地理信息科学前景精选(十四篇)

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14篇地理信息科学前景，期待它们能激发您的灵感。

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关键词:浅析;地理;新课程;背景;教学策略

中图分类号:G630文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)10-0104-01

一、构建和谐宽松的教学环境

主席的指示精神,以人为本,构建和谐社会,同样在地理教学新环境的影响下,地理教师应以学生为本,不断创造和谐的教学气氛,营造积极向上的课堂氛围,要很好地出色地完成教学任务,地理教师应在师生之间关系平等的基础上,首先建立师生之间的和谐关系,充分利用课堂的生成性资源在课堂上,应建立平等互相尊重的民主的师生关系。应让学生明确学习目的,教师应考虑如何唤起学生学习的主体意识,充分发挥学生自身的能动作用,使他们能主动学习,积极参与探究学习,追求真理,所以地理教学的课堂应是民主的课堂,教师可充分利用必修教材的活动知识窗,让学生在课堂上自主讨论,分析,主动去探究知识的渊源,尽量让大多数学生能发表自己的见解,或提出质疑,师生共同探究,从而营造出和谐宽松的教学氛围。

二、让学生体验教学情境

地理教学过程是一个感知、感受、感悟的过程,是教师为引导学生主动参与的教学过程,在地理新课程改革的背景下,地理教师应注重提高课堂效率,在课堂上应充分发挥学生的主体地位,让学生主动思维和探究,教师应不断创造教学情境让学生体验,如在讲述地球的自转,可引用的一句话:“坐地日行八万里”在课堂上要让学生体会到这句话更深刻的内涵,就得让学生大胆去探究为什么?教师在教学方式上可采用分组让学生讨论,独立思考,同时可借助于信息技术手段进行演示,给课堂注入活力,让学生深入细致地去观察去思考去体验,探究真理所在,得出正确的结论,理解它的真谛。营造一种让学生发现问题的教学情境,形成一种强烈的质疑能力,从而改变过去满堂灌的传统的教学模式,将教师的主导地位转换为以学生为主导地位,同时教师也可以从中发现问题,即时在课堂上解决问题,真正体现师生互动、生生互动的课堂教学情境,达到较好的课堂教学效果,完成教学目标。

三、教师应抓住课堂教学的切入点

教师在教学过程中,应抓住重点,解决难点,这就要求教师在备课这一环节上,分清课堂教学的主次,必须集中主要精力解决重点和难点,做到教师是真正的传导解惑者,这样可能使学生有深刻的体会,对重点难点的理解,教师在课堂教学过程中,可设计一些环环相扣,逻辑性强的问题,突破难点,如在讲述季风时可设问:①什么是季风?②季风是怎么形成的?③什么地方最典型?为什么?④它带来哪些有利和不利影响?这样由浅入深,激发学生深入探究,也很容易得出结论,便于掌握知识重点,从而突破知识难点,提高了学生探究知识的能力,在此基础上,教师还可进一步扩大学生的知识面,联系实际,增强学生的实际运用能力,如,长江流域的洪涝灾害的成因与季风活动异常有关,进一步加深学生对课堂知识的理解,又提高学生解决实际问题的能力,教师在课堂知识讲授结束后,虽然讲解非常到位,甚至于讲解十分精彩,但也会有些学生不能完全接受,教师可利用适当时间,抓住重点和难点进行巩固切入,帮助学生进行知识脉络总结。

四、教师应给予学生的科学评价

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关键词：高中地理 创新 新课程改革 教学手段

DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2016.08.135

在新课程改革背景下，提高高中地理课堂教学效率是主要目的。教师要引导学生真正投入学习过程中，培养学生的地理学习兴趣，让学生得到更多的学习体验，优化地理课堂教学，进而使高中地理课堂焕发生机。实践证明，学生能保持长久的学习兴趣，投入学习的时间越长，获取的知识就会越多。然而，在实际教学中，学生不能饶有兴趣地投入学习，不能积极思考，因此也就不会达到预期的教学效果。因此，地理教师要采取多种教学手段，以提高教学的有效性。

一、培养学生的学习兴趣

教学的艺术不在于教给学生多少基础知识，而是唤醒学生的创新意识。因此，教师应根据学生的知识经验和学习能力，抓住学生思维活动的焦点，找准学生最近发展区，从学生感兴趣的或者熟悉的实物入手，为学生提供感性材料，创设生动、有趣的教学情境，唤起学生的学习兴趣。传统的地理课堂教学过分强调地理学科的知识性，把学生的真实体验都忽视了。新课程改革下的地理教学内容应联系学生的生活实际，让学生自主去发现生活中的地理问题和现象，并通过自主思考、合作探究提出解决问题的对策，还要培养学生用地理思维方式解决生活中的地理问题的能力，达到学以致用的教学目的。在教学过程中，教师要鼓励学生能用已有经验和能力分析和解释地理现象并提出独特的见解。教师要培养学生对信息的处理能力，力求通过自主解决生活中的地理问题让学生尝试到成功的快乐，进一步激发学生学习地理的兴趣。

二、培养学生的创新能力

和素质教育相比，创新教育的层次更高。素质教育主要是为了促进学生全面发展，以育人为根本目的;素质教育是创新教育的基础，只有在实现素质教育的基础上，才能进行创新教育，进而提高学生的创新能力，把学生培养成创造型的人才。创新教育是素质教育的最高体现，创新教育提升的是学生的创新素质。新课程改革下的高中地理注重学生认知的发展以及想象力的发展，我们要努力提高学生的思维能力，指导学生掌握创造性思维方法，启迪学生自主发现问题和解决问题，自我矫正，将机会留给学生。我们要发展学生的创造能力，重视学生动手能力的培养，发展学生的创造性个性品质，激发学生的创造兴趣，树立学生的创造志向。

三、着力改善教师自身的教学行为

在地理课堂上，教师应发挥能动性和主导作用，如创新性地使用教材、准确把握教学的重难点、创设有效的问题情境、灵活调控课堂教学进程等。在教学过程中，教师要注意自己的教学行为，进而提高学生学习的有效性。比如，课堂上教师富有激情，尊重学生的发言，不随意打断学生的思维和表达，学生发言后教师要及时点评和指导。又如，课堂上动静结合，张弛有度，课下给学生反思的时间，铃声一响，教师要准时下课，不随意占用学生的课间等。同时，教师要真正落实新的教学大纲，进而推动高中地理教学改革的良好发展。

四、注意学生的个性差异

在实际教学中，教师要实施因材施教，对于能力较强的学生提出较高的要求，适当增加一些难度。而对于学习水平较差的学生，教师布置的作业和设置的问题要适合他们，促进他们不断进步。地理教师要遵循多鼓励少批评的原则，对待学生一视同仁，平等地和学生交流沟通。地理学科不是高考的科目，很多学生由于对它不够重视导致地理基础知识薄弱，容易产生厌学情绪。因此，要建立良好的师生关系，我们发现他们的优势就应当众表扬，为他们重塑自信。在教学过程中，问题的设置不易太难，课后可以布置一些综合性的问题，多增加他们和优秀学生的关系，消除他们的自卑心理。此外，教师也要对其耐心辅导，使他们能有效突破重难点。

五、改变评价体系

课堂评价能有效监控教师的教学质量以及学生的学习效果，是课堂教学的重要环节。在新课程改革背景下，我们要构建促进学生、教师和课程良好发展的评价体系，要发挥评价的激励作用，改变原来以学生成绩为主的评价方式，注重学习过程的评价，通过多个角度评价学生的综合素质，实现多样化的评价方式，提倡评价主体多元化。随着新课程改革的不断发展，地理教材、学习方式、课堂模式都发生了很大的变化，因此，在对学生进行评价时，我们不能只关注学生的学习成绩，更要关注学生的学习态度和学习行为的变化，制定多元化的评价目标，以促进学生的全面发展。

