GIS实验教学

GIS实验教学（精选十篇）

GIS实验教学 篇1

将开源GIS软件引入高校GIS专业的教学实践,可以有效改变专业人才对国外国内GIS商业软件的依赖情况,克服依赖GIS商业软件带来的种种弊端,为GIS软件产业的发展和应用带来新鲜的活力。目前,教学实践中主要使用商业GIS软件,这使得学生的视野狭窄,毕业后找工作受局限。另一方面,从GIS行业发展来看,现在的GIS往往与其它软件整合在一起,呈现一种“嵌入式”的形态,这种情况下的GIS应用开发需要的是专项、快速、简洁、低成本和高效,对此,大型商业GIS软件往往并不合适,而数量繁多的开源GIS软件恰适其用。因此,无论是教学阶段的学生培养,还是未来的就业发展,都有必要将开源GIS软件引入到教学实践中。本文旨在探讨基于开源GIS软件的实验教学理论和教学方法,为提高GIS专业学生的创新能力和实践能力提供新的思路。

2 开源GIS软件的发展现状

开源软件日益蓬勃发展,逐步渗入到各个软件领域,在GIS领域,开源软件经过近二十年的发展,数量丰富,涵盖了GIS的各个构成部分以及地理信息处理的各个阶段。有些常用的开源GIS软件性能可靠,文档丰富。用这些开源GIS软件完全可以构造一个功能完整且满足性能要求的地理信息系统。

表1列出了部分常用商业软件和部分常用开源软件的对比。

图1是一个网站上列出的开源GIS软件,共计135款,这还是不完全统计。由此可以看出,开源GIS软件的发展已经到了一个成熟阶段,足可以满足GIS开发之用。

3 高校GIS专业引入开源GIS软件的意义和作用

我校GIS专业开设的相关课程有“GIS原理与技术”、“网络地理信息系统原理与技术”、“GIS工程应用实践”、“GIS开发与应用”、“空间数据库”等。这些课程的实验课都需要使用某些GIS软件。以往,我们在教学实践中多采用某种商业GIS软件,但是,经过几年的教学实践,我们发现使用商业软件存在一些弊端。例如,我校购买了某家国内GIS专业公司的软件,学生实验课使用的都是这款软件,结果导致到了毕业设计时,众多学生只会用这款软件作项目开发,很明显,这将局限学生的就业选择。

此外,商业软件固有的缺点正是开源软件的优点,比如:软件源代码开放,拥有跨平台、可扩展等特性,成本低廉等。这些优点对于教学用软件来说尤为重要。

从一些教材的编写上也可以看出在教学中引入开源GIS软件的趋势,有两本比较流行的Web GIS教科书,它们都对开源GIS做了介绍,其中《Web GIS技术原理与应用开发(第2版)》(作者:马林兵、张新长)用单独一章讲解了开源Web GIS平台;另一本书《网络地理信息系统原理与技术》(作者:孟令奎等)在“常用网络GIS软件介绍”一章中对开源Web GIS做了介绍。

归纳起来,高校GIS专业使用开源软件有这样几个益处。1)促进创新型GIS人才的培养开源GIS软件一般而言不是那种大而全的软件,而是具有独特功能和优势的中小软件,加上源代码开放,使得应用开发人员可以定制契合特定需求和应用的地理信息系统。概括而言,GIS专业的毕业生从事两类专业工作,一是GIS平台软件的开发,二是GIS应用开发。通过学习开源GIS软件,使得毕业生不会圄于某种商业软件,并且对底层技术有更为深刻的认识。对于应用开发人员来说,更是提供了就业、创新和创业的本领。现在GIS已经越来越普及化和大众化了,常常以“嵌入式”的形态出现在其他软件系统中。对于这类中小型GIS的开发,成本、效率、交付时间和简易性等指标成为突出的要素,而林林总总的开源GIS软件正当其用。

2)开源软件是GIS专业教育领域中重要的教学资源

随着开源GIS软件的发展与成熟,我们可以轻易地从网上获得各种开源GIS软件及相应的文档,那些流行的开源软件更是具有丰富的开发资料和案例,这为同学们的学习提供了非常好的条件。例如,深度开源网站(http://www.open-open.com/),地理信息资源列表(https://zhuanlan.zhihu.com/p/22385406),免费地理数据列表(http://freegisdata.rtwilson.com/),开源中国上给出了135种地理信息系统开源软件(http://www.oschina.net/project/tag/78/gis),图1给出了该网站的一个截图,OSGeo基金会(Open Source Geospatial Foundation)(http://www.osgeo.org/)。这些网站都给出了大量开源GIS资料。除此之外,各种开源软件的官方网站也提供了充足的文档、学习资料和开发案例,以下是几个流行开源GIS软件官方网站的网址:http://grass.osgeo.cn/、http://leafletjs.com/、http://openlayers.org/、http://geoserver.org/等。

3)方便学生学习和开发GIS

由于商业GIS都是安装在实验室的电脑上,学生回到宿舍就无法使用了,而我们知道,大学生毕业设计和一些实践课程的工作常常要在学生宿舍的电脑上完成,这就产生了矛盾,如果使用开源软件就不存在这样的问题。

4 基于开源GIS软件的实验教学实践

认识到开源GIS软件对于培养学生的益处,我们就在有关的课程教学中引入了开源GIS软件。对于开源软件的选取,我们一般选择主流的开源软件,这些软件往往比较成熟稳定,文档丰富,案例多。对于开源GIS软件的学习,我们采用的方法是渗入有关的课堂教学和实验教学中。

例如,在“网络地理信息系统原理与技术”课程的教学中,我们针对客户端实验,选用了开源GIS软件Open Layers,这款软件是由Meta Carta公司开发的,用于Web GIS客户端的Java Script包,通过BSD License发行。它实现访问地理空间数据的方法都符合行业标准,采用Open Layers作为客户端不存在浏览器依赖性,Open Layers APIs采用动态类型脚本语言Java Script编写,实现了类似与Ajax功能的无刷新更新页面,能够带给用户丰富的桌面体验(它本身就有一个Ajax类,用于实现Ajax功能)。目前,Open Layers所能够支持的Format有:XML、GML、Geo JSON、Geo RSS、JSON、KML、WFS、WKT(Well-Known Text)。

在地图服务器方面,我们选用了Geo Server,它是一个功能齐全,遵循OGC开放标准的开源WFS-T和WMS服务器。利用Geoserver可以把数据作为maps/images来发布(利用WMS来实现),也可以直接发布实际的数据(利用WFS来实现),同时,它也提供了修改,删除和新增的功能(利用WFS-T)。

在“空间数据库”课程的教学中,我们选用了Post GIS,它是Postgre SQL关系数据库的空间操作扩展。它为Postgre SQL提供了如下空间信息服务功能:空间对象、空间索引、空间操作函数和空间操作符。同时,Post GIS遵循Open GIS的规范。Post GIS的版权被纳入到GNU的GPL中,也就是说任何人可以自由得到Post GIS的代码并对其做研究和改进。

5 结语

开源GIS软件发展迅速,改变了大型商业GIS软件一统天下的局面,同时,GIS应用的普及化使得它成为许多软件的一部分,而不是以大型专业软件的形式出现,这为GIS软件的发展提供了新途径。为此,为了培养适应这一趋势的GIS创新型和综合型人才,我们应该转变传统的GIS教学观念,大胆将开源GIS软件引入到GIS专业教育中,制定有效的教学方法,引导学生自主创新。我们只是在这个方面做了探索性工作,下一步还有很多问题有待进一步探讨和完善,诸如开源GIS应用教材编

摘要：开源GIS软件对于学生学习GIS技术,开发GIS应用具有重大作用。该文通过分析当前开源GIS软件的发展现状,提出了将开源GIS软件引入高校GIS专业的实验教学中的思路,讨论了基于开源GIS软件实验教学的特点和方法,探索了提高GIS专业学生的创新能力和研发能力的途径。

关键词：开源GIS软件,实验教学,GIS学习

参考文献

[1]马林兵,周群,焦汉科.开源GIS项目引入高校GIS专业实验教学的探讨[J].高教论坛,2014(5).

[2]梦华,陈圣波,张栋,等.基于开源Map Server地理信息发布实现的研究[J].世界地质,2015(9).

[3]李源泰,李红波,赵俊三.开源GIS在WebGIS中的应用初探[J].地理空间信息,2010.

[4]于艳超,许捍卫.基于OGC规范的Web GIS开源平台研究[J].测绘与空间地理信息,2015(4).

GIS综合实验报告 篇2

地理信息系统

实验报告书

姓 名：

班 级

学 号：

指导教师： 2014年11月

目录

前言------------------3 实验一：几何校正------4(1)实验目的(2)实验原理

(3)实验内容与步骤

实验二：数据库设计基本流程---------------------------9(1)实验目的(2)实验原理

(3)实验内容与步骤

实验三：空间分析------12(1)实验目的(2)实验原理

(3)实验内容与步骤

实验四：地图制图------20(1)实验目的(2)实验原理

(3)实验内容与步骤

总结-----------------25 前言

通过对《地理信息系统教程》的学习，掌握地理信息系统的基本概念、空间数据的建立、采集、处理与存储组织、gis空间分析的原理方法、地图可视化等内容，并了解常用gis软件的操作，为后续其它gis课程的学习打下基础。

本实验课程要求掌握：arccatalog的基本操作、arcmap地图可视化、空间分析等操作。强化对课本知识的掌握，并不断学习运用到以后的生活中去。

实验一：几何校正

一、实验目的利用影像配准工具进行影像数据的地理配准，熟悉编辑器的使用，掌握如何进行几何校正。

二、实验原理

通过已校正图像数据对未校正的图像数据进行几何校正。

三、实验软件 arcgis 10.2

四、实验内容与步骤

（1）地形图的配准－加载数据和地理配准工具

数据：05年淮南土地现状图.jpg、rectify05年淮南土地现状图wgs84.tif 所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利进行。

打开arcmap，添加“地理配准”工具栏。

把需要进行配准的影像05年淮南土地现状图.jpg增加到arcmap中，会发现“地理配准”工具栏中的工具被激活。

（2）添加控制点

在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。我们可以从图中均匀的取几个点。本实验取点为

控制点）

找到适当位置，点击添加控制点按钮，输入控制点的真实坐标。

重复上述步骤，一直到添加完所有控制点坐标。

（3）查看链接表

控制点添加完成后，点击查看链接表查看。

检查控制点的残差和rms，删除残差特别大的控制点并重新选取控制点。（4）保存结果

将结果保存。

设定数据框的属性：增加所有控制点，并检查均方差（rms）后，在”影像配准”菜单下，点击“更新显示”。执行菜单命令“视图”－“数据框属性”，设定数据框属性 篇二：gis应用综合实习报告

考察报告

学班组指导实

习

院： 级： 2010级地信1、2班 别： 第二组 教师： 刘京 高义民 时 间

： 2013.6.3-2013.6.22 gis应用综合实习

小组成员介绍：

组长：禹刚

目录

一、实习目的...........................................................................................................................2

二、本组任务...........................................................................................................................2

三、实验内容...........................................................................................................................3 1.数据预处理........................................................................................................................3 1地理配准........................................................................................................................3 2.数字化............................................................................................................................4 3.dem生成.......................................................................................................................5 2.地形分析............................................................................................................................7 3.地貌分析图......................................................................................................................12 4.水文分析..........................................................................................................................16 1.无洼地dem生成.........................................................................................................16 2汇流累积量..................................................................................................................20 3.水流长度生成..............................................................................................................21 4.河网提取......................................................................................................................21 5.流域分析......................................................................................................................22 5.土地利用现状图..............................................................................................................24 生成《合阳县土地利用现状》.....................................................................................24 分析不同坡度、不同坡向的土地利用方式并统计面积；.........................................27

一、实习目的加深对gis 原理、方法的理解，更全面了解gis在各领域的应用。掌握应用gis工具进行分析和解决实际问题的能力。gis是一门实践性很强的学科，gis实习以课堂所讲授的gis的原理、方法为指导，结合gis通用平台的具体操作和应用，能够让学生更深入的理解gis的概念、原理和方法，更广泛地了解gis的应用领域，并且使学生更牢固的掌握gis课堂教学的相关内容。更为重要的是，通过本次实习，能够让学生达到以下的目的： 1.熟练运用gis软件矢量化地形图，掌握扫描矢量化的基本原理、方法和步骤。2.熟练掌握gis空间数据输入与输出及图形编辑等功能。3.了解gis空间数据的获取和处理的方法。

