地理信息科学的特点
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇地理信息科学的特点范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
地理信息科学的特点范文第1篇
关键词：地理信息科学；人才培养；专业建设
近年来，地方高校在地理信息科学专业人才培养中产生了一些问题，技术创新人才培养和社会服务能力较弱，无法适应新技术、新产业、新形式、新模式等新经济蓬勃发展的特点和测绘地理信息产业的需求咱1暂。因此，在“新工科”专业建设的大背景下，文章进一步探讨了地理信息科学专业的应用和技术型人才培养工作原则、建设思路、内容和要求，以期为地方高校的地理信息科学专业的应用技术型人才培养提供参考借鉴。
一、地理信息科学专业课程设置的主要问题
课程设置缺乏连贯性。地理信息科学是计算机与地理相结合的一门交叉性学科，要求学生必须在地理信息科学的课程建立中掌握地理信息的基础理论及其实践操作技能咱2暂。以“GIS二次开发”课程为例，当学生完成相应的课程后，相关的课程与地理信息系统二次开发之间没有直接的联系。专业课程的研究与学习缺乏衔接导致毕业论文设计或者作品的原型体系设计与研究开发变得捉襟见肘咱3暂，学生无法把毕业设计或者需的基础专业技巧与论文撰写的选题相结合。课程依赖关系考虑不足。应用型本科院校不仅需要加强大学生的知识和理论基础，而且还应培养大学生的理论和实践技术水平。学生自主实践技术综合素养的提升是一个循序渐进的发展过程，不合理的课程设置已经超出了学生认知范围，容易引起学生对课程的厌倦。实践教学内容过于陈旧。地理信息系统的研究与一般计算机信息系统的研究相似，理论、技术和方法的创新也将对地理信息系统的设计和研究产生深刻的影响。应用型本科院校要求学生紧跟当前的主流技术，及时更新大学生在实践过程中所掌握的实际知识和内容，培养学生对于应用新一代技术的兴趣。师资力量不足。由于近几年来教师的流动性比较大，很难建立起一支较为稳定的人才队伍。并且高校缺乏教师培训、交流和深造的机制，导致年轻教师的能力提升较慢。
二、“新工科”建设背景下地理信息科学专业建设内容
为突破建设和发展“新工科”的瓶颈问题，针对南宁理工学院地理信息科学专业的现状，“新工科”背景下的地理信息科学专业建设需要突破传统的思维方式，以“新工科”理念为指导，创新人才培养的模式，提升人才培养的质量。专业建设的关系涉及人才培养的每一个环节咱4暂，本文主要从专业的课程体系设置、实训制度和教学资源建设等角度进行论述。
（一）课程体系设置及优化
目前，我国对工科新课程建设的研究主要集中在宏观方面，对专业课程体系的研究才刚起步，对基础通识教育课程的选择和开设还未形成统一的意见。由于我国许多应用型学校未设立地理信息科学专业，教学资源存在不足咱4暂。针对这一现状，文章在传统基础课程体系的基础上，有机融合地方特色文化以及区域自然和人文地理元素，加强遥感应用、测量及应用能力等内容。新工科背景下的课程体系框架见图1。课程框架主要分为通识教育、学科基础课、专业课程、集中实践、拓展与创新五大培养模块五个培养模块。依据对地理科学类专业的教学质量要求以及国家标准、地理信息技术行业的发展、有关企业、高等院校的调研以及对南宁理工学院地理信息科学类专业人才培养的指导意见，进一步加强和深化教学改革，创新了人才培养的模式，提高了人才培养的质量咱5暂，优化了地理信息科学类专业的培养。课程架构采用平台+模块的“4+4”框架结构：通识教育平台、学科基础平台、专业教育平台、实践教学平台、通识教育选修模块、学科基础选修模块、专业选修模块、创新创业模块咱6暂。紧贴不同行业的发展要求，地理信息科学专业主要划分为土地数据处理与信息应用技术开发两方面来对其进行专业教育培养，有利于促进学生就业并满足学生升学深造需要。
