：大数据；地理信息系统；物联网

中图分类号：P208 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）20-0170-02

1 概述

“大数据”是继“云计算”之后互联网时代掀起的又一个热潮。大数据时代正靠近我们的生活。地理信息系统（Geographic Information System，GIS）得到计算机软硬件系统支持，也拥有对地球表面（包括大气层）空间中和地理分布有关的数据进行采集、储存、管理、计算、研究、显示和说明等功能[1]。作为一门涉及面广的综合学科，地理信息系统信息技术的发展尤为重要[2]。在互联网时代，“大数据”这种重要资源增长速率过快，当今人类社会的发展与转型[3]正在被慢慢侵蚀着。地理信息系统也身在其中，以基于位置的服务（Location Based Service，LBS）为代表的新技术的加入使得地理信息系统及产业在获得发展机遇的同时也面临挑战。

2 大数据

2.1 大数据定义

IDC（Internet Data Center，即互联网数据中心）最新的研究结果显示全球每18个月新增的数据量是人类有史以来全部数据量的总和到2020年，每年产生的数据将达到40ZB，其中传感器网络所产生的数据占40%[4]。而且这些数据中95%是不精确的，非结构化的数据[5]。归纳了（Volume、Varity、Velocity、Veracity、Value）大数据的5V特征，以区别于大众思维中的“海量数据”[6]。

大数据和有联系的自发地理信息（volunteered geographic information，VGI）存在联系不同需要研究。VGI和大数据都以大量个体数据汇总后的增值应用为目的，VGI应用目的优先；大数据使用过程目的明确，形式呈F多样化。这一特点使大数据应用速率增加相当快[2]。

2.2 大数据的发展现状

“云时代”的到来将大数据变成了一个焦点。大数据中非结构化的数据比传统数据占的分量重。大数据技术具有快速获得有价值信息的能力[7]。

大数据具有很高的商业价值。数据交易可产生很好的效果；为了提高企业销售率，增加利润，我们可以降低营销成本。数据共享、交叉复用后获取最大的数据价值是大数据的价值。

3 大数据对GIS的影响

大数据中的地理（理论）：在地理学研究领域中，新数据的环境由大数据、开放数据与一些集成起来的小数据一起构成，这种新环境对现有地理学理论的证明有很大的帮助。传统的地理学理论以均质化集合单元的长期变化为分析对象进行勘测研究，在新的数据环境下，所呈现出的即时性、多角度维度、以及细粒度的变化观测对于一些关注异质化个体短时间内变化的地理学理论产生有很大的帮助和改善[10]。新地理学理论的发展离不开新数据环境[8，9]。

地理（环境）中的大数据：大数据的生产、处理和使用无时无刻都在被当时条件允许范围内的社会、经济、自然等等地理环境所影响，而这些地理环境根据各方面的原因条件所给予的表达不够具体，并且是具有选择性的，产生了盲区需要克服和改善。数据的变化也间接地改变了我们的生活。

3.1 机遇

大数据带来了研究范式的变革[13]。大数据可以依靠研究人行为所带来的移动的轨迹以及所处地理环境位置的重要特点进行评估。猜测人一天内活动的规律以及活动的范围。从而得到想要的人体情感态度以及土地范围活动区域内的相关信息。

大数据影响着地理学研究范式的变化趋势。传统的地理学“自上向下”，而现在“自下向上”也开始流行起来。其优势和不足比重各占一半。在空间大数据下，地理学进行学术勘测调查务必考虑结果的可验证性、尺度变化性以及相对不确定性。相关关系等重要因素只是其中的一部分而已。

大数据能够在一定程度上克服传统数据的不足。也为创新地理学研究的议题提供了机遇。

数据时空粒度随着时间的推移，逐渐越来越变的精细。地理空间所给予我们的信息储备也变得越发重要。地表要素的属性变化在每时每刻都随大数据时代的地理信息影响，尤其是移动的个体或群体对象，移动的个体或群体对象空间位置和其自身的属性变化更为明显，地理大数据的出现促进了地理计算（GeoComputation）与城市计算（urban computing）和社会计算（social computing）的交叉和融合。大数据技术的城市与社会应用过程中很多研究场景和内容与大数据的空间紧密贴合[15]。

大数据对人文地理学的影响也是自然地理学的影响。在优化区域布局、防灾减灾、城市精细化管理、智慧城市等方面综合多维的国情地理数据影响甚大。这些大数据，对人文地理学研究内容与研究范式提供了巨大突破创新的机会。

3.2 挑战

由于原始样本的偏差、预处理方法是否恰当等多方面因素，地理学者对收集来的大数据的质量无法进行系统性评估，大数据是一个新呈现出来的新鲜事物，研究案例可供借鉴研究的少之又少，条件也不够充足，所以研究问题片面不够具体，所以研究的结果大多数都不够足以让人信服。

“大数据”不是“全数据”，在研究中需要研究数据样本里的独特点，集成多源数据交互印证是处理大数据的代表性问题的一大关键点。大数据主要提供了一种对既有模式及规律的研究调查手段，这一大发现对于地理学的意义不可忽视，使我们能够接触到以前从未触碰过让人耳目一新的新事物，这对于生物学发展有着很大的促进作用。