六、加强师生交流合作

新课程改革提倡合作的学习方式，教师要改变传统的教学模式，实现教学的双向互动，让学生积极参与到合作学习中，一起体验成功和失败。因此，在高中地理教学改革中，教师要利用灵活多变的教学手段为学生提供合作的空间和时间，加强师生、生生之间的交流，培养学生的合作精神和合作能力。比如，在学习“热力环流”这节内容的时候，教师可以创设生活情境，让学生合作学习探究，把地理知识和生活实际结合起来，并在合作学习中巩固地理知识。如教师问学生：同学们家里都有空调，而空调的安装位置都在房间的上方，但是家里的暖气却在房间的下方，你们知道这是为什么吗？然后，教师可以让学生分成学习小组充分探究，教师也要参与其中，适时适度地对学生进行指导，使合作学习更加有效。

总而言之，在新课程改革下，高中地理教师应激发学生的学习兴趣，让学生懂得学习地理的重大意义。教师要不断创设教学情境，让学生在地理课堂上自主合作探究，真正成为学习的主人，感受到学习的乐趣以及地理学科的魅力。教师也要转变教学观念，不断学习理论知识，培养学生的实践能力。只要我们大胆实践，把新课程改革理念渗透到教学中，高中地理课堂定会焕发异彩。

参考文献：

[1]吴昌品.更新观念改革地理教学提高教学质量[J].广西师范学院学报：自然科学版，2006（S1）.

[2]李鸿雁.新课程标准下地理教学的思考[J].教学研究，2005（1）.

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关键词地理信息系统；环境科学；应用

在科学技术不断发展的强大推动下，地理信息系统发挥着不可比拟的作用和优势，其应用价值极其显著，尤其对环境科学领域产生了很大的影响，借助地理信息系统的应用，对于环境科学发展也具有显著的促进作用，其发展前景十分广阔。现阶段，人们对环境的重视程度越来越高，在环境科学不断发展过程中，投入了较多新型技术，其中，地理信息系统不容忽视，已经得到了社会上的高度认可和关注。

1GIS的相关概述分析

1.1概念

对于地理信息系统来说，作为计算机系统之一，可以促进空间数据的采集、储存以及查询检索等顺利进行，有助于对海量地理数据予以分析和处理，已经成为一大通用技术。地理信息系统的关键就在于地理空间数据库，基于计算机软硬件环境，采集和储存整个空间相关数据，所以已经成为不可或缺的技术系统。

1.2功能

对其功能进行分析，主要是指在地理数据处理工程中，GIS的作用显著

数据的采集和输入，也就是在数据处理系统中，实现系统外部原始数据向系统内部的顺利传输，并将这些数据从外部格式实现向内部格式的顺利转换，为系统处理提供便利性。第二，数据编辑，首先，对于图形编辑来说，主要涵盖、图形编辑、图形修饰等功能，其次，对于属性编辑来说，主要是指与数据库管理相整合，其功能主要体现在修改和删除等。第三，数据存储和管理，对于数据存储来说，要求在计算机内部或外部存储介质上，记录好数据，其存储方式与数据文件的结构之间的关系是紧密联系、密不可分的，关键要加强记录的逻辑顺序的构建，属性数据，在关系数据库管理中得到了广泛应用。第四，空间查询和分析，其中，对于数据查询和检索来说，主要是指從数据文件和数据库中，对所需数据予以查找或选取。借助GIS技术，可以对所定区域的各种现象予以有效分析。

2GIS在环境监测中的应用

环境监测，与信息的采集和处理有着密切的联系，而环境信息与空间位置的关联性极其明显，所以在环境监测中，地理信息系统得到了广泛应用。借助该项技术的应用，可以为各种环境信息的获取和存储等提供很大的便利性，并确保环境信息具有高度的全面性和准确性，为环境监测的开展助益。地理信息系统的空间分析和数据处理功能显著，要加强GIS的功能模块的应用[1]，与选定的环境监测模型结合在一起，有效处理多源环境信息，将环境演变的动态规律挖掘出来，动态化监测环境，并直观展示出环境的变化情况和规律等，将其制作程图片。

2.1在大气环境动态监测方面

在城市工业化不断发展过程中，城市工业企业数量越来越多，在城市空气中，充斥着较多的有毒有害物质，诸多国家和地区都对大气环境质量的改善予以了高度重视。对大气环境的特点进行分析，主要是指其空间尺度较大，人类生存的大气圈中，其厚度是不可想象的。空气在自然环境中的流动性较高，所以GIS技术，在大气环境动态监测方面具有较高的应用价值，以此来将监测和分析功能发挥出来。加强地理信息系统的应用，可以有效收集和整理大气污染隐患的企业和位置信息等，并加强地理信息数据库的构建。通过对GIS空间分析和数据显示功能的发挥，可以为污染物在大气中浓度分布图的获取提供便利性，从而对污染物的空间分布和超标情况予以充分了解。

2.2在水资源环境监测方面

在工农业发展中，水资源发挥的作用不可小觑，但是水源污染现象越来越严重化，而且复合型污染特点比较明显，对于饮用水产生了很大的影响，所以针对水资源环境，必须要注重监测和管理的实施。对水资源环境的特点进行分析，具有庞大的空间信息量，GIS的优势主要体现在有效管理和分析空间信息这一方面。在水资源环境监测中，加强GIS的应用，可以将水质监测数据和空间数据管理的科学性和有效性提升上来，为管理人员有效查询和修改各种空间信息创造有利条件[2]。GIS的空间分析和图标分析功能显著，可以更好地制作空间和检测数据的专题图，确保污染治理方案的制订具有高度的可行性和合理性。比如某一研究人员借助GIS技术，合理设计地下水监测网络，有效监测和分析所选研究区域的场地，不断提高管理地表和地下废物的有效性，及时将潜在污染源挖掘出来，更好地保护水源井，并且作用于填埋场选址这一方面。

3GIS在环境影响评价中的应用

对于环境影响评价来说，主要是指系统化分析和预测拟议中的建设项目实施后对环境产生的影响程度。环境影响评价，旨在对在规划和决策中考虑环境因素予以积极引导，确保人类活动具有较高的环境相容性。现阶段，环境影响评价的诸多环境问题，可以借助成熟模型来进行描述，但是这些环境模型空间数据的难度性较高，尤其在操作和显示方面，而且空间特性较为显著。借助GIS技术，可以集中整合数据和地图，加强拓扑关系的构建，为空间分析和查询各类专题图创造有利条件，并将环境质量和污染状况直观展示出来。

3.1在项目环境影响评价方面

在项目环境影响评价方面，环境信息数据库发挥着重要的作用，项目环境影响评价，要对相关环境信息予以充分掌握，如区域自然与社会经济、区域环境质量等。环境信息数据量比较庞大，而且与空间位置的关系是密不可分的。在环境评价的各种模型中，要对GIS集成与场地相关的各种数据予以应用，给予综合化分析和模拟强有力的保障，更好地分析环境质量现状。GIS的数据管理和跟踪能力较为强化，可以对环境影响评价单位和工程建设单位予以协助检查，引导单位自身将自身的职责履行到位，并将环境影响报告书的事后验证工作落实下去。

3.2在区域环境影响评价方面

对于区域环境影响评价来说，主要是指加强科学技术的原理和方法的应用，将该区域环境中与发展过程相关的人类活动、自然作用的规律予以反映。借助区域环境影响评价，旨在协调发展区域内的社会、经济以及环境等，确保与可持续发展战略规划的要求相互统一。在区域环境影响评价中，GIS的应用，可以对地理区域复杂化的污染源信息等予以管理，并对区域环境影响因素的变化情况进行统计和分析[3]。此外，叠置地理对象的功能不容忽视，将同一区域不同时段的多个环境影响因素与特征叠加整合在一起，对区域环境质量演变和其他因素的相关关系予以合理化分析，从而更好地预测区域的环境质量。区域的污染源数据关联于各种环境预测模型，加强模型预测法的应用，可以为预测区域的环境质量创造有利条件。

