高校课堂教学创新大赛一等奖课件：以“泰森多边形”详解教学内容的重构

以“泰森多边形”

·详解教学内容的重构瑞01.教学分析02.教学内容的重构03.应用案例的选择04.总结目

录

/CONTENTSPART

01

教学分析◆课程性质◆学情分析◆教学内容◆教学目标课程性质·

地理信息系统

(GeographicalInformation

System,简

称GIS)·

土地资源管理专业必修课·

64学时(32理论+32实验)课程特点·

交叉性、边缘性学科，综合性和实践性强。·

在科研及实践中应用广，发展迅速。·

学习中注重：①基础理论与学科前沿的有机结合；②理论学习与实验实践的有机结合；③典型应用到拓展应用的迁移。地理信息系统教程4Tkte地理信息系统基础与实验教程P

志1.1课程性质前沿理论与技术

基础理论与实践专业培养目标培养具备测量、制图、计算机等基本

技能，能从事土地资源调查评价、土地利

用规划、土地管理、区域经济规划等方面

工作的高级专门人才。学院在农业产业经济、农村金融、资

源经济与环境管理、贫困与反贫困、乡村治理

与乡村振兴等领域形成相对稳定的特色与优

势研究领域。瞄准国际科技前沿，紧扣国家战略需求和区域发展需要，积极开展面向农业生产实际的应用基础研究和应用技术研究。向高；农村生源居多，踏实好学，多数学生上课做笔记；地理学基础薄弱，先修课程中

实践能力培养较少。1.2学情分析学校发展定位学生基础较好，自学能力强，考研意010206地理信息系统的血液

03空间数据05

04空同分析重难

空间数据基础·

现实世界的描述方式

·

现实世界的定位体系·

空间数据在计算机中的表达

·

属性数据在计算机中的组织空间数据的输入与处理·

原始数据的采集与输入

·

原始数据的转换·

空间数据的编辑处理重

地理信息的表达·

统

计

图

表·

专

题

地图·

三

维

可

视

化·

虚拟地理环境绪论·

什么是地理信息系统·

地理信息系统的基本运行模式难数据探查·

数据探查概述

·

空间数据查询1.3教学内容·理

解

：能够解

释泰森多边形的概念，并描

述其提出背景；·应

用

：能够通过图示的方式，阐

述Delaunay

三角网和泰森

多边形的建立过程，并用

于解决实际问题；·分

析

：能

够分

析泰森多边形的应用特点，并准确地说出缘由；

·评

价

：能够总

结出泰森多边形的特点。·

在学习应用案例的同时，养成思考、讨论和总结的学习习惯，

提高审辨能力和自学能力；·

通过分析应用案例的关键点和目标，找出离散点要素，掌握

从分析泰森多边形的适用性，到结果实现的应用方法，具备

一

定的实

践

能

力。·

秉承新时代“工匠精神”,认真负责踏实；·

铸造学农、爱农、兴农的社

会

责

任

感。知识能力情感1.4教学目标(以“泰森多边形”为例)教学

目标PART02教学内容的重构(1)泰森多边形的建立

三

角

形的

妄

森

驰

形

是

否

存

有多边形Thiessen

Polygon是荷兰气形有时也也称为沃洛诺依多边形(

nooii

Po

yo

o)n。)。建立泰森多边形主要有两个步骤。1)用离散点构建满足Delaunay(狄洛尼)准则的不规则三角网，也称Dduny三网(

图

4

.

1

7

)(Delaunay准则详见本章4

.

4

.

1节中的相关内容),)

对D可以通三鱼网中的每

一

边作中垂线，相邻中重线相交所国成的区域即是奉

鑫多边形。也可以通过计算Delaunay

三角网中每一个三角形的外接圆圆心，连接这些相邻三角形的外接圆圆心，得到泰森多边形(图4

.

17)。

体

泰森多边形建立后也生成了这些多边形之间的拓扑关系，离散点可以用作泰森多边形的标签点，或者说将离散点的相关属性信息赋予泰森多边形(2)泰森多边形的特性泰森多边形具有三个基本特性。1)每个泰森多边形内仅含有

一个离散点数据；2)泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近；3)位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等。(

3

)

泰

森

多

边

形

的

应

用车该幼形可用于邻近分析、统计分析、定性分所等，例如，可以内网航h的性质来描述泰森多边形区域的性质；可用离散点的数据计算泰森多边形区域的数据；判断

-

个离散点与其他哪些离散点相邻时，可根据泰森多边形直接得出，且若泰蠢多边形是

边形，则就与n个离散点相邻；当某

一

数据点落入某

一

泰森多边形中时，它与相应的离

散点最邻近，无需计算距离。1)泰森多边形的提出·

由什么问题引起科学家思考?·

什么是泰森多边形?2)构建方法·

如何构建?3)泰森多边形的特点·

图

形

特

点·

应

用

特

点4)泰森多边形的应用·

具体的应用案例，如何用?2.1教学内容的重构城分祁时

点

家

站

)B

Me位s

皆

科

购小

牌罚科教共同

体

教学与科研的有机融合2.1教学内容的重构理

论

思

政互动教学夯实理论基础理论与实践的紧密结合思政元素巧妙融入实践科

研小组讨论、交互式教学10分钟+30分钟趣味性、自主性内容丰富、思考充分理论讲授10分钟+0分钟生搬硬套满堂灌翻转课堂5分钟+10分钟

参差不齐一知半解2.2教学方法的转变20132015201920202016-2018启

发

问

题

串

每个小方格为2分钟，每次课程为40分钟学生展示

小组讨论和展示应用案例

虹2.3教学过程的调整用导入重

点测试互动式讲授学习目标总结主导：教师创设情境，激发兴趣，

引出探究主题补充理论知识检验知识掌握程度拓展相关理论和原理设计课后作业天气预报代表多大范围?泰森多边形是什么?如何构建?泰森多边形有什么特点?泰森多边形有什么用?存在哪些问题?主体：