迄今为止，大数据在地理学中的应用，仅仅还停留在校验印证既有理论的一方面，未取得理论上实质的突破与创新。我们今后研究，首先就应该将有关研究中主要思想抓紧，然后将范式需要保留的精华部分进行总结提炼，以最快的速度研究，从而形成在大数据的时代中，存在的地理学新概念新思想以及新方法的系统论述。

4 结束语

大数据时代的来临对中国的地理信息系统的格局产生了很大的影响。以物联网、云计算为首的等多个技术的发展将为GIS的发展带来更多的便利，也同时给我们带来了机会。GIS的使用价值为了可以在大数据中全权体现， GIS与大数据技术的结合发展速率要提高。研究初心不能改变，地理学者仍要脚踏实地，沉着冷静客观地看待“大数据”的使用条件，依托地理学科及专业知识论证去完成多源数据相互检验等质量评估工作。大数据在地理中的应用基础需要一步一个脚印的走出来。

参考文献：

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[3]吴志峰，柴彦威，党安荣.地理学碰上“大数据”：热反应与冷思考[J].地理研究，2015，34（12）：2201-2221.

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[5]Mayer-Schonberger V，Cukier K. Big Data[M].Sheng Yangyan，Zhou Tao. Haungzhou： Zhejiang People's Press，2013.

[6]陆锋，张恒才.大数据与广义GIS[J].武汉大学学报，2014，39（6）：645-654.

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[8]Batty M. The New Science of Cities. Combidge： The MIT Press， 2013.

[9]Batty M. Big data， smart cities and city planning. Dialogues in Human Geography， 2013，3（3）：274-279.

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[11]Kitchin R. Data Revolution： Big Data， Open Data， Data Infrastructures and Their Consequences. Lon-don： Sage， 2014.

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[13]Collins J P. The fourth paradigm data- intensive scientific discovery. Science， 2010，327（5972）：1455-1456.

第6篇：地理信息科学专业知识范文

关键词：地理信息系统；GIS；高等教育；现状调查；人才培养

21世纪以来，随着GIS（Geographic Information System，地理信息系统）相关学科技术的快速发展及GIS应用领域的迫切需求，我国GIS专业高等教育蓬勃发展，目前已有超过170所高校开设GIS专业，每年培养GIS毕业生近万人。然而，在GIS专业迅猛发展的背后，也存在着专业定位、专业发展、师资建设和教学管理等方面的诸多问题，而这些问题必将阻碍GIS专业的未来发展。在深入调查研究的基础上认真分析这些问题出现的缘由，进而找到今后发展出路，是GIS教育工作者的当务之急。

2012年，教育部高等学校地球科学教学指导委员会提出将“地理信息系统”专业更名为“地理信息科学”，势必将对专业培养目标、培养模式、培养要求等方面产生深远影响。基于上述原因，中国地理信息产业协会（简称中国GIS协会）教育与科普工作委员会展开对全国GIS专业高等教育全面深入调查，旨在更好掌握我国GIS专业建设的总体情况，为专业建设与评估提供参考依据。

一、GIS专业高等教育发展回顾

我国GIS专业高等教育起步稍晚，在20世纪70年代，南京大学地图学专业开设了关于计算机制图的课程。20世纪80年代，武汉测绘科技大学首先开设了专门培养GIS人才的本科专业。同时，南京大学黄杏元教授主编的内地第一本GIS专业教材《地理信息系统概论》出版，标志着我国GIS专业高等教育发展进入萌芽时期。20世纪90年代，随着GIS国际化全球化趋势，我国GIS教育发展也进入快车道。1998年，教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》中，地理科学类中新增了GIS专业，促进了中国GIS专业高等教育的迅速发展。至2000年，全国已经有30余所院校设立了专门培养GIS人才的专业。2002年，这个数字翻了一番。到2003年，已经迅速发展到100余所院校。至今，我国开设GIS本科专业的高等院校已有170余所，部分省市设有GIS专业的高校数量见表1。其中，部分院校还招收GIS专业硕士和博士研究生，博士点分布具有明显的地区差异性，主要集中在中东部几个省区。

二、调查内容

为摸清我国GIS专业高等教育发展的情况，2013年，中国GIS协会教育与科普工作委员和地理学教学指导委员会合作，向全国具有地理信息系统专业的高校进行问卷调查。对象涵盖不同专业背景和发展层次的院校；内容涉及专业建设与发展的各个方面，包括专业开设情况、教学团队情况、科研情况、教学成果、学生发展等，详细内容见表2。

本次调查，有超过100所高校发来反馈信息，基本上能够反映出我国GIS专业高等教育的情况。

三、调查结果分析

1.专业发展状况

（1）专业开设时间及招收规模。自1988年以来，GIS专业高等教育经历了30多年的发展史。21世纪以来，国内开设GIS专业的高校增势迅速。从图1可以看出，国内高校开设GIS本科专业时段中，1999年到2005年为快速增加期，2005年后为相对平稳期，GIS专业的快速发展反映社会对GIS技术需求日益扩大，GIS应用领域不断拓展。

从表3中可以看到，各院校GIS专业本科生招收规模主要集中在60～79人这个区间段中，其次是20～39人和40～49人区间段，分别占到了35.6%、28.8%和24.7%，人数在100人以上的和20人以下的院校相对较少，呈现出相对稳定正态分布结构。但是，本科生招生人数在60人以上的院校累计达到45.2%，相对比重偏高，招收规模偏大。从表4和表5中可以看出，硕士招生人数超过20人的占到了30.9%，在硕士招生人数段中比例最高；博士生招生规模超过5人的院校达到了28%。由此可见，我国GIS专业无论是本科、硕士还是博士，招生规模都相对偏大。

