地理信息科學基礎理論
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地理信息科學基礎理論范文第1篇
近年來，地方高校在地理信息科學專業人才培養中產生了一些問題，技術創新人才培養和社會服務能力較弱，無法適應新技術、新產業、新形式、新模式等新經濟蓬勃發展的特點和測繪地理信息產業的需求咱1暫。因此，在“新工科”專業建設的大背景下，文章進一步探討了地理信息科學專業的應用和技術型人才培養工作原則、建設思路、內容和要求，以期為地方高校的地理信息科學專業的應用技術型人才培養提供參考借鑒。
一、地理信息科學專業課程設置的主要問題
課程設置缺乏連貫性。地理信息科學是計算機與地理相結合的一門交叉性學科，要求學生必須在地理信息科學的課程建立中掌握地理信息的基礎理論及其實踐操作技能咱2暫。以“GIS二次開發”課程為例，當學生完成相應的課程后，相關的課程與地理信息系統二次開發之間沒有直接的聯系。專業課程的研究與學習缺乏銜接導致畢業論文設計或者作品的原型體系設計與研究開發變得捉襟見肘咱3暫，學生無法把畢業設計或者需的基礎專業技巧與論文撰寫的選題相結合。課程依賴關系考慮不足。應用型本科院校不僅需要加強大學生的知識和理論基礎，而且還應培養大學生的理論和實踐技術水平。學生自主實踐技術綜合素養的提升是一個循序漸進的發展過程，不合理的課程設置已經超出了學生認知范圍，容易引起學生對課程的厭倦。實踐教學內容過于陳舊。地理信息系統的研究與一般計算機信息系統的研究相似，理論、技術和方法的創新也將對地理信息系統的設計和研究產生深刻的影響。應用型本科院校要求學生緊跟當前的主流技術，及時更新大學生在實踐過程中所掌握的實際知識和內容，培養學生對于應用新一代技術的興趣。師資力量不足。由于近幾年來教師的流動性比較大，很難建立起一支較為穩定的人才隊伍。并且高校缺乏教師培訓、交流和深造的機制，導致年輕教師的能力提升較慢。
二、“新工科”建設背景下地理信息科學專業建設內容
為突破建設和發展“新工科”的瓶頸問題，針對南寧理工學院地理信息科學專業的現狀，“新工科”背景下的地理信息科學專業建設需要突破傳統的思維方式，以“新工科”理念為指導，創新人才培養的模式，提升人才培養的質量。專業建設的關系涉及人才培養的每一個環節咱4暫，本文主要從專業的課程體系設置、實訓制度和教學資源建設等角度進行論述。
（一）課程體系設置及優化
目前，我國對工科新課程建設的研究主要集中在宏觀方面，對專業課程體系的研究才剛起步，對基礎通識教育課程的選擇和開設還未形成統一的意見。由于我國許多應用型學校未設立地理信息科學專業，教學資源存在不足咱4暫。針對這一現狀，文章在傳統基礎課程體系的基礎上，有機融合地方特色文化以及區域自然和人文地理元素，加強遙感應用、測量及應用能力等內容。新工科背景下的課程體系框架見圖1。課程框架主要分為通識教育、學科基礎課、專業課程、集中實踐、拓展與創新五大培養模塊五個培養模塊。依據對地理科學類專業的教學質量要求以及國家標準、地理信息技術行業的發展、有關企業、高等院校的調研以及對南寧理工學院地理信息科學類專業人才培養的指導意見，進一步加強和深化教學改革，創新了人才培養的模式，提高了人才培養的質量咱5暫，優化了地理信息科學類專業的培養。課程架構采用平臺+模塊的“4+4”框架結構：通識教育平臺、學科基礎平臺、專業教育平臺、實踐教學平臺、通識教育選修模塊、學科基礎選修模塊、專業選修模塊、創新創業模塊咱6暫。緊貼不同行業的發展要求，地理信息科學專業主要劃分為土地數據處理與信息應用技術開發兩方面來對其進行專業教育培養，有利于促進學生就業并滿足學生升學深造需要。
（二）實訓制度建設
GIS工程作為一門新興的具有高度交叉性和前沿性的工程學科，GIS基礎課程的應用實踐技術教學日益受到重視，特別是針對應用型大學的應屆畢業生而言，課程的實踐教學要與學科專業、產品的不斷發展和學校應用實踐技術教學領域的先進科技相結合，在從事課程實踐技術教學的課程內容上，要求在課程相關基礎軟件的研究開發及拓展、相關學科專業基礎軟件的應用多樣化、實驗教學資料的使用多元化方面做到與時俱進。應用型人才既有別于學術類人才，也有別于由高職高專院校培養的技能類人才。學術類人才強調對理論知識和科學方面的研究，而應用類人才則強調對技術的應用。因此，GIS課程的理論和實踐教學方法不應以課堂教學為主，必須不斷開辟和創新校外實訓基地，拓寬以應用型、實習人才培養為導向的理論和實踐教學。在該時代背景下，學校采取了“3+1”頂崗實習模式，積極擴大校外實訓基地，大幅增加了學生的實習機會，拓展了學生的專業視野。
（三）加強課程資源建設
