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關鍵詞:城市地理信息系統;哲學;啟示
Abstract: With the development of science philosophy guiding role of city geography information system, based on the philosophy of the theory and practice of the understanding of the theory of city geography information system research and development, application design theory focus on the inspiration, hope for the city to science research and development information system discipline further, perfect and the maturity of a role.
Keywords: city geographic information system; philosophy; enlightenment
中圖分類號:G633.55文獻標識碼:A 文章編號:
愛因斯坦說:“如果把哲學理解為在最普遍和最廣泛的形式中對知識的追求,那么,顯然,哲學就可以被認為是全部科學研究之母。” 在城市地理信息系統理論研究和實踐的過程中,哲學的一些基本觀點起到了提示、指導、促進乃至推動作用。
地理信息系統(GIS)是融合了信息科學、計算機科學、地理學、測繪遙感學、空間科學和管理科學、城市規劃科學等而形成的一門新興邊緣學科。其在城市發展應用領域不斷擴大與延伸,故城市地理信息系統應運而生。GIS與城市相結合的運用尚有許多問題亟待解決,需要從哲學思想方面審視有關的理論、技術、管理與應用問題,使得GIS在未來能夠更好地發展。
1實踐論在城市地理信息系統研究的啟示
GIS作為一門應用科學,其價值在于直接應用于城鄉規劃與管理、城市資源管理與配置、城市生態環境管理與模擬、城市防災減災等實踐方面。在GIS的研究過程中,對實踐的認識是十分重要的。實踐有主動性與被動性、計劃性與探索性、自覺性與自發性之分,只有正確地理解、運用辯證思維,才能使兩極對立發展到某一點,實現對立統一,而這個轉化過程是一個偉大的基本過程。
1.1實踐是主動性與被動性的統一
實踐是檢驗真理的唯一標準。地理信息系統的開發設計應不斷地隨著技術和管理實踐向前發展,許多GIS理論或經驗是經過人們實際工作檢驗,體會到它的利與弊之后,不斷地總結出來的。但由于信息的更新之速,客觀上要求GIS開發建設必須運用更先進、更科學,與城市經濟大環境相適應的管理思維和方法。在進行GIS設計研究時,通過主動制定計劃,并逐步付諸實施,在不出現意外情況的前提下,效果應當是最理想的,但在實踐過程中,經常會出現意想不到的問題打破了計劃,以至于被所出現的問題阻礙研究進程,這恰恰是實踐的被動性。但是有些時候這種被動性并非都是壞事,有些理論和新事物的出現就體現了這種實踐的被動性。但是,GIS設計研究與實踐,都應要時刻準備應對意外情況。因為有“物極必反”的教訓,一些不曾預料到的情況,漸地積累達到一定的程度,會超越其變化的閾值,阻礙計劃的進一步實施或者被迫放棄原計劃。
因此,只有承認實踐的能動性和主動性也是一種盲目性,樹立隨時可能被置于被動局面這種符合哲學基本思想的觀念,才可能及時發現問題,采取適當措施扭轉被動局面。
1.2 實踐是計劃與探索性的統一
凡事預則立,不預則廢。不重視科學研究的預測性和計劃性,沒有目的地任意設計,無疑是盲目的。而光希望所有的實踐都預測準確、安排周到、行之穩妥也是盲目的。一切實踐都具有某種探索成分,而越是創新的,越是超前的實踐,其探索性越強。新理論、新知識、新方法等都是在不懈地探求、不停地摸索、不斷的失敗中發展起來的。
因此,只有注重預測計劃,同時又講求摸索前進,才可能有所發展。實踐是計劃性與探索性的有機結合,正確地對待意料之中和意料之外的事情,成功的把握性就大一些,同時也避免了GIS發展發展道路的彎曲。
1.3 實踐是自覺性與自發性的統一
實踐是一種自覺行動,是既有普遍性,又有偶然性 (或叫不可預見性)的行動。在實踐過程中,總會有自發性的一面。GIS的理論研究和開發建設以及其進行各種城市規劃管理研究等都要吸收這一思想。同時GIS的研究與應用也證明了實踐的自覺性是不斷發現和消除自發性之后產生出來的,而自覺性的出現必將大大地減少GIS研究與開發的盲目性。
2認識論對城市地理信息系統研究的啟示
人類的認識能力是有限的,但又是無限的。微觀與宏觀的聯系與過渡是一個重要的認識論問題,以GIS開發為例,如果許多開發者都按同一思路和方法進行開發設計,從微觀上看似乎十分有序,但是從宏觀上審視,其科學認識必然是非常單一和呆板的,這恰恰是哲學觀點中的“真正無序”。相反,如果從微觀上做到百家爭鳴,盡展各家千秋,那么微觀上看來似乎千頭萬緒,而在宏觀上則一定是科學認識更加深人,研究成果層出不窮,這才是真正的“高度有序”。從微觀過渡到宏觀 ,實現無序到有序的轉化,體現了有限與無限的辯證關系。
GIS是多學科交叉而形成的一門新興邊緣學科。學科交叉越多,要求的知識就越豐富,認識事物的能力和水平越高,未知的東西就會越多,這體現了認識的有限性;但只要社會存在,只要人類進步,就永遠不會出現那樣一種現象——從此不存在未知的東西了,這就是認識的無限性。隨著認識能力的提高,新的問題會不斷被發現,隨之解決的方法也將越來越多。因此,所有從事城市建設工作的人都必須建立這樣的觀點和信念。
3 城市地理信息系統的研究需要哲學的指導
GIS的開發與應用研究需要哲學指導,雖然哲學不會直接告訴我們具體的系統設計、集成、管理、應用的理論和方法,但它的許多基本觀點,將給予研究與實踐工作以巨大的啟示,如理論與實踐的問題、關于確定性和隨機性的問題等,這些都需要運用哲學思想和觀點去研究解決。
哲學既是系統化、理論化的世界觀,同時又是人們認識世界和改造世界的方法論,所以它對所有的城市建設實踐工作都是具有指導意義的。哲學是一門很深的學問,許多有成就的學者都是從基礎人手,用淺顯的哲學理論和基本的哲學觀點解決實際問題。相信借助哲學基本思想的指導,城市地理信息系統的設計、開發、建設、應用等研究理論和方法會更加完善和成熟,同時它也會在城市規劃管理及資源管理配置等支持決策方面發揮更大的作用。
參考文獻:
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關鍵詞:地理信息系統;遙感數字圖像處理;教學改革
作者簡介:劉春國(1973-),男,河南上蔡人,河南理工大學測繪與國土信息工程學院,講師;盧曉峰(1981-),女,河南洛陽人,河南理工大學測繪與國土信息工程學院,講師。(河南焦作454000)
基金項目:本文系河南理工大學教育教學改革研究項目(項目編號:2008JG035)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)10-0081-02
當前,遙感已經或正在走向全面應用階段。國際遙感應用發展的實用化、業務化、產業化、精細化特征明顯,但我國遙感應用水平還不高,根本原因是基礎研究薄弱,缺乏多學科人才共同努力。[1]培養一大批經過系統知識培訓、熟練掌握遙感科學理論和應用技能的地理信息科學人才,滿足社會對地理遙感信息高技術人才的迫切需求,是高等教育的責任所在。
1998年教育部新增地理信息系統本科專業后,我國GIS教育發展形勢空前活躍。經過10余年的教學實踐和探索,逐步形成了比較穩定的GIS專業課程體系與課程設置方案。[2-5]遙感系列課程(遙感物理與技術、遙感數字圖像處理、遙感地學分析與應用)成為GIS專業課程體系中的重要模塊,說明GIS學科建設的負責人已認識到培養掌握遙感技術的GIS人才的重要性。遙感數字圖像處理是遙感過程的重要一環。充分利用各種圖像處理算法從遙感數據中獲取各種生物物理參數和土地覆被/利用信息,可以為自然和人文生態系統的空間分布式模型提供輸入參數,在遙感技術應用中占有十分重要的地位。近幾年河南理工大學(以下簡稱“我校”)GIS專業開設了“遙感數字圖像處理”課程。圍繞如何提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量,筆者從革新課程體系、協同教學、優化教學內容、豐富實踐教學手段等方面進行了一系列探索。
一、革新遙感課程體系,突出“遙感數字圖像處理”課程地位
