地理信息科学专业培养方案
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地理信息科学专业培养方案范文第1篇
关键词：教学内容；地理信息系统原理；研讨式
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）09-0116-02
一、《地理信息系统原理》实施研讨式教学的必要性
（一）信息化条件下大学本科教学模式的需求
目前，传统的教学模式以被动的接收信息与知识、靠记忆获取知识已经不符合时代潮流，不能满足信息化时代对大学生提出的要求。从教与学各个方面进行教学改革，以教促学是信息化时代本科教学的需要。大学本科生毕业之后，帮你解决问题的是你思维，不是你记住多少，记住什么，而是你怎么想的，怎么解决问题。信息时代的教学模式在文化继承的同时更注重培养人的创造性，实现对文化的不断超越，这是信息时代对每一个社会成员素质的基本要求。
（二）“数字湖南”人才建设的需求
“四个湖南”即绿色湖南、创新型湖南、数字湖南和法治湖南，其中创新是发展的动力和活力，数字化是重要支撑。建设数字湖南，充分利用信息技术，是“四个湖南”建设的基础和支撑，是加快建设“两型社会”的客观要求和必然选择。地理信息科学（GIS）专业学生是“数字湖南”建设的潜在与贮备人才，是“数字湖南”建设的生力军。
（三）贯彻实施国家高等教育质量工程的需求
21世纪，知识经济化、经济全球化和高度信息化，对新世纪人才提出了更高的要求。人才强国的战略把教育工作提高到一个新的高度，高等教育由精英教育走向大众化教育，素质教育纳入到整个教育质量体系之中。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》把全面提高质量作为高等教育发展的核心任务，高等教育质量工程成为教育发展与改革的重点。
二、《地理信息系统原理》课程研讨式教学内容
（一）《地理信息系统原理》课程教学重点与教学难点
《地理信息系统原理》是地理信息科学专业的核心课程，也是测绘工程、土地资源管理等专业的主干课程。地理信息系统是利用计算机技术对地球表层空间中的地理分布数据进行采集、储存、管理、分析和显示的技术系统，处理和管理的对象是地理空间实体数据及其关系。课程主要目的是使学生掌握空间数据的存贮、管理和组织方式和空间分析的方法，了解地理信息系统学科的基本特征，了解国内外大型地理信息系统软件的空间数据结构组织，并掌握常用GIS软件的操作。根据《地理信息系统原理》课程特点和教学目的，本课程的教学重点为空间数据获取方式与空间数据质量、空间数据模型、两种常用空间数据结构和编码方式、空间数据库的组织方式、空间分析的原理与方法。本课程的教学难点为空间数据模型、两种常用空间数据结构、空间分析的原理。
（二）《地理信息系统原理》课程研讨式问题的设计
依据《地理信息系统原理》课程的教学重点和教学难点，结合数字城市建设对人才的实际需求，在地理信息科学专业和测绘工程专业设置4―6个研讨式的问题，以教师提出问题，学生思考与讨论问题，教师引导式解决问题的方式进行教学。在研讨式教学过程中，研讨式的问题的设置是关键，设置的问题需要能激起学生的兴趣，又能结合信息化时代对地理信息科学的相关要求。以长沙市公交线路的空间分布、空间数据建模、空间数据编码与路径分析为例，设置5个研讨式的问题，学生在课堂上分小组讨论问题，并总结小组答案，组长描述解决问题的过程与最终解决问题的方式。
三、《地理信息系统原理》课程研式教学方式
（一）小班模式
针对30人以下的小班教学，研究GIS本科专业必修课程课堂教学时学生参与方式，确保即能完成教学任务又能激发学生学习积极性。30人以下的小班，以5人为一个小组，6个小组，每个小组通过课前收集资料，课堂讨论与组长汇报解决方案，课后整理总结。《地理信息系统原理》共设置5个研讨式问题，3个问题在理论课堂解决，2个问题在实验课堂解决。
（二）大班模式
针对30人以上的大班教学，依据学生个体差异，分2个大组进行研讨式问题的设计，提供2组研讨式问题。每组研讨式问题列出5个研讨式问题，每个小组通过课前收集资料，课堂讨论与组长汇报解决方案，课后整理总结。3个问题在实验课堂解决，2个问题在理论课堂解决。
四、《地理信息系统原理》课程研讨式教学的效果
在2011级和2012级地理信息系统和测绘工程专业的《地理信息系统原理》课程实行研讨式教学，课程总课时为32理论，16实验，其中地理信息系统专业采用小班教学模式，在3次理论和2次实验课堂中采用研讨式教学。测绘工程专业采用大班教学模式，在2次理论和3次实验课堂中采用研讨式教学。
从表1可以看出，采用研讨式教学模式，学生参与度明显提高，能够体现学生学习的积极性和主动性。但研讨式教学时教学进度比较慢，《地理信息系统原理》共48课时，教学内容比较多，受到课时的限制，研讨式教学的内容和研讨式教学的问题不应设置的太多，因此，研讨式问题的设置一定是教学重点和教学难点，研讨式教学目的是为了学生更好地理解教学难点内容。
参考文献：
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[2]袁维新.科学探究教学模式的反思与批判[J].教育学报，2006，2（4）：13-17.
