1 高職 GIS 專業所需數學知識調研

當前高職 GIS 專業數學課程存在教學內容不適應專業應用實際等問題，在一定程度上制約了高職 GIS專業課程的教學及數學知識在 GIS 專業技術中的應用．因此，設計開發出與 GIS 專業應用相適應的 GIS 應用數學課程勢在必行．為使 GIS 專業數學教學與 GIS 專業應用對接，實現“為用而教、學以致用”，以 GIS專業各專業課程涵蓋的各項目工作任務及其對應的數學應用案例為線索，對高職 GIS 專業所需數學內容進行了調研分析，結果見表 1~6．
地理系統作為復雜的空間系統具有極強的反直觀性，必須借助數學知識工具揭示其科學規律．然而，GIS工作任務所涉及的數學知識體系龐大，所用數學方法十分廣泛，對于注重專業技能培養的高職院校來講，要在十分有限的數學教學時間內系統性地學完地理數學內容和數學方法，顯然是不切實際的．表1~6所列數學內容，是對GIS專業教學中所有需要用到的數學知識及其專業應用案例的調研分析．在調研分析中，對純數學理論要素（如數學概念、公式定理）及計算機實現的程序算法直接列出，從而減少了理論敘述，忽略數學理論知識的系統性和基礎性，突出其工具性和應用性.

2 GIS 專業應用數學課程設計

2.1 課程內容構建

模塊化是在深入分析每個職業工種或技能的基礎上，按工作標準科學地將教學大綱和教材開發成內容不同但內在關聯的“積木”式教學模塊．基于GIS專業教學與技術應用需要，提出分項關聯模塊化GIS專業數學課程設計理念：即以GIS各專業課程對應的核心能力訓練項目為主線，根據GIS典型工作任務設計構建“建模思想──案例分析──軟件操作”融為一體的GIS應用數學教材，使得各教學模塊與各GIS能力訓練項目內在關聯對接，實現數學教學為專業能力訓練服務的功能．高職數學的專業應用性是分項模塊化教學的基本依據．為使GIS專業分項模塊化應用數學課程開發更加符合GIS專業人才培養目標，滿足專業應用需要，實現數學教學與專業應用模塊化關聯對接，GIS專業課教師應會同數學課教師對GIS專業應用的數學內容進行調研，按GIS專業課程分項目模塊開發編寫GIS應用數學教材．教材在內容組織與教學設計上以GIS專業典型工作任務為導向，設計專業應用能力訓練項目，再根據項目任務設計相應模塊的數學教學案例．分項關聯模塊化數學課程設計的具體思路見圖1．
2.2 教學方法設計

數學方法的引入，使得地理學的定量化和理論化進入了全新的階段，發展成為地理計算科學．分項關聯模塊化數學應用知識設計突出運用數學方法解決 GIS 專業實際問題，培養學生數學能力和相關思維（見圖 2）．為此，在 GIS應用數學教學方法上采用“任務──模型──實現（task-model-realization，TMR）”教學模式，以實現 GIS 專業應用數學課程的“教、學、用”一體化教學．

3 應用舉例

以 GIS 專業學生在專業教學與職業工作中的“GNSS 高程擬合”能力訓練項目為例，說明 TMR 教學模式．

3.1 項目任務

某地區為了得到測區控制點全部正高高程，利用 GNSS 和水準測量得到部分控制點正高，通過 GNSS高程擬合求取其它正高高程．

3.2 數學模型（專業知識的數學建模）
3.3 計算機實現
所得 GNSS 點分布見圖 3，參與計算點的擬合高程見表 7．
參考文獻：
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