隨著遙感技術及其應用的迅速發展,很多專業開設了“遙感原理與應用”課程,內容分為三大模塊:遙感基礎、遙感圖像處理及分析方法和遙感專題應用。這種課程設置模式比較適合早期GIS專業遙感課程教學或選修遙感科學技術的某些專業,對于當前GIS專業遙感教學則存在明顯缺點。主要問題是對“遙感數字圖像處理”教學重視程度不夠,對數字圖像處理在整個遙感過程中的重要性體現不足,與遙感地理信息系統融合集成的一體化趨勢不相適應,與國民經濟各部門遙感業務日益普及的態勢不相適應,與社會信息化深入發展的狀況不相適應。人才培養滯后于社會需要,不能滿足對高素質地理遙感科技人才的需求。
我校GIS專業總結多年遙感課程教學實踐經驗,革新了遙感課程體系,設置了“遙感概論”、“遙感數字圖像處理”、“遙感應用分析”、“遙感數字圖像處理實驗”等遙感相關課程,規劃了遙感系列課程的主體教學內容。“遙感概論”要求學生掌握遙感及其應用的基本科學工程背景知識,重點內容是電磁波與地表物質相互作用的基本原理、遙感數據采集、傳輸和成像機理,從可見光-近紅外、熱紅外、微波(主動方式和被動方式)波譜段介紹遙感信息的獲取特點和技術發展,適當涉及大氣遙感、海洋遙感等應用領域和典型案例。“遙感數字圖像處理”要求學生掌握基于數字圖像處理方法獲取地球資源有用信息的科學與技術。由于學科交叉融合,數字圖像處理方法眾多,新理論、新方法不斷推出,課程重點主要著眼于圖像處理基本知識和遙感圖像處理常用算法,對一些探索性、前沿性和跨學科的內容從原理上予以概括介紹,如圖像亞像元分類、模糊分類和面向對象圖像處理等等。“遙感應用分析”采用理論、方法和實例相結合,選擇不同遙感應用領域的典型案例介紹,培養學生遙感專題分析技能,深化學生對于遙感科學技術應用現狀和廣闊前景的認識。“遙感數字圖像處理實驗”課程著眼于培養學生圖像處理技能,鞏固和深化理論課程教學內容,提高動手能力和理論聯系實際解決問題的能力。
我校GIS遙感系列課程設置方案把“遙感數字圖像處理”與“遙感數字圖像處理實驗”單獨設課,提升課程地位,加大課程學時,強化實踐技能訓練,對提高“遙感數字圖像處理”課程的教學成效很有益處。這種課程設置模式有助于培養GIS專業學生采用圖像分析方法解決遙感應用問題的能力,比較契合我國GIS專業本科教育遙感課程設置的發展態勢。
二、培育遙感系列課程教學群體,分工協作提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量
GIS專業遙感系列課程設置要求具備一定規模的師資力量。遙感是多學科的綜合,交叉性強,研究方法不斷補充和更新,課程教學內容豐富。遙感系列課程的設置決定了課程之間存在密切的內部聯系。要提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量,必須打破教師個人單兵作戰的慣常做法,加強與相關課程教師之間的協調和交流。培育組建了承擔遙感系列課程教學任務的教學群體。遙感課程教學組圍繞課程建設,整合優化課程體系,充實更新教學內容,保證了課程之間教學內容的連貫性和相關性。課程教學組成員互相學習、借鑒、交流,協同規劃各課程教學環節的教學要求和學時分布,課程內容更加先進,課程結構更加協調,教學方法更加有效,教學手段更加豐富,實踐教學得以充實,教學科研聯系更加密切。遙感課程教學組的建立和協作對提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量起了明顯的作用。
三、匯聚國內外優秀教材成果,整合優化教學內容體系
教學內容和課程體系涉及高等教育人才培養的模式,決定了高等學校人才培養的規格,在很大程度決定了人才培養的質量和水平。[6]教學中適度引進世界著名高校的名牌課程教材和教學參考用書,是高等教育國際化的重要舉措。[7]遙感課程教學組重視遙感數字圖像處理課程教材和教學內容建設,收集了國內近些年出版的如戴昌達、章孝燦、湯國安、韋玉春、朱述龍等編寫的遙感數字圖像處理教材教參,注意引用吸收國外著名高校的遙感圖像處理相關教材教參,參考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遙感數字圖像處理著作,認真研討不同教材特點及其開課對象,針對遙感數字圖像處理理論性強、概念抽象、方法多樣、實踐性強的特點,根據教學對象和課程學時,按照系統性和前瞻性結合、理論與應用結合的要求,制訂了教學主體內容。課程內容分為11個部分:圖像基本知識、遙感圖像成像過程與數據特征、遙感圖像輻射校正、遙感圖像幾何變換與校正、遙感圖像增強、遙感圖像變換、遙感圖像分割、遙感圖像融合、遙感圖像分類、數字變化檢測、遙感圖像應用處理。優化后的課程教學內容注意了與“遙感概論”、“遙感應用分析”等課程內容的有機銜接。對于與“遙感概論”課程有重疊的內容只做簡單回顧,如遙感成像過程、機理與數據特征,以少數典型應用案例揭示遙感數字圖像處理方法在遙感應用分析中的作用和地位;避免與先開課程內容重復,為后續課程做適度鋪墊。數字圖像處理方法多樣,課程重點介紹常用算法,使學生能掌握數字圖像處理原理,夯實基礎。對一些發展中的、前沿性的算法著重介紹算法的思想和原理,教導學生注重算法但不應局限于具體算法,培養學生發散思維、學習能力和創新思維。教學中適當區分遙感數字圖像系統處理和應用處理的差別。
四、重視實踐教學,多手段豐富實踐教學內容
實踐教學是創新人才培養中的重要環節,對于培養學生專業技能和理論實踐結合能力、激發學生的創新思維和探索精神、提升科研能力,有著重要意義。GIS專業“遙感數字圖像處理”教學高度重視實踐教學環節,從課程體系設置、實驗課程內容設計、實驗室開放項目、畢業設計、大學生科研訓練計劃和教師科研課題等幾個方面為學生提供多樣化的實踐途徑,豐富了實踐教學體系。
從課程設置體系上,“遙感數字圖像處理”單獨設課,緊密聯系課程理論教學內容附設6個單元的基礎驗證性課堂實驗(見表1),增強學生對各種遙感圖像處理算法及其效果的感性認識。“遙感數字圖像處理”實驗課程單獨設課,結合“遙感數字圖像處理”課程和“遙感應用分析”課程知識,設置綜合設計型實驗6個模塊,培養和提高學生對知識與技能的綜合運用、自主學習的能力。
積極利用各種平臺,提供實踐課題,培養學生創新能力。我校為了培養大學生的創新能力和實踐能力,促進實驗室開放,設置了實驗室開放基金。在實驗室開放基金平臺支持下,設計了一些探索研究型實驗課題,鼓勵學生組團選擇實驗課題、查閱文獻、擬定實驗方案、實施實驗過程、撰寫實驗論文。大學生科研訓練計劃和本科畢業設計(論文)也是培養本科生創新能力的平臺。在實施學校大學生科研訓練計劃的年度,遙感課程組每年設計幾個遙感應用分析研究小課題,供學生參與大學生科研訓練,并從科研課題中提煉一些問題作為大學生畢業設計選題,引導學生參與到教師科研課題中。學生通過參與實驗室開放基金課題、大學生科研訓練計劃項目和教師科研課題,檢驗了專業知識,培養了探索精神、創造思維和合作能力。
五、結束語
本文總結了我校遙感課程教學組圍繞GIS專業“遙感數字圖像處理”課程教學實施的一系列教學改革措施。這些措施已經取得較好的成效,有不少GIS學生積極參與校實驗室開放基金項目、大學生科研訓練計劃項目和教師科研項目,每年GIS專業有近1/3的學生選擇與遙感圖像處理及遙感應用分析有關的畢業設計題目。人才培養是項長期復雜的系統工程,需要從師資、設備、教學等一系列軟硬件教學條件上予以保障。
參考文獻:
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【關鍵詞】 地理信息技術;GIS;上機實驗;高校教學
引言
1998年1月31日,美國副總統戈爾在美國加利福尼亞科學中心發表了題為《數字地球:二十一世紀認識地球的方式 (The Digital Earth:Understanding Our Planet in the 21st Century)》的講演,提出了“數字地球”(Digital Earth)的概念。戈爾在講演中指出:我們需要一個“數字地球”,一個可以嵌入海量地理數據的、多分辨率的、真實地球的三維表示[1]。戈爾關于“數字地球”的這些觀點引起了科技界的高度重視與響應。21世紀已進入數字化時代,谷歌地球(Google Earth)、數字城市、電子政府等詞匯與理念開始深入人心。2004年8月,地理信息技術與生物技術、納米技術被美國勞工部并列為三大最具前景的新興產業[2]。我國在這個世紀初以來,也注重地理信息技術專業人才的培養,各種地理信息技術相關的優秀教材也不斷出現[2-4]。
筆者從2008年開始給本科生和研究生講授地理信息技術課程。其中本科生課《地理信息技術與數字地球》為跨專業全校性選修課,研究生則為全英文教學的海洋事務碩士生選修課《地理信息技術及其在海岸帶管理中的應用》。從選修學生的專業背景知識來看,文理工兼具,層次也參差不齊。如何讓不同專業的學生能理解地理信息技術相關專業知識,課堂上機實驗的設計對于這兩門實用性很強的課程尤其重要。本文主要以這兩門與地理信息技術相關的課程為例,圍繞課程上機實驗的設計與探索,談些體會,以饗讀者。
