網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)支持下的《空間信息技術(shù)基礎(chǔ)》實(shí)踐教學(xué)研究

摘 要：隨著信息獲取和處理技術(shù)的迅速發(fā)展和社會(huì)需求的不斷增大，由遙感（RS）技術(shù)、全球定位技術(shù)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）組成的空間信息技術(shù)已經(jīng)滲透到人民生活和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)方面，在地理信息系統(tǒng)及相關(guān)專業(yè)開(kāi)展空間信息技術(shù)框架結(jié)構(gòu)課是基礎(chǔ)教學(xué)的一個(gè)有益的嘗試，目前我校就已向入校生開(kāi)設(shè)了《空間信息技術(shù)基礎(chǔ)》這門課。本文介紹了在網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)支持下的《空間信息技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的相關(guān)方面，并給出了相關(guān)課程教學(xué)的一些建議。

關(guān)鍵詞：GIS RS 空間信息技術(shù) 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）05（b）-0176-02

地理信息系統(tǒng)是一個(gè)新興的交叉學(xué)科，在我國(guó)學(xué)科設(shè)置中，地理學(xué)一級(jí)學(xué)科、測(cè)繪科學(xué)一級(jí)學(xué)科、計(jì)算機(jī)一級(jí)學(xué)科都設(shè)有地理信息系統(tǒng)的二級(jí)學(xué)科。我國(guó)已有近200多所大學(xué)設(shè)立了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，我校資源環(huán)境與旅游學(xué)院也于2002年建立了地理學(xué)一級(jí)學(xué)科下的地理信息系統(tǒng)專業(yè)，目前，在教育部新修訂的專業(yè)目錄中，已改為地理信息科學(xué)專業(yè)。遙感科學(xué)與技術(shù)是測(cè)繪科學(xué)一級(jí)學(xué)科下設(shè)立的新專業(yè)，我校于2011年正式開(kāi)始招生。地理信息系統(tǒng)學(xué)科和遙感科學(xué)與技術(shù)的設(shè)置也表明了該學(xué)科的交叉性，盡管兩個(gè)專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)不同，但都涉及到地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、圖形圖像學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等專業(yè)相關(guān)的各種專業(yè)知識(shí)。為貫徹“厚基礎(chǔ)，寬口徑”的教育理念，切實(shí)做到理論聯(lián)系實(shí)際。我們向大一新生開(kāi)設(shè)了“空間信息技術(shù)基礎(chǔ)”這門課，開(kāi)設(shè)這門課的目的是對(duì)新生系統(tǒng)全面地介紹空間信息技術(shù)的全貌、各分支學(xué)科的主要內(nèi)容及其之間的關(guān)系，闡述空間信息技術(shù)的發(fā)展歷程，并將其經(jīng)典基礎(chǔ)理論與現(xiàn)代應(yīng)用信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合。通過(guò)該課程，一方面激發(fā)新生對(duì)空間信息技術(shù)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，建立學(xué)習(xí)本專業(yè)的信心，使學(xué)生提高對(duì)空間信息技術(shù)的整體認(rèn)識(shí)，熱愛(ài)地理信息系統(tǒng)和遙感專業(yè)，而且也為通識(shí)教育夯實(shí)基礎(chǔ)。我校地理信息系統(tǒng)和遙感專業(yè)主要向全國(guó)十多個(gè)省市招收理科生，主要存在學(xué)生計(jì)算機(jī)水平與知識(shí)不平衡，理科生地理不作為高考引起的地理基礎(chǔ)不牢，網(wǎng)絡(luò)條件下信息服務(wù)參與度差別大等特點(diǎn)，而作為交叉學(xué)科的空間信息技術(shù)涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、地理學(xué)、圖形圖像學(xué)等。因此，在大一進(jìn)行空間信息技術(shù)課程的講授不同于其他專業(yè)課重點(diǎn)在專業(yè)技能和專業(yè)素質(zhì)的提高，如何在起點(diǎn)不同、網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)逐步深入學(xué)生學(xué)習(xí)生活的同時(shí)開(kāi)展空間信息技術(shù)基礎(chǔ)的教法研究是一個(gè)重要的課題。

