1. 立足于职业岗位典型工作过程,选取教学内容,实现教学内容的针对性
在对GIS市场充分调研分析的基础上,通过对毕业生的跟踪调查,我们与多家企业合作,依据企业需求、岗位需求、学生可持续发展的要求,对地理信息操作员岗位的工作过程进行分析,确定地理信息操作员的典型工作任务是:利用GIS软件进行地理空间数据采集与编辑处理,并建立地图数据库,然后利用GIS工具对地理空间数据进行分析,以辅助决策,最后根据实际需要完成专题地图的制作。在整个工作过程中,地理空间数据采集与建库、专题地图制图是地理信息操作员的一项核心工作,需要有GIS基础理论的支撑,并涉及相关地理信息标准与数据质量控制。针对实际问题利用GIS工具对地理空间数据进行分析,以辅助决策,是地理信息操作员应具备的一项GIS综合应用能力。要完成以上工作,GIS软件应用是基础。因此,本课程教学内容以GIS软件应用为主线,贯穿四部分内容,即:地理空间数据采集、数据建库、空间数据分析和专题地图制图。课程内容以实际生产中数据操作过程为序进行组织,GIS软件应用是基础内容,地理空间数据采集与建库、空间数据分析、专题地图制图是核心内容。从GIS软件应用入手,逐渐深入到核心内容是行动导向的教学设计,符合以“形象思维”为主的高职学生的认知规律。
图1教学内容的选取
根据教学内容,设计四个大的学习情境:空间数据采集、空间数据库建立、空间查询与分析、地图制图,开发六个教学项目:下沙地形图数字化及公交线路数字化、地图数据建库、某地区数字地形分析、道路拓宽与建筑拆迁分析、消防路线选择、专题地图的制作,每一个教学项目均有完整的工作过程,包括:明确任务、工作计划、组织实施、质量检查与控制、评估反馈五个步骤,将教学内容贯穿到教学项目中,结合每一个项目所需的知识和技能,融入相关知识点和技能训练。通过每一个项目的实施,使学生了解地理空间数据的操作过程,掌握地理信息系统技术相关知识和技能。
基本知识目标 |
基本技能目标 |
素质目标 |
- 地理空间数据采集与编辑处理:矢量数据结构认知、矢量数据采集、矢量数据编辑与处理、栅格数据结构认知、栅格数据压缩
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- 能利用GIS软件进行矢量数据采集
- 能正确建立拓扑关系
- 能利用相关软件完成栅格数据压缩
- 能利用GIS软件进行空间数据的投影变换和误差校正
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- 按时、守时的软件交付观念
- 规范、优化的程序代码
- 诚实、守信、坚韧不拔的性格
- 自主、开放的学习能力
- 良好的自我表现、与人沟通能力
- 良好的团队合作精神
- 标准意识、规范意识、质量意识和协作意识
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- 地理空间数据库建立:地图库建立、属性数据采集与建库
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- 能利用GIS数据库软件建立空间数据库
- 能够对数据库进行正确的设计
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- 空间数据分析:空间数据查询、缓冲区分析、叠加分析、路径分析、数字地形分析
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- 能运用缓冲区分析、叠加分析、网络分析、数字地形分析、空间统计分类分析等方法解决实际问题
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- 专题地图制图:专题图制作、编辑系统库、制作图例板、图幅整饰
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2. 源于生产的课程教学载体保证了教学内容的适用性
从专业培养目标、行业和岗位分析,结合教师的科研和技术服务项目,并考虑学生的学科竞赛、职业资格考证和创新项目,先对地理信息课程内容进行解构,再以工作过程为依据整合、序化课程内容,构建了基于工作过程的教学内容,包括基本技能、基本知识和基本应用方法。结合具体的教学内容,我们从实际生产中选择了六个具有完整工作过程的典型工作项目,经过加工成为学习型教学项目,并引入课程作为教学载体,确保课程教学内容符合GIS企业的要求,具有较强的适用性。学生在仿真的工作环境中完成教学项目,并掌握了企业所要求的相关知识和技能,为学生毕业后很快适应岗位奠定了基础。
序号 |
岗位职业技能 |
教学模块及教学项目载体 |
技术要求 |
总学时 |
1 |
- 能利用GIS软件进行矢量数据采集
- 能正确建立拓扑关系
- 能利用相关软件完成栅格数据压缩
- 能利用GIS软件进行空间数据的投影变换和误差校正
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教学模块:空间数据采集
项目案例1:数字化下沙地图 |
- 了解矢量数据结构及表示方法
- 掌握矢量数据的采集方法和工作步骤
- 掌握矢量数据拓扑关系的建立与编辑方法
- 了解栅格数据结构
- 了解栅格数据结构几种常用的压缩编码方法
- 掌握空间数据投影变换与误差校正的方法
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10 |
2 |
- 能利用GIS数据库软件建立空间数据库
- 能够对数据库进行正确的设计
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教学模块:空间数据库建立
项目案例2:下沙公交地图数据库建立 |
- 了解空间数据库基本知识
- 掌握地图库建立方法
- 掌握属性数据采集方法
- 掌握空间数据编码方法
- 掌握属性数据入库方法
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12 |
3 |
- 能运用缓冲区分析、叠加分析、网络分析、数字地形分析、空间统计分类分析等方法解决实际问题
- 能够运用通过GIS软件进行各类分析
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教学模块:空间查询与分析