4.了解gis相关产业的业务流程，以及发展状况、方向和趋势。5.了解gis在具体领域的应用实例，工作的流程和工作原理以及分析需求的方法。

二、本组任务

1.对陕西合阳县路井镇地形图进行配准、校正和矢量化； 2.对分幅地形图数据进行拼接，根据“合阳县土地利用现状图”的边界进行裁剪； 3.利用等高线及高程点生成dem，4.由dem生成坡度图及坡向图，并进行地形分析、地貌分析、流域分析等； 5.利用dem、坡度图、坡向图与土地利用现状图进行叠加，分析不同坡度、不同坡向的土地利用方式并统计面积； 6.各种专题图的编制与制图输出，包括dem、坡度图、坡向图、土地利用现状图、水文分析图、地貌图等。

三、实验内容 1.数据预处理 1地理配准 1.首先将jpg格式的地形图导入arcgis软件中，然后给数据框选择坐标系。双击内容列表中的“图层”，弹出图层“属性”对话框，在“常规”选项卡下，单位中“显示”一项中选择“米”；

2.添加坐标系：

地理坐标系gcs_beijing_1954 投影坐标系：beijing_1954_gk_zone_19n 3.在软件界面上方，工具栏右侧右击——弹出菜单——选择“地理配准”工具条；

选择工具条前端的向下箭头，去掉“自动校正”选项，使其处于非选中状态

在地形图的四角添加控制点，每添加一个控制点，右击弹出菜单，选择“输入经度和纬度„”，进而输入该位置的地理经纬度；

四个控制点添加完成后，在内容列表中右击地形图图名，选择“数据”——“导出数据”

然后添加为图层，这时，地形图就有了坐标系，配准完成。2.数字化

1.首先新建shapefile文件，添加高程字段； 2.利用绘图工具在配准的地图上添加矩形框划分不同区域，分区域数字化 篇三：gis二次开发综合实验报告 i 二次开发综合实验报告 二零一五年1月8日

一、1.1 1.2 1.3

二、2.1 2.2 2.3

三、3.1 3.2 3.3

四、4.1 4.2 4.3

五、5.1 5.2 5.3

六、6.1 6.2 6.3

七、7.1 7.2 7.3

八、目录 实验一：设计界面，添加鹰眼控件 _____________________________________________ 1 实验目的 __________________________________________________________________________ 1 实验内容 __________________________________________________________________________ 1 实验步骤与结果 ____________________________________________________________________ 1 实验二：利用菜单，打开mxd文档，shapefile文件 ______________________________ 4 实验目的 __________________________________________________________________________ 4 实验内容 __________________________________________________________________________ 4 实验步骤与结果 ____________________________________________________________________ 4 实验三：实现鹰眼功能 _______________________________________________________ 7 实验目的 __________________________________________________________________________ 7 实验内容 __________________________________________________________________________ 7 实验步骤结果 ______________________________________________________________________ 7 实验四：实现右键查询图层信息以及删除图层操作 ______________________________ 11 实验目的 _________________________________________________________________________ 11 实验内容 _________________________________________________________________________ 11 实验步骤与结果 ___________________________________________________________________ 11 实验五：使用多边形选择区域内部要素，并高亮显示 ____________________________ 21 实验目的 _________________________________________________________________________ 21 实验内容 _________________________________________________________________________ 21 实验步骤与结果 ___________________________________________________________________ 21 实验六： 实现柱状图渲染 ___________________________________________________ 23 实验目的 _________________________________________________________________________ 23 实验内容 _________________________________________________________________________ 23 实验步骤与结果 ___________________________________________________________________ 23 实验七： 实现最短路径分析（网络分析）_____________________________________ 27 实验目的 _________________________________________________________________________ 27 实验内容 _________________________________________________________________________ 27 实验步骤与结果 ___________________________________________________________________ 27 实验总结 __________________________________________________________________ 37

一、实验一：设计界面，添加鹰眼控件 1.1 实验目的

? 掌握桌面gis应用程序框架的建立 ? 掌握鹰眼控件的添加 1.2 实验内容

? 添加一个visual c# ? 设计好程序框架 ? 添加鹰眼控件 1.3 实验步骤与结果

1、新建项目

启动vs2010，选择“文件|新建|项目”，在项目类型中选择visual c#，再选择windows应用程序模板，输入名称“gis二次开发综合实训”，点击确定。

图1-1

2、添加控件

布局效果如下图：

图1-2

3、控件绑定

通过以上步骤添加的控件还只是单独存在，而我们的程序需要各控件间协同工作，因此要进行控件绑定。

分别右击toolbarcontrol、toccontrol控件，将buddy设置为axmapcontrol1。

图1-3

4、设置mapcontrol2鹰眼控件，效果入下。

图 1-4篇四：gis实验报告+心得体会总结 gis导论实验报告（实验总结）

年级：2013级

实验一

实验一，我感觉还不能很熟练的应用mapinfo的功能以及菜单栏、工具栏中各个图标的功能,所以当我开始做实验一时碰到的问题还是不少的，首先是对mapinfo软件的相关操作功能不太了解，比如加载数据的图标，如何使打开的图变大缩小，如何浏览做完后的实验成果图，以及在实验过程中，哪些步骤是不能省略掉的，比如使用控制图层在缩放范围内显示的这个小实验，就要注意打开几个图层的界面看起来非常复杂，通过图层控制来操作，可以使图层在缩放范围内显示，这就需要在图层控制的对话框中哪些框框该打钩，哪些不该打钩，这样所显示的效果就会不一样。只有熟练掌握了mapinfo的基本操作，以及步骤间的衔接才能完成实验。最后还是自己耐心的看书和实践中去找答案和解决问题。在这个实验中我学会了如何mapinfo软件的基本操作和怎么样制作地图图层以及如何使用模板创建专题地图。在制作这个实验的过程中体会了很多，也感觉在做专题地图和地图制作时的整个过程充满着趣味性，使我对地图的相关制作有了一定的了解。

实验二

实验二，因为已经对mapinfo软件操作功能有了一个初步的了解了，所以当在开始着手制作实验二是实验相关操作步骤时，在对fuzhou.jpg图像进行屏幕跟踪化过程时和后面进行的图像加载和配准时碰到的问题也相对较少也比较熟练。从实验二开始要用arcview 软件时由于刚接触这个软件所以在做这部分的实验时制作速度显然比较慢碰到的问题也还有的，面对许多功能按钮不熟悉时只能查找资料和问同学，但最终还是把实验二给做了，以下是我总结的注意点。1.做屏幕跟踪这个实验时，在mapinfo中打开图像文件时，注意选择文件类型是栅格图像，然后点击一下所要打开的福州市行政图，这样呈现出所要的画面。2.编辑控制点的时候，至少选择三个点且三个点不要都在一条直线上，那样配准不成功。3.选择合适的绘图工具，注意选中的是面状的绘图工具，选择线状的话跟踪完后不会出现实验所需的效果。4在用鼠标画行政区时，注意拐点处必须点一下，画出来会更准确，注意在没画完不要双击，在画重叠部分时，注意激活。5.在新建表示注意字段的类型时，图层分类要清晰。6.投影、坐标系设置时，要设置地图单位为米。实验三

实验三是对maminfo和arcview这两个软件一起搭配操作的制图实验操作。从实验数据格式的转换到投影变换的过程，都需要对这两个软件功能有所了解。虽然通过书本中的案例可以很容易的得出操作结果，但为了进一步了解这个转换过程中每一个相关信息和转换的含义，自己还是在书本上查找答案，和在制图操作实验中的注意点。1.在第一步的数据格式转换中，注意不要把底图文件也选进去。

注意文件的命名，不要存得太深，最好可以放在根目录下，用英文命名，勿用中文命名。2.数据格式转换的对话框中，要指明文件类型为mapinfo tab格式。3.打开属性表，查看相关属性时，要注意点击一下属性表再去操作相应的步骤，否则就找不到相关的工具图标。4.投影变换时先要打开arcview程序，选择“file”命令，点击“ extensions”命令，进行设置。5.空间数据内插所选择的“ extensions”复选框与投影变换选择的不同，注意选择地图单位为米，距离单位不用设置.。6.实验三相比前几个实验，这个实验在操作的过程中相对繁琐和复杂，特别是在做空间内插中的等值线的参数设置和数据的载入弄错了好几次才终于把空间内插的实验数据的载入好。在加载数据和核密度估算的过程中对“属性性”进行查找“cout”字段和在相关分析是对数据的载入也是比较麻烦的，但总之实验三的还是重在对gis相关软件的操作和理解，只有在这些基础上才能更好的处理投影和空间内插等操作。

实验四

先前经过了几次对实验的操作，已经对mapinfo等软件的相关功能的了解比较清楚了，所以在做实验四时，碰到的问题也就比较少了，只是缺乏动手去实践操作，在制作专题地图时我们一定要更有耐心和毅力的去实验操作。1.创建坡度专题专题图时，首先要在available extension(可选的扩展模块)列表框中，选中spatial analyst(空间分析)复选框，这样打开的plne图才能进行操作。2.激活图层要选择surface命令进行编辑。3.激活坡度图前，注意先点击下相应的图层，否则就会出现实验操作不当等问题。4.创建河流垂直剖面图时，要注意各个步骤间的衔接性，该点击操作的别忘了点击。5.挖方和填方所加载的数据，格式为tin格式的数据crtin1和crtin2，将鼠标往下拉即可看到，且要设置地图单位和距离单位都为米，这是与之前的实验有所不同的地方。6.实验四在做三维显示是由于在加载时格式出错一直达不到预期的效果在3d scene(三维图景)中的add theme(添加专题)命令时在将图层加载时将二维转三维时要记住是先对选择

theme(专题)的3d properties(三维属性)然后再做相关的操作。实验五

注意点：

1.要记得设置地图和距离单位为米。2.在创建缓冲区的对话框中，选中as multiple rings，否则所产生的缓区位一条带子。3.在增加字段计算时，要点击缓冲区。4.缓冲区查询时，进行的每一步操作都有其针对的操作对象，所以操作前应想想接下来的步骤是针对哪个区域进行的，操作前要点击一下，才能达到实验效果。5.在本次实验中，利用不同的软件进行缓冲区分析，注意在用mapinfo软件时，在选择合适的数据分解函数以便分割数据这步，注意总人口量和合计男、合计女要选择面积比率，很有实际意义，可以应用到我们的生活中。

实验六：

注意点： 1.在available extension(可选的扩展模块)列表框中选中geoprocessing(地学处理)模块，与之前的实验选择不一样。2.使用“查询器”查询时，在此之前要选中属性表，然后输入查询语句。3．链接时均要选中其中的一条。4.土地事宜性的缓冲分析时地图和距离单位为米。5.掌握图层的叠加并对叠加后的图层进行分析，能在实际中解决问题。6.注意在土地适宜性查询分析，赋值后属性表并未能像指导书那样值集中显示。7.在做叠加及缓冲分析时，注意所点的选择不一样。

实验七

注意点: 1.设置地图单位为米，距离单位不进行设置，应牢记哪些实验时两者都设计，哪些实验时只设计其中一个。

2.图例编辑，接下来的增加字段名等步骤应熟练于掌。3.图层控制编辑显示对话框时，应注意实验要求是什么，不能盲目乱点。4..将所学地图学知识应用到实验中。5.专题地图的创建要细心，要明白自己实验目的是什么，接下来的步骤是否都合理.。6.在输出地图布局时，在选择工程窗口中，单击layout（布局）图标，单击new（新建）按钮，新建地图布局。7.在打开工程窗口时，是双击layout(布局)按钮，弹出布局模板，然后再选择ｌayout(布局)，use template(应用模板)命令，再对弹出的template manager(模板管理器)对话框进行设置。

实验总体体会

通过对ｇｉｓ导论实验的相关操作，让我对自己本专业的地理信息科学这个专业有了很大认识，对我们这的专业未来是向哪方面发展的有了一定的见解，使我更加扎实的掌握了有关地图制作的基本知识，而且掌握了专题地图的制作方法和空间内插、叠加分析等试验操作并学会用mapinfo等软件。巩固课堂上所学的地图编绘与制作的基本原理、综合理论和方法，从而提高我们的专业水平和动手能力。本次课程实验设计在制图过程中虽然遇到了不少的问题，但经过一次又一次的思考，一次又一次的实践，并通过同学间互相帮助以及向各师兄的询问，最终完成了专题地图、地形分析等的实验制作。在制图过程中也暴露出了自己在这方面的知识欠缺和对软件不不熟悉。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵，只有将理论与实践结合起来才是最好的效果。

过而能改，善莫大焉。在课程实验学习过程中，我们不断发现错误和不足，不断改正，不断领悟，不断获取。在制图过程中，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程实验学习终于顺利完成了，在设计中学习到了曾经不知道不懂的东西。所以在今后的学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的去探究，然后一一进行解决，只有这样，才能很好的完成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，收获喜悦，收获成功！