The Discussion on Teaching Content and Mode of Geographic Information System
ZHAO Chun-yan，CHU Rong
（College of Science，Central South University of Forestry & Technology，Changsha，Hunan 410004，China）
地理信息科学专业培养方案范文第2篇
关键词：地理信息系统；教学方法；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0118-02
一、引言
地理信息系统（简称GIS）与地理学、地图学、测绘科学、遥感科学与技术、计算机科学、数学密切相关，同时涉及土地科学、资源学、环境科学、城乡规划等学科知识，是一门典型的交叉型学科，同时也是一门应用性很强的学科。随着GIS技术在众多领域的应用，对具有创新能力和解决实际问题能力的GIS专业新型人才的需求也在不断增长，而现有的高校GIS专业课程的教学现状还不能满足社会对GIS专业人才的特殊需求。因此，对高校GIS专业课程的教学改革与实践研究就显得尤为必要和迫切了。
二、高校GIS专业课程教学现状与存在的问题
近年来，随着地理信息系统的快速发展，我国人才市场供求矛盾显得尤为突出，一方面是社会对高层次人才的大量需求，另一方面是高校输送的GIS专业毕业生社会实践能力不强。GIS专业是应用性很强的专业，地理信息系统本科专业是以培养应用型人才为主，GIS专业课程的教学质量高低直接关系到通过高等教育培养的专业人才能否适应当前社会发展的需求。由此，为了更好地适应社会发展的需求，为社会输送优秀人才就要不断深化GIS专业课程的教学改革。
1.教育理念落后。目前高校GIS专业课程所采用的教学模式仍是传统的讲授模式，注重对学生理论知识的传授，忽略了GIS专业的应用性特点，缺乏对学生实际操作能力的重视，忽视了对学生综合能力的培养。不同的教学方法适用于不同的专业课程，在教学活动中引入适合本专业特点的教学方法，会起到事半功倍的效果，教学质量也会有大幅的提升。而GIS专业应用性很强的特点也要求教师在教学方法上有所改进。
2.实践教学缺乏。实践教学是一个较为复杂的教学活动，一般指教学活动中的实验、设计、实习、实践等，是高等教育教学的重要组成部分，也是GIS专业自身特点的要求。GIS专业作为一个应用性十分强的专业，通过课程设计、模拟实训、社会调查、毕业实习、毕业论文等具体的实践环节，能够提高学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力，培养学生分析、解决问题的能力以及创新能力。但是目前许多高校在课程设计上实践课的课时偏少、对实践教学投入的经费少等原因，虽然经过了多年的摸索实践，基本上形成了完整的体系，但实践环节还是显得十分薄弱。
3.教学手段运用单一。多媒体和网络技术能够提供图文、声像并茂的多种感官刺激，能够创设形象、直观的交互式学习环境，激发学生的学习兴趣，提高教学质量，同时还能提供大量的信息资源。如果能够运用这些网络资源和多媒体手段，不仅有利于学生主动发现、主动探索精神的培养，还有利于学生认知结构的形成与发展。但目前在高校地理信息系统专业的课堂教学中，基本上采用PPT讲授的方法，对于其他多媒体技术和网络资源的使用还很少。
4.教学考评模式简单。地理信息系统是一门应用领域十分广泛的学科，是以培养应用型人才为主，因此教学考评模式不能延用传统的考核模式，应更多地强调学生在学习过程中的变化与发展，提高分析问题、解决问题的能力；提倡开卷、闭卷多种评价手段，理论实践多元评价目标；注重激励性评价，培养学生的自信心和自尊心。但目前许多高校GIS专业教学评价模式仍以单一的笔试成绩来评价所有学生，教学考评模式过于简单，不能真实、全面地反映学生的学习成绩。
三、地理信息系统专业课程教学改革措施
1.注重案例教学。案例教学法是指利用已有的案例作为个案让学生分析和研究，在此基础上提出各种解决问题的方案，从而提高学生分析、解决问题的能力的一种教学方法。案例教学作为一种行之有效的教学法已被广泛引入我国高校课堂。GIS专业课程具有应用性很强的特点，把案例教学引入课堂，能够提高学生理论水平与实践能力，培养学生理论联系实际分析问题、解决问题的综合能力，从而提高教学效率，提升教学质量。
