《空間數(shù)據(jù)庫技術應用》學習領域課程標準

《空間數(shù)據(jù)庫技術應用》學習領域課程標準一、課程的地位和作用隨著大數(shù)據(jù)時代的到來和測繪地理信息產業(yè)的快速發(fā)展，海量數(shù)據(jù)的獲取已經(jīng)不再是可望不可即，傳統(tǒng)的手工以及文件方式已遠遠不能滿足空間數(shù)據(jù)的存儲和管理，而關系數(shù)據(jù)庫在空間數(shù)據(jù)的存儲和管理上有很大缺陷，從而形成了空間數(shù)據(jù)庫這一數(shù)據(jù)庫研究領域?？臻g數(shù)據(jù)庫提供了快速、高效地表示、存儲、管理和檢索龐大的空間數(shù)據(jù)的功能，在GIS中發(fā)揮著核心作用。了解并掌握空間數(shù)據(jù)庫技術已經(jīng)成為測繪地理信息行業(yè)各類人員的基本要求?！犊臻g數(shù)據(jù)庫技術應用》是測繪地理信息類專業(yè)的專業(yè)技能拓展課程之一，也是該專業(yè)學生必須掌握的專業(yè)知識之一。該課程主要培養(yǎng)具有扎實基礎和具有一定空間數(shù)據(jù)庫管理和維護經(jīng)驗的管理員，能滿足日?？臻g數(shù)據(jù)庫開發(fā)項目的需求分析、空間數(shù)據(jù)庫設計與建立、空間數(shù)據(jù)庫管理與維護等崗位需求，并能了解當前主流空間數(shù)據(jù)庫軟件和把握未來空間數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢。二、學習情境劃分學習領域：空間數(shù)據(jù)庫技術應用第三學期參考學時：96（實訓學時60）學分：4情境情境1情境2情境3情境4情境5情境6情境7情境8情境名稱數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述空間數(shù)據(jù)庫理論基礎空間數(shù)據(jù)的采集、編輯與處理空間數(shù)據(jù)的分幅與拼接空間數(shù)據(jù)庫設計空間數(shù)據(jù)庫的建立與維護空間數(shù)據(jù)庫技術應用實例空間數(shù)據(jù)庫發(fā)展趨勢學時44644464實訓項目SQL語言的上機調試空間數(shù)據(jù)的采集、編輯與處理空間數(shù)據(jù)的分幅與拼接Geodatabase空間數(shù)據(jù)庫的建立礦產資源規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫建立及應用學時1010101020三、學習情境描述包括名稱、學時、學習目標、學習內容、教學方法和建議、工具與媒體、學生已有基礎、教師所需執(zhí)教能力要求。學習情境1：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述學時：4教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風、認真細致的工作作風；2.能夠復述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念、組成及結構；3.熟悉和掌握關系數(shù)據(jù)庫；4.熟悉和掌握SQL語言的數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)控制等功能的操作。知識目標：1.了解數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展歷程及各個階段的特點；2.理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、組成及結構；3.掌握數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念、特點及功能；4.掌握目前常用的四種數(shù)據(jù)模型；5.理解關系數(shù)據(jù)庫的各種概念及關系代數(shù)的運算；6.掌握關系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL的基本概念。內容：1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；2.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；3.數(shù)據(jù)模型；4.關系數(shù)據(jù)庫；5.關系數(shù)據(jù)庫查詢語言SQL；教學方法和建議：1.以講述為主結合學生課堂討論的方法進行本部分教學；2.教師應提前準備好學習引導資料，提出學習問題；3.結合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實例和上機操作，培養(yǎng)學生動手操作數(shù)據(jù)庫的能力。工具與媒體：課堂講授配合多媒體教學。學生已有基礎：C語言基礎知識；數(shù)據(jù)結構基礎知識；教師所需執(zhí)教能力要求：具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；能按照設計的教學情境實施教學；具備一定的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)項目開發(fā)經(jīng)驗。