GIS专业计算机能力培养的实践与思考

摘要:针对GIS专业如何更好地提高计算机能力培养以适应社会需求,结合在相关专业课程中的教学实践,从注重课程衔接、加强实践、采用多种教学方法等方面进行了探索与思考。

关键词:GIS计算机 能力培养实践

前言

随着知识经济时代的来临,一场以信息技术为核心的革命正在深刻改变着人类生活与社会的面貌,信息成为人类社会财富的源泉[1]。21世纪,信息作为一种新兴的产业越来越受到人们的重视,信息革命的浪潮正冲击着整个社会。

信息技术的迅猛发展,促进和改变了各学科的发展变化。计算机的应用已渗透到各个学科领域,许多专业将其作为重要工具和基本手段,特别是与计算机密切相关的地理信息系统(Geographical Information System-GIS)专业尤为突出[2]。作为全球信息化的一个重要组成部分的地理信息系统(GIS)的建设与应用,日益引起社会各界的广泛关注。

1.地理信息系统(GIS)

1.1 GIS定义

地理信息系统是一种特定的十分重要的空间信息系统,是在计算机软、硬件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它以地理空间数据库为基础,采用相关地理模型分析方法,适时提供多种地理信息,从而为地理研究和地理决策服务。

1.2 GIS特点

GIS是横断计算机科学、信息学、遥感科学、测量学、地图学、地理学、资源学、环境学等的一门新兴边缘学科,与其它信息系统相比[3-6],GIS具有如下特点:

(1)GIS的操作对象是地理数据

地理数据包括属性数据和空间数据。地理数据的三要素中,除属性和时间外,空间位置特征是地理空间数据有别于其他数据的本质特征。一般信息信息系统仅包括属性和时间特征,而只有空间位置特征是地理数据所特有的,没有位置数据不能称为地理数据。GIS以地理数据作为处理和操作的主要对象,是它区别于其他类型信息系统的根本标志,也是其技术难点所在。

(2)GIS提供了一系列的工具

基于空间数据库技术,GIS提供了地理数据采集、存储、显示、操作、分析、建模、输出等工具,利用这些工具可以实现一些其它信息系统无法实现的功能,如空间位置的表达、工业选址、最佳路径选择、趋势分析、工程影响预测等。

(3)GIS实现了地图实体与其属性数据库的关联

通过建立地图实体与属性数据库的关联关系,可以实现图形数据与属性数据的同步查询、统计和分析,这是GIS与其它图形系统的主要区别之一。

2.GIS专业学生计算机能力培养的实践思考

2.1 GIS专业课程与相关计算机课程间的相互衔接

GIS的物理外壳是一种计算机化的技术系统。它有多个相关联的子系统构成,这些子系统的构成直接影响着GIS的硬件平台,子系统功能效率,数据处理的方法和产品输出的类型。因此,GIS与计算机科学技术具有密切的关系。

在GIS专业教育中,培养和提高学生计算机方面能力显得尤为重要。这就要求在整个培养方案中科学合理的设置计算机课程。不仅要考虑讲授哪些计算机课程,更重要的是解决好GIS专业课程与计算机课程的相互衔接。例如,在GIS设计与应用课程中,要使学生能够更好的进行本课程的学习,前期必须熟悉程序设计语言、数据结构、计算机应用基础、软件工程、 空间数据库、图形学等方面的计算机理论知识。同时,还需掌握GIS原理、地图学、测量学、地理学、数学等方面基本知识。只有在此基础上,才能更好的培养学生GIS软件设计与二次开发的实际能力。

同时,计算机相关课程需要始终贯穿在大学四年中。由浅入深、先易后难,将其分布在各个学期中。通过不断的学习应用,不断的巩固、加强和提高,使学生掌握计算机理论技术。

2.2 加强实践

实践教学是深化理论课程知识,培养学生应用能力的有效途径[7]。GIS是技术性和实践性很强的学科。GIS强调实践性,相关计算机课程教学需要与实践相结合。在上好理论课的同时,安排学生进行上机实践,适量的实习更是很好的实践机会。让学生既动手又动脑,在实践中理解和体会相关知识,对于其掌握理论课所讲授的基本内容、提高实际动手能力、培养创新思维,具有十分重要的意义。

