地理信息科学方法论精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇地理信息科学方法论，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】信号与系统；西部地区；MATLAB；教学方法；改革创新

0 引言

我国西部地区包括重庆、四川、贵州、云南、广西、陕西、甘肃、青海、宁夏、、新疆、内蒙古等十二个省、直辖市和自治区。土地面积681万平方公里，占全国总面积的71%；人口约3.5亿，占全国总人口的28%。 西部地区尽管疆域辽阔，但是经济、教育等方面相对于东部发达地区而言，仍然有很大差距。在教育方面，我们西部地区没有东部沿海那么多的师资力量和教育资源，这就意味着我们在教育这一方面已经输在了起跑线上，此时此刻，我们只有奋力拼搏积极进行课程教学探索与改革，不断提升教师授课的效率和学生上课的效果，我们才可以进一步缩短与东部沿海发达地区在教育、文化、经济等方面的差距。

1 理论教学的升级

1.1 教学内容的优化整合

《信号与系统》这门课程内容涉及面非常广，信息量特别大。在课时非常有限的情况下，教师教起来总是感觉课时不够用，因而要把课程教完，所以教师不得不赶进度。与此同时，我们吉首大学目前是二本院校，学生由于对知识的接受、同化不及时，在这种情况下，学生学习效果、教师教学效率都难以达到理想状态。针对这种情况，我们可以坚持重点论，抓住事情的主要矛盾，把握全书的重点。梳理《信号与系统》课本后不难发现其知识体系主要为“两个系统、两类方法、三种变换”，即连续时间系统和离散时间系统，时域分析法和变域分析法，傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。这样一来，我们抓住了这些主要内容后，那么我们教师在授课时就可以有的放矢把握重点内容。此外，《信号与系统》的部分内容与《数字信号处理》中的部分内容重合了，例如时域部分、Z变换等。在这种情况下，我们可以按照合理顺序，一次性授课到位，考试把好关，避免一个内容多门课程反反复复教，这样可以提高时间利用率、授课效率和学习效率。

1.2 注重数学基础

翻开教材就不难发现，《信号与系统》这门课程与《高等数学》联系十分密切，《高等数学》中的三大变换（傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换）、卷积运算、差分方程、微分方程、以及差分方程、微分方程的运算求解等内容在《信号与系统》中占有举足轻重的地位。然而对于我们部分《高等数学》基础不牢固的同学而已，学习《信号与系统》难度非常大，有的同学甚至产生畏难情绪，以致于心存放弃该学科的思想。结合我们处于西部地区的吉首大学现状，我们不能让学生跟不上课程，所以在我们教学过程中遇到有同学不懂的地方，坚决不能逃避问题，不能一句“这是你们《高等数学》学过的内容”就打发了不懂的同学，而因在时间允许的情况下梳理高等数学知识，耐心地讲解，以最大限度地达到教学效果，当然，在教学过程中穿插去讲高等数学知识就好，不能刻意去花时间讲解（受授课课时限制），重在讲解数学模型体现的《信号与系统课程》的实际物理意义，而不是苛求数学公式推导的严密。这样一来，一方面，能够提高学生的学习信心并且激发学生在学习中发现乐趣。另一方面，教师讲解的时候可以使更多人能够听得懂、更多人能够认真听，教师能够与学生有更多的眼神的交流以提高授课效率。

1.3 多媒体的合理使用

多媒体作为一种现代化的教学工具，对于我们西部地区来说，能够拥有就已经非常不错了，但是在一定程度上，要合理使用，每一枚硬币都有两面，比如功能强大的电脑，在我个人看来，它既是工具又是玩具，它到底是工具还是玩具处决于怎么使用它。多媒体设备亦是如此。一方面多媒体作为一种新型教学设备，相对于传统板书教学模式，它可以实现迅速放映课件，可以使学生在有限时间内扫描到更多的画面感受更多的信息量。但是不能一味地使用多媒体，单纯地使用多媒体设备而不进行板书，会导致学生只盯着投影仪对面的大屏幕而不是教师，教师与学生之间如果缺乏了互动，那肯定会多多少少影响到教学的气氛，这样一来教学效果可能还大大不如传统的板书教学模式。因此，我们可以把传统的板书教学模式与新型的多媒体教学设备结合起来。在一些解释、推导方面，板书会更加清晰，在一些图片处理、信号模拟等方面用多媒体完美展示。充分利用两者的优点，教学效果才会达到最佳。此外可以考虑把课件拷贝给学生，以弥补多媒体放映太快部分学生课堂上来不及记笔记这一缺点。

1.4 注重作业、习题的讲评与答疑

课后作业与习题将是检验学生学习成果和教师教学效果的重要工具，作业与习题务必重点对待。学生通过写作业可以发现自己学习的不足之处，方便有针对性地查漏补缺，教师通过作业可以检查自己的教学效率，方便把握学生的学习情况。教师们可以在各个重点内容讲完之后布置一定量的作业与习题，并且要求学生保质保量地独立完成。完成作业后再挑时间统一进行讲解，讲解过程中过鼓励学生提问，多鼓励学生举一反三，同时要严厉批评抄袭作业的同学，树立威信。因为在合适的时候打一棒子还得给颗糖吃可以以消除学生的负面情绪，充分调动学生学习的积极性。当然，如果教师没有布置作业，也没有答疑这个环节，那么学生肯定“其为惑也，终不解矣！”。其实，讲解作业、答疑就是为了“解惑”，会解题了的同学可以趁热打铁巩固所学知识事半功倍，不会解题的同学通过习题课答疑课也会慢慢地弄懂题目、跟上教师教学的步伐。