2.加强教学实践环节。教学实践是地理信息系统专业课程教学的重要环节，计算机类课程是GIS专业的基础课，注重理解计算机原理和运用计算机软件，提高实际操作能力，如C++语言课程的上机操作。GIS的核心课程也要求学生掌握各种GIS软件的操作，这些都需要在机房上机操作。实践教学环节是对理论教学的补充与深化，能够使学生熟练掌握arcgis、ERDAS等软件，也是对学生应用能力的培养。同时，野外考察实习也是GIS专业必不可少的实践环节，是对校内实践课程的补充，其目的是使学生更深层次地理解基本理论，掌握基本地理信息的野外采集与表征方法，为GIS中空间信息的收集、处理、表达与分析打下坚实的基础。除此之外，让学生参与科研也是一种很好的实践教学，教师根据情况可以让学生参与教师本人或其他教师的科研项目，让学生从实践中学习，这样不仅能对所学理论知识融会贯通，还能培养学生解决实际问题的能力。因此，高校地理信息系统专业在课程的设计方面应适当加大实践操作环节，对于掌握理论课所讲授的基本内容，提高学生的实际动手能力、培养学生的创新思维，都具有十分重要的意义。
3.积极运用网络资源与多媒体手段。20世纪90年代以来，随着计算机技术和现代信息技术的快速发展，网络资源及多媒体手段已广泛应用于教育领域的各个方面。在传统教学中难以精确描述、学生难以充分理解的抽象内容通过多媒体手段能予以较好解决。地理信息系统技术的发展之迅速，意味着GIS专业的师生不断更新知识才能保持专业上的技术优势。Internet上的地理信息系统教育为地理信息系统专业的师生提供了一种重要的学习方式。这些网站介绍了GIS的相关概念和应用、各类数据来源以及处理方式等相关问题。同时，许多著名的GIS软件生产公司的网址，如ESRI公司，这类网址上包含了软件产品介绍、软件包、程序设计技巧、大型数据及软件免费下载方法等信息。远程用户可以直接下载某些GIS程序进行教学演示。除此之外，GIS精品课程也为GIS专业课程教学提供了丰富的精品资源，GIS精品课程的教学资源包括教学大纲、教案、课程教材、实习教材、实习指导书、习题集等，为师生提供了多种可供选择的学习方式。总之，丰富的网络资源也为教师和学生提供了一个良好的学习环境，大大优化了教学过程，丰富和完善了教学内容，提高了教学质量。网络与多媒体的运用使教学效果起到事半功倍的作用，而且也提高了学生的学习兴趣，同时也加强了学生综合素质和能力的培养。
4.强化教学评价改革。地理信息系统是一门理论知识与实践能力高度结合的课程，注重提高学生对理论知识的把握和实际的操作能力，而传统的笔试量化评价的考核方式却不能如实地反映学生的这种能力，因此在量化成绩时应采用多样化的考核方式。这种方法主要包括平时考试+期末考试、机试+笔试。平时成绩应以学生参加案例讨论、野外实习、交流、问题回答、出勤、课后作业等作为依据；期末考试也应重点考核学生理论联系实际、分析和解决问题的能力；机试所占比例可达40%，这样更能真实地反映学生的实际操作能力。这种多样化的考核方式从多方面考核了学生，注重知识测试和能力测试，对提高学生学习的积极性以及提升学生各方面的能力起到了积极的作用。
四、结语
地理信息系统具有很强的实践性和理论指导性相结合的特点。随着地理信息系统的快速发展，社会对GIS专业毕业生的要求也越来越高，知识面广、基础理论知识扎实、实践能力强及高素质的复合型人才已成为用人单位的宠儿，而教学改革是培养这种复合型人才的重要途径。通过采用多样化的教学方法，应用丰富的网络资源以及采用多媒体手段和改革教学评价体系，学生不仅能更好地掌握和运用理论知识，而且能培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的实际操作能力，为其以后步入社会打下坚实的基础。
参考文献：
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地理信息科学专业培养方案范文第3篇
关键词：GIS，实验教学，案例教学
收稿日期：2007―09―15
项目来源：黑龙江省新世纪高等教育教改工程项目（2006）“资源环境与城乡规划管理专业人才培养模式的改革与实践”阶段性成果。
作者简介：张慧(1976―)，女，汉族，专业：地理信息系统，助教。
前言
资源环境与城乡规划管理专业是国家教育部1999年颁布实施的高校新专业目录中新设立的专业，旨在培养具有资源、环境与规划管理能力的综合性人才。GIS即地理信息系统，用于处理、管理多种地理空间实体数据及其关系，解决复杂的规划、决策和管理问题。为满足社会发展的要求,培养面向资源规划和管理专业的高素质专业人才,不断加强地理信息系统课程的实践教学使学生掌握GIS基本技能,培养分析应用能力和创新精神是十分必要的。
一、GIS技术在城乡规划中的应用