课程学习和实验的操作诚然是一门专业课必须要去做的，可以使很多专业知识以及专业技能上桌面gis的功能与菜单操作以及对地形分析等等的实验操作的提升，同时又是一门辩思课，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计专题地图和数据处理让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程实验学习，我掌握了专业软件件的简单运用；掌握了地图专题制作的不同方法，地图匹配，属性编辑，数据处理，地形分析，缓冲区分析和网络分析以及如何提高地图质量，地图美观，也掌握了制图方法和技术，也懂得了很多的专业术语和知识。地理信息系统分析与应用的实验内容主要包括专题地图的制作，gis的矢量化分析，数据误差校正，gis数据格式转换，空间内插等等。每一步都需要大家仔细的揣摩研究，而且需要有清晰的思路，思路确定了，也就在整体上把握住方向，接下来，就是把它细化，一步一步完成每一个实验模块。不过这个过程曲折可谓一言难尽。整个半天都是对着电脑，不然就是翻阅书本。再此期间我失落过，因为自己不懂的地方还很多。在做gis实验的点点滴滴让我回味无穷，好多数据都是一边做一边为后面的操作打基础的，如果出现误差或者错误，就会导致后面的一些实验操作无法正常的开展和完成，这更是使我体会到了只有耐心细心和恒心，才能做好事情。本次的这些实验加强了我们动手、思考和解决问题的能力，也进一步巩固和加深了我对地理信息系统原理和方法的理解，提高 了综合运用本课程所学的知识和对知识的加强理解。培养了我查阅资料的能力和独立思考，解决问题的能力。通过实际操作，应用软件的分析方法，并培养了严认真的工作作风，在制作实验操作的过程中有些问题不是很理解，但当我做完了这些实验后，有些问题就迎刃而解了。操作时经常会遇到这样那样的错误，有的是因为粗心造成的，也有的是用错了方法，总之就是实现不了。同时在实验的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学的知识点理解得不够透彻，掌握得不牢固。

我认为，在这学期的gis实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这也是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。回顾起此课程设计，感慨颇多，从理论到实践，在这学期的学习中，可以说得是苦多于甜，累，但是可以学到很多很多的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，也学到了很多在书本上所没有学到过的知识。在实验操作与设计的过程中遇到问题也颇多，但可喜的是最终都得到了解决。此次课程实验学习给自己最大的感触是，不管什么样的软件，懂的也好不懂的也好，都要动手去用，只有自己操作了，才会真正明白其中的用处，其次是，在遇到困难的时候，不要总是一个人在那捣鼓，同学间应该互相的帮助，有时候向别人学习，会比自己一个人在哪儿毫无头绪的摸索更好。

此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，俗话说的好，读书破万卷下笔如有神，没有学不会只有不肯学！我坚信，只要下一番功夫就能有理想的收获！通过这次实验，让我更加了解到地理信息系统原理与方法的重要性，以及它对我们资源勘查专业发展发挥的重要作用。学习，我觉得结果并不是最重要的，很多结果并不美好，但是学习这个过程是不可少的。当自己把本课程所有的实验做完后，才领悟到老师所说话的含义，要掌握一种新的软件，得随着实践的演练，通过循序渐进的学习，才能更好的掌握它。这次实验，学到的东西很多。篇五：gis地理信息系统实验报告

《地理信息系统课程设计》实验报告

专 业：资源环境与城乡规划管理

年 级：

学 号：

姓 名：

指导老师：

成 绩：

评 语：

日 期：2014年6月22日

目录

一、概述............................................................2

二、课程设计的目的..................................................2

三、课程设计的要求.................................错误！未定义书签。

四、课程设计的内容.................................错误！未定义书签。

1、实习内容....................................................3 a、横车镇简介..............................错误！未定义书签。b、土地利用现状图...........................................3

2、实习原理....................................................4

3、实习具体步骤................................................4 a、地理配准.................................................4 b、擦除得到边界.............................................5 c、填补缺少的地块...........................................8 d、融合联合.................................................9 e、拓扑纠错................................................10 f、分地类、绘制饼图........................错误！未定义书签。

g、垦殖率分级图............................错误！未定义书签。

h、绘制缓冲区..............................错误！未定义书签。

i、添加图例等..............................错误！未定义书签。

4、成果展示....................................错误！未定义书签。

五、心得感想.......................................错误！未定义书签。

六、实习总结.......................................................20

一、概述

地理信息系统（gis，geographic information system）是一门综合性学科，结合地理学与地图学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。gis是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理（对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）。gis 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。gis与其他信息系统最大的区别是对空间信息的存储管理分析，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。地理信息系统（gis）技术能够应用于科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划，是一门发展前景好，运用范围广泛，值得好好掌握学习的技术。

而arcgis作为地理信息系统的重要软件，此产品线为用户提供一个可伸缩的，全面的gis平台。arcmap是一个可用于数据输入、编辑、查询、分析等等功能的应用程序，具有基于地图的所有功能，实现如地图制图、地图编辑、地图分析等功能。arcmap包含一个复杂的专业制图和编辑系统，它既是一个面向对象的编辑器，又是一个数据表生成器。arccatalog是arcgis desktop中最常用的应用程序之一，它是地理数据的资源管理器，用户通过arccatalog来组织、管理和创建gis数据。

通过地理信息系统课程设计实习这一重要的实践手段，我们能够将所学的理论联系到具体应用中，将课堂上所学的gis知识系统化，完整化，实践化。在进行基本技能训练的基础上，使我们具备了一定的动手能力和分析、解决问题的能力，具有较高的操作水平，特别是培养了我们每个同学的理论联系实践能力、钻研精神以及认真严谨的学习态度。在本次实习中，我们既得到了操作上的锻炼，也得到了思想上的锻炼，可谓多方面练习。收获颇丰。

二、课程设计的目的利用arcgis软件完成地理信息分析与专题地图设计与编制从而掌握gis中地理信息表达、集成、存储、管理、应用和输出地理信息的相关知识。达到熟练操作arcgis软件的地理信息的采集、编辑、管理、查询、分析、显示与输出等

基本技术功能，达到能根据遥感卫星影像和地类图斑独立绘制出一幅完整的地图的实验要求。

三、课程设计的要求

1.学习并掌握acrgis软件的使用方法； 2.采集横车镇中缺失的数据，进行拓扑纠正； 3.并制作处“横车镇土地利用现状图”。

四、课程设计的内容 1.实习内容

横车镇土地利用结构图及垦殖率分级图 a.横车镇简介

横车镇地处蕲春县中西部，有蕲春西大门之称。横车原名横车桥，相传当年朱元璋挥军至此被断桥所阻，“横”铺战“车”当桥通过而得名。课程设计中的数据显示了横车镇管辖的17个村，人口约3.4万人，东西长11277m，南北宽12126m，现已初步形成了以森工、石英砂为龙头，药果、畜禽、优质稻、建筑建材六大支柱产业。b.土地利用现状图 土地利用现状图是用质底法反映一个地区农、林、牧、居民地、工矿、交通及其它行业的用地现状的专题地图[1]。制作土地利用现状图是以同等比例尺的地形图为工作底图, 勾绘出各类用地的分界线及其权属界线, 最后生成各地块的图斑。土地利用现状图不象普通地图那样完全着眼于对各要素的同等概括, 而是紧紧围绕用地权属和用地性质来选取专题要素。因此, 本次课设的土地利用现状图的基本要素包括地类界线、权属界线、权属名称和土地利用类型名称、线状地物名称等。

土地利用现状图是土地调查的重要成果，是用空间方式表达一定区域内的土地利用类型分布、面积及土地利用结构的专题地图，能够为各级政府部门制定土地利用总体规划，合理调整土地利用结构等工作提供科学依据。

土地利用现状图级成果数据具有财政功能，法律功能，规划功能，社会功能和服务功能。财政功能是指，通过土地测量所获得的土地面积、质量、数量、权属、利用状况等资料现实性强，准确度高，是地产权属的唯一合法证明文件，为合理征收土地使用税提供了必要而准确的数据。法律功能是指，通过对土地权属

界线的测量定位和土地权属界线的图上标定，获得了准确的地位，再加上土地面积、土建和统计资料是具有法律效力的土地管理文件，该资料是土地户籍得到的法律保护的科学依据。规划功能是指，土建和成果数据资料表达了土地资料的综合状况，他为土地总体规划、进行土地调整和土地整理等方面提供了准确数据资料。社会功能是指，土地利用现状调查资料对地产进行法律保护，从而避免许多地产纠纷，保证了良好的社会秩序，无论在经济、司法、社会秩序等方面均产生很大的社会效益。服务功能是指，土地利用现状图及成果资料信息系统，信息源丰富，可广泛用于农业、林业、交通、畜牧、区划、城建、水利、工业等部门的规划设计与组织生产，为科学安排国家经济建设和国防建设提供了准确数据，为整个社会经济活动、公共事业、司法等方面提供了广泛的服务[3]。

由此可知，编制土地利用现状图不仅需要工作底图，实地考察的不同地类区域的名称、地类界线、种类、用途，以及其文本形式，还需要确定土地利用的分类，指定编码原则、编图原则（如定位原则、闭合原则、取舍原则等），以便统一考虑用地变化方向，解决土地利用的复杂多样性同有限地图幅面之间的毛肚，并更好地进行土地利用类型规划。2.实习原理：

利用esri公司的arcgis桌面软件提供的强大的制图功能，绘制横车镇土地利用结构图及其垦殖率分级图。arcmap提供了强大的属性编辑工具、注记工具、分析工具、整饰工具等，而arccatalog中，我们可以新建一系列的文件，建立出拓扑文件进行查错和修改。进行这些工具的结合使用，就可以最终绘制出一幅可供印刷使用的地图。3.实习具体步骤 a.地理配准

GIS专业开放性实验改革研究 篇3

【摘 要】本文从研究开放性实验与GIS专业人才培养关系的角度，提出开放性实验改革的几个关键问题，并针对如何在专业人才培养中设计开放性实验以及实验室的可持续发展进行了讨论。

【关键词】开放性实验 GIS专业 人才培养

一、前言

GIS（地理信息系统）不仅是一门新兴的交叉性学科，更是一门综合性技术。我校GIS专业的培养目标是：培养具有一定基本理论和技能，能在多个行业内从事与空间位置有关的地理数据采集、处理、分析、应用以及软件系统开发、维护等工作的高级工程技术人才。由于该专业具有很强的实践性，因此需要安排更多的实践教学，但总的学时是固定的，除去理论课的学时，留给实践课的时间远远不够；而实践课能更高效地锻炼学生的动手能力、创造力以及知识运用能力，故实行开放性实验能迫在眉睫。

二、建立开放性实验的意义

（一）完善学生的知识结构

通过GIS实验课的训练，可以让学生从总体上对GIS有一个较为全面的认识，在初步掌握GIS应用方法的同时完善知识结构。

（二）增加学生就业机会

以GIS专业人才将来的就业岗位和发展领域为指导，将教师的科研、生产项目纳入到开放性实验项目的选题中，或以假定的工程项目为实验目标，培养和锻炼学生的实际工作能力，为将来顺利走上工作岗位打下坚实基础。

（三）培养创新性人才

实行开放性实验教学，从根本上解决了实验学时相对不足的问题，让学生有足够的时间完成实验；通过教师启发式引导，学生自己实践，由浅入深地发现问题、解决问题，能最大限度调动学生参与的积极性以及解决实际问题的能力；另外，此举还有利于师生之间教学信息的反馈，促进教学质量的提高。

（四）教学内容改革的需要

GIS具有广泛的应用前景，通过对传统专业课程的改造，把最新的应用技术课程引进课堂，可促进学科的发展。GIS实验室的建立也是对传统的地理实验手段的改造，将传统的各自孤立的基础实验变为综合性实验，更贴近实际生产应用。

三、GIS实验开放的含义

（一）内容开放

在常规的实验中，由于学生在理性知识和感性知识上存在一定的差异，造成他们对实验内容的需求不尽相同，这要求我们在设计开放性实验时要对实验内容进行开放，在坚持学生的主体性和教师的指导性的原则下，根据学生的实际情况，鼓励学生自主地、有创意、有目的地选择实验内容。

（二）时间开放

对学生实验时间不限制，由学生自己联系实验室指导老师到实验室进行实验，或找实验室仪器管理员借还实验仪器自己实验。

（三）地点开放

由于GIS专业的实验主要以计算机软件上机为主，所以学生既可以在专业机房进行实验，也可以在宿舍或家里进行实验，教师定期指导即可。

（四）人员组合开放

在实际操作中，有意识培养学生与他人合作共事的团队精神，组成若干实验小组，这种小组根据实验的需要，可散可合，灵活机动，允许跨班级组合，可以让不同层次、特点的学生组合在一起，相互激励，取长补短。

四、进行开放性实验的主要课程内容

本校开设GIS原理、GIS开发、WebGIS等十几门GIS专业课程，而随着空间技术、网络信息等技术的发展，GIS与这些学科的交叉、边缘领域将成为发展的新兴产业。所以开放性实验可以围绕多途径空间数据的获取、新数据库技术在GIS数据库中的应用、地理信息的三维可视化以及地理信息的网络发布等方面的内容进行设计。

