本科生《地理信息系统概论》实验课内容体系设计方案研究.pdfVIP

本科生《地理信息系统概论》实验课内容体系设计研究-地理

论文

本科生《地理信息系统概论》实验课内容体系设计研究

摘要：《地理信息系统概论》是地理学及其他相关学科专业低年级本科生的

专业基础课程，理论与实践相结合是学好这门课的基本方法。实验教学既可以加

深对理论知识的理解，又可以让学生熟悉和掌握基本的GIS软件功能，为进一

步深入学习和应用GIS奠定基础。按照实验内容覆盖理论课核心内容、实验内

容显示度高并能激发学生实验兴趣、实验内容可伸缩等原则，设计安排了15项

实验内容，其中10项为必选实验，5项为可选实验，并设置了每项实验的主要

内容。为了取得良好的教学效果，在《地理信息系统概论》实验课的实际教学中，

理论课与实验课最好由同一主讲老师担任，实验课与理论课在总体进度上应保持

基本一致，同时，做到平时上机练习与提交实验报告相结合。

关键词：地理信息系统概论；教学；实验：设计

地理信息系统（GIS）是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学、环

境科学、空间科学、管理科学等科学于一体的新兴边缘学科。从1963年

RogerTomlinson创建世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统

（CGIS）至今，GIS已经经历了50多年的发展历程。我国GIS高等教育从20

世纪80年代末起步，至今也有近30年的历史。目前，我国已有500多所高等

院校设立了与GIS相关的专业，其中有200多所高校建立了GIS实验室，已经

出版发行了一系列与GIS有关的教材、参考书以及实验教程。

随着GIS技术在科研、教学、环保、应急救灾以及国民经济等各行业的广

泛应用，《地理信息系统概论》已经成为许多学科和专业的必修课程，是学生进

一步深入学习GIS技术的基础。《地理信息系统概论》以前通常在大二开设，开

设时间一般为一个学期，但随着招生专业的淡化（逐步实行按大类招生），该课

程有提前开设的趋势。《地理信息系统概论》的教学内容包括理论和实验两部分，

二者相辅相成，缺一不可。那么，如何在有限的时间内，既能让学生较好地掌握

GIS理论、方法和原理，又能使学生增强自己的实际动手能力、掌握GIS技术呢？

实验课内容的设计与安排就显得尤为重要。

一、开设实验课的目的

《地理信息系统概论》实验不是一门独立的课程，而是与《地理信息系统

概》理论课相辅相成的。实验课的目的主要包括两个方面：一是通过上机实验，

进一步加深对理论知识的理解；二是通过上机实验，熟悉、掌握一些基本的GIS

软件功能，为进一步深入学习和应用GIS技术奠定基础。

二、实验内容体系设计原则

（一）实验内容能覆盖理论课的核心内容，但并非完全同步

《地理信息系统概论》内容较广，且不同的教材侧重点有所不同，其核心

内容主要包括：GIS数据结构、空间数据采集与编辑、空间数据坐标变换、空间

数据结构变换、空间数据内插、空间数据库、空间数据查询、空间数据库索引、

数字地形分析、空间叠置分析、空间邻近度分析、空间网络分析以及GIS与应

用模型的结合、应用型GIS的设计与评价和GIS产品的输出与设计等。因此，

实验课在安排上应覆盖上述核心内容，但在实验内容的先后顺序上不一定与理论

课完全同步，因为理论课教材并非实验课的操作手册。理论课与实验教学虽然具

有较强的关联性，但也有相对的独立性。

例如：一些教材把GIS产品的输出设计这一内容安排在理论课的最后，但

完全可以把相应的实验提前，甚至放在第一位。地图制图产品的设计与输出是

GIS软件的基本功能，也是经常要用到的功能之一。把它作为第一个实验的内容，

有助于学生建立起与GIS软件的“感情”。因为，在学习《地理信息系统概论》

以前，学生们一般已经有了《地图学》的基础，但在《地图学》的学习中可能并

没有上机实验，通过这一实验，必将加深他们对GIS的理解与认识。

（二）实验内容有显示度，能激发学生上实验课的兴趣

《地理信息系统概论》作为本科生的一门专业基础课程，不论是理论课还

是实验课，其学习的时间都是有限的。因此，如何在有限的学时内让学生掌握更

多的东西就显得尤为重要。就