(一)建立城乡规划数据库
随着“数字地球”概念的提出,各个城市也开始了“数字城市”建设的步伐。数字城市是从工业化时代向信息化时代转换的基本标志之一，城市信息化建设中的一项很重要的工作就是城市空间信息基础数据库的建设。主要内容包括：
基础地理信息：主要包括城市系列比例尺基本地形图、城市地下空间信息图件及4D产品等内容。
规划专业信息：城市规划专业信息的主要内容包括：总体规划、分区规划、控制性规划、专题规划、用地规划、道路规划等，以图形数据为主，基本涵盖了城市规划工作的全部内容。
规划文档信息：规划文档信息主要包括：规划管理、用地、建设工程、报建、法规、规划设计等，以文档信息为主，是规划业务办公流程中的重要数据，一般以数据库方式进行管理是规划部门长期积累的成果资料。
(二)建设和维护城乡规划信息系统
城市规划信息系统（UrbanPlanningInformationSystem，简称UPIS）是一个由人、计算机等组成，能对城市规划相关信息的收集、传送、储存、加工、维护和使用的系统，它不仅仅是一个技术系统,而且是一个管理系统、社会系统。城市规划信息系统是以实现城市规划建设和管理为主要目标，在功能上要求支持空间信息的查询、支持规划工作的日常业务办公流程以及公众的信息服务，因此，这是一个属于城市规划部门的操作型的实用系统。系统以GIS技术为基础，面向办公自动化管理，对图、文信息进行有效集成。
(三)城乡规划中引进GIS进行辅助设计
利用GIS技术，可以获取详尽、可靠、准确的测绘基础数据，大大提高了城市规划的科学性。同时GIS技术强大的制图和空间分析能力，可在短时间内提供多方案比选，增加了规划设计方案的合理性。而且，GIS可提供自动地生成各种规划用图、表格和报告的工具，利于数据库的更新，因而还可以实现城市规划的动态监控。通过对GIS的研究和使用，还可增强测绘人员和城市规划人员的协作，使信息的获取和使用臻于统一，促进城市规划工作。
二、教学内容的设置
GIS对于不同学科,其研究内容和研究重点存在差异。目前,全国开设GIS课程的高校很多,涉及的专业也很多,面向资源环境与城乡规划管理专业的GIS主要是从事关于资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理等方向的工作,结合专业本身的特点和市场的需求考虑,该专业的GIS课程教学内容和教学方法应主要以空间数据的处理、分析和规划设计为主。即空间数据的信息化和应始终成为资源环境与城乡规划管理专业地理信息系统课程的主线。
三、实践教学的改革
(一)实践教学的课程内容设置
重基础知识传授,忽视技术应用是当前GIS教学中存在的一个问题。
地理信息系统是一门理论与实践、知识与能力高度统一的课程，实验教学也是本课程的重要环节。它对于掌握理论课所讲授的基本内容、提高学生的创新思维，都具有十分重要的意义。实验教学应按照教学大纲的要求制定实验教学大纲，并一次安排实验课教学。按照实验目的的不同，将实验看分为“原理验证实验”与“创新实验”两部分。原理验证实验重在帮助学生掌握地理信息系统的基本操作与基本技能，学生可以根据实验指导教材所述方法步骤完成。这部分实验内容分为基本技能和综合实习两部分，通过完成实验作业可以对一些难理解的重要环节做到真正理解并能够应用，并可用通过实习课作业的完成情况检验学生理论课的学习状况，及时调整并补充理论课的教学内容；创新实验由学生自己提出实验构想与实验方案，报指导教师，在指导教师的帮助下，由学生独立完成，以拓宽学生的思维，培养学生的主观能多性与创新能力。
(二)实践教学方法
根据不同的实验目的和内容，采用不同的教学方法。对于原理验证实验中的基本技能实习内容，主要采用的教学方法为多媒体课件演示；对于综合实习部分的内容，采用的是案例教学。通过对真实、典型事例的分析和解决思路、方法的讲解和演练，使学生进一步理解非典型事物与事理，提高学生综合运用所学的知识，分析问题和解决问题的能力。案例教学不是要求唯一标准的答案,而是要求学生发挥主观能动作用,增强实践和运用知识的能力与经验。在典型案例教学中案例的素材取之于实践,有真实的细节，在教学过程中,学生真实地面对问题,其处理和解决的方法就是以后工作中的实际应用3。
对于创新实验部分采用的教学方法主要是自学、讨论和教师单独指导。大学生可以通过独立申请大学生创新基金或是通过参加各种单位举办的地理信息系统的创新大赛来进行创新实验，在创新实验的过程中通过由学生自己设计、自己实施和教师指导,充分发挥主动性、创造性，提高学生综合能力，提前进入工作适应期,为毕业后较早进入状态奠定基础。