1.5 考试方式的改进

在我们位于西部地区的吉首大学，在这片贫瘠的土地上，相当一部分同学为了拿到好名次为了拿到奖学金，为了提高卷面分只是盲目的做大量的课后习题，只侧重于公式的识记。却没有意识到学习就是为了应用，因而我个人认为这样即使高分，但这个分数不一定就能体现出该学生的真实能力与水平，所以，在一定程度上改变考试方式变得尤为重要。我们吉首大学《信号与系统》实验课程单独考核，体现了学校和我院对学生实践能力的重视，此外，我们可以把《信号与系统》期末考试的分数按照末考卷面分40%、课后习题及作业20%、课程设计30%、考勤10%的比例来划分。按照该比例的划分落实，学生将会改变以往只注重课本理论知识而忽略实验与课程设计等实践应用的格局，有利于推动学生综合能力全面发展。

2 实践环节的优化

2.1 MATLAB与实验箱相结合

根据我校的实际情况，我们可以把实验分为机房的MATLAB实验和实验室的实验箱实验。我们可以现在实验箱上，按照《信号与系统实验指导》一步一步把把相关信号调试出来，观察对比并拍照记录，再进行分析，穷其原理。之后我们可以立马进行MATLAB编程，把抽象的相关信号通过MATLAB软件实现，我们可以把MATLAB上描绘的图像与实验箱的图像进行对比、分析，这样一来，我们可以更加深刻地理解所学内容，可以到达“知其然，并且知其所以然”的境界，可以更加牢固地掌握相关知识，可以提高对《信号与系统》这门课程的热情及兴趣，与此同时，还可以促进学生加强对MATLAB的学习和使用，可以锻炼和提高学生的实践能力和创新能力。

2.2 重视课程设计及其创新

学生通过参与课程设计，有助于加深我们对信号与系统这门课程的理解，趁热打铁从而巩固我们课堂上所学知识，可以把课堂上学到的相关理论知识付诸实践，有利于锻炼我们的逻辑思维能力、有利于有效地训练我们的创新思维和发现问题、解决问题的能力。在参与课程设计的过程中，往往难免遇到这样或者那样的问题，通过什么途径来解决这些问题往往能够最能锻炼人。实际上，在这个过程中自己去发现问题，自己去解决问题印象更加深刻。而这个过程也是学生能力提高的重要途径。我们可以奖惩并行、恩威并施地对表现好的同学进行表扬和鼓励，对表现不好的同学提出批评，如此一来便可以敦促同学们积极参与课程设计参与实践重新，更好的把理论知识实践化。

3 学生思想的升华

帕斯卡儿曾说过，“人只不过是一根芦苇，是自然界最脆弱的东西，但是他是一根能思想的芦苇”。确实如此，一个人的思想非常重要。如果一个同学不想学了，哪怕老师讲得再好，可能学生的学习也达不到老师的期望，就像你永远无法叫醒一个装睡的人一样。从学生的角度来看，《信号与系统》这门课程学不好、不及格的诸多原因中，很显然，有几大部分同学都是或这或那的原因对这门课程厌倦或者对这门课程感到恐惧而不想学习。所以，引导学生对《信号与系统》这门课程的态度由被动地接受变主动的探索非常重要。

4 结束语

为结合前人的改革及教学经验及《信号与系统》这门课程的特点，根据西部地区的实际情况，做出了以上教学改革措施。经过仔细分析和实践试讲，结果表明，不少学生由被动地接受灌输变成了积极主动地探索。思想上的升华、实践环节的优化及理论课程的升级在一定程度上证实了该改革措施的合理性、有效性和较传统模式教学的优越性。

【参考文献】

[1]赖欣，谌海云，顾亚雄.“信号与系统”课程教学改革的探索与实践[Z].

篇2

[关键词]旅游信息科学；旅游系统；研究框架；体系；展望

[中图分类号]F59

[文献标识码]A

[文章编号]1002-5006(2011)06-0072-08

1　引言

自从20世纪60年代机票预订系统发展以来，信息技术已经渗透到旅游的各个方面，给现代旅游带来了全方位的影响。旅游业不可避免地受到信息技术快速发展带来的影响，且已深入到旅游产业和旅游研究层面。实践中，各国都非常重视旅游信息化工作，中国国家旅游局在20世纪90年代就已经开展旅游信息化的工作，于2003年启动“金旅工程”。从研究来看，莎达(sharda)在其著作《旅游信息科学》中从旅行推荐系统、社区和用户界面设计3个方面对旅游信息科学进行阐述。国内也在20世纪80年代初步探讨旅游信息的内容、旅游信息搜集以及旅游信息在旅游促销中的应用，并就旅游信息的地位和作用、旅游信息开发，以及旅游信息的科研服务、信息标准化问题进行了探讨，也有部分学者从旅游信息的技术层面进行探索。但是从国内外多年的研究来看，目前研究主要集中在旅游信息化(尤其是旅游信息系统建设)、eTourism、虚拟旅游、数字旅游、旅游网络营销等方面，研究亦涉及信息的传播、感知、组织、采集和分析等方面，由于研究者的背景不同，旅游信息的研究相对零散，缺乏从系统和综合的角度深入研究旅游信息的本质特征及其相关理论，尤其是关于旅游信息本质以及旅游信息科学的构建方面思考较少。