首先，要充分突出以人為本的教學目標引領，充分考慮滿足學生課內課外教學實踐的不同需求，使教學形式豐富多元、內容豐富、手段新穎。在當前現代化的課堂網絡教學環境中，課堂上的PPT、微課、MOOC、學科前沿信息連線資源鏈接、案例、拓展性知識閱讀、討論式習題練習、提問與問題解答等教材資源都已經逐步成為所有學科必備的基本知識資源，教材資源將會成為所有學科課程基礎資源的組成部分，內容豐富的教材資源不但為廣大學生學習提供了知識庫，而且還能培養學生學科綜合應用能力，做到線上線下有機結合，提高課堂教學效率。
（四）師資隊伍建設
建立定期的繼續教育師資隊伍培訓、交流及繼續教育工作機制，積極鼓勵和支持其他專業教學領域的帶頭人與教學監督委員會、學術社區組織以及高等院校之間進行學術交流。組織骨干教師到國內外著名大學訪問，或者支持優秀的青年教師繼續深造。“產學研結合”的根本實質在于建立一種校企間的緊密合作關系，做到優勢互補，相互交流其需求，相互推廣和促進，是有效保障專業教育質量，落實培養目標，發展專業性和特色，提高專業技術教師綜合素質的有效途徑。應當鼓勵更多的青年老師到企業中工作，增強其實際操作經驗。可以邀請著名的高校和大型民營企業的專家作為學校的訪問教授，不但對本科生進行教學，而且還負責引導青年老師申請科研課程項目和撰寫學術論文。也可以邀請專家學者對青年教師與大學生開展專題演講，指導教師參加該領域的學科建設。鼓勵廣大教師在課堂上堅持將教學、科研的有機結合，鼓勵科技創新。加強與全省各高校同類型教師的交流與合作，安排同類型教師交流、合作、參加國內外的會議或短期訪問，打造一支充分理解現代化社會發展需求、具備豐富的教學管理經驗、熱愛于教學事業的中小班級高層次、組合化的教學團隊，為人才成長創造良好的環境和條件。
（五）完善教師以及學生激勵機制
為激勵教師的教學工作，學校可以對優秀教師進行口頭表揚、光榮榜表彰以及設置教學成果獎等方式，作為教師職稱晉升的加分項。對學習成績好學生、獲取國家或者省級各類獎學金的學生、通過國家某些高難度考試的學生、被錄取為研究生的學生、實習階段即獲單位正式錄用且工資達到納稅水平的學生，都應該在學校張榜表彰，以激勵其他學生。
三、結語
2021年，南寧理工學院開始制定新的地理信息科學專業人才培養計劃，并將根據畢業生所在企業、事業單位的反饋情況不斷修訂。對通識教育、學科基礎課、專業課和集中實踐課的內容安排上進行了優化，鞏固了學生的基礎理論知識，促進了理論和實踐的有機融合，提升了學生在GIS領域的綜合競爭能力。
參考文獻：
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地理信息科學基礎理論范文第2篇
如何提高學生的自身素質，而能更好地解決就業問題，筆者認為可從以下兩個方面加以考慮。
1.學科定位不同的高校都有自己的學科定位，學生培養的目標不同，其課程設置及實踐教學也有所不同。如何科學合理的進行專業的學科定位，是當前許多高校需要研究并解決的一個關鍵問題。2.實踐教學體系設置由于GIS是一門應用性很強的學科。加之用人單位無一例外地都要求所聘畢業生要具有一定的動手能力，能夠承擔實際工作，勝任所聘工作崗位。因此GIS專業實踐教學必須在注重“打好基礎”的同時，注重“應用過關”，如何科學、有效地制定實踐教學體系，是當前急需解決的問題。
二、地理信息科學專業發展的主要措施
建立和健全實踐教學課程體系，提高學生對實踐教學重要性的認識。深化實踐教學管理，實施“實踐教學導師負責制”，即每位教師分別負責幾位學生，或每位教師按地域負責學生，如負責北京，負責上海，負責長春等實踐教學基地，加強“實習+就業”培養模式，為畢業生就業提供良好的就業平臺。
1.在課程結構上，要加大實踐性教學的比重，把實踐操作技能訓練作為重要的教學內容。2.在理論課教學內容上，要與實踐相結合。刪減理論與實踐脫節的內容，增加實用性內容，按市場需求，把新知識、新技術、新方法滲透到專業教學之中。3.在教學方法上，采用實踐性教學，使理論課程的教學應用性和實踐性大大增強。4.強化校內實訓，成立興趣小組，組織專業技能大賽。5.通過對專業實習基地調研，實訓基地主要在一線城市，重點考慮北京、廣州、上海等城市。6.確定實習基地，實習前動員，學生與實習基地雙向選擇，送學生到實習單位，檢查學生實習情況，落實學生就業。
三、結語
地理信息科學基礎理論范文第3篇
[關鍵字]測繪 地理信息 科技事業 發展
[中圖分類號] P2 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-3-114-1
0 引言
