网络信息服务支持下的《空间信息技术基础》实践教学研究

摘 要：随着信息获取和处理技术的迅速发展和社会需求的不断增大，由遥感（RS）技术、全球定位技术（GPS）和地理信息系统（GIS）组成的空间信息技术已经渗透到人民生活和经济建设的各个方面，在地理信息系统及相关专业开展空间信息技术框架结构课是基础教学的一个有益的尝试，目前我校就已向入校生开设了《空间信息技术基础》这门课。本文介绍了在网络信息服务支持下的《空间信息技术基础》课程教学和实践教学的相关方面，并给出了相关课程教学的一些建议。

关键词：GIS RS 空间信息技术 实践教学

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0176-02

地理信息系统是一个新兴的交叉学科，在我国学科设置中，地理学一级学科、测绘科学一级学科、计算机一级学科都设有地理信息系统的二级学科。我国已有近200多所大学设立了地理信息系统专业，我校资源环境与旅游学院也于2002年建立了地理学一级学科下的地理信息系统专业，目前，在教育部新修订的专业目录中，已改为地理信息科学专业。遥感科学与技术是测绘科学一级学科下设立的新专业，我校于2011年正式开始招生。地理信息系统学科和遥感科学与技术的设置也表明了该学科的交叉性，尽管两个专业的侧重点不同，但都涉及到地理学、测绘学、图形图像学、计算机科学等专业相关的各种专业知识。为贯彻“厚基础，宽口径”的教育理念，切实做到理论联系实际。我们向大一新生开设了“空间信息技术基础”这门课，开设这门课的目的是对新生系统全面地介绍空间信息技术的全貌、各分支学科的主要内容及其之间的关系，阐述空间信息技术的发展历程，并将其经典基础理论与现代应用信息技术有机结合。通过该课程，一方面激发新生对空间信息技术产生浓厚的学习兴趣，建立学习本专业的信心，使学生提高对空间信息技术的整体认识，热爱地理信息系统和遥感专业，而且也为通识教育夯实基础。我校地理信息系统和遥感专业主要向全国十多个省市招收理科生，主要存在学生计算机水平与知识不平衡，理科生地理不作为高考引起的地理基础不牢，网络条件下信息服务参与度差别大等特点，而作为交叉学科的空间信息技术涉及到计算机科学、网络技术、地理学、图形图像学等。因此，在大一进行空间信息技术课程的讲授不同于其他专业课重点在专业技能和专业素质的提高，如何在起点不同、网络信息服务逐步深入学生学习生活的同时开展空间信息技术基础的教法研究是一个重要的课题。

1 网络信息服务中的空间信息技术实践教学

我校地理信息系统和遥感科学两个专业招收的都是理科生，在现行高考体制下，理科综合中只包含物理、化学和生物，没有地理学科。同时，不同省份和不同家庭条件的学生中计算机水平和对信息技术的了解水平分异较大，这些都成为空间信息技术基础这门课教学有效开展的障碍。通过与多届学生的教学互动以及与大学一年级新生的深入交流，学生主要有以下一些特点：一是地理知识和功底相对比较薄弱，主要原因是在高考指挥棒下理科生学习地理知识的课时和精力相对较少，特别是在农村地区；二是计算机应用和相关知识分异较大，一些农村地区在高中以前没有使用或者很少使用计算机与网络，而北京城区的学生计算机和网络使用水平相对较高；三是计算机软硬件和网络条件较好，学生使用计算机和网络兴趣浓厚，受考上大学的影响，大部分学生都拥有计算机，同时学校提供的网络上网条件较好，基本能够实现教学区和休息区的全覆盖，使用网络信息服务来引导空间信息教学条件较好。实践教学是加深感性认识、提高课程兴趣的重要手段。通过本课程的积极引导，让网络信息服务不仅成为生活娱乐的工具，也成为专业学习的工具。通过与日常生活相关的实践教学提升学生的专业鉴赏能力。针对以上条件，在实际空间信息技术教学中主要采用以下一些方法与手段来充分利用网络信息服务来进行空间信息技术基础的教学工作。

