《地理信息系统原理及应用》课程标准

三年制高职《地理信息统原理及用》课程标2014年6月

、概述随着全球化、网络化和知识经济蓬勃发展的新世纪的到来，我国地理信息系统正迅猛地由实验室走向产业化和社会化。由设备引进、技术克隆迈上自主开发、数据挖掘与知识创新的新台阶地理信息系统GeographicInformationSystem）集地球科学、信息科学与计算机技术为一体的高新技术,在外已成为一门蓬勃发展的新兴产业，在国内也日益受到各级政府和产业部门的高度视。目前，GIS技已广泛应用农业生产、资源管理、环境监测、灾害评估、城市与区域规划、军事等众多领域，成为社会可持续发展的有效的辅助决策支持工具。该课程介绍了地理信息系的一些最基本的、但又是非常重要的知识，包括信息、数据、信息系统、空间数据、空间信息和理信息系统。1、面向全体学生，注重素质教本课程应关注每个学生的情感，激发他们学习的兴趣，帮助他们建立学习的成就感和自信心使他们在学习过程中发展计算机综合应用能,提高人文素养，增强实践能力，培养创新精神。2、整体设计目标，体现灵活开本课程目标要加强学生的计算机应用意识，培养学生计算机综合应用能力。将课程目标设定为三个级别，并以学生“能够做某事”具体描述各级别的要求，这种设计旨在体现学生能力发展序渐进的过程和后续计算机相关课程要求的有机衔接。3、突出学生主体，尊重个体差本课程在目标设定教过程课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思.课程实施应成为学生在教师指导下构建知识、提高技能、磨砺意志、活跃思维、展现个性、发心智和拓展视野的过程。4、倡导目标驱动，强调体验实本课程倡导目标驱动型的教学模式调问题解决和创新实践结合学生的专业实际,引导学生自主选择、自我设计，提供拓展内调动学生的主观能动性，挖掘学生潜力，在教师的指导下，过实践、参与和合作等方式，实现任务目感受成功。在学习过程中进行情感和策略调整，发挥生的想象力和创造力，以形成积极的学习态度，促进计算机综合应用能力的提.5、注重过程评价，促进学生发建立能激励学生学习兴趣和自主学习能力发展的评价体系。该评价体系由形成性评价和终结性评价构成在教学过程中应以形性评价为主重培养和激发学生学习的积极性和自信心价有利于促进学生计算机综合应用能力和健康人格的发;促进教师不断提高教育教学水平促计机基础课程的不断发展与完善。6、开发课程资源，拓展学用渠本课程要力求合理利用和积极开发课程和网络资源；要积极利用书刊杂志、网络信息等丰富的教学资源，拓展学生学习和运用的渠道；积极鼓励和支持学生主动参与课程资源的开发和利用2

本课程标准的总体设计思路：根据高级计算机专业人才的实际需求，抓住“实用性”的特点，紧紧围绕实际需要完成的工作任务来驱动教,打破传统的知识传授方式以生为主体、教师为主导，让学生成为课堂主人。使学生初步形成解决实际问题的能力，为学习专业知识和职：技能下基础，并渗透思想教育，逐步培养学生的辨证思维能力，加强学生的职业道德观念。本课程建议课时为74学,理论时为27实训课时为47，3学，在具体教学过程中可进行进行调整。二、课程目本课程是物流信息技术专业的重要专业课。本课程的设计总体目标是：以就业为向导，以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体，使学生了解程序设计在本专业的应用、发展其趋势，培养学生的科研素质。通过本课程的学使学生了解地理信息系统的产生背景、功能、应领域及发展方向；掌握GIS的本概念GIS的数据结构数据输入存储编辑方法空分析方法、产等知识点；能较好地将GIS与本专业一些的具体问题相结合，拓展其知识面。1、知识目标使学生较好地掌握地理信息系统的基本理论、知识和技能，了解地理信息系统的主要应用领域和发展方向为后在城市、海洋、资源、环境和规划管理等领域从事与地理信息系统有关的应研究、技术开发、生产管理和行政管理奠定理论与技术基础。2、能力目标帮助学生理论联系实际地加强对地理信息系统原理法的理解和运用学习GIS研究的思维方式和研究方法，培养学生科学思维能为学生在今后的工作和学习中打下良好的基础。3、情感目标培养学生实践动手能力、自学能力、科学探索与创新能力，提高学生综合素质，为其终身学习和研究奠定基础。一1.掌地理信息系统的基本概念教学目标2.较练地使用常用的地理信息系统平台软件3.掌应的空间分析方法1.介的本概念、基本理论和方.活动安排