20世纪60年代以来，随着信息技术的飞速发展，其广泛应用于科学研究以及经济、管理、生产、社会等诸多方面，经过众多学者的研究和社会应用的推动，信息理论已经发展成为一门学科――信息科学，信息科学和技术已深入各学科领域和社会的各个方面，并且形成了较多的分支学科，这些分支学科中有些已经成为推动学科发展的重要力量，如生物信息学、化学信息学、社会信息学等，这些部门信息学的发展为旅游信息科学的成功提供了借鉴。信息技术不断创新，信息产业持续发展，信息网络广泛普及，信息化成为当今世界经济和社会发展的趋势，为全球经济发展提供了新的生产力，信息科学也迎来了又一次腾飞的机遇。旅游信息化的不断深入和一些新的技术的不断引入，如云计算、物联网、泛在网等，这些都为旅游信息化的发展提供了动力支持，但是，如果不从基础层面去研究旅游信息的本质特征、旅游信息的分类编码体系等基础理论和方法，就会直接影响旅游信息化的发展。因此，应紧紧抓住信息化高速发展的机遇，积极推进旅游信息的研究，创建旅游信息科学。

信息发展和人类的实践活动紧密相连，1948年，维纳(Wiener)指出，“信息就是信息，不是物质，也不是能量。”而香农(shannon)将信息定义为用来减少随机不确定性的东西。隆哥(Longo)认为，信息是反映事物的形式、关系和差别的东西，包含在事物的差异之中，而不在事物本身。钟义信将信息通过本体论和主体论两方面进行说明，从主体角度来看，信息是指主体所感知(或所表述)的关于该事物的运动状态及变化方式，包括这种状态／方式的形式、含义和效用。罗时进则从狭义和广义两方面来探讨，狭义的信息是指能反映事物存在和运动差异的、能为某种目的带来有用的、可以被理解的消息、情况等。广义的信息是指客观世界中各种事物的存在方式和运动状态。王彦峰认为，旅游信息包括旅游者、旅游资源以及连接两者的组织三方面的信息。龚玉明按照系统论的观点，认为旅游信息属于社会信息，其中相当一部分有经济信息的属性。其实，从国内外学者对信息的理解来看，学者们对于信息的本质理解基本一致，只是在细节的表述方面和信息的宽度方面有所不同。根据“信息”的基本概念，本文可以给旅游信息做如下的描述：旅游信息是旅游活动中旅游主体、客体和介体的本质、特征和运动规律的属性。

旅游信息是信息的一种，它具备信息的基本特点，但是旅游活动的特殊性，旅游信息又具备其自身的特性，主要表现在：(1)泛在性。旅游活动涉及面广，涉及与旅游相关的各种信息，有自然信息、社会经济信息、旅游者信息、旅游企业信息等。如目的地自然特征信息，包括自然旅游资源、气候等相关信息；旅游者相关的信息，如旅游者的人口学特征、旅游流以及其他信息等，这样就使表征它们的信息产生多元性和多层次性的泛在和海量特征，导致旅游信息的标准化和规范化困难重重。(2)时空性。旅游活动的开展离不开空间区域的依托，而且旅游活动又有历时性的时间特征，时空性是旅游信息的重要特征之一。(3)可共享性。旅游信息的共享性是基于信息的非消耗性而存在的。它不像物质那样被某个客体占有以后，其他客体无法再占有。信息是任何一个客体都不会因为其他客体也占有这个信息而会从此失去。(4)不对称性。在旅游市场交易中，旅游产品的拥有方和游客对产品的质量、性能等所拥有的信息是不对称的，通常产品的拥有方对自己所生产或提供的产品拥有更多的信息，而游客对所要购买的产品的信息知之甚少。(5)增值性。人类对旅游活动的认识就是通过对旅游信息的加工处理而获得的，由于旅游系统是一个整体，而每个旅游要素或现象及其信息运动规律都是旅游系统中的一个环节，基于不同目的对信息进行加工处理，从而得到其运动规律，应用于实践之中，信息得到升值。

从旅游信息的种类来看，以主体(如旅游者、旅游管理者和经营者等)的认识能力和观察过程为依据，则可将认识论意义上的旅游信息进一步分为先验信息(认识主体具有的记忆能力)、实得信息(认识主体具有的学习能力)和实在信息(在理想观察条件下认识主体所获得的关于事物的全部信息)；从旅游活动过程来看，有旅游需求信息、旅游产品信息、旅游行为信息、旅游环境信息等；从信息的传播来看，有信息的形式、信息的传递(渠道)、信息的反馈等；从管理和决策的角度来看，有信息的采集、信息的存储、信息的处理与分析、决策和反馈等。

2　旅游系统与旅游信息科学

2.1旅游系统中的信息观

众多的学者从空间、供需等角度对旅游系统进行了描述，冈 恩(Gunn)在2002年又提出了一个新的旅游功能系统模型。在甘恩提出的旅游系统模型中，供给和需求两个最基本要素之间的相互匹配构成了旅游系统的基本结构。在供给子系统里，吸引物、促销、交通、信息和服务之间存在着相互依赖的关系，它们共同作用，提供符合旅游市场需求的旅游产品。依据国内外学者对于旅游系统的研究，旅游系统应该包括目的地系统、客源地系统、营销系统、旅行系统和支持保障系统，旅游系统是在外部的环境(政治环境、经济环境、社会环境、文化环境、技术环境、自然环境)影响下，各子系统相互联系构成的一个统一的整体，它们之间的联系除了能量流动和物质交换之外，还有一种非常重要的联系，那就是旅游信息的传递。旅游系统各部分之间的交流是通过旅游信息完成的，信息是旅游系统中最重要的内容之一，通过信息可以把旅游系统内部以及系统和外部之间的信息传递给对方，从而能够在客观上保持系统的平衡性，促进系统的不断的调整和优化。具体见图1。