（1）通过分组的方式，利用课堂和课下互动来分享空间信息技术带来的不同的网络体验，提升专业兴趣。在充分了解学生各项基本知识和基本功能后，通过老师引导和学生自愿分组的方式，将学生分成3～5人的一个小组，小组完成以下诸如课堂讨论、课下互助的方式开展各项学习过程，在分组时应注意到学生的地域、计算机基础等的差异。如在第一堂课后，会让学生学会使用googleearth，并在googleearth上找到自己的家，并向第二堂课上向全班介绍自己学习使用googleearth的过程、对它的认识，以及找到家乡的过程。通过几轮的课堂教学效果来看，学生在没有老师引导的情况对空间分布、影像尺度等相关专业知识和思想有了朴素的认识，在课堂介绍阶段通过提问、讨论、点评等方式，能够将朴素的感性认识转化为专业知识和认知能力。在整个课程的教学过程中，设计了诸如家乡、著名自然旅游景点、热点事件的热点区域等多个课下实践和课上交流的过程，在空间信息网络服务的支持下从不同的知识侧面引导学生从单一的讲授学习到课下实践-课堂交流的互动和主动学习。在此过程中，各小组组员组成的合理性，各个课下实践-课堂交流主题的有趣性，以及选择各小组课堂交流的顺序都成为该方法手段能够顺利高效进行的关键因素。第一次选择小组完成任务的优秀程度可能直接决定了以后几次该方法手段的优秀程度。

（2）通过不同网络服务形式比较，加深学生重点基础知识和重要地学思想的理解。在空间信息技术基础教学过程中，需要学生通过地理对象抽象形成地理数据模型，通过数据模型的抽象形成数据结构，通过对数据结构的实体化形成地理信息等三个步骤，而在空间信息技术的发展过程，对地理对象的抽象、数据模型的类别、数据结构的多样性以及实体数据的海量性等都有不同的认知。在这些过程中，既有丰富的具体形象的对象，也有抽象的模型、数据等，借助网络信息服务下一些具体事例，方便学生更好的加深理解。如我们通过让学生观察自己的校园，并研读百度地图、虚拟城市等不同的网络信息服务工具下的矢量地图、影像地图、三维地图和地势图等不同的地图表现形式，通过比较、讨论、点评等多种方式，对空间信息技术中的矢量、栅格等不同数据格式和结构。

（3）引导学生将学习、生活与网络信息服务中的空间信息技术结合起来，应用专业知识来分析和理解。空间信息技术在当今社会各个领域的部门应用越来越广泛，一些空间信息技术中较为专业的名词简称或者缩写如GPS等经常出现在同学们的身边，教学过程中教师理应通过这些有利的条件引导学生学习、理解和深入探讨相关。我们可以通过比较新闻联播后的天气预报中的气象卫星遥感影像和资源卫星影像来引导学生分析不同对地观测卫星的用途与特点，可以通过googleearth上不同影像分辨率的变化来引导学生理解空间分辨率与地理空间尺度的概念，可以通过矢量地图、影像地图等常用的地图服务引导学生分析两种地图格式的异同等等。教学互动的过程覆盖到了同学的学习与生活的过程，我们在课堂上也积极引导学生将日常生活中观察到空间信息技术的应用与同学们分享，如在事件过程，同学们了解到了利用无人机获取影像的内容，在讨论过程中，学生和老师共同讨论了各种遥感平台、不同遥感影像、获取国家基础地理信息的手段等多种主题，教学效果良好。

2 结语与讨论

空间信息技术已经从专业化的应用向网络信息社会服务方向转化，应用这些基本的素材和网络信息服务的便利，可以有效的提升空间信息技术基础教学手段的效用。在空间信息网络信息服务的支持下通过课堂-课下教学互动能够帮助学生较好的形成空间信息技术的基本框架，提高学生学习兴趣和学习能力，形成良好的专业鉴赏能力。

参考文献

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