（二）实训制度建设
GIS工程作为一门新兴的具有高度交叉性和前沿性的工程学科，GIS基础课程的应用实践技术教学日益受到重视，特别是针对应用型大学的应届毕业生而言，课程的实践教学要与学科专业、产品的不断发展和学校应用实践技术教学领域的先进科技相结合，在从事课程实践技术教学的课程内容上，要求在课程相关基础软件的研究开发及拓展、相关学科专业基础软件的应用多样化、实验教学资料的使用多元化方面做到与时俱进。应用型人才既有别于学术类人才，也有别于由高职高专院校培养的技能类人才。学术类人才强调对理论知识和科学方面的研究，而应用类人才则强调对技术的应用。因此，GIS课程的理论和实践教学方法不应以课堂教学为主，必须不断开辟和创新校外实训基地，拓宽以应用型、实习人才培养为导向的理论和实践教学。在该时代背景下，学校采取了“3+1”顶岗实习模式，积极扩大校外实训基地，大幅增加了学生的实习机会，拓展了学生的专业视野。
（三）加强课程资源建设
首先，要充分突出以人为本的教学目标引领，充分考虑满足学生课内课外教学实践的不同需求，使教学形式丰富多元、内容丰富、手段新颖。在当前现代化的课堂网络教学环境中，课堂上的PPT、微课、MOOC、学科前沿信息连线资源链接、案例、拓展性知识阅读、讨论式习题练习、提问与问题解答等教材资源都已经逐步成为所有学科必备的基本知识资源，教材资源将会成为所有学科课程基础资源的组成部分，内容丰富的教材资源不但为广大学生学习提供了知识库，而且还能培养学生学科综合应用能力，做到线上线下有机结合，提高课堂教学效率。
（四）师资队伍建设
建立定期的继续教育师资队伍培训、交流及继续教育工作机制，积极鼓励和支持其他专业教学领域的带头人与教学监督委员会、学术社区组织以及高等院校之间进行学术交流。组织骨干教师到国内外著名大学访问，或者支持优秀的青年教师继续深造。“产学研结合”的根本实质在于建立一种校企间的紧密合作关系，做到优势互补，相互交流其需求，相互推广和促进，是有效保障专业教育质量，落实培养目标，发展专业性和特色，提高专业技术教师综合素质的有效途径。应当鼓励更多的青年老师到企业中工作，增强其实际操作经验。可以邀请著名的高校和大型民营企业的专家作为学校的访问教授，不但对本科生进行教学，而且还负责引导青年老师申请科研课程项目和撰写学术论文。也可以邀请专家学者对青年教师与大学生开展专题演讲，指导教师参加该领域的学科建设。鼓励广大教师在课堂上坚持将教学、科研的有机结合，鼓励科技创新。加强与全省各高校同类型教师的交流与合作，安排同类型教师交流、合作、参加国内外的会议或短期访问，打造一支充分理解现代化社会发展需求、具备丰富的教学管理经验、热爱于教学事业的中小班级高层次、组合化的教学团队，为人才成长创造良好的环境和条件。
（五）完善教师以及学生激励机制
为激励教师的教学工作，学校可以对优秀教师进行口头表扬、光荣榜表彰以及设置教学成果奖等方式，作为教师职称晋升的加分项。对学习成绩好学生、获取国家或者省级各类奖学金的学生、通过国家某些高难度考试的学生、被录取为研究生的学生、实习阶段即获单位正式录用且工资达到纳税水平的学生，都应该在学校张榜表彰，以激励其他学生。
三、结语
2021年，南宁理工学院开始制定新的地理信息科学专业人才培养计划，并将根据毕业生所在企业、事业单位的反馈情况不断修订。对通识教育、学科基础课、专业课和集中实践课的内容安排上进行了优化，巩固了学生的基础理论知识，促进了理论和实践的有机融合，提升了学生在GIS领域的综合竞争能力。
参考文献：
［1］段炼，廖超明，陆汝成，等.新工科背景下GIS应用创新型人才培养教学改革［J］.广西师范学院学报（自然科学版），2019，36（02）：163-166.
