摘要:信息化測(cè)繪時(shí)代,空間數(shù)據(jù)庫(kù)理論與技術(shù)在測(cè)繪地理信息領(lǐng)域中的重要性日益突出。本文對(duì)測(cè)繪工程本科專業(yè)目前在數(shù)據(jù)庫(kù)類課程的設(shè)置和教學(xué)中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)分析,并就數(shù)據(jù)庫(kù)類課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容給出了一些建議,以期在滿足社會(huì)和行業(yè)快速發(fā)展的情況下,能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:空間數(shù)據(jù)庫(kù);測(cè)繪工程;課程設(shè)置;教學(xué)內(nèi)容

隨著測(cè)繪空間數(shù)據(jù)采集技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,實(shí)時(shí)采集海量空間數(shù)據(jù)成為主流,測(cè)繪地理信息行業(yè)的外業(yè)工作所占比例大幅度降低,內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理和管理工作占比大幅增加,這使得空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在測(cè)繪地理信息領(lǐng)域中的重要性日益突出。近年來(lái)測(cè)繪地理信息行業(yè)所從事的土地確權(quán)、不動(dòng)產(chǎn)登記、國(guó)情普查、河長(zhǎng)制、兩區(qū)劃定、草原清查和正在開(kāi)展的國(guó)土三調(diào)等全國(guó)性的各類資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目最終都是以空間數(shù)據(jù)庫(kù)的方式來(lái)提交并管理及應(yīng)用各類成果,測(cè)繪地理信息行業(yè)內(nèi)的作業(yè)軟件如清華山維的EPS、南方測(cè)繪的IDATA等一體化建庫(kù)作業(yè)平臺(tái)的市場(chǎng)越來(lái)越大。測(cè)繪地理信息行業(yè)的快速發(fā)展對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生的空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用能力提出了更高的要求,需要更多具有較強(qiáng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)操作能力的實(shí)用性人才。面對(duì)這一變化趨勢(shì),進(jìn)一步加強(qiáng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在測(cè)繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位和作用是適應(yīng)信息測(cè)繪時(shí)代行業(yè)發(fā)展的迫切需要[1]。本文就測(cè)繪工程本科專業(yè)目前在數(shù)據(jù)庫(kù)類課程教學(xué)中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)分析,并就如何進(jìn)行課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了探討,以期能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)類課程在測(cè)繪工程專業(yè)中的人才培養(yǎng)目標(biāo),進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,以適應(yīng)社會(huì)和行業(yè)發(fā)展的迫切需要。

1測(cè)繪工程專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)目標(biāo)

現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)研究的主要對(duì)象是空間信息,而信息測(cè)繪時(shí)代,空間信息的存儲(chǔ)和處理就是依托數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)才得以實(shí)現(xiàn)的,因此,測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)類課程的教學(xué)目標(biāo)是:利用數(shù)據(jù)庫(kù)及空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)空間信息的存儲(chǔ)和管理[2]。也即對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)而言,通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)類課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)該能理解并掌握數(shù)據(jù)庫(kù)和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基本知識(shí)、基本理論和基本方法;掌握數(shù)據(jù)庫(kù)及空間數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)、建庫(kù)操作和設(shè)計(jì)方法等,尤其應(yīng)注重學(xué)生掌握空間數(shù)據(jù)管理相關(guān)軟件的應(yīng)用和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)技巧與能力的培養(yǎng),為其進(jìn)一步從事測(cè)繪地理信息行業(yè)內(nèi)相關(guān)的空間數(shù)據(jù)的處理、入庫(kù)和管理等工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。根據(jù)上述課程教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo),需要依托“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程,幫助測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生掌握空間數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)踐技能,但“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”是一門綜合性非常強(qiáng)的課程,課程內(nèi)容包括多個(gè)專業(yè)方向和多門課程的知識(shí),既有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)理論和知識(shí)體系,如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等內(nèi)容,又包含地理信息科學(xué)中的空間數(shù)據(jù)模型、空間索引等內(nèi)容,還涵蓋部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等相關(guān)內(nèi)容,多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)導(dǎo)致給測(cè)繪工程專業(yè)的本科學(xué)生直接開(kāi)設(shè)“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程困難重重,還需要有基礎(chǔ)性的前導(dǎo)課程方能實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置的培養(yǎng)目標(biāo)。涉及的前導(dǎo)課程主要有“程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“地圖學(xué)”“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”等。

2測(cè)繪工程專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)類課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

2.1現(xiàn)有課程設(shè)置不能滿足對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理的人才培養(yǎng)要求