从系统论、控制论、认识论和传输论(旅行信息传输过程和方法)的角度来看，在旅游系统之中，信息无处不在，贯穿于整个旅游系统之中。从系统论来看，有系统的存在就有信息、能量和物质的交换。不论是在系统内部，还是在系统的外部，都有信息的存在。在系统内部，信息在目的地系统――营销系统――客源地系统――旅行系统――支持保障系统之间传递和反馈，各个系统都有各自的信息。系统外部环境可以对系统输入信息，系统也输出和反馈信息，系统本身的信息和输出信息经过加工处理以后，形成新的决策管理依据又输入系统，对系统再次产生新的影响。在旅游系统内外部一直有信息流的出现和连接，就必须用信息论来研究旅游系统中的信息和信息流的问题，研究信息的获取、传输、管理、分析和决策，消除人们对于旅游系统中不确定因素的度量，从旅游者、管理者、经营者或是研究者的角度来看，认识信息(认识论，信息可从物理、生物和符号3个层次认识)、传输信息(尤其是旅游营销信息)，最终实现决策以利于系统的优化，因此掌握的旅游信息越多，对旅游系统中旅游信息的运动规律、传播机理的把握越多，就对旅游系统的认识越深刻，越有利于对旅游系统的控制和优化。

总体来看，信息在旅游系统中可以这样去认识：(1)信息是研究旅游系统的钥匙。信息是旅游系统内部各子系统之间以及旅游系统内外部联系的纽带，是研究旅游系统的切入点。(2)信息自成系统。在旅游系统中信息通过传播、反馈和循环自成体系。旅游主体(游客)获取信息以保证自己旅游的质量，同时反馈信息给旅游系统中的各个子系统(目的地系统、营销系统、客源地系统、旅行系统和支持保障系统)，促进系统优化。(3)信息是旅游竞争的重要组成部分。旅游管理者和经营者获取信息、发现知识使自己在竞争和合作中保持市场地位。(4)外部信息(政策、文化、技术、自然等)的输入对旅游系统具有很大的影响作用。

2.2信息科学与旅游系统

现在，信息科学及其技术已深入各学科领域和社会各方面，并已经形成了生物信息学、化学信息学等较多的分支科学，这些分支学科已经成为推动学科发展和实际应用的重要力量。信息技术不断创新，信息产业持续发展，信息网络广泛普及，信息化成为当今世界经济和社会发展的大趋势，为全球经济发展提供了新的生产力，信息科学也迎来了腾飞的机遇。香农把侠义信息论的立足点转移到统计数学基础上。然而狭义信息论只考虑信息的语法方面，同时仅考虑了随机型的不定性，没有考虑其他类型(如模糊型、偶发型)的不定性。为了弥补香农的不足，使其发挥更广泛的作用，如模式识别、决策理论、控制理论、系统理论等，因此产生了广义信息论。广义信息论是利用一般信息论的观点来研究所有与信息有关领域的问题，研究人类如何获取、存贮、变化、处理、传递和控制信息，掌握其中的一般规律。广义信息论即通常的信息科学，在狭义信息论向信息科学转变的过程中，人们的研究转向生物、人类、社会以及某些“聪明的”机器这样一些高等范畴内事物运动规律，传统的物质观念、能量观念和科学方法论已不足以解决信息问题，而信息、关系、目的、智能、功能等却成为研究复杂事物机制的重要途径。

信息科学是多学科综合的学科，最早的信息科学主要关注信息的收集，分类、操作、保存、信息检索和分发。最近的信息科学，研究注意力已经指向人一机界面、组件、语义网、有价值的敏感设计、迭代设计过程和人们产生、利用和发现信息的路线。因此，信息科学不应该受到信息理论(即只研究信息的数学概念)、图书馆科学和情报学的困惑。

信息科学是研究信息运动规律的，在旅游系统中信息贯穿于整个系统的发展之中，信息是各个子系统联系的纽带，要研究旅游系统发展的内在规律，必须要探明信息的产生、传输，信息的作用机制、信息反馈与决策等众多的理论和实践问题，而能够系统解决和全面研究旅游系统的一个重要理论和方法支撑则是旅游信息科学。基于旅游信息科学的理论和研究方法，能够更加深入地揭示旅游信息运动、旅游系统发展的规律，也能够丰富信息科学和旅游学的理论和实践。综上，笔者认为，旅游信息科学(Tourism Information Science，TIS)是以旅游信息(本质和运动规律)为研究对象，充分利用信息通讯技术(Information and Communication Technologies，ICT)研究旅游系统中的信息获取、管理、分析、传递、利用，探索旅游信息现象及其内在规律的科学。从学科属性来看，旅游信息科学是综合信息科学、数学、旅游学、经济学、管理学等的理论和方法来研究旅游系统中信息运动规律的典型交叉学科，而且也是一门横断学科。

3　旅游信息科学体系

任何一门学科，都有自己特有的研究对象，并且按照自己的研究对象来建立不同于其他学科的理论体系与学科体系。旅游信息科学的发展和构建要有强有力的理论支撑，要建立自己独立的理论体系，也需要现代技术和方法论的保障。在此基础之上才能完善旅游系统理论，才能对旅游系统(包括旅游现象和旅游活动)进行实际的应用指导。因此，完善的学科体系构建则应从理论、方法、技术和应用4个层面着手。