［2］袁本华.关于地方院校地理科学专业技能教育的探析［J］.襄樊学院学报，2012，33（05）：82-84.
［3］曾微波，王春，江岭.应用型本科GIS专业课程体系设置改革探索［J］.测绘与空间地理信息，2019，42（09）：1-3.
［4］戴仕宝，王春.新工科背景下应用型高校GIS专业建设探讨［J］.测绘工程，2019，28（04）：72-76.
［5］逯跃锋.“地理信息+”与“新工科”背景下GIS专业实践教学课程设置的研究与实践［J］.智库时代，2018（47）：191-192.
地理信息科学的特点范文第2篇
在对学生成绩总体评价方面,单位或企业都很看重学生的在校成绩,希望学生成绩在良好以上的单位占92.0%。在学生获得各类证书方面,希望学生外语成绩通过四六级考试的比例为72.0%,但有些单位不要求学生通过等级考试,这样的单位有软件公司和从事纯测绘的单位。希望学生掌握计算机程序设计语言能力的单位占96.0%,但在计算机等级考试方面,希望学生过二、三级考试的单位占64.0%,也有28.0%的单位不需要学生过计算机等级考试,这样的单位往往是行业管理单位或规模较小的单位。考虑学生是否具有“全国GIS应用水平考试证书”的单位不多,选择可有可无的单位占80.0%,选择需要的只占12.0%,“全国地理信息系统应用水平考试证书”考试是由地理信息系统软件及其应用教育部工程研究中心组织的。目前除高校外,对大多数企业来讲不是很了解,有待进一步加强宣传力度,当其纳入到政府行为的全国职业资格考试范畴时才会引起学生和用人单位的重视。在行业内地理信息系统软件使用方面,有84.0%的单位要求学生熟练掌握地理信息系统软件使用,说明单位看重学生的对行业内地理信息系统软件的实际动手能力。在地理信息工程应用方面,希望学生在校期间参加过工程应用项目经历的比例达84.0%,且92.0%的单位希望学生掌握了数据整理与建库技术。在地理信息系统软件开发方面,要求学生基本掌握或熟练掌握地理信息系统二次开发技术的比例达96.0%,要求熟练掌握的主要是地理信息系统软件公司和信息中心等单位达48.0%。由于调查的是测绘地理信息行业,有68.0%的单位希望学生具有从事外业测绘工作的经历和能力,不要求学生具备外业测绘能力的单位多数是软件公司和信息中心。除外业测绘能力外,有96.0%的单位强调学生具有摄影测量与遥感方面的知识,因为企业都知道摄影测量与遥感技术是未来空间信息获取的主要手段,此项知识的掌握有助于单位未来业务拓展。自学能力是一个人从事终生学习的基本要求,几乎所有的单位都希望学生具有自学能力,有72.0%特别强调很需要,说明一个单位的发展离不开员工的知识更新。希望学生具有科学研究潜力的单位占80.0%,只有20%的单位不强调这一要求,其中私有企业几乎都要求学生具有科学研究的潜力,表明企业要发展,必须要求员工具有科学研究潜力来保证。多数企业注重学生在校期间参加各类竞赛活动并获奖,有60.0%单位表示会优先考虑录用获得过各类竞赛奖的学生,只有16.0%单位不会考虑。至于学生在校期间是否获得奖学金,有60.0%的单位明确表示不考虑,表明单位注重学生实际能力的因素大于课堂考试成绩因素。在团队协作精神方面,有96.0%的单位强调学生这一素质,因此大学期间如何培养学生的团队精神是今后学校应该关注的问题。就学生的交际能力方面,84.0%的单位表示学生应该具备较强的交际能力。在学生业余爱好方面,强调学生具有体育、艺术爱好的单位比例分别是48.0%和36.0%,也有20.0%的单位不对学生业余爱好提出要求。在学生生源的地域方面,有76.0%的单位不考虑学生的地域要求,希望学生来自农村或周边省份的单位所占比例均为16.0%单位,这样的单位是基础测绘单位,希望学生能吃苦、稳定。在性别方面,有72.0%的单位不考虑学生的性别,有28.0%的单位希望是男生。这是由于GIS专业性质所决定,GIS专业人员大多在室内工作,男女生没有什么太大的区别。而希望招收男生的主要是从事测绘与地理信息生产任务的单位。
2地理信息科学专业本科学生能力结构体系
2.1学生能力结构体系