目前,在國(guó)內(nèi)多數(shù)院校的測(cè)繪工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中,就數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)方面的課程設(shè)置來(lái)說(shuō),“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程大多數(shù)沒(méi)有開(kāi)設(shè)。這門課程一般是在地理信息科學(xué)專業(yè)中開(kāi)設(shè)或者在測(cè)繪工程專業(yè)碩士階段作為專業(yè)主干或選修課程開(kāi)設(shè),大多數(shù)的測(cè)繪工程本科院校中,一般只開(kāi)設(shè)“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”課程,且一般由計(jì)算機(jī)學(xué)院或計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師講授,講授內(nèi)容主要以數(shù)據(jù)庫(kù)概述、數(shù)據(jù)模型和關(guān)系數(shù)據(jù)模型、SQL語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)完整性、索引、視圖、觸發(fā)器、存儲(chǔ)過(guò)程、數(shù)據(jù)庫(kù)安全性和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)性內(nèi)容為主,與國(guó)內(nèi)多數(shù)大學(xué)的非計(jì)算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)課程講授內(nèi)容基本一致,課程內(nèi)容只能作為“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程的先導(dǎo)性內(nèi)容,課程服務(wù)測(cè)繪工程專業(yè)特征不明顯,不能實(shí)現(xiàn)測(cè)繪工程專業(yè)對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在人才培養(yǎng)方面的要求和目標(biāo)。筆者在“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”的幾個(gè)教學(xué)輪次中,努力嘗試增設(shè)空間數(shù)據(jù)及空間數(shù)據(jù)模型的相關(guān)內(nèi)容,以期能夠與后續(xù)的地理信息系統(tǒng)等課程相銜接,但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)學(xué)生并不能很好地吸收掌握這部分知識(shí)。在測(cè)繪工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”課程中只涉及空間數(shù)據(jù)庫(kù)的幾個(gè)簡(jiǎn)要內(nèi)容,對(duì)于空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用方面不系統(tǒng)、不深入,也不能實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)方面的要求和目標(biāo)。這使得筆者開(kāi)始探索數(shù)據(jù)庫(kù)類相關(guān)課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的上下銜接等相關(guān)教學(xué)改革問(wèn)題。

2.2忽視上下課程間的銜接

大多數(shù)院校測(cè)繪工程專業(yè)存在師資緊張的現(xiàn)狀,所以開(kāi)設(shè)的“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”課程一般由計(jì)算機(jī)學(xué)院或計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師進(jìn)行講授,存在忽視課程內(nèi)容銜接的問(wèn)題。例如,對(duì)課程中的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)部分的內(nèi)容常常一帶而過(guò)或忽略不講,但對(duì)于測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生而言,測(cè)繪工作者不僅是空間數(shù)據(jù)庫(kù)的使用者,也是空間數(shù)據(jù)庫(kù)的管理者和設(shè)計(jì)者,因此,空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法應(yīng)是“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。而空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的流程是一致的,同樣都包括需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與管理等環(huán)節(jié),而且空間數(shù)據(jù)庫(kù)的屬性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)同樣需要規(guī)范化理論做指導(dǎo)并符合數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的工作流程。因此,對(duì)“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”課程中的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)部分應(yīng)該重點(diǎn)講解并練習(xí)應(yīng)用。再比如進(jìn)行空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)所需的象形E-R模型設(shè)計(jì)方法完全是E-R模型設(shè)計(jì)方法的進(jìn)一步擴(kuò)展,這就需要學(xué)生在“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”課程中完全理解并熟練掌握E-R模型設(shè)計(jì)方法。另外,課程中的SQL語(yǔ)言的學(xué)習(xí)和運(yùn)用也是后期地理信息系統(tǒng)課程上進(jìn)行空間數(shù)據(jù)查詢要用到的工具,應(yīng)該強(qiáng)化訓(xùn)練和應(yīng)用。總之,目前課程在內(nèi)容銜接方面存在被完全忽視的情況。

2.3學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足,且弱化理論學(xué)習(xí)只重視實(shí)踐