（2）本科学生第一志愿比例。学生第一志愿比例高低反映了学生对专业的兴趣程度，在某种程度上影响着学生和专业今后的发展。图2反映出学生选GIS专业为第一志愿比例为20%～39%的高校约占34%，排名第一；第一志愿比例低于60%的高校约占68%，第一志愿比例低于40%的高校约占51%，也就是说，有超过一半的院校GIS专业本科生招生中第一志愿比例还不到40%。由此可见，GIS专业本科生多数是从其他专业调剂的，对于GIS专业不了解，社会的认知度还有待提高。

（3）本科生男女生比例、理科/文科生比例。图3反映出约75%的院校全部招收理科生，只有约3%的院校文科生多于理科生。图4表明有约67%的院校GIS专业男生多于女生。GIS专业本科生男女比例和文理比例的这种不平衡结构，同时反映出GIS专业作为一门综合叉性学科和技术，对学生理性思维能力和实践动手能力要求相对较高，这是GIS专业人才培养的重要特点。

（4）学科背景。我国GIS高等教育已形成了多元化、层次化、规模化的发展格局[1]。其中多元化主要表现为其依托的学科背景有地理学、测绘学、计算机科学或由相关的科研项目驱动，培养的人才类型包括理学、工学、理工交叉或其他相关行业领域。图5为所调查高校中各种学科背景所占比例情况，其中地理占了45.6%，其次是测绘占了27.8%，反映了GIS与专业地理学起源以及测绘技术发展关系密切。其中部分学校开设GIS专业依托的学科包括农林、交通、矿业、水利、生态环境、自然灾害等，说明GIS专业在不同行业中的应用不断深入。依托学科影响着GIS专业发展方向和研究重点，各大院校要结合自身情况开设GIS专业，势必进一步推进GIS专业发展多元化特色。

2.教学团队情况

（1）教师总人数。随着GIS产业化趋势不断增强，社会对GIS人才需求日益增加，对从事GIS人才培养的教师需求同步增多。从图6可以看出，大部分院校的教师人数在10～14人之间，教师人数超过20人的院校达到了14%，超过15人的占到了37%以上。同时，近25%的院校有外聘教师，可以有效促进院校之间的交流，实现教育资源共享。根据问卷中相关数据发现，GIS专业的教师来自于师范类院校、理工类院校、农林类院校和综合性院校等，各大院校在进行师资建设时也要注重教师专业素养和知识结构相结合，对培养GIS专业学生综合能力具有重要意义。

（2）教师职称结构。教师专业素养对于GIS人才培养以及专业自身发展至关重要。GIS专业起步晚、发展迅速，且具有交叉性的特征，某种程度上造成了教师学科背景较为复杂，部分教师专业知识积淀需进一步加强的问题。对教师职称结构调查结果如图7和图8。其中，大多数院校教授比位于20%～39%之间。教师中的高级职称比例相对较高，有近半数的高校达到60%，36%的高校高级职称比例在40%～59%之间。由此可见，GIS专业教师职称结构趋于理想。

（3）教师学历结构。教师专业素养和专业发展潜力同时还体现在学历结构上，尤其是青年教师学历层次对于专业科研发展以及教育教学具有重要影响。图9反映的是各大院校青年教师博士比的相关情况，有20%院校青年教师全部为博士，有约40%的院校青年教师博士比为80%以上。由此可以看出，GIS专业青年教师专业素质高，对GIS专业人才培养和专业自身发展提供了重要支撑。

3.教学科研成果

本次调查问卷就GIS专业的高校教师所取得的教学成果奖、近三年科研和出版的地理信息系统教材情况进行了调研分析。

教学成果奖是教学研究的积淀与结晶，也是衡量教学质量的重要指标之一。自GIS专业高等教育开展以来，各高校在GIS专业教学成果方面硕果累累，部分教师在GIS教育方面获得了市级、省级甚至国家级的教学成果奖。据调查显示，约有50%的高校获得过至少一项以上地理信息系统教学成果奖，时间上大部分集中在2005年以后，尤其是2009年以后成果获奖约占总量的70%。2009年，南京师范大学的教学成果“把握信息学科特点，推进地理信息系统课程与系列教材一体化建设”获国家教学成果二等奖，刘耀林、汤国安、李满春三位教授还获得高等学校教学名师奖，显示我国GIS高等教育在教育界的影响力正在逐步提升。

科研是高校不断发展的重要推动力，是提高教育质量、培养高素质人才的重要方法和途径。就GIS专业方向近三年科研情况而言，各高校成果卓著。在GIS专业教师获得国家自然基金资助方面，大约有80%高校承担过国家自然基金项目，其中约有50%左右的院校承担过4项以上的国家自然基金项目。GIS教育工作者科研素质与能力不断提升，有利于GIS专业人才培养质量的逐步提高。

优秀教材和高质量学术著作，是教学和科研长期积累的成果，是高校教师软实力的重要体现。本次调查中约有75%的高校出版或者参加编写了教材，这些教材大致可以分为三类：原理类教材、技术方法类教材、应用类教材。其中原理类教材和技术方法类教材比较多，应用类教材相对较少。一定数量高质量教材不断出版，一些教材被评为国家“十二五”规划教材。