3.1理论支撑体系

根据唯物辩证法，实践是认识的先导，但认识对实践有能动反作用，作为认识的高级形式的理论则对实践有巨大的指导作用，在旅游学科实践超前、理论滞后的情况下，理论研究至关重要，深厚、完善的理论基础是旅游信息科学发展的必要条件。旅游信息科学作为信息科学的分支学科，必然要依靠信息科学、旅游学和其他学科理论的支撑，主要的理论支撑必然包括系统论、信息论、控制论、传输论和识别论。信息论主要研究旅游信息的产生、获取、变换、传输、存贮、处理识别、信息传输技 术，信息特征的抽取、分类和识别的模式、识别理论和方法等；控制论是研究旅游信息流程、旅游系统的反馈机制和控制原理；系统论从旅游系统的整体性出发，认识旅游系统的特点和规律，利用这些特点和规律去控制、管理、改造旅游系统，调整和优化旅游系统结构。同时，由于旅游信息的特殊性，旅游信息的传输和认识必然受到重视，因此传输论(旅游信息传输过程和方法)和识别论也是支撑其发展的重要理论之一。

在系统论、控制论、认识论和传输论的指导下，还需要旅游学、计算机科学、地理学、经济学、管理学和市场学等诸多学科的学科理论支撑，将其应用于具体的研究、管理和实践之中。

3.2方法论支撑

从方法论来看，方法论可以分为哲学方法论、一般科学方法论、具体科学方法论。旅游信息科学需要有信息科学的具体方法论支撑，还要依赖哲学方法论和一般科学方法论。综上，旅游信息科学的方法论主要包括信息系统综合分析方法(认识复杂事物的方法)，从旅游系统的角度出发，运用信息综合分析方法研究旅游系统的组成、结构、功能和调控；信息系统综合方法(综合复杂系统的方法)，基于复杂系统的思想，在不断探索和改善旅游系统的原则下，如何利用人工系统、计算实验、平行系统等新方法和理论，寻求信息与旅游系统中一些复杂问题的有效解决方案，建立旅游系统全面、协调、可持续发展的新型研究体系和方法；信息系统进化方法(变革复杂系统的方法)，利用广义系统进化的观点，从信息系统的角度研究旅游系统不同组成部分和不同层级之间的进化过程、模式和机制。另外一些是一般科学方法论，主要包括实验、归纳、数学模型和演绎方法，以及旅游学的具体研究方法等是旅游信息方法论的有效补充和完善。具体的学科方法包括文献调查法、抽样方法、问卷调查法、实验法、观察法、数理统计法、数学模型法、系统模拟法、黑箱方法、预测方法、评价方法等。

3.3技术支撑体系

旅游信息科学是一门以系统观点、数学方法和计算机应用为基础的综合学科，技术支持对其至关重要。从旅游信息科学来看，知识管理和知识发现是其研究的主线，信息传输则是信息流通的主要保障，因此，支撑学科发展的技术主要从知识(信息)管理、知识(信息)发现和信息传输三个方面来考虑。

信息管理技术。信息管理是旅游信息科学的基础，主要包括信息的组织、管理、存储等主要功能。完成这些功能则主要依赖计算机技术、数据库技术、通信技术和微电子技术等。计算机技术是信息产业发展的核心技术，旅游信息数据的处理、存储、分析都要借助于计算机来完成。数据库能以系统全局的观点集中统一组织、管理数据，以满足用户的需求，是旅游信息管理的基础，包括信息采集技术、信息管理技术、信息储存技术、地理信息系统技术(GIS)、全球定位技术(GPS)和遥感技术(RS)等。

信息发现与决策技术。信息发现与决策是面向研究和应用的研究核心，其技术主要包括数据挖掘技术、数据仓库技术、模拟、复杂决策支持系统、数据可视化技术。数据挖掘技术是知识发现的最主要体现，主要的方法有基于算法的方法和基于可视化的方法，主要包括数学模型、数据挖掘、数据同化、数据驱动。研究者可以从各种形式表示的信息中，根据不同的需求获得(挖掘、发现)知识。知识发现的目的是在梳理原始数据的细节过程中，从杂乱的原始数据中提炼出有意义的、简洁的知识(发现规律)。而复杂决策支持系统则主要面向复杂旅游系统应用，通过决策支持技术，提供科学决策。

信息传播技术。信息传输技术是信息传播的保障。信息传播主要依赖媒体进行，信息的传播技术则主要包括多媒体信息传输技术、无线传输技术、虚拟现实技术等。

4　旅游信息科学的研究框架

旅游信息科学是交叉贯穿于多个领域的横断学科，其研究应该包含4个层面：研究对象、研究领域、研究主题和研究目标。旅游信息科学以旅游系统和信息为研究对象，通过知识发现和知识管理两条研究主线、技术导向性和需求导向性应用两条应用主线，深入而全面地展开旅游信息科学理论研究、方法研究、技术研究及应用研究，最终揭示旅游信息的本质、特征和运行规律，创建全面完善的旅游信息科学，促进(调控)旅游系统的全面优化。基于以上分析，结合旅游信息科学的研究现状，笔者构建了旅游信息科学的ODTG研究框架(图2)。

4.1研究对象和任务

从研究对象上看，旅游信息科学关注旅游系统以及贯穿于其中与旅游有关的实体资源以及生产要素资源等的相关信息。研究对象更应该是旅游系统中的信息，探索信息在旅游系统中的作用，全面研究信息的作用、功能、本质、特点和运动规律等。