目前隨著一批二本院校“應(yīng)用型本科”的人才培養(yǎng)定位,再加上社會(huì)風(fēng)氣的過(guò)度浮躁,能“坐住板凳”的大學(xué)生越來(lái)越少,逐漸流行一種“輕理論重實(shí)踐”的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。學(xué)生只注重基本實(shí)踐操作,比如學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)這門課程,以為學(xué)會(huì)了數(shù)據(jù)庫(kù)和表的基本操作就夠用了,老師在講解必要的理論知識(shí)體系時(shí),埋怨內(nèi)容枯燥,不愿意學(xué)習(xí)。理論與實(shí)踐需要結(jié)合,但理論又是高于實(shí)踐的,試想沒(méi)有理論的指導(dǎo),這樣的工程師與技師又有何分別?比如數(shù)據(jù)庫(kù)理論知識(shí)體系中的關(guān)系模型代數(shù)運(yùn)算就是數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢操作的底層實(shí)現(xiàn)原理;規(guī)范化理論也是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)。這方面存在的問(wèn)題也與現(xiàn)在在校生普遍學(xué)習(xí)動(dòng)力不足有很大關(guān)系。另一方面,當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)課程的主要教學(xué)方式是理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)分開(kāi)講授,這樣也不利于學(xué)生有效地學(xué)習(xí)和理解理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用間的聯(lián)系,不能深入認(rèn)識(shí)理論知識(shí)對(duì)實(shí)踐操作的深刻指導(dǎo)作用。

2.4測(cè)繪專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)能力偏低,課程學(xué)時(shí)壓縮,不能滿足人才培養(yǎng)實(shí)際需求

由于測(cè)繪工程專業(yè)開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)類的課程總體上非常有限,學(xué)生的計(jì)算機(jī)運(yùn)用水平不高;此外,隨著無(wú)人機(jī)測(cè)繪、三維激光掃描、傾斜攝影等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),測(cè)繪工程專業(yè)新課程不斷增加,導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)課程教學(xué)學(xué)時(shí)出現(xiàn)了較大幅度的壓縮,這給課程的深入系統(tǒng)學(xué)習(xí)帶來(lái)了很大的困難。

2.5沒(méi)有滿足測(cè)繪專業(yè)需要的“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”教材和教學(xué)大綱

“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”本身就是一門發(fā)展時(shí)間相對(duì)較短、綜合性非常強(qiáng)且仍在快速發(fā)展的交叉性課程,存在著教學(xué)內(nèi)容很難統(tǒng)一、缺乏合適教材等問(wèn)題。目前公開(kāi)出版的“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”理論教材和實(shí)踐教材屈指可數(shù),市面可見(jiàn)的只有ShashiShekhar等著的SpatialDatabase,張新長(zhǎng)等著的《地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)》,吳信才編著的《空間數(shù)據(jù)庫(kù)》,郭際元等編著的《空間數(shù)據(jù)庫(kù)》,崔鐵軍編著的《地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)原理》等幾本教材,這些教材在內(nèi)容的組織上相差甚大,且主要是為地理信息科學(xué)專業(yè)服務(wù)的,這就給測(cè)繪工程專業(yè)的“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程的教學(xué)內(nèi)容組織帶來(lái)相當(dāng)大的難度[3]。因此,應(yīng)順應(yīng)時(shí)代和行業(yè)發(fā)展的迫切需要,針對(duì)當(dāng)前存在的各種問(wèn)題,依據(jù)測(cè)繪工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)中“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程的教學(xué)目標(biāo),出版一本專業(yè)難易程度適中的、理論體系完整并側(cè)重實(shí)踐應(yīng)用的空間數(shù)據(jù)庫(kù)教材,同時(shí)制定本專業(yè)適用的教學(xué)大綱,這些工作還需要同行們集思廣益,共同探討。

3測(cè)繪專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)類課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容的建議

空間數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的新方向之一。對(duì)于測(cè)繪工程專業(yè)而言,空間數(shù)據(jù)庫(kù)主要用于空間對(duì)象幾何信息和屬性數(shù)據(jù)的管理、顯示、索引、檢索等。但由于測(cè)繪工程專業(yè)開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)類課程較少,學(xué)生計(jì)算機(jī)運(yùn)用水平較低,所以在數(shù)據(jù)庫(kù)類課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容上還是應(yīng)該有別于地理信息科學(xué)專業(yè),而更加側(cè)重于實(shí)踐應(yīng)用。

3.1數(shù)據(jù)庫(kù)類課程設(shè)置安排

考慮到課程教學(xué)目標(biāo),在測(cè)繪工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中,數(shù)據(jù)庫(kù)類課程應(yīng)該設(shè)置成兩門課程,一門是側(cè)重基礎(chǔ)的“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”,可以在第三學(xué)期開(kāi)設(shè),學(xué)習(xí)完程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之后即可;另外一門就是針對(duì)社會(huì)和行業(yè)發(fā)展需求和實(shí)際應(yīng)用的“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程,需要在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“地圖學(xué)”“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”這些先導(dǎo)課程之后,在第五或第六學(xué)期開(kāi)設(shè)。