4.学生发展情况

（1）本科生参加比赛情况。GIS作为一门注重开发应用的工具性学科与技术，对于学生动手实践能力以及创新能力要求较高。积极鼓动学生参加各类专业比赛是锻炼学生实际操作能力、激发学生创新能力的有效途径。据统计，所调查高校中有超过70%的院校参加过省级以上GIS相关比赛并获奖。其中参加较多的赛事有Esri全国GIS软件开发大赛、各省“挑战杯”、大学生课外学术科技作品竞赛、全国高校GIS应用技能大赛、“超图杯”全国高校GIS大赛等。

（2）本科生就业情况。学生就业率反映了不同专业人才的社会需求以及人才培养质量，也是本次调点关注的方面。调查项目包含本科生一次性签约率和就业单位与本专业相关的比例两项，调查结果如图10所示。其中，一次性签约率为100%的院校有9%，有半数以上的院校能够达到80%。但是，同样也有13%的院校该项低于50%。让人担忧的是，GIS专业本科生就业单位与本专业相关的比例并不高，其中仅有49%的院校能够达到80%以上，19%的院校毕业生中有一半以上从事与本专业无关的行业。由此可以看出：一方面GIS专业毕业生人数目前大于GIS产业市场需求；另一方面GIS专业高等教育还必须不断提高人才培养质量。

（3）本科生考研情况。GIS专业学生考研率相对较高。学生选择考研动机主要是自身提升需要，同时一定程度上也受到GIS专业就业状况的影响。因此，对于考研率的调查能够及时掌握人才培养需求，调整GIS专业人才培养模式和培养方向。图11反映了各院校参加考研学生比例和年均考研率的整体情况，其中这两项指标均在50%以上的院校分别为49%和22%，有低于10%的院校分别为0和4%。整体来看，GIS专业本科生考研率目前处于高热状态。

四、结论分析

1.专业发展迅速，招生规模偏大

进入21世纪以来，随着GIS产业化不断发展的趋势以及社会对GIS认可度不断提高，GIS技术应用逐步扩展到交通、规划、环境、农林等多个领域，社会对其的需求越来越大。GIS技术发展与应用最终推动了GIS专业高等教育的跳跃式增长[2]。众多高校纷纷组织师资力量增设GIS专业，已有GIS专业的招生规模不断扩大。应当讲，我国地理信息产业的迅速壮大与发展，离不开我国GIS专业高等教育所做出的贡献。然而，我们也要认识到，我国GIS专业高等教育目前还存在高速发展带来的一系列问题与矛盾。其中，招生规模偏大是问题之一。正如中国GIS协会前会长陈军教授在2005年所指出的[3]：“我国所培养的GIS学生比世界各地的总和还要多，这种现象在令人欣喜的同时也让人担忧。”毕竟专业开设和发展、招生规模变化要符合产业发展规律，需经过严格论证，盲目跟风可能导致“泡沫经济”、“海市蜃楼”，最终经不起社会的检验。

2.人才层次不合理，市场供需存在矛盾

目前，我国GIS专业高等教育已形成了具有培养本科、硕士、博士、博士后以及留学生的完整教育体系，这为培养高层次的GIS人才奠定了坚实基础。在“21世纪高校地理信息系统发展战略研讨会”上将地理信息系统的教育分为大众层、应用层、专业层和精英层[2]。从目前来看，学生考研率较高，硕士、博士招生人数较多，导致精英层所占比例相对较大，而真正从事企业研发与应用的人才相对不足。与此同时，各高校培养单位师资、设备力量相差悬殊，导致培养的人才良莠不齐[4]，最终出现了学生在本专业领域就业率不高与企业找不到合适人才的尴尬局面。因此，各高校在进行专业建设时，要找准人才培养定位，挖掘自身人才培养特色，提升师资力量，培养出GIS产业发展迫切需要的人才。

3.支撑学科多样化，深化院校交流

我国GIS专业早期主要是从地理学和测绘学中分化出来的。进入21世纪以来，各高校结合自身学科背景开设GIS专业，使得GIS专业人才培养呈现出多元化格局。GIS专业支撑学科差异导致了不同院校在人才培养方案上的侧重点不一样，课程设置表现出具有明显的“母系”特征[5]。在这样的情形下，各高校应该根据自身特点，面向GIS产业发展的不同需求，量身定做特色人才培养方案，培养面向基础研究及行业应用的GIS专门人才[6]。如计算机背景院校应该注重学生GIS开发能力培养，地理学背景院校适宜提升学生应用GIS解决地学问题的能力，测绘背景院校可加强培养学生空间数据获取及处理能力。这样既能发挥不同高校自身优势，又能满足市场对不同类型、不同层次GIS人才需求。另外，不同院校之间也应该深化交流，更好了解GIS产业对GIS人才培养新变化，避免GIS人才培养与市场脱节，做到GIS教育资源共享与优化配置。

4.应打造特色教学团队，实施立体化教学

团队教学是很多国家当前都在大力提倡的一种教学组织方式，是不同知识背景、不同年龄层次、不同学历水平的教师为了共同的培养目标而结合在一起的组织，为教师之间的交流互动提供良好的平台，加强教育资源团队整合能够发挥意想不到的教学效果。根据GIS专业具有支撑学科多元化以及应用领域多样化的特点[7]，更加需要打造优秀特色教学团队。同时，用新教育理念、新技术手段、新教学方法， 将教师和学生、理论教学与实践教学、教学与考核紧密结合起来，构建一个完整的、丰富的、互动的立体化教学模式，以推动GIS专业人才培养质量的全面提高。

参考文献：

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

[2] 边馥苓. 我国高等GIS教育：进展、特点与探讨[J]. 地理信息世界，2004，2（5）：16-18.

