《地理信息系统技术应用》课程标准.docx
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《地理信息系统技术应用》课程标准.docx
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《地理信息系统技术应用》课程标准
《地理信息系统技术应用》课程标准
一、课程性质
《地理信息系统技术应用》课程是地理信息系统与地图制图技术专业学生必修的一门专业核心课程,是学生获取“全国信息化工程师GIS应用水平一级”认证、“地图制图员”国家职业资格的课程。
是在对该专业职业工作岗位进行充分调研和分析的基础上,基于工作过程的课程开发理论,进行重点建设与实施的学习领域课程。
该课程以计算机技术、测绘技术、地图制图技术等为基础,主要培养学生独自承担地理信息数据生产的岗位职业能力和职业素质。
二、建议学时
90学时
三、课程定位
《地理信息系统技术应用》课程在教学中引入《GB/T7929-19951:
500、1:
1000、1:
2000地形图图式》、《GB/T13923-2006国土基础信息数据分类与代码》、城市基础地理信息系统技术规范(CJJ100)等国家及行业规范。
本课程是在学习了《地形测量》、《地图学与地图制图》、《数据库技术应用》课程之后,与《GPS定位测量》、《遥感技术应用》课程同步开设,通过本课程的教学,使学生能熟练操作一种GIS软件,熟悉完整的地理信息数据生产、数据分析和制图的工作流程和技术方法,具备地理空间数据采集、数据处理、建库、空间分析、图形整饰及制图输出等职业能力和素质。
学生在学完本课程后,参加“全国信息化工程师GIS应用水平一级”考试,获得从事地理信息工程的职业资格。
四、工作任务与课程目标
在对地理信息技术应用和测绘技术应用市场调研的基础上,与企业专家共同分析《地理信息系统技术应用》课程所对应的职业岗位、典型工作任务和职业能力,从知识、技能和素质三个方面确定课程总体教学目标。
基于工作工程,按照任务引领知识的思路,组织教学内容,设计学习情境,选取教学项目,以项目驱动教学。
(一)、工作任务与职业能力分析
本课程立足于“地理信息数据生产员”岗位,从地理信息数据生产、数据分析和地图制图三个典型工作任务入手,通过六个教学项目的实施,使学生具备从事数据生产岗位地理信息数据采集、处理、建库、分析与专题地图制作的能力。
工作任务与职业能力分析见下表:
工作领域
典型工作任务
职业能力
教学项目
GIS数据生产
地理信息数据生产
⑴能识读地形图;
⑵能对地理信息进行分类和编码;
⑶能熟练操作一种GIS软件;
⑷能对纸质地形图进行扫描矢量化;
⑸能对GIS数据进行质量分析与评价。
项目一:
空间数据采集
⑹能对地图数据进行几何校正和图像配准,并根据需要进行投影变换;
⑺能对矢量数据和栅格数据进行相互转换;
⑻能对不同格式的图形数据进行转换和融合;
⑼能根据实际需要,对矢量图和栅格图的进行压缩处理;
⑽能结合具体应用,对GIS数据进行插值处理;
⑾能熟练进行矢量地形图的图幅接边;
⑿能熟练对矢量图形进行编辑,并建立拓扑。
项目二:
空间数据处理
⒀能结合实际应用需求,对空间数据进行合理地组织,选择合适的管理模式;
⒁能结合实际应用需求,完成某一地区的空间数据库设计;
⒂能综合利用GIS软件和数据库管理软件,完成空间数据的入库工作;
⒃能综合利用GIS软件和数据库管理软件,进行农村土地调查数据库建设。
项目三:
空间数据管理
地理信息数据分析
⑴能根据实际应用需求,结合GIS软件,运用网络分析方法进行最佳路径的选择和资源配置;
⑵能根据实际应用需求,结合GIS软件,运用数字高程模型与数字地形分析方法完成工程中的数字地形模拟、通视分析、填挖方量计算等;
⑶能根据实际应用需求,结合GIS软件,运用统计分析方法解决地区人口、经济、资源等分布统计问题;
⑷能综合运用各种空间分析方法为企业、政府部门提供辅助决策服务。
项目四:
空间查询与分析
⑸能综合利用GIS和RS技术,分析并解决实际问题;
⑹能综合利用GIS和GPS技术,分析并解决实际问题;
项目五:
GIS技术综合应用
地图制图
⑴能根据实际需要,利用GIS软件制作地图符号;
⑵能利用GIS软件,制作专题地图。
项目六:
地理信息产品输出
(二)、课程目标
根据“地理信息数据生产员”岗位完成对应工作任务应具备的职业能力和素质要求,本课程的教学目标是:
学生通过本课程的学习,掌握从事地理信息数据采集、数据处理、数据管理、空间分析、地图制图工作所必需的专业知识、技能,培养勤于思考的工作习惯、严谨的工作作风以及团队协作精神等基本素质,并在教学中通过专题交流和课外知识拓展训练活动逐步培养可持续发展能力。
具体的课程教学目标分解如下:
1、知识目标
(1)掌握
⑴矢量数据和栅格数据两种不同结构的编码方法
⑵GB/T13923-2006国土基础信息数据分类与代码的使用,以及地理信息的分类和编码方法
⑶空间数据采集的方法、步骤和技术要求
⑷空间数据质量分析与评价方法
⑸几何纠正和投影变换的方法
⑹不同数据格式的转换与融合方法
⑺地图拓扑关系的建立方法和步骤
⑻网络图的编辑方法和步骤,以及利用网络图进行路径分析的基本方法
⑼图幅拼接与整饰方法
⑽数字地形分析的实际应用
⑾空间数据入库的方法、步骤和技术要求
⑿空间查询的基本方法
⒀不同空间分析方法的综合应用
⒁利用GIS软件制作地图符号库的方法和步骤
⒂专题地图设计与制作方法、步骤
(2)理解
⑴GIS的基本概念
⑵矢量数据和栅格数据的基本概念及两种不同结构的存储形式
⑶空间拓扑的基本概念及拓扑关系建立的基本原理
⑷空间数据标准化的目的和意义、元数据的作用
⑸矢量数据结构和栅格数据结构相互转换的基本原理
⑹矢量数据和栅格数据不同压缩方法的基本原理
⑺空间数据不同插值方法的基本原理
⑻空间数据库设计原理和步骤
⑼缓冲区分析原理
⑽叠加分析原理
⑾与网络有关的基本概念、最短路径分析算法以及构造最小生成数的算法
⑿泰森多边形分析原理及多边形生成算法
⒀统计分析原理
⒁数字地形分析的主要表示模型及各自的优缺点
(3)了解
⑴当前主流的GIS软件
⑵GIS的应用领域、发展前景和前沿技术
⑶当前主流的空间数据管理技术
⑷农村土地调查数据库建设的基本内容和步骤
⑸泰森多边形分析的应用
⑹GIS技术与GPS、RS技术的集成应用
⑺WebGIS技术及应用领域
⑻地理信息产品输出形式及特点
2、技能目标
⑴能识读地形图;
⑵能对地理信息进行分类和编码;
⑶能熟练操作一种GIS软件;
⑷能熟练对纸质地形图进行扫描矢量化;
⑸能对空间数据进行质量分析与评价;
⑹能利用GIS软件对地图数据进行几何校正和图像配准,并根据需要进行投影变换;
⑺能利用GIS软件对矢量数据和栅格数据进行相互转换;
⑻能利用GIS软件对不同格式的图形数据进行转换和融合;
⑼能根据实际需要,选择合适的压缩方法完成矢量图和栅格图的压缩;
⑽能结合具体应用,选择合适的插值方法,对空间数据进行插值处理;
⑾能熟练对矢量图形进行图幅接边并建立拓扑;
⑿能结合实际应用需求,完成某一地区的空间数据库设计及数据入库工作;
⒀能根据实际应用需求,运用网络分析方法进行最佳路径的选择和资源配置;
⒁能根据实际应用需求,运用数字高程模型与数字地形分析方法完成工程中的数字地形模拟、通视分析、填挖方量计算等;
⒂能根据实际应用需求,运用统计分析方法解决地区人口、经济、资源等分布统计问题;
⒃能综合运用各种空间分析方法为企业、政府部门提供辅助决策服务。
⒄能根据实际问题,综合利用GIS、GPS和RS技术,分析并解决实际问题;
⒅能根据实际需要,利用GIS软件制作地图符号,绘制专题地图;
⒆能进行知识归纳与总结,编写技术报告。
3、素质目标
⑴树立良好的劳动纪律观念;
⑵培养团结协作、爱岗敬业的精神;
⑶养成勤于思考的工作习惯和严谨的工作作风;
⑷培养安全、正确操作仪器设备的习惯;
⑸培养语言表达与交流能力。
五、教学组织