2.密联系生产科研实际学生掌握清GIS的本概念本理论和分析问题、解决问题的方法。3.培学生利用GIS解决实际题的思路。考核内容1.掌地理信息系统的本质概念和特征、空间数据和GIS应用型3

考核方法评分方法

2.掌栅格数据和矢量数据的区栅格数据编码3.掌空间数据几何纠正的方法；空间数据内插；空间数据的坐标转换;空数据压缩与综合4.掌空间数据库概念模型设计方法；语义数据模型和面向对象数据模型5.掌数字地面模型分析；空间叠合分析；空间缓冲区分析空间网络分析;空统计分析6.掌地理信息系统应用模型的构建7.掌系统设计的模式和步骤8.掌地理信息系统图形输出系统设计1.考采用上机和笔试相结合的方法进行测.2.采表现性测试方法，在规定时间内要求考生独立完成，通过考察考生在完成任务过程中的表现，来评价考生的学习程度和达到的能力。3.考时间视任务多少和简易而1.采任务阶段考核与单元达标考核相结合，任务阶段考核占70%，元达标占30％。2.任阶段考核由八个子任务考核组成，满分100分。1、任务一：地理信息系统绪论参考学时1.了地理信息系统的基础知识

4学习目标

2.掌地理信息系统组成及其功能3.了地理信息系统与相关学科的关系4.了地理信息系统的发展.1.地信息系统的定义知识要点2.地信息系的基本构成3.地信息系统功能及发展趋势技能要点考核评价

掌握地理信息系统的本质概念和特征、空间数据和GIS应用型考核方法：理论考核评分方法:满分10分根据完成情况分段打分2、任务二：地理信息系统的数结构参考学时学习目标1.掌地理空概念及其表达4

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2.理空间数据的基本特征3.了地理信息系统中的数据类型，掌握空间数据的基本特征4.掌矢量数据与栅格数据的类型、特点5.掌栅格数据的编码方法6.掌拓扑数据结构的特点7.掌空间数据的输入方法1.地空间的概念2.空数据结构与模型，空间数据组织和编码知识要点3.地空间结、空间数据结构与模型4.空数据质量5.空数据的元数据技能要点考核评价

掌握栅格数据和矢量数据的区分；栅格数据编码考核方法:理论考核评分方法：满分10分根据完情况分段打分3、任务三空数据的处理参考学时1.掌空间数据的处理方法2.了空间数据的输入与编辑方法学习目标3.了空间数几何纠正的方法

84.了空间数据融合的方法。5.了空间数据压缩与内插的方法1.如进行空间数据输入地理空间数据库2.空数据的坐标转换3.空数据结构转换知识要点4.多空间数的融合5.空数据压缩与综合6.空数据的内插7.图数据边沿匹配处理技能要点考核评价

掌握空间数据几何纠正的方法间据内;空间数据的坐标转换间据压缩与综合考核方法:理论考核上机实践考评分方法：满分10分根完成情况分段打分4、任务四地信息系统空间数库参考学时65

学习目标

1.掌空间数据库的概念2.掌空数据库的设计过程、原则与方法3.了传统数据模型的类型、特点4.了语义模型的概念1.GIS空数据库的概念知识要点2.传数据模的特点3.空数据的设计过程技能要点考核评价