人的能力是在人的生理素质的基础上,经过教育和培养,并在实践过程中吸取前人的智慧和经验而形成和发展起来的。能力=知识+科学方式+技能[6,7]。地理信息科学是一门集计算机科学、地理学、测绘科学、环境科学、空间科学以及管理科学等学科为一体的交叉学科,这就要求GIS专业的学生不仅要有扎实的理论基础,还应该具有较强的动手能力和软件开发能力,同时自主学习能力是学生适应未来学科发展和拓展应用领域的基础[8]。具体来讲,对一个GIS本科生的基本要求是:起码要熟练掌握一门计算机语言,能够开发简单的GIS应用模块,能够掌握二种以上的常见地理信息系统软件,并至少具有一种二次开发的能力,尽最大可能让学生参与相关的科学研究与实用地理信息工程项目的开发[9]。由此可见,GIS专业学生能力除一般大学生所具备的能力和素质之外,更要突显以下七个方面的能力:专业基础理论与前沿技术、地理信息系统软件使用与数据采集处理能力、空间数据建模与分析能力、地理信息工程建设能力、地理信息系统二次开发设计能力、自主学习能力以及GIS科研与创新能力等。基于上述分析,我们可以构建地理信息科学专业学生能力结构体系,通过专家打分后采用改进的层次分析法进行综合评价得到各结构项的权重[10-12],如表2所示。在该能力结构体系中,强调学生的基础理论、兼顾学生的基本技能,同时也突出了地理信息系统工程应用的特点和创新能力。权重的高低并不代表知识重要程度,因为表中的7个方面的知识和能力是地理信息科学专业所必须具备的,它是指各知识结构在整个知识结构中的比例,可以成为地理信息科学专业课程体系设置的基础。
2.2能力结构体系应用
东华理工大学地理信息科学专业从1999年开设,专业教师一直在探索该专业学生能力体系结构,并根据能力结构体系制订和修订教学计划。东华理工大学地理信息科学专业是依托测绘学科开设的,所以东华理工大学的特色在于突出空间信息的获取与表达、地理信息工程开发与建设两个方面。对此,东华理工大学加强了测绘类和计算机类课程的理论与实践性教学的比重,体现理论与实践性课程“四年不断线”的教学计划设计思路。例如,测绘类课程开设了地图学、测量学、测量平差基础、摄影测量学、GPS测量原理、遥感原理等课程;计算机类课程开设了计算机基础、C语言、高级程序设计、数据结构、数据库原理与地图数据库、计算机地图制图、GIS二次开发等课程;实践性课程有数字化测图软件(测量学)、GIS软件及应用、遥感软件及应用,GIS设计与开发、专业综合实习、生产(毕业)实习。这样保证了学生从大一到大四每年都能在测绘类、计算机类、实践类三方面都有相应的理论课程或实践性教学环节,对巩固学生的理论知识与实践能力、对学生能力培养起到了很好的推动作用。此外,东华理工大学还注重为学生提供科技创新与动手能力的机会,例如实行本科生导师制、鼓励学生参加老师生产型或研究型课题、引导学生参加各类科技创新与竞赛活动等。实践表明,通过教学计划的调准,学生能力有稳步提高的趋势。例如,东华理工大学2013届地理信息科学专业有一个本科生就成功地在网络环境下研发了一个“基于GIS的高校餐饮物流配送管理信息系统”,并应聘到上海诚信所从事软件开发工作,这与平时东华理工大学加强学生知识结构与能力培养是分不开的。
地理信息科学的特点范文第3篇
[关键词]GIS软件；软件工程；三维功能
中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0307-02
引言
经过了40年的发展，GIS即地理信息系统（Geographic Information System）已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。从应用的角度，GIS系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。传统GIS 软件的2维功能已经不能满足社会发展的需求，对3维 GIS 软件的研究已成为相关领域的热点问题。目前，许多GIS软件都提供了3维功能，如可视化、分析等功能。
一、GIS系统的背景介绍及发展现状分析