1 知識背景與課程定位
據統計,地球上有超過80%的數據與空間相關,而地理信息技術是空間數據數字化的核心技術之一,是將地球上各種資源信息可視化表達、存貯、分析以方便人類生活、生產的重要技術支撐。地理信息技術是一種強有力的空間信息獲取、管理和分析的工具[5]。這里談及的地理信息技術主要為3“S”,即:地理信息系統( GIS,Geographical Information System)、遙感(RS,Remote Sensing)、全球定位系統( GPS,Global Positioning System)。其中,GIS 是以地理空間數據庫為基礎,在計算機軟硬件的支持下,對空間相關數據進行采集、管理、操作、分析和顯示,并采用模型分析方法,適時提供多種空間和動態信息,為地理研究和決策服務而建立起來的計算機技術系統[6]。RS 與GPS 是兩種重要的空間信息采集工具,是GIS重要的數據源。
由以上可知,地理信息技術是與計算機、地理學等學科相關性很強的一門實用型技術,并與我們的日常生活息息相關,如:利用GPS導航定位、利用谷歌或百度上的電子地圖進行相關空間查詢等。事實上,地理信息技術的應用領域已不再僅僅是地理學,已被應用于衛生、交通、林業、房地產、旅游、農業等各行各業中 [7-8]。世界最大的GIS軟件公司環境系統研究所Environmental Systems Research Institute(ESRI)的創建者、總裁Jack Dangermond說過,GIS的應用僅受限于使用者的想象力。也因為這樣,從2008年開課以來,學生選修這門課的積極性較高,不論他們的專業背景是歷史、音樂、哲學、英語、或是化學、生物、建筑、機械自動化與計算機等。表1列出了2010-2011年開設的本科生全校性選修課和海洋事務碩士生選修課兩門課的選課學生的專業及人數構成情況。
表1 選課學生專業及人數構成
由表1可見,兩門選修課,無論是本科生還是研究生的課程,選課學生的專業背景五花八門,這給教學與上機實驗帶來了一定的挑戰。但無論是全校性本科生選修課,或是全英文授課研究生選修課,本課程的定位都是一致的,即結合自身的課題研究成果,如GIS在流域與海岸帶管理中的應用等,介紹地理信息技術的基本功能及其應用,讓學生了解地理信息技術、數字 地球與人類生產生活緊密相關,并初步掌握地理信息技術常用軟件的基本操作。
2 課程設計與上機實驗教學方案
圍繞上述課程開設的定位,進行了課程的整體安排與上機實驗教學的設計。表2為全校性本科生選修課《地理信息技術與數字地球》課程的整體設計。由表2可見,涉及到GIS、RS軟件實際操作與課程作業的第4、7和8講,占整個課程課時(36課時)的近60%(22課時),這是出于該課程實用性較強,需有足夠時間保證上機的考慮。
表2 全校性本科生選修課《地理信息技術與數字地球》之課程設計
基于同樣的思路,開展了海洋事務研究生選修課的課程設計,詳見表3。由表3可見,有關ArcGIS軟件學習的時間占用了20個學時,并進一步設計了兩個有關GIS軟件的課程實踐(作業),目的是保證學生有充分的時間上機練習及完成課程作業。
表3 海洋事務研究生選修課《地理信息技術及其在海岸帶管理中的應用》之課程設計
在保證讓學生在課堂上有時間能自己動手操作軟件的前提下,基于課程的定位,為了讓學生掌握一些基本的軟件功能,進一步設計一些能使不同專業背景的學生都能感興趣的上機內容。表4進一步給出了本科生選修課《地理信息技術與數字地球》第4講(表3)的上機實驗設計。需要強調的是,本科生教學所涉及到的GIS軟件為MapInfo和ArcView兩個較易上手,界面友好同時對機房的硬件要求不高的桌面式GIS軟件,主要的參考教材是《地理信息系統導論》(第一版)[3]。
表4 《地理信息技術與數字地球》之第4講上機實驗設計
通過上機操作,學生基本上掌握了空間數據采集(數字化)與編輯、屬性數據輸入與管理以及專題地圖制作等基本的GIS軟件操作,從課程難度上也較適合于這些跨專業(文理工兼具)的本科生。
對于海洋事務研究生選修課《地理信息技術及其在海岸帶管理中的應用》,表3所列的第2-10講“ArcGIS軟件學習”的上機內容進一步展開如表5所示。需要說明的是,由于是研究生課程及上機條件的改善,學習的GIS軟件為ArcGIS,主要的教材是《地理信息系統導論》(第三版)[2]。該教材有中文導讀,其它內容包括上機說明都是英文,是現有較適合作為GIS英文教學的教材。在實際授課中,針對每一講,采用“概念與原理介紹”與“上機實踐”兩部分相結合的形式,有效地保證了學生的上機時間。
表5 《地理信息技術及其在海岸帶管理中的應用》第2-10講之上機實驗模式設計
由表5可見,盡量課時有限,但基于研究生具有一定的自學能力的考慮,通過這樣的上機實驗設計,學生較為系統地掌握了GIS軟件的基本功能如空間數據采集、編輯、制圖、簡單的緩沖區分析、空間疊置等空間分析,并學到了一些高級的空
間分析,如地形分析、水文分析等以及GIS模擬。
3 期末課程作業設計與課程教學效果評估
對于這兩門實踐性較強的選修課,如果在期末用閉卷考的形式,僅是要求學生掌握地理信息技術相關的原理、概念,則有悖于課程的定位。取而代之的是,通過結合實際情況的開放式課程作業的設計,來考核學生對課程掌握的情況,從學生提交的作品來評估教學效果。
對于全校性本科生選修課《地理信息技術與數字地球》,通過2個期末作業來評估學生課程的表現。課程作業1是“數字化廈門大學本部地圖”。通過采集身邊的空間數據并進行制圖表達,讓學生進一步掌握MapInfo的空間數據采集,屬性數據錄入,數據編輯以及制圖等基本操作。學生較好地完成了作業,并建立了不同的空間圖層,如道路、林地、建筑用地、湖泊、草地等圖層(見圖1A)。課程作業2是專題地圖制作“中國人口分布圖”,通過該作業,評估學生應用ArcView進行專題地圖制作的能力。圖1是這兩個課程作業的學生作品。
圖1 本科生課程作業(A-作業1;B-作業2)
由圖1可見,學生基本掌握了對周邊地理事物進行數字化與制圖表達的能力。通過這樣的開放式的課程作業設計,聯系身邊的地理現象,讓學生學以致用(如廈大校園地圖制作),極大地激發了他們學習這門課程的自主性和積極性。
對于海洋事務研究生選修課《地理信息技術及其在海岸帶管理中的應用》,同樣采用課程作業來評估學生對課程的掌握情況。作業1是有關創建GIS數據庫及地理制圖。其中的制圖包括普通地圖與專題地制作。通過開放式分組(按學生所在國家)作業的完成,讓學生掌握從網上獲取各種相關空間數據的數據采集方式,并進一步編輯與地理制圖。作業2是利用GIS的空間分析功能并與模型結合估算流域尺度的水土流失量并表達其空間分異性(基于課題研究成果)。該作業涉及到表5中的第6、7、8、10講的內容,可讓學生進一步鞏固相關知識并通過GIS項目練習對GIS的空間分析與地理表達有進一步的認識。圖2和圖3分別是來自美國與喀麥隆的兩位學生完成的兩個作品。
圖2 研究生課程作業1之學生作品
圖3 研究生課程作業2之學生作品
從圖2-3可以看出,學生較好地掌握了地理信息技術的相關知識與軟件技能。值得強調的是,圖2作業是本科專業是生物學的美國學生自己從網上下載相關空間數據圖層,包括行政邊界、河流、道路、人口等并完成制圖的,來自韓國、喀麥隆等地的學生也完成了他們各自國家專題地圖制作,篇幅所限,這里無法一一列出他們的作品。顯然,通過這樣的課程作業設計會使他們產生能用所學的東西制作自己國家地圖的自豪感和成就感,學以致用。課后來自不同國家、學習層次不同的學生的普遍反映是該課程的實用性強,能學到一些“超出預期”的東西。
4 教學心得與體會
通過三年多的跨專業本科生、研究生地理信息技術相關課程的教學實踐與探索,總結如下教學心得與體會:
4.1 聯系實際并明確“學以致用”的課程定位。通過課題研究的成果展示并聯系身邊有關空間數據的事例,讓學生了解地理信息技術是解決研究問題并與日常生活緊密相關的常用工具,有效地減少了跨專業學生對這個從未曾接觸的軟件工具的陌生感。進一步地從實用性的角度進行課程、上機實驗設和課程作業設計,讓學生掌握地理信息技術常用軟件的基本操作。
4.2 “概念與原理介紹”與“上機實踐”兩部分相結合的授課形式對于地理信息技術這種實用型技術的教學是有效的。有關地理信息技術的原理與概念介紹很晦澀難懂,在簡要地對重點概念與原理介紹之后,通過給學生有具體操作步驟的上機練習,完成特定任務,在課堂上有成就感,這很重要。課程設計上要保證學生有較多的上機時間。
4.3 課程評估宜采用開放式的課程作業的形式,讓學生提交作品,而非閉卷考試。通過進一步的上機操作、復習相關內容并完成作品,可以進一步鞏固學生對這一實用型技術的基本功能的掌握。
參考文獻