项目案例3:数字地形分析
项目案例4:道路拓宽与建筑拆迁分析
项目案例5: 消防路线选择 |
- 了解空间查询方法
- 了解缓冲区分析的概念,掌握点线面缓冲区的建立方法及应用
- 掌握点与面、线与面、面与面的叠加分析方法及应用
- 掌握网络分析的基本方法及应用
- 掌握空间统计分类分析方法
- 了解空间插值的几种方法
- 掌握数字地形分析方法及应用
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24 |
4 |
- 能利用Supermap软件进行专题地图的制作
- 能够正确的进行地图布局和出图
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教学模块:地图制图
项目案例6:专题地图的制作 |
- 了解基本地图元素
- 掌握专题地图制作方法
- 掌握Supermap系统库编辑方法
- 掌握Supermap图例板制作方法
- 掌握图幅整饰的基本方法
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18 |
地理信息系统课程的教学目的就是要在传播地学空间信息知识的过程中,培养学生的科学思想素质,提高学生的抽象思维能力、实践能力。特别是要加强培养学生自己获取知识、应用知识和更新知识的能力。课程既有理论教学,又有实验教学,教学内容量大面广,对学生的知识、能力和素质具有直接和长远的影响。我们通过对众多GIS开发应用企业和单位的调研发现,目前在GIS开发与应用方面,特别注重学生对GIS相关概念的理解,对GIS基本理论、知识和技能的掌握以及对通用流行GIS软件的运用。
依托水利行业特色并结合我校学生的特点,我们本着“实、宽、新、活”的原则,要求学生在掌握GIS的基本理论、知识和技能的基础上,能够熟练掌握两种以上通用GIS软件的使用方法,掌握针对典型工程应用领域的地理数据采集、输入、编辑处理、地理数据建库过程,掌握基本的GIS空间查询和分析方法,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。
针对GIS相关企业对人才职业技能的要求,我们建设了一套由易到难、由点到面、循序渐进、与GIS企业实际工程项目应用无缝对接的实训教学系统,并与企业共同制定实训内容及实施方法。通过实训教学,在岗位技能和项目经验积累方面,通过大量的项目案例、阶段项目实战,增强学生对实际企业项目开发和应用的体验;在职业素质方面,通过项目组角色分配、技术研讨等多种训练手段,培养学生具备良好的职业习惯,实现学生在校即成为准职业人的目标。
在实际软件应用实践与综合性实践设计教学中,以一套实用的GIS软件作为主要的教学软件,同时辅以其他主流软件系统,避免目前存在的使用多种软件、学生普遍存在的知而不精、会而不熟的现象,以一套通用的GIS软件作为教学软件,并指导学生举一反三,触类旁通,进一步掌握其他软件。综合各方面条件,我们选择了中国科学院地理信息产业发展中心研发的SuperMap(超图)软件,该软件是目前国内性能较为优越是软件之一,也是我国第一个在国际上引起反响、走向国际市场的地理信息系统软件,软件完全基于先进的组件式思想,具有开发组件、桌面系统、网络软件、空间数据库引擎、嵌入式开发组件等配套、系统的功能模块。
3. 项目支撑下的课程教学内容与岗位职业能力对应关系
根据地理信息操作员岗位需求,坚持理论够用、适用、实用原则,以实际工程项目为载体,将相关知识点分解成教学情景案例,让学生在学习和完成案例的过程中掌握相关理论知识和GIS技能,并形成良好的职业规范。选择技术实用性、知识拓展性强的教学用例和实训项目,以满足行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,并为学生可持续发展奠定良好的基础。
教学内容 |
教师科研与社会服务项目支撑 |
岗位职业能力 |
职业素质 |
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- 浙江省教育厅:基于模糊支持向量机的地质数据处理技术研究
- 浙江省水科院项目:地图数字化
- 浙江省水利厅:水利工程地质信息三维可视化仿真技术及其实现
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- 能利用GIS软件进行矢量数据采集
- 能正确建立拓扑关系
- 能利用相关软件完成栅格数据压缩
- 能利用GIS软件进行空间数据的投影变换和误差校正
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- 按时、守时的软件交付观念
- 规范、优化的程序代码
- 诚实、守信、坚韧不拔的性格
- 自主、开放的学习能力
- 良好的自我表现、与人沟通能力
- 良好的团队合作精神
- 标准意识、规范意识、质量意识和协作意识
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- 横向项目:下沙公交查询系统
- 浙江省水利厅:基于分布式网络结构的中小水库大坝安全自动监测系统方案研究
- 浙江省水利厅:基于组件式GIS的防灾减灾气象信息系统研究与开发
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- 能利用GIS数据库软件建立空间数据库
- 能够对数据库进行正确的设计
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- 浙江省科技厅项目:基于GIS的地下管网可视化管理信息系统实施方案研究
- 浙江省教育厅:体视化技术在地学3D GIS中的应用研究
- 浙江省教育厅:基于模型驱动的三维可视化技术及其应用
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- 能运用缓冲区分析、叠加分析、网络分析、数字地形分析、空间统计分类分析等方法解决实际问题
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- 浙江省水利厅:基于虚拟仪器的实时监测技术的应用研究
- 浙江省水利厅:地质体三维GIS模型的构建及其可视化技术研究
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