地理信息科學專業匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇地理信息科學專業范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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2地理信息科學專業發展面臨的問題與分析

2.1教師專業素養迫切需要提高

目前狀況是一些院校現有的地理信息科學專業教師是從相關學科轉入地理信息科學專業的，大多數是從學校畢業又走入學校，并沒有機會從事實際地理信息系統研究、開發和應用的經驗[3]。而地理信息科學技術本身發展又很迅速，這使得一些教師很難勝任所承擔的核心課程與專業課程教學任務。

2.2教材建設與培養目標脫節

由于軟件的更新速度飛快，相應的實驗教材很難跟上。據此有些人提出了要大膽嘗試采用電子教材，某些部門或是軟件出品單位不要只是將精力放在軟件使用幫助上，也應當隨之出品入門級或更高檔次的電子實驗教材，彌補實驗教材陳舊落后更新慢的問題。理論教材內容更新滯后非常明顯，與各人才培養層次與方向脫節，沒有針對各個培養層次和方向的統一化、系統化的教材的建設[4]。

2.3課程體系及教學內容與社會需要脫節

各高校開辦地理信息科學專業時，主要是依托已有相關專業構建課程體系，無論是學科基礎課程，還是專業核心課程的設置，皆與地理信息系統專業培養目標及社會需求脫節[5]。大多是根據本校的師資和學生的素質來設置相應的課程。還有因師資不足，涉及地理信息新理論、新技術、新方法的課程不能開設，學生空間分析、地理信息系統技術二次開發與應用的能力上得不到鍛煉，在工作中暴露出地理信息系統應用能力差的缺陷，直接影響到該學校地理信息科學專業人才培養的聲譽[6]。

2.4專業目錄名稱與本學科內涵不相適應

隨著形勢的發展，逐漸暴露出一些問題。從地理信息科學專業分層次的培養來看，名稱上存在不相稱，一些專家建議，對于理科院校或從地理科學為基礎發展起來的，完全可以稱為地理信息科學專業，但對于工科院校或從測繪等方向發展起來的，可以改稱為地理信息工程專業。筆者認為經過多年的磨合共融發展，也可能在將來二者會統一于新的名稱。

2.5資金投放不足

目前，高校地理信息科學專業建設與人才培養，同樣受到發展速度與投入增量不同步的影響，專業建設經費不足，儀器設備陳舊且不配套。特別是在一般本科類院校，在追求規模發展過程中，因資金不足與基礎設施建設需要，對教學儀器設備與運行保障經費采取緊縮政策[7]。

2.6全國地理信息科學專業的發展沒有一個統一的教育培養評價體系

對于這個專業培養的人才沒有相應評價體系。尤其針對一般本院校來說，不論是以測繪為基礎發展起來的，還是以地理科學為依托發展起來的地理信息科學專業，都沒有真正融入到全國地理信息科學專業的大圈子里。要真正服務社會，不應靠少數頂級院校的科學進展，更多是發揮好全國各地的地理信息科學專業的教育資源，讓地理信息科學的大眾化教育與培養復合型人才可以落到實處，從而彰顯地理視角。

3建議與發展策略

3.1地理信息科學教育應遵循應用科學的教育理念

這個專業無論是從測繪工科院校發展起來的還是從以地理學空間分析應用為主的理科發展起來的，大家都會認為本專業是理論實踐相結合的學科。從現在本科生、研究生的招生就業情況來分析，本科階段是扎實掌握基本理論的重要時期，研究生階段可注重與實踐相結合。大學本科階段要遵循教育的基本理念，而不是一味地追尋市場，更不能成為步入社會的培訓場所。大學本科教育是思想和認知善惡發育成型的階段，讓學生有能力去追求知識與真理，這是大學本科的教學核心。只有這樣才能在以后的工作中具有更強的創新能力。

3.2培養空間思維的教學模式不能變

空間思維能力不只是讓人知道東西南北，更多是分析和解決問題的空間維度。從另一個角度來看，地理信息科學的普及也是對全民空間思維能力的培養，比如ESRI在美國會對小孩子進行免費的地理知識講解，使他們從小就能接觸到地理空間的概念，啟發了他們的空間想象力。

3.3人才培養上要在權威機構中劃分出層次

從地理信息產業發展來看，地理信息科學學位教育應強化技能培訓，這部分人才培養就落在一些以測繪為基礎的工科院校發展起來的地理信息科學專業的培養上，突出地理信息科學技術的開發與應用。而另一類別是以地理學為基礎發展起來的院校專業上應突出地學方面的應用。總之地理信息科學人才的培養既需要有能夠創新思路的人才，也要培養具有扎實知識的技能型人才，這樣才能共同推動地理信息科學和地理信息產業可持續發展。

3.4通過任教資格考試、技術水平認證來規范地理信息從業人員的水平

國家應有相應的政策法規來管理地理信息產業。規定必須要有相當水平的從業人員才能承接各種項目。原因就是地理信息產業的相關行業關系人類社會正常發展，如果政策法規跟不上，那么將會一片混亂。3.5為一線地理信息科學教育工作者申請教學或科研項目建立一種運行模式與保障機制筆者認為可以從政府層面上建立一種運行模式，保障地理信息科學教育工作者真正地申請到地理信息科學項目，如教育部科技司、國家測繪地理信息局、國家發改委高技術產業司等等或是中國測繪地理信息學會、中國地理信息產業協會等各級協會都可以組織建立保障機制并實施這種運行模式。

篇（2）

21世紀初，北京大學啟動“元培計劃”，低年級實行大學通識基礎教育，高年級實行寬口徑專業教育［1］。此后，“寬口徑、厚基礎”成為我國高等教育改革和發展的新要求，2010年基本形成“大類招生，專業分流”的招生培養新模式。2020年，有115所“雙一流”建設高校不同程度地實施了大類招生與專業分流，占同類型高校數量(134所)的85．82%，其中含北京師范大學、華東師范大學、南京師范大學、陜西師范大學等8所師范院校［2］。大類招生改變傳統按特定專業的招生方式，一定程度避免了學生選擇專業的盲目性，使其獲得更多有機會深入認知各個專業，并根據自身興趣實現專業雙向選擇，有助于培養滿足社會需求的復合型、創新型人才［3］。師范院校地理專業主要承擔中小學地理教師培養和教學理論創新的任務，地理信息科學專業作為師范院校的非師范專業，既沿襲了地理學專業的自然地理、人文地理、經濟地理等教學內容，又涵蓋了軟件應用、程序設計、軟件開發等計算機專業的實踐教學體系［4］。與地理師范生的培養目標不同，地理信息科學專業以培養學生地學數據獲取、管理、應用、分析能力為主，能在生態、環保、規劃、教育等各個領域從事地理信息科學應用、研究、開發等的復合型科技人才［5］。大類招生背景下，地理科學師范生及地理信息科學非師范生以地理學一級學科統一招生，招生、專業分流、教學、就業等方面也隨之發生了一些變化，為專業發展帶來了新的機遇和挑戰。文章以重慶師范大學為研究對象，對比分析地方師范院校地理信息科學專業在大類招生前后的招生規模、生源、培養方案等方面的變化與發展，初探大類招生背景下地理信息科學專業發展所面臨的機遇和挑戰，為地方師范院校非師范專業發展模式的相關研究提供一定參考。

一、專業招生情況

據統計，截至2020年，全國有190個院校開設地理信息科學專業(表1)，其中師范類院校50所，數量最多的三個省市有江蘇省(18所，師范5所)、河南省(13所，師范5所)和湖北省(12所，師范2所)，主要集中在中東部地區。總的招生規模達8000～9000人，男女比例接近1∶1，文理科招生比例為1∶9。重慶師范大學自2003年至2019年招收地理信息專業學生，每年招生規模40人左右，2020年招生規模升至50人。2021年，重慶師范大學實施地理科學專業大類招生200人，地理信息科學專業招生規模進一步擴大到55人。生源主要來自14個省市，本著為地方培養人才的宗旨，生源配置以重慶市為主，招生人數141人，占比達71%，其余以四川省居多，占比15%。文理科招生比例為4∶6，明顯高于全國。

二、專業分流方案

專業分流是大類招生模式中重要的環節，學生經過一段時間的大類培養，按照一定的標準和規章制定選擇專業。分流方案是進行專業分流的前提和依據，主要有分流對象、分流依據、分流程序、分流時間等多個方面的內容［6］。地理學大類招生的學生分流專業以地理科學、地理信息科學、環境科學、城鄉規劃等為主，在校學習1～2年通識課程后，按照成績排名、志愿填報+成績排名等進行專業分流，部分師范類院校為了平衡各專業，從成績排名、志愿填報、教學實踐能力三方面綜合實施專業分流。重慶師范大學地理學專業按照地理學大類招生后，分流為地理科學、地理信息科學兩個專業，專業分流的基本原則包括:(1)學生志向與社會需求相結合的原則。鼓勵學生自主選擇專業，積極瞄準社會的人才需求，綜合考慮近期、遠期社會需求和學院的發展，合理進行專業分流。(2)公平、公開原則。專業分流工作執行成員負責領導和執行專業分流，監督成員負責分流工作的公平性和透明度。根據專業分流方案，確保每個學生的專業分流工作透明與公平。(3)各專業(方向)接收學生的人數要兼顧學科建設和未來發展需求。按照志愿填報結合績點排名的方式，在第一學年結束后，每名學生只有一次專業分流機會，分流以后不再進行轉專業設置，與國內其他高校分流方式基本相同。