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關鍵詞:地籍管理;教學;改革
1.引言
地籍管理是土地管理的基礎工作,為土地的權屬管理、利用管理和市場管理提供有關土地的數量、質量、權屬和利用狀況的基本信息以及通過土地登記工作,提供土地權屬的法律憑證[1]。“地籍管理”課程是介于社會科學和自然科學之間的、理論和實務相結合的一門課程,兼具理論性、實踐性和操作性[2]。
2.“地籍管理”課程特點
“地籍管理”具有鮮明的課程特色,主要表現在以下三個方面:
第一 課程內容豐富
“地籍管理”作為土地管理專業的學科專業課程之一,要求學生通過該課程的學習對目前我國地籍管理的基本理論、管理機構、采用方法和具體包含的內容等有比較全面的了解與認知,并通過實踐教學掌握土地調查、土地登記、統計、土地數據庫管理等具體工作的實際操作技能。
“地籍管理”課程內容包括地籍理論及歷史沿革、土地調查、土地利用動態監測、土地登記、土地統計、地籍檔案管理、地籍管理信息系統等內容。在上述內容中,地籍理論及發展、土地登記、土地統計、地籍檔案管理四部分內容偏重于“管理”的性質,土地調查、土地利用動態監測、地籍管理信息系統三部分內容偏重于“工科”。“地籍管理”的內容多而且跨越大,理論性與應用性都很強。
第二 涉及相關學科廣
“地籍管理”課程不僅教學內容豐富,涉及面也很廣,具有明顯的交叉學科特點。課程與土地資源學、測量學、地理信息系統與遙感、土壤學、土地法學、統計學等多學科知識有交叉。它既以這些相關學科內容為基礎,又是這些學科在地籍領域的應用,教學中既要求學生初步掌握相關基礎知識,也要求教師對涉及學科的知識熟練掌握并對前沿動態有所了解,從而在教學中以“地籍管理”課程為主線,完成各個學科之間的知識銜接,使學生在課程學習后對已經學習的相關學科知識有進一步理解,而且對未學習的相關學科知識有初步認識。因此,在“地籍管理”課程教學中要對一些與課程聯系比較緊密的經典概念進行講解和比較,同時避免與交叉學科教學內容的重復。
第三 實踐性強
“地籍管理”是國土部門的具體管理內容,實際應用性很強。課程內容中的的土地利用現狀調查、地籍調查、土地利用動態監測、土地登記、地籍管理信息系統等的實踐性尤為突出,在掌握相關知識理論的同時必須具有豐富的實際操作經驗,這樣才能達到課程教學的目標。此外,目前我國開展不動產統一登記制度,地籍信息化的方面的工作也在穩步推進,國土管理部門和相關的社會企事業單位更加傾向于具有“地籍管理”工科背景的應用性、實踐性的畢業生。因此,“地籍管理”對于土地資源管理專業來講,是一門實踐性非常強的專業主干課程,培養學生分析問題和解決實際問題的能力。
3.教學內容的改革
(1)地籍管理課程內容與多門專業課交叉重復,需要從整個專業角度對課程內容進行調整
針對課程內容的交叉性,需從整個教研室的角度進行集體備課,針對相同內容進行統一的梳理。例如:在《土地管理學概論》課程中主要介紹地籍及地籍管理體系的基本概念和框架,在《地籍管理》中則重點講述和培訓開展各項地籍管理工作內容和方法;土地調查內容在《土地資源學》中略講而在《地籍管理》重點講;土地產權制度在《土地經濟學》和《土地法學》中已經提及,在《地籍管理》中不再詳細解釋各種權利的概念和特征,而是側重于如何確權;土地分等定級估價一章在《地籍管理》中不講,放在《不動產估價》中講,但要說明土地分等定級估價也是地籍管理工作內容之一,土地登記內容中包含有土地分等定級估價的成果。地籍調查內容在《地籍管理》中重點放在權屬調查和地籍測量的內容和流程上,而地籍測量的細節內容則放在“測量學”課程中。遙感基礎已在《地理信息系統與遙感》中講授,《地籍管理》重點講“土地遙感動態監測”在縣級土地部門進行的實地核查工作。
(2)教材內容更新滯后,教輔資料少,需要不斷完善
課程選用的教材是由中國人民大學出版社2011年出版的《地籍管理(第五版)》,該教材為‘十一五’國家級規劃教材”,代表了國內《地籍管理》課程教材的最新、最高水平。但由于國家對地籍管理工作的任務和要求在不斷地變化,教材的內容難免會落后或過時,需要對內容進行不斷調整的補充。比如國家最新的政策、《土地調查條例》、年度土地變更調查與遙感監測實施方案以及新執行的不動產統一登記以及農村統一的確權登記工作等。要求地籍管理學課程內容及時更新,能夠反映出本學科發展的進展和前沿,讓學生對地籍管理的最新趨勢有深入的了解。
(3)課程內容涉及多領域的理論與技術,對教師要求較高
《地籍管理》課程涉及產權經濟學理論、土地法學理論、行政管理學理論、土地測量學理論、管理信息系統理論和統計學理論等,內容與土地資源學、測量學、遙感、地理信息系統、土壤學、土地法學、統計學等多學科知識有交集,涵蓋管理、經濟、法律和“3S”技術等領域。因此要求教師掌握相關的基礎理論和技術,了解學科及行業的前沿動態,不斷及時更新補充教學內容,讓學生了解地籍管理的發展趨勢和實際應用,培養他們分析問題和解決問題的能力。
4結語
地籍管理”是土地管理學專業的專業基礎課,具有很強的理論性與實踐性,教學存在一定的難度,這就要求在教學中對教學內容進行不斷的完善與補充,達到課程教學的目的。
參考文獻:
論文關鍵詞:適宜性評價,土地適宜性,GIS
0引言
土地適宜性評價作為土地評價的重要組成部分,是根據土地的自然和社會經濟屬性,研究土地對某一現狀用途或預定用途的適宜程度。1976年聯合國糧農組織(FAO)正式公布的《土地評價綱要》是最為典型的土地適宜性評價指南。由于土地適宜性評價針對性強,實用性大,應用很廣,適宜性評價方法也不斷有新的進展。
1評價方法
1.1經驗法
評價人員與當地科技人員和有實際經驗的人討論,并依據研究區的具體情況和自己多年土地利用的經驗,決定如何將各單項土地質量的適宜等級綜合為總的土地適宜等級。該方法的優點是能考慮數學方法所不能包括的各種非數量因子及具體變化情況,缺點是要求評價者對當地條件、土地質量狀況和作物生物學特性具有豐富的知識,才能做出正確的判斷(夏敏,2000),而且不可避免的是易造成評價結果的主觀性。由于這些局限加上新方法、新技術的發展,經驗法的受用面越來越小。
徐樵利(1994)在湖北省宜昌縣完成的適種柑橘的土地評價系統就采用經驗法,參照《土地評價綱要》建立起來的。首先確定影響柑橘生長的限制因素,然后逐項對它們進行分級,最后再綜合成總的土地適宜等級。同時,在評價過程中適當考慮管理、投資和柑橘產量等社會經濟因素。李秀斌(1989)對黃淮海平原土地做的農業適宜性評價也采用了此法。
1.2極限條件法
該方法主要強調主導因子的作用,運用“木桶原理”,將單項因子評價中的最低等級直接作為綜合評價的等級(黑龍江省農、林、牧土地適宜性評價,趙松喬等;江蘇省宜興市南部丘陵山區的土地適宜性評價,倪紹祥)。極限條件法簡單易操作,能很好體現個別極端決定土地利用適宜性的因素,但該方法未考慮到在一些情況下,土地某種性質的不足可為其他部分所彌補(陳建飛等GIS,1999),因此得出的結論偏于草率和絕對,而且在多數情況下,綜合評定出的土地等級偏低。
1.3數學方法
數學方法以權重法為中心,即確定各個參評因子及其權重,然后對兩者的乘積加總,以和作為分等級的根據。主要分為多因素綜合評定法和模糊綜合評判法。
1.3.1多因素綜合評定法(指數和法)
該方法將各參評因子按其對土地適宜性貢獻或限制的大小進行經驗分級或統計分級并賦值,然后用各參評因子指數之和來表示土地適宜性的高低。最后按照指數和大小排序,以經驗確定指數和的分等界線。其中各參評因子及其權重系數的確定可依據回歸分析法、層次分析法、專家征詢法(Delphi)等。采用這些數學方法的目的都是為了獲得盡量準確的權重和指數和,以期盡量準確地評價適宜性等級(夏敏,2000),而且非數量化質量性狀數量化和不同計量單元無量綱化使得各參評因子間具有了明顯的可比性(何敦煌,1994),缺點在于較極限條件法需增加大量計算過程,在地類復雜、評價單元數量較多的區域工作量明顯增加(何敦煌,1994),同時不能考慮到非數量因子的具體變化情況(夏敏,2000),而以和值計算土地質量綜合指數往往會掩蓋某些特別限制因子對評價目標所造成的質的影響(徐麗莎,2008),層次分析法、Delphi法在確定權重系數時主觀性過大。
劉胤漢等(1995)在陜西采用專家征詢法對農業土地資源作了綜合性適宜性評價,經過兩輪征詢后確定了坡度、高程等6個指標極其權重系數,最后將農業土地分為最佳適宜、中等適宜和臨界適宜三等,并按此法對水稻作了單向性土地適宜性評價。吳燕輝等(2008)以湖北省潛江市為研究范圍,在GIS技術的支持下,闡述了如何用層次分析法進行土地適宜性評價,得到了潛江市的適宜性等級圖,并單獨對農用地、林地、建設用地的適宜性評價結果作了分析。
1.3.2模糊綜合評判法
