《3S技术综合案例分析》教学中结合专业实习的探索与实践*

同丽嘎

(包头师范学院资源与环境学院，内蒙古 包头 014030)

1 引言

《3S技术综合案例分析》课程是以理论教学为主，将所学的基础理论综合应用到实践中，通过综合案例分析，将3S技术在各个领域中的应用进行详细的讲解和分析。该课程是地理信息系统专业的重要课程之一，应用性较强，是属于应用方向类的课程。通过课程学习，使学生能够进一步了解3S技术基本理论，了解和掌握了3S集成技术与其在各个领域中的综合应用，提高了学生理论和实践相结合的能力，加强其分析问题、思考问题、解决问题的能力，进一步提高了学生的综合素质。

本文针对《3S技术综合案例分析》课程教学，将3S集成技术在大气环境、水利领域、海洋环境、陆地生态系统监测、土地利用/土地覆盖变化研究、土地退化研究、城市环境保护与管理等广泛应用领域中的综合案例进行举例分析的基础上，主要结合地理信息系统专业每年的专业实习，将实习内容列入课程案例当中，作为每次进行该课程教学的更新内容。该课程中的创新性内容设计考虑了当前社会经济各个领域中3S集成技术的应用和需求，使学生系统而全面的了解到社会经济发展对3S技术的要求和实践性，加强学生学习积极性，提高了对专业的爱好。

2 3S集成技术

3S技术即指遥感技术(简称RS)、地理信息系统技术(简称GIS)和全球定位系统技术(简称GPS)的集成，是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮、管理、更新、分析和应用三大支撑技术［1，2］。随着现代科技的不断发展，三者以其不同的技术特点和功能上的互补性，在实际应用中的结合日趋紧密［2］。GPS主要被用于实时、快速地提供目标，包括各类传感器和运载平台(车、船、飞机、卫星等)的空间位置;RS用于实时地提供目标及其环境的信息，发现地球表面上的各种变化，及时地对GIS进行数据更新;GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理、集成管理、动态存取、作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识［3］。三者既是相互独立的技术领域，又存在密切的联系。三者相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架:即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位，GIS进行相应的空间分析，从RS和GPS提供的大量数据中提取有用信息，进行综合集成，使之成为决策的科学依据。

3 《3S技术综合案例分析》课程性质、地位、教学内容与教学目标分析

3.1 课程性质和地位

《3S技术综合案例分析》课程是地理信息系统专业的重要课程之一，是地理信息系统(GIS)、遥感(RS)和全球定位系统(GPS)三种技术集成的综合应用，是理论知识应用到实践的过程。该课程共36学时，采用多媒体教学手段，进行综合案例讲解。

图1:教学内容结构图

3.2 教学内容与教学目标

3.2.1 教学内容

《3S技术综合案例分析》课程主要内容包括3S技术集成、3S技术在大气环境、水利领域、海洋环境、陆地生态系统监测、土地利用/土地覆盖变化研究、土地退化研究、城市环境保护与管理中的应用等。

3.2.2 教学目标

本课程的目标主要是通过让学生了解遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的基本理论与技术方法，以及3S集成技术的基本内涵，掌握3S技术的综合应用，并为其它相关课程的学习和专业实习打下良好的基础。

4 《3S技术综合案例分析》教学中结合专业实习的探索

4.1 专业实习的目的

地理信息系统专业实践操作性强，其专业综合实习在人才培养过程中起着非常重要的作用。通过专业实习，能达到以下目的:使学生综合应用之前所学的专业基础和核心课程的知识，进一步巩固RS、GPS、GIS、测量学、三维建模、系统研发方面的基本原理，并将所学的理论知识和实践相结合;培养学生团结协作、吃苦耐劳的精神;提高学生对仪器的操作技能;加强综合应用GIS的各种技术的能力，为考研究生与就业打下良好的基础。

4.2 专业实习的内容和主要任务

4.2.1 专业实习的内容

(1)包头师范学院地籍测量与三维建模

(2)包头市土地利用现状调查与旅游资源调查(3)包头市数字旅游系统研发

4.2.2 专业实习的主要任务

包头师范学院校园地籍测量和三维建模。学会使用GPS和全站仪等测量仪器，掌握Sketch Up、Photoshop等软件，并进行校园测量的基础上完成包头师范学院三维校园模型。

包头市土地利用现状调查与旅游资源调查。本项任务重点掌握使用ArcGIS10.0、ENVI4.7等专业软件，并学会遥感影像数据的处理和目视解译工作，并通过野外考察完成包头市土地利用现状调查工作和旅游资源/景点数据调查。

包头市数字旅游系统研发。该项任务使学生能够熟练使用常用的GIS编程工具，以Visual Studio 2010为编程平台，C#语言编程，了解常规编程所需的整体设计和流程，并同时完成包头市旅游资源查询系统。