三、教學改革

地理學大類招生的培養期望是地理科學教育方向學生從事教育工作，具備師德情懷高、教學能力強、育人效果好、發展后勁足等能力［7］。地理信息科學方向學生從應用、研究工作，具備動手能力強、領導中小型團隊、設計開發新產品和新系統等能力。教學中，需要優化師資團隊，調整課程設置，加強專業引導，合理科學安排分流前的通識、學科基礎教育和分流后的專業教育。

(一)優化師資團隊

優化教師資源配置，既要有扎實地理學功底的教師，又要有從事地理信息技術相關教學研究的教師。大類招生后，重慶師范大學地理學專業教師團隊進行了優化和調整，團隊成員共50人，學緣結構多樣，專業教師來自中國科學院、香港大學、北京師范大學、南京大學、中山大學、武漢大學等近20所國內外大學。學科背景涵蓋了地理學、生態學、林學、災害學、環境科學、信息科學等方面，地理學大類招生后，充分發揮多學科交叉特色和學科優勢，有助于教師團隊交流和共同學習，更有助于落實因材施教，培養高層次教育科研人才。

(二)教學模式

教學模式變革的目的是促進學生自主學習，關注學習效果和學生個人發展，從全程教師講授到學生參與的教學模式過渡，將導入法、舉例法和討論法等教學法相結合，加強實習實踐環節，加強地理學知識的感官認識。如開展地貌、地質、植物、水文、土壤等自然地理野外實習，并結合區域遙感圖像，深入了解遙感圖像如何記錄地物信息，開展植被、水系、農田等各類地物信息的光譜特征認識和遙感圖像地物識別等實踐。通過地理事件、現象導入課程內容，如滑坡、泥石流等地質災害發生的事件，討論區域特征及地質災害的誘發因素(地形、氣象、地質結構等)，激勵學生逐步參與課堂討論，提升學生興趣，從而牢固掌握所學知識點。

(三)調整課程設置

不同類型院校的地理信息科學專業，培養目標不同，專業特色不同，所開設的課程也具有明顯差異。師范院校地理信息科學專業核心課程可分為地理學、遙感、地理信息系統、計算機、測繪等幾大類。其中，依托傳統地理學為基礎開設的地理信息科學專業，課程設置以地理類課程占比最高，如北京師范大學占比34%，華東師范大學占比54%，東北師范大學占比38%，其次是遙感或地理信息系統，北京師范大學遙感和地理信息系統占比均為22%，華東師范大學分別為17%和8%，東北師范大學分別為19%和24%。重慶師范大學地理信息科學專業依托地理與旅游學院，課程設置以地理類課程為主導，占比30%，其次是計算機類課程占比22%，遙感和地理信息系統類占比均為18%(見下圖)。大類招生后，將思政類通識必修課均放入第一學年。同時，加入學科基礎教育課程，如含自然地理、人文地理和經濟地理，地理信息系統概論、遙感概論、地圖學等。強化專業導論課程，讓學生深入認識專業，培養專業興趣，了解專業內涵特征，明晰專業如何服務社會經濟發展，便于后期學生結合自己的興趣選擇專業。

四、大類招生背景下面臨的機遇和挑戰

在大類招生與專業分流的教育改革背景下，突破專業單一培養的局限性，強化學科基礎，因材施教，分流培養。據各高校地理學專業分流調查情況看，部分高校經過1～2年的專業引導和專業導論課程的學習，學生都能較清晰地了解各分流專業，如陜西師范大學80%的學生非常了解分流專業，有25%的同學改變了最初專業選擇意向，多數學生選擇分流專業的依據為個人興趣、專業發展、就業方向及教師團隊等。經過學生志愿填報后，80%以上的學生對目前所學專業表示滿意［8］。而部分高校也存在一些問題，如學生對專業分流政策了解不夠，分流專業選擇意向不清晰，出現“一邊倒”的專業意向不均衡現象，學生未進入理想專業產生心理落差等［3］。同樣，在大類招生背景下的地方師范院校地理信息科學專業發展也面臨眾多機遇和挑戰。面臨的機遇表現在以下三個方面:(1)招生規模擴大，學生分數提高。大類招生之前，地理科學師范類是按照一類本科分數線招生，地理信息科學非師范類按照二類本科分數線招生。在重慶師范大學地理信息科學專業納入地理學大類招生后，全部學生按照一類本科招生，招生規模和生源成績較往年有明顯提升。(2)大學科、大專業的理念下，有利于各學科專業教師的交流學習，提升教師教學能力;有利于整合學科資源，促進地理學基礎和地理信息技術應用的交叉融合;也有利于培養學生對地理學的全面認識，構建綜合地理學知識體系。(3)遵從人才培養邏輯，全面服務學生發展，學生專業認知增強，學習興趣濃厚。專業分流過程中，學生全程參與，通過前期專業導論和各類專業宣講，學生對專業的知識構建，專業的未來發展及就業前景等方面有了深入了解，結合自身興趣的選擇專業，學生學習積極主動性高，學習動力足、投入時間多，參與教學、實踐等熱情高，教學效果好。面臨的挑戰包括:(1)學生對專業分流知曉度低，影響學生對錄取專業的滿意度。在分流前，大部分學校仍有近30%的學生對專業設置、分流程度、專業培養目標、課程設置及專業就業等方面了解不足，存在不理性填報專業的情況，錄取后，學生對專業認同度低。(2)地方師范類高校以培養地方教師為主要目標，而地理信息科學等非師范專業就業方向不明晰，易導致專業分流“一邊倒”。學生在報考地方師范院校的初衷是從事中小學教師工作，地理信息科學專業就業方向主要是面向區域、資源、環境、基礎設施和城市規劃等領域，從事與地理信息系統有關的應用研究、技術開發等工作。范圍寬泛，不能聚焦在某個行業或者領域，學生無法將所學專業與社會發展的行業需求相結合，導致就業信心不足，大批學生選擇地理科學專業。(3)學生個體差異大，自我認知存在偏差，多種因素影響專業選擇，如學生的興趣、學習和科研能力、專業就業形勢、專業教學實力、專業分流限制等因素對學生的專業選擇有不同程度的影響，導致專業分流之后部分學生對分流專業的承諾水平低，缺乏專業認同度，學習投入程度低，學習效果差。因此，在專業分流前，對學生進行分流政策的詳細解讀，階段性地進行地理信息科學的專業宣講;強化地理信息科學專業教師對學生專業引導，結合學生自身特征，明確就業方向;加強GIS和RS的實習實踐，通過觀察地理現象，分析地理環境，發現問題、分析問題、解決問題等實踐過程，提高專業自信心和認可度。

結語

文章以重慶師范大學為例，通過分析大類招生背景下，地方師范院校地理信息科學專業在招生、教學、課程設置等方面的變化，結合部分師范類院校大類招生的學生情況調查，淺談地方師范院校地理信息科學專業參與大類招生后面臨的機遇和挑戰。隨著大類招生與培養教育改革的進一步深化，立足本土，地方師范類院校調整招生模式，在適應變化的同時，積極探索適宜本校、本科專業教育發展的新模式。

參考文獻:

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［5］張曉露，王妮，孫鉑．地方高校地理科學專業就業影響因素分析［J］．教育現代化，2019，6(76):232-233．

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中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）22-0122-02

我國高校的地理信息科學教育發展迅速，自20世紀80年代中期以來，一些高校陸續開設了以地理學、測繪學或計算機科學為背景的地理信息科學專業[1]。作為地理信息科學專業學生的一門必修課程，地圖學的教學目標是使學生掌握地圖學的基本理論、技能和方法，培養閱讀、使用和編制地圖的能力，提高自身的專業融合能力和創新能力[2]。該門課程教學質量的好壞將直接影響學生畢業后從事地圖制圖的能力和水平，從而在很大程度上決定了畢業生的就業率以及用人單位對學校地理信息科學專業畢業生的綜合能力的評價，從而間接地影響了學校該專業未來的畢業生就業率。隨著計算機技術與信息科學的發展，現代地圖學的理論、技術和應用較之傳統地圖學有了很大的不同與發展[3-4]。當前很多高校地理信息科學專業地圖學課程的教學大綱更新速度慢，導致教學內容不能實時更新，在一定程度上影響了該門課程的教學效果。更為重要的是，由于課堂所學內容與當前行業研究熱點不一致，很多學生對課堂教學內容缺乏興趣，導致課堂出勤率不高。因此，如何根據專業的培養方案，結合用人單位的實際需求，探索適用于高校地理信息科學專業的地圖學課程教學方法已經成為我國高校地理信息科學專業迫切需要解決的問題之一。

1 地圖學課程的特點

地圖學是建立在正確的地理認知的基礎上的圖形表達、制作與應用分析的技術科學，是地理信息科學專業課的基礎[5]。與其他課程相比，地圖學課程具有如下特點：

1.1 多學科交叉 地圖學與眾多學科之間存在交集，如數學、測繪學、地理學、計算機科學、色彩學、心理學等。因此，在探索地圖學課程的教學方法改革時應充分考慮地圖學與這些學科之間的聯系與區別。