(三)实践教学的检验方法
要想培养学生的创造性思维、综合素质、拓宽知识面,就必须改革考试方法和考试内容,使考试方式灵活多样。以前的考试方法,大部分要求学生对课本内容死记硬背,常造成高分低能现象。通过改革，采用笔试+机试（分值比重6：4）。笔试部分主要考察学生的基本理论知识掌握程度，而机试部分主要考察学生的实际动手能力和独立分析解决问题的能力。通过学生对该课程的教学反馈来看,这项改革取得了不错的效果,在某种程度上改变了学生平时不努力、考试突击过关的不良学风。
参考文献：
〔1〕胡晓东.浅谈GIS技术在城市规划中的应用，科技资讯，2005NO.26，138―139.
地理信息科学专业培养方案范文第4篇
关键词：项目课题模式；GIS原理；课程设计
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）08-1828-03
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一门集计算机科学、人工智能、网络通讯技术、地理学、测绘学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等为一体的新兴边缘交叉学科，它的涉及面广、技术性强、应用领域多。目前，全国有500多所高校开设了与GIS相关的专业和课程[1]。但各个高校所依托的学科部门不同，在GIS教学课程设计上也各有侧重。但“GIS原理”作为该专业的一门重要的、核心基础课程，在很多学科专业都有学习。以我系为例，我系现有地理科学、旅游管理、城乡规划和GIS四个专业，除旅游管理外，其他三个专业都开设了该课程，旅游管理也有一门专门的“旅游GIS”作为选修课。而该门课程理论性和实践性都很强，只学理论或者只学实践都是不合理的。因此，我系该课程的安排都是理论和实践并重，在教学方法上不断探索和改进，探索先进有效的教学理念和方法已经成为GIS教学的教改热点。
基于项目课题的教学模式，也称为项目驱动的教学模式，是一种建立在建构主义教学理论基础上的新方法，建构主义学习理论认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境下，借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构方式获得的探究式教学模式。与传统的教学方法相比，“项目驱动”教学法能更大地激发学生的学习兴趣和求知欲望，充分调动学生的学习积极性和主动性，从而培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力和协作、创新、探索的精神[2]。该文主要探讨基于项目课题模式的“GIS原理”课程设计方案。
1 地理信息系统实验课程教学现状分析
1.1 国内外现状教学现状
国外教学灵活多样，学生采用小课堂，教师不再是课堂的主体，学生也不是被动的接受和听课，而是通过自己发掘的问题，采用小组讨论的方式进行探讨。我国在“GIS原理”教学中，大多还采用传统的授课式，实验安排也是按照理论-实践-理论-实践的大体思路[3-4]。该方法具有一定有优点，学生在理论知识学过后马上进行相应的实验，便于对所学的理论知识尽快的消化和理解，这有利于后续理论知识的学习；但该方法对实验课程采取分散学习的方法，学生仅仅熟悉部分的软件操作，自身很少进行技能的总结和联通，容易造成学过就忘、考过就忘的现象。通过对很多同学调查发现，70%的同学都认为，该方法不利于实验课学习。
1.2 我校“GIS原理”教学现状
根据教育部教学改革精神，我校对GIS专业实验教学进行讨论，加重应用型学科的实验教学部分，增强学生动手能力和综合分析问题的能力。在专业课开设上，实验课比重上升，一种方式是将原理论部分和实验部分课时量均比较大的课程，分为两门课程，实验课作为技术学习单独列为一门课程，以GIS二次开发为例，原来的一门课程54个学时，现在修改为两门课，一门课以理论为主，另一门为专门实践课，两门课程的学时总计84学时，大幅度提升了实验时间。第二种方式是在原理论课程基础上，增加了为期一周的专业课程设计。通过一周的专项实验来全面提升学生的动手能力和独立解决问题的能力。如“GIS原理”、“计算机地图制图”、“遥感技术与应用”等。
2 课程设计要求
2.1 注重实验项目的综合性、连贯性
实验内容设计不能仅仅依靠参考书一个小项目一个小项目的完成，实验数据要求学生自己获取，项目尽可能跟老师的科研课题或参与的横向课题一致，这样既保证了项目的意义，又能充分利用教师的科研成果。实验不再是枯燥的简单操作，而有了一定的研究价值。