4.2研究主线与领域

旅游新科学的研究主线则是以知识发现和知识管理为主的研究主线和以技术导向型和需求导向性为主的应用研究主线。从学科的框架来看旅游信息的管理，也是知识管理的内容，包括旅游信息的获取、组织(包括信息的分类及其标准化)、管理、传输的主要功能，因此信息的管理涉及概念研究、技术研究等内容。有了良好的管理，才可能进行旅游信息的挖掘(知识发现)，这里主要的研究内容包括数学模型、数据挖掘、数据同化、数据驱动、数据模拟等，涉及旅游信息的理论、方法和技术以及应用4个层面。不论是面向需求导向还是技术导向，在知识管理和知识发现的层面之上，才能建立良好的应用体系。这几个方面共同组织、共同研究、相互协调才能促进旅游信息科学的不断发展，实现旅游系统最终优化的目的。从框架体系来看，旅游信息科学的学科体系主要围绕主题展开，具体包括理论体系、方法体系、技术体系和应用体系4个方面。

4.3研究的主题与创新

4.3.1理论研究

旅游信息科学要在信息论、控制论、系统论、传输论和识别论等基本理论指导下，深入探索旅游活动过程中旅游信息理论，包括旅游信息产生的机理、传播方式、旅游信息分类、旅游信息标准(化)；旅游信息流理论，包括旅游信息的形成、采集、存储、管理的理论；旅游信息挖掘理论，对于旅游信息的分析，探讨旅游信息挖掘方式和理论支撑；旅游信息共享的理论，旅游信息共享平台、标准、规范等；旅游信息流调控理论，探索旅游信息流对于旅游客流、旅游资金流等的导引和调控；以及旅游信息融合理论、信息资源集成理论等。

4.3.2方法研究

信息科学拥有自己的方法论体系，信息科学在旅游中的具体应用就产生了旅游信息科学方法论。首先，把旅游活动看成复杂旅游系统，在系统的内外部交流变化中，考虑信息的复杂性及其重要作用，把复杂的旅游系统的过程抽象成信息的发生、传递、转换、控制和反馈的过程，从而控制系统内外部的信息、能量和物质的传递和交换，把研究的角度更多的转向了信息的流动及其变化。其次，通过对信息的研究、分析，探讨信息的发生、传递、作用规律，从而认识旅游系统的规律性，探索独 具特色的旅游信息科学方法论和具体的研究方法，为旅游系统(旅游发展、旅游活动)提供有效地优化措施。

4.3.3技术研究

旅游信息科学是关于旅游信息的科学，因而信息科学的技术支撑是其发展的关键，需要旅游信息管理技术、旅游信息发现和决策技术以及信息传播技术。根据旅游信息的特殊性，旅游信息科学技术包括：旅游信息采集技术(包括RS)、旅游信息管理(信息组织、信息存储)技术、旅游信息网络技术、旅游信息定位技术(包括GPS)、旅游空间数据管理技术(包括GIS)、旅游信息分析技术(数据挖掘技术)、资源信息可视化技术、旅游信息模拟技术、旅游信息传播技术、旅游信息技术(包括网络，WebGIS)、旅游信息人工智能、旅游信息挖掘技术和旅游决策支持技术等。

4.3.4应用研究

旅游信息科学是一门综合性的应用科学，它最重要的应用是促进旅游学各领域的知识创新，实现旅游学研究和旅游业的现代化，促进旅游研究、旅游管理方法和手段的变革。从旅游信息科学的具体应用来看，旅游信息应用领域广阔，对旅游产业促进作用明显，主要包括：(1)需求导向性应用。知识、规律的探索是为了更好的服务社会，旅游信息科学的研究也不例外。应从实用的角度，研究旅游信息的规律及功能，以及旅游信息对旅游经营者、旅游者、游客的效益和功能。从政府需求的角度，可以利用旅游信息科学发现知识，为政府旅游开发提供决策依据，亦可以建设政府旅游网站，开展网上旅游行政管理，建立旅游办公系统，提高了旅游行政单位的协调能力、办事效率，使旅游行政管理更加方便、快捷；从旅游企业的角度，利用旅游信息科学可以构建高效的管理经营体制，提高旅游收益；从旅游者的角度，应用旅游信息科学可以制订旅游者计划，定制满足自己个性化需求的旅游产品；从旅游从业者的角度，可以利用先进的信息技术开发导游信息系统、旅游从业者审核系统及旅游网上培训系统，提高旅游从业人员的工作能力。(2)技术导向性应用。以传统技术为基础构建中国旅游信息共享平台，开展旅游网上交易业务即旅游电子商务；以智能技术为基础，开发景区虚拟软件，制作动态宣传片；以新型技术为基础，开发旅游监督智能系统及旅游规划模拟系统，形成旅游资源定位系统，最终实现旅游业的全面信息化。

4.4研究的目标与展望

从学科的发展来看，获取知识已不是科学研究的目的，而更侧重于知识的社会化功能。管理者、决策者、经营者和旅游者更关心的是如何利用知识，而并不用了解“知识”本身。旅游信息科学的研究要从创建旅游信息科学的全局出发，深入探讨旅游信息科学若干理论、方法和技术问题，通过实际应用，总结经验和提高水平，不断充实完善学科的理论、方法和技术，开创旅游信息科学的大好局面。当然从目前来看，旅游信息科学研究的碎片化，导致我国在此方面积累少，缺乏系统和全面性，在理论和实践层面都应加强研究，尤其是在旅游信息的产生和传播机理、旅游信息分类及其标准、旅游信息共享、旅游信息挖掘、旅游决策支持与旅游系统模拟、旅游信息采集技术、旅游信息(数据)可视化以及旅游信息技术集成研究等方面应强化和深入。