[3] 陈军. 中国地理信息系统理论与方法第二届会议论文集[C]. 南京：南京师范大学出版社，2004.

[4] 胡圣武，侯红松. 论GIS专业高等教育的问题及解决的方法[J]. 测绘科学，2009，34（1）：230-232.

[5] 齐述华，罗小平，舒晓波. 我国不同学科背景下GIS专业培养方案的比较研究[J]. 测绘与空间地理信息，2009，32（1）：4-7.

第7篇：地理信息科学专业知识范文

[关键词]测绘工程 现代测绘 人才培养

中图分类号：P25 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0124-01

随着全球经济的不断发展，必将充满各种竞争，无论是政治、军事的竞争，还是经济、科技的竞争，归根结底都是人才的竞争。高等学校是培养人才的重要基地，特别是要培养适应社会、经济和科技发展的人才，是普通高等学校肩负的重要使命。目前各高校都在深入开展专业教学改革工作，探索具有现代观念的人才培养模式，提高人才培养的质量。本文对高等院校测绘工程专业人才培养模式进行了探讨，并为应用型测绘人才的培养提供参考意见。

一、现代测绘的内涵

从现代信息论的观点看，测绘学是一门关于地球空间信息的学科。传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限，其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图；它不能及时反映地球表面形态的变化，特别是大范围或全球变化；其产品制作周期长，已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学是提供人类生存空间、自然环境及其变化信息的学科，它的学科内涵发生了巨大的变化，因此，如何界定测绘学的含义，已是世界各国测绘工作者所关注的问题。从20世纪90年代开始，国际上将测绘学（SurveyingandMapping）更改为一个新词，以准确反映学科实质，Geomatics一词由此应运而生。随后，有关Geomatics的提法在我国学术界主要是地学界成为热门话题，由于对其含义理解不同，其中文译名将它译成。地球空间信息学。，已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解，根据ISO的标准定义和国际测绘联合会（IUSM）对。测绘学。的定义，两者的含义是基本类同的，只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息社会中的地位和作用，适应了现代社会对地球空间信息的大量需求的特点，因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域，符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的核心技术是空间技术，包括GPS、卫星遥感和航测，测绘的范围从地面扩展到整个近地空间，加之通讯、计算机网络等信息技术，使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新，由此，Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。随着数字地球构想的实施，测绘学面临一个历史性的发展新机遇，传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林，以更强的活力向前发展。

二、测绘工程专业人才培养出现的问题

当前测绘工程专业在课程设置及目标定位中还存在着不容忽视的问题和矛盾。主要表现为：在课程内容整体设置上具有一定的盲目性和随意性，不重视研究社会的需求，因人设庙、因人保庙的现象时有发生。在课程结构安排上表现出重技术课程、？轻管理课程，从而导致学生毕业后适应能力较差，尤其是到建筑施工、路桥施工一线的毕业生。没有很好地紧贴市场，国家经济发展迅速与测绘学科专业结构、人才培养模式等方面反应相对迟缓的矛盾仍然存在，适应社会需求的大量面向市场经济建设主战场的技术应用型、复合型测绘人才没有得到充分的培育。人才培养模式多样化和目前专业框架、格局相对单一的矛盾。在中国市场经济不断完善的情况下，测绘作为国家经济建设、国防建设的一项先行性、基础性工作，具有很强的科学性、技术性。面向21世纪，中国可持续发展战略的提出、北京申办2008奥运成功、数字地球、数字中国、数字省区、数码城市的建立、中国成功加入WTO、注册测量师制度的逐步建立和测绘主体体制及运行机制的改革完善等都对测绘市场及测绘教育带来了空前发展的机遇，也带来了巨大的挑战。具体来说，现代社会对测绘工程专业人才培养要求上，正从过去的技术型向市场技术应用管理型转变。主要表现为：三个高技术的综合运用（GPS、GIS、RS），三大能力的提高（分析解决问题的能力、公关能力、职业迁移的能力）、三大意识的形成（市场经济主体意识、工程质量管理意识、国际竞争合作意识）。因此重视和加强对测绘工程专业应用性、复合型人才培养的研究，提高测绘工程专业学生的社会竞争能力和适应能力更具有现实和长远意义。

三、测绘专业人才培养措施在线

1.测绘学科研究的方向

测绘学科是采用各种方法和手段研究空间对象的定位、描述和表达，动态变化与监测，并将所获得的各种空间信息进行加工、存储与处理，使之综合应用于经济建设、国防建设、科学研究、社会发展等各个领域中所形成的一门学科。测绘科学既是地球学科的重要分支，又是一门工程应用学科，她服务于各种工程建设，包括地面、空中、地下、水下各种民用工程、矿山工程、海洋工程、军事工程、环境工程、生态工程等领域。