1.2 實踐性強 地圖學課程要求學生在掌握基礎理論的基礎上，熟練掌握基本的讀圖、制圖和用圖能力。因此，地圖學課程教學應加強學生的動手實踐能力，讓他們能夠熟練地使用地圖制圖常用工具，如ArcGIS、SuperMap、ArcInfo等。

1.3 技術更新快 不同于其他學科，地圖學相關的技術更新速度快，從而對地圖學的發展產生影響。如計算機技術的發展，催生了電子地圖、數字地圖以及三維地圖等。因此，在地圖學課程教學中，必須緊跟科技發展的步伐，不斷地引入前沿技術到教學案例中。

2 課程教學方法優化探索

2.1 引入實際案例教學 地圖學課程涉及較多的理論教學內容，若單純地講解理論知識，學生容易混淆概念，即使在課堂上勉強吸收也難以在其腦海中留下深刻印象，且容易使學生對該門課程產生厭倦的情緒。為避免出現這種情況，在實際的教學課程中，教師可通過引入案例教學的方式，將書本內容以實際項目的形式展現給學生。這不僅可以變枯燥內容為生動，使學生更容易理解與接受，也可以提高學生對本門課程的學習興趣，從而最終收獲良好的教學效果。教師在選取教學案例時，應選擇自己熟悉的類型，最好是結合自己的項目經驗選取教學內容。這種案例選取方法的優點在于教師在課堂講解的過程中可以收放自如，避免出現教學生疏現象；另外，選取教師熟悉的教學案例還能使所選取的教學案例貫穿課程教學的各個章節，保證教學內容的連續性與一致性。筆者在實際教學過程中，以親身參與的某地電子地圖編制項目為例，在地圖投影、地圖數學基礎、地圖符號化、地圖概括、地圖等章節均已該項目為例進行講解，降低了學生理解的難度，激發了學生學習的興趣。在課程結束后，學生不僅掌握了教學大綱要求掌握的知識，還熟悉了類型項目的實施過程，對其之后的就業具有很大幫助。在案例選擇時，還應考慮所選內容的時效性，即所選擇的教學案例應該是當前行業生產中廣泛涉及的內容，保證學生掌握該案例對其就業是有幫助的，避免選取時效性差的教學案例，讓學生難以學以致用，從而達不到應有的教學效果。

2.2 實踐內容與時俱進 地圖學實踐教學是鞏固和掌握課堂理論教學，提高學生用圖、制圖技能的有效途徑和重要環節，在地圖學教學中占有重要位置[6]。當前大學畢業生中存在一個普遍現象是其感覺學校課堂上學到的知識和工作單位中碰到的實際應用問題差別很大，所學知識難以派上用場。出現這種現象的原因是多方面的，其中最主要是課堂教學內容沒有做到與時俱進導致的。筆者通過與部分地圖制圖行業從業人員交流得知，該現象在地圖制圖人員中也普遍存在，大部分地圖制圖人員都是在畢業后通過各種方式參加了相關的培訓后，才可以勝任目前的工作。因此，地圖學課程實踐教學內容必須與時俱進。例如，目前高校的地圖學課程教學普遍基于傳統的二維平面地圖展開，給學生講授地圖制圖的基本理論與方法，而當前行業的研究重點是三維地圖、虛擬現實地圖以及基于位置的服務等，與課堂教學內容存在很大差異。筆者在地圖學實踐教學過程中，除了少量課時給學生講授傳統的地圖制圖方法外，更多的課時被用于講解新形勢下的地圖制圖方法，不僅使學生掌握ArcGIS、SuperMap這類傳統的地圖制圖工具的使用，還要求他們能夠熟練使用3d Max、SketchUp等三維地圖制作軟件。從學生課后的教學反饋意見以及畢業生的就業反饋材料得知，該教學方法得到了學生與用人單位的一致好評。

2.3 組織學生參加相關競賽 目前，隨著GIS行業的蓬勃發展，各類面向在校學生的專業技能競賽也如雨后春筍般涌現，其中不乏地圖制圖競賽。這類型的專業技能競賽側重考察學生的綜合運用所學知識的能力，可以有效地提高學生的專業技能。筆者所在的安徽省每年舉行一屆“GIS技能大賽”，其中必備一項現場操作組競賽，該組考察的就是學生操作地圖制圖軟件的熟練程度。從近幾年的指導學生參賽情況來看，這類比賽對提高學生的綜合能力具有很大作用。此外，在畢業生就業時，用人單位也傾向于錄用那些具有參賽經驗的人員。

3 結語

本文基于高校地圖學課程教學中存在的不足之處，結合案例教學、實踐教學、素質提升等教學改革方法，對地圖學課程的教學進行了優化探索。在課堂理論教學中，通過引入案例教學使學生更容易理解所講解的知識，激發學生的學習興趣；在實踐教學環節，與時俱進地給學生講授行業最新出現的技術及工具，使所講知識與行業發展保持一致。此外，通過定期組織學生參加專業技能競賽提高他們的綜合能力，為其以后的就業、擇業打下堅實基礎。最后，通過實際的教學實踐，驗證了優化的教學方法的實用性與有效性。

參考文獻

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[4]袁堪省.現代地圖學教程[M].北京：科學出版社，2007.

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1. 地學研究的重要手段

《地理信息系統》課程是許多地理學科的主干課程，GIS對整個地學界的研究手段與方法帶來革命性的變化。GIS是綜合處理和分析空間數據的一種計算機技術系統，它將地理空間數據與計算機技術相結合，采用模型分析、綜合分析等方法，對資源環境、區域規劃、管理與決策、災害防治等方面的規劃、管理、決策及研究提供決策支持。它發展之快、應用之廣、影響之深刻是其它地理學科無可比擬的。目前，高等學校的地學類學科大都開設了GIS方面的課程，環境、地質、農業、林業、國土、規劃等部門，對GIS也給予越來越多的重視。因此進行地理教學與研究有必要了解或掌握GIS技術。

2.21世紀人才培養的需要

21世紀最寶貴的是人才，培養掌握和應用GIS方面的人才是當前地理教學改革的一個重要方面，作為高等師范院校地理教育專業，我們培養的人才主要是面向21世紀的中學地理教師，而他們的使命又是培養21世紀的建設者，所以開設的課程必須具有代表性和說服力。

二、《地理信息系統》課程教學存在的問題

1.課程設置不盡合理

GIS是一門綜合性學科，要求學生具有計算機、數學以及地學的相關知識，尤其是要開設《計算機基礎》、《程序設計》、《高等數學》、《概率統計》等課程，但很多高校地理教育專業無法滿足相應教師需求或無法安排足夠課時，致使學生對《地理信息系統》課程部分教學內容很難接受。

2.軟硬件設施不足

GIS是一門實踐性很強的學科，實習時數在總課時中所占比例很大，因此在開設課程的同時，需要相應的GIS實驗室。實驗室所需設備不多，40～50臺計算機組成的局域網、一臺數字化儀、繪圖儀及掃描儀完全可以滿足教學和部分科研的硬件要求，軟件方面目前用的較多的有中國地質大學的MAPGIS和美國的ARC/INFO系列軟件。但在很多高校地理教育專業開設的《地理信息系統》課程都無法保證實踐教學的軟硬件設施，主要以理論知識傳授為主，使得學生學習時枯燥乏味，缺乏激情和動力。

3.教學模式有待改進

在我國應試教育影響下，學生養成了被動的學習習慣，缺乏自主學習的能力和意志，從而造成專業學習的高分低能現象，高校地理教育專業教學也存在“灌輸式”教育現象。為了21世紀人才培養的需要，應鼓勵學生個性發展、自主學習，相應地，依據學科背景和專業特色，研究和實踐新的考核模式勢在必行。

4.學生層次不一

學生素質參差不齊，對計算機掌握程度不同，加上文理科學生思維方式以及學習興趣等差異，致使統一的《地理信息系統》課程教學無法充分發揮學生主動性，教學效果不佳。

三、《地理信息系統》課程教學改革探索

1.善用多媒體技術

利用多媒體技術進行計算機輔助教學是現代高校教育普遍采用的形式。GIS的理論性和技術性要求學生不僅要掌握其理論知識，還要有豐富的實踐經驗，因此在教學中滲透實踐課程非常必要。合理設置實踐課程，與課堂教學穿行，使學生深入理解課堂教學中學到的有關GIS的基本理論、基本知識和基本技術方法，并熟悉流行GIS工具軟件的使用、掌握軟件開發與數據處理等技能。

2.實行多層次教學

根據學生素質差異和愛好，可以把學生分為基本理論、軟件開發和軟件應用三個層次，這種層次教學模式可以使不同能力的學生各盡所能，各有所獲。學生自由分組，在共同完成基本理論課程學習后，以課題小組的形式各自完成任務。基本理論組以掌握GIS的基本理論、基本知識和基本技術方法等為主，主要是為了滿足中學地理教學需求，考核方式為閉卷考核或提交學習筆記和GIS相關論文；軟件開發組對學生計算機能力要求較高，包括GIS工具軟件和GIS應用系統的開發，需增加上機實踐的課時，考核方式為提交軟件成果；軟件應用組要充分掌握一至兩種GIS專業軟件的使用，并能用GIS專業軟件解決和分析地理學中的一些問題，可以制作基本的圖件，需增加上機實踐的課時，考核方式為制作指定地理專題圖。