這種方法用于評價的原理,是對參評因子和適宜性等級建立隸屬函數,對參評因子的評價由參評因子對每一個適宜性等級的隸屬度構成,評定結果是參評因子對適宜性等級的隸屬值矩陣;參評因子對適宜性的影響大小用權重系數表示,構成權重矩陣,將權重矩陣與隸屬值矩陣進行復合運算,得到一個綜合評價矩陣,表示該土地單元對每一個適宜性等級的隸屬度。模糊綜合評判方法較好地體現了主導因素和綜合分析的相結合,比較符合客觀實際,通過對參評因素隸屬度的計算和模糊矩陣的復合運算得出評價單元對應于各等級的隸屬度,其計算過程無需再摻入人為因素,減少了主觀性的干擾(陳建飛等,1999)。但是根據實地采集的調查數據對模糊綜合評判模型進行驗證,會發現模型存在一定的誤差,有一部分正確的樣本數據卻得不到正確的結果(焦利民等,2004)。
E. Van Ranst等(1994)采用該法對泰國半島的橡膠生產區做了土地適宜性評價。他們創新地根據每個因素對產量的影響賦予一定的權重系數,并將單項因子的適宜性評價與綜合的土地適宜等級結合起來。最后將評價結果與常規的極 限條件法、參數法和多元線性回歸的評價結果相比較,得出模糊綜合評價法的準確性較好,從而證明了該法的潛力。P.A.BURROUGH等(1992)采用加拿大阿爾伯塔農業實驗農場的數據,分別用布爾數學法和模糊分類法對每個細胞的土地屬性進行分類,得出布爾方法比模糊分類拒絕更多的細胞GIS,選取的細胞也不夠毗連。而模糊分類法在所有的階段都獲得更多的有效信息,分類的連續變化性也更好。
姚建民(1994)在典型的黃土殘塬溝壑區――隰縣針對如何利用農作物、果樹、林木和牧草開發土地資源問題,重點篩選出原土地利用類型、坡度、坡向和海拔高程4個指標,運用模糊綜合評判法進行適宜性評價,劃分出土地適宜性開發類型區。劉耀林等(1995)在十堰市土地利用現狀調查的基礎上,針對現有坡荒地,通過對制約土地的自然因素和社會經濟條件的綜合分析,依照土地質量滿足對預定用途要求的程度,采用模糊數學的方法完成了坡荒地的宜農、宜林、宜牧、宜園4個適宜類的評價。陳建飛等(1999)應用模糊綜合評判(Fuzzy Set)法、經驗指數和法、極限條件法進行長樂市土地適宜性評價,對不同方法及結果進行對比分析,得出模糊綜合評判的結果與經驗指數和的結果有較大的相似性、極限條件法的結論往往過于簡單,著重探討了模糊綜合評判方法的優點――合理、客觀。
1.4人工智能方法
人工智能方法基于自學習、自適應系統的樣本學習機制,如人工神經網絡方法、遺傳算法、元胞自動機等。劉耀林、焦利民(2004)基于神經網絡來構造模糊系統,建立了土地適宜性評價的模糊神經網絡模型;根據神經網絡誤差反向修正的原理,設計和推導了該模型的學習算法,并通過實驗證明該模型應用于土地適宜性評價具有高效、客觀、準確等優點。次年(2005),兩人將計算智能理論引入土地評價領域,構建了一個全新的土地適宜性評價模型:首先基于模糊邏輯和人工神經網絡構造了一個模糊神經網絡模型,然后采用改進的遺傳算法進行訓練,能夠快速收斂到最優解,對初始的規則庫進行修正,形成了一個自學習、自適應的評價系統。
1.5改進后的方法
以上介紹了在土地適宜性評價中常用的基本方法。近年來,鑒于各種方法本身的局限性,很多學者提出了各種方法相互結合或對原方法加以改進的評價方案,并應用于某地的土地適宜性評價,取得了較好的結果。
廈門大學何敦煌(1994)在福建龍海適宜性評價中嘗試采用了極限條件法和指數和法相結合的兩次評價,即用極限條件法評價土地適宜類,用極限條件法和指數和法評價土地適宜等并確定土地限制性(適宜級)是同時進行的。這一方法不僅克服了極限條件法和指數和法的缺點,還相互間起了交叉檢驗的作用。
南京大學彭補拙等在做中亞熱帶北緣青梅土地適宜性評價時對盛花期溫度和土壤PH值這兩項對青梅生產發育有重要限制作用的因素采用極限條件法,對其余的評價因子采用逐步回歸分析法進行分析,作必要的因子剔除,得到它們的總適宜等級,最后再對這三項評價的結果按極限條件法進行歸總,得到該土地利用方式的適宜性等級最后評價結果,該結合體現各土地構成要素的不同貢獻,提高評價結果的科學性和合理性。
北大的杜紅悅等以攀枝花為例,用模糊數學方法對FAO的農業生態地帶法(AEZ)進行改進,并將GIS技術應用于AEZ法中;歐陽進良等針對不同作物進行土地適宜性評價,并據評價結果、各類土地的特點及區位和經濟因素進行作物種植分區。
2新技術的應用
隨著數學方法的改進和新技術如3S(遙感技術RS、全球定位系統GPS和地理信息系統GIS)、ES(專家系統)的應用,給土地評價,尤其是土地適宜性評價帶來了飛躍,它們在數據的獲得、處理、分析上的強大功能不僅使工作效率大大提高,還使基于大范圍的調查評價成為可能。
Jacek Malczewski (2004)對基于GIS的土地適宜型分析做了系統全面的梳理,他先從歷史的角度介紹了GIS的知識及其發展過程,然后回顧了基于GIS的土地適宜型評價的相關方法和技術,最后分析了其存在的挑戰、未來趨勢和前景。胡小華等(1995)通過專家系統的引入、層次分析法的應用以及如何借助地理信息系統強大的空間分析功能及圖形和屬性的結合,實現了多目標土地適宜性的評價。張紅旗(1998)在評價柑桔土地適宜性時,結合GIS技術GIS,改變以往僅考慮自然條件的做法,分別建立柑桔土地的自然、經濟、社會屬性適宜性評價模型及綜合評價模型,提高評價結果的科學性和合理性,也為其他類型的單作物(廣義)土地適宜性評價提供了一個可行的模式。
S.Kalogirou (2002)運用專家系統和地理信息系統技術,建立了支持實證研究的土地適宜性評價模型――LEIGIS軟件。該模型基于聯合國糧農組織的作物土地分類,分為物理評價和經濟評價。物理評估選用了17種指標因子,采用布爾分類法,包括了一般種植作物和5種特定作物(小麥,大麥,玉米,棉花種子,甜菜)的評價模型。經濟評價考慮了市場限制下的收入最大化問題。專家系統使得評價不同作物時規則可以適當改變,地理信息系統使得空間數據的管理和結果可視化成為可能。該軟件支持任何空間數據集的評價和介紹,而且不需要評價者掌握特殊的電腦技能。夏敏(2000)在其碩士論文里探討了以地理信息系統和專家系統為技術支持,開發農地適宜性評價專家系統的可行性,在Mapinfo地理信息系統的支持下,建立了一個具有一定通用性的農地適宜性評價專家系統,并通過了在邳州市的實證研究。
3結論
我國的土地適宜性評價始于50年代,綜合的土地適宜性評價從70年代末全面展開,近l0年來,土地適宜性評價得到了更快的發展,更重視定性與定量相結合、針對特定目標或對象。經驗法、極限條件法、多因素綜合評定法法、層次分析法等繼續得到使用,但通常做適當的改進或與其他方法相結合,彌補各自的缺陷。模糊綜合評價法、灰色關聯度分析法仍然得到了很廣的應用,神經網絡模型、遺傳算法等新方法開始嘗試性應用。科技的發展使得3S技術和專家系統等新技術廣泛用于土地評價,尤其給土地適宜性評價中帶來了質的飛躍,接下來的土地適宜性評價仍基于上述技術的支持是必然的趨勢。
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【關鍵詞】 MOOC 地理信息科學 Coursera平臺
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)09-0138-02
一、全球MOOC的發展
MOOC是大規模在線開放課程(Massive Open Online Course)的簡稱,主要致力于通過網絡技術來實現無限制和公開的在線學習[1]。MOOC起源于2001年麻省理工學院發起的開放教育資源運動,是遠程教育的最新發展,2011年斯坦福大學開設了一門免費的網絡課程,吸引了全球十萬多人的注冊學習,引起了社會的廣泛關注[2-4]。
2012年是MOOC發展最為迅速的一年,紐約時報稱之為“MOOC之年”[5]。若干有著雄厚資金并且和全球頂尖大學合作的MOOC平臺開始出現。其中,Couresa、Udacity及Edx是全球范圍內最具影響力的三大MOOC平臺[6]。Coursera平臺由美國斯坦福大學兩名計算機科學教授創辦,是目前全球知名度也最高、用戶最多的課程平臺。匯集了包括耶魯大學,斯坦福大學在內100多所名校的MOOC課程,國內的北京大學、上海交通大學、復旦大學等高校也在Coursera平臺上課程。Coursera是一個比較綜合的平臺,涵蓋各種學科,主要以英文課程為主。2012年5月哈佛大學和麻省理工學院聯合創辦Edx平臺,超過70多家大學、非盈利機構及公司在Edx平臺上課程。截至2016年5月份,超過7百萬學生在線注冊學習了700多門課程。Udacity是一個私立教育組織,主要從事線上學習,Udacity網站于2012年2月推出,課堂涵蓋計算機科學、數學、物理學、統計學、心理學等,且以計算機課程為主。不過,Udacity也開始嘗試向職業教育培訓方向轉型發展,對課程的學習進行收費。