随着空间和信息科学技术的发展，测绘学科正在经历着一场深刻的革命，并将成为一个重要的信息产业。面向二十一世纪，测绘学科的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理自动化、实时化、数字化、智能化；测量数据管理科学化、标准化、信息化、一体化；测量数据传播与应用网络化、多样化、社会化、广泛化。GPS技术、GIS技术、RS技术及其集成是测绘学科的前沿领域，也是未来数字地球的基础。

2.注重课程设置

第8篇：地理信息科学专业知识范文

关键词　GIS　水工环专业　授课原则　教学效果

中图分类号：G424 文献标识码：A

0　引言

自上世纪60年代加拿大学者Roger　Tomlinson提出GIS（Geographic　Information　System，　地理信息系统）学术构想标志着该学科诞生以来，经过约半个世纪的发展，GIS历经了萌芽、壮大与普及的多个阶段，已经从一个单纯的技术工具演变成为了地球信息科学的重要组成部分。①其理论体系、系统功能和应用范围都经历着显著的拓展，尤其是它丰富的制图表现力、强大的海量异构数据管理以及空间建模功能吸引着越来越多的科技人员把它作为专业研究的得力工具。

水工环行业是较早引入和应用GIS技术的领域，两者之间的融合呈现越发密切的态势，这一点可以从国家地调局持续、高额度优先资助此方向科研项目的事实中得到佐证。新的研究成果不断涌现，中国期刊网每年发表的相关文章数量几乎以几何级数的趋势增长。为了顺应形势，许多高校下大力气开展GIS教育，特别是水工环专业，大多开设了GIS课程，而且作为专业必修课程对待。显而易见，要想学好这门多学科交叉、渗透特点显著的课程，不能生搬硬套信息工程专业的授课方式。笔者根据长期以来教授该门课程的心得体会，总结出了十个教学原则，在教学实践应用中取得了良好的效果。现成文如下以飨读者。

1　教学十原则

1.1　认清对象　准确定位

水工环专业的毕业生主要投身于各类国民经济建设的主战场，从事资源探查、环境分析与地质勘察的调查或研究任务，学习GIS的最终目的是“学以致用”：即期望能够利用GIS技术方便快捷地帮助完成问题，提高工作效率。比较而言，专业主干课程与GIS课程是一“主”一“辅”，一“体”一“用”。因此对该专业学习者来讲，GIS不能脱离工具型学科的基本性质，而成为不可亲近的“象牙塔”上的学问。笔者依据授课对象的特点，将该门课程的总体目标进行定位：（1）增强利用GIS解决实际专业问题的意识与热情；（2）掌握GIS在空间数据输入、管理、显示、查询、分析等方面的基本技能；（3）熟悉运用GIS进行空间分析与模拟的基本过程。

1.2　分析需求　增删内容

调查表明，水工环专业的从业者应用GIS主要集中在如下3个方面：（1）利用GIS的数据显示功能进行专题图件的编制。这也是多数使用者的最基本应用；（2）建立不同级别的专业空间数据库，以实现多源、海量数据的集中化存贮和管理；（3）利用GIS的空间分析与建模功能实现地质现象或过程的表达、模拟、评价和预测。与此需求相适应，授课内容应侧重于数据模型、空间数据库的数据管理和组织原理、空间分析技术和空间建模基本方法等内容，而其它的内容，比如OpenGIS、网络GIS、GIS标准化等，与学习者的主体诉求相差太远可以简单带过甚至忽略。教学内容作此增删处理后，主次分明，重点突出，贴合学习者未来工作需求，也减轻了负担。实际上，想在课堂教学上面把现代GIS技术的每个部分都作深刻剖析，面面俱到而无遗漏，无论是教学时间还是学生的知识储备，都是无法满足的，也没有必要。

1.3　理论先行　重视技能

扎实的理论基础与熟练的操作技能是本门课程的基本目标，两者不可偏废。教学中过多地强调基本理论，忽视技能训练，容易使学习者丧失热情，进而反感厌学；或者易造成眼高手低的后果。当然也不宜把课堂教学变成GIS实习培训，为重视操作技巧而放弃理论学习。缺乏基本概念与理论的指导，GIS的应用操作难记易忘，触类旁通更是难上加难。

1.4　重点剖析　演示操作

对于教学内容中的重难点，宜采用细致分析结合演示操作的方法进行讲授。条分缕析的目的是使学习者吃透知识点的本质和内涵，软件的操作演示则可以增加印象。比如笔者在讲授“空间数据模型”章节时，花费1学时的时间，利用图形、表格、动画等多种形式对Spaghetti模型（以shp数据格式为代表）和基于Node-Arc的拓扑模型（以coverage数据格式为代表）做了仔细认真的解剖，并利用ArcGIS　Desktop软件分析演示了两种典型的矢量数据模型的优缺点，颇受欢迎。

1.5　启发教学　宁导勿牵

孔子曾经说过：“不愤不启，不悱不发。”　对于经过自己头脑思考、处于“愤”和“悱”的学生，教师“启”和“发”，点拨一番，往往会达到意想不到的教学效果。教学过程中，灵活应用“启发式教学方法”，在教师主导作用下，学生进入主体角色，使学生在学习的整个过程中保持着主动性，主动去提出问题，主动去思考问题，主动去发现问题，主动去探索问题。②

“地图投影”章节由于基本概念抽象、知识点多，一直令初学者颇感头疼。笔者在教学中首先讲解了地图投影的问题由来、主要矛盾以及解决方法后，通过操作演示讲解了正轴圆锥投影的特点后，继续利用软件演示的方法引导学生总结了圆柱投影和方位投影的特点，并对每种投影的适用原则进行了归纳和对比。避免了填鸭式的呆板方式，以直观、形象的图形语言替代僵硬、晦涩的语句解释，顺利地解决了这个难题。