掌握空间数据库概念模型设计方;义数据模型和面向对象数据模型考核方法:上机实践考核评分方法：满分20分根据完情况分段打分5、任务五：空间分析的原理与法参考学时101.掌地理信息系统空间分析的概念及原理。学习目标

2.掌地理信息系统叠加分析和缓冲区分析的原理及应用。3.掌数字地面模型分析和网络分析的原理及应用。4.掌地理信息系统空间统计分析和空间数据的集合分析1.地信息系统空间分析的概念知识要点2.叠分析和冲区分析的原理和应用3.最路径分析的原理技能要点考核评价

掌握数字地面模型分;空间叠分析间缓冲区分析空间网络分析间统计分析考核方法：上机实践考核评分方法:满分15分根据完成情况分段打分6、任务六地信息系统的应用型参考学时1.掌地理信息系统模型的概念学习目标2.了模型的建过程

43.了几个解决实际问题的地理信息系统模型1.地信息系统应用模型的分类知识要点2.地信息系应用模型的构建3.地信息系统应用模式技能要点考核评价

掌握地理信息系统应用模型的构建考核方法:上机实践考核评分方法:满分10分根据完成情况分段打分6

7、任务七：地理信息系统的设与评价参考学时81.了地理信息系统设计的模式与流程学习目标

2.了地理信息系统的设计过程3.掌地理信息系统的标准化内容4.掌地理信息系统评价的内容1.地信息系统设计的目的2.统计的模式知识要点3.系设计的程4.地信息系统设计的步骤5.地信息的标准化技能要点考核评价

掌握系统设计的模式和步骤考核方法：上机实践考核评分方法：满分15分根据完情况分段打分8、任务八：地理信息系统产品输出设计参考学时21.了地理信息系统产品的输出形式学习目标2.掌地理信系统图形输出系统设计3.了地理信息系统的可视化与虚拟现实知识要点技能要点考核评价

1.地信息系统产品的输出形式2.地信息系统图形输出系统设计掌握地理信息系统图形输出系统设计考核方法：理论考核上机实践考核评分方法：满分10分根据完情况分段打分)单元二：地理信息1.掌地理信息系统的基本概念、基本理论2.掌的地图与地理信息系统的相关技能与技巧3.掌地理信息系统软件—ArcView的使教学目标4.掌地理信息系统数据结构和数据组织关系,加对地理信息的认识和空间数据的可视化表达方法5.了空间数据转换关系、空间数据的采集、编辑和空间数据的分层处理方法、空间数据的分析功能等活动安排

1.在堂理论讲授的基础上，安排相应的课内实践，以加深学生对相关G理论和技术的理解。7

考核内容考核方法评分方法

2.上实验使学生熟练地掌握GIS的数据输入存编分输等技术。3.针常软件的多样性和实验课时的有限性，提供以ArcView为主要操作内容的课内实验指导。4.针学生的特点，提供ArcGIS、MapInfo等软件的学习指导材料作为学生课外练习之.1.掌地图语言-地图符号与记2.了WINDOWS操系统下的ARCView及配置。3.掌ARCView相文件格式4.掌ARCView数源及其相关操作5.熟掌握ARCView“project的实际内涵6.熟操作“theme”添加、编辑、开始编辑等操作7.熟操作ARCView”缩小、放大等操作8.掌地理信息系统软件数据组织格式及要素属性的选择、查找、查询、汇总及生成统计表等功能9.掌编制专题地图的流程10.掌握地图的设计制作方法11.掌握地理信息系统矢量数据空间分析功能1.考采用上机和笔试相结合的方法进行测.2.采表现性测试方法规时间内要求考生独立完通过考察考生在完成任务过程中的表现，来评价考生的学习程度和达到的能力。3.考时间视任务多少和简易而.1.采任务阶段考核与单元达标测试考核相结,任务阶段考核占60％，单元达标占40％。2.任阶段考核由三个子任务考核组成，满分100分。1、任务一认地图参考学时学习目标知识要点技能要点考核评价