2.2 培养学生独立解决问题的能力
实验项目以小组为单位，小组成员可对实验中遇到的问题进行讨论，并查阅相关的资料进行解决。实验具体方案也由小组成果共同制定，方案的正确与否在后一阶段的实验中会得以检验。通过学生独立自主思考，而不是老师按步骤指导来完成项目。
2.3 项目阶段由易到难，总体难易程度适宜
实验项目设计难易适当，既不打击学生的学习兴趣，又不过于简单。各阶段内容由易到难，循序渐进，一步步培养学生的兴趣。尽可能结合老师自身的项目完成，项目具有更多的实践价值。
3 基于项目课题模式的GIS专业实验课程设计
项目驱动教学模式基于项目课题模式的实验课程，摈弃传统教学中教师和学生的教与学的主动被动关系，以课题模式设计实验内容，避免传统教学对实验内容独立演示，菜单操作，学生简单重复模拟的弊病，注重对软件应用的独立性和自主性，提高自主分析问题和解决问题的能力。教师通过设定的课题，要求学生个人或者以小组模式进行问题分析和讨论，并学会自主查询相关资料以帮助对问题的解决，这种方式能最大的让学生参与到问题的分析与解决中来，而不是老师提出解决思路，步骤，学生仅仅完成机械性操作。
以“GIS原理”为例，传统教学强调知识点，如数据编辑与采集、数据格式转换，空间数据库建立，空间分析等等，每个实验之间是相互独立的，并且都由教师预先准备好实验数据，教师提出任务和具体要求，学生只需按每个实验分步完成就可以了。该方法让学生在实验中注重简单的操作而忽略了对问题的分析和每步数据之间的衔接性，在以后参与实际项目时，学生稍微遇到点问题就不知从何入手。
在此基础上，我们提出将所有实验内容串联起来，通过一个较为完整的系统性项目，让学生从数据准备开始全部自己完成，如果前期数据完成不好，则会影响到后期的进一步数据处理，通过该种方法，锻炼学生在完成项目时全面思考，注意前后数据间的衔接和分析。
3.2 基于项目课题模式的课程实验设计
根据以上基本思路，我系“GIS原理”课程实验设计采取项目课题模式，整个课程实验为期1周，学生采用小组模式，5人左右为一个实验小组，共同负责一个实验项目。项目题库由专业教研室老师共同讨论拟定，一般10-15个供选择，各实验小组在题库中自由选择项目。一经选定，后续的所有实验阶段都以该项目为准，不能随意变更。下面以实验项目“乡镇级土地利用数据库建立及成果分析”为例，介绍该课程的设计思路。
每一个阶段都会进行成果汇报，各小组推选1～2人进行该组项目的成果报告，并进行成果展示，同时对遇到的问题及解决办法进行交流，其他组同学可以提问并给出好的建议。全班所有同学对改组实验结果进行成绩评定，学生评价与教师评价各占50%，最为该组实验成绩。四个阶段的平均成绩作为该组最后的实验课程成绩。
4 结论
我系通过对该课程的综合改革，实验教学安排上，随理论课堂的实验课时由以前的28课时减少到14课时，但在课程结束后，专门开设为期1个星期的专业课程设计。这样，既满足了学生平时对软件基本操作的学习，同时又满足了对项目课题的综合性实习；既结合理论进行了验证性实验，又有较大规模的综合能力培养，学生独立处理问题和分析问题的能力得到较大的提升。基于项目课题模式的课程实验设计，能尽可能地带动学生完成一个完整的项目或课题，且各阶段相互衔接，也可以促进学生在每一个后续阶段对前一阶段的结果进行检验和改正。我系学生通过该方法的学习，反馈回来的意见总体较好，很多同学表示，通过为期一周的学习，对软件应用不再迷茫和畏惧，综合能力得到提升，团队协作也进一步加强。
参考文献：
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地理信息科学专业培养方案范文第5篇
关键词：地理信息系统；遥感数字图像处理；教学改革
作者简介：刘春国（1973-），男，河南上蔡人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师；卢晓峰（1981-），女，河南洛阳人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师。（河南焦作454000）
基金项目：本文系河南理工大学教育教学改革研究项目（项目编号：2008JG035）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）10-0081-02
当前，遥感已经或正在走向全面应用阶段。国际遥感应用发展的实用化、业务化、产业化、精细化特征明显，但我国遥感应用水平还不高，根本原因是基础研究薄弱，缺乏多学科人才共同努力。[1]培养一大批经过系统知识培训、熟练掌握遥感科学理论和应用技能的地理信息科学人才，满足社会对地理遥感信息高技术人才的迫切需求，是高等教育的责任所在。