測繪工作國家經濟、文化建設和社會發展的一項前提保障性工作，是一個國家地信信息產業的基礎組成部分。它為國家經濟建設和社會發展提供與地理位置有關的各種專題性和綜合性的基礎信息，其成果是進行資源調查、環境監測、農田建設、能源、交通、水利等大型工程建設、城鄉規劃建設、土地開發利用、重大災害監測預報和科學研究、國防建設以及國家宏觀管理決策必不可少的基礎資料。從八十年代初期，測繪業開始著手對傳統測繪手段和生產工藝進行技術改造，開展了數字化測圖、機助地圖制圖、地圖數據庫、地理信息系統（GIS）、人衛激光測距（SLR）、全球衛星定位系統（GPS）、遙感（RS）等方面的基礎研究和應用研究。盡管我國測繪業取得了長足的進步，但是，其整體技術水平同國際測繪先進水平相比，存在較大差距，遠遠滿足不了國家經濟建設與社會發展的需要，這主要表現在：數字化測繪技術體系的若干關鍵技術問題尚未解決，完整的數字化測繪生產技術體系尚未形成；測繪生產中生產速度慢、更新周期長、產品形式單一、地圖印刷質量較低等狀況尚未得到根本性轉變；測繪基礎理論研究相對薄弱，尤其是在遙感、地理信息系統、地圖制圖學等領域，從而嚴重影響了技術的進一步發展；測繪信息綜合開發應用水平較低，測繪高新技術集成化尚處于起步階段，在國際市場上的競爭能力較弱，參與全球問題的國際合作研究尚待進一步拓展。 本文就如何促進我國測繪地理信息科技事業的發展做以下建議。
1 積極推進基礎地理信息資源建設
第一，利用新技術、新工藝，加強對基礎地理信息系統的改造和優化升級，積極開展各級各類專題數據庫建設。將基礎地理信息更新工作擺在更加突出的位置，加緊研究建立新形勢、新技術條件下的基礎地理信息更新機制，加快信息更新步伐，切實提高基礎地理信息的現勢性。第二，加強各級各類基礎地理信息資源的整合，積極推進各級測繪部門之間以及測繪部門與有關部門之間的信息共享，實現不同數據源、不同類型、不同尺度基礎地理信息數據的集成應用。第三，盡快形成中央和地方測繪部門分級管理、標準統一、種類齊全、互聯互通的基礎地理信息共享平臺，為實現測繪部門基礎地理信息快速傳送和充分利用創造更加有利的條件。
2 創新思維，以新的理念引領測繪地理信息轉型發展
測繪地理信息人勇于實踐，大膽創新，勇敢地舉旗亮劍，提出24 字總體戰略，成為測繪地理信息發展新坐標。新理念的形成，讓我們突破傳統思維的桎梏，實現了由“測繪”向“測繪地理信息”的嬗變；讓我們更加與時俱進，推動數字中國向智慧中國邁進；讓我們打破了傳統的測繪工作模式，開辟了地理國情監測新領域；讓我們加快轉變發展模式，真正實現了公益性測繪地理信息事業和地理信息產業兩條腿走路。只有敢于打破常規，突破慣性思維的束縛，才能形成測繪地理信息文化“快”的靈魂、“干”的精神、“好”的品質，才能發揚好“熱愛祖國、忠誠事業、艱苦奮斗、無私奉獻”的測繪地理信息精神。
3 加強測繪科技人才資源建設
人才是科技創新和競爭制勝之本，沒有人才就沒有創新。一流的學術思想、一流的技術成果，需要有一流的人才。測繪科技人才資源建設包括三個方面：一是千方百計穩定現有科技人員，增強科研與生產單位對人才的凝聚力和吸引力；二是有計劃地引進和培養優秀測繪科技人才，逐步開展成績優異高級工程師的選拔評審，充實和壯大測繪科技創新隊伍；三是培養和造就一批科技經營管理人才，提高測繪科技創新隊伍的整體素質和創新管理水平。建立人才合理有序流動的機制，鼓勵測繪生產單位設立特聘專家崗位，吸引優秀人才進入測繪生產一線；鼓勵職工開展技術發明、技術革新活動，并作為職工個人業績考核的重要指標；通過重點學科、重點實驗室、工程技術中心和博士后科研工作站的建設、重大科技項目的實施以及在科技項目立項、評審和驗收中設置人才培養指標等方式，培養造就一支由科技領軍人才、學術技術帶頭人、科技創新骨干和基層單位技術骨干等組成的測繪科技人才隊伍。
4 加強基礎研究和軟科學研究
跟蹤國際測繪學科前沿，發展測繪科學技術理論和方法，積極開展現代大地測量理論和地球動力學、新型數字攝影測量和遙感機理、地理信息科學、地理空間信息網格理論與技術等研究，提高原始創新能力，增強測繪科技持續發展的后勁。結合測繪事業的可持續發展，開展測繪軟科學研究，用以指導測繪管理實踐，重點加強測繪發展戰略、測繪管理理論、測繪管理體制、測繪法律法規、測繪統計指標體系、測繪工程設計管理以及地理信息產業發展政策等方面的研究。
5 總結
堅持以測繪信息化帶動測繪事業發展全局，促進測繪工作在完善體制機制、科技自主創新、快速傳送信息等方面取得新的突破，全面提高測繪部門的利用、監管、保障和服務水平。以推進國家信息化發展全局為著眼點，以數字中國地理空間框架建設為重點，以地理信息資源開發利用為主線，加快信息化測繪體系建設，健全測繪公共服務體系，逐步實現地理信息的獲取實時化、處理自動化、服務網絡化和應用社會化，顯著提高測繪行政管理的信息化水平。大力促進地理信息產業發展，為全面建設小康社會和構建社會主義和諧社會提供更加有力的測繪保障。
參考文獻
[1]記者，周湛.推動地理信息新型服務業態大發展[N]. 中國測繪報. 2011-06-03.