3.3累积环境影响评价

对于累积环境影响评价来说，主要是指针对累积环境变化的过程，应进行系统分析和评估，也就是分析和调查，对影响源和过程的累积，并解释各个影响在时间和空间方面的累积，对以往、现在的人类活动的累积影响进行预测，当然也包括对社会发展的反馈效应。结合可持续发展目标，如果具有统一的潜在发展行为的方向和内容等，应予以合理化选择。累积环境影响评价，可以将环境影响评价的时空分析范围予以拓展化，并将环境变化的时空放大作用发挥出来，所以对评价方法的能力提出了较高的要求。而GIS技术，在编辑和加工长时段区域数据的能力方面发挥着重要的作用，可以对环境影响在时空的累积特征进行有效识别，所以可以广泛应用于累积环境影响评价。

4GIS在环境规划中的应用

对于环境规划来说，主要是指调查和监测一个区域的环境现状，由于经济发展可能造成的环境变化进行预测，并基于生态学原理，要对工业部门结构和生产布局等予以调整，作为战略性部署之一，实现保护和改善环境的建设目标。在环境规划中，GIS的应用，有助于集中整合GIS空间分析技术、空间图形库，促进环境数据收集和管理工作的顺利进行，并为预测和污染控制规划方面的处理提供帮助，确保环境规划决策的过程，具有高度的直观性和有效性。

5结束语

综上所述，GIS的空间数据和非空间的属性数据管理优势显著，而且具有较高的空间分析能力，GIS可以有效编辑多种空间数据，并借助对各种专题图和统计图的分层输出，可以满足资源节约化需求，避免浪费更多的人力和财力等，同时所获取的精准度较高。在GIS技术发展中，将会大大完善环境领域中的应用范围，促进我国环境科学领域的健康发展。

参考文献

[1] 吴巧云.公众参与地理信息系统（PPGIS）在环境规划中的应用研究[J].环境与发展，2019，31（6）：17-18.

[2] 孙义峰，孙立娥，刘维龙.地理信息系统在环境质量综合分析中的应用研究[J].资源节约与环保，2016（12）：112.

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一、转变教学理念

教学理念是指教师在教学活动中遵循的一种基本态度和观念。在新课程改革背景下，转变教学理念。首先，要关注学生的发展，坚持以生为本。教师不能仅仅关注学生学业水平的发展，更要全面关心学生，关注学生的心理和生理发展。尤其在高中阶段，教师要多与学生进行真诚平等的沟通。在教学过程中，营造和谐愉快的教学氛围，使学生能够快乐轻松地学习。例如，在地理教学中，教师借助多媒体教学手段，创建良好的教学情境。其次，教师自身角色的转换。教师在教学过程中，要由知识的传授者转变为学生的引导者、合作者；摒弃居高临下的教学姿态，向平等融洽转变；由定向的教学模式向个性的教学模式转变。再次，教师要坚持“有效教学”的基本理念。作为高中地理教师，在教学活动中要注重教学效率，使学生在有效的时间内能够真正消化吸收相应的地理知识，并且切实运用到生活中。另外，教师要注重“教学反思”，促进有效教学。

总之，新课程改革的发展，要求高中地理教师要转变教学理念，提升教师自我认识，促进有效教学。

二、创新教学方法

教育事业的蓬勃发展，新课改进行得如火如荼。作为高中地理教师，一定要创新教学方法，敢于打破传统的教学模式，建立一种学生本位的教学模式。

1.先学后教教学模式

先学后教学教学模式，即在学习新知识时，教师给学生充分的时间先自我学习，自我总结出知识难点，然后教师根据学生所需再进行教学。这样的教学模式以学生的实际需求为主，提高了学生的积极主动性，教师亦可以针对性地进行教学，减轻教学负担，提高教学效率。例如，在学习鲁教版高中地理必修一第二单元第一节《岩石圈与地表形态》第一课时，教师将课堂45分钟的前25分钟让学生自主学习，即生生之间可以互相讨论，也可小组合作交流学习，教师在此过程中需扮演好指导者的角色。然后中间10分钟让学生代表提出问题，教师根据学生的问题，总结出两大问题：（1）岩石圈的范围、结构不是很明确；（2）岩石圈的组成物质及物质循环是难点，需要细讲一下“地壳内部物质循环示意图”。最后课堂剩下10分钟，教师根据学生提出的难点进行讲解，解答学生自学中遇到的疑问。总之，这样的教学使课堂教学氛围很融洽，师生间、生生间的互动比较多，这样易于激起学生对新知的渴望，激发其学习动力。教师在此过程中，有重点地进行教学，真正做到了有效教学。

2.分层教学模式

分层教学模式，即教师把班级全体学生根据学业水平以及学习接受能力、个性发展特征等方面分为学优生、中等生、学困生等不同层次，进行分层备课、分层授课、分层作业、分层评价。这样的教学模式目的在于促进全体学生共同发展，力求让每个学生在适合自己的学习中都取得成功，获得轻松、愉快、满足的心理体验。例如在学习鲁教版高中地理必修二第四单元第二节《交通运输布局》时，教师备课学习目标为：（1）了解交通运输线的类型及区位选择；（2）了解影响交通站点布局的因素及其影响；（3）了解城市交通网的类型、模式及其规划原则。对学优生的要求是3点都需掌握，中等生的要求可以掌握其中2点，学困生的要求可以掌握1点。另外在作业设置时，也可以设置为阶梯式的作业，包括：基础训练、发展训练、创新训练等等。在作业布置时，让学生根据自我水平自主选择。总之，这样的教学模式真正体现了“以生为本”的教学理念，让每个学生都可以得到关注与发展，从而促进地理课堂的有效教学。

三、注重社会实践

地理学科的学科性质要求教师注重学生的社会实践活动，通过社会实践活动来培养学生的地理素养，地理教学生活化，促进地理课堂的有效教学。例如，在学习鲁教版高中地理必修二第三单元第三节《旅游业与地理环境》，教师可以让学生分析自己所在的扬州市的旅游业有哪些特点，形成这些旅游资源的地理因素有哪些等，这样增强了学生的情感体验，激发了学生的学习兴趣，且培养了学生利用地理知识分析问题的能力，培养了学生的地理素养，在教学过程中，教师也可以更加轻松地教学，学生在接受新知时也更加容易，从而提高了教学效率。

总之，在新课改背景下，作为高中地理教师在转变自身教学理念的基础上，要提升自身教学魅力，促进全体学生全面发展，创新教学方法，真正做到地理课堂有效教学。

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当前，不少学生抱怨高中地理难学、不容易学会，细究原因，有两部分：一部分是教学手段落后，教师不注重创新教育教学方式，教学方法无趣，造成了学生内心深处排斥地理，掌握地理教学知识费时费劲；另一部分是学生没有认识到学习地理的重要性和差异性，认为学地理难学，也认为学地理没用，导致学生对学习失去信心。新课标提出了很多新的要求，教师要适应新的要求，需要重新定位，不断提高自己的知识面和教学技能，改进自己的教学方法，研究新形势下的多样化学习思维和模式，帮助学生掌握地理知识和技能。

1 改变历史认识，重塑学习信心

在学习评价方式上，教师要改变过去传统的教学模式，更新评价模式，注重科学性与有效性。要改变过去只让学生关心地理成绩而不注重地理学习过程的看法，要融入学生学习态度、学习习惯等方面的情况，进而对学生进行全面、科学的评价。让学生认识到学习地理的重要性和实用性，可采取“优、良、合格、不合格”的等级评价方式。如在课堂教学中融入地震逃生知识、旅游安全知识、环境保护等学生学以致用的知识，使学生将自己的学习情感与行为与教学相融通，注重对学生的激励，特别是对后进学生，综合对学生地理学习活动与知识掌握、能力培养、情感形成等方面进行评价，重塑学生学习地理的信心。