隨著美國高校主導參與的MOOC的蓬勃發展,世界其他國家和地區也開始自己的MOOC平臺建設。英國主導的首個MOOC平臺FutureLearn于2012年12月成立[7]。截止目前,共有83家英國和全球合作伙伴。不同于其它MOOC平臺,FutureLearn除了合作高校外,還包括了一些非大學合作伙伴,包括:大英博物館、英國文化協會、英國圖書館等眾多機構。Open Universities Australia (OUA)是位于澳大利亞的高等教育機構,其Open2Study在線平臺于2013年3月份正式上線,已有超過60萬的學生注冊學習。此外,還有法國的FUN平臺、西班牙的MIriadaX平臺、日本的Gacco平臺等,都各具特色。
在全球MOOC發展的浪潮中,我國高校和相關機構也積極展開在線教育的探索和實踐。2013年的早些時候,北京大學和清華大學宣布加入MOOC,成為國內率先試水的高校[8],目前,我國MOOC平臺主要有學堂在線、中國大學MOOC和好大學在線等。2013年10月10日,具有中國特色的學堂在線MOOC平臺正式向全球。學堂在線是教育部在線教育研究中心的研究交流和成果應用平臺,致力于通過來自國內外一流名校開設的免費網絡學習課程,為公眾提供系統的高等教育,讓每一個中國人都有機會享受優質教育資源。通過和清華大學在線教育研究中心、以及國內外知名大學的緊密合作,學堂在線將不斷增加課程的種類和豐富程度。中國大學MOOC是由網易與高教社攜手于2014年推出的在線教育平臺,承接教育部國家精品開放課程任務,向大眾提供中國知名高校的MOOC課程。其宗旨是讓每一個有意愿提升自己的人都可以免費獲得更優質的高等教育。好大學在線(CNMOOC)由上海交通大學主導,是中國高水平大學慕課聯盟的官方網站。旨在通過交流、 研討、協商與協作等活動,建設具有中國特色的、高水平的大規模在線開放課程平臺,向成員單位內部和社會提供高質量的MOOC課程。其愿景是讓所有人,都能上最好的大學。
縱觀全球各國的 MOOC平臺,它們均提供學習課程的網絡平臺,全部教學資源,定期開課,按時布置作業和測驗,強化師生互動等。這些海量、優質的教學資源對我國開放課程建設具有參考意義,同時也可以成為高校教師進行自我學習和課程教學改革的重要途徑[9]。
二、MOOC 平臺GIS相關課程
GIS 作為對空間信息進行采集、存儲、管理、分析、可視化的技術和工具,已在各行各業中得到廣泛的應用。目前我國有 200 余所大專院校設立了 GIS 本科專業,在校學生上萬余人[10]。雖然,我國GIS本科教育得到了長足的發展,但相對于發達國家還存在較大的差距。MOOC平臺GIS相關課程的出現及發展,為我國GIS本科教育的發展帶來了機遇。
由于MOOC平臺上現在主要以公共課為主,GIS專業相關的課程并不多。通過檢索發現, Couresra上有GIS直接相關的專業課程數量最多,質量也最好。因此,本文以Coursera平臺為主,介紹該平臺上的GIS相關課程。
在Couresa平臺上,加州大學戴維斯分校于2016年推出GIS專項課程,該專項課程是全球MOOC上的首個GIS專項課程,包含“GIS基礎”,“GIS 數據格式、設計與評估”,“地理空間和環境分析”,“影像、建模及應用”4門課程和一個“地理空間分析畢業項目”。
通過該專項課程,學生將學習到怎樣分析空間數據、利用制圖技術對結果進行可視化、培養與GIS相關專業人員協作能力。在畢業項目中,將會利用空間數據的搜集、分析和空間分析技術,創建一個專家級的GIS畢業作品。該專項課程提供付費和免費兩種注冊學習機制,兩者區別在于是否最終可以獲得課程證書,如果不需獲得證書則免費注冊學習即可。
下面將簡單介紹該專項課程中每門課的基本情況。“GIS基礎”(Fundamentals of GIS)是專項課程的第一門課程。本門課程共四周的學習時間,每周需要3-5個小時。課程內容主要基于ESRI公司的ArcGIS平臺學習ArcMap軟件的基本操作,包括:怎么安裝ArcMap軟件、空間數據的導入及基本操作、數字制圖和結果的共享。“GIS 數據格式、設計與評估”(GIS Data Formats,Design and Quality)是專項課程的第二門課程。本門課程共四周的學習時間,每周需要2-3個小時。課程內容主要進一步學習柵格和矢量兩種空間數據類型、結構、質量和存儲等,包括:空間數據模型和結構、創建矢量數據及基本操作、ArcGIS數據存儲機制、探索空間數據庫,并評價數據質量及不確定性。“地理空間和環境分析”(Geospatial and Environmental Analysis)是專項課程第三門課程。本門課程共四周的學習時間,每周需要3-4個小時。課程內容主要是將已經學習的GIS知識應用到地理空間分析中,重點關注于分析工具、3D數據、柵格數據處理、投影以及環境相關變量的分析等。本課程的學習將基于一個完整的項目,從投影開始、通過數據檢索、元數據管理、數據處理以及最終的分析產品,完成空間分析的完整流程的訓練。具體內容包括:ARCGIS工具箱的運用、柵格數據的操作、3D分析、投影及坐標系統的深入學習、數據的符號化等。“影像、建模及應用”(Imagery, Automation,and Applications)是專項課程的第四門課程。本門課程共四周的學習時間。課程內容主要利用已學到的知識完成技術性任務,比如柵格計算和適宜性分析等。具體內容包括:高級柵格分析、DEM分析、適宜性分析、水文分析、空間建模工具等。“畢業項目”(Capstone: Geospatial Analysis)中,學習者將獨立設計和完成一個基于GIS的完整分析項目。該項目可分為四個階段:項目計劃階段、分析階段、生產產品階段和最終展示階段。項目計劃階段,主要寫一個簡單的計劃,內容包括:項目描述、所需數據、時間安排、怎么完成項目等。分析階段,利用所學的方法構建一個實用模型對數據進行分析。生產產品階段,獲取并對其進行數據預處理,進而運行構建的模型得到初步結果。最終展示階段,生成具有吸引力的結果圖、數據及方法提交給指導者進行評價。
全球衛星導航系統(Global Positioning System,GPS)是GIS本科專業的必修課程。Coursera平臺上,全球頂尖的斯坦福大學GPS研究實驗室開設了一門,“全球定位系統:衛星導航入門,使用智能手機與全球實驗室互動”(GPS: An Introduction to Satellite Navigation,with an interactive Worldwide Laboratory using Smartphones)的課程。課程主講教授是斯坦福大學Per Enge教授和Frank van Diggelen教授,Per Enge教授是斯坦福大學工程學院教授、斯坦福大學GPS研究實驗室主任、美國國家工程院院士。本課程主要介紹了GPS的基本工作原理,并介紹衛星導航在我們生活方方面面的不同用途。通過生動的在線講課,以及利用支持GPS的智能手機或平板進行的一系列試驗,學生將能夠把在線學習和現實中的實踐聯系起來。該課程內容分為6個模塊,包括:GPS如何工作、偽距、衛星軌道和信號、接收機設計基礎、輔助GPS、GPS現代化及其他衛星導航系統。
地圖學和地理空間技術的發展大大推動了GIS學科的發展。2015年春季賓夕法尼亞州立大學在Coursera上開設了“地圖和地理空間的革命”(Maps and the Geospatial Revolution)課程。該課程結合了地圖學、地理信息系統和空間思維的核心概念并用現實世界的例子來幫助學生了解一些高級別的地理知識。同時探索了地理空間信息的獨特性,如何創建空間數據,如何進行空間分析,以及如何設計地圖等。同時在課程中,使用了最新的地圖和分析軟件來探索地理問題。該課程總的學習時間為五周,每周需要學習6-9個小時。由于目前該課程并沒有開設新學期教學的計劃,Coursera平臺上的學習資源現已不能訪問,不過幸運的是國內網易公開課有該課程視頻的鏡像備份。
GIS技術在國防軍事領域發揮著重要的作用。地理情報數據的分析和利用的需求比以往任何時候都更加重要,而地理信息系統具有強大的分析功能,將GIS功能與地理空間情報融合在一起,形成了新的技術地理空間智能(Geospatial Intelligence,GEOINT)。賓夕法尼亞州立大學在Coursera上也推出了“地理空間智能分析和及其影響”(Geospatial Intelligence and the Geospatial Revolution)課程。課程主要介紹了GEOINT在商業、執法和國防中的應用。在這門課程中,學習者將體會到GEOINT的價值,將學習如何通過使用GEOINT工具和諜報來設計和執行地理空間分析項目。這門課程專為想要學習GEOINT基礎知識的人士而設計,但并不適合地理空間智能分析專業的學生。