實訓項目1：SQL語言的上機調試學時：10教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風、認真細致的工作作風；2.培養(yǎng)接受新生事物的能力；3.能夠正確和熟練地使用SQL語言；4.能用SQL語言進行數(shù)據(jù)庫操作。知識目標：1.了解SQL語言的特點；2.掌握SQL語言的上機運用。內容：1.SQL語句創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫；2.SQL語句創(chuàng)建數(shù)據(jù)表；3.SQL語句創(chuàng)建視圖；3.SQL語句進行數(shù)據(jù)增加、修改、刪除和更新操作。教學方法和建議：教師主要是布置任務，督促檢查、適時指導、認真總結和評定成績。給予學生充分的自主性，讓學生們獨立自覺地完成實訓，既能較大的提高學生的數(shù)據(jù)庫知識與上機操作技能，也能加深對數(shù)據(jù)庫管理和編程的理解。工具與媒體：機房；教學儀器。學生已有基礎：C程序設計基礎；數(shù)據(jù)庫基礎知識。教師所需執(zhí)教能力要求：具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；能按照設計的教學情境實施教學；能正確、及時的解決學生提出的各種問題；具有基本的程序設計能力和思想。學習情境2：空間數(shù)據(jù)庫理論基礎學時：4教學目標：能力目標：1.對空間數(shù)據(jù)有進一步的認識；2.了解空間數(shù)據(jù)的基本特征；3.熟悉各種空間數(shù)據(jù)模型，為后續(xù)學習打下基礎。知識目標：1.了解空間數(shù)據(jù)的基本特征；2.了解空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各個相關概念；2.理解和掌握空間數(shù)據(jù)庫的特點。內容：1.空間數(shù)據(jù)的基本特征；2.空間數(shù)據(jù)庫的定義、組成部分、特點和作用；3.常見空間數(shù)據(jù)模型的定義及特征。教學方法和建議：1.以講述為主結合學生課堂討論的方法進行本部分教學；2.教師應提前準備好學習引導資料，提出學習問題。工具與媒體：課堂講授配合多媒體教學。學生已有基礎：C語言基礎知識。數(shù)據(jù)結構基礎知識。教師所需執(zhí)教能力要求：具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；能按照設計的教學情境實施教學。學習情境3：空間數(shù)據(jù)的采集、編輯與處理學時：6教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生動手采集、編輯和處理空間數(shù)據(jù)的能力；2.對空間數(shù)據(jù)的結構和特征有進一步的理解和認識，便于數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲和管理。知識目標：1.了解空間數(shù)據(jù)的常見采集方法；2.掌握空間數(shù)據(jù)的編輯方法；3.掌握空間數(shù)據(jù)的處理變換方法。內容：1.空間數(shù)據(jù)的常見采集方法；2.空間數(shù)據(jù)的編輯方法；3.空間數(shù)據(jù)的處理變換方法。教學方法和建議：可利用教學輔助資料：配套練習題。以講述為主結合學生課堂討論的方法進行本部分教學；教學中可列舉一些常見數(shù)據(jù)的采集方法。工具與媒體：課堂講授配合多媒體教學。學生已有基礎：空間數(shù)據(jù)（矢量和柵格）基礎知識；ArcGIS軟件相關知識；地圖投影和變換的知識；數(shù)學基礎。教師所需執(zhí)教能力要求：具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；能按照設計的教學情境實施教學。對矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的結構有明確的認識。實訓項目2：空間數(shù)據(jù)的采集、編輯與處理學時：10教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生對空間數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)和投影的進一步認識和使用；2.培養(yǎng)學生數(shù)字化的基本能力，掌握操作技巧。知識目標：1.熟練掌握地理配準的方法與流程；2.掌握矢量圖層（點、線和面）的創(chuàng)建；3.掌握點、線和面的編輯工具；4.能對采集的空間數(shù)據(jù)加以屬性信息。內容：1.地理配準；2.矢量圖層的創(chuàng)建；3.點、線和面的編輯；4.屬性信息的編輯。教學方法和建議：采用任務驅動的方式，教師主要是布置任務，督促檢查、適時指導、認真總結和評定成績。給予學生充分的自主性，讓學生們獨立自覺地完成實訓，極大地調動學生的積極性和提高動手能力。工具與媒體：機房；教學儀器；ArcGIS軟件。學生已有基礎：空間數(shù)據(jù)結構的基礎知識；地圖投影的知識；對ArcGIS軟件有初步的認識和使用。教師所需執(zhí)教能力要求：具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；能按照設計的教學情境實施教學；能正確、及時的解決學生提出的各種問題。