1 網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)中的空間信息技術(shù)實(shí)踐教學(xué)

我校地理信息系統(tǒng)和遙感科學(xué)兩個(gè)專業(yè)招收的都是理科生，在現(xiàn)行高考體制下，理科綜合中只包含物理、化學(xué)和生物，沒(méi)有地理學(xué)科。同時(shí)，不同省份和不同家庭條件的學(xué)生中計(jì)算機(jī)水平和對(duì)信息技術(shù)的了解水平分異較大，這些都成為空間信息技術(shù)基礎(chǔ)這門課教學(xué)有效開(kāi)展的障礙。通過(guò)與多屆學(xué)生的教學(xué)互動(dòng)以及與大學(xué)一年級(jí)新生的深入交流，學(xué)生主要有以下一些特點(diǎn)：一是地理知識(shí)和功底相對(duì)比較薄弱，主要原因是在高考指揮棒下理科生學(xué)習(xí)地理知識(shí)的課時(shí)和精力相對(duì)較少，特別是在農(nóng)村地區(qū)；二是計(jì)算機(jī)應(yīng)用和相關(guān)知識(shí)分異較大，一些農(nóng)村地區(qū)在高中以前沒(méi)有使用或者很少使用計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，而北京城區(qū)的學(xué)生計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)使用水平相對(duì)較高；三是計(jì)算機(jī)軟硬件和網(wǎng)絡(luò)條件較好，學(xué)生使用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)興趣濃厚，受考上大學(xué)的影響，大部分學(xué)生都擁有計(jì)算機(jī)，同時(shí)學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)條件較好，基本能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)區(qū)和休息區(qū)的全覆蓋，使用網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)來(lái)引導(dǎo)空間信息教學(xué)條件較好。實(shí)踐教學(xué)是加深感性認(rèn)識(shí)、提高課程興趣的重要手段。通過(guò)本課程的積極引導(dǎo)，讓網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)不僅成為生活?yuàn)蕵?lè)的工具，也成為專業(yè)學(xué)習(xí)的工具。通過(guò)與日常生活相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)提升學(xué)生的專業(yè)鑒賞能力。針對(duì)以上條件，在實(shí)際空間信息技術(shù)教學(xué)中主要采用以下一些方法與手段來(lái)充分利用網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)來(lái)進(jìn)行空間信息技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)工作。

（1）通過(guò)分組的方式，利用課堂和課下互動(dòng)來(lái)分享空間信息技術(shù)帶來(lái)的不同的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，提升專業(yè)興趣。在充分了解學(xué)生各項(xiàng)基本知識(shí)和基本功能后，通過(guò)老師引導(dǎo)和學(xué)生自愿分組的方式，將學(xué)生分成3～5人的一個(gè)小組，小組完成以下諸如課堂討論、課下互助的方式開(kāi)展各項(xiàng)學(xué)習(xí)過(guò)程，在分組時(shí)應(yīng)注意到學(xué)生的地域、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等的差異。如在第一堂課后，會(huì)讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用googleearth，并在googleearth上找到自己的家，并向第二堂課上向全班介紹自己學(xué)習(xí)使用googleearth的過(guò)程、對(duì)它的認(rèn)識(shí)，以及找到家鄉(xiāng)的過(guò)程。通過(guò)幾輪的課堂教學(xué)效果來(lái)看，學(xué)生在沒(méi)有老師引導(dǎo)的情況對(duì)空間分布、影像尺度等相關(guān)專業(yè)知識(shí)和思想有了樸素的認(rèn)識(shí)，在課堂介紹階段通過(guò)提問(wèn)、討論、點(diǎn)評(píng)等方式，能夠?qū)闼氐母行哉J(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為專業(yè)知識(shí)和認(rèn)知能力。在整個(gè)課程的教學(xué)過(guò)程中，設(shè)計(jì)了諸如家鄉(xiāng)、著名自然旅游景點(diǎn)、熱點(diǎn)事件的熱點(diǎn)區(qū)域等多個(gè)課下實(shí)踐和課上交流的過(guò)程，在空間信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的支持下從不同的知識(shí)側(cè)面引導(dǎo)學(xué)生從單一的講授學(xué)習(xí)到課下實(shí)踐-課堂交流的互動(dòng)和主動(dòng)學(xué)習(xí)。在此過(guò)程中，各小組組員組成的合理性，各個(gè)課下實(shí)踐-課堂交流主題的有趣性，以及選擇各小組課堂交流的順序都成為該方法手段能夠順利高效進(jìn)行的關(guān)鍵因素。第一次選擇小組完成任務(wù)的優(yōu)秀程度可能直接決定了以后幾次該方法手段的優(yōu)秀程度。