此外,Coursera平臺上還有明尼蘇達大學于2014年開設的“從GPS和谷歌地圖到空間計算”(From GPS and Google Maps to Spatial Computing)課程。本課程主要介紹空間計算的概念、算法、編程、理論和設計,例如全球定位系統(GPS)、Google地圖、基于位置服務(LBS)和地理信息系統(GIS)。學習如何收集、分析和可視化自己的空間數據集,開發更好的位置感知技術等。同樣由于目前該課程并沒有開設新學期教學的計劃,Coursera平臺上的該課程學習資源現在不能訪問。
除了Coursera平臺上提供了GIS相關的課程,Udemy平臺也了一些GIS課程。如“利用開源工具創建企業級GIS” (Using Open Source Tools to Create an Enterprise GIS)、“GIS入門”Introduction to GIS、“提高你的GIS技巧”(Sharpen Your GIS Skills)等,這些課程主要由個人制作,多面向專業職業教育,并且多數都是收費課程。
國內MOOC平臺現有的GIS相關課程幾乎處于空白狀態,僅在中國大學MOOC上搜索到中山大學將于今年9月份開設的“地理信息系統概論”課程,華東師范大學開設的“計量地理學”和南京大學開設的“走進地理學課程”。但這些課程有的脫胎于原有的國家級精品課程,甚至是僅僅對原有精品課程視頻和素材的重新剪輯和整理,與國外MOOC課程相比還存在不小的差距。
三、總結
MOOC在全球范圍的快速發展,給高校傳統的教學方式帶來了沖擊和挑戰。我國的地理信息科學專業教學與美國等發達國家相比還存在差距,而MOOC平臺上的國際名校開設的GIS相關課程為國內高校GIS專業教師的素質提高提供了很好的途徑。同時,在GIS專業本科生教學過程中適時的引入相關MOOC課程,可以大大開闊學生的視野,激發學生的專業興趣。但由于我國GIS相關MOOC課程缺乏,國際MOOC平臺的GIS課程又主要以英語授課為主,如何解決本科生學習MOOC課程的語言障礙也是需要在教學實踐中考慮的問題。可行的措施有,對國外課程進行翻譯,加大國內GIS相關MOOC課程建設等。總之,雖然還存在一些問題,但可以預見這種傳統GIS課堂教學和MOOC課程相結合的混合式教學模式將是未來GIS本科教學改革和研究的方向之一。
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關鍵字:GIS;城市規劃 ;應用
中圖分類號:TU98文獻標識碼: A
1、引言
地理信息系統(Geographic Information System)簡稱GIS,是一門綜合性學科,結合計算機科學、測量學、地理學、地圖學等多門學科,已經廣泛應用在不同領域,是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統[1]。GIS把地理位置和相關屬性相結合,根據用戶需要將空間信息和屬性信息有機的結合起來,將信息準確真實、圖文并茂地呈現在用戶面前,滿足城市建設、企業管理、居民生活等對空間信息的要求,借助空間分析和可視化表達功能進行輔助決策。
城市規劃的工程周期性強、內容涉及面廣、業務工作量大,使得規劃基礎資料調查的任務復雜艱巨。規劃基礎資料收集涉及自然資源、城市建設、經濟發展等諸多方面,不僅要提供這些要素在不同空間層次(如建成區、市域、城市所在區域)的分布狀況與數量構成,而且還要反映出某些要素在各個時期的演進與動態研究[2]。GIS技術在空間數據管理與計算方面優勢明顯,將其引入城市規劃進程中具有歷史必然性[3]。隨著城市化進程的加快,GIS在城市規劃中的應用面越廣,技術要求更高。
2、GIS在城市規劃建設中的應用
2.1 GIS在城市規劃信息查詢及管理方面的應用
GIS具有海量數據的存儲和管理功能,使GIS技術在城市規劃管理中被廣泛應用的原因。GIS數據包含屬性數據和空間數據,空間數據大多通過地塊來顯示,與屬性數據(如人口規模、經濟總量、就業情況等數值或文字信息)相聯達到在空間上反應地區的特征。GIS技術主要運用在搭建城市規劃管理信息系統的規劃數據庫和管理系統的操作臺中,完整的城市規劃管理信息系統要包括用戶接口、規劃空間和屬性數據庫以及規劃管理功能模塊三個方面。運用GIS的空間查詢功能對數據庫中城市規劃中的基礎地形數據、規劃成果圖以及相關的文檔資料等海量進行查詢、統計、檢索、輸出等操作,實現數據的高效率、標準化提取,提高城市規劃管理水平,促進相關單位應對城市重大問題、突發性事件時進行科學決策的一種現代化的技術手段。
目前,我國已有多個省市建立起以GIS為核心的城市規劃管理系統。1989年,河南省洛陽市開始建設規劃管理信息系統;上海市建設了城市建設和管理信息網,大大推進了上海城市建設信息系統的建設和實施[4];自1995 年起,廣州市建設了城市規劃辦公自動化系統、勘測信息系統、地下管線信息系統和城建檔案信息系統,為“數字廣州”的建設奠定了基礎[5]。2012年4月5日,遵義市數字三維城市規劃管理系統項目已成果通過驗收鑒定,標志著遵義市中心城區管理進入運用現代化信息手段管理的新時代,有效的提高了城市公共管理與公共服務、應急處置以及科學決策的能力和水平,凸顯城鄉規劃的先導作用。
2.2 GIS在城市規劃專題分析方面的應用
城市作為區域發展的中心,各種復雜的空間數據和屬性數據構成城市的空間關系。面對如此海量且不斷快速更新的數據,傳統的城市規劃設計通過經驗分析方法對數據進行定性分析,分析過程中摻雜過多的主觀隨意性,導致規劃師對城市運行機制研究不足,對城市未來的發展方向預測失據。運用GIS強大的空間信息的提取和分析功能,快速準確地對所獲取的數據進行科學有效的定量分析,大大的減輕了規劃分析的工作量,彌補了原來城市規劃純圖形、純文字、定量分析與定性分析脫節的缺陷。
GIS技術已經逐漸滲透到城市規劃設計的全過程,從資料收集整理到成果出圖、從總體規劃到詳細規劃、從區域規劃到詳細規劃,GIS技術都發揮著不可或缺的作用。GIS最常用的空間分析模塊為空間信息的查詢及量算、疊加分析、緩沖區分析、網絡分析等[6],主要應用在城市規劃專題分析中的城市功能區界限制定研究、城市公共設施選址研究、城市空間擴展研究、環境保護評估、城鎮土地分等定級、城市交通網絡研究等、城市建設用地適宜性評價等方方面面;隨著三維GIS技術的發展和應用,可以利用3D分析模塊進行數字高程模型的城市三維仿真模擬和地質災害評估等。近年來GIS技術在城市規劃運用中可以完成更為復雜的空間決策,提高城市規劃設計的科學合理性,有效的避免人為主觀決策的隨意性。總之,GIS功能可以為城市規劃設計提供科學的依據,提高城市規劃設計的精確性和合理性。
3GIS應用在城市規劃中存在的問題
隨著GIS在城市規劃中的應用日益廣泛和深入,GIS應用在實際操作中也存在局限性。由于規劃業務涉及面較廣,各個系統的開發平臺、運行環境等差異較大,相互之間的關聯性和互操作性較差,導致數據應用較為不便,同時與規劃部門聯系緊密的土地、房產、經濟等相關部門的信息資源不能實現共享,導致規劃管理工作效率大大降低。
目前,我國城市規劃設計院的大部分規劃工作人員對GIS在城市規劃中的應用了解很少,對其有抵觸傾向,壓制了GIS在規劃設計中的應用。城市地理信息系統的數據庫建設是信息系統的重點和難點,其數據庫建設投資巨大,見效時間長,并且需及時更新、維護才能充分發揮功效。我國的規劃設計單位大部分沒有數據庫的建設,一些城市雖已經建設信息中心,但并沒有和規劃設計單位相聯,沒有真正實現數據共享,導致規劃設計單位數據的獲取較困難,規劃師的大部份精力用在依靠手工收集數據、錄入和處理上,限制了GIS應用的發展。而GIS專業性較強,缺少解決實際城市規劃問題的手段,缺乏友好的用戶界面,不易掌握。
4總結
由于GIS和城市規劃的“空間”本質相同,所以將GIS技術應用到現代城市規劃中在實踐上是必要的,在技術上是可行的。在城市規劃體系中,GIS技術可以為城市規劃的管理和編制決策提供支持。在規劃編制中,利用GIS的空間分析功能及GIS確定的空間建模框架下,根據城市規劃的不同目的構造各種各樣的空間決策模型,對規劃中的復雜空間問題進行輔助決策,從而使城市規劃方案更加合理可行。
雖然GIS在城市規劃中的應用日益廣泛和深入,同時也體現了GIS應用的局限性。GIS離開城市規劃的專業知識,GIS不能發揮作用。目前GIS作用主要體現在規劃管理和編制過程中,把城市規劃專家的知識和GIS有機結合起來構建基于知識的GIS系統是未來的發展方向,才能更加充分發揮GIS在城市規劃中的應用潛力,從而實現GIS和城市規劃更為緊密的結合。
參考文獻
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[6] 宋力,王宏,余煥.GIS在國外環境及景觀規劃中的應用[J].中國園林,2002.