五、GIS开放性实验室的可持续发展

（一）打好基础，循序渐进

GIS所处理的是具有几何特征和属性特征的空间数据，图形数据一般采用专用格式进行表达和存储，而属性数据大多采用数据库进行管理，这就要求学生在学习这门课程之前，应预先学习基础理论，掌握多种数据的采集手段以及相关软件的操作。因此在安排教学计划时，应充分考虑这些要求，同时考虑到这些课程的难度，循序渐进，实现GIS的可持续发展。

（二）GIS实验安排应当实习与见习相结合

具有一定地学知识的学生可以在GIS支持下，根据模型模拟自然过程的演变或思维过程的结果，取得预测或“实验”的结果，选择优化方案，并且能够避免错误决策带来的损失，要經历一个“学习—实践—再学习—再实践”的过程，才能逐渐掌握其中的规律。这种穿插式学习符合学生的认知过程，有利于学生理论与实践相结合。

（三）资源共享

随着专业的发展，土木、经管、计算机等专业也应开设GIS课程，当然深度可以适当降低，这部分学生的实验与实习课和GIS专业学生的实验共同安排，统一规划，各专业穿插使用实验室，可以避免实验室的重复建设，达到资源共享，优化配置，提高实验室的使用率。

（四）应用远程教育

GIS技术的发展要求专业人员必须不断地更新和拓宽自己的专业知识，才能保持专业优势，这不仅是学生在学校学习期间需要进行的，而且应该是终身的，互联网上的GIS教育为学生在校期间，尤其是毕业后的自我教育提供了一种重要的学习方式，所以为学生提供网络服务，也是GIS实验室发展中的一个重要问题。

六、总结

开放性GIS实验室的建设是一个系统工程，只有在计算机的软硬件的支持下，教师和技术人员不断更新自己的知识结构，提高自己的GIS技术应用水平，形成教师及技术人员的良好梯队，发挥团队精神，才能培养合格的有专业特长、综合素质高的人才。

【参考文献】

[1]汤国安，赵牡丹.GIS[M]北京：科学出版社，2000.

GIS实验教学 篇4

一、农林院校GIS课程内容体系

1. GIS理论教学体系。

由地理信息系统基础知识、地理数据结构及文件组织、空间数据的采集与处理、空间数据库、空间分析、地理信息系统产品输出、地理信息系统设计与建立和地理信息系统在各专业领域的应用8部分构成。 (1) 地理信息系统基础知识:包括地理信息系统的基本概念, 基本构成, 地理信息系统的形成与发展, GIS技术的应用。 (2) 地理数据结构及文件组织:包括空间信息的概念及描述方法, 空间数据的拓扑关系, 栅格和矢量数据编码方法及其相互转换和空间数据库的特点、结构以及数据库模型。以Arc GIS10.0软件为例, 利用coverage数据格式与shape数据格式的农业相关数据进行比较, 如土壤数据、土地数据以及农作物信息数据等, 剖析数据结构及文件的组织形式。 (3) 空间数据的采集与处理:包括空间数据的采集方式, 空间数据的压缩处理方法, 空间数据质量及元数据。以农业领域中的空间数据采集与处理的特点与方法为例, 如土壤信息, 作物信息等加以详细介绍与举例。重点讲述已有图形的录入和CAD、MAPGIS及MAPINFO等数据的转入。 (4) 空间数据库的建立:重点介绍面向对象的数据模型和常用平台软件采用的数据模型。 (5) 空间分析:包括GIS中模型的概念, 空间查询与量算的方法, 空间分析原理及方法。 (6) GIS产品输出:包括空间决策支持与专家系统, 地理信息系统产品输出, 电子地图的特点及制作过程。主要以作物施肥专家系统、耕地评价信息系统等为例加以介绍。 (7) GIS设计与建立:GIS系统定义、系统总体设计、系统详细设计、系统实施、系统测试及维护等的方法、步骤、工具以及GIS设计项目管理与质量保证的相关理论方法。 (8) GIS应用:GIS在区域规划管理、农业信息管理、环境监测、道路交通管理、地震灾害和损失估计以及军事等方面的应用。

2. GIS课程实践教学体系。

地理信息系统是一门理论性、实践性都很强的课程, GIS教学不仅仅是让学生了解一些理论和发展趋势, 更重要的是让学生通过更多的实践学习, 培养自己利用现代高科技技术手段获取地理信息、运用地理信息、处理地理信息的能力, 为今后的工作和研究做技术上的准备。从学生知识结构和学习规律出发, 在地理信息系统课程中, 强调理论与实践相结合, 因而在本课程的实践教学中注重学生设备操作能力、软件应用能力、程序设计能力和分析解决专业问题能力的培养, 要求学生进行空间数据的输入、处理, 设计空间查询、分析量算及统计程序, 掌握各种空间分析的原理、步骤、插值处理及空间信息分类的方法, 空间数据的输出等。

二、GIS课程教学方法改革

传统的教学理论和方法手段现在已经很难适应社会对地理信息系统的发展需求, 其局限性主要表现在: (1) 地理信息系统基本理论和基本概念的认知和学习, 需要实地感性的认识, 但限于条件难于实现, 这就需要借助计算机多媒体教学, 使学生在感性认识和理性思考中对地理事物加以认识和理解。 (2) 现代的知识更新日益加快, 地理信息系统基本理论, 应用技术的发展非常迅速, 教科书的理论与技术很可能已经过时, 这就需要与现代科学研究相结合, 实时更新。

1. 教学实践改革, 增强学生综合素质。

由于地理信息系统是一个实践性很强的课程, 因此加强GIS实践教学是提高地理信息系统教学的一项重要手段[2,3]。重视和加强实践教学环节, 培养学生动手能力, 加深对理论知识的理解和应用, 将理论与实践相结合, 培养创新、实用型人才.通过学实践教学, 达到: (1) 理解GIS的基本原理。 (2) 掌握1种以上流行GIS软件的使用方法。 (3) 掌握针对应用的地理数据收集、输入、编辑处理和建库过程。 (4) 能够解决和处理资源、环境信息化管理中的一般性应用问题。在学习过程中以GIS基本概念为基础, 不仅介绍各软件的基本知识, 并且深入浅出地介绍软件的基本操作及简单的二次开发技术, 为了配合学习者的深入学习, 给出了完整的实验数据, 使学生加深对所学内容的理解, 提高学生分析问题和解决问题的能力, 增强学生的综合素质。在实习课教学方面, 重视教学方法和手段, 让学生运用课堂所学的理论与技术, 结合研究课题, 从数据的采集、处理、拓扑查错、运用现有的数据进行系列的空间分析和成果的输出, 在教学过程中指导教师耐心示范、讲解, 并严格要求, 不但使学生的实践能力得到大大提高, 而且使学生充分认识到本专业的应用范围和自己应具备的专业素质, 增强学生学习的自信心, 并能熟练运用现代GIS技术仪器和设备, 提高实践教学效果。

2. 教学科研紧密结合, 以科研带动教学。

地理信息系统作为一门实践性很强的课程, 虽然在课堂上运用了许多实例, 但讲授的内容还是比较抽象, 达不到预期的效果。随着科学技术的发展, GIS技术广泛地应用于管理以及生产、科学研究和国防等行业部门。如果教学与具体实践相结合, 在实验或者实习过程中让学生亲自动手再做几个实例, 会收到事半功倍的效果, 也可以增强学生对概念、原理的理解与记忆。教师在完成科研课题的同时, 积累了大量素材与资料, 将其与课堂教学相结合, 运用多媒体技术, 可以使学生更形象、更全面、深入地掌握和了解数据的录入, 数据分析处理, 数据的拓扑, 空间数据精度的评价, 属性数据库的建立, 图形数据与属性数据的关联, 数据输出等过程, 使学生对GIS原理及方法有一个更清晰的认识。目前GIS正经历着由“以技术为中心”向“以数据为中心”的转变和“以基础平台开发为核心”向“以GIS应用为目的”的方向转变。学生在掌握扎实的专业基础理论知识后, 积极主动地参加科学研究项目, 才能在工作与科学研究中锻炼自己动手能力, 开阔视野, 寻找解决问题的新方法和新思路。

3. 丰富GIS教学素材, 运用现代教学方法。

在长期的教学与实践中, 收集与购买了大量的图形、图像以及统计资料, 制作了具有典型实例的多媒体课件, 建立GIS教学素材数据库, 教师可以在课堂教学中根据课程教学内容需要, 实现理论教学和实际相联系的目的, 可大大激发学生的学习兴趣。

4. 利用现代信息技术, 课程的形式更多样、内容更丰富。

GIS是随着计算技术的发展而发展起来的一个新兴行业。在计算机技术迅速发展的时代, 这对GIS教学方法和教学手段也提出了更高的要求。所以多媒体教学成为现代化教学的主要方法和手段之一, 也是实现现代教学内容的有效途径。利用多媒体教学给学生提供了更丰富全面的知识和信息, 与板书相比, 减少了粉尘的污染, 节约了时间。我校GIS原理课程已经制作了多媒体网络课件, 建成了相关的教学网站。

在新的历史时期, 知识更新周期越来越短, 获得和处理信息的手段越来越丰富, 人们清醒的认识到, 只有掌握了具有科技的竞争能力的人才是最终取得胜利的法宝[4]。人才培养尤其是如何培养好掌握农林相关知识的GIS人才, 是高等农林院校适应信息高度发达社会的迫切需求。21世纪GIS专业人才培养目标已经由传统的单一型, 向培养复合型人才方向发展。因此GIS原理课程要根据如今社会发展特点, 建立科学的教学内容体系以反映现代GIS技术的新发展, 使学生在内容与形式上都易于接受, 不断地改革和创新教学方法和教学手段, 运用理论与实践教学相结合、科研与教学相结合以及多媒体技术和网络技术等现代化的教学方法与手段, 采取课堂讲授与课后讨论、实习与实验等教学形式, 提高学生自主学习的热情, 增强其分析问题及解决问题的能力, 适应市场对人才的需求。

摘要：GIS被广泛应用于社会的各个行业与部门, GIS专业的GIS原理课程是一门理论与实践性很强的课程。本文简要论述了GIS技术在农业相关领域的应用与发展前景, 探讨了该课程在农林院校的教学内容体系与教学方法, 强调了理论与实践相结合, 加强实践教学的主导地位, 提出了GIS课程教学方法改革的新思路和新举措。

关键词：农林院校,GIS原理课程,教学方法

参考文献

[1]龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社, 2001:37-41.

[2]王淑晴“.地理信息系统”课程教学中学生综合能力的培养[J].中国地质教育, 2005, (3) :99-101.

[3]刘琳, 张正勇, 王玲.地理信息系统专业实践教学体系研究[J].兵团教育学院学报, 2010, 20 (6) :72-74.

GIS实验报告+心得体会总结 篇5

年级：2013级

实验一

实验一，我感觉还不能很熟练的应用Mapinfo的功能以及菜单栏、工具栏中各个图标的功能,所以当我开始做实验一时碰到的问题还是不少的，首先是对Mapinfo软件的相关操作功能不太了解，比如加载数据的图标，如何使打开的图变大缩小，如何浏览做完后的实验成果图，以及在实验过程中，哪些步骤是不能省略掉的，比如使用控制图层在缩放范围内显示的这个小实验，就要注意打开几个图层的界面看起来非常复杂，通过图层控制来操作，可以使图层在缩放范围内显示，这就需要在图层控制的对话框中哪些框框该打钩，哪些不该打钩，这样所显示的效果就会不一样。只有熟练掌握了Mapinfo的基本操作，以及步骤间的衔接才能完成实验。最后还是自己耐心的看书和实践中去找答案和解决问题。在这个实验中我学会了如何Mapinfo软件的基本操作和怎么样制作地图图层以及如何使用模板创建专题地图。在制作这个实验的过程中体会了很多，也感觉在做专题地图和地图制作时的整个过程充满着趣味性，使我对地图的相关制作有了一定的了解。

实验二

实验二，因为已经对MapInfo软件操作功能有了一个初步的了解了，所以当在开始着手制作实验二是实验相关操作步骤时，在对FUZHOU.JPG图像进行屏幕跟踪化过程时和后面进行的图像加载和配准时碰到的问题也相对较少也比较熟练。从实验二开始要用ArcView 软件时由于刚接触这个软件所以在做这部分的实验时制作速度显然比较慢碰到的问题也还有的，面对许多功能按钮不熟悉时只能查找资料和问同学，但最终还是把实验二给做了，以下是我总结的注意点。1.做屏幕跟踪这个实验时，在MapInfo中打开图像文件时，注意选择文件类型是栅格图像，然后点击一下所要打开的福州市行政图，这样呈现出所要的画面。2.编辑控制点的时候，至少选择三个点且三个点不要都在一条直线上，那样配准不成功。3.选择合适的绘图工具，注意选中的是面状的绘图工具，选择线状的话跟踪完后不会出现实验所需的效果。