5　结语

篇3

关键词:计算机导论;课程构建;教学实践

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

“计算机导论”是学习计算机知识的入门课程,是计算机科学与技术专业完整知识体系的绪论,其重要作用在于让刚入学的学生了解计算机专业知识能解决什么问题,作为计算机专业的学生应该学什么,使他们产生强烈的学习兴趣,同时为后续课程的学习打下良好的基础。

目前国内相当一部分大学“计算机导论”课程的定位是培养学生敢用、会用计算机的能力和主动利用计算机去解决本专业问题的意识、培养学生的自学能力和较快接受新技术、新方法的能力。2003年11月在桂林召开“全国计算机科学与技术方法论”会议后,较严格的区分了什么是“计算机导论”课程,什么是“计算机文化基础”或“计算机操作初步”课程。但是,由于“计算机导论”课程长期定位不清,使得在教学中仍存在以下两个主要问题:

(1) 关于课程内容的设置存在争论。一种观点认为应该在课程中加入包含计算机操作初步如Office、Windows等工具使用的实践教学环节,以便学生能够尽快学会使用计算机,提高学生的学习兴趣;另一种观点认为应在教学中介绍有关计算机系统、程序设计语言、软件工程等专业知识的入门知识点及与信息技术有关的社会人文知识等,使得学生对所学专业有一个比较深入的了解,并对后续课程的学习有一个概括了解,为今后的学习打下良好的基础。对于前者,有一定基础的学生认为自己完全掌握了课程所授知识,丧失了学习兴趣;而对于后者,以国内翻译或影印的国外著名教材为代表,内容较深,且有相当的广度(包括有算法、数据结构、操作系统、计算机网络、人工智能、软件工程等内容),不足之处在于教材的结构不太合理,各章节的联系也较松散,另外,在讲授各领域时,顾及面太多,以致有学科内容“浓缩版”的嫌疑。我国学者董荣胜教授提出解决“计算机导论”课程的关键在于学科认知模型的构建,探索出从学科的思想、方法这个较高的层面讲授“计算机导论”课程的新途径。然而,由于教材内容较为抽象,使得教学效果并不明显。

(2) 关于是否应该针对不同学生进行分层次教学存在争论。不可否认,进入大学的学生来自全国各地,地域差异、贫富差异、文化差异、接受能力差异等因素导致学生起点不一样,对“计算机导论”这门课的正确定位,不仅对提高学生的学习兴趣和学科毕业生的就业问题具有重要的意义,同时对保持学科对优秀学生的吸引力,进而得到其他专业和社会的尊重也具有十分重要的意义。

因此针对以上问题,如何构建“计算机导论”课程内容成为一个亟待研究的内容。本文在多年教学实践的基础上,对“计算机导论”课程的构建进行了大胆的探索,经过一个周期(四年)的实践,取得了预期的效果。

2课程构建

为了兼顾不同层次的学生,我们将课程分为课堂教学和实践教学两个部分,各占32个学时。课堂教学以学科知识体系、学科方法论、社会和职业道德为主,使学生了解计算机专业知识可以解决什么问题、怎样解决;作为计算机专业的学生应该学习什么、如何学;一名合格的计算机专业大学毕业生应该具备什么样的素质和能力、可以担当的工作岗位有哪些等。实践教学则以计算机基础操作为主,针对不同层次的学生开展不同单元的训练,使得学生保持浓厚的学习兴趣,对课程的教学内容既有感性认识,又有理性认识。

2.1 “计算机导论”课程内容构建

我们将“计算机导论”课堂教学内容分为计算机基础、学科知识及课程体系、学科典型问题、学科方法论、社会和职业道德五个模块,这些模块涉及范围广泛但具有一定深度,使得学生觉得有一定难度,但并非完全不可理解。各知识模块包含的内容如下:

(1) 计算机基础

主要包括计算机发展简史、目前计算机发展趋势、著名的计算机公司、著名的计算机科学家、计算机学术组织和期刊杂志、计算机奖项、计算机系统结构及工作原理、数据的表示、存储和处理等。

(2) 科知识及课程体系

主要包括学科专业划分、各专业培养目标、核心知识领域(Area)、核心课程的设置、计算机硬件基础、计算机软件基础、网络基础等。

(3) 学科典型问题

以数据的表示、存储、处理为主线,主要包括问题的抽象建模(以哥尼斯堡七桥问题为例)、可计算问题(以梵天塔问题为例)和不可计算问题(以停机问题为例)、算法复杂性问题(以阿姆达尔(G.Amdahl)定律说明串行与并行算法,以找零问题和背包问题为例说明P类问题、NP类问题以及NP完全性问题的关系,并给出一种简单的贪婪解决算法)、软硬件资源分配问题(以哲学家共餐问题为例)、计算机网络的协议设计问题(以两军问题为例)、智能计算问题(以图灵测试、西尔勒的中文屋子以及博弈问题、新的智能计算方法为例)等。

(4) 学科方法论

主要包括学科专业教学背景、学科定义、学科方法论、学科的认知模型、学科的核心概念、学科中的数学方法、系统科学方法和形式化技术等。

(5) 社会和职业道德

主要包括学生的素质和能力培养、计算机水平和认证考试分类、计算机专业毕业生就业岗位介绍、二十一世纪企业需要的人才特征、学科的社会背景、学科职业和道德责任、计算机系统的风险和责任、知识产权、隐私和公民自由、计算机安全等。

2.2计算机基础操作实践教学内容构建

关于计算机基础操作,独立于“计算机导论”课堂教学,主要分为Windows操作系统的使用、办公自动化套装软件的使用、电子邮件软件的设置和使用及在国际互联网(Internet)上浏览查找信息的操作、常用应用软件的使用等四个模块。每个模块分为必做项目和提高项目,以针对不同基础的学生开展实验教学活动。各模块包含的内容如下:

(1)Windows操作系统的使用

主要包括Windows的启动、关闭和帮助系统、桌面、窗口和菜单的操作、中文输入法的使用、资源管理器的使用、桌面的规划和任务栏的设置、“我的电脑”的使用、控制面板的操作、MS-DOS方式(命令提示符)下的常用命令使用等。

(2) 办公自动化套装软件的使用

主要包括MS-Office简介、中文2000简介、WPS简介、文档的基本操作及排版、表格设计、图文混排、Word提高、工作表的基本编辑和格式化、图表的应用、数据管理和分析、演示文稿的制作和放映等。

(3)Internet操作

主要包括常用浏览器介绍(IE、Netscape、FireFox、腾讯QQ浏览器、Opera、RSS等)、浏览器的设置和使用、Google、Baidu等搜索引擎的使用、电子邮箱的申请、撰写、发送和接收电子邮件等。

(4) 常用应用软件的使用

主要包括压缩软件的使用(Winrar和Winzip、图像压缩软件和视频压缩软件等)、媒体播放软件的使用(RealPlayer、Microsoft Media Player、豪杰超级解霸、暴风影音等)、图像浏览及处理工具的使用(Flash SlideShow Builder、Photoshop、ACDSee Photo Manager)等。

3教学实践

目前我国有本科院校近八百所,开设有“计算机科学与技术”专业的院校大约占79%,按照教育部的划分,“计算机类专业”还包括软件工程、网络工程,“信息技术相关专业”包括:地理信息系统、电气信息工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、光信息科学与技术、生物信息学、通信工程、微电子学、信息安全、信息对抗技术、信息工程、信息与计算科学、自动化等。这些专业与计算机科学与技术专业之间虽有严格的界定,但是在教学中这些非计算机科学与技术专业开设了很多本专业的基础课和专业课,从而使得计算机科学与技术专业的毕业生普遍存在专业特色不明显、竞争优势不强等问题。

针对这些问题,需要在“计算机导论”的课堂教学中充分把握专业特色,以深入浅出的方法对专业及整个知识和课程体系做一介绍,同时注意广度与深度的把握。在我们的教学实践中,始终把握一个学科主线:即什么能被(有效地)自动进行,也即数据(信息)的自动处理。为此我们在相关章节的讲解中始终贯穿数据的输入、表示、存储、处理、输出等概念和方法,使学生在了解课程体系时能够知道为什么要学这些课程、怎样学习这些课程,提高了一年级新生对整个学科的认识,激发了他们的学习兴趣,可为以后的学习奠定良好的基础。

在教学方法上,针对专业特点和学生特点,除教师用多媒体方式进行课堂讲解外,还采用了许多灵活的教学方式:

(1) 相关内容(如计算机网络概述)的讲解采用国家级、省级精品课程课件,使学生感受到国家级、省级或校级名师的风采,同时对授课教师也是有力的促进。

(2) 让学生主动参与到课堂教学中。现在的学生普遍基础较好,为此,我们将一些小知识(如输入、输入、存储设备等)的讲解让能力较强的同学承担,他们利用实践教学在互联网上查到相关资料,然后在课堂上展示给其他学生,不仅锻炼了学生的获取信息、组织材料、语言表达能力,而且对其他学生也将起到示范作用。另外,针对课程内容我们精心准备了一些题目(如:计算机专业的毕业生是否不如相关专业的学生等),让学生分组辩论,通过查资料、准备相关辩论内容等,不仅提高了学生团队合作的精神,而且使学生感到“计算机导论”不再抽象,他们可以很好地理解,并愿意主动地去学。

(3) 对“计算机导论”课程进行拓展。由于课程涉及的内容较多、抽象性较强,而课时有限,因此在每章讲完后,除布置课后作业外,还要求学生针对某一内容做拓展阅读,如讲完第一模块计算机基础后,要求学生了解除课堂教授的著名计算机公司外,还有哪些著名的计算机公司,它们的主要成就是什么等。这一措施激发了学生积极进取的精神。

(4) 加强学生进行集体项目和交叉项目的实践。计算机科学与技术专业是一个实践性、创新性较强的专业,为此,从学生开始学习“计算机导论”第一门专业基础课开始,就应强调学生具有团结协作和创新的精神。为了实践这一特色,在课程结束后,要求学生自愿组合写课程报告,每组3～5人,除教师精心选编的题目外,可以自行选题,突出对专业和专业体系的认识与体会,让学生从中学死记硬背的学习方法逐渐转化为主动学习、教师引导自学为主的新学习方式,考试也从应试考试变为能力考试,为学生以后的学习起到良好的引导作用。

4结语

本文在多年教学实践基础上,对“计算机导论”课程的构建进行了大胆的探索,学生在经过一个学期的学习后,不仅可以掌握基本的计算机操作技能,而且对学科有了整体的认识,最重要的是提高了学生的学习兴趣,使学生明确了努力的方向。在教学活动中我们深刻认识到,顺应计算机学科迅速发展的趋势,满足国家发展对创新型人才的需求,设置合理的大学计算机专业课程,是一项需要持续研究的课题。

参考文献:

[1] 中国计算机科学与技术学科教程2002研究组. 中国计算机科学与技术学科教程2002[M]. 北京:清华大学出版社,2002.

[2] Behrouz A. Forouzan.计算机科学导论[M]. 刘艺,段立,钟维亚,等译. 北京:机械工业出版社,2004.

[3] 董荣胜. 计算机科学导论――思想与方法[M]. 北京:高等教育出版社,2007.