3.2數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)平臺(tái)的選擇

“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”課程在講授時(shí)對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的選擇,若是作為非計(jì)算機(jī)專業(yè),只是將數(shù)據(jù)庫(kù)作為日常的數(shù)據(jù)管理工具,任何一種平臺(tái)都是能夠滿足要求的,但是對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)而言,考慮到數(shù)據(jù)庫(kù)為后續(xù)課程的服務(wù)功能和人才培養(yǎng)目標(biāo),目前,常用的支持空間數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)的軟件(模塊)包括Geodatabase、ArcSDE、OracleSpa-tial、PostGIS/Postgresql[4]。目前基于ArcGIS平臺(tái)的Geo-database空間數(shù)據(jù)模型是行業(yè)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的空間數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模型和工具,通過(guò)空間數(shù)據(jù)引擎ArcSDE連接傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)———SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)空間地理數(shù)據(jù)加以管理和處理,提供必要的空間關(guān)系運(yùn)算和空間分析功能,是目前主流的空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)軟件模式。因此,可以在“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”課程中選擇SQLServer2008版本及以上平臺(tái)或者Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)作為學(xué)習(xí)的對(duì)象。

3.3數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容的確定

“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”課程作為“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”的前導(dǎo)課程,應(yīng)該側(cè)重基礎(chǔ),依據(jù)課程內(nèi)容以數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)軟件的管理技術(shù)為主線,采用專題模塊組織教學(xué),以數(shù)據(jù)庫(kù)基本理論、數(shù)據(jù)庫(kù)表操作、SQL基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、數(shù)據(jù)庫(kù)視圖和索引、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、綜合案例7個(gè)必修模塊,存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器、事務(wù)及數(shù)據(jù)庫(kù)安全3個(gè)選修模塊來(lái)組織教學(xué)。為了更好地服務(wù)測(cè)繪專業(yè),并兼顧課程內(nèi)容的接續(xù)性,提出以下幾點(diǎn)設(shè)想:1)數(shù)據(jù)庫(kù)基本理論:熟悉數(shù)據(jù)庫(kù)概念,數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展歷程及發(fā)展現(xiàn)狀,掌握數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成、理解數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)模式,掌握三大傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型,掌握關(guān)系數(shù)據(jù)模型的相關(guān)概念,掌握E-R模型設(shè)計(jì)方法,這是本課程的基礎(chǔ)理論內(nèi)容,以便于后面能夠理解空間數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)的概念、理論和方法。2)數(shù)據(jù)庫(kù)表操作:掌握SQLServer2008軟件平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)及表的基本操作,如創(chuàng)建、增加、刪除等操作?梢钥臻g數(shù)據(jù)庫(kù)的屬性表作為操作案例貫穿本專題的始終。3)SQL基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)查詢:掌握SQL的基本語(yǔ)法規(guī)則;理解關(guān)系代數(shù)運(yùn)算,掌握SQLServer2008軟件平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢操作,能夠自主編寫基本的SQL查詢語(yǔ)句。為空間查詢操作打好基礎(chǔ)。4)數(shù)據(jù)庫(kù)視圖和索引、存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器、事務(wù)及數(shù)據(jù)庫(kù)安全。理解各部分的概念和操作,便于后期理解空間數(shù)據(jù)庫(kù)整體的管理和運(yùn)行機(jī)制。5)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及建立:理解規(guī)范化理論;掌握關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的過(guò)程;運(yùn)用ER模型構(gòu)建關(guān)系數(shù)據(jù)模型;數(shù)據(jù)字典設(shè)計(jì)等,為空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。