地理信息科學基礎理論范文第4篇
關鍵詞：遙感圖像處理 課程體系 模塊化 教學實踐
中圖分類號：G421 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0185-02
遙感作為一種高效的探測、獲取、分析和處理空間信息的先進技術手段，已廣泛應用于各個領域。高等院校是我國遙感專業人才培養的主戰場，它提供了一個綜合性高、專業性強的平臺[1]。在該平臺上，可以針對社會的應用需求，塑造學生不同的個體特征，培養出適于不同崗位的研究型、應用型人才。因而，構建旨在培養學生綜合素養，并突出其個體特征的課程體系具有舉足輕重的作用。特色鮮明的體系可以在提升學生的綜合素養的同時，也能夠突出學生個體，因而可以更好地滿足我國遙感專業人才培養的需求。
現階段我國為遙感專業人才培養設置的本科專業主要有攝影測量與遙感、遙感科學與技術、地理信息科學等，在這些專業的培養方案中，《遙感導論》和《遙感圖像處理》在多數高等院校中都有開設，并為專業核心課程之一，有的高等院校還開設了《數字圖像處理》。《遙感導論》和《數字圖像處理》兩門課程可以視為《遙感圖像處理》的前期基礎課，因而在課程學期安排上應該提前。
《遙感圖像處理》以地理學、測繪學、數理統計、計算機技術等為背景，在學習了遙感技術、圖像處理技術的原理和理論基礎上，著重介紹遙感信息處理的原理、過程與方法，并掌握遙感圖像處理技術的發展動態與實際應用。由于《遙感圖像處理》是多學科的交叉，與很多專業都有很密切的聯系，而且發展速度較快，在遙感圖像處理的教學中，一方面要求不同對象的學生掌握、理解或了解圖像處理技術的基本原理；另一方面，還要求不同對象的學生理解或了解遙感圖像的成像機理、處理技術和流程等。同時，圖像處理技術和遙感技術具有技術更新快的特點，因而還需要學生掌握現階段的狀態以及最新發展情況。除了教學內容和教學方法外，實驗教學也是《遙感圖像處理》課程的重要的環節，傳統的課程教學大都偏重于理論，一些已有的實驗也主要是針對特定圖像處理的一些應用，缺乏圖像處理技術應用與遙感圖像特征無縫結合和系統組織。
總的來說，目前的《遙感圖像處理》課程體系主要存在以下幾個方面的問題[2]：（1）傳統的課程體系多注重經典理論，輕實驗和實踐[3]。除了應該重視理論教學外，有效地利用實踐教學環節，有利于學生理解和掌握該課程內容，取得事半功倍的教學效果；（2）傳統課程體系脫胎于數字圖像處理，和遙感處理關鍵技術之間存在斷裂面，遙感處理知識體系不夠完善。
本文以我國高等師范院校開設的遙感科學與技術、地理信息科學專業為例，針對《遙感圖像處理》課程的教學目標，提出了適合高等師范院校本專業領域學生的課程體系的構建方案，并就其實踐教學的效果和課程體系特色進行介紹。
1 課程體系的建立
內容的模塊化設計是目前課程體系建設的主要方案，在很多高等院校的專業教學中得到了較好地應用[4]。為適于高等師范院校開設的遙感科學與技術、地理信息科學專業教學需求，通過近10年左右的實踐教學，我們將《遙感圖像處理》的課程體系結構分為7個模塊，如圖1所示。
（1）圖像基礎模塊：這一部分主要介紹遙感數字圖像的基礎知識，主要包括遙感數字圖像、遙感數字圖像的計算機存儲、遙感數字圖像的計算機視圖與表達等內容，讓學生了解遙感數字圖像的基本概念和特點，并從計算機存儲和顯示的角度，定性了解數字遙感圖像，引導學生建立遙感圖像處理研究和實踐的興趣。
（2）定量遙感處理模塊：遙感定量化是當前技術發展的重要方向之一，其分析和處理過程涉及到物理、大氣等學科；本科生由于前期所開課程較少，感覺定量遙感處理的難度較大，因而我們主張在本科階段掌握定量遙感的基礎理論和圖像處理，深層次處理設置在后續的研究生課程開設。
該模塊的主要內容涵蓋輻射定標、大氣校正、熱紅外地面溫度反演等，以Landsat TM圖像為例，了解遙感圖像的輻射校正和定量反演的技術方法：輻射定標結合Landsat TM的0級、1級產品，介紹遙感圖像數字值（digital number，DN）轉換為光譜輻射亮度的方法；大氣校正主要講述基于輻射傳輸方程的校正方法，結合6S和MOTRAN輻射傳輸軟件包，完成遙感圖像的大氣校正；熱紅外圖像地表溫度反演以Landsat TM6為例，介紹單波段熱紅外圖像的地表溫度反演方法和技術流程。