学生目标明确

思考问题学习理论知识反馈重难点

的掌握程度互动探究

解决问题综合应用

巩固知识思政理论+实验+思政理论实践+科研+思政实践+科研+思政导入标重点

测试应用案例课后

测评2.3教学过程的调整PART03应用案例的选择投

票

最多可选4项您认为在课堂上应该选择何种应用案例进行讲解?国内高等级期刊论文外文高等级期刊论文

核心期刊论文论坛或者文库中的随笔

教材或书籍中的案例其他A

BC

0EF个人经验及研究生活常识社会热点问题学院、学校特色学科发展

前沿学生需求专业培养

目

标3.1案例选择的依据专业文

字文碱分:圆

日

(#曰

日nt*

:

日:m工四四A24性人四

1sat

s解

*e选文量：单多边形与情N山地丘顾城市汇检使辽河流域非点游c率干早区障水来同

连

色-

以四

川山洪灾害分析评7尔滨市粘杆贯基于季多边无生物力学性能我国小学教育基干微武位置中国洪水预报系优选雨量站权科研论文搜

集

资

料

论

坛书

籍从自然到空间-认识Voronoi

(泰森多边形)

多多岛的小火车

+

注

她67人警同了该文章叶脉，蠕妃的超膀，长颈亮的身体纹理，陆地裂绿，蜂窝状，树叶做观肌理、好鱼皮肌理都具有相

同的独特网状结构，描述这种结构的最准确的词是Voronoi.3.2案例选择的步骤耄森多

边

形

·百度百科四

多

边形

又

诺d.是一烟由连理周物多内的任-点控

秘

的E.阶

数

字

强

述

立bukebaisuco

o耄

查多

边

形-祝频大全-高清在线点

多

边

形

是什

么

说

简

单

点

-

百

度9个留答-

国时间20最修答世：简单：1章

的小区S

办公，

2更多关于微多边形的森

多

边

形Q

网

页

回

资

汛

回

视

烦

回图

片百度为e

我相关结的136000个秦

森

多

边

形究

意

是

什

么

?

它

又

有

什

么2018年5月25日举个的雌野治著名的E

型◎0

呼

0

百

度

快

照百度oo

百快照耄森多

边

形

-百

度图片优

点

应

用

教筑边其他人还在度多

边

形

计

其

很

森

多

边

形

怎

么圆森多边形画法步理很多边形林建东耄

森

多

边

形orono图

生

成

算

法2016年12月18日*文的

耳

法

二

述GS0分忻地理实体的喘CSON

度术社区0Cnki

*@

知侧

效变

心

椅

加项边

形水

距

独

家好看模烦日详解多边

形两

国天才遇史上最hgs

bcm

查

全

部

4

5

0

图

时Bai百限好音视须搜集资

料分类、筛选重磅话题：科学网博文指出“泰森多边形之泰森是美国气象学家，中国有

称之为荷兰气象、气候学家可能是一个‘教科书级′的误传”学术话题：·

医院、小学、停车场等的服务范围

·

降

雨

量

估

算·

传感器、监测站、农村社区规划规划感兴趣话题：·

最强大脑中的泰森多边形

·

自然界中的泰森多边形实践话题：泰森多边形计算流域的平均降雨量3.2案例选择的步骤搜集资料分类、筛选挖掘、优化公共设施的服务范围--农村教育农村小学的布局现状如何?3.2案例选择的步骤如何科学规划?处理问题

解决问题

村庄布局规划

课后作业提出问题杨陵区小学的服务范围时事问题：疫情背景下泰

森多边形的应用方向3.3形成案例应用案例传统应用领域引入创新应用领域计算降雨量结

果

分

析请谈一谈秦森多边形的特点和杨陵区小学的布局特点。2019年

2020年场区小学分布及阳务范四田应用案例：小学布局是否适宜(现状)教学活动：观察与归纳·

泰森多边形的特点·

杨陵区小学的布局特点请谈

一

谈泰森多边形的特点和杨陵区小学的布局特点。2019年

2020年3.4课堂实施杨陵区小学分布及服务范围图

杨陵区小学服务范围图结果分析小

结以人为本布

局

相

对

均

匀

针对性较强村庄发展潜力的界定和评价

方法在不同区域的适用性未考虑道路对各村庄可达性的影响应用案例：村庄布局规划教学活动：头脑风暴·

论文中的思路有什么优点?

·

有哪些待改进的地方呢?准则层指标层自然条件居住环境地形坡度社会经济条件村庄规模(人口)住房质量交通条件人文历史条件服务设施配置文物古迹遗存非物质文化遗产第一步：计算每个村的发展潜力值构建村庄发展潜力指标体系，采用层次分析法对各因子权重进行赋值，利用线3.4课堂实施性加权计算出各自然村的综合发展潜力值。生活圈理论视角下的村庄布局规划思路案例来自于：网鑫鑫(2016)3.4课堂实施应用案例：泰森多边形在疫情背景下的应用教学活动：小组合作与展示新型冠状病毒疫情下，哪些问题可以采用泰森多边形来解决?

·

区域高质量可持续发展·

公共卫生与城乡规划人也就业环自上而下法

自群马①

社

区②

医

院

服

务

范

围③

消防

公新

社

区o

火

服

务能力目庙量化(6山益时

H业

的农:

医现人)领上老四天图商多币局

报拉和点城货李森古边可张

服

务

范

园