3.4空間數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)內(nèi)容的確定

有了“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”先導(dǎo)課程打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程就能夠緊緊圍繞測(cè)繪工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)目標(biāo)來(lái)實(shí)施。目前,鑒于“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程教材的差異性較大,在課堂教學(xué)中,不必拘泥于某一本教材,在廣泛查找以及收集整理各種類型教學(xué)資料基礎(chǔ)上,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理組織與定位,要注意與已學(xué)習(xí)課程如“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”“地理信息系統(tǒng)原理和應(yīng)用”等課程的交叉融合,注重原理與應(yīng)用相結(jié)合,使學(xué)生對(duì)“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”理論知識(shí)體系和技術(shù)應(yīng)用有較為全面的理解和掌握。“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程應(yīng)該側(cè)重應(yīng)用,按照課程內(nèi)容同樣采用專題模塊組織教學(xué),空間數(shù)據(jù)庫(kù)課程知識(shí)模塊有空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述(概念、歷史、與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別與聯(lián)系等)、空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)存貯、空間索引、空間查詢處理及優(yōu)化、空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法、空間數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)庫(kù)軟件操作等8個(gè)專題模塊作為主講內(nèi)容[5]。依據(jù)學(xué)以致用的原則,各課程模塊的教學(xué)基本要求如下:1)空間數(shù)據(jù)庫(kù)概論:理解空間數(shù)據(jù)庫(kù)概念;了解空間數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展歷程及發(fā)展現(xiàn)狀;掌握空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成,理解空間數(shù)據(jù)庫(kù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別和聯(lián)系,等等。2)空間數(shù)據(jù)庫(kù)模型:掌握空間數(shù)據(jù)的各類模型,如基于場(chǎng)的模型,基于對(duì)象的模型和網(wǎng)絡(luò)模型等,特別是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型、Geodatabase數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)引擎(SDE)及OracleSpatial對(duì)象關(guān)系模型等。3)空間數(shù)據(jù)索引與空間查詢語(yǔ)言:掌握格網(wǎng)索引、R樹(shù)索引及四叉樹(shù)索引等空間索引方法及不同平臺(tái)的具體應(yīng)用;了解空間查詢語(yǔ)言,對(duì)象-關(guān)系SQL、空間操作計(jì)算以及查詢優(yōu)化。4)空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及建立:掌握空間信息模型和空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的過(guò)程,運(yùn)用擴(kuò)展的ER模型及UML構(gòu)建面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型。結(jié)合不同的專題進(jìn)行空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及建立的案例分析。5)依據(jù)具體的GIS平臺(tái),完成針對(duì)不同的專題進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、編輯、拓?fù)錂z驗(yàn)、完整性約束及入庫(kù)等整個(gè)過(guò)程。

3.5科學(xué)設(shè)置實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”與“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,可以科學(xué)設(shè)置,使其具有接續(xù)性,如“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”課程中的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)可以常用空間數(shù)據(jù)庫(kù)的屬性信息作為實(shí)驗(yàn)操作和建庫(kù)資料,“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”的建立則可以統(tǒng)一指定區(qū)域的高精度影像圖、數(shù)字地形圖、其他規(guī)劃圖等圖形數(shù)據(jù)和屬性信息作為建庫(kù)資料,使得兩門課程的實(shí)驗(yàn)資源能夠前后銜接起來(lái),真正實(shí)現(xiàn)測(cè)繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求的具備空間信息的存儲(chǔ)與管理能力這一教學(xué)目標(biāo)。在“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以學(xué)習(xí)和掌握數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)為主要內(nèi)容,圍繞空間數(shù)據(jù)庫(kù)的屬性信息可以大致設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)和表建立、數(shù)據(jù)庫(kù)表操作、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢操作、數(shù)據(jù)庫(kù)完整性和觸發(fā)器、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)(主要指概念模型和邏輯模型設(shè)計(jì))、C#連接數(shù)據(jù)庫(kù)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”課程實(shí)驗(yàn),結(jié)合具體實(shí)例逐步深入地理解并掌握相關(guān)軟件操作和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容,大致設(shè)置的實(shí)驗(yàn)?zāi)K項(xiàng)目見(jiàn)表1。

4結(jié)束語(yǔ)

信息化測(cè)繪時(shí)代,為了滿足行業(yè)發(fā)展的需求,數(shù)據(jù)庫(kù)類課程將在測(cè)繪工程專業(yè)的人才培養(yǎng)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用,迫切需要進(jìn)行課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐模式等諸多方面的改革研究。筆者通過(guò)近幾年的教學(xué)與實(shí)踐思考,結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),在分析課程現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上給出了個(gè)人的一點(diǎn)教學(xué)建議,當(dāng)然,這僅是筆者根據(jù)本校及自身了解的一些實(shí)際情況得出的點(diǎn)滴拙見(jiàn),若有不當(dāng)之處,請(qǐng)各位同仁批評(píng)指正。同時(shí)由于空間數(shù)據(jù)庫(kù)仍然是一門很年輕的學(xué)科,相關(guān)理論和技術(shù)正處于快速發(fā)展時(shí)期,因而,在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中應(yīng)以上述探討為基礎(chǔ),根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和相關(guān)技術(shù)發(fā)展做適當(dāng)調(diào)整。同時(shí),也希望業(yè)內(nèi)同仁集思廣益,共同探討,為提高測(cè)繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量而努力。

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