3.提倡文理分科

地理學在高等教育中屬于理科，授予理學或管理學學位。因此在地理學專業招生中，一般只招收理科生，但由于在高中階段地理屬于文科，為適應地理學科綜合性和實用性發展的需要，2000年后，我國許多高校地理專業招生紛紛實行文理兼收，這有利于所培養的人才滿足就業市場需要。但文理科學生在學習背景、學習方式、學習效果上的差異，使得傳統模式的GIS教學無法滿足全體學生需求。文科生在接受GIS相關知識上存在難度，但他們的地理基礎好于理科生，為平衡這種差異，文理分科教學是最好的選擇。

4.強化案例教學

哈佛大學在20 世紀初創造了案例教學法，即圍繞一定的培訓目的，把現實生活中真實的情景加以典型化處理，形成供思考分析和決斷的案例，通過獨立分析研究和相互討論的方式，來提高分析問題和解決問題能力。采用案例教學法，可以提高學生對GIS的興趣以及應用 GIS 進行綜合分析和解決實際問題的能力。實施地理信息系統案例教學，要通過若干個案例設計，把GIS基本概念和基本操作融合，形成一個有序的、多樣的案例群，構建一個完整的教學過程，并突出案例的針對性、趣味性、完整性和實用性。

5.促進教學研結合

篇（5）

CDIO［1］模式最早是由美國MIT學院、瑞典皇家工學院等大學于2004年建立的國際教育合作組織所提出的工程教育理念．該教育模式提倡以構想(Conceive)、設計(Design)、運作(Implement)、實踐(Operate)為核心的過程控制思想，參考產品研發過程中的運行周期過程，發揮學生的主觀能動性，實現學生主動學習與課程實踐間的緊密聯系，著眼于培養以團隊為單位的各自治組織間的協同交互能力，通過以工業產品存在的運行周期為載體的團隊培養與實踐教學，完成新型化的工程師培養計劃．具體能力要求如圖1所示．

1．2CDIO教育流程

CDIO提出的教育模式［2］需要學生具備主觀性、實踐驅動性、課程目標導向性等要求．而上述目標的實現需要學生在學習過程中，有意識地培養自己的專業技術知識和推理解決問題的能力，使得團隊合作、人際交往、溝通能力得到鍛煉，該模式從工程設計的角度初始化學生思維模式，設計角度，實施過程，效果評價等步驟全方位、立體化地跟蹤學生學習過程．基于CDIO的課程改革需要結合相關課程的教學大綱進行［3］，醫學院校的信息管理專業的學生在掌握必要的醫學知識的前提下，需要將所學的計算機學與信息學的相關知識運用到醫學背景下，從基于分析問題、解決問題的主線，將學生的理論與實踐相結合，從實際應用背景出發，找尋問題的求解方法，然后上升到所學的理論層面，最終回到實踐中去，從而加深對所學知識的理解．筆者認為，教學實踐活動設計的優劣將直接影響課程教學的效果，參考基于CDIO的工程教育方法，將相關實踐課程劃分為四個層次:基礎性實踐、設計性實踐、綜合性實踐、創新性實踐。

2醫學信息專業課程教學研究現狀

醫學信息專業課程教學呈現出課程覆蓋面廣、課時數有限等特點，基礎課程涵蓋了計算機科學、醫學，以及信息管理學方面的內容．其中，計算機課程所存在的理論抽象、學生學習積極性不高等問題表現得尤為突出，嚴重影響和制約了本專業學科建設的可持續發展．故本文以計算機專業的核心課程———操作系統為例，分析和解決所存在的主要問題．在計算機系統中，操作系統扮演著底層核心的角色，為各種應用軟件，如應用程序、服務器管理系統等提供支持．由于操作系統在整個教學體系中所扮演的重要角色，結合教學大綱所要求的目標:深刻理解操作系統的基本概念和運行機理;具備維護和使用操作系統的基本能力;使學生系統科學地受到分析問題和解決問題的訓練，提高運用理論知識解決實際問題的能力，從而為今后在相關領域開展工作打下堅實的基礎．現就目前醫學院校操作系統教學活動的現狀做如下分析:(1)原理復雜，講解難度高．由于操作系統的背景知識相對較雜，需要許多前序課程(高級語言程序設計、數據結構、計算機體系結構等)作為知識儲備，使得許多學生在基礎不扎實、缺乏系統性學習習慣的前提下，很難深刻理解操作系統的原理，因此，教學質量難以保證．學生在課堂教學，以及自立學習時缺乏必要認知能力，故引起學習效率和質量下降．(2)技術剖析困難，應用約束性強．操作系統課程包含了很多重要關鍵的設計策略、處理機制和實現算法，在計算機科學領域的真實發展過程中，各種策略與方法的出現都受到了當時技術發展條件、應用需求趨勢的約束．主觀割裂這些背景信息，使得操作系統技術細節的講授變成了算法和代碼的簡單灌輸，既不能激發學習的主動性，也無助于提升學生的系統分析設計能力．(3)知識更新快，與實踐結合度較高．操作系統隨著各項技術的快速發展，無論在系統的種類上、理論的創新上，均有了迅速的提升，伴隨著難度的增加，以及廣度的擴大，在教與學的兩端都日益呈現出全新的發展趨勢:作為醫學院校的信息管理與信息系統專業教師，必須時刻關注國內外操作系統技術的前沿，不斷提高知識的更新頻率，結合教學大綱，適時地調整課堂與實踐教學內容;而學生在課程難度增加的情況下，必然會產生為難情緒，學習態度懈怠，進而缺乏學習的主觀能動性，影響教學效果．

3基于CDIO的操作系統課程改革基本框架

醫學院校的衛生管理類課程呈現出管理學、醫學、工學(計算機方向)等學科交叉度高、融合性強等特點，學生在相關課程的學習中容易產生畏難情緒，表現出學習動力不足、創造力匱乏，學習動機不端正等問題．在計算機類課程的學習方面表現得更為明顯．這就需要在重視學生專業知識教育的基礎上，著力端正學生的學習動機，強化學習的主觀意愿，培養學生在學習的過程中發現問題、分析問題、解決問題的能力，突出實踐與理論相結合的教學理念．針對操作系統的問題抽象、理論性較強的課程特征，引入基于CDIO的工程教育培養模式，通過CDIO的可操作性強、課程體系健全、知識反饋系統完善的特征，將學生的設計、實驗、運作作為課程學習的主線，融合教學大綱所強調的專業基礎知識、個人基本課程學習目標、團隊協作等方面的要求．課程實踐內容的編排需要體現出以小組為單位的特點．

3．1抽象與具象維度結合模塊

引入工程設計中的“抽象指導具象”準則，不斷地運用抽象規則來創建與修正具象的產品，將課程知識中原本抽象、晦澀的理論濃縮成簡單的指導方法．文獻［4］將數學工具Galois連接引入知識工程領域，通過代數之間的偏序集關系，建立對象之間的有序映射，該理論的核心是將核心算子(希臘字母)作為映射工具，對相關領域的任意維度的信息結構做映射，目的是擴充或是減縮原有的信息系統，使之成為一個相對完備的知識系統．本文合理利用該理論中的核心算子，建立起課程教學過程元素的四維抽象模型R(D，O，C，I)，分別代表了課程設計、課程實踐、課程構思，以及課程評價與完善四個元素．具體過程為:教師從已有的教學經驗出發，結合自身教學體會，設計出與被課程密切相關的設計理念，在具體的教學實踐中將上述抽象出的理論規則，重新排列組合，形成多維度的教學方案，產生不斷更新的具象經驗，不斷重復上述過程，指導形成相對穩定的課程構思，最終在課程的考核與評價方面強調多元化、層次化，不斷地聯系抽象理論與具象要求，修正已有的教學評價體系，從而達到以評價促教學，以教學改評價的目標．

3．2理論知識與應用結合模塊本文將課程實踐部分與軟件工程的開發生命周期相結合，將計算機操作系統的課程實驗細分為四類:基礎理論性實驗、創新設計性實驗、綜合應用型實驗，以及

領域專業性實驗．其中，第一個層次基礎理論性實驗，重點培養學生的課程學習興趣，強調基本知識的掌握，以及實驗操作的規范流程，強化實驗動手意識，加深對課程理論知識的理解;第二個層次突出學生的問題設計能力，培養全面性思維，系統分析與設計的一般流程;第三個層次則是站在專業學科的角度，從基于就業市場驅動的技術需求角度，著力加強學科知識推理和解決實際問題的能力;最后一個層次是設定實驗場景，注重團隊協作的能力培養，強調個體創造與團隊協作，突出理論與實踐協調統一的綜合能力．

3．3個人能力與團隊溝通結合模塊

采取任務型驅動的形式，將學生以小組為單位劃分為若干個任務單元．使用“整合與劃分”的基本理念，給每個小組分配不同類型的實踐任務，如磁盤調度算法的實現、存儲器管理的頁面淘汰算法的改進、文件管理的優化等理論性較強的實踐內容．由各小組將任務層層分解，小組成員在領取任務之后，需要在規定時間內完成，實踐內容的劃分體現了層次交叉的特點，故每位成員需要與其他組員積極溝通，協同操作．任務的完成需要各成員的分解任務都并發地執行，這種組織架構就會形成彼此之間相互聯系、互相督促、協同合作的良好習慣，從而為建立起有序、可持續的學習氛圍打下堅實的基礎．