1.6　上机实习　联系实际

上机实习是GIS学习者掌握实际操作技能的必要步骤，也是利用GIS技术解决专业问题的基础性训练。为了配合课堂讲授内容，强化记忆，提高应用能力，笔者编写了一本GIS上机实习指导手册，采用图文结合的方式，一步一步地引导初学者练习使用GIS。涵盖的内容既包括数据录入、编辑、显示、空间分析等入门功能，也包含3个水工环领域的真实研究案例。上机实习的时间安排与同内容的课堂学习时间同步，理论紧密联系实践，相得益彰。

1.7　兴趣为基　适度扩展

对于部分对于GIS技术表现出强烈、持久的兴趣而又学有余力的同学，笔者则因材施教，单独辅导。引导他们去搜寻、下载、阅读相关研究文献，寻找兴趣点，为未来的研究作知识储备。另外，笔者还准备了两个学时的GIS技术前沿介绍，以讨论会的方式与同学们一起畅想水工环行业的GIS技术应用潜能。当然，这样的活动是在不影响基本教学任务的前提条件下进行的。

1.8　项目示例　学以致用

很多学习者能够比较轻松地掌握GIS的基本理论与初级使用技能，但一到真正解决专业问题就显得力不从心，无从下手，心中留有“GIS怎样用”的疑问。究其原因是没有学会利用GIS语言和思维来解析专业应用。这个教学原则正是针对该难题而设立的。笔者在教学中引用了两个专业案例（一个是土壤侵蚀评价，另外一个是滑坡灾害易发性区划），从目标确定、问题分解、执行分析、模型细化与验证等各个环节展示了GIS空间建模的全过程。通过这种“解剖麻雀”的方式带领学生进入GIS应用的高级阶段。

1.9　主动学习　利用资源

多读专业文献，多与他人启发交流，多进行实践操作是提高GIS应用水平的不二法门，但这些训练无法在时间紧张的课堂教学活动中进行，自主学习却是一条很好的途径。　自主学习者通常设定明确的学习目标，及时了解自己所处学习处境或能力层次，充分利用图书馆、网站、专业论坛等资源执着探索（比如http：//网站中就有非常丰富的GIS学习材料），不达目标不罢休。主动学习的习惯可以帮助学习者极大地提高学习效率。③学习的自主性、主动性和创造性愈强，学习效果也就愈佳。

1.10　灵活考查　比例合理

教学的目标，就是使学生成为“学会认知”的主体，使学生自己掌握学习的方法，提高创新的能力。一言以蔽之：教，就是为了不教，而课程考查恰是考量教学目标是否完成的重要手段。考查既要能反映出学习者对于基本概念、理论的掌握程度，同时也要能够体现出对于GIS使用技能的熟悉情况，因此课程考查应该由多个部分组成。笔者在教学实践中，采用开卷考试和GIS应用实践报告的组合形式，两者权重各为50%。

2　结论

作为一门新兴的交叉渗透性学科，GIS要求应用者需要具备一定的制图学和计算机科学基础，也要有过硬的专业知识储备。对于水工环专业的学习者来说，他们没有参与过相关计算机学科的学习，基础相对薄弱，专业知识也有所欠缺。如何给他们上好GIS课程是对教师的一大挑战。遵循本文提出的十项授课原则，可以使教学有的放矢，收放自如。教学形式变得活泼，调动了同学们学习的积极性，又同时使学习者了解了GIS技术在本学科专业领域中应用的强大潜力，为后续的学习奠定了坚实的基础，做到了理论、原理与实践的良好融合。实践表明，授课对象愿意接受这种教学方式，对于该课程中的重难点内容能够较好地理解与掌握，并能够利用GIS技术进行专业问题的分析与模拟，达到了预期的教学目标。

注释

①　陈述彭，鲁学军，周成虎.地理信息系统导论[M].科学出版社，2002.

第9篇：地理信息科学专业知识范文

【关键词】数字测图；矿山；井下测量；应用

1、前言

在煤矿安全生产过程中，采用有效的测量方式是一种技术性相对较强的工作，如果在细节处理上出现问题，就会造成测量的精准度不高，从而给企业的生产带来不同程度的影响。因此，在煤矿井下测量过程中，要针对测量技术人员给与全面的技术培训、明确岗位职责，养成精准测量的良好习惯，减少在人为因素上造成的误差，形成良好的对策。在煤矿井下测量技术运用过程中，测量工作人员要肩负更大的责任，在认真、细致的精神操守中，针对测量过程中出现的各种问题，在实践测量中进行及时的更正、学习，逐步完善整个操作过程，更好地为整个测量工作提供精准的数据与图像，尤其是结合煤矿工程的实际特点，展开相应的技术运用，为整个生产的高效性提供全面的服务和帮助

2、数字测量技术在矿山测量中的应用

2.1 全站仪的使用

全站式电子速测仪简称为全站仪，一般被叫作电子速测仪。它的特点是把测角、测距和危机处理三大部分结合并能自动地进行测角、测距、坐标增量、水平距离计算等，并自动完成数据的显示、记录、存储和输出工作。全站仪的测距发射轴、接受轴以及望远镜视准轴三轴共线，更多用来测量空间点或是移动目标。全站仪是由丰富的内部软件构造而成的，全站仪在矿山测量中的应用，能有效地将测量步骤简易化、精确化，有利于提高矿山测量的工作效率。