2 设置教学目标，明确学习内容

课程目标又分教师教学目标和学生学习目标两种。教师通过预期的设计要让学生明白通过教学将会达到什么样的学习效果。教师在设计教案中要花功夫，整个学习的流程、活动的设计、数据的应用、信息的播放、问题的设置等都要经过思考，明确编写的目的性。在讲授下节课前，可先将学习目标给学生，让学生在课后的预习中先了解，在课堂讲授后可以检查学习目标，这样的导向性学习和总结性小结可让学生在学习中也能有的放矢。学案中给出的学习目标，应包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度。教师可设置悬念、布置问题、捕捉生活常识等，激发学生的学习兴趣，进而引出目标，引导学生进行针对性学习，从而提高学习效率。

3 创设教学情境，激发学习兴趣

信息化的发展使得多媒体教学成为现实，影音播放、动画模拟等多媒体技术对教学活动有着很好的辅助作用，可以成为教师的好帮手。在教学中可借助地理模型、地球仪、地理挂图等直观教具，尤其可借助投影、电视录像、幻灯片等手段，把教学内容生动地展现在学生面前，使学生形象、直观地掌握地理知识，同时激发学生学习地理的兴趣[2]。例如在教学“人类活动带来的环境问题”时，可以播放《汶川大地震》纪实片段，从地震灾情、地震抢险、地震救援、地震赈灾几个大层面，点面线体“四位一体”结合，配以音乐与声情并茂的解说，营造浓郁的氛围。相信学生看完片段后不少人已经泪流满面，在这种情况下导入课程，相信学生能大大地激发自身的爱国情怀，进而再教学生地震的逃生技能，相信这样的课程会让学生终身难忘。

例如，在教学“世界自然带分布规律”时，师生共绘“理想大陆自然带模式图”，边讲边引导读图，设疑问难：①低纬度或高纬度地区为何纬度地带性明显？②亚寒带针叶林带、苔原带为何在南半球相同纬度没有分布？属何种分布规律？③中纬地区为何经度地带性明显？④热带雨林带为何在大陆东岸向高纬延伸？教师在设问的时候要结合学生的学习习惯和思维，鼓励并引导学生多看书、多构思、多画图，在适当的时候给予启发和点拨，让学生在和谐的氛围中展开学习，并运用已掌握的知识去解决相关的问题。

4 转变思维模式，提高认知能力

转变教学思维，可以让学生在教学中接受不同的模式训练，也可以尝试多样化教学，同时可以培养学生多样的学习方法。思维模式的转变，可以大大地深化学习的层次，激发学生的内在学习动力，头脑共识也能很好地展示课程内容，融学习、娱乐、引导、激发为一体，满足学生多样化的学习需求。例如，在讲“人类面临的主要环境问题”时，教师可将学生分成几个小组，发动他们通过各种途径去搜集课程的相关资料，在课堂上，请各小组的学生上台展示各自搜集到的与生活密切相关的环境问题的图片、资料、影像，并要求各小组依据收集的材料，反映存在的环境问题，指出该环境问题产生的主要危害并针对性地提出解决该环境问题的主要方法和途径。同时，也可以运用一点时间展开讨论，相信这样的课堂学生们都非常活跃，各抒己见。学生通过这样的课堂讨论，大大激发了自身的潜能和学习兴趣，同时通过师生的互动教学、同学之间的讨论进一步拓宽了知识视野，提高了认知感悟能力。

5 注重延伸教学，培育创新精神

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【关键词】新课程 地理 学习策略 形成途径

【中图分类号】G633.55 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）07-0180-02

中学地理新课程理念要求学生学习对生活有用的地理，学习对终身发展有用的地理，改变地理学习方式培养地理学习能力，提高学生生存和生活能力，适应时展的需求，这就要求学生学会学习。因此，掌握地理学习策略是提高地理学习效率和学习质量的重要途径。

一、中学地理学习策略的含义及意义

地理学习策略是一种思维模式，强调学生在地理学习活动时并不是一味的机械和被动的获得知识，而是采用一定的学习技术、方法、技巧等学习策略掌握和完成特定的学习任务。

地理学习策略帮助学习者实现学习的主动性和主体性，学会学习终身有用的地理。在知识体系不断更新的今天，学生在学校学到的知识无法满足人生一辈子的需求，为了适应时展，人的知识结构必须不断发展和更新，学生也必须学会掌握有效的学习策略，实现学习的主动性和主体性，形成自身独立学习习惯和学习能力，从而用终身受用的方法学习对终身发展有用的地理。

地理学习策略能够形成和完善学习者的认知水平，提高学习质量。学生对知识的学习过程、技能的形成和学习态度的养成主要靠学生自己的理解和内化过程，当内化过程能够积极主动时，学生的学习效率就高；反之，如果学生的内化过程受到阻碍，学习效率则会相对下降。因此，学生若要有效完成知识的内化过程，必须掌握有效的学习策略，提高学生的认知水平，还可以提高学生的学习质量。

地理学习策略满足学习者多样化的学习需求，促进身心健康发展。因材施教是教学过程中必须遵循的原则之一，因为每个学生的发展个性不同，对知识的需求也就有多样性，单靠教师并不能满足学生多样化的学习需求。因此，学生只有依靠自己的能力克服困难，用积极高涨的情绪主动获取知识，学会运用学习策略独立完成学习任务，满足自身多样化的学习需求，从而促进身心健康发展。

二、中学地理学习策略的形成途径

1.运用“生活经验”引起学习需要，唤起学习兴趣

地理是一门与日常生活密切相关的学科，生活经验则是以日常生活为基础，从日常生活中调动主体的生活经历和体验，发现地理问题，并用所学地理知识解释生活中的地理现象，解决生活中的地理问题，使学生形成丰富的地理表象，引起学生主动学习需要，唤起其浓厚的学习兴趣，从而获得正确的对生活有用的地理知识。例如：利用太阳能的集热板和太阳能路灯的采光板来解释太阳高度角的原理、利用蔬菜大棚来解释温室效应的原理等，很好的激发学生的学习兴趣，引起学生主动探索生活中的地理现象和地理问题。

2.加强“科际联系”形成知识体系，完善认知结构

地理是中学课程体系中一门文理性质兼具的学科，增强学生的综合素质是新课程标准对中学地理教学的基本要求之一。因此，树立整体观念，不仅要加强地理学科内知识内容的连贯性和系统性，更要加强地理学与其他学科间的科际联系，形成融会贯通的知识体系，才能有利于完善学生的认知结构，从而获得最佳学习效果。例如：“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”中的“东风”可以和诗句中的“二月”相结合理解地理知识季风的形成原理，不仅可以将语文知识跟地理知识相融合，同时还能将诗词运用于地理现象的解释中；通过方法移植，即用其他学科的理论、方法直观地分析或表现地理现象和规律，还可以应用地理知识创设问题情境解决相关学科问题等。

3.关注“地域文化”激发学习动机，拓展地理视野

地域文化是文化在一定的地域环境中与环境相融合打上了地域的烙印的一种独特的文化，是人文地理的“营养”，是乡土地理的组成部分，也是地理课程丰富的资源；充分挖掘地域文化元素，丰富地理学习内容，激发学习动机，拓展地理视野，从而学习对学生终身发展有用的地理。例如：对于我们陕西地区的学生学习地理来说，我们可以用我们的乡土地理“陕西十大怪”（面条像腰带、锅盔像锅盖、辣子是道菜、碗盆不分家、手帕头上戴、房子半边盖、姑娘不对外、睡觉枕石块、兔子帮吼起来、不坐椅子蹲起来）等知识让学生通过对陕西当地独特形式的衣、食、住、行等各方面进行深入了解，帮助学生很快进入学习状态，扮演好主人翁的角色。