（3）幾何遙感處理模塊：該模塊針對遙感成像的純中心投影、多中心投影、側視雷達等不同構像方式，解釋它們的幾何糾正方法和技術流程；對于多項式糾正方法重點介紹，強度多項式的構建、地面控制點的選擇、最小二乘法擬合等相關內容。
（4）數字圖像增強模塊：數字圖像增強模塊按照彩色增強、輻射增強、空間域增強、頻率域增強、多光譜增強等順序進行講解。在這一部分，我們遵循系統深入的原則，基于遙感數字圖像處理的實例，幫助學生系統復結并領會各種理論方法之間的邏輯順序與本質。由于圖像處理具有理論性和可視化強的特點，在這個部分教學中，我們希望加強學生對前置基礎課程（如《遙感導論》和《數字圖像處理》）所學基本理論和方法的深入理解，使其充分認識遙感機理理論知識在遙感圖像增強應用中的指導意義，并體會理論本身的魅力。
（5）遙感圖像融合模塊：該模塊從遙感圖像融合的目的出發，介紹圖像融合的主要方法和技術流程、圖像融合結果的性能評估等；聯系數字圖像增強模塊的多光譜增強子模塊，以HIS變換、主成份分析、傅里葉變換和小波變換等為基礎，闡述遙感圖像融合的主要技術方法，并對其方法的缺點進行分析，提出改進的遙感圖像融合方案。
（6）遙感圖像分類模塊：該模塊主要包括計算機分類的基本原理、非監督分類、監督分類、計算機分類的新方法、分類結果后處理、精度評估等內容。在這一部分教學中，我們充分發揮圖像處理應用性強的特點，選擇最小距離法、ISODATA、最大似然分類法等，重點講述其基礎理論和技術方法，激發學生學習興趣。
（7）變化檢測模塊：該模塊是對前面所學模塊的綜合運用，向學生展示《遙感圖像處理》立體而豐富的專業內容。在介紹遙感圖像變化檢測意義和技術流程的基礎上，重點論述變化檢測的分類后比較法和直接比較法；將變化向量分析法（CVA）作為典型算法進行講述，通過土地覆被變化檢測的應用實例，綜合遙感圖像輻射校正、幾何糾正等知識，重點論述變化強度和變化方向的確定方法，并利用圖像處理實踐提升學生的研究性思維，初步培養學生的創新能力。
2 課程教學實踐及其特色
2.1 加強實踐教學環節，注重動手能力的培養
本課程主要教學目的是使學生了解和掌握遙感信息處理的基本知識、方法、基本技能和發展動態，初步掌握應用遙感信息處理技術分析和解決實際問題的能力。因而，實踐教學能力培養是我們課程建設的核心部分。我們在每個模塊中設置了多個實踐環節，多角度、多目標的提升學生動手操作能力。
通過理論學習、實踐處理等環節，增強學生對本課程的理解，并在此基礎上使學生進一步掌握遙感圖像成像的基本原理、基本理論和這些理論在遙感圖像處理中的應用。近10年的教學實踐證明，該課程的實踐教學環節較好地調動了學生專業學習的積極性，取得了較好的學習效果。
2.2 內容延伸模塊化，形成分層次課程體系
我們依據課程教學內容，構建了授課內容的基本框架，按照教學內容分塊設置，根據學生學習階段、課時安排、專業特色延伸等可以靈活變化，因而給授課內容帶來了較大的機動性。
在每個教學模塊中首先確定知識體系和拓展專題內容，將這些拓展專題分為偏應用型和偏理論型。每個專題中設置基本內容和擴展內容，形成模塊化分層次的課程體系。
例如：在數字圖像增強模塊中，目前的大多數教材中存在直方圖均衡化的內容，然而隨著圖像處理技術的發展和應用的拓展，人們發現在絕大多數遙感圖像增強處理中不適合直方圖均衡化處理，因此這部分內容可以不講或讓學生自學。圖像增強部分的內容非常多，使學生清楚掌握第一節內容介紹的關鍵詞，課程的延伸內容就會更易理解。根據學科特色和學習層次，可以有意識地引入偏應用專題或偏理論專題，更好地滿足不同目標、不同層次的學生的需求。
通過遙感圖像處理課程教學內容的分塊劃分，形成了層次化、模塊化課程體系，在確保授課內容體系完整情況下，使內容選擇更具條理和可操作性，便于培養不同目標導向的學生，更適于我國高等師范院校相關專業的教學設計。
2.3 多目標人才及其創新能力培養