作者簡介:
一、計算機網絡技術下的洪水預報模型與防洪工程
隨著地理信息系統、空間信息處理技術以及其他與地質水文相關的計算機軟件等計算機網絡技術的出現,與地質、水文相關的地理空間數據的獲取變得更加準確、便捷,數據的管理也更加科學,數據的分析變得更加高效,運用計算機技術甚至還能進行水文變化的模擬和演示,基于高新的技術支撐,科學家們研發出新的洪水預報模型,這種模型在計算機上的運用,被統稱為洪水預報系統。計算機網絡可以獲取最新的雨水信息,并對雨水信息進行傳播和分析,結合洪水預報模型中通過計算機網絡技術獲得的水文信息與洪水特點、河床演變規律等知識,融合水文學、水力學、河流動力學等科學方法,對洪水情況進行預報,并將洪水信息快速準確地傳達給各級防汛指揮部門,為其防洪決策提供依據。運用計算機網絡技術,在獲取了各地區洪水情況數據后,便可開始規劃建設防洪工程了。在《水利工程概論》的第五章,編者對防洪工程做了專門的介紹,書中主要選取了堤防工程、分洪工程、河道整治建筑物以及河道整治的基本方法4個部分的內容,在第一節“堤防工程”中,此書首先介紹了堤防的類型、堤身的用料、堤頂的寬度、堤邊的土質以及堤防的修補問題;其次,書中具體介紹了如何選擇堤線;最后,此書就堤防規劃設計應注意的事項進行了說明。例如,修筑堤防將提高河道的水位,要考慮到被水淹沒的面積;堤防的修建會影響排水,要注意堤防兩岸排澇的問題,萬一出現特殊洪水情況,發生決堤需做緊急搶險救災的預案。而分洪工程主要是指結合地形特點,修建引洪道或分洪閘,將河流超量的河水引去其他地方的泄洪方法。書中主要介紹了分洪閘的使用,以及蓄洪區的排灌問題。在第三節“河道的整治建筑物”部分,書中主要介紹了丁壩、順壩、鎖壩、護坡與護底、導流屏等五類河道整治建筑物,書中對這五類河道整治建筑物都作了簡單的介紹,并且配備了相對應的壩圖,幫助讀者理解不同壩的形狀特點。“河道整治的基本方法”這一小節主要介紹了護岸工程、淺灘的整治、彎曲河道的整治、分汊河道的整治、游蕩性河道的整治與河口整治等6種不同類型水文地域的整治方法,并介紹了不同整治方法的作用,具有較強的實用價值。
二、計算機網絡技術下的水質量監測網與取水輸水建筑物
工業革命以來,世界各國都進入了大生產時代,隨著生產力的提升,世界人口數量也在不斷地增長,工業廢水與人們生活污水的排放量也越來越大,水污染問題已經成為21世紀世界所面臨的重要問題之一。人們對水資源污染問題重視程度較高,通過運用計算機網絡技術,科學家們建立了水環境質量監測網,通過對水環境質量因子的跟蹤研究,在掌握其變化規律的情況下,可以預測水環境質量的變化趨勢,由此形成水環境預警系統,為人們提供水環境數據信息,幫助人們選擇相應的措施預防和治理水污染。通過計算機網絡下的地理信息系統對空間數據的處理及模擬能力,科學家們可以了解不同地區的土地利用方式對相應地區水文水質的影響,并結合可持續發展的目標,來調整土地利用方式,提升當地的水文水質條件。水是生命之源,人們的生產、生活都離不開水,在使用計算機網絡技術對水質進行了檢測與預測之后,水資源的質量可以得到相應的保證,然而要使人們能夠便利地獲得水、使用水,還需要取水輸水建筑物來發揮作用。在《水利工程概論》的第四章中,編者專門設置了一個小節,來介紹取水輸水建筑物。取水建筑物是輸水建筑物的首部建筑,它的作用主要是控制和調節水流,取水建筑物也叫作取水口或者進水建筑物,一般建設在河岸或者水庫的某一側,從河流或者水庫中取得用來發電或者人們生活所需的水資源。在對取水建筑物有了初步了解之后,編者特別說明了取水建筑物建設需考慮的五點注意事項,例如,取水建筑物位置的選擇要考慮到該區域是否有足夠的流量,該區域的水質是否符合用水要求,水頭損失的大小,引水流量能否控制,以及施工的經濟、技術、維修等方面是否存在困難。輸水建筑物又稱為引水建筑物,也就是用于傳輸水資源的建筑物。不同的輸水建筑物作用各異,按照其不同的作用,書中將輸水建筑物分為了6種類型,第一種是用于農田灌溉、水力發電或者人們生活的,可以統稱為渠道;第二種用于防止和減少渠道中泥沙淤積的,被稱為沖沙和沉沙建筑物;第三種用來計量水量的,被稱為量水建筑物。書本中還簡單介紹了調節和配水建筑物、交叉建筑物、落差建筑物、泄水建筑物幾種輸水建筑物類型,在此不再贅述。輸水建筑物一般規模不大,但是數量非常多,在整個水利工程中所占的比重也比較大,因此還需不斷地優化輸水建筑設計,改良管道布局,來提高輸水效率,節約人力物力成本。
三、計算機網絡技術下的現代化灌區管理與農業水利工程
一、課程學分安排
本研究所選取的學校與地理科學專業的總學分和各模塊的學分比例不完全相同,存在一定差異。在對各種不同類別的課程所占學分進行比較時,將各個學校的課程經過重新分類組合,主要有4類,即公共課程、專業課程、教育課程和實踐課程,結果如表1。
[學分(比例)\&公共課程\&專業課程\&教育課程\&實踐課程\&總學分\&北京師范大學\&44(27%)\&81(49%)\&10(10%)\&15(14%)\&166\&華東師范大學\&44(28%)\&74(47%)\&24(15%)\&16(10%)\&158\&東北師范大學\&51(33%)\&75(48%)\&25(16%)\&14(9%)\&155\&四川師范大學\&55(32%)\&73(43%)\&30(18%)\&12(7%)\&170\&湖南師范大學\&55(33%)\&79(48%)\&20(12%)\&12(7%)\&166\&徐州師范大學\&54(32%)\&78(45%)\&18(10%)\&22(13%)\&172\&長春師范學院\&60(34%)\&61.5(35%)\&21.5(12%)\&33(19%)\&176\&寧波大學\&50.5(30%)\&66.5(41%)\&33(20%)\&14(9%)\&164\&安慶師范學院\&57.5(31%)\&69(37%)\&24(12%)\&37.5(20%)\&188\&][表1][大學本科地理科學專業課程學分安排]
從表1可以看出,各學校的總學分存在一定的差異。大學本科地理科學專業所開設的課程中,專業課程所占比例最大,其次分別為公共課程、教育課程和實踐課程。教育部重點高校――北師大、華東師大、東北師大這三所學校專業課程所占比例較大;教育課程也占有一定比例,均在10%~20%。寧波大學和東北師范大學的教育課程學分及其所占比例最大,這在一定程度上反映了這兩所學校比較注重教師教育,教師教育課程開設得較多。
二、專業特色課程
在公共課程、專業課程、教育課程以及實踐課程中,各學校的公共課程和實踐課程基本相同,而專業課程和教育課程都有特色課程。研究所選取的各學校公共課程基本相同,大致包括政治、歷史、數學、外語、體育、計算機;而實踐課程則幾乎完全一致,包括部門地理野外實習、綜合自然地理野外實習、教育見習、教育實習、畢業論文。專業課程可以概括為“大同小異”,“大同”指這些學校都開設的專業課程,大致包括引入性課程和專業基礎課程。引入性課程主要是《地理科學導論》。專業基礎課程包括相關學科基礎課程、部門地理課程、區域地理課程以及技術性課程。相關學科基礎課程主要為物理、化學方面的課程。部門地理課程分為自然地理和人文地理兩個方面,自然地理包括《地質學》、《土壤地理學》、《水文學》、《生物地理學》等,也包括環境方面的一些課程,如《環境科學導論》、《環境影響評價》等;人文地理包括《文化地理學》、《經濟地理學》、《城市地理學》、《人口地理學》等;區域地理課程主要為《中國地理》、《世界地理》;技術性課程分為地圖、地理信息系統、遙感方面的課程,如《測量與地圖學》、《GIS概論與應用》、《遙感概論》等。專業課程中的“小異”主要是各個學校的專業拓展課程存在差異,這在一定程度上反映了學校地理科學專業的特色課程。如表2所示,北京師范大學的專業特色課程最多,主要集中在遙感方向。在鄉土地理方面,北京師范大學有《鄉土地理》,但湖南師范大學和徐州師范大學則有較為具體的鄉土地理課程,分別為《湖南地理》和《江蘇地理》。華東師范大學較為明顯的專業特色課程主要是《河口與海岸》、《現代沉積學》、《環境考古》。筆者認為各所學校的專業特色課程一般與學校的優勢專業方向以及該方向的教師有關。如北京師范大學地理科學專業李小文院士的研究方向為遙感;而華東師范大學有河口海岸研究所國家重點實驗室以及研究該方向的陳吉余院士。另外,其余學校也有相應的專業特色課程,如湖南師范大學的《天體觀測》和長春師范學院的《地球與宇宙》。
[學 校\&特 色 課 程\&北京師范大學\&《政治地理學》《交通地理學》《鄉土地理》《GPS原理與應用》《地表水熱平衡》《流域管理》《數字地面模型》《微波遙感》《遙感影像地學分析》《海洋遙感》《3S綜合實習》\&華東師范大學\&《河口與海岸》《現代沉積學》《環境考古》《最新地理文獻閱讀》《軟件工程與GIS設計》\&東北師范大學\&《濕地科學》《地理科學進展》\&四川師范大學\&《災害學原理與減災》\&湖南師范大學\&《天體觀測》《城市氣候學》《礦產資源學》《湖南地理》\&徐州師范大學\&《江蘇地理》《海洋學》《工業地理學》\&長春師范學院\&《地球與宇宙》《可持續發展研究》\&寧波大學\&無\&安慶師范學院\&《地理調查研究方法》\&][地理科學專業特色課程][表2]
三、教師教育類課程
教師教育類課程是師范院校的特色課程,也是培養師范生職業能力以及職業意識的主要途徑。從表3可以看出,所有學校均開設教育、心理和教育技術方面的教育基礎課程。與地理專業相關的課程主要包括地理教學、地理教材、地理課程方面的課程,如《地理教學論》、《中學地理教學分析》、《地理新課程研究》等。各學校都有教師教育類的特色課程。如北京師范大學的《高中必修課程模塊研究》、《高中選修課程模塊研究》;華東師范大學的《管理學》、《國外地理教育》;東北師范大學開設的教師教育類課程較多,而且比較有特色,如《地理教育研究方法》、《地理直觀教學》;長春師范學院的教育課程開設較為全面且獨具特色,如《地理三板教學》、《中學地理活動設計》、《中學地理習題解答》、《中學地理教研論文寫作》,筆者認為這對培養大學畢業后的地理教師有很大幫助;而安慶師范學院的《中學地理科技活動》是其它學校都沒有開設的,值得借鑒。