4.强调“全球视角”形成地理思维，培养创新能力

全球视角使地球任一方的文化、经济、生活、生态、环境摆脱了传统地域的制约，一方面向其他地方延伸，一方面受到来自其他地方的影响，强调各要素地区间的互动性，是当今地理视野的特征，全球视角打破了人类实践活动 “相对独立而缺少联系”的传统空间模式，这就要求学生要具备开放的地理观念，具有敏锐的洞察力和思维力，及时正确地掌握对地理学习有用的时事信息，并且会用地理眼和地理思维去观察和分析所看到的、听到的地理问题。例如：近年来一向温暖湿润的南方降雪冻雨的范围逐渐扩大，而且全球其他地区近年也出现历史降雪量最大值，请用全球视角的思维认识并分析这一地理现象。通过对生活中地理现象的观察、分析和解释，有利于学生将理论和实践相结合，将课堂上所学到的地理知识运用于实践中，增强学生的地理思维能力、实践能力和创新能力。

总之，不论哪种学习策略，最终都是要让学生学会主动的学习、有主见地学习，明确学习目的，以唤起学习的主动性；培养学习兴趣，以激发学习积极性；学会学习方法，以培养学习的独立性；养成学习习惯，以调动学生的自觉性；在学习过程中充分发挥学生的主观能动性，并通过自主地参与获得知识的过程，掌握研究问题所必需的探究能力，同时形成对客观事物的正确认识，进而培养探索未知世界的积极态度。

参考文献：

[1]范雨超，王侗.学习策略研究述评.淮海工学院学报.2010，6.83-85

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【关键词】空间信息技术；3S；矿山测量

0 前言

空间信息技术是20世纪80年展起来的，其核心和主体是“3S”技术，即遥感、全球定位系统、地理信息系统，作为一项综合性的技术已构成当代高技术的一个重要组成部分。与传统的对地观测手段相比，它的优势在于能够提供全球或大区域精确定位的高频度宏观影像 ，扩大了人类的视野，加深了对地球及其变化的了解。目前，空间信息技术已在全球与区域通信、导航定位、资源调查、灾害和环境的动态监测、区域和城市规划等领域得到了广泛应用[1]。

近年来，中国空间信息技术发展取得一系列重要进展，其中，遥感信息技术方面，已建立资源卫星数据服务体系，形成一定市场规模，相应遥感数据生产加工市场潜力巨大，相关企业也正在迅速发展与壮大。此外，卫星定位技术方面已得到广泛应用，并形成相当规模的产业群体[2]。矿山测量应用于矿区生产与管理的各个环节，矿山测量技术经过几十年的发展，在理论和技术上基本能够满足矿山开采生产的要求，但信息时代的矿山测量面临的是新的任务和要求，近十几年来空间信息技术在矿山测量界取得了较大进展，其理论研究和实际应用不断发展和完善，这些先进技术已经在一些矿区得到广泛应用，并取得了显著的经济效益。

1 空间信息技术在矿山测量中的应用

以“3S”集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学（Geoinformatics或Geomatics）新的技术体系和工作模式，其先进性、时效性明显。以空间信息技术为技术支撑，现代测绘仪器、技术正处于快速的发展之中。空间信息技术是矿山测量实现其现代任务的重要的技术支撑和保证，以“3S”技术和其他测量仪器技术的有机结合为基础的矿区资料环境信息系统就是空间信息技术在矿山测量中应用的综合性成果[1]。

1.1 遥感及其在矿山测量中的应用

遥感依据不同的物体的电磁波特性不同来探测地表物体对电磁波的反射和发射，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在矿究之中并已取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型（DTM）进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。

遥感科技正在走向定量化 、自动化与实用化。遥感观测技术向多传感器、多平台、多角度和三高（高分辨率、高光谱、高时相）的方向发展；1m及更高空间分辨率的多光谱遥感数据已商品化；具有几十、上百个光谱段的高光谱遥感正在从航空向航天平台迈进，它能够鉴定矿物岩石的成分及土壤的物化性质；合成孔径雷达图像处理与应用发展喜人；无地面控制遥感影像定位技术，国际上已达到15m甚至更高的精度[3]。

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持，在进行找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面也已得到应用。合成孔径雷达干涉（InSAR）测量技术是近年来微波遥感发展的一个重要方向，InSAR 利用雷达信号的相位信息提取地球表面的高精度三维信息，可以测量地面点的高程变化，是目前空间遥感技术中获取高程信息精度最高的一项技术，由于它可以获得全球高精度的（毫米级）、高可靠性的（全天时、全天候）地表变化信息，因此能够有效地监测由自然和人为因素引起的地表形变。

1.2 全球定位系统及其在矿山测量中的应用

全球定位系统（GPS）是20世纪70年代由美国国防部批准，陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务。全球定位系统共三部分构成：空间部分、地面控制部分、用户装置部分等。GPS的主要特点是全天候、全球覆盖、三位定速定时高精度、快速省时高效率及应用广泛。未来几年中，GPS和俄国研制的GLONASS两个卫星导航定位系统的技术水平、精度和抗干扰能力将会大幅度提高。有中国参与的欧洲Galileo 卫星导航定位系统 2005年已进入实质建设阶段，将于 2010年前后建成，其精度和性能将大大优于目前的 GPS系统，从而打破美国GPS在全球的垄断局面[2]。

GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术，在矿山测量、控制测量、工程测量、环境监测、防灾减灾以及交通运输工具的导航方面发挥着重要的作用。由于GPS不仅具有全天候、高精度和高度灵活性的优点，而且与传统的测量技术相比，无严格的控制测量等级之分，不必考虑测点间通视，不需造标，不存在误差积累，可同时进行三维定位等优点，在外业测量模式、误差来源和数据处理方面是对传统测绘观念的革命性转变。

目前，在矿山测量中，主要应用GPS技术建立区域性或局域性的大地测量GPS控制网，进行矿区地表移动监测等等。其中，定位精度比 DGPS高100倍的GPS-RTK实时载波相位差分技术，以其高精度、全天候、高效率等优势，在大地测量和工程测量中，显示出巨大的潜力和广阔的前景。传统的定位和施工放样，不仅仪器种类繁多，需要人员多，而且精度容易受施工作业现场影响。GPS-RTK 综合了其他测量仪器的功能，提高了作业效率，对于图形的数字化管理和使用也起到了促进作用，利用 GPS-RTK 测量手段可以得到每一个测点的三维坐标，并采用数据、图形和位置等不同的表现形式反映到不同的应用环境中，解决了图形不能统一到国家坐标系中这一问题。GPS-RTK 在矿山测量中的应用，使得代表着当今尖端科学水平的3S技术在矿山测量中成功实现突破[3]。

1.3 地理信息系统及其在矿山测量中的应用

GIS是近20年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、Internet、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析与输出地理图形及其属性数据。这样，就可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于使用。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。GIS正在向地理信息科学或空间信息科学的方向发展，并与计算机技术、信息技术相互借鉴、渗透，将成为一门独特的影响广泛的空间信息科学技术。

地理信息系统在地质、矿产领域的应用可以概括为三个方向：GIS技术建立多源数据找矿模型、矿山地理信息系统（Mine GIS，MGIS）和三维矿山[4]。目前虽然在我国矿山资源勘查、开发和生产管理中已经有多种GIS软件系统发挥了作用，但是由于许多原因如地下矿产资源数据获取不易性、不完整性及矿山地下采掘空间动态性等等，使得这些软件在矿山不完全实用，因此致力于研发适宜矿山特点的矿山地理信息系统是十分必要的，十几年来国内外的科技人员特别是矿业界的科技人员在MGIS的基本理论、技术体系、方法及实用软件开发方面做了大量的工作，取得了可喜的成果；三维矿山是矿山客观实体的一个模型描述， 通过三维矿山的建设，地质、矿业界人士能够更直观、更精确地圈定矿体边界，了解不同矿体分布的三维形态，准确地解译和圈定地下地质体，借以指导矿业开发和深部找矿预测，现在三维矿山已成为地学与信息科学的交叉技术前沿和热点。

2 结语

随着计算机技术、空间信息技术的发展，平面模型在向空间模型转化，数值记录在向数字模型转化 ，测绘科学也正逐步发展为内涵更为丰富的地球空间信息学，以“3S”集成技术为主导的空间信息技术虽然还在起步阶段，但其对于矿山测量的发展所起到的促进作用是不可估量的，在空间信息技术技术的推动下，矿山测量学正在演绎着深刻的变革，朝着“矿山空间信息学”的方向前进。

【参考文献】

[1]3snews中国地理空间产业门户网站[OL].http：///.