4在用鼠标画行政区时，注意拐点处必须点一下，画出来会更准确，注意在没画完不要双击，在画重叠部分时，注意激活。

5.在新建表示注意字段的类型时，图层分类要清晰。6.投影、坐标系设置时，要设置地图单位为米。

实验三

实验三是对MamInfo和ArcView这两个软件一起搭配操作的制图实验操作。从实验数据格式的转换到投影变换的过程，都需要对这两个软件功能有所了解。虽然通过书本中的案例可以很容易的得出操作结果，但为了进一步了解这个转换过程中每一个相关信息和转换的含义，自己还是在书本上查找答案，和在制图操作实验中的注意点。1.在第一步的数据格式转换中，注意不要把底图文件也选进去。

注意文件的命名，不要存得太深，最好可以放在根目录下，用英文命名，勿用中文命名。2.数据格式转换的对话框中，要指明文件类型为MapInfo TAB格式。

3.打开属性表，查看相关属性时，要注意点击一下属性表再去操作相应的步骤，否则就找不到相关的工具图标。

4.投影变换时先要打开ArcView程序，选择“file”命令，点击“ extensions”命令，进行设置。5.空间数据内插所选择的“ extensions”复选框与投影变换选择的不同，注意选择地图单位为米，距离单位不用设置.。6.实验三相比前几个实验，这个实验在操作的过程中相对繁琐和复杂，特别是在做空间内插中的等值线的参数设置和数据的载入弄错了好几次才终于把空间内插的实验数据的载入好。在加载数据和核密度估算的过程中对“属性性”进行查找“COUT”字段和在相关分析是对数据的载入也是比较麻烦的，但总之实验三的还是重在对GiS相关软件的操作和理解，只有在这些基础上才能更好的处理投影和空间内插等操作。

实验四

先前经过了几次对实验的操作，已经对MapInfo等软件的相关功能的了解比较清楚了，所以在做实验四时，碰到的问题也就比较少了，只是缺乏动手去实践操作，在制作专题地图时我们一定要更有耐心和毅力的去实验操作。1.创建坡度专题专题图时，首先要在Available Extension(可选的扩展模块)列表框中，选中Spatial Analyst(空间分析)复选框，这样打开的Plne图才能进行操作。2.激活图层要选择Surface命令进行编辑。

3.激活坡度图前，注意先点击下相应的图层，否则就会出现实验操作不当等问题。4.创建河流垂直剖面图时，要注意各个步骤间的衔接性，该点击操作的别忘了点击。5.挖方和填方所加载的数据，格式为TIN格式的数据Crtin1和Crtin2，将鼠标往下拉即可看到，且要设置地图单位和距离单位都为米，这是与之前的实验有所不同的地方。6.实验四在做三维显示是由于在加载时格式出错一直达不到预期的效果在3D scene(三维图景)中的Add Theme(添加专题)命令时在将图层加载时将二维转三维时要记住是先对选择 Theme(专题)的3D properties(三维属性)然后再做相关的操作。

实验五

注意点：

1.要记得设置地图和距离单位为米。

2.在创建缓冲区的对话框中，选中As multiple rings，否则所产生的缓区位一条带子。3.在增加字段计算时，要点击缓冲区。4.缓冲区查询时，进行的每一步操作都有其针对的操作对象，所以操作前应想想接下来的步骤是针对哪个区域进行的，操作前要点击一下，才能达到实验效果。

5.在本次实验中，利用不同的软件进行缓冲区分析，注意在用MapInfo软件时，在选择合适的数据分解函数以便分割数据这步，注意总人口量和合计男、合计女要选择面积比率，很有实际意义，可以应用到我们的生活中。

实验六：

注意点：

1.在Available Extension(可选的扩展模块)列表框中选中Geoprocessing(地学处理)模块，与之前的实验选择不一样。

2.使用“查询器”查询时，在此之前要选中属性表，然后输入查询语句。3．链接时均要选中其中的一条。

4.土地事宜性的缓冲分析时地图和距离单位为米。

5.掌握图层的叠加并对叠加后的图层进行分析，能在实际中解决问题。

6.注意在土地适宜性查询分析，赋值后属性表并未能像指导书那样值集中显示。7.在做叠加及缓冲分析时，注意所点的选择不一样。

实验七 注意点: 1.设置地图单位为米，距离单位不进行设置，应牢记哪些实验时两者都设计，哪些实验时只设计其中一个。

2.图例编辑，接下来的增加字段名等步骤应熟练于掌。

3.图层控制编辑显示对话框时，应注意实验要求是什么，不能盲目乱点。4..将所学地图学知识应用到实验中。

5.专题地图的创建要细心，要明白自己实验目的是什么，接下来的步骤是否都合理.。6.在输出地图布局时，在选择工程窗口中，单击Layout（布局）图标，单击New（新建）按钮，新建地图布局。

7.在打开工程窗口时，是双击Layout(布局)按钮，弹出布局模板，然后再选择Ｌayout(布局)，Use Template(应用模板)命令，再对弹出的Template Manager(模板管理器)对话框进行设置。

实验总体体会

通过对ＧＩＳ导论实验的相关操作，让我对自己本专业的地理信息科学这个专业有了很大认识，对我们这的专业未来是向哪方面发展的有了一定的见解，使我更加扎实的掌握了有关地图制作的基本知识，而且掌握了专题地图的制作方法和空间内插、叠加分析等试验操作并学会用Mapinfo等软件。巩固课堂上所学的地图编绘与制作的基本原理、综合理论和方法，从而提高我们的专业水平和动手能力。

本次课程实验设计在制图过程中虽然遇到了不少的问题，但经过一次又一次的思考，一次又一次的实践，并通过同学间互相帮助以及向各师兄的询问，最终完成了专题地图、地形分析等的实验制作。在制图过程中也暴露出了自己在这方面的知识欠缺和对软件不不熟悉。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵，只有将理论与实践结合起来才是最好的效果。

过而能改，善莫大焉。在课程实验学习过程中，我们不断发现错误和不足，不断改正，不断领悟，不断获取。在制图过程中，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程实验学习终于顺利完成了，在设计中学习到了曾经不知道不懂的东西。所以在今后的学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的去探究，然后一一进行解决，只有这样，才能很好的完成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，收获喜悦，收获成功！

课程学习和实验的操作诚然是一门专业课必须要去做的，可以使很多专业知识以及专业技能上桌面GIS的功能与菜单操作以及对地形分析等等的实验操作的提升，同时又是一门辩思课，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计专题地图和数据处理让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程实验学习，我掌握了专业软件件的简单运用；掌握了地图专题制作的不同方法，地图匹配，属性编辑，数据处理，地形分析，缓冲区分析和网络分析以及如何提高地图质量，地图美观，也掌握了制图方法和技术，也懂得了很多的专业术语和知识。

地理信息系统分析与应用的实验内容主要包括专题地图的制作，GIS的矢量化分析，数据误差校正，GIS数据格式转换，空间内插等等。每一步都需要大家仔细的揣摩研究，而且需要有清晰的思路，思路确定了，也就在整体上把握住方向，接下来，就是把它细化，一步一步完成每一个实验模块。不过这个过程曲折可谓一言难尽。整个半天都是对着电脑，不然就是翻阅书本。再此期间我失落过，因为自己不懂的地方还很多。在做GIS实验的点点滴滴让我回味无穷，好多数据都是一边做一边为后面的操作打基础的，如果出现误差或者错误，就会导致后面的一些实验操作无法正常的开展和完成，这更是使我体会到了只有耐心细心和恒心，才能做好事情。本次的这些实验加强了我们动手、思考和解决问题的能力，也进一步巩固和加深了我对地理信息系统原理和方法的理解，提高了综合运用本课程所学的知识和对知识的加强理解。培养了我查阅资料的能力和独立思考，解决问题的能力。通过实际操作，应用软件的分析方法，并培养了严认真的工作作风，在制作实验操作的过程中有些问题不是很理解，但当我做完了这些实验后，有些问题就迎刃而解了。操作时经常会遇到这样那样的错误，有的是因为粗心造成的，也有的是用错了方法，总之就是实现不了。同时在实验的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学的知识点理解得不够透彻，掌握得不牢固。

我认为，在这学期的GIS实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这也是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。

回顾起此课程设计，感慨颇多，从理论到实践，在这学期的学习中，可以说得是苦多于甜，累，但是可以学到很多很多的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，也学到了很多在书本上所没有学到过的知识。在实验操作与设计的过程中遇到问题也颇多，但可喜的是最终都得到了解决。

此次课程实验学习给自己最大的感触是，不管什么样的软件，懂的也好不懂的也好，都要动手去用，只有自己操作了，才会真正明白其中的用处，其次是，在遇到困难的时候，不要总是一个人在那捣鼓，同学间应该互相的帮助，有时候向别人学习，会比自己一个人在哪儿毫无头绪的摸索更好。

此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，俗话说的好，读书破万卷下笔如有神，没有学不会只有不肯学！我坚信，只要下一番功夫就能有理想的收获！

GIS实验教学 篇6

【关键词】地理教学，GIS，初中地理

【中图分类号】G633.5

地理是关于地球与其特征、居民和现象的学问，研究地球表层各圈层相互作用关系及其空间差异与变化过程的学科体系，研究对象从微观到宏观，从局部到整体，涉猎极广，给初中阶段的地理教学带来了很多困难。在新课程标准指导下，作为初中地理教师，不仅应指导学生掌握地理的基础知识，还要注重基本技能的培养和能力的训练，尝试新的教学方法和辅助手段，与时俱进，帮助学生从地理的视角认识和欣赏我们所生存的这个世界。而传统的“三板式”教学已无法满足新课标所要求的教学效果，投影仪、多媒体等教学手段在实施过程中依然存在一些局限。为了使学生在地理思维和认知上达到更高的层次，将GIS引入课堂进行辅助，可以达到事半功倍的效果。

一、GIS概念与发展

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理。GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起。

我国对地理信息系统的研究和应用从20世纪80年代开始起步，于90年代进入快速发展阶段。目前，地理信息系统已经在城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、基础设施和规划管理等领域起到了重大的作用。我国高中新课程标准中，必修课程和选修课程都具体提出了以GIS为主的地理信息技术的相关要求。在初中阶段让学生初步接触GIS显然有利于初高中地理教学的衔接，还能够促进学生学习对终身发展有用的地理。

二、GIS在地理教学中的辅助作用

在初中地理教学过程中，GIS因其特有的可视化工具、空间分析功能等优点，对教学效果具有极大的促进作用，不仅能够将抽象的数据具体为直观可见的地图或图形，还可以使用其强大的分析功能，帮助学生探究解决问题，培养学生独立思考、独立解决问题的能力。下面具体谈一下GIS在初中地理教学过程中的辅助作用：

1、地理信息可视化工具

地图是地理的语言，随着科技的发展，地图的形式和面貌已今非昔比，GIS让我们从数字地球的角度重新认识世界，拥有传统地图无可比拟的优越性，属于地理学的第三代语言——电子地图。

通过GIS的电子地图，可以将众多地理要素体现在同一幅地图中，运用图层叠加的功能，显示在同一地区，不同要素相互的关联和影响，比如江南地区的气温、降水、地形、土地类型、人口等因素对农业的影响，而不需要的数据图层可以隐藏，将有用的要素制成专题地图，提升学生的分析、解决问题的能力。而且在电子地图中，可以轻松变化地图的比例尺，让学生在动手实践中深刻体会比例尺的变化与地图图幅、详尽程度的关系。

2、空间分析功能

GIS具有非常强大的空间分析功能，这是GIS区别于其他信息系统的最主要特征，运用空间叠置分析、空间统计分析、缓冲区分析等功能，对人文地理学方面的分析会更加透彻，令学生更容易接受。比如聚落位置的选择受到水源、地形、气候、交通、文化等条件影响，运用空间分析功能能够计算出最可能形成聚落的位置，各种条件的影响力也一目了然，有助于学生理解聚落形成与环境的关系。再如工业中心的形成受到资源环境和消费水平的影响，而工业区又由工业中心组成，同时还受到交通、政策、劳动力等因素的制约，利用GIS的空间分析功能，可以直观的展现工业区建立的优势与劣势。

3、三维模拟功能

GIS同时还拥有三维模拟功能，一方面，可以模拟某区域的地形，将等高线地形图与三维地形模型相对比，有助于突破教学重难点——等高线的判读，帮助学生充分理解等高线的分布与实际地形的相互联系，掌握判读山脊、山谷、山顶、陡崖等山体部位的方法；另一方面，将多数据结构、多时相、多空相、多数据源的数据定性与定量相结合，利用GIS的三维模拟功能，从感官、逻辑和计量上对所显示的空间进行模拟，比如地球的自转和公转，阳光在地球表面的范围及移动规律，可以帮助学生直观的了解宏观宇宙中地球的运动及其对日常生活的影响；再如地壳板块的运动，褶皱、断层的形成，季风的形成等过程，将抽象的书本知识还原到可视的屏幕上，学生通过观察、分析能够更好的理解和掌握其形成过程、结果和影响。