2.2 “3S”技术的使用

“3S”技术是对空间信息进行获取、存储、分析、管理和更新的技术系统，如今这项技术已经在诸多领域中使用。主要是对地质、土地、环境、灾害监测、资源管理等领域，带来了巨大的经济效益和社会效益。美国于1994年完成了全球定位系统（GPS）的整体部署，这是一项历经了20年研究、耗资200多亿美元完成的科技成果，实现了全球性的高精确度覆盖效果。GPS与现代通讯技术的结合使得地球表层的三维坐标的测量方法动态化，定位或导航完成数据的后处理。GPS技术在工程测量、地籍测量、矿山测量、控制测量等多个方面应用，并深入了环境、海洋、交通、地震、气象、资源等领域的研究。RS是脱离实物本身而通过传感器控制和搜集电磁波信息，并自动进行分析、处理、识别目标物、解析其物理性质以及几何关系的变化规律的现代高科技术。RS以航空摄影技术为基础，是20世纪60年代确立的一门技术，发展至今已在资源、地质、气象、环境、水文等多个领域中使用，并成为了先进的、高效的探测系统。GIS通过计算机的软件支持以及地理空间数据库下运用信息科学理论和系统工程理论，对地理的空间数据进行科学分析和综合管理，是一项决策性高、管理性强的技术系统。总而言之，GIS更适用于测绘功能，在数据库中存储数据和使用数据，完成计算机的编程和分析、管理地理空间的数据，并能自动查询、分析和管理信息，三者统一可达到功能互补和资源共享的效果，但在信息的获取与更新上存在不足。“3S”作为一项智能化、自动化、实时化的集成观察系统，能实时又自动地采集数据、更新数据和处理数据，促进了测量工作的智能化。

2.3 三维激光扫描技术的使用

三维激光扫描技术是以体积计算的方法来测量高密度的云数据单位。这项技术能实现复制实景，具有高精度、低成本、方便管理、提高安全系数、密集数据点等优点，可以解决高难度的矿山开采并达到精确测量的标准。在开展露天矿山测量工作时，可以形象直观地分析模型的数据，管理者无需到实地勘察便能对矿山的开采过程一目了然，具有高效性、快捷性、安全性等特点，也是目前最适宜露天矿山测量的技术手段，使得矿山实现了动态化的储量监管，维护了矿产资源权人的权益，为国家的矿业权益以及市场健康发展提供了保障，具有不可替代的现实意义。

2.4 RTK技术在矿山测量中的运用

采用RTK技术进行矿山测量的时候，需要注意参考站的接收机和流动站的接收机的转换参数要相同。在测量前，流动站需要进行检核 ，测量出来的数据需要采用统一的格式进行整理。在测量中，中线的位置需要测量确定，中折线的坐标确定后，通过RTK测量技术能够自动地显示出接收机和中线之间的距离。以此确定出中线的位置。从而可以确定中线的位置。由于矿山所处的地形地势的不同，尤其处于一些高山中 ，采用RTK技术能够提高测量的准确度。值得注意的是，在矿山测量中 ，采用RTK技术发展控制点，原控制网转换参数和坐标的转换参数需要保持一致。测量时，对控制点发展2次，且2次的互差不能大于以下的限差：X≤0.05m，H≤0.05m。进而将发展点作为控制点使用。在矿山测量中，一般采用RTK技术测量出的数据需要采用不同的数据输出格式，需要对测量出的数据进行转换。以转换出的数据的平均精度来作为测量中的误差。在RTK完成作业后，需要上交检核点的坐标的成果，并且检核点数不能少于总点数的1%[5]。因此，在矿山测量中采用RTK技术进行测量需要技术人员熟练的操作技能，以及高水平的技术知识，在测量中需要对矿山地形地质多方面的了解，才能应用好RTK技术，保证矿山的测量工作提供高效率和高精确度。

3、全面推动数字测量技术在矿山生产中应用

基于数字测量技术测量的高效性和精确性，矿山生产应大力推广数字测量技术。从而矿山以自动化、信息化和智能化带动整个矿山产业的发展。通过科学的发展数字测量技术，促进整个矿山行业的优化升级。推动数字测量技术有助于矿业企业的新兴路线实施。有助于引进高技术的测量人才和先进的测量设备，促进矿山产业的发展。在矿山生产中通过应用数字测量技术能够促进矿产资源的综合开发，为矿山生产提供安全性的保障。因此，基于数字测量的种种优势，矿产企业需要全面的推动数字测量技术在矿山生产中的应用，提高整个产业的核心竞争力，促进矿山产业的长远发展。

4、结论

本文通过对数字测量技术在矿山测量中的应用分析，通过对测量技术的介绍，以及测量技术在矿山生产中的具体应用的介绍。从而了解到，数字技术由于其高效性和精确度的优势有着良好的发展前景，并广泛的应用到矿山生产中，从而确保了矿山生产的安全性。虽然，在现有的科学技术水平下，可能数字技术还不够完善，但是，相信随着科技的发展，测量人员测量经验的总结，测量技术一定能够更加的完善，从而更好的为矿山生产服务。

参考文献

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