3．4教師的“教”與學生的“學”融合模塊

教師在教學方法上要體現以學生為本的新的教學觀念，摒棄重視科研、輕視教學，重視研究、輕視實踐的觀念，有針對性地根據本專業學生特點，以及前序知識結構，合理地設定課程教學方法與評價手段;同時在傳授基本知識的前提下，引導學生進行探索式研究與創新性實驗，讓學生在自主性思維的驅動下，完成相關實驗內容．學生要通過課程的設計及實踐操作環節，了解與掌握基本的理論知識，熟悉所學知識的使用背景，強調發現問題、解決問題的能力．

篇（6）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0146-02

地理信息系統是由計算機硬件、軟件以及不同方法組成的系統，用來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示[1]。其英文表達多數稱為Geographic Information System或Geo-Information System，實際工作中一般簡稱為GIS，是一門集計算機科學、地理科學、測繪科學、遙感等學科和技術于一體的新興學科。自從20世紀60年代萌芽以來，至今已發展了四十多年的歷程。地理信息系統已經從少數專業領域（地圖學、地理科學）的應用，擴展到眾多學科領域，在大部分專業中均有涉及，如環境科學、農業資源環境、生態學、遙感、森林經理等，目前在政府農業部門、林業部門、環境保護部門、漁業部門、水利部門、氣象部門、國土部門，甚至公安部門和軍事部門都有了很廣泛的應用。可以說地理信息系統深入到社會各個領域[2]。

隨著對GIS認識的不斷增強，眾多高校開設了地理信息系統課程，我校的土地資源管理專業、農業資源與環境專業、環境科學專業、生態學專業、環境生態工程專業、林學專業、農學專業、海洋資源與環境專業等都分別以必修課或選修課的形式開設了相關GIS課程。從實際情況來看，地理信息系統課程建設尚需要若干工作完成，在課程進行的過程中有些內容仍然亟需完善，是擺在我們面前的一個重要任務。因此，本文以“山東省特色名校工程”――應用型人才培養為契機，探討土地資源管理專業中地理信息系統教學的設置和改革具有較好的實踐價值。

一、GIS在土地資源管理專業中的地位和教學要求

土地資源管理專業學生主要學習土地資源調查、規劃、管理等方面的內容。專業要求之一就是培養學生具備運用現代技術手段進行調查分析和實際操作的能力。地理信息系統作為一項新興技術，是集計算機、地學理論等于一體的新興交叉學科，同遙感和全球定位技術一樣，都需要學生熟練的掌握運用。因而我校土地資源管理專業將地理信息系統課程設置為主干課程，是必修課程之一[3]。

地理信息系統課程要求土地資源管理專業學生能夠熟練的運用常見的GIS軟件解決土地資源的調查、建庫、評價、分析、模擬等問題。學好這些需要學生既要有扎實的計算機文化基礎知識，又要有地圖學的基礎，還要具備土地資源學及土地管理學方面的知識。因此，在理論教學的同時，開展實驗和實習實踐教學相統一[4-5]。

二、GIS課程在土地資源管理教學中的體系設置

考慮到地理信息系統是一門交叉學科，單純的講述相關內容，學生可能不容易掌握，又因為許多概念和原理比較難懂，十分抽象，因而需要合理的設置地理信息系統課程在專業課程設置中的位置。

我院根據教學實際，首先在土地資源管理專業大一課程設置《計算機文化基礎知識》，了解計算機相關知識，掌握基本的計算機操作理念。在大二上學期開設《地圖學》課程，讓學生掌握地圖計算機制圖學的地理參考理論和方法。在大二下學期開設《地理信息系統》課程，同時開出《基礎遙感》課程，這樣學生在學習地理信息系統的同時，能夠同時掌握遙感科學的技術和知識，起到互補的作用。因為地理信息系統是導論式的教學內容，針對專業特點，大三又開設《土地信息系統》課程，專門作為地理信息系統在土地行業的專題應用課程。大四開設《GPS技術》，讓學生了解數據獲取時地理坐標的表達和建立過程。

整個結構框架，很好的保證了地理信息系統課程的進行，更容易讓學生掌握其知識、原理，熟悉地理信息系統在整個學習中的結構。

三、GIS教學中的具體措施

有了上述結構上的良好的保證，我們在教學過程中，從以下幾個方面進一步進行課程的進行和改革。

（一）借助多媒體教學

多媒體技術在教學中的應用體現了眾多的優勢[6]。在地理信息系統教學過程中，由于涉及到的概念往往都很抽象，諸如“矢量數據結構、柵格數據結構”等，學生一般不太能夠接受、理解這樣的概念，所以對這方面知識的理解也就減弱。再如“數據采集內容中的圖層”概念等，之前學生一般都沒有接觸過，頭腦中無法形成對應的理解，所以更無從談及對此內容的掌握。因此，在教學中，我們主要以多媒體教學為主，利用生動的圖件、動畫等，讓學生感受到鮮活的知識，直觀的體會相關知識，有助于理解抽象的原理等。

（二）利用模型進行演示教學

在多媒體教學的同時，教研室購買了一批教學模具，一些難以用語言、動畫表達的概念，可以借助模具來展示。如在地圖投影內容講解過程中，我們可以用地球儀和屏幕的相對關系來表達地圖投影的概念，通過兩者之間的關系表達投影的類型等。講授地理信息系統產品內容時，產品類型有數字地圖和紙質地圖兩種類型，數字地圖部分我們利用計算機屏幕顯示一幅相關圖件，而紙質地圖部分我們可以給大家展示一幅某地區的土壤圖或土地利用圖，學生立刻就有了明確的對比。

（三）加強實驗、實踐教學

理論教學的同時開設同步的實驗課程，地理信息系統實驗課程的學時保證達到24學時。實驗課程的內容主要涵蓋了數據的采集、處理、數據庫建設、空間分析、輸出等地理信息系統主干內容，具體的實驗例子以國土事例為主。實驗教學過程主要是在機房，通過投影儀給學生演示基本的實驗操作步驟，然后布置作業讓學生自己完成。部分綜合性比較強的實驗，通過任務驅動式的方式進行[7]，既能夠加強操作技能，又把所學的課程知識連貫起來。通過24個學時的實驗課程，一方面學生掌握了各項實際的操作技能技巧，另一方面加深了對理論知識的理解。

GIS課程結合基礎遙感課程聯合開設了1周的課程實習，以GIS和RS所學基本知識為基礎，布置實習任務，讓學生分組完成相應的地學任務。通過教學實習，增強學生感性認識，促進學生對GIS技術的理解和應用。

（四）多種教學方法綜合運用

越來越多的研究發現，教師在上課的同時并不是只應用一種教學方法或者方式，而是多種方法的綜合應用。在地理信息系統的教學中，可以利用教師的科研項目作為案例進行教學，既可以增加學生的學習興趣，又達到了與實際相結合的目的。另外在教學中，可以階段性的提出幾個問題，通過課堂討論，對培養學生的創新思維。對于部分內容，讓學生參與講授，通過課下準備和課堂演講，鍛煉學生的課件制作能力和口頭表達能力。

（五）充分發揮網絡教學的作用

隨著互聯網的廣泛應用，許多課程也開展了網絡化的教學研究工作。越來越多的實踐證明網絡在教學資源共享方面起到了巨大的作用。與此同時，我校開發了網絡教學平臺，教師可以上傳相關教學資料、課程練習題、批改作業，學生可以通過平臺與教師進行咨詢、上交作業等互動。我院地理信息系統課程制作了精美的課件，連同教案、練習題、教學大綱、參考文獻等內容一同上傳至網絡教學平臺，為學生提供課下自學和練習的素材。同時，土地資源管理專業的地理信息系統課程通過錄播教室進行全程錄像，制作了高清晰的課堂視頻，學生可以利用視頻在課下加深對相關內容的理解。

四、小結

《地理信息系統》課程在土地資源管理專業中是一門非常重要的主干課程，學生在專業學習的過程中需要掌握地理信息系統這門工具，通過掌握相關技術完成土地資源的調查與管理。在教學中，我們應該設置好地理信息系統課程在整個學科專業中的架構。以現代化多媒體技術教學為主，綜合運用多種教學方法和模式。注重實驗教學和實踐教學，提高學生對地理信息系統操作技能的掌握能力。大力開發網絡教學平臺，促進課程的網絡交流與互動，加大對地理信息系統學習的力度。多種途徑、綜合完成對土地資源管理專業學生在GIS課程中的培養。

參考文獻：

[1]黃杏元.地理信息系統概論[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]鄔倫.地理信息系統―原理、方法和應用[M].北京：科學出版社，2001.

[3]陳明利，劉佩茹.基于GIS的土地資源管理專業實驗教學體系建設探[J].人才資源開發，2015，（11）.

[4]尚穎娟，劉秀華，谷達華.土地資源管理專業地理信息系統課程實驗教學改革[J].西南農業大學學報（社會科學版），2011，9（5）.