[2]郭达志.论“矿山空间信息学”：矿山测量的现展[J].测绘工程，2006，15（3）.

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地理学是研究人类发展与地理环境之间相互关系的科学。在人类的文明发展进程中，地理学是促进人地关系认识的质的飞跃的关键要素；它经历了自然语言、地图学和新一代以空间分析为核心的GIS阶段。计算机技术的发展给地理学带来了全新的挑战与机遇。当前，全球范围内面临着持续增长的人口与日益短缺的自然资源总量之间的矛盾，这成为实现全人类可持续发展的关键和核心。地理学紧密地关注这一人类世界的永恒主题，RS、GIS等提供了有益的分析工具，空间分析的方法与理论模型为人类提供了问题求解的分析方法。于是，来自地理学、GIS、RS、城市规划、景观设计、环境等多学科的研究人员自发地共同探讨如何实现人类活动在规划之初即实现最佳的环境效益问题，即以最小的环境代价获取最佳的环境效益但又不至于影响到人类的生存。在这样的背景下，随着ESRI公司的有力推动，2009年举行了第一届峰会，GeoDe－sign的概念得以正式提出。尽管目前理论界尚未就GeoDesign的科学概念取得一致，但这丝毫没有影响到GeoDesign相关研究活动的开展，ESRI在其最新的软件产品中已经部分地集成了具有GeoDesign功能的模块。

受伊安•麦克哈格的《与自然共设计》的启迪和斯坦尼兹景观变化模型的影响，GeoDesign的核心在于将设计的理念引入到GIS系统的框架之中，研究一种可以融景观规划和设计、环境影响与评价、过程管理和结果预测于一体的地理规划设计工具以及所涉及到的相关理论与方法问题。GeoDesign具有广阔的理论与实践应用前景，也必将给我国高校在目前的地理科学类专业的核心课程体系设置、专业办学模式和人才培养方案等方面带来巨大的冲击。尤其值得注意的是，GeoDe－sign的核心理念就是建立“追求人类活动对环境所造成的破坏或影响程度最小的规划、设计活动”，这对我国广大地方院校的地理科学专业开展专业课程设置具有重要的启示，需要作深入、系统地研究。

2GeoDesign对地理科学专业的影响

2．1对学生的知识背景与专业技能提出了更高的要求

地理专业核心课程体系旨在培养学生掌握地理学的基本理论，形成运用地理学思考和解决人文、经济、社会领域的地理问题的基本技能，锻炼运用地理学的相关知识和理论进行地理学实习、实验的基本实践技能。地理专业的核心课程体系关注学生的地理知识、能力和素质的培养（表1）。GeoDesign借鉴风景园林、环境科学、地理学、规划学、再生研究及综合。研究等诸多领域的研究成果，采用多学科的综合研究，用于在地区和全球尺度上通过地理位置和取向的优化来解决突出的问题。显然，GeoDesign是新兴的地理信息科学与景观规划设计领域的相关理论、方法融合的结果，关注学生运用GIS技术和地理学原理来评估人类活动所可能产生的影响的方法（图1）。可见，地理专业今后需要更加注重拓宽学生的综合知识视野，拓宽学生的专业知识领域，形成更加系统的复合专业技能。学生在专业知识的学习上要更加注重吸收多学科的知识并内化为自身的综合技能，掌握新兴的GIS、GeoDesign等专业技术并转化为自身的地理知识创新技能。

2．2对地理专业的人才培养模式提出了变革的要求

目前，我国各类师范类高校大都开设了地理科学专业，且学生的培养目标主要定位为面向基础教育输送合格的中学地理教师。长期以来，这种定位为我国的地理专业人才培养作出了巨大的贡献。但是，随着现阶段我国基础教育改革的整体推进，这种地理专业人才培养模式的弊端也日渐显露：（1）由于中学地理师资的相对饱和导致地理专业的毕业学生就业竞争日趋激烈，部分高校的地理专业在招生、专业发展等诸多问题上面临困境；（2）相对集中的地理学基础知识的培养模式局限了学生主动学习并掌握地理科学领域的新技术，不利于学生形成创新性较强的能适应现代科学技术发展动态的知识结构，最终影响到学生综合技能与就业取向；（3）对学生实际动手能力的培养重视不够充分，很多学生毕业后即使是选择进一步深造也仍需继续学习在本科阶段就应该学习过的一些技能性、实践性课程；（4）没有构建学生的可持续创新的地理科学知识终身素养。这说明了地理专业的整体办学思路长期没有得到有效的调整，另一方面也体现了广大师范类高校的地理科研工作者没有及时地结合国际地理科学前沿研究领域对地理专业人才培养模式进行深入思考。GeoDesign是一种统一的、具有较强的空间规划能力但又不依赖于特定软件平台的地理科学整体思维方法，致力于解决复杂环境下的地理设计、分析、建模问题。因而，GeoDesign要求学生具有良好的地理空间思维能力、设计规划能力、空间分析能力和数字表达能力，这对现有的地理专业人才培养模式也提出了更高的要求（图2）。

2．3要求变革现有的教学方法

目前，我国很多高校都非常重视地理专业的改革，在课程体系设置、课程教学、教材建设、教学模式等方面进行了一系列的探索。由于地理科学前沿研究领域的很多科学理论转换到专业教学领域需要一定的时间；所以，高校地理专业领域的教学改革仍然方兴未艾。目前，美国的宾州州立大学、北亚利桑利大学已经开始开设GeoDesign的相关专业，开始正式实施GeoDesign专业的相关教学。这对将GeoDesign纳入到我国高校地理专业的教学改革中有着很好的借鉴意义。

GeoDesign是一种全新的地理学空间规划理论体系，紧密关注人与地理环境之间的相互关系；它所提出的“改变自然，设计自然”的理念更加注重将地理学的理论、知识、方法运用到人类的实践活动当中。GeoDesign以GIS作为技术支撑，以对空间活动的规划设计作为目标，对于很多设计过程的中间结果可以在计算机中实现虚拟重现，这样的特点非常有利于教学过程，学生不但可以观测到中间过程结果，而且还可以对设计结果进行预测。所以，如何将地理学的理论、案例、实验方法、实验结果等有机结合，形成具有地理信息技术新特色的GeoDe－sign教学模式，这些都是对当前地理专业教学方式的重大挑战。