2加深学生对地图学的认识，帮助巩固其所学地理信息系统理论，提高以后的基本技能。地图构成要素、地图符号掌握地图语言—-地图符号与注考核方法：上机实践考核评分方法：满分10分根据完情况分段打分2、任务二：初识GIS专软件—-ARCVIEW参考学时48

学习目标

掌握地理信息系统专业软件-ESRI公司ARCView生对地理信息系统各方面的知识均有初步的认识.1.操系统下的ARCView及配置知识要点2.相文件格式3.数源及其相关操作1.了WINDOWS操系统下的ARCView及配.技能要点2.掌ARCView相文件格式3.掌ARCView数源及其相关操作考核评价

考核方法：上机实践考核评分方法：满分15分根据完情况分段打分3、任务三：“项目”、“主题与“视图”介绍参考学时学习目标

2掌握地理信息系统专业软-—ESRI公司的ARCView生对地理信息系统各方面的知识均有初步的认识。1.ARCView“project”及主要操作规范知识要点2.ARCView“theme”其主要操作规范3.ARCView“View"及其主要操规范1.熟掌握ARCView“project”的实际内涵技能要点2.熟操作“theme的添加、编辑、开始编辑等操作3.熟操作ARCView”缩小、放大等操作考核评价

考核方法：上机实践考核评分方法：满分10分根据完情况分段打分4、任务四要及其属性的查询参考学时学习目标

41.了软数据格式及属性数据的查询2.掌shape文件的编辑操作1.Shape格及其优点知识要点2.地信息系软件数据组织格式及要素属性的选择、查找、查询、汇总及生成统计表等功能。技能要点考核评价

掌握地理信息系统软件数据组织格式及要素属性的选择、查找、查询、汇总及生成统计表等功能考核方法：上机实践考核评分方法：满分10分根完成情况分段打分5、任务五专地图编制9

参考学时学习目标知识要点技能要点考核评价

4了解专题地图的显示与编制1.ArcView3。x系操作的全过程；2.编专题地图的流程及操作规范掌握编制专题地图的流程考核方法:上机实践考核评分方法:满分20分根据完成情况分段打分6、任务六：地图布局、输出参考学时

4学习目标知识要点技能要点考核评价

了解地图的设计制作方法1.地的编制及其Arcview地布局子系统Layouts)的主要功能2.地布局的定义、设置3.视（view）在布局中的布4.增文字及其他图形括（Legend)例(ScaleBar)北（NorthArrow（Chart（Table（Picture文、图框线（Graph）等5.布中各种内容的修改、调整6.输到打印机或中间文件掌握地图的设计制作方法考核方法:上机实践考核评分方法：满分20分根据完情况分段打分5、任务五：GIS邻近区的分析参考学时学习目标知识要点技能要点考核评价

4理解与掌握地理信息系统矢量数据空间分析功能——邻近区Buffer功能1.地信息系统矢量数据的特征；2.地信息系统矢量空间分析的邻近区（又可译为缓冲区）分析掌握地理信息系统矢量数据空间分析功能考核方法:上机实践考核评分方法：满分15分根据完情况分段打分)教学建议1、教应依据工作任务中的典型产品为载体安排和组织教学活动教师可以结合信息技术的特点介学习方法,对学生进行分组，引导学生认识自主学习、小组协作学习的重要.这一阶段最重要的是演示一些生动的范例在让学生对课程要完成的任务有一10