篇（7）

一、空間數據庫課程在高校中的現狀

近年來，國際上成立了許多專門制定空間數據標準的聯盟，商業數據庫公司推出了針對空間數據庫管理的系統，一些大學陸續開設了空間數據庫方面的課程。并且近二十年以來空間數據庫的研究已經產生了大量的空間數據模型、空間操作、空間查詢方面的技術[1]。在空間數據庫教學過程中選擇什么，以及如何更好地在大學課堂教授空間數據庫的知識成為高等教育所關注的一個問題。目前，我國開設地理信息系統專業的有超過170所高校，加上一些科研機構，全國約有200多個教育單位，每年培養GIS畢業生近萬人[2]。各高校開設地理信息系統專業的學科背景不同，數據庫相關課程教學內容和教授方法會形成差異，下面列舉幾門我國高校地理信息系統專業開設的與數據庫相關課程，如數據庫應用與技術、數據庫原理、數據庫原理與技術、空間數據庫原理、空間數據庫技術等，從課程名稱上可以得出自教學內容中有些高校偏重原理，有些高校偏重技術實踐。從數據流的角度來看，數據作為GIS的基礎，在采集、編輯、存儲、管理、查詢、分析、制圖輸出等各個GIS的應用環節中都要涉及到。空間數據的組織與管理是地理學研究的一個重要領域，時空數據挖掘與知識發現、時空數據結構與數據模型、空間數據管理等方向，無一不是現今地理信息系統研究中的熱點問題，因此，可以說空間數據庫是GIS的核心，由上述可知，《空間數據庫》課程是一門較新的GIS專業課，同時也是GIS專業的核心課程，通過本課程的教學，目的是讓學生能夠清楚空間數據庫的基本概念、基本原理，掌握關系數據庫與空間數據庫系統的應用，并能完成合理的數據庫設計；同時掌握Geodatabase相關理論，能夠應用Geodatabase實現數據庫，對部分學生要求具備地理信息專業領域中數據庫的設計開發能力。因此針對于學生能力的培養，如何在《空間數據庫》的教學中布置教學內容，如何合理地安排教學環節，對我們的教學工作提出了要求。

二、空間數據庫課程相關問題

1.學科體系不同對教學內容的影響。在我國涉及地理信息系統的學科有工學、理學和管理學等，工科學校注重學生的工程系統的設計和實現能力，理科學校更注重培養學生的地理學思考和分析能力，但GIS領域人才培養的專業體系應不同于學科體系的劃分，而是要針對人才培養的目的來確定。本科專業劃分強調GIS領域各行各業人才的需求，即為就業教育，而不強調專業教育[3]。

2.畢業生就業中存在的問題。根據《2009年中國地理信息產業高校畢業生就業報告》及《2010年中國地理信息產業高校畢業生就業報告》的調查結果顯示，招聘單位認為畢業生自身能力上的不足及學校課程設置不合理這兩個原因，已經連續兩年成為地理信息系統方向就業困難的主要因素。用人單位關注求職者的特點中，“擁有較強的動手能力，保證短期內上崗”這一要求也在近兩年的調查中處于首要位置。在具體的行業應用中，空間數據庫的應用十分廣泛，現在我國城市道路交通管理、城鎮社會信息管理、國土資源管理等諸多方面都會使用空間數據庫技術。但是地理信息系統專業本科畢業生在這些行業中能做什么，用人單位面向本科畢業生提供的崗位是什么性質，這些問題，對實際的教學工作提出了要求。

3.根據本專業教學計劃制定課程內容。在本專業的專業課程當中，空間數據庫課程的先導課程地理系統原理，在該門課程中空間數據模型、空間數據結構和空間索引技術等內容會作為重點講述內容，那么，在空間數據庫課程中如何更好地承接之前學習過的知識，如何布置教學計劃。同時，空間數據庫能夠對學生學習后續課程有什么作用，也是空間數據庫課程要注意的問題。

三、空間數據庫教學內容探討

1.合理組織空間數據庫內容。在針對于本科生的教學中，要重視基本概念的講解，為學生將來的自我學習打下一個較好的基礎，因此空間數據庫課程中應該涵蓋空間數據模型、空間數據結構、空間數據管理、空間查詢語言（SQL基礎及空間查詢）、空間數據行業規范等內容。同時，在原理部分要對應一定的上機實習，例如在實際教學中遇到過學生對Arcgis中的數據模型不理解，創建數據集的時候不知道屬性到底是什么，那么在講授地理數據模型時既要講清楚相關概念，可以以ArcGIS應用平臺中的Geodatabase模型為例，由教師首先在文件地理數據庫中創建一整套的北京市的數據，包含行政區劃、主干道、軌道交通、餐飲、住宿、文化設施等內容，通過實際的例子告訴學生地理數據模型到底是什么，怎么建立模型，怎么通過數據庫、數據集、要素類來逐層地組織數據，數據表中的每一行代表一個現實中的對象，每一列是對象特征的抽象，怎么表現數據，建立好的模型適用于什么應用，這樣使得學生可以更好地理解原來較為抽象的概念。在原理內容的講解中還要盡量避免和地理信息系統原理、地理信息系統應用技術等前導或后繼課程的內容重復。

2.圍繞空間數據庫建模開展教學。在教學過程中，要讓學生從初始就注重空間數據庫建模流程。空間數據庫的設計和創建與關系數據庫建庫流程相仿，也需要經過概念設計、邏輯設計和物理設計這樣三個步驟。這樣，就需要在教學過程中要重點講解數據庫的概念設計和邏輯設計環節，使學生掌握通過對具體問題進行需求分析進行概念模型設計，并掌握概念模型向邏輯模型的轉換方法。在這一環節中可以引入一個貫穿于整門課中的案例，要求學生按照擴展ER模型來抽象實體，描繪實體屬性，并構建實體之間的聯系；通過規則將擴展ER模型中的實體和屬性合理地轉換到地理數據庫中的要素類和數據集中，并按實體之間的聯系建立相關規則；最后向建立好的數據集導入空間數據和屬性數據。同時，這類內容可以讓學生通過以分小組討論的方式來分析問題和解決問題，以此來帶動學生的學習興趣。

3.SQL語言及其擴展。SQL語言對于所有數據庫的學習來說都是最為核心的部分，因此在空間數據庫教學中，也應該要求學生掌握SQL相關內容。在ArcGIS等地理信息系統軟件中，對于屬性數據和空間數據的查詢都是封裝好的，查詢工作主要通過點選按鈕以及列表選擇為主，這樣使得學生對于創建及查詢數據只能看到表面現象，沒有辦法去了解軟件的底層到底做了哪些工作，為了使學生能更好地理解數據的組織及應用，我們在課程中就要讓學生使用SQL來對數據進行操作。在這一教學內容中可以分為以下兩個階段，第一，掌握標準SQL語言，包括數據表的創建，數據的查詢，在這一階段主要用標準SQL語言對非空間數據進行操作。第二，利用Oracle Spatial學習擴展SQL語言，包括創建具有SDO_GEOMETRY數據類型的表、創建控件索引、創建空間索引、插入空間數據、利用空間計算函數實現空間查詢等。

4.教學平臺的選擇。教學中緊貼現有技術的發展，讓學生掌握最新的相關知識數據庫的管理，例如數據庫中事務的管理及版本控制等。在授課中選取Geodatabase、Oracle及數據存儲中間件ArcSDE這樣三個空間數據組織管理比較成熟的產品來進行練習，實踐內容主要圍繞以下幾部分：Oracle中屬性查詢和空間查詢相關方法、通過空間算子進行查詢、如何在Oracle中進行事務管理；ArcSDE的安裝及其與Oracle的連接配置，ArcSDE的版本管理機制；在Geodatabase文件地理數據庫中進行數據加載，規則創建以及數據組織。

篇（8）

傳統的教學中，教師和學生構成了教學環境的全部，是封閉式的。教師只能教教科書，即使使用計算機輔助教學在多媒體教室中，主動權仍是掌握在教師手中。他們的自主性、獨立性、主動性無法得到體現。而網絡環境下的地理教學，使學生不再受教師營造的特定教學環境的影響，而可以通過網絡融入人類巨大的知識寶庫。網絡為學生提供了極其豐富的知識資源，龐大的智慧資源，多媒體百科全書，專題網絡圖書館。再加上網絡信息可以檢索的特點，構成了巨型信息資源庫，充實了教學內容，開闊了學生視野，使學生學到了書本上學不到的知識。另外，教師利用網絡教學，既能進行整體協作教學，又可以進行個別化教學，具有多樣化的教學形式。

二、信息技術與地理課程的整合，改變了地理教師的工作方式和教師角色

地理教學與多媒體網絡的良好結合，也在改變著地理教師的工作方式。在實踐中若把傳統與現代的教學方式進行對比，不難看出：過去，地理教師備課總要依賴教科書和教學參考書。現在，備課除了教材以外，還要花大量時間上網查找各種資料、制作課件；過去地理教師上課，憑的是一支粉筆一張嘴，一本書一張圖，充當演員或導演，而現在的地理教師更多的是培養學生獲得信息的能力，充當學生的協作者，合作伙伴。地理教師的主要任務是為學生的學習創設學習情境和進行指導。地理教師的行為將由單一的演示講解，變為演示講解、指導、引導、激勵、組織等。

三、信息技術與地理課程的整合，改變了學生學習的方式

傳統的教學模式是以教師、教材和課堂為中心，它充分體現了教學中教的特性和教師的主導作用，有利于系統知識的傳授。它的不足是不重視發揮學生的主動性，不利于學生智能的發展和創造性思維的培養，學生不能根據自己的興趣、愛好、能力和程度來選取自己學習的信息、選擇學習的途徑、確定學習的內容和數量、調整自己的學習過程。并且傳統的課堂教學是以培養符合一定標準為目的的，是一種共性取向為主的教學，即使教師的教法如何改變，也無法超越傳統文本的局限，真正突出學生的主體作用。而網絡環境下的教學可以使學生用多種方式探索問題，有利于知識的靈活性，給予學生較大的自由空間，學習者可以完全控制自己的學習，可以任意選擇學習內容，學習方式以及各種工具，最大程度的支持學生主動學習。充分利用在線討論，在線答疑等交互作用，照顧個別學生的需要，增強學習興趣，這是傳統教學所不能比擬的。“多媒體網絡教學”模式是以學生為中心，以實踐為中心的現代教育模式，它充分體現了學生的主體地位，越來越多地受到學生和教師的歡迎。