对于GIS中计算机课程实践,主要包括上机实习、数据结构、空间数据库和程序语言编程实践四个部分。其中,上机实习是基本,是其他计算机课程实践的基础,数据结构课程实践为高效可靠的数据库实践和程序设计奠定基础。由于GIS技术发展迅速,在实际的实践过程中,还需不断改进与调整,以满足社会对地理信息系统人才需求的变化。

2.3采用多种教学方法,提高教学质量

由于GIS专业课程与计算机技术密切相关,除了继续使用传统教学方法,在教学方式上还应与多媒体教学相结合进行。多媒体技术能生动、形象、直观地完成教学任务。它将多种媒体的信息一体化,声图文并茂的展现知识点。这可以充分展示GIS的强大功能和广泛应用,营造轻松愉快的学习情境,进而有利于激发学生的兴趣,吸引学生的注意力,激活学生的思维,大大提高学生学习的积极性和主动性。从而达到较好的辅助教学效果,进一步提高教学的质量。

同时,在多媒体等多种教学方法的采用上,还需根据计算机课程的特点进行恰当选取。对于一些思维逻辑连续性较强的课程,宜采用传统的教学方法。

3.结语

21世纪GIS在我国的蓬勃发展为GIS教育的发展提供了良好环境,也给GIS教学与GIS人才的培养提出了新的要求。本文针对GIS专业如何更好地提高计算机能力培养以适应社会需求,结合在相关专业课程中的教学实践,进行了探索与思考;以期更好地为社会发展和经济建设培养出需要的GIS专业人才。◆

参考文献:

[1] 何国松, 高师地理系GIS课程的设置与教学实践研究[J], 咸宁学院学报,2003,23(5):

28-29

[2] 贾蓓,孙伟伟. 对普通高等教育GIS专业计算机课程的设置与实践[J],读与写杂志,2008,5(3):70-71

[3] 李满春,任建武,陈刚等. GIS设计与实现[M]. 北京,科学出版社,2003,p:2-3

[4] 张超,陈丙咸. 邬伦. 地理信息系统[M]. 北京,高等教育出版社,1995,p:4-6

[5] 黄杏元,马劲松,汤勤. 地理信息系统概论(第3版)[M]. 北京,高等教育出版社,2008,p:2-5

[6] 邬伦,刘瑜,马修军等. 地理信息系统—原理、方法和应用[M].北京,科学出版社,2001,p:7-8

[7] 刘耀林,刘艳芳. 地理信息系统专业人才培养方案的优化设计[J].地理信息世界,2003,01(4):30-34

[8] 汤国安,周卫. “地理信息系统”课程的设计与实践[J] .地球信息科学,2005,7(2):65-69

[9] 邹艳红,戴塔根. 谈GIS专业课程设置与教学改革[J].中国地质教育,2003,3:36-37

[10] 李朝奎,王起兵,张云珍. 建立面向多层次需求的GIS专业人才培养新模式[J].湘潭师范学院学报(社会科学版),2006,28(6):146-149

[11] 秦凯,杨杰. 普通高校“GIS二次开发”课程实践教学探讨[J]. 南阳师范学院学报,2007,6(6):84-85

[12] 刘学锋,陈波,何贞铭等. 地理信息系统专业实践教学规划与设计[J]. 地理空间信息,2004,2(3):44-46

[13] 王丽. GIS算法课程教学探讨[J]. 气象教育与科技,2007,30(1):32-35

[14] 马林兵,王海仙. “GIS软件工程”课程的多元教学法探讨[J]. 高教论坛,2008,5:17-20

[15] 许捍卫,张友静. 论GIS专业的实践教学体系构建[J]. 测绘通报,2005,3:63-65

推荐访问:实践 培养 思考 能力 计算机