（2）通過(guò)不同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)形式比較，加深學(xué)生重點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)和重要地學(xué)思想的理解。在空間信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中，需要學(xué)生通過(guò)地理對(duì)象抽象形成地理數(shù)據(jù)模型，通過(guò)數(shù)據(jù)模型的抽象形成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)體化形成地理信息等三個(gè)步驟，而在空間信息技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，對(duì)地理對(duì)象的抽象、數(shù)據(jù)模型的類別、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多樣性以及實(shí)體數(shù)據(jù)的海量性等都有不同的認(rèn)知。在這些過(guò)程中，既有豐富的具體形象的對(duì)象，也有抽象的模型、數(shù)據(jù)等，借助網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)下一些具體事例，方便學(xué)生更好的加深理解。如我們通過(guò)讓學(xué)生觀察自己的校園，并研讀百度地圖、虛擬城市等不同的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)工具下的矢量地圖、影像地圖、三維地圖和地勢(shì)圖等不同的地圖表現(xiàn)形式，通過(guò)比較、討論、點(diǎn)評(píng)等多種方式，對(duì)空間信息技術(shù)中的矢量、柵格等不同數(shù)據(jù)格式和結(jié)構(gòu)。

（3）引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)、生活與網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)中的空間信息技術(shù)結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用專業(yè)知識(shí)來(lái)分析和理解?？臻g信息技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的部門應(yīng)用越來(lái)越廣泛，一些空間信息技術(shù)中較為專業(yè)的名詞簡(jiǎn)稱或者縮寫如GPS等經(jīng)常出現(xiàn)在同學(xué)們的身邊，教學(xué)過(guò)程中教師理應(yīng)通過(guò)這些有利的條件引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、理解和深入探討相關(guān)。我們可以通過(guò)比較新聞聯(lián)播后的天氣預(yù)報(bào)中的氣象衛(wèi)星遙感影像和資源衛(wèi)星影像來(lái)引導(dǎo)學(xué)生分析不同對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的用途與特點(diǎn)，可以通過(guò)googleearth上不同影像分辨率的變化來(lái)引導(dǎo)學(xué)生理解空間分辨率與地理空間尺度的概念，可以通過(guò)矢量地圖、影像地圖等常用的地圖服務(wù)引導(dǎo)學(xué)生分析兩種地圖格式的異同等等。教學(xué)互動(dòng)的過(guò)程覆蓋到了同學(xué)的學(xué)習(xí)與生活的過(guò)程，我們?cè)谡n堂上也積極引導(dǎo)學(xué)生將日常生活中觀察到空間信息技術(shù)的應(yīng)用與同學(xué)們分享，如在釣魚島事件過(guò)程，同學(xué)們了解到了利用無(wú)人機(jī)獲取釣魚島影像的內(nèi)容，在討論過(guò)程中，學(xué)生和老師共同討論了各種遙感平臺(tái)、不同遙感影像、獲取國(guó)家基礎(chǔ)地理信息的手段等多種主題，教學(xué)效果良好。

2 結(jié)語(yǔ)與討論

空間信息技術(shù)已經(jīng)從專業(yè)化的應(yīng)用向網(wǎng)絡(luò)信息社會(huì)服務(wù)方向轉(zhuǎn)化，應(yīng)用這些基本的素材和網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)的便利，可以有效的提升空間信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)手段的效用。在空間信息網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)的支持下通過(guò)課堂-課下教學(xué)互動(dòng)能夠幫助學(xué)生較好的形成空間信息技術(shù)的基本框架，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力，形成良好的專業(yè)鑒賞能力。

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