社會對人才可以從不同的角度加以分類，從生產或工作活動的目的來分析，現代社會的人才可分為學術型（理論型）、技術型、工程型和技能型等。多目標人才就是多功能人才，其特點是多才多藝，能夠在很多領域大顯身手。當今社會的重大特征是學科交叉，知識融合，技術集成。因而，《遙感圖像處理》多目標人才培養是培養學生在各個方面都有一定能力，同時在某一個具體的方面要能出類拔萃。
在高等師范院校地理學背景創辦遙感科學與技術、地理信息科學等本科專業的情況下，不同層次、不同培養目標導向，可以讓學生針對自己的發展方向選擇應用型還是研究型，因而該課程體系更加具有靈活度。我們課程體系中設置的定量遙感模塊，可以滿足學生在應用型《遙感圖像處理》課程中學習到研究型知識，豐富和完善學生的有關遙感處理的知識結構，提升學生的創新能力。實踐教學證明，我們的本科生經過該模塊的學習，也能夠獨立完成研究方案構思和具體研究路線設計，并在老師的指導下撰寫科學論文。
3 結語
衛星遙感、圖像處理技術的迅猛發展，其應用領域愈來愈廣泛，該領域受到很多學生的垂青，激發了他們的學習熱情。目前很多高等院校都開設了《遙感圖像處理》這門課程。如何根據各個高等院校的學科特色、學生特點構建適合自己的課程教學體系、安排好授課內容、提高教學方法和教學手段的有效性是很多高等院校主講教師最關注的，同時對于提高學生學習興趣、加強實踐應用能力以及培養信息技術時代的創新型人才具有重要意義。
筆者結合多年《遙感圖像處理》課程的教學經驗，設計了一個課程內容模塊化、專題內容可延伸、分層次的課程體系，它采用專題框架，在保證授課體系完整性的前提下，授課教師可以依據人才培養目標、專業特色、學時要求引入模塊化延伸內容，有機地將課程教學內容聯合在一起，形成多層次、多目標的授課內容。實踐證明，該課程體系設置達到了我們高等師范院校相關專業的課程教學預期效果，可以為我國其他高等師范院校的相關專業的《遙感圖像處理》課程教學提供參考。
參考文獻
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地理信息科學基礎理論范文第5篇
[關鍵詞]GIS專業;教學;問題與對策
1.1 引言
GIS專業培養的人才質量直接關系到社會對該專業的信任，影響學生的就業與進一步深造，對GIS學科的發展具有重要影響。自1997年教育部設立地理信息系統本科專業以來，我國已有170多所高等院校相繼開設了該專業[1]。2012年，教育部高等學校地球科學教學指導委員會將地理信息系統專業更名為“地理信息科學專業”。10多年來，有關GIS專業教學一直受到眾多GIS專業教師、研究者的重視，曾分別從培養計劃與教學大綱制訂[2]、核心課程設置[3]、專業課程教學方法[4，5]、不同學科背景下GIS專業建設[6]等方面進行了探討和交流，也建立了一些國家級的精品課程。2013年，湯國安等對我國GIS專業開設情況、教學團隊情況、科研情況、教學成果、學生發展等作了調查，并做了深入的分析[1]。本文結合作者多年的GIS專業建設實踐，對當前GIS專業教學過程中存在的一些問題及應對措施進行探討。
1.2 GIS教學實踐中存在的主要問題
GIS專業是一個多學科交叉與融合的專業，這些交叉學科的基礎理論構成GIS的基礎理論體系，形成GIS的理論基礎、知識結構、技術體系和功能特征[2]。GIS學科具有的多學科交叉的特點，使得GIS專業教學與學生學習存在諸多困難。
1.2.1 學科知識體系的快速變化與教學計劃的矛盾
GIS專業的培養方案和教學大綱是依據學科知識體系制訂的。作為指導專業教學計劃的基本文件，很多學校每隔4年修訂培養方案和教學大綱。培養方案規定了專業教學的課程結構。通常，GIS專業包括三類課程，即公共必修課、專業基礎課、專業課。根據各個學校的學科背景不同及特色，專業基礎課、專業課的設置及教學內容有所差異。教學大綱規定了每門課程在整個教學計劃中的地位和任務，明確了該課程的基本要求、重點和難點，要求有相對的穩定性，又要體現與本課程內容相關的新知識、新技術。