首先，突出了學生個性化的發展，體現了因材施教。在教學中，個體差異是普遍存在的，每一個學生在學習期望，發展潛力、學習風格、學習狀態和學習水平等各方面都有自身的特點和要求。傳統的教學方式，數十名學生面對同一個老師，聽同樣的課、看同樣的書、做同樣的題。這種教學在滿足了學習基本需要的同時，必然抹殺了學生個體的發展。每個學生的學習都是不充分的。而網絡環境下的教學，學生可以根據自己對知識的渴望、自己的知識水平及自己的各方面能力去學習。這樣既突出了學生個性化的發展、又體現了因材施教，解決了傳統教學中，成績好的學生吃不飽、成績差的學生吃不了的弊端。

第二，有利于學生相互交流，促進了主動學習。在傳統的教學中，學生們常常與自己周圍的學生一起討論；沒有問題時，大家各自思考。當遇到問題時便相互討論，從別人的思考中得到啟發和幫助。它可使學生在學習過程中感覺到他并不是孤獨的。當一方有問題時，另一方隨時可以幫助。網絡學習中學生可供選擇的學習伙伴更多了，而且具有更多的有利條件，學習者可以先選擇自己的學習內容，并通過網絡查找正在學習同一內容的學習者，經對方同意結為學習伙伴，當其中一方遇到問題時，雙方便可以互相討論，從不同角度交換同一問題的看法，互相幫助和提醒，直到問題解決。在網上他們就可以無所顧忌的提出自己的問題或為別人解答問題了。

四、培養了學生收集處理信息的能力，進一步拓展了學生的研究性學習空間

在信息爆炸的今天，學會如何獲取知識比學會多少知識更為重要，如何收集處理信息比單純的記憶更重要。我們培養學生的信息處理能力，即主動利用信息工具和信息資源，有效地對信息進行處理和創新的基本能力，將成為學生在未來社會終身學習的能力。信息技術與地理課程的整合也幫助了學生學會使用電腦并上網操作，不僅擴大了學生的知識范圍，也提高了信息檢索技能。學生根據自身特點對網絡服務器（或國際互聯網）中的各種教育教學資料加以選擇，調整自己的學習過程，改變了以往單一的學習形式和學習環境。

傳統的地理課程忽視了學生的“想”和“做”，采用的各種教學手段也往往是以教師操作為主，學生觀看為輔，從而影響和束縛了學生創造力的發展。而研究性課程的設置強調學生親自經歷科學探究的過程，并開展以此背景為基礎的各種必要的有針對性的積極的活動。研究性學習，廣義上就是指學生主動探究問題的學習，是一種引導學生用自己的知識發現和解決問題的學習過程，而網絡恰恰可以為研究性學習提供有力的支持。如在講授酸雨時，為了讓學生了解酸雨產生的原因及其危害，并尋求解決的方法，就讓學生通過Internet網獲取有關國內外酸雨研究的最新資料。學生通過網絡瀏覽器查詢了各種信息，調用網上的資源來自學，同時通過電子郵件的形式參加有關問題的討論或是請求教師的指導。在這一過程中，使學生了解了環境污染的嚴重性，從而培養了他們熱愛環境、保護環境的意識。

參考文獻：

[1] 中國地理學會主編：《面向21世紀的中國地理科學》.

[2] 教育部．《中小學信息技術課程指導綱要（試行）》．

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）09-0047-02

近幾年來，隨著科學技術的飛速發展，社會對人才提出了更高的要求，其突出特征就是創新能力和實踐能力。我們知道，實踐能力不能一蹴而就，而是在日積月累的理論及實踐鍛煉中逐漸積累而來。而對于生物技術本科專業，亦正面臨著一個困擾的問題，即一方面學生抱怨難于找到合適工作，而另一方面用人單位又認為該專業學生理論性強而實踐能力欠缺，無法快速進入工作角色，從而最終造成原本極具潛力的生物技術專業成為了社會所淡漠的領域。這個現象值得我們去深思和探究，那就是生物技術專業的理論是建立在大量實驗基礎之上，學生僅通過第一課堂的理論性學習，不能徹底掌握和了解所學知識體系，從而造成了學生拋去書本一問三不知的現象。而如果對第一課堂的內容進行延伸，開展第二課堂教學體系，加入對學生動手操作能力、實驗技術實踐能力及創新能力的培養，那我們現今所凸顯的問題就會得到一定程度的緩解，因此，生物技術第二課堂教育體系必成為生物技術專業人才培養目標的重要教育環節。

一、開展生物技術專業第二課堂的特點及意義

1.形式靈活、突出學生主體，利于學生個性發展。傳統教育一般上課教學采用“教師為主，學生為輔”的方式進行單向講授式交流，學生缺乏興趣及主動性，也欠缺對所學問題的思考和辨析。而生物技術專業第二課堂體系以團隊分組形式進行，根據具體內容采用多種靈活方式，例如：課堂學習及實驗室實踐相結合，集體活動和小組討論相結合，開展專業知識技能競賽等方式來加強和提高學生學習的主動性，從而更有利于學生身心發展，為實踐能力及創新能力的培養奠定基礎。

2.內容豐富，實踐性強，是教學內容的補充和深化。生物技術專業本身特點決定了所培養人才應具備高起點、高綜合素質、高實踐等諸多方面的能力。但第一課堂的教學僅能滿足該專業學生理論水平的高起點，卻在實際專業實踐中成為學生綜合素質的一個短板。如今，逐漸引入的生物技術專業第二課堂教學即成為了第一課堂的延伸和補充。一方面，其可以將抽象、枯燥的理論性內容通過多媒體、具體實驗、社會實踐等方式直觀化、具體化，使學生學習起來更容易吸收；另一方面，第一課堂的教學也通過第二課堂循序漸進的方法將教師講授的內容表述的更加直觀、形象，從而降低教學難度。這樣兩者的相互補充，就在真正意義上達到了第二課堂成為第一課堂教學內容的補充和深化。

3.激發學生興趣，造就適應社會發展的全新人才。我們常說生物技術專業就業難，究其原因主要在兩個方面，第一是社會大需求與人民小需求之間供需的矛盾問題，第二是我們培養出的人才和社會需求標準之間的矛盾問題。近年來，社會對人才的需求越來越高，生物技術領域的碩士、博士學歷已經不再是用人單位衡量的唯一標準，反而實踐能力及創新能力在就業中占據著重要地位。因此，在第一課堂之余構建第二課堂教學體系，能使學生通過該載體更加貼近社會所需、提高自身駕馭知識及技能的能力，同時也通過具體活動及實踐鍛煉到自己的語言表達能力、組織能力及團結協作能力，而這些都成為該專業學生將來適應社會并被用來衡量其價值的根本指標。

二、新疆農業大學農學院生物技術專業第二課堂的建設與實踐

1.探索生物技術專業“高起點、高綜合素質、高實踐創新能力”的人才培養模式。農業類院校是農學類人才培養的搖籃，學校及學院圍繞的中心工作也是如何培養適應社會需要的高素質專業技術人才。新疆農業大學農學院生物技術專業自1997年開始招生以來，一直重視理論和實踐相結合的教學體系建設。經過農學院幾年對生物技術專業第二課堂教學體系的建立與實踐，現已初見成效，其大體包括三大教學階段，即“延伸性”基礎實踐教學階段、“發展性”專業實踐教學階段及“創新性”實踐教學階段。在這三個階段中，第一個階段是基礎，主要是讓學生進入實驗室，了解實驗室工作流程、試劑的配制及基礎實驗的操作，這一階段是對第一課堂內容的具體補充；第二個階段是核心，在補充學生基本實驗技能知識及加強動手操作能力基礎之上，我們依據學生的具體興趣及工作崗位要求來對學生進行第二階段的培養，這一階段不僅能使學生在前一基礎之上進行較大飛躍，更關鍵在于拓展了學生專業實踐技能，因此起著承上啟下的功能；第三個階段是升華，學生通過成立科技小組和創新小組來提出課題、組織實施并完成課題。通過連續不間斷的三個階段的逐步培養，使學生除具備實踐技能外，還具備能獨立提出問題、分析和解決問題的能力。從而使學生最終達到“高起點、高綜合素質、高實踐創新能力”的標準。這即為我們實施這一教學體系的具體培養模式。

2.建立形式靈活、多種多樣的生物技術專業第二課堂教學的有效載體。目前，大學生通常具有好奇心強但集中度和持久度較弱的特點，所以在建立生物技術第二課堂的教學體系中，我們根據學生的身心發展建立了多種組織形式，例如：讓學生擔任老師角色，在指導教師的陪同下進行專業基礎實驗技能知識的講解；讓多位學生成立起實驗小組，組與組之間準備教學實驗并互相評分，取長補短；邀請有專業工作經驗的學長進行心得交流，拓展學生的知識面。目的在于通過多種多樣的形式讓學生充分以組織者、管理者、參與者等多種身份加入第二課堂的具體活動中，為第二課堂實踐教學的開展提供有效載體。