3对地理专业环境教育模式改革的建议

3．1设置学科交叉融合性强的环境保护核心课程

地理学是一门多学科交叉融合的学科，始终以人地关系作为学科的核心领域。现代地理学融合了地图学、数学、计算机科学、遥感、自然环境、地球表面过程等诸多学科，随着人类对地理环境问题认识的深入，其他学科的方法和理论不断被引入到地理环境保护问题的研究当中。因此，目前我国高校地理专业的核心课程设置中应当突出并强化新兴的、综合性强的、能体现地理学最新理论发展方向的交叉课程的设置，并鼓励学生选修这类课程，以利于培育学生的环境素养并通过他们促进我国环境保护的宣传、教育。如地理信息科学是地理学与测绘、计算机等学科融合发展的新兴学科，但目前我国很多高校的地理专业一般只开设地理信息系统原理这样一门较为简单的课程，而对于其它技术性课程则多数不开设，在环境教育类课程设置中也不注新的学科理念、技术理念等的引入，这非常不利于拓宽学生的知识面。地理学在科学技术的驱动下不断发展，形成了很多新的学科和专业，如GIS和GeoDesign。所以，在保证学生掌握必备的地理学基本理论的前提下，应该尽可能地将新兴的交叉性强的地理类环境保护相关课程作为地理专业学生的专业必修课程，以利于他们形成更加良好的知识结构。

3．2加强学生终身地理素养和环境意识的培育

终身地理素养指的是学生能够掌握与日常工作和生活密切相关的、有用的地理知识和技能，并且能够形成持续的地理学创新思维和创新能力，即使他们从学校毕业后仍然能够自主地、不断地学习新的地理学知识和理论，能够关注地理学的研究热点问题。这实际上是地理专业人才培养的真正目标。对于我国高校地理专业的本科阶段的学生而言，培养他们形成良好的地理学科学思维方法，掌握必备的地理学软件分析工具，构建运用计算机进行地理科学实验的基本方法，这些都是非常必要的，也是必须的。学生一旦掌握了地理学的科学思维方法和基本的地理学研究工具，在今后的工作与学习中，他们就能够自主地围绕某一地理科学问题开展相关研究活动，这不但有利于增强地理专业学生的就业竞争力，而且也非常有利于提高我国基础教育阶段的地理师资水平。当然，对于如何构建学生的终身地理科学素养，既要开展相关评价方法的研究，也要制定切实可行的培养方案和课程方案，更加要求广大高校的地理学工作者提升自身的研究水平，掌握某些地理科学的前沿研究领域。

3．3加强学生动手实践能力的培养

掌握系统的理论基础知识和较强的实践动手能力是现代高素质复合型地理人才的必备要素。近年来，历经多轮地理专业教学改革，我国很多高校的地理专业的主干课程的课时总数都被不同程度的削减。但是，地理学始终是强调实践动手能力的学科。现在地理专业的实践动手能力主要由野外实践、课程实习和毕业论文构成，在评价方式上主要有实验报告、考察记录和毕业论文等方式，加之现在很多实验课程依赖于多媒体教学等方式，实验课程的开设效果也存在很多的问题。这些在客观上都导致了地理专业学生的实践动手能力没有得到真正的提高，如有的学生甚至连ArcGIS、ER－DAS等主流GIS平台软件都不能熟练地进行操作。当今地理学走向跨学科交叉发展成为必然的趋势。因此，GIS技术已经成为地理学研究的必备工具。

因此，探索学生的专业实践动手能力提高的有效途径显得尤为重要。以笔者所工作的高校为例，部分科研实力较强的教师结合科研项目的需要，有针对性地给学生提供丰富的地理研究课题，通过指导学生参加大学生科技创新或者课外学术作品竞赛、参加“挑战杯”等多种方式，使得很多有浓厚学术兴趣的学生在实践动手能力方面得到了锻炼；此外，系部还根据学生的实际情况，指导有兴趣的学生成立了“地理信息工作室”、“制图规划工作室”等学习团体，开展学科竞赛，这些都为强化学生在课外通过自主学习提高实践动手能力积累了有益的经验。我们认为，GeoDesign代表了地理学发展的一种新趋势，也体现了地理学在数字化时代不断与其他学科交叉融合的新特点。因此，在这一背景下加强学生的动手能力培养，不但要突出课内时间的有效利用，更要求教师要善于精选科学研究的案例并指导学生从事难度适中的地理学环境问题的科学探究。

4结语

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关键词：知识图谱；中医药；应用前景；综述

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2017.07.033

中图分类号：R2-05 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2017）07-0129-04

Abstract： As the new development of scientometrics and informetrics， knowledge graph has infiltrated into the financial， industrial and medical fields， and become a hot issue in the real world research. In this article， the concept and features of knowledge graph， construction and the existing softwares， the application status and development prospect in the TCM field were reviewed， which may provide references for research on the knowledge graph in the TCM field.

Key words： knowledge graph； TCM； application prospect； review

随着2012年谷歌第一版知识图谱的，特定领域的知识图谱构建成为真实世界研究中的热点问题。从搜索引擎优化，到新药发现，知识图谱在学术界掀起了一股热潮，并渗透到金融、工业和医学等领域。这种以科学学为基础，涉及应用数学、信息学及计算机学等多学科的可视化技术，成为科学计量学和信息计量学的新发展方向。本文就知识图谱的概念、特点及其在中医药领域的应用现状、前景进行梳理，以期为中医药领域知识图谱相关研究提供参考。

1 知识图谱概念及特点

1.1 知识图谱的概念

在知识图谱的定义上，陈悦等[1-2]从其功能角度进行阐释，认为知识图谱能够可视化地描述人类随时间拥有的知识资源及其载体，绘制、挖掘、分析和显示科学技术知识以及它们之间的相互联系，在组织内创造知识共享的环境以促进科学技术研究的合作和深入。杨国立等[3]从理论和方法层面，将其定义为把应用数学、计算机科学、科学学、信息科学等学科的理论和方法与科学计量学引文分析、共现分析、社会网络分析等方法结合，用可视化的图谱形象地揭示科

学发展进程和结构关系的一种研究方法，属于科学计量学的范畴。

杨思洛等[4]提出知识图谱有广义与狭义之分，广义上可包括生物的基因图谱、教育教学中的认知地图、探索太空的天体图、描绘地形的地理信息系统（GIS）图、模拟人脑的神经网络图、各种金属图谱等；狭义的知识图谱主要是运用文献计量学方法，通过文献知识单元分析来可视化科学知识的结构、关系与演化过程，包括“科学图”“文献计量图”“文献图”“知识图谱”等。

简言之，知识图谱是随着计算机技术的发展，应用数学算法来简化知识单元结构以达到可视化知识结构关系的一种方法，是显示科学知识的发展进程与结构关系的一种图形，是一种有效的知识管理工具。

1.2 研究对象

知识图谱所描绘的对象主要包括：①从事科学技术活动和作为知识载体的人，包括科学家、技术专家、项目组、实践团体或某一知识领域共同体；②显性或编码化的知识，如论文、专利、所学课程、数据库等；③过程或方法，包括研究问题和解决问题的过程或方法、组织的业务流程，以及相关的知识投入等。

知识图谱主要源于三大领域：①计算机科学领域的数据、信息、知识与知识域可视化研究；②图书情报领域的引文分析可视化、知识地图和知识网络等研究；③复杂网络系统和社会网络分析的研究。上述领域的研究方向和内容正在走向融合[5]。

2 知识图谱绘制流程

参考国内外已有研究，目前知识图谱的绘制主要包括以下几个版块[4，6-7]。

数据检索：绘制知识图谱的基础，其数据源在传统文献数据库的基础上逐渐扩展到出版商、机构联盟等机构网站的网络日志、用户记录、点击流数据等。

数据清洗：即对数据的预处理，包括、勘误等，进行历时或分时段对比分析时需要对数据M行分段处理；若样本数据过大或分析目的不同，则需要进行有代表性的抽取。

构建关系矩阵：选择要分析的知识单元，如关键词、题名、作者等，构建其相互关系，常用方法有共词分析、共引分析、共作者分析、书目耦合分析、期刊耦合分析等。

数据标准化：根据数据间的相似度对数据进行标准化，常用方法有集合论方法（Cosine、Pearson、Spearman、Ochiai、Jaccard指数等）和概率论方法（合力指数、概率亲和力指数等）。