然而，GIS的學科知識體系、社會對GIS人才的要求在快速發展與變化之中，新理論、新技術、新方法不斷涌現，既定的培養方案和教學大綱很難及時跟上這些變化。自GIS專業建立以來，GIS已經從單機版發展到WebGIS;從簡單的矢柵數據模型發展到對象-關系數據模型、3D數據模型、時態數據模型;從強調數據處理，發展到空間數據分析及地理信息系服務;從2DGIS的發展到3DGIS甚至多維GIS;從商業GIS軟件應用發展到應用型地理信息系統開發;系統集成技術及環境的不斷進步和變化;甚至諸多技術細節的發展，等等。在這一過程中，很多課程顯得過時或課程的內容、重點和難點發生了變化，實踐教學環節的內容亦不合時宜，亦即教學內容與學科發展脫節。顯然，針對所有的新理論或新技術專門開設課程并不現實，需要將這些內容融合到相關的課程中，及時調整課程的結構，重新規劃課程之間的銜接關系。即便如此，在教學過程中也將受到學時數、教學管理制度的諸多制約。
1.2.2 課程地位和內容與GIS專業的關系不清楚
GIS涉及地理學、測繪學與遙感科學、計算機科學、數學等學科，GIS專業的課程大部分由此產生。與這些學科有關的課程絕大部分沿用了相關學科的內容，如自然地理學、地圖學、數據庫原理、數據結構、地理信息系統設計與開發（軟件工程）。在教學過程中，體現不出這些課程與GIS專業的緊密聯系，或者在專業知識體系中的作用，這使得學生在學習過程中十分茫然，梳理不出GIS學科的知識體系和內在的邏輯關系，目標不明確。
這種狀況一方面導致教師覺得學生不好教，因為學生無法理解這些課程在GIS專業中的必要性或重要性，沒有興趣學，教師不知道如何激發學生對本課程學習的主動性和積極性;另一方面，學生覺得不好學或學不會，因為學生覺得這個專業的課程好像比較亂，有一定的跳躍性，剛剛學了一門學科的點滴，就轉移方向了。
GIS專業涉及較多的計算機科學領域的課程，大部分學生對這些課程感到困難，尤其是系統開發工具的學習，導致開發能力偏弱。這一現象通過畢業設計（論文）的選題就可以看出，大部分學生選擇與地理學、遙感科學相關的課題，這些課題一般不需要進行系統設計與開發，通過軟件應用就可以解決大部分問題。這些課程的實踐性很強，且受學時數的限制，課堂教學并不能保證學生在課堂上完全理解這些課程的內容，需要學生在課余花費大量的時間進行自主學習，并且得到必要的指導。
1.2.3 適合GIS專業教學的教材不足
GIS專業相對年輕，與一些傳統的專業相比，沒有成熟的教材體系。GIS專業采用的教材大部分是關聯學科的教材，缺乏針對性和GIS特色。教材之間沒有聯系，內容重復，系統性較差。很多教材注重理論與技術的論述，沒有配套的實例或案例，學生理解起來困難。現有教材的更新速度跟不上GIS的發展，不能反映新理論、新技術。只有少量課程有實驗教材，實驗教材建設尤其沒有受到足夠的重視。
1.2.4 實踐與創新教學不足
近年來，盡管很多學校在實驗室建設的硬件上投入很多，但是相應的軟件建設、實驗設計、實驗內容建設沒有受到重視。具有良好設計的、能夠讓學生得到全面鍛煉的綜合性、開放性、創新性實驗很少。專職的實驗教師嚴重缺乏，目前實驗教學任務基本上由任課教師承擔，實驗設備、軟件、數據的維護，以及實驗指導書、實驗的準備、指導都需要任課教師花費大量的精力和時間。面對眾多的學生，教師很難全面、細致地指導學生實驗。
實習是教學過程中非常重要的環節，但是建設使GIS專業學生能夠得到系統鍛煉的各種實習基地十分困難。GIS專業的實習應該是（部分）綜合性的，涉及多個方面，而目前很多實習只是根據相關企業的生產現狀，僅限于GIS專業的某一方面，與實習目的相去甚遠。此外，大量學生進入實習單位，在場地、現場技術人員的教學指導、管理等方面造成了很重的負擔，所以很多企業只愿意接收少量的學生。
若沒有得到很好的實踐鍛煉，既影響了學生對專業知識的理解，也使學生的學習興趣顯著下降。
1.2.5 師資隊伍
GIS專業起步晚、發展迅速，且具有交叉性的特征，某種程度上造成了教師學科背景較為復雜，部分教師專業知識積淀需進一步加強[1]。近年來，進入GIS專業的大部分教師具有博士學位，在GIS某些領域的研究具有較高水平，但是從教學的角度來看，缺少對GIS專業課程體系、課程地位的整體性認識，系統性的GIS工程建設實踐經驗較少。一些新進教師在沒有得到教學訓練的情況下承擔了太多的教學任務。近幾年，受人才引進評價考核機制的影響，GIS及具有工程實踐經驗的教師引進困難，這將嚴重影響GIS專業師資隊伍的建設與教學效果。