3.評價考核學分化，加強和規范對生物技術專業第二課堂教學的管理和指導。生物技術第二課堂教學體系在提升該專業學生的綜合素質方面的作用毋庸置疑，然而，由于各種原因，第二課堂教學活動體系始終處于第一課堂的附屬地位，沒有受到應有的重視，從而也不能保證第二課堂教學活動的有效開展。所以，我院在生物技術第二課堂教學活動中引入學分制，加強和規范對第二課堂教學活動的管理和指導。采用學分制，就是將學生活動的課程成績納入學籍管理，達不到基本要求的學生不能正常畢業。學分制的采用打破了學生在規定時間完成某一專業全部課程的學習模式，給予了學生更大的自由。同時，指導教師亦可通過有計劃地活動和學生進行個體實踐活動相結合來進行，這樣使學生的積極性、主動性和創造性均得到了更大的發揮，從而提高第二課堂教學活動的實際意義和現實收益。

三、教學實踐中存在的問題及解決方案

近期筆者經組織調查問卷結果統計，學生參與第二課堂教學活動熱情度很高，但從整體上來講，有少數學生會反映參與第二課堂教學活動內容涉及面還較小，不是很能滿足學生對本專業基礎知識技能及未來職業規劃方面的需求。而這也是目前眾多高校第二課堂教學活動的一個通病，即活動內容涉及面小，不能緊密結合專業理論及社會需求技能等方面的內容。我們知道，如今社會對人才的篩選不僅考查其是否擁有專業理論知識和技能，還越來越注重學生的實踐技能水平、職業道德及基本禮儀等人文素質。如果我們僅僅偏重了理論知識的傳授，而忽視了技能的培訓及人文的教育，那再有滿腹經綸的學生也未必能發揮應有的作用。因此，我們已經開始把培養好學生專業技能技巧，提高其職業競爭力及同人文修養的培養方面提高到同一認識層面，并逐步開展工作，這樣會使培養的學生更具發展潛力，也更適應于社會的發展。

參考文獻：

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1引言

地理信息科學主要是對地理信息技術的研究，是針對現代地理學中的比較復雜的、范圍又比較廣泛的內容而進行的解析處理與技術保障，通過其在不同領域的應用，不難看出，在全球變化性問題上，地理信息科學有一定的處理功能，例如：社會經濟發展，資源與環境的保護、開發利用等方面。毫不夸張地說，新世紀是地理信息科學的時代，是依賴地理信息科學的發展與應用的時代。

2地理信息科學的發展歷程

地理信息科學是以信息技術的發展為理論基礎，以核心技術遙感、全球定位及相互滲透技術的發展，而形成的集成化技術系統。當前，隨著地理信息產業的成熟，一些發達國家已經成立了高科技的地理信息系統與企業，而我國因為在這一領域的發展時間較短，還沒有大規模的體系動作，許多的科研項目還停留在研究階段，更沒有被公眾廣泛認知，可喜的是，在近幾年，國家加大了對高新技術大扶持與推動工作，先后成立了“中國GIS協會”和“中國海外GIS”協會，以及應運而生了相關的高科技企業，同時在國家的職能部門中也設立了測繪信息局與信息系統，相信通過不斷的努力與科學的探索，在不久的將來，我們將能看到地理信息技術在我們的生活中遍地開花，生機勃勃的繁榮景象。

3地理信息科學的發展趨勢

那么究竟地理信息科學在哪些方面可以得到應用與發揮呢？我們在這里舉例說明一下，就我們的城市電子地圖來說，此技術的應用可以讓我們瀏覽城市分布全貌，通過輸入起點、終點，還能查詢出公交車的路線，并提供相關車次信息，獲取沿途的換乘信息與道路信息，其信息量之大，實用價值之大，不僅體現了地理信息科學的超強功能，更實惠和方便了我們日常生活；又如，在醫學上，地理信息系統可以用來制作血管分布圖、內部器官的結構圖，這樣，我們就可以直觀地看到人體各部位的結構，微觀手術的實現，使我們看到，地理信息科學真的離我們很近。也正是因為以上種種優點，它正逐步影響與改變著我們的生活，然而，這也只是地理信息科學被廣泛應用的冰山一角，它不僅在城市交通與規劃上得以應用，在自然資源保護、自然災害的預測與預防，以及水氣管道等領域，都有其發揮空間。那么，作為一門新興學科，它未來將有怎樣發展前景呢？就目前而言，地理信息科學主要是通過計算機來收集儲存海量的人文地理信息，也正在航天技術中進行著不斷的嘗試，而一般地理復雜方程的建立，為地理信息科學的發展提供了理論基礎，使其得以應用，地理信息網絡系統正在迅速發展，在遙感影像成圖，數學模型與信息模型，還有復雜的地理現象等方面都進行了深入的研究工作，這些無疑說明，地理信息科學具有旺盛的生命力，必將在推動社會生產力的發展中發揮巨大作用。

4地理信息科學的框架結構

地理信息科學的核心是將遙感、定位、遙測、虛擬地理環境及新一代地理信息系統等集合成一體化的天地信息網絡系統，再運用信息機理研究、全球定位系統理論與應用研究、遙感理論和技術研究、3S集成理論應用研究等，實現地理信息技術的探討與完善，在從技術理論過度到實踐應用，構建推動社會前進的包括文化發展、制度創新、產業發展等人文科學的完事體系。新一代的地理信息系統是在互聯網的交互作用下，不僅僅局限于集成庫的數據收集，而是在遙感、遙測、定位、地面觀測、社會統計這五個數據源的作用下建立的數據庫集合，在以后的發展中，我們還會將多媒體引入數據收集中，建立更全面的關系數據結構，還要發展元數據與數據倉等技術，為此面向我們的問題是，如何解決圖像與圖形結合、知識與屬性連接、推理機與邏輯庫等問題。地理信息科學嚴格來說，是一門研究人類與地理環境相互作用的學科，建立整個學科體系可以從三方面入手：（1）技術層這個層面的研究主要依靠遙感技術、GPS技術、GIS技術以及其他空間信息為設施基礎，在這些技術支撐下探討與分析如何處理、描述地理信息的基本問題，并由此構建研究地理信息的可運用機理。（2）理論層地理信息科學是建立在地理學基礎上，以計算機技術為輔助的學科，它通過地理信息的運動機理，與地理學科的基本原理與理論相結合，運用計算機強大的存儲與處理功能進行區域化服務，進行可持續發展。（3）應用層所有的理論與研究均要對我們的社會，我們所生存的空間發揮其作用，才能得到應用，作為強大的地理信息科學也一樣，在如此強大的理論與技術支撐下，面對我們全球的變化問題，它從資源、環境、經濟、社會、人口等方面，對我們的生活進行了決策性的服務，并通過持續性發展繼續指導著人類的各項實踐活動。

5地理信息科學在產業化進程中所面臨的問題

現階段，地理信息科學的應用還沒有得到充分發揮，集成化一體信息網絡系統的框架內容也在日趨完善中，與基礎設施相關的眾多學科領域也在大力籌建中，為此，我們在投入了大量的人力、物力與財力的前提下，必須快速解決這一學科中所面臨的問題。（1）遙感影像的系列成圖問題這個問題并不是一個沒有參考的問題，大地圖集就是可以參考與借鑒的系列成圖的典范，當然，這經過了幾世紀，幾輩人的努力，從文字描述到地圖制作，才獲得了如此偉大的進步，才最終完美地呈現在我們眼前。作為新一代的遙感影像系列成圖問題，因系統間符號與數據結構相沖突，達不到完整統一的制作要求。那么在計算機人工智能的幫助下，我們是否可以完成這項工程呢？答案是尚未成功，但我們相信，不久的將來，通過計算機的圖像處理功能的不斷深入開發，遙感影響的進一步普及應用，我們終將會解決系列成像問題。（2）改變地理信息計算機系統計算機在地理信息科學中起著決定性作用，其數據庫與輔助設計相結合，使地理信息系統得以完善，然而，出現的新問題是：由于系統中不支持模型的綜合運算，不能使運算結果可視化，這一問題只有通過改變系統中對地理現象客觀規律的軟件，可將專題地圖自動自成，才能取得這一階段性的突破。（3）計算與信息模型的問題模型有實物模型與信息模型之分，信息模型是在信息系統中運行的，而我們的地理信息科學中，有遙感信息模型、復雜性地理信息模型、料子體元遙感信息模型等這些信息模型的系數與指數都會隨時空或新因素發生變化，那么系統對其計算結果也會產生辯證邏輯計算，這將是一個不斷更新的要進行大量計算處理的研究工作。

6結束語

地理信息科學的迅速發展，離不開其應用價值與推動歷史進程的重要作用，目前，仍處于發展中階段，隨著信息產業的不斷成長壯大，這門學科將得到更廣泛的應用，相關技術也屬于高科技知識產業，對人才的培養也有較高要求，在國家政策的大力扶持下，我們也歡迎更多的有識之士參與進來，一起為我們的新興事業添磚加瓦。

【參考文獻】

[1]侯景偉，孔云峰．地理信息科學的時空哲學思考[J].測繪與空間地理信息，2013(1)：18-21．