三、总结

地理信息系统的应用在我国初中地理教学中是可行的，它可以让我国的初中地理教学水平进一步上升，地理教学模式进入一个新的里程。在初中地理教学过程中引入地理信息系统，是信息时代和经济时代的需要，也是现代地理教育的要求。随着科学技术和互联网的发展，网络上有海量的地理数据，运用GIS可以将这些先进的地理信息有效的服务于初中地理教学过程，把传统文字描述式的地理知识以图像、图表、数据等多种方式呈现，突出地理知识的直观性和真实性，让学生在地理学习的认知过程从“理性认知”变为“感性认知”。通过GIS的辅助作用，不仅增加了地理课堂的容量，还能够提升地理课堂的质量，对地理教学方式的具有极大的促进作用。

参考文献

[1]金志琳.GIS在中学区域地理教学中的应用研究[D].华东师范大学，2012

[2]丁琳.GIS辅助中学地理教学研究[D].华东师范大学，2011

[3]杨恒喜，史正涛，李玉凤，等.GIS在中学地理教学中的应用[J].經济研究导刊，2010（18）：271-273

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[5]李广江.地理信息系统在中学地理教学中的应用[D].东北师范大学，2003

[6]李玉能.中学地理教学中应用GIS的实践与探索[D].福建：福建师范大学，2005

GIS专业英语教学现状与改革 篇7

随着世界一体化进程的加快, 新兴专业、多学科交叉领域和新技术不断涌现, 对外交流日益频繁。这就要求高校所培养出来的学生不但要具备扎实的专业知识和技能, 而且要具备学习国外先进科学技术、把握科技发展最新动态的能力, 也就必须具备良好的专业英语综合应用能力。

二、GIS专业开设专业英语课程的必要性

GIS是20世纪60年代诞生的一门新学科, 中国80年代才开始进入这一领域, 发展相对滞后, GIS开设专业英语课程对于提高学生综合素质, 及时接受国外先进知识是十分有益的。因此, 在我国高校GIS专业加强专业英语的学习是至关重要的[1]。

首先, GIS最新的教学辅助文献资料, 绝大部分都以英文的形式出现, 要想快速学习、把握该领域的新技术和开发工具, 必须掌握必要的专业英语知识。

其次, 国外许多优秀的GIS软件仅有英文版, GIS专业学生必须掌握足够的专业英语知识, 才能使用软件的帮助, 熟练操作, 进行二次开发。

第三, 当今信息时代, 科技飞速发展, 掌握必要的专业英语, 具备较强的听、说、读、写能力是吸取国内外先进知识, 进行国内外学术交流的基础。

三、GIS专业英语教学的现状分析

目前, 全国有很多高校开设了地理信息系统专业, GIS专业的毕业生虽然也学习了专业英语课, 但其教学现状仍然不容乐观, 学生没有受到相应的强化训练, 往往难以满足实际工作的需要。主要体现在以下几方面:

(一) 课时较少, 课程体系设置不合理

对国内高校本科培养计划的调查发现, 大部分高校设置的是30～54课时, 并且都没有将该课程作为主干课程, 重视程度不够。此外, GIS作为一门年轻的学科, 与地理学、测绘学、数学、计算机等息息相关, 如何科学设置各相关课程, 完善该学科的人才培养计划有待进一步探讨和完善。

(二) 师资力量薄弱

专业英语既有别于普通英语, 又区别于专业课, 目前, 各高校的专业外语教师一般由专业教师或者由基础英语教师担任[2]。专业教师专业功底深厚, 但外语水平参差不齐, 且对外语教学方法与规律知之有限;而基础英语教师往往从英语教学的角度出发, 未突出学科特点。无论哪种方式都不能很好地培养学生专业英语的综合能力。

(三) 教材难觅

GIS学科的重要特点在于它的前沿性, 以及理论体系随计算机等学科的发展而快速发展的易变性, 因此, 本学科所编写的教科书往往来不及跟上理论与技术的最新进展, 专业英语更是如此[3]。目前GIS专业英语还没有统一的教材, 通常都用地理学科、测绘学科替代, 或者采用国外的科普书籍以及教师自编教材, 然而其他专业的教材针对性不强, 科普书籍内容过于粗泛, 而自编教材知识不够系统, 均难以满足专业英语教学的需要。

(四) 教学目的不明确

专业英语教学的目的在于提高学生“听、说、读、写”的综合能力, 使学生能顺利查找、阅读相关的英文文献, 具有较强的交流与写作能力。而调查发现, 无论是授课教师还是学生, 对于课程设置目的不明确。

(五) 教学模式单一, 方法简单

目前, 专业英语的教学基本上采用“基础英语+专业知识”的模式, 教师对着课文逐句翻译, 再加以总结, 这种教学仅停留在对一些专业外语的阅读与翻译上, 而其相对于普通外语的语法特点、翻译技巧则较少涉及, 没有突出课程特点。

四、GIS专业英语教学的改革措施

在我国, GIS专业加强专业英语教学改革, 是十分必要和迫切的。GIS专业英语的改革应体现在多方面, 各环节相互促进, 相辅相承, 如图1所示。

(一) 加强师资队伍建设

加强师资队伍建设, 可以重点培养年轻的专业教师, 他们一般学历较高, 可塑性强, 外语功底好, 可以对他们进行国内外短时期培训;另一方面也可以鼓励基础英语教师进修GIS专业的硕士或者博士, 这样的教师可以兼具专业能力和语言能力, 成为时代需要的“双师型”人才[4]。

(二) 优化培养计划, 完善课程体系

GIS作为一门年轻的学科, 我们应该借鉴国内外各高校的成功经验, 结合社会对人才的需要, 不断总结、探索、改进, 完善专业课程的设置, 优化培养方案。

(三) 转变教学理念

首先应从观念上意识到该课程的重要性;第二, 树立先进的教学理念, 注重实践, 培养综合型、实用型人才, 用创新思维去改革传统的教学方法。

(四) 改革教学内容

专业英语教学内容的选择要体现出语言和专业的结合。可以选取外文原版教材, 并应随时代发展作适量的修改和补充, 补充一些专利、论文等各种文体资料, 为学生以后查阅相关资料起到引导作用;帮助学生较为系统总结专业词汇, 为以后的翻译及写作打下基础。

(五) 创新教学方法

专业英语可以借鉴基础英语教学的成功经验, 运用先进的现代化教育设备、多样化的教学方法、科学的教学模式, 体现“教师为主导, 学生为主体”, 加强师生互动, 激发学生的学习兴趣, 消除学生对专业英语的畏惧心理[5]。

(六) 改革测试方法

测试应注重实用, 采用多元化的测评体系, 从学生的读、说、译等多方面考核, 体现素质教育, 而非简单的应试教育[6]。

参考文献

[1]官云兰, 赵宝贵.浅谈GIS专业英语教学[J].地矿测绘, 2007, 23 (1) :44-45.

[2]宋怀庆.理工科专业英语教学现状与建议[J].科技文汇, 2009, (1) :166.

[3]晁怡, 郑贵洲, 郭际元.地理信息系统专业英语的教学与改革研究[J].测绘通报, 2007, (4) :75-77.

[4]翁守明.关于高校专业英语 (ESP) 教学研究的文献综述[J].大学时代, 2006, (10) :79-80.

[5]何建菊.CBI教学理念下的专业英语教学模式的构建[J].当代教育论坛, 2009, (1) :54-56.

成效为本的GIS教学实践研究 篇8

近年来,高等教育质量受到了社会各界的普遍关注。越来越多的人意识到,高等教育最终的目标是提高学生各方面的能力和素养,也就是学生的学习成效。传统的教学一般以教师为中心,而成效为本的教学理论(Outcome-Based Education)强调以学生为中心,教学质量的提升与保证,更需要关注学生群体的特点、需求,并把教学设计的重点放在促进学生达到理想的学习成效上[1]。以提升学生学习成效为目标,期待学生通过课程学习,在知识、能力、素质三个方面实现全面提升。地理信息科学(Geographic Information Sience,GIS)作为多学科交叉的典型学科[2],其系列课程很好地体现了对学生知识、能力、素质方面的综合要求。而传统的以教师为中心的教学模式较难实现对学生学习成效的全名提升,因此极有必要开展以学习成效为本的GIS课程教学改革。

二、GIS教学模式改革思路

(一)以成效为本的学习目标设定

GIS课程的基本目的是帮助学生理解GIS原理,并能够应用GIS软件解决自己的专业问题。因此,将课程的学习目标设计为提高学生GIS软件应用的学习成效,具体分为三个层次的目标:(1)知识层面。学生能对比分析GIS的基本概念,并能在实践过程中梳理出相关的GIS概念和基本原理。(2)技能层面。1学生能够识别和判断GIS的数据、信息和类型;2学生能应用GIS数据分析、解释不同区域的地理现象;3学生能界定哪些专业问题应该使用GIS软件解决;4具有基本GIS软件操作能力,能够提出用GIS软件解决具体问题的思路,完成分析过程并准确合理地表达分析结果;5能够结合问题选择相应的GIS工具,自学掌握这些工具的操作要点并完成分析,同时能够判断分析结果是否准确可靠;6学生能够有效地沟通,并在通过合作解决GIS问题;7学生具有自学和继续学习GIS知识,并使用从未接触过的GIS软件的能力。(3)素质层面。1具有地理学思维能力和思维方式;2能使用GIS技术解决并通过地图语言表达专业问题,并能与非专业人员进行沟通;3能理解和承担GIS应用过程中的道德责任。

(二)教学模式调整及教学设计

围绕上述目标,教学的核心思路是:针对GIS软件应用性强的特点,采用基于问题的学习(Problem-Based Learning,PBL)模式[3],增强学生的学习主动性,并通过强化作业反馈环节实现对学生个性化学习的辅助程度,以提升学生的学习成效。

在学习活动安排上,设计了以下几个互相配合,相互衔接的环节来帮助学生切实提高GIS原理掌握、GIS软件应用方面的能力与素质:(1)课堂教学环节。教师主要讲解GIS的基本原理,帮助梳理关键的知识点,辅助学生构建相关的知识体系,并做GIS软件操作的必要示范和指导。(2)学习任务设计及布置环节。围绕从GIS入门到熟练应用的不同阶段需要理解、掌握的核心概念及原理,设计系列难度逐渐增加的作业任务或需要解决的实际问题,引导学生的知识学习与能力构建。这部分学习任务的布置,教师进行适当的说明,注意只提供必要的原则性指导,目的是给学生充分的尝试机会,特别是尽可能创造学生试错的机会,以帮助他们深化对原理的理解。(3)结合PBL的学习。主要鼓励学生通过各种方式进行探索学习,特别是可以通过讨论与合作完成学习任务。这一阶段教师主要是鼓励学生进行试错,甚至有意识的让学生在探索的过程中走弯路,并引导他们通过自己的探索发现解决问题的途径。(4)借助网络对学生作业完成情况进行及时的点评和评价,必要时通过课堂集中点评,以帮助学生客观合理地评估各个阶段的学习成效。教师在提供反馈时,要注意帮助学生树立学习信心,最重要的是帮助学生发现自己的优势和不足,发展自己的优势,改进自己的不足。

1. 学习任务设计。

学习任务的设计,强调体现原理、循序渐进、难度递增、锻炼能力的原则。以作业的形式提供给学生系列难度递增、兼顾不同专业特色并自由可选的各类问题,让学生尝试各种分析思路和角度,通过不断试错的方式加强对GIS原理及软件的理解。学习任务设计示例如下(表1)。学期末,我们会通过上机考试的形式,让学生随机从题库中抽取题目,并当场进行上机操作演示和解决问题,以此来检验学生的学习成效。

2. 基于问题的学习。

PBL(Problem-based learning)以问题为核心,以学生为主体,藉以引导、探索、沟通合作、知识整合从而获得分析问题及解决问题所需的综合性知识和技能,形成自主学习、合作学习和终生学习的能力[3]。学习任务的布置,其实就给学生提出了各种形式的与GIS相关的专业问题。同时课堂指导也要注意趣味性,通过制造悬念激发学生的好奇心和学习兴趣。教师在整个学习过程中主要充当引导者,必要的时候给学生提供帮助,但不直接解决问题,只鼓励学生通过自主学习、团队合作的形式,利用各种资源解决问题。虽然学习过程比较艰苦,但是学生通过努力,逐步解决自认为难以攻克的难关,可以体验到巨大的成就感,不仅有效地提高了学生的学习兴趣,激发与培养学生对GIS理论的学习和软件的应用能力,也培养了学生自主学习、不畏困难、团队合作的能力,进而显著提高了学习效果。