3 GIS專業發展與建設的措施
3.1 不斷優化課程體系與課程內容
基于GIS學科、專業的內涵，強化GIS專業課程體系的主線，使學生明確GIS專業的培養目標，理解各課程之間的內在邏輯關系。加強課程建設，盡量使用“GIS語言”進行教學，亦即貼近GIS專業的培養目標，使課程內容與GIS聯系起來。
根據理論與技術的發展，適當調整課程體系結構與課程內容，這種調整應從課程體系的角度出發，具有系統性，而不僅僅限于一門課程，避免重復和知識脫節。
在強調課程體系主線的同時，應開設不同方向的專業選修課，有所側重，以適應不同能力和興趣的學生的需要，體現專業特色，分類培養，達到因材施教的目的，也可以適應社會對不同GIS專業人才的需求。
3.2 進行系統的教材建設
一個成熟的專業應該具有一系列得到廣泛認可的教材，并且有豐富的學術論著作為參考書。GIS專業的教材建設需要GIS教學、研究工作者的廣泛參與，對教材進行深入討論和詳細規劃。加強GIS專業教材的系統性和針對性，不是簡單地將相關學科的理論、技術、方法照搬過來，而是將其與GIS融合，表現為具有GIS特色的理論、技術和方法。對一些學科的知識不必貪大求全（如計算機科學類課程），滿足GIS專業的需要即可。注重理論聯系實際，增加實際案例，以方便學生學習和理解。成功的教材編寫依賴于一批高水平GIS專業人才和良好的組織協調。
3.3 建立系統性的實踐教學環節體系
GIS專業的實驗涉及各個相關學科，應盡量減少演示性實驗，適當增加創新性實驗，力求學生獨立完成實驗，提高學生的動手能力。改變授課方式，有些開發類課程的內容可以在實驗室邊講解邊實驗。
在實習基地建設方面，針對實習基地的特點，選擇一批單位，建立能夠使學生得到綜合鍛煉的相互銜接的連續性實習基地。可通過區域性的高校聯合，實現實踐教學資源共享。
增強實驗教師師資隊伍建設，提高實驗教師的綜合素質，力求實驗教師能夠全面掌握GIS專業的軟件、技術，具有較高的開發能力，在實驗室對學生開放的同時，使學生能夠得到指導。
3.4 加強教研室教學活動和高校GIS專業之間的教學交流
通過教研室教學活動，增強教師對GIS課程體系的認識，相互交流課程內容和授課方式，不斷總結經驗，提高師資隊伍的教學水平。
目前高校之間的教學交流僅是通過少量的教學會議進行，學習一些教學水平較高的高校的經驗需要面對面的交流、觀摩和學習，才能達到實際效果。
3.5 加強對學生的課外指導
現在的學生與教師的交流較少，教師對學生的指導大部分僅限于課堂教學，不利于學生的成長。可建立本科學生的導師制，對學生的課外學習進行指導，積極組織學生申請校內外的科研項目，參加各種GIS競賽。吸收一部分學生參與到教師的科研項目中，培養學生的科研能力和創新能力。
3.6 建立靈活的學生成績考核機制
GIS專業是一個實踐性很強的專業，為反映學生對課程知識的理解程度，體現學生的能力，可改變傳統的書面考試方式，比如采用課程答辯、專題研究、綜合實驗考核等方式對學生進行評價。課程考核的方式應根據課程的特點進行。
4 結束語
GIS專業是一個相對年輕的專業，其成熟的教學體系的形成是一個不斷探索的過程，雖然在10多年的教學過程中取得了一些經驗和成績，但是對于專業的知識體系、教材、教師隊伍等方面還需進一步改進和提升。GIS專業建設需要教師花費大量的時間和精力，同時需要得到政策引導和經費的支持。
參考文獻
[1]湯國安，董有福，唐婉容，李辛.我國GIS專業高等教育現狀調查與分析.中國大學教學，2013，（6）：26-31.
[2]李滿春，戴崴巍，趙勇.GIS專業人才的素質特征、知識結構與培養方案研究.地理與地理信息科學，2004，20（2）：26-28.
[3]秦其明.中國高校GIS專業核心課程設置問題的探討.地理信息世界，2003，1（4）：1-7.
作者簡介
張海榮，1968年3月生，男，江蘇海門人，博士，副教授，主要從事地理信息系統開發、教學工作。