为达到课程教学目标,使学生通过本课程的学习,能够具备“地理信息数据生产员”岗位的从业能力,本课程结合典型工作任务对职业能力的要求,设计了1个知识准备单元和6个教学项目,在每一个项目中引入实际的GIS工程,组建生产作业小组,分工协作,引入国家和行业技术规范,按照GIS数据生产过程组织实施,并将所有项目进一步分解,形成26个学习型工作任务,学生以数据生产员的角色完成每一项工作任务。
单元编号
项目名称
学习型工作任务
学时
任务编号
任务名称
单元一
认识GIS
任务一
职业岗位分析
4
6
任务二
认识GIS
2
单元二
空间数据采集
任务一
地理信息分类与编码
6
18
任务二
空间数据采集
8
任务三
数据质量分析与评价
4
单元三
空间数据处理
任务一
空间数据的坐标变换
4
24
任务二
空间数据的结构转换
6
任务三
空间数据压缩
4
任务四
空间数据插值
2
任务五
图形数据编辑
4
任务六
拓扑关系建立
4
单元四
空间数据管理
任务一
数据库基本知识
2
6
任务二
空间数据管理与组织
2
任务三
空间数据库设计与实现
2
单元五
空间查询与分析
任务一
空间查询
2
20
任务二
缓冲区分析
2
任务三
叠置分析
2
任务四
网络分析
6
任务五
数字地面模型与地形分析
4
任务六
泰森多边形分析
2
任务七
统计分析
2
单元六
GIS技术综合应用
任务一
地理信息系统与遥感的结合应用
2
6
任务二
地理信息系统与全球定位系统的结合应用
2
任务三
3S集成应用
2
单元七
地理信息产品输出
任务一
专题信息表示
4
8
任务二
专题地图设计与制作
4
单元八
GIS软件介绍
任务一
GIS软件介绍
2
2
合计
90
工程实践
3周
六、教学内容及要求
课程教学内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕完成工作任务的需要来进行,同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要,并融合了相关职业资格证书对知识、技能的要求;使学生在项目实施过程中完成知识的学习和技能训练,并对每一个项目的任务完成情况,结合项目任务书及要求对学生进行实时考核与评价。
具体教学内容及要求分项目描述如下:
(一)单元一:
认识GIS
1、建议学时:
6学时
2、单元综述
本单元是进行GIS数据生产的前期知识准备阶段,通过组织学生到校企合作单位参观,企业技术人员的讲解,使学生对本课程所对应的岗位有比较直观的认识,清楚GIS数据生产的典型工作任务,以及从事该岗位所需的职业能力和素质要求,通过本单元的学习,使学生建立地理信息系统的基本概念,明白GIS是什么,它能做什么,初步了解GIS数据生产的工作内容和工作流程,了解当前几种主流的GIS软件,以及GIS的发展历程和动态。
3、教学目标
(1)知识目标:
能熟练表述GIS的基本概念、GIS的组成及功能;
能列举出当前主流的几种GIS软件,并对这些软件有初步的了解;
能简单表述GIS发展历程和发展动态,对GIS的行业应用有一定的了解;
能初步了解GIS数据生产的工作任务、工作内容及特点。
(2)技能目标:
能自行查阅资料进行知识拓展;
能进行知识归纳与总结,根据要求撰写读书报告。
(3)素质目标:
树立良好的劳动纪律观念;
培养团结协作、爱岗敬业的精神;
养成勤于思考的学习习惯和严谨的工作作风;
培养语言表达与交流能力。
4、教学内容
GIS数据生产岗位的工作任务、工作内容及特点,GIS的概念、组成及功能,GIS的行业应用及发展。
5、教学实施过程
(1)实地参观:
了解GIS数据生产的工作
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- 地理信息系统技术应用 地理信息系统 技术 应用 课程标准
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