3. 作业点评与及时反馈。

首先给学生提供作业的模板,说明作业提交的基本内容框架和格式,要求学生归纳问题解决的思路,提供处理过程的关键步骤说明,以及结果中异常情况的分析解释。而学生在规定时间内通过E-mail提交作业,教师需要及时反馈,为了发挥作业的反馈功能,教师对每一份作业都要进行详细的点评。作业反馈一般包括三部分内容:第一,学生在作业中的亮点及表现出来的进步。学生希望得到教师的鼓励,因此教师应该善于发现并肯定学生的进步,教师的鼓励和欣赏能大大激发学生的学习热情和积极性,同时也能提高学生的自我效能感。第二,学生在作业中的不足,指出作业的错误和不足之处。第三,针对第二点的不足提出改进的方法和建议。鼓励学生根据老师的点评修改作业,可修改后重新提交,或就不同的理解与老师进一步沟通。

实际上这个反馈环节主要为了实现以下几个目的:(1)建立学生个性化的学习目标。因为大部分学生初始的学习目标是非常模糊的,通过专业问题进行引导,特别是教师在作业中指出每个学生存在的特定问题,具有针对性,学生可据此形成进一步学习的起点,目标也更加明确可行。(2)促进师生之间的交流与沟通。就作业中的问题进行沟通,为师生提供了共同的话题,而反馈环节为学生提供了进一步理解和学习老师的分析思路和处理问题的经验的机会,也使得沟通的效率和效果大大提升。(3)形成学生之间的良性互动。作业反馈不仅提供了对学生学习的个性化建议,同时也为他们树立了同伴学习的榜样。学生可以通过交互式学习和协作互助共同进步,达到学习目标中最基本的要求。也可能因为某次作业中有独到见解成为同学学习的榜样,优秀作业并不一定是每个方面都完美,而是只要存在特别的亮点就予以肯定。因此对于学生而言,达到基本作业要求相对容易,而成为优秀作业也并非遥不可及,从而极大提升了其学习积极性。

三、学习效果评估

采用上述教学思路和课程设计方案实施教学后,对2012、2013、2014三个年级四个专业的修课硕士研究生采取了匿名问卷调查的方式,了解课程的教学效果。共发放问卷112份,回收有效问卷109份。

对学生知识基础的调查发现,20%的学生完全没有接触过GIS,只学过理论课程的占28.5%,理论和软件操作都有接触的占36%,而学过GIS开发的占15.5%。相较于上课前学生对GIS应用的感觉,约34%的学生认为不难,而35%的学生认为学过就忘,23%的学生觉得很难。到结课时,96%的学生能够操作课程使用的GIS软件,其中17.5%的学生能熟练操作,16.5%的学生甚至可达到融会贯通,灵活操作其他更为复杂的GIS软件的程度。同时,学生普遍反映,这样的授课方式有利于培养学生的自主学习能力,促进了师生间的沟通互动,而且拓展了专业思维的深度和广度。

随后从参加调查的学生中随机选取了10名学生进行访谈,这些学生分享了自己对课程实施效果的评价。这10名学生都认为自己通过本门课程的学习,在GIS软件的应用方面不同程度地获得了提高。其中6名学生认为自己的进步大部分来自于完成作业的过程中,2名学生认为收获最大的是课堂上听教师讲解,还有一名学生认为作业过多,会有一定压力。其中还有5名学生表示通过本门课程的学习,激发了对GIS软件的兴趣,以后会继续花时间学习GIS软件。由此看来,以学生为中心,以学习成效为本的教学,通过设定学习任务引导学生学习,并结合PBL的教学模式,强化作业反馈的授课方式,有效增强了学生的学习主动性,也比较好地实现了课程的预期目标,教学效果良好。特别是基于GIS的专业问题,树立学生阶段性的学习目标;又通过作业及反馈帮助学生结合个人的基础、能力和兴趣,梳理出学习中的重点和盲区,形成个性化学习计划;然后通过交互性的互助学习过程逐步提升能力。由于每次作业的问题都在实际应用及专业视角上有所侧重,可以分阶段训练与提升学生在GIS软件应用及地理专业思维方面的能力。

四、教学反思与探讨

根据学生对课程教学及学习效果的反馈情况,大部分学生是比较认可这样的教学模式的,但是也有部分学生希望教师更多地讲授原理和演示软件操作,特别是加强对相对复杂软件的示范。这反映出,一方面学生的自主学习信心相对不足,存在依赖心理,这与之前惯常的教师全盘教授、学生全盘跟学的教学模式有很大关系;另一方面,软件操作步骤烦琐导致学生在学习精力分配上容易出现顾此失彼的情况,在心理上也希望教师有更多的帮扶过程。当然,教师的教学和指导,特别是对学习内容的分解,以及学习任务难度设定上也还有很多需要进一步斟酌和改进的地方。后续的教学,将着重在课堂原理讲授与软件操作示范以及学生作业完成思路指导这三个方面进行协调和教学配合。

总体而言,以学习成效为本的教学,比较适用于实践性、应用性较强,学生的学习目的相对明确的课程。这种教学模式更注重与学生的互动,并强化作业反馈以实现对学生的个性化辅导,因此对于学生学习成效的提升有较为明显的效果,但是要求教师付出更多的时间与精力。对于以学生的学习需求为目标,视学生学习成效提升为根本的教学,这种教学模式值得进一步尝试。

摘要：GIS课程由于内容庞杂、知识抽象、应用实践性强,一个学期的教学总是很难达到理想的学习效果。为了帮助学生实现知识、能力、素质方面的有效提升,树立了以学生成效为本的教学理念,在GIS课堂教学模式改革中,设计了通过学习任务驱动结合PBL的方式开展教学,让学生充分参与到课程学习中,并强化教师对学生作业的及时反馈和合理引导。实践证明,这一课程实施取得了较好的教学效果,有效促进了学生的学习,可为相关课程提供借鉴。

关键词：成效为本,学习任务设计,PBL,作业反馈,GIS

参考文献

[1]徐爱农.成效为本法在高校课程教学中的应用[J].教育教学论坛,2015,(3):207-209.

[2]汤国安,赵牡丹,杨昕,周毅.地理信息系统[M].第二版.北京:科学出版社,2010.

GIS实验教学 篇9

1 确定培养目标

结合该校“立足地震行业, 面向社会”的战略目标, 该校培养的测绘学生是可在地震行业中立足, 同时更主要的是面向社会的大众化需求, 因此培养的学生要具备扎实的测绘理论知识、掌握测绘工程专业技能、具备实施地形变形测量、变形监测、精密工程测量等测绘工程的设计、实施及管理等能力, 能在地震监测预报、灾害防御、国家基础测绘、国家资源调查、城市规划与管理等部门从事设计、实施、管理等方面的厚基础、重实践的应用型人才。而随着计算机技术、RS技术和GPS技术的发展, 在掌握了基本测绘理论和方法的基础上, 如何实现测绘信息的有效集成和应用, GIS成为其实现信息集成的首选工具。因此, 《GIS原理及其应用》作为测绘工程专业的必修课, 是测绘专业学生在未来发展的必然需求。

2 教学中存在的问题

2.1 非GIS专业先修课程差异

地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而诞生的边缘学科, 因此它明显地体现出多学科交叉的特征;而测绘科学是一门研究如何确定地球的形状和大小及地面、地下和空间各种物体的几何形态及其空间位置关系的科学。两个专业教学目标有很大不同, 但又有所交叉。测绘科学为地理信息系统提供高精度的空间数据, 保证了空间数据的精度和质量, 以及地理信息系统产品的开发;地理信息系统为测绘科学成果的有效集成提供了良好的解决方案。由于专业特色的限制, GIS专业在前期的理论基础学习中开设关于计算机和地理学的课程, 如数据库系统概论、计算机图形学、自然地理学、人文地理学等课程, 这些课程的开设为接下来的GIS原理及其应用的学习奠定了理论基础。计算机学提供了GIS学习的软、硬件知识;地理学作为GIS的理论依托, 为GIS提供引导空间分析的方法和观点。而在测绘工程专业的人才培养方案中, 《GIS原理及其应用》课程开设缺乏一定的前期理论支撑, 这使得测绘专业的《GIS原理及其应用》的教学内容与教学方法并不适合沿用GIS专业所采用的教学内容和方法, 要根据测绘专业的特点调整其教学内容和教学方法, 以便更适应于测绘专业学生的学习和掌握。

2.2 教学内容多, 实践课时少

在现行的本科教学培养方案中, 明确限制总学时数不超过2500学时, 而在测绘专业基础课等不被压缩的前提下, 测绘专业开设GIS课程的学习, 其学时安排是48课时, 还包含了不少于8课时的实践课时, 而GIS本科专业学习中, 其学时的安排一般为64课时。在课时明显压缩的前提下, 要想较好地完成《GIS原理及其应用》的教学, 必须对现行教学内容、方法和安排做出调整。由于GIS的学习具有较强的理论和实践相结合的特点, 调整后的GIS学习必须保证理论和实践课时的饱满, 这样才能保障学生学习的效果。

3 教学改革的措施

3.1 侧重学科交叉, 注重GIS思维的培养

由于地理信息系统的多学科交叉特性, 在测绘专业的GIS教学过程中, 侧重强调测绘专业与GIS的交叉性, 突出GIS学习与测绘专业的紧密性, 将GIS的学习定位到测绘专业体系内。在教学过程中, 注重讲授GIS的基本理论、常用空间方法、应用模型等内容, 这些是初次接触GIS的学生必须了解和掌握的知识;在教学内容的安排上, 注重地学理论与工科技术的交叉, 培养学生独立解决实际问题的能力, 使学生遇到问题时能够以GIS的思维方式进行问题的抽象与表达, 并在后续工作中善于应用所学和所知道的测绘技术、GIS理论进行数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示。这个过程既考察了学生对所学技术的掌握程度, 又注重培养了学生运用GIS思维对空间数据集成的应用, 使学生能够更加真实了解测绘与GIS集成在解决实际问题的优势, 并在解决问题的过程中对所学理论与方法有更深刻的理解。

GIS作为一个辅助决策工具, 教学过程中突出GIS解决问题的思路, 同时将涉及到的其他学科知识作为解决问题中的一个环节, 加强学生自学意识, 学会问题的分解与表达, 构建适合于地理信息分析和表达的应用模型, 以此达到解决问题的目的。

3.2 合理安排课程, 理论和实践分层次实现

长期以来, 高校普遍存在的一种教学模式就是任课老师讲-学生听, 学生处于被动接受的地位, 这种传统的教学模式, 在理论知识传授的系统性和完整性方面有一定的优势, 但其在实践性较强的学科教学中的不足也显而易见。首先, 学生遇到问题, 解决问题的积极性没有被调动起来;其次, 不能将理论知识和实践操作很好的结合在一起;最后, 没有经过学生思考和实践过的理论是无法在工作中得到很好应用的。基于这些问题, 首先在课程安排上做出调整, 将《GIS原理及其应用》安排在第五学期, 在这门课的学习过程中, 主要侧重基础理论的学习, 如GIS的基本概念、基本构成、基本功能、发展历史、数据结构、空间分析方法等。同时对涉及到的测绘专业知识给予重点提示, 加深对测绘专业基础知识的掌握, 突出GIS多学科交叉的特点。在安排的8课时实验中通过对Mapinfo9.5的学习, 让学生对GIS解决问题的基本思想有所认识, 即通过对现实世界的抽象, 到计算机世界的存储, 对数据空间数据结构以及存储有一个系统的认识。这学期完成学习后, 学生对GIS的基本理论知识、常用空间数据结构、以及空间数据获取与测绘技术的结合已有一个清晰的认识, 即达到GIS理论教学目标。由于学时有限, 但又强调GIS实践应用的重要性, 在第六学期安排一门《GIS软件应用》, 以ESRI公司的Arc GIS作为实践平台, 弥补GIS理论学习中实践不足的问题, 在GIS软件应用这门课中, 所有的实验以案例的方式提出, 要求学生给出应用到的相关理论知识和解决方案, 并通过动手实验达到解决问题的目的。

3.3 巩固理论知识, 多种考核方式相结合

在考核方式上, 《GIS原理及其应用》采用“平时成绩 (10%) +实验报告 (20%) +期中考试成绩 (20%) +期末考试成绩 (50%) ”的方式。平时成绩主要是通过作业和课堂表现获得;实验报告是对学生动手能力的考察;期中考试主要是在课程中期对学生进行测试, 对学生起一个督促作用;期末考试则是对学生理论知识最终掌握情况的检验。采用上述考核方式, 能较好地反映学生对知识的掌握情况, 以及在分析问题、解决问题等方面的能力。