GIS是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。GIS与其它信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理代码，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。在GIS系统中，现实世界被表达成一系列的地理要素和地理现象，这些地理特征至少由空间位置参考信息和非位置信息两个组成部分。
GIS是一门多技术交叉的空间信息科学，它依赖于地理学、测绘学、统计学等基础性学科，又取决于计算机硬件与软件技术、航天技术、遥感技术和人工智能与专家系统技术的进步与成就。此外GIS又是一门以应用为目的的信息产业，它的应用可深入到各行各业。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
在实际工作中对于特定行业的GIS应用，一般都需要进行或多或少的软件开发工作。但无论是GIS基础软件的开发还是在基础软件基础之上的应用开发，无论是大至几百上千万的项目还是几万的小项目，GIS的开发目前在我国都存在一些问题。最主要的原因就是没有遵循软件工程学的科学方法，如：没有足够的分析和设计、代码不规范和文档不完备等。
二、常用的GIS软件介绍
2.1 MapInfo软件
MapInfo系统是美国MapInfo公司研制的地理信息系统软件。从1986年推出第一个DOS版本Map Info V1.0到20世纪90年代初的Windows版本Map Info V3.0，其产品逐渐变得成熟，并很快流行起来。1995年和1998年分别推出Map Info Professional V4.0和V5.0，使这个产品趋于完善。Map Info是美国Map Info公司的桌面地理信息系统软件，是一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能，形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型软件系统。Map Info 含义是“Mapping + Information（地图+信息）”即：地图对象+属性数据。
2.2 Map GIS系列软件
MAP GIS系统采用面向服务的设计思想、多层体系结构，实现了面向空间实体及其关系的数据组织、高效海量空间数据的存储与索引、大尺度多维动态空间信息数据库、三维实体建模和分析，具有TB级空间数据处理能力、可以支持局域和广域网络环境下空间数据的分布式计算、支持分布式空间信息分发与共享、网络化空间信息服务，能够支持海量、分布式的国家空间基础设施建设。系统具有以下特点：采用分布式跨平台的多层多级体系结构，采用面向“服务”的设计思想。具有面向地理实体的空间数据模型，可描述任意复杂度的空间特征和非空间特征，完全表达空间、非空间、实体的空间共生性、多重性等关系。
2.3 Geo Star软件
Geo Star是武汉吉奥信息工程公司开发的地理信息系统软件。Geo Star系列软件最独特的特征在于矢量数据、属性数据、影像数据，DEM数据高度集成。
三、GIS系统存在的问题
由于GIS工程项目的专业性和复杂性，用户的需求在系统开发的整个过程中都在不断变更。如果没有一个完整的需求变更管理方案就贸然进入设计和开发阶段，所埋下的隐患是：一旦用户的需求发生较大变化，对开发中的系统将可能是毁灭性的打击。这种情况在实践中屡见不鲜。软件项目的目标超出原始计划，业界通常称为项目目标范围蔓延.这是软件开发中的固有矛盾。GIS项目目标定义困难，而且由于开发周期内项目必然会面临改进，这就极易导致项目目标的蔓延。如果处理不当将成为项目失败的主要原因。因此，必须采取一些措施控制对项目目标的蔓延，并确保开发者们不会受到这些改进带来的负面影响。？
近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。
四、 GIS的对策分析