个初步的印象，对知识结构有个概括性把握，对学习方法也有一个总体的认识，培养学生的学兴趣2、教师应依据项目的学习目标制项目任务书首先,教师应分析教材，提出学任务，编写项目任务书。从完成任务入手，通过知识点的展开或操作实践使学生获取解决问题的思路和方法，进而自主或协作的完成任务。可以说，每一个务的完成都是信息技术的一次应用操练体现着信息技术教学目标的实现对课本提出的任务,我必须有明确的认识，这些任务比较宽,但任务不是死的，必须结合具体的问题进行探索随教的深入教要能够引导学生提出与学习过程或实际生活相关的问题，通过解决问题，完成任在实施阶段会有一些比较抽象理论内容，对于比较抽象的理论问题教师要讲解到位，但一定要把握好精讲多练的总原则。对抽象的理论问题要注意和学生知识背景结,融理论讲解于任务之。让学生自己再通过完成任务加深体会。3、教师应以学习者为主体设计学结构（1）基本概念分散讲解，逐步透教师在教学中可作一些小调整相关的内容进行拆分讲解生理解起来相对容易且持了他们的学习兴趣。(2)在课堂中的实施分层教学在教学过程中，随着学习难度的加大，学生的两极分化日趋严重，如何使不同的学生能根据自己的实际情况去完成相关的教学内容是教学的一个关.时教师可在课堂教学中尝试使“层教学。谓“分层教学根据大纲和教材要,一个班内针对不同类型学生的接受能力设计不同层次教学目标，提出不同层次的学习要求，给予不同层次的辅导，进行不同层次的检测（3）利用灵活多样的教学方法①在进行教学时，可以采用像其他内容的教学一样使用“讲、演、的学模式。②《地理信息系统原理与及应用》难免枯燥、沉闷，因此，在教学中首先应该从学生的兴趣入手利学生对事物的好奇心，选择一些有趣的、有实际意义的例子，激发学生的学习兴趣。③注重学生“动手”与“动脑”的结合。在课程的教学中，必须创造多种机会让学生进行科学探究，在亲身参与科学活动的过程中，发现问感受科学过程，获取事实证据，检验自己的想法科学理论，逐步形成科学的态度、情感与价值观。④鼓励学生之间的交流与合作学习。利用协作性的小组形式开展探究活动，使每一个人都能参与小组工作使生认识到小组的成员在探究尝试中各有所长,知识和技能可以互补，通过这种活动培养学生的协作精神。（4）定期做好归纳小结《地理信息系统原理与及应用》的教内容比较零散，如果不及时进行归纳小结，学生则难以形成完整、清晰的框架，教学中要注意定期总结。归纳可以针对一个知识点，或者一个章至可以是多个章节一起进行。如：程序设计语言的基本要素，是难点，也是重点，对这些知识点行归纳小结是十分有意义的.归纳结的形式可以多种多可以使用文字概括可以使用图示总结。11