4 结语

《GIS原理及其应用》是测绘工程专业的一门必修基础课, 该课程学习对后续《GIS软件应用》的学习及学生今后的就业和深造影响深远。该文首先介绍了该课程在测绘工程专业培养目标中的地位, 并分析了现行教学中存在的问题, 在此基础上提出了教学改革的具体措施:1) 侧重学科交叉, 注重GIS思维的培养;2) 合理安排课程, 理论和实践分层次实现;3) 巩固理论知识, 多种考核方式相结合。以此不断提高教学水平, 及时了解学科发展动态, 掌握学生对专业知识的需求, 从而及时对教学内容和教学方式进行调整和完善。

摘要：《GIS原理及其应用》是测绘工程专业一门重要的专业必修课。该文对目前该课程在测绘专业教学中存在的诸多问题进行了深入分析, 在此基础上, 结合该院测绘工程专业的培养目标, 对该课程在教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了改革探讨, 加深学生对GIS的基本理论、基本方法和基本技能的理解, 特别突出GIS实践的重要性, 以期提高《GIS原理及其应用》课程的教学效果和教学质量, 培养适应社会经济发展, 具有创新精神和实践能力的高素质专业人才。

关键词：GIS原理及其应用,教学,改革,实践,考核

参考文献

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GIS实验教学 篇10

《GIS开发与编程》是地理信息科学专业必修课, 是该专业的骨干课程。通常在学习了C语言、C++语言后, 开设的一门课程。学生学起来比较困难, 这门课程学生需要掌握开发语言VB或C# 语言, 以及GIS开发平台Arc GIS Engine组件, 或是Map Objects组件。以VB和Map Objects组件进行开发比较简单, 但功能少。目前最常用的是以C#和Arc GIS Engine进行开发。我校教学计划里C# 课不单独开设, 这样就在讲GIS开发与编程课程时, 需要同时讲授C# 课程和Arc GIS Engine组件的开发, 给这门课的教学增加了难度。

钟广锐[1]对GIS设计与开发这门课进行实验设计, 采用的软件为超图公司的Super Map Objects组件, 设计了九个实验分别为1对数据的操作;2地图的生成与打开;3图例控件与专题图的生成;4图形与属性的互查;5跟踪图层的使用;6空间查询与空间分析;7地图排版工具;8应用系统的发布等八个实验。从实验课的设计上对学生开发能力的培养进行了研究。王靖等[2]对本科生系统开发培养模式进行研究, 提出了“三阶段、多途径”的培养模式。从宏观上对系统开发能力培养进行研究。更多的研究是针对Arc GIS Engine GIS开发技术的研究[3]。

本文对GIS开发与编程实验教学进行研究, 采用C#语言和Arc GIS Engine组件进行实验设计。主要对课程的开发语言进行概述, 对每个实验的实验内容以及实验目的进行设计, 最后给出一个应用系统的设计与开发, 并对本门课的教学方法进行了研究。

1 GIS开发与编程开发语言简介

《GIS开发与编程》是地理信息科学专业的核心课程, GIS的开发经历了专门的开发语言阶段、定制开发, 集成开发, 到目前的组件式开发、Web GIS开发、移动端的开发。组件式开发技术成熟, 是通过组件构建应用程序, 开发者需掌握一门编程语言 (VB, .NET, VC++, Java) , 了解COM组件技术以及怎么使用Arc Objects。本教学采用.NET中的C# 语言。C# 语言具有C++的强大和VB的简单, 可立即被C和C++的使用者所熟悉[4]。

Arc GIS Engine是ESRI公司开发的嵌入式GIS组件, 由软件开发包 (Arc GIS Engine Developer Kit, SDK) 和运行时 (Arc GIS Engine Runtime) 构成, Arc GIS Engine开发工具包包含以下四方面的内容:1基本服务;2数据存取;3地图表达;4开发组件。

Arc GIS Engine的控件有Map Control控件、Page Layout Control控件、TOCControl控件、Toolbar Control控件、Globle Control控件、Scene Control控件、Reader Control控件、Licence Control控件构成[5], 通过这些控件可搭建应用程序框架, 使用Arc Objects SDK可以实现的功能主要有地图基本操作、数据编辑、专题制图、信息查询、网络分析、空间分析、三维分析等二维和三维的GIS功能。

2 课程实验设计

该课程的学时数为54 学时, 此外还有72 学时的《GIS开发实习》课程, 也是为该课程设置的。在这54 学时中要讲述GIS设计的基础知识、C# 程序设计、Arc GIS Engine组件式开发, 内容很多, 重点讲述了C# 程序设计, Arc GIS Engine开发的理论知识, 也安排了16 个学时的上机实习。72 学时的《GIS开发实习》课程主要是实验教学, 以下是实验内容。

2.1 C# 实验课内容

2.1.1 Windows常用控件的使用

实验内容:用户登陆系统的编程实现。

实验目的:掌握常见控件的使用。该部分内容使学生掌握Windows环境下的开发, 主要掌握各种常用控件的使用, 能进行界面的设计和在该环境下的程序开发。

2.1.2 使用ADO.NET访问数据库

实验内容:实现数据库的操作, 在窗体界面下实现数据库中记录的操作。

实验目的:在SQL Server软件中建立数据库, 在窗体界面下实现信息的浏览、修改、添加、删除操作。

2.2 Arc GIS Engine实验课内容[6,7]

首先使学生能看懂对象模型图, 会使用帮助文档, 能搭建简单应用程序框架, 在具备这些知识后, 开始下面的各个实验操作。

2.2.1 地图数据的加载

实验内容:实现各种类型数据的加载, 包括地图文档的加载;Shape File文件的加载;个人地理数据库的加载。

实验目的:掌握地图文档加载接口IMap Document, 该接口定义了操作和管理地图文档的属性和方法。掌握Map Control控件的Add Shapefile方法进行Shape File文件的加载。掌握用IWorkspace Factory接口的Open From File方法打开*mdb数据集的工作空间, 对工作空间里的数据进行加载。

2.2.2 地图文档的保存

实验内容:实现地图文档的保存和地图文档另存为功能。地图文档在修改后需要保存, 地图文档的保存有直接保存和修改后的保存两种形式。

实验目的:掌握IMap Document接口, 及其save方法进行文档的保存, 该接口的new方法创建新的路径。掌握使用IMxd Contents接口读取已打开地图文档的内容, 并使之替换IMap Document接口的实例对象。

2.2.3 鹰眼的实现

实验内容:实现地图的鹰眼功能。鹰眼 (导航图) 是GIS软件的必备功能之一, 它的主要功能是表示数据视图中的地理范围在全图中的位置。

实验目的:鹰眼的实现主要是实现视图同步, 即鹰眼视图和数据视图的地理范围保持同步, 它的实现分为三个步骤:1鹰眼中的数据与数据视图中的数据一致, 且鹰眼视图中地图始终显示为全图;2鹰眼中添加矩形框实现与数据视图的范围联动;3矩形框的拖动与绘制。

2.2.4 要素的选择。

实验内容:实现地图要素点选、矩形选择、圆选择、多边形选择、缩放至选择、清除选择等功能。

实验目的:掌握IMap接口的Select By Shape方法, 通过该方法可查询到与输入的形状 (点、矩形、圆、多边形) 相交图层中的所有IFeature Layer接口类型的Feature。掌握缩放至选择需要的接口IEnvolope接口的Union方法, 使用该方法获取所有选中要素的外包罗范围, 使地图视图缩放至该范围。

2.2.5 地图数据的查询

实验内容:实现地图要素的属性查询和空间查询。

实验目的:掌握属性查询需要的接口:IQuery Filter接口的Where Clause属性, IFeature Layer接口、IFeature Class接口、IFeature Cursor接口的Search方法等。掌握空间查询需要的接口ISpatial Filter接口的Spatial Ref属性, IGeometry接口, IQuery Filter接口、ITopological Operator接口的Union方法来进行几何体合并操作。

2.2.6 地图可视化

实验内容:实现点、线、面要素符号化。

实验目的:掌握点、线、面代码实现的思路。掌握Marker Symbol类、Line Symbol类、Fill Symbol类以及它的子类。以及采用IMarker Symbol接口、ILine Symbol接口和IFill Symbol接口以及子类的接口实现不同点、线、面地图要素的符号化。

2.2.7 专题地图制图

实验内容:实现专题制图中两种专题地图表示方法:唯一值符号化和分级色彩符号化。

实验目的:掌握专题制图代码实现的思路, 掌握IUnique Value Render接口的Add Value方法, 使不同的属性值和填充样式关联, 由IGeo Feature Layer接口的Render方法完成渲染。掌握IClassify GNE接口实现字段等级划分, 用IClass Breaks Render接口的Symbol属性和Break属性对字段进行分级渲染。

2.2.8 空间分析

实验内容:实现多边形的缓冲区分析以及两相交面图层的裁剪分析 (叠加分析) 。

实验目的:掌握缓冲区代码实现的思路, 以及如何添加缓冲区分析操作工具。掌握ITopological Operator接口Buffer方法进行缓冲区生成操作。掌握叠加分析需用的接口IBasic Geoprocessor接口, 以及Intersect方法和Spatial Reference属性、Cancel Tracker属性。

2.2.9 综合性实验

实验内容:实现一个应用型系统的开发。

实验目的:开发一个校园应用系统, 包括基本的地图浏览功能、查询功能、文件加载, 多媒体查询功能、三维显示。采用太原师范学院校园地图作为空间数据。

3 课程教学方法

本门课程实践性强, 难度大, 内容多, 学生需要动手操作才能理解所讲内容。通过一个个小功能的实现, 最后可以完成一个小系统, 初步具有编程能力。

教学上主要采用讲授法、实验法、演示法、启发式教学进行教学, 引导学生使用帮助文档, 理解不同类库包含的内容, 看懂对象模型图, 掌握常用对象的主要接口, 以及接口的属性、方法的使用。

4 教学效果

通过上学期的教学实践, 学生每周上两次《GIS开发实习》课, 每次4 节课在机房进行上机实习, 由于在《GIS开发与编程》课上已经对C# 课程进行了大量的实验操作, 故在《GIS开发实习》课上C# 的实验只有综合性的两个实验, 每次课学生都能独立完成一个实验, 达到预期的实验效果。

Arc GIS Engine的开发是组件式开发, 需调用接口, 使用属性、方法进行开发, 与C# 的开发完全不同, C# 下的开发主要是算法的设计与实现。学生面对那么多的接口、属性、方法, 很难掌握, 刚开始在讲解每个功能时, 对实现代码进行逐一的讲解, 强调主要的接口和方法的使用和掌握。把上课时讲的理论知识再次提起引导他们进行应用, 刚开始的编程主要是照着书上的代码敲, 实现一个个功能。全班74 个学生, 都能完成。随着实验的进行, 在完成要求的基础上, 引导他们修改现有的代码, 按照自己的想法编写程序, 一些没有要求的实验也鼓励他们自己去实现, 最后, 通过一个综合性的实验, 来对前面做的实验进行综合应用, 综合实验中有些功能是上机操作过的, 有些是没有操作过的, 就需要学生自己想办法完成, 一些学的好的同学, 自己实现了许多其他的功能。图1 为学生实现的一个校园查询系统, 实现了基本的操作。通过这门课的学习, 学生都能完成应用系统的开发, 部分同学具有较高的编程水平, 这也和他们对编程的爱好分不开。

5 结论

《GIS开发与编程》课程是一门实践性很强的课程, 本文对它的实验课《GIS开发实习》的实验内容和实验目的、教学方法、教学效果进行了研究, 实践证明, 该课程实验内容、实验目的设计合理, 教学方法得当, 教学效果良好, 通过本门课程的学习, 学生具有了较强的编程能力, 为以后其他编程语言的学习以及就业打好了基础。Arc GIS Engine功能强大, 内容众多, 由于课时有限, 本课程仅对它的基本核心内容进行实验设计, 其他的内容需要用时, 学生们自己去学习掌握。

摘要：对GIS开发与编程这门课的实践教学进行了研究, 对课程实验内容、实验目的进行了设计, 通过该实验的教学, 学生初步掌握C#及Arc GIS Engine组件式开发, 并能完成应用系统的开发, 实践证明, 该实验内容比较全面, 实验具有代表性, 能使学生达到举一反三的效果。

关键词：GIS开发,课程,实践,教学

参考文献

[1]钟广锐.基于Super Map Objects的“GIS设计与开发”课程实验设计[J].地理空间信息, 2007, 5 (2) :117-120.

[2]王靖, 王春, 陈泰生, 等.GIS本科生系统开发技能培养模式研究[J].科技信息, 2013, 35:31-32.

[3]许捍卫, 茆德柱, 何江.基于Arc Engine的GIS三维功能开发技术研究[J].测绘工程, 2006, 15 (6) :50-53.

[4]郑广成, 沈蕴梅, 虞勤, 等.Visual C#.NET程序设计与应用开发[M].清华大学出版社, 2014.

[5]李崇贵, 等.ARCGIS Engine组件式开发及应用[M].科学出版社, 2013.

[6]牟乃夏, 王海银, 李丹, 等.ARCGIS Engine地理信息系统开发教程[M].测绘出版社, 2015.