4.1加强GIS软件工程的培训和管理。软件工程的概念还远没有在GIS工程的研究人员、开发人员、管理人员的头脑中扎下根来，软件工程的方法还远没有成为完成GIS工程的自觉行为。要提高GIS工程研究人员，开发人员和管理人员对软件工程的重视，首先就要加强GIS软件工程的教育工作。如在大学中开设GIS软件工程课程或在相关课程中将GIS软件工程作为重点章节进行讲授。加强GIS从业人员的继续教育，让GIS从业人员认识到在GIS工程中实施软件工程学方法是必然的。
4.2详细的系统分析和设计。由于用户需求涉及的因素较多，而用户与软件人员之间由于背景知识、看待问题的角度等的差异，对需求的描述和理解可能会不完备或存在不一致。在实际工作中，用户的需求还常常随外部条件或内在因素的变动而呈现易变的特点。充分地需求分析及系统分析可以最大限度地消除用户与软件人员之间的不一致，详细地系统设计和代码设计可以提高软件的质量，增强系统的可移植性，提高工作效率。
五、地理信息系统的发展趋势
5.1 GIS软件开发越来越趋向于产业化及市场化
目前，我国已形成了一批具有自主知识产权的GIS软件品牌，如Map GIS、Geo Star等，并在较多领域内得到应用。但总体上看，中国GIS市场尚处于初始发展阶段，规模偏小，空间分布不均衡，产业化及市场化程度还不够。GIS软件应用及开发主要集中在高校及科研机构，也有不少政府部门自己成立新的部门，承担自己系统的设计、开发和维护。在市场环境中，与Arc GIS或Map Info这样的产业化公司相比，这些机构和单位也许有较强的开发能力，但在市场拓展及售后服务方面则相形见绌，而市场及服务对于软件产品的成功是非常重要的。为进一步发展中国GIS软件产业，我们在产业化及市场化方面还有很多工作要做。
5.2 共享和开放的GIS系统
GIS的研究对象和基础是数据，离开数据，GIS也就失去了价值。尽管我国GIS取得了辉煌的成就，但从应用来看，GIS的发展规模和普及程度都与发达国家存在着明显的差距。尤其是在民用和经济领域，GIS的应用更为落后。目前，我国GIS的应用范围很窄，大多集中在一些政府部门和科研机构所承担的大型项目中，社会普及率很低，对整个社会生产力发展的促进作用还不明显。这种情况与我国在GIS研究领域所取得的国际地位极不相称。造成这种现象的原因很多，但主要原因是GIS数据的保密性。随着大量GIS数据的共享和开放，GIS将在各个领域中发挥强大的功能，更好地为人民生活和经济发展服务。
5.3 交通GIS和网络GIS的发展
交通领域必然是GIS的重点应用领域之一。随着汽车拥有量和物流业在中国的不断增加和发展，对交通信息和车辆导航的需求也逐渐增大。交通GIS凭借其强大的交通信息服务和管理功能必将促进交通规划、建设、管理以及智能交通的发展，同时可以带来巨大经济及社会效益。据统计，日本在使用智能交通系统以前，仅1991年因交通事故（或与交通有关的意外）的死伤人数就达100万人，因交通拥堵而损失了53亿小时，造成约12万亿日元的直接经济损失。采用智能导航系统后，交通堵塞和交通事故大为减少。
六、结束语
GIS是计算机科学、空间科学、信息科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴边缘科学，是对整个或部分地球表层空间中有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算分析、现实和描述的技术系统，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理，包括对数据的管理，研究空间实体及相互关系；通过对多因素的综合分析，它可以迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地理图形和数据形式表示处理结果，目前成为多学科集成并应用于各领域的基础平台，成为地理空间信息的基本手段与工具，并且成为一个新兴的产业。
参考文献
[1] 万林.网格GIS下协同式空间信息工作流实现技术研究[C].中国地质大学，2012.
地理信息科学的特点范文第4篇
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）.
地理信息科学的特点范文第5篇
【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.