1998年教育部新增地理信息系统本科专业后，我国GIS教育发展形势空前活跃。经过10余年的教学实践和探索，逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案。[2-5]遥感系列课程（遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用）成为GIS专业课程体系中的重要模块，说明GIS学科建设的负责人已认识到培养掌握遥感技术的GIS人才的重要性。遥感数字图像处理是遥感过程的重要一环。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息，可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数，在遥感技术应用中占有十分重要的地位。近几年河南理工大学（以下简称“我校”）GIS专业开设了“遥感数字图像处理”课程。围绕如何提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，笔者从革新课程体系、协同教学、优化教学内容、丰富实践教学手段等方面进行了一系列探索。
一、革新遥感课程体系，突出“遥感数字图像处理”课程地位
随着遥感技术及其应用的迅速发展，很多专业开设了“遥感原理与应用”课程，内容分为三大模块：遥感基础、遥感图像处理及分析方法和遥感专题应用。这种课程设置模式比较适合早期GIS专业遥感课程教学或选修遥感科学技术的某些专业，对于当前GIS专业遥感教学则存在明显缺点。主要问题是对“遥感数字图像处理”教学重视程度不够，对数字图像处理在整个遥感过程中的重要性体现不足，与遥感地理信息系统融合集成的一体化趋势不相适应，与国民经济各部门遥感业务日益普及的态势不相适应，与社会信息化深入发展的状况不相适应。人才培养滞后于社会需要，不能满足对高素质地理遥感科技人才的需求。
我校GIS专业总结多年遥感课程教学实践经验，革新了遥感课程体系，设置了“遥感概论”、“遥感数字图像处理”、“遥感应用分析”、“遥感数字图像处理实验”等遥感相关课程，规划了遥感系列课程的主体教学内容。“遥感概论”要求学生掌握遥感及其应用的基本科学工程背景知识，重点内容是电磁波与地表物质相互作用的基本原理、遥感数据采集、传输和成像机理，从可见光-近红外、热红外、微波（主动方式和被动方式）波谱段介绍遥感信息的获取特点和技术发展，适当涉及大气遥感、海洋遥感等应用领域和典型案例。“遥感数字图像处理”要求学生掌握基于数字图像处理方法获取地球资源有用信息的科学与技术。由于学科交叉融合，数字图像处理方法众多，新理论、新方法不断推出，课程重点主要着眼于图像处理基本知识和遥感图像处理常用算法，对一些探索性、前沿性和跨学科的内容从原理上予以概括介绍，如图像亚像元分类、模糊分类和面向对象图像处理等等。“遥感应用分析”采用理论、方法和实例相结合，选择不同遥感应用领域的典型案例介绍，培养学生遥感专题分析技能，深化学生对于遥感科学技术应用现状和广阔前景的认识。“遥感数字图像处理实验”课程着眼于培养学生图像处理技能，巩固和深化理论课程教学内容，提高动手能力和理论联系实际解决问题的能力。
我校GIS遥感系列课程设置方案把“遥感数字图像处理”与“遥感数字图像处理实验”单独设课，提升课程地位，加大课程学时，强化实践技能训练，对提高“遥感数字图像处理”课程的教学成效很有益处。这种课程设置模式有助于培养GIS专业学生采用图像分析方法解决遥感应用问题的能力，比较契合我国GIS专业本科教育遥感课程设置的发展态势。
二、培育遥感系列课程教学群体，分工协作提高“遥感数字图像处理”课程教学质量
GIS专业遥感系列课程设置要求具备一定规模的师资力量。遥感是多学科的综合，交叉性强，研究方法不断补充和更新，课程教学内容丰富。遥感系列课程的设置决定了课程之间存在密切的内部联系。要提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，必须打破教师个人单兵作战的惯常做法，加强与相关课程教师之间的协调和交流。培育组建了承担遥感系列课程教学任务的教学群体。遥感课程教学组围绕课程建设，整合优化课程体系，充实更新教学内容，保证了课程之间教学内容的连贯性和相关性。课程教学组成员互相学习、借鉴、交流，协同规划各课程教学环节的教学要求和学时分布，课程内容更加先进，课程结构更加协调，教学方法更加有效，教学手段更加丰富，实践教学得以充实，教学科研联系更加密切。遥感课程教学组的建立和协作对提高“遥感数字图像处理”课程教学质量起了明显的作用。