（5）不断更新知识结构,适应现社会的发展教师要准确把握本课程标准的理念、目标和内容，运用教育学和心理学理论，研究本课程教学的规律；根据学生的心理特征和实际情况，选择和调整教学策略；掌握现代教育技术，并能在己的继续学习和实际教学之中加以运用；拓宽教学内容的知识面，积极地和有创造性地探索有效教学方法；不断对自己的教学行为进行反努力使自己成为具有创新精神的研究型教师。(二）考核评价建议总结现行的《地理信息系统原理与及应用》教学的评价活动，总体上呈现出两大特征：一是量少教和学生不重视课堂教学评价的作用；二是质不,许多课堂教学评价仅局限于简单的陈述知识的再现具情形是课堂里只有教师在认真地演“独角戏师心的是自己教学方案的按划完成对生的参与情况、学习过程和学习效果重视不够。因此，我们应重视和加强课堂教学价的诊断、导向、激励、教学等功能，树立新的课堂教学评价课教学的重心从教师完成教学任务转移到正视学生的基础，促进学生的发展上.1、注重对学生学习过程的评价对学生学习过程的评,包括学生参与学习的兴趣和态度、学习的自信、独立思考的习惯、合作交流的意识、认知的发展水平等方.2、评价主体和方式要多样化促进学生发展的多元化评价的涵义是多方面的，包括评价主体多元化、方式多元化、内容多元化和目标多元化等，应根据评价的目的和内容进行选择。主体多元化，是指将教师评价、自我价、学生互评、家长和社会有关人员评价等结合起来；方式多元,是指定性与定量相结合,书面与口相结合，课内与课外相结合，结果与过程相结合等；内容多元化，包括知识、技能和能力，过、方法，情感、态度、价值观以及身心素质等内容的评价；目标多元化，是指对不同的学生有不的评价标准，即尊重学生的个体差异、尊重学生对数学的不同选择，不以一个标准衡量所有学生状况。3、各级别的评价要以课程目标依据对学生学习的评价应以课程目标及相应级别的教学目标为依据。评价可分为三个层:由学生、教师共同组织进行形成性评价；由教师、学校共同组织进行终结性评.1、教材编写思路教材是学生学习和教师教学的重要内容和手段.本材要以课程标准规定的课程目标和教学要求为编写指导思想。以发展性、拓展性、科学性、思想性、趣味性、灵活性和开放性为原满课程标准基本要求的前提下，教材应尽可能灵活多满不同学生的需要。2、教材呈现的文本格式要图文茂，使用教科书以及与之配套使用的实验教材、习题集、考试系统、实系统等等。3、章节体系与教学内容纲要对建议12

篇章第一章绪论第二章地理信息系统的数据结构第三章空间数据的处理第四章

节次（教学模块）1.1地信息系统的基本概念1。2地信息系统的组成1.3GIS的功能简介1。4GIS的展透视1。5GIS与关学科的关系2.1地空间及其表达2.2地空间数据及其特征2.3空数据的类型2。4空数据结构的建立3。1空数据的坐标变换3.2空数据结构的转换3.3多空间数据融合3。4空数据的压缩与融合3.5空数据的内插方法3。6图数据边沿匹配处理4.1空数据库概述4.2空间数据库概念模型设计—-传统数据模型

教学单元第一单元VB基知识地理信息系统空间数据库

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空间数据库概念模型设计——语义数据模型和面向对象数据模型第五章空间分析的原理与方法第六章地理信息系统的应用模型

4。4间据库逻辑模型设计和理设计4。5GIS空时态数据库5。1数地面模型分析5.2空叠合分析5。3空缓冲区分析5.4空网络分析5.5空统计分析5。6空数据的集合分析和查6.1地信息系统的应用模型6.2适性分析模型6.3发预测模型6。4位选择模型6.5交规划模型13

第三单元数组第四单元程序调试

第七章地理信息系统的设计与评价第八章地理信息系统产品的输出设计

6.6地模拟模型7。1GIS设概述7。2GIS的计7.3GIS的标准化7。4GIS的价8.1GIS产品的输出形式8。2GIS图输出系统设计8.3GIS可视化与虚拟现实

第五单元文件管理第六单元子过程和函数过程4、教材使用建议教师要善于结合实际教学需要，灵活地和有创造性地使用教材，对教材的内容、编排顺序、教学方法等方面进行适当的取舍或调整。①对教材内容进行适当的补充和删减在教材使用过程中师以根据需要对教材内容进行适当的补充和删,以使教材的内容更加符合专业和学生的个性化需要。对教材进行补充或取舍时，不应影响教材的完整性和系统②调整教学顺序根据学生的实际情况对教材内容的顺序进行适当的调整有利于提高教学效果.对材内容进行取舍后原的顺序也可能需要相应的调整。③调整教学方法由于客观条件的差异、学生现有水平的差异以及具体教学实际情况的差异，有时教材推荐或建议的教学方法不一定适合实际教学的需要。在这种情况下教师要注意调整教学方法。④总结教材使用情况教材使