學習情境4：空間數(shù)據(jù)的分幅與拼接學時：4教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生對空間數(shù)據(jù)分幅與組織的能力；2.能使用軟件對常用數(shù)據(jù)進行分幅與拼接處理。知識目標：1.理解海量空間數(shù)據(jù)的特征及組織形式；2.理解空間數(shù)據(jù)圖幅組織的原因；3.掌握空間數(shù)據(jù)庫的圖幅組織方法；4.掌握空間數(shù)據(jù)分幅的方式；5.了解空間數(shù)據(jù)分幅尺寸的確定原則；6.掌握空間數(shù)據(jù)圖幅的拼接方式。內容：1.空間數(shù)據(jù)圖幅組織的原因；2.空間數(shù)據(jù)庫的圖幅組織方法；3.空間數(shù)據(jù)分幅的方式；4.空間數(shù)據(jù)分幅尺寸的確定原則；5.空間數(shù)據(jù)拼接方式。教學方法和建議：可利用教學輔助資料：配套練習題。以講述為主結合學生課堂討論的方法進行本部分教學；工具與媒體：課堂講授配合多媒體教學。學生已有基礎：空間數(shù)據(jù)（矢量和柵格）基礎知識；ArcGIS軟件相關知識；地圖學相關知識；國家基本比例尺地形圖分幅與編號規(guī)范的相關知識；大比例尺測圖基礎。教師所需執(zhí)教能力要求：具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；能按照設計的教學情境實施教學。實訓項目3：空間數(shù)據(jù)的分幅與拼接學時：10教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生對空間數(shù)據(jù)分幅與組織的能力；2.能使用軟件對常用數(shù)據(jù)進行分幅與拼接處理。知識目標：1.掌握空間數(shù)據(jù)庫的圖幅組織流程；2.掌握空間數(shù)據(jù)分幅操作；3.掌握空間數(shù)據(jù)拼接操作。內容：1.空間數(shù)據(jù)庫的圖幅組織；2.空間數(shù)據(jù)分幅；3.空間數(shù)據(jù)拼接。教學方法和建議：采用任務驅動的方式，教師主要是布置任務，督促檢查、適時指導、認真總結和評定成績。給予學生充分的自主性，讓學生們獨立自覺地完成實訓，極大地調動學生的積極性和提高動手能力。工具與媒體：機房；教學儀器。學生已有基礎：空間數(shù)據(jù)結構的基礎知識；地圖投影的知識；對ArcGIS軟件有初步的認識和使用。教師所需執(zhí)教能力要求：具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；能按照設計的教學情境實施教學；能正確、及時的解決學生提出的各種問題。學習情境5：空間數(shù)據(jù)庫設計學時：4教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風、認真細致的工作作風；2.培養(yǎng)接受新生事物的能力；3.能夠正確掌握空間數(shù)據(jù)庫設計的原則、技術方法和過程步驟。知識目標：1.掌握空間數(shù)據(jù)庫設計的原則；2.空間數(shù)據(jù)庫設計的目標；3.掌握空間數(shù)據(jù)庫設計的技術方法；4.了解空間數(shù)據(jù)庫設計的過程步驟。內容：1.空間數(shù)據(jù)庫設計的原則；2.空間數(shù)據(jù)庫設計的目標；3.空間數(shù)據(jù)庫設計的技術方法。4.空間數(shù)據(jù)庫設計的用戶需求分析；5.空間數(shù)據(jù)庫設計的概念結構設計；6.空間數(shù)據(jù)庫設計的邏輯結構設計；7.空間數(shù)據(jù)庫設計的物理結構設計。教學方法和建議：1.宏觀教學方法：項目教學法；2.微觀教學方法：講述法、任務驅動法、實踐操作法、小組討論法。工具與媒體：課堂講授配合多媒體教學。學生已有基礎：C語言基礎知識；面向對象程序設計的思想；數(shù)據(jù)結構基礎知識。教師所需執(zhí)教能力要求：具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；能按照設計的教學情境實施教學。具備一定的空間數(shù)據(jù)庫設計經(jīng)驗，能對數(shù)據(jù)庫設計的整個周期有直觀的認識。學習情境6：空間數(shù)據(jù)庫的建立與維護學時：4教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風、認真細致的工作作風；2.培養(yǎng)接受新生事物的能力；3.培養(yǎng)學生獨立構建空間數(shù)據(jù)庫的能力，進行生產實踐活動。知識目標：1.理解海量空間數(shù)據(jù)的特征及組織形式；2.掌握空間數(shù)據(jù)分幅與編號的方法；3.掌握空間數(shù)據(jù)拼接的方法；4.掌握空間數(shù)據(jù)庫的建立方法；5.掌握空間數(shù)據(jù)庫的維護方法。內容：1.海量空間數(shù)據(jù)的特征及組織形式；2.空間數(shù)據(jù)的分幅與編號；3.空間數(shù)據(jù)的拼接；3.空間數(shù)據(jù)庫的建立；4.空間數(shù)據(jù)庫的維護；5.空間數(shù)據(jù)采集、處理、方法及流程。教學方法和建議：1.宏觀教學方法：項目教學法；2.微觀教學方法：講述法、任務驅動法、實踐操作法、小組討論法。