三、汇聚国内外优秀教材成果，整合优化教学内容体系
教学内容和课程体系涉及高等教育人才培养的模式，决定了高等学校人才培养的规格，在很大程度决定了人才培养的质量和水平。[6]教学中适度引进世界著名高校的名牌课程教材和教学参考用书，是高等教育国际化的重要举措。[7]遥感课程教学组重视遥感数字图像处理课程教材和教学内容建设，收集了国内近些年出版的如戴昌达、章孝灿、汤国安、韦玉春、朱述龙等编写的遥感数字图像处理教材教参，注意引用吸收国外著名高校的遥感图像处理相关教材教参，参考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遥感数字图像处理著作，认真研讨不同教材特点及其开课对象，针对遥感数字图像处理理论性强、概念抽象、方法多样、实践性强的特点，根据教学对象和课程学时，按照系统性和前瞻性结合、理论与应用结合的要求，制订了教学主体内容。课程内容分为11个部分：图像基本知识、遥感图像成像过程与数据特征、遥感图像辐射校正、遥感图像几何变换与校正、遥感图像增强、遥感图像变换、遥感图像分割、遥感图像融合、遥感图像分类、数字变化检测、遥感图像应用处理。优化后的课程教学内容注意了与“遥感概论”、“遥感应用分析”等课程内容的有机衔接。对于与“遥感概论”课程有重叠的内容只做简单回顾，如遥感成像过程、机理与数据特征，以少数典型应用案例揭示遥感数字图像处理方法在遥感应用分析中的作用和地位；避免与先开课程内容重复，为后续课程做适度铺垫。数字图像处理方法多样，课程重点介绍常用算法，使学生能掌握数字图像处理原理，夯实基础。对一些发展中的、前沿性的算法着重介绍算法的思想和原理，教导学生注重算法但不应局限于具体算法，培养学生发散思维、学习能力和创新思维。教学中适当区分遥感数字图像系统处理和应用处理的差别。
四、重视实践教学，多手段丰富实践教学内容
实践教学是创新人才培养中的重要环节，对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力，有着重要意义。GIS专业“遥感数字图像处理”教学高度重视实践教学环节，从课程体系设置、实验课程内容设计、实验室开放项目、毕业设计、大学生科研训练计划和教师科研课题等几个方面为学生提供多样化的实践途径，丰富了实践教学体系。
从课程设置体系上，“遥感数字图像处理”单独设课，紧密联系课程理论教学内容附设6个单元的基础验证性课堂实验（见表1），增强学生对各种遥感图像处理算法及其效果的感性认识。“遥感数字图像处理”实验课程单独设课，结合“遥感数字图像处理”课程和“遥感应用分析”课程知识，设置综合设计型实验6个模块，培养和提高学生对知识与技能的综合运用、自主学习的能力。
积极利用各种平台，提供实践课题，培养学生创新能力。我校为了培养大学生的创新能力和实践能力，促进实验室开放，设置了实验室开放基金。在实验室开放基金平台支持下，设计了一些探索研究型实验课题，鼓励学生组团选择实验课题、查阅文献、拟定实验方案、实施实验过程、撰写实验论文。大学生科研训练计划和本科毕业设计（论文）也是培养本科生创新能力的平台。在实施学校大学生科研训练计划的年度，遥感课程组每年设计几个遥感应用分析研究小课题，供学生参与大学生科研训练，并从科研课题中提炼一些问题作为大学生毕业设计选题，引导学生参与到教师科研课题中。学生通过参与实验室开放基金课题、大学生科研训练计划项目和教师科研课题，检验了专业知识，培养了探索精神、创造思维和合作能力。
五、结束语
本文总结了我校遥感课程教学组围绕GIS专业“遥感数字图像处理”课程教学实施的一系列教学改革措施。这些措施已经取得较好的成效，有不少GIS学生积极参与校实验室开放基金项目、大学生科研训练计划项目和教师科研项目，每年GIS专业有近1/3的学生选择与遥感图像处理及遥感应用分析有关的毕业设计题目。人才培养是项长期复杂的系统工程，需要从师资、设备、教学等一系列软硬件教学条件上予以保障。
参考文献：
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[4]谈树成,刘恒,夏既胜,等.关于地理信息系统(GIS)本科专业课程设置的思考[J].高等理科教育,2008,(4):47-50.
[5]李天文,王林刚,李庚泽,等.地理信息系统专业课程体系建设研究[J].中国大学教学,2011,(1)3-5.