4.3 专业实习在《3S技术综合案例分析》课程教学中的设计和实践

图2:专业实习综合分析教学内容结构图

地理信息系统专业的专业实习内容全面，将所学的理论知识充分应用到实践中，涉及到测量、GIS应用和二次开发方向。将每年的专业实习内容通过综合案例的形式融入到《3S技术综合案例分析》课程教学中，使学生充分了解到地理信息系统专业专业实习的具体内容、实习之前需要掌握的基础知识和实习之前的准备工作，并进一步使其了解GIS专业当前的发展前景、社会对GIS专业的需求和学生以后的就业前景等。

专业实习在课程中的设计。专业实习在《3S技术综合案例分析》课程中的设计主要从实习内容的综合分析、实习成果的展示及实习总体评价分析等三个方面进行。

实习内容的综合分析:

实习成果的展示。实习过程中所涉及到的图片及实习成果的展示对学生了解和掌握地理信息系统专业的专业实习内容和巩固所学的相关理论知识有很大的帮助。

本节将各项实习成果以图片和文字描述相结合的形式展示给学生，并加以对图片的制作过程和内容进一步解释。这将有助于提高课程内容的直观形象性，学生易于掌握相关知识，提高学生的兴趣。

专业实习总体评价分析。每次专业实习都有其取得的进展和存在的问题，对实习进行总体评价有助于下次专业实习取得更好的成果，并将其融入到课堂中对学生的进一步深造和就业打下良好的基础。

本节主要从实习取得的进展和突出亮点、实习中存在的问题和不足及原因分析、对下一次实习的建议和改进意见等方面具体分析和解剖专业实习，使学生充分了解专业实习的内容和重要性，并在教师讲解的过程中结合学生分析专业实习相结合，有助于提高学生分析问题的能力。

5 《3S技术综合案例分析》教学中结合专业实习的反思

该课程以理论教学为主，采用综合案例分析方法，并将每年的专业实习内容以案例的形式融入到课程教学当中，这将是对该课程教学内容和教学方式的一种新的探索。了解该课程的教学效果和在学生中的反响，对以后的教学起到指明方向的作用。因此，在教学过程当中主要采取以下几种方式:

在3S技术综合案例分析过程中，综合案例是相关知识点综合应用的体现，多个知识点贯穿于整个案例。因此，合理地拆分综合案例中所涉及到的知识点，将RS、GIS、GPS在综合案例中所起到的作用分析明确，并将每种技术具体怎么应用到实践中进行详细讲解。

专业实习综合分析过程中，将每年的专业实习所完成的任务、涉及的知识点、相关技术的应用讲解清楚，并课后让学生尝试完成各项任务，这样有助于学生掌握理论知识和3S技术的综合应用。

在教学方法上，保持学生的学习积极性和提高学习兴趣。除了教师进行综合案例分析以外，鼓励学生参与综合案例分析中，积极主动完成3S集成技术在某个领域中的案例分析，有助于提高学生的解决问题和分析问题的能力。

在教学过程中，采用问卷调查的方式了解学生对教学进度、教学模式、教学方法、对本课程教学认可度和教学改进的建议等方面的情况。通过此方法，将有助于提高教学质量，并了解专业实习内容安排的合理性和今后教学安排情况。

6 结束语

本文对《3S技术综合案例分析》课程教学中结合专业实习的探索与实践进行详细的分析。《3S技术综合案例分析》课程主要对3S集成技术在各个领域中的案例进行综合分析，以理论教学为主，采用综合案例分析方法。在教学中，教师根据上述所设计的综合案例演示讲解相关知识点，并突出教学重点与难点，激发学生的学习动机，在此基础上将每年的专业实习内容通过综合案例分析的形式融入到课程教学当中。专业实习是将三年所学的专业基础理论应用到实践中的最好的总结。课程教学中讲解和分析专业实习的内容将是对该课程教学内容和教学方式的一种新的探索，将有助于学生综合掌握所学的理论知识，了解理论与实践相结合起的重要性，并进一步提高学生分析问题、解决问题的能力，为学生进一步深造和就业打下良好的基础。

［1］李德仁.论RS、GIS与GPS集成的定义、理论与关键技术［J］.遥感学报，1997，1(1):64 －68.

［2］吕姗.3S技术在土地资源管理中的应用进展［J］.福建农业学报，2013，28(11):1175 －1179.

［3］梅安新，彭望琭，秦其明，刘慧平.遥感导论［M］.北京:高等教育出版社，2001:261－268.

［4］袁家志，张文彦.运用案例教学法改革《管理学》教学［J］.阴山学刊，2009，22(2):118 －121.

［5］菊花.平面动画设计教学中使用综合案例的实践探索［J］.内蒙古师范大学学报 (教育科学版)，2011，24(11):139－140.