工具與媒體：課堂講授配合多媒體教學。學生已有基礎：數(shù)據(jù)庫基礎知識；數(shù)學基礎知識；地圖學基礎知識。教師所需執(zhí)教能力要求：1.具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；2.能按照設計的教學情境實施教學；3.具備相應的地圖學知識。學習情境7：空間數(shù)據(jù)庫技術應用實例學時：6教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風、認真細致的工作作風；2.培養(yǎng)接受新生事物的能力；3.培養(yǎng)學生獨立構建空間數(shù)據(jù)庫的能力，進行生產實踐活動。知識目標：1.了解Geodatabase數(shù)據(jù)模型的組織結構、模型特征；2.理解Geodatabase模型的構建流程及數(shù)據(jù)存儲實現(xiàn)方式；3.了解空間數(shù)據(jù)庫引擎的概念，國內外主流空間數(shù)據(jù)庫引擎技術及其各自的功能；4.理解ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫引擎的工作機制。內容：1.Geodatabase概述；2.空間數(shù)據(jù)庫引擎技術；3.空間數(shù)據(jù)庫構建及應用實例；4.ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫引擎教學方法和建議：可利用教學輔助資料：配套練習題。以講述為主結合學生課堂討論的方法進行本部分教學。結合空間數(shù)據(jù)庫應用具體實例進行教學。工具與媒體：課堂講授配合多媒體教學。學生已有基礎：C語言及數(shù)據(jù)庫基礎知識；數(shù)據(jù)結構基礎知識；空間數(shù)據(jù)庫基礎知識。教師所需執(zhí)教能力要求：具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；能按照設計的教學情境實施教學；具備一定的空間數(shù)據(jù)庫設計經(jīng)驗，能展示行業(yè)生產實踐中空間數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的具體過程及應用方式，舉一反三。實訓項目4：Geodatabase空間數(shù)據(jù)庫的建立學時：10教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風、認真細致的工作作風；2.培養(yǎng)接受新生事物的能力；3.能夠正確熟練的建立Geodatabase空間數(shù)據(jù)庫；4.能采用Geodatabase進行日?？臻g數(shù)據(jù)的存儲工作；5.掌握空間數(shù)據(jù)庫引擎ArcSDE的使用方法。知識目標：1.了解Geodatabase數(shù)據(jù)模型的特征；2.了解Geodatabase數(shù)據(jù)庫的構建流程；3.了解空間數(shù)據(jù)庫引擎ArcSDE的工作機制。內容：1.Geodatabase設計；2.Geodatabase建立；3.創(chuàng)建Geodatabase基本項；4.向Geodatabase加載數(shù)據(jù)；5.Geodatabase的優(yōu)化；6.空間數(shù)據(jù)庫引擎ArcSDE教學方法和建議：采用任務驅動的方式，教師主要是布置任務，督促檢查、適時指導、認真總結和評定成績。給予學生充分的自主性，讓學生們獨立自覺地完成實訓，極大地調動學生的積極性和提高動手建立空間數(shù)據(jù)庫的能力。工具與媒體：機房；教學儀器。學生已有基礎：C語言基礎知識；空間數(shù)據(jù)庫基礎知識；數(shù)據(jù)結構基礎知識；掌握ArcGIS軟件基本操作。教師所需執(zhí)教能力要求：具有豐富的實踐和教學經(jīng)驗，善于運用多種教學媒體、教學方法實施和控制教學過程；能按照設計的教學情境實施教學；能正確、及時的解決學生提出的各種問題。學習情境8：空間數(shù)據(jù)庫發(fā)展趨勢學時：4教學目標：能力目標：1.培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風、認真細致的工作作風；2.培養(yǎng)學習對現(xiàn)有知識的掌握和接受新生事物的能力；3.能夠掌握當前主流空間數(shù)據(jù)庫技術，為以后的實踐打下理論基礎。知識目標：1.掌握時態(tài)空間數(shù)據(jù)庫、分布式空間數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)中心的基本概念及各自的特點；2.了解未來空間數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展趨勢；3.了解WebGIS空間數(shù)據(jù)庫特點；4.了解云GIS及其特點。內容：1.時態(tài)空間數(shù)據(jù)庫技術及其使用的數(shù)據(jù)模型；2.分布式空間數(shù)據(jù)庫技術及其特點；3.空間數(shù)據(jù)倉庫技術及其特點；4.數(shù)據(jù)中心及其特點；5.WebGIS及其空間數(shù)據(jù)庫的特點；6.云GIS。教學方法和建議：可利用教學輔助資料：配套練習題。以講述為主結合學生課堂討論的方法進行本