数据简化：运用因子分析、多为尺度分析、自组织映射图、寻径网络图谱、聚类分析、潜在语义分析、三角法等方法处理数据以更好地展示各数据单元。

可视化展示：是知识图谱构建过程中最重要的一环，通过运用不同的算法，调整相关参数，构建整个图谱。可通过不同模拟实现可视化，如几何图、战略图、冲积图、主题河图、地形图、星团图、簸幅图等。

图谱解读：采用历时分析、突变检测、空间分析、网络分析等方法对图谱进行解读，同时需要结合研究者的经验、知识、学术背景、学术功底等。

3 知识图谱绘制软件

目前可用于知识图谱绘制的软件非常丰富，根据主要功能可分为2类[4]：一类为通用软件，如SPSS、社会网络分析软件Ucinet和Pajek、词频分析软件Wordsmith Tools和GIS相关软件；另一类为绘制知识图谱的专用软件，如CiteSpace、Bibexcel、Gephi、VOSviewer、VantagePoint、Network Workbench Tool、NWB、Sci2 Tool、In-SPRIE、SciMAT、Histcite、GeoTime、ColPalRed、Guess、Leydesdorff、Jigsaw、Carrot等。分析各软件的特点[6，8-9]可以看出，随着知识图谱的绘制软件越来越多，一方面其支持的数据格式愈发多样，相互之间的兼容性也逐步增强；另一方面，在可视化效果方面也日趋完善，知识展示的真实度、准确度逐渐提高。详见表1。

4 知识图谱在中医药领域的应用

目前知识图谱的研究中，国外学者主要集中在2个研究方向[10]：部分偏于技术研究，包括可视化工具和算法的开发；部分以应用为主，利用科学计量学理论及相关方法、知识图谱软件等进行分析研究。国内研究也可分为2个方向：部分以科学计量学为理论基础，利用可视化方法研究科学学与管理学、科学技术合作等领域；部分以电子资源数据库为数据源，通过可视化方式展示某一学科的研究前沿和发展动向。

4.1 应用现状

医学领域各学科中采用知识图谱理论与方法进行的研究尚处于起步阶段，中医药领域已有部分学者开展了相关研究。

在学科层面，赵蓉英等[11]以Web of Science为数据来源，运用CiteSpace对中医研究领域的研究热点进行了可视化探索。徐浩等[12]以我国医药卫生领域中文核心期刊文献为数据来源，对我国中医学科交叉领域的研究热点进行了可视化分析，但研究仅限于中医学与医药卫生领域之间的合作。杨秦等[13]采用共词分析及社会网络方法对中医外科疮疡领域的研究主题及分布进行了探索。

具体在疾病方面，谭火媛等[14]基于中国知识资源总库（CNKI）收录的近10年中医药治疗高血压相关文献，对前沿与热点研究进行了可视化分析。王淑斌等[15]对中西医治疗2型糖尿病的国内外研究进行了系统梳理。在证候方面，刘俊丽等[16]采用文本挖掘技术，通过数据清洗、实体抽取、构建共词矩阵并采用Ucinet软件绘制乙型肝炎热点研究知识图谱，分析了子模块中的中医证候描述及疾病名称。秦义等[17-18]基于CiteSpace软件对气虚证、血瘀证证候诊断标准的相关研究进行了可视化分析。在中药材方面，郭栋等[19]通过关键词共现网络和聚类图对中药枸杞的育种、种植、采收、加工、储存等5个领域的研究进行了热点分析。在治疗措施方面，李祖偷[20]对针灸治疗腰椎间盘突出症常用腧穴的演变过程及施穴治疗的变迁进行了可视化分析，胡松洁等[21]运用Ucinet软件对“五行音乐”疗法的发展脉络进行了梳理。

此外，张静[22]基于CNKI核心期刊文献关键词，探讨了中医药专业人才培养热点主题。陈姗姗等[23]对中医药传播发展的研究文献进行了可视化分析，荣光等[24]基于中医电子病历研究领域的相关文献，构建了该领域的研究者、研究机构、关键词的共现网络。

上述研究主要集中在不同领域的研究现状及热点分析，多以期刊文献为数据来源，多采用CiteSpace软件构建研究者、研究机构、关键词等信息的共现图和聚类图，从不同侧面宏观解释了中医学信息的整体结构特点。但针对特定研究目标，尚未形成一套明确的建模策略及技术，导致已有研究结果中也有差异甚至矛盾之处[5]。因此，中医药领域知识图谱理论尚处在针对各学科结构宏观概述阶段，急需解决对多层信息深度整合的知识图谱建模策略及其技术。

近年来，已有学者在中医药知识图谱构建方法与标准化流程方面进行了尝试和探索。于彤等[25]提出以中医药学语言系统（TCMLS）为框架，以中医药领域现有的术语和数据库资源为内容，构建大型知识图谱的构想，并进行了探索和实践，但尚未实现中医药知识资源的有效整合及提供全面、及时、可靠的知识服务。阮彤等[26]基于文本抽取、关系数据转换及数据融合等技术提出了中医药知识问答和辅助开药领域的知识图谱半自动化构建流程。此外，该课题组对知识图谱进行了形式化定义，详细描述了数据驱动的增量式知识图谱构建方法，同时阐述了以此方法所构建的中医药知识图谱在辅助开方领域的应用，但未涉及其它领域[27]。贾李蓉等[28]以中药知识图谱为例，从数据来源、研究内容、图形化展示等方面探讨如何构建中医知识图谱，但其应用尚局限于浏览检索方面，对多种数据资源间的映射及数据元等标准未进行详细论述。张德政等[29]提出了基于本体的中医核心知识图谱表示及其构建方法，对中医本体与知识图谱的映射方法进行了探索，为中医知识图谱的构建提供了较系统的方法流程，但对多源数据的获取技术及中医师临床实际诊疗数据的研究未进行深入研究。王华珍等[30]以中医慢性胃炎数据可视化处理为例，引入随机森林（RF）技术进行可视化前的数据预处理，根据高维中医数据的特征进行变换和降维，使数据在低纬空间呈现良好的分离性，从而增强了数据的可视化效果。

4.2 应用前景

知识图谱研究已经渗透到金融、医学和工业等领域，对知识图谱定量与定性特征的科学理解已成为大数据时代科学研究中一个极其重要的挑战性课题。结合自身知识体系的特点，中医药领域的知识图谱研究应以从事相关领域活动和作为知识载体的人（如临床医学领域的医师）、显性或编码化的知识（如症状、药物等）、过程或方法（如辨证论治等）为研究对象，运用图论、统计学、应用数学、数据挖掘等方法，研究知识之间多维网络关系及演化规律等一系列问题。

在我国，中医临床研究领域的知识图谱构建研究仍较滞后，研究大多处在术语本体领域的研究层面。知识图谱在中医药领域有着广阔的前景，如在中医药知识体系构架方面，可建立中医药知识地图系统、维基百科系统[25]等；在中医药知识的推广普及方面，可建立基于知识图谱的信息检索系统、基于自然语言的问答引擎[26]等；在临床诊疗方面，可建立基于知识图谱的四诊信息采集、诊断、处方用药系统；在医师诊疗规律挖掘方面，可\用知识图谱挖掘中医师“病-证-治-效”临床诊疗数据之间的相互关系和内在规律。因此，知识图谱为开展中医基础理论体系、临床诊疗规律研究提供了有利的工具，探索解决中医临床诊疗过程中多尺度非完整信息整合的核心技术，建立中医药知识图谱构建的流程和规范将成为研究的热点。

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