對地理信息科學的理解

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對地理信息科學的理解范文第1篇

關鍵詞：教學內容；地理信息系統原理；研討式

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）09-0116-02

一、《地理信息系統原理》實施研討式教學的必要性

（一）信息化條件下大學本科教學模式的需求

目前，傳統的教學模式以被動的接收信息與知識、靠記憶獲取知識已經不符合時代潮流，不能滿足信息化時代對大學生提出的要求。從教與學各個方面進行教學改革，以教促學是信息化時代本科教學的需要。大學本科生畢業之后，幫你解決問題的是你思維，不是你記住多少，記住什么，而是你怎么想的，怎么解決問題。信息時代的教學模式在文化繼承的同時更注重培養人的創造性，實現對文化的不斷超越，這是信息時代對每一個社會成員素質的基本要求。

（二）“數字湖南”人才建設的需求

“四個湖南”即綠色湖南、創新型湖南、數字湖南和法治湖南，其中創新是發展的動力和活力，數字化是重要支撐。建設數字湖南，充分利用信息技術，是“四個湖南”建設的基礎和支撐，是加快建設“兩型社會”的客觀要求和必然選擇。地理信息科學（GIS）專業學生是“數字湖南”建設的潛在與貯備人才，是“數字湖南”建設的生力軍。

（三）貫徹實施國家高等教育質量工程的需求

21世紀，知識經濟化、經濟全球化和高度信息化，對新世紀人才提出了更高的要求。人才強國的戰略把教育工作提高到一個新的高度，高等教育由精英教育走向大眾化教育，素質教育納入到整個教育質量體系之中。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》把全面提高質量作為高等教育發展的核心任務，高等教育質量工程成為教育發展與改革的重點。

二、《地理信息系統原理》課程研討式教學內容

（一）《地理信息系統原理》課程教學重點與教學難點

《地理信息系統原理》是地理信息科學專業的核心課程，也是測繪工程、土地資源管理等專業的主干課程。地理信息系統是利用計算機技術對地球表層空間中的地理分布數據進行采集、儲存、管理、分析和顯示的技術系統，處理和管理的對象是地理空間實體數據及其關系。課程主要目的是使學生掌握空間數據的存貯、管理和組織方式和空間分析的方法，了解地理信息系統學科的基本特征，了解國內外大型地理信息系統軟件的空間數據結構組織，并掌握常用GIS軟件的操作。根據《地理信息系統原理》課程特點和教學目的，本課程的教學重點為空間數據獲取方式與空間數據質量、空間數據模型、兩種常用空間數據結構和編碼方式、空間數據庫的組織方式、空間分析的原理與方法。本課程的教學難點為空間數據模型、兩種常用空間數據結構、空間分析的原理。

（二）《地理信息系統原理》課程研討式問題的設計

依據《地理信息系統原理》課程的教學重點和教學難點，結合數字城市建設對人才的實際需求，在地理信息科學專業和測繪工程專業設置4―6個研討式的問題，以教師提出問題，學生思考與討論問題，教師引導式解決問題的方式進行教學。在研討式教學過程中，研討式的問題的設置是關鍵，設置的問題需要能激起學生的興趣，又能結合信息化時代對地理信息科學的相關要求。以長沙市公交線路的空間分布、空間數據建模、空間數據編碼與路徑分析為例，設置5個研討式的問題，學生在課堂上分小組討論問題，并總結小組答案，組長描述解決問題的過程與最終解決問題的方式。

三、《地理信息系統原理》課程研式教學方式

（一）小班模式

針對30人以下的小班教學，研究GIS本科專業必修課程課堂教學時學生參與方式，確保即能完成教學任務又能激發學生學習積極性。30人以下的小班，以5人為一個小組，6個小組，每個小組通過課前收集資料，課堂討論與組長匯報解決方案，課后整理總結。《地理信息系統原理》共設置5個研討式問題，3個問題在理論課堂解決，2個問題在實驗課堂解決。

（二）大班模式

針對30人以上的大班教學，依據學生個體差異，分2個大組進行研討式問題的設計，提供2組研討式問題。每組研討式問題列出5個研討式問題，每個小組通過課前收集資料，課堂討論與組長匯報解決方案，課后整理總結。3個問題在實驗課堂解決，2個問題在理論課堂解決。

四、《地理信息系統原理》課程研討式教學的效果

在2011級和2012級地理信息系統和測繪工程專業的《地理信息系統原理》課程實行研討式教學，課程總課時為32理論，16實驗，其中地理信息系統專業采用小班教學模式，在3次理論和2次實驗課堂中采用研討式教學。測繪工程專業采用大班教學模式，在2次理論和3次實驗課堂中采用研討式教學。

從表1可以看出，采用研討式教學模式，學生參與度明顯提高，能夠體現學生學習的積極性和主動性。但研討式教學時教學進度比較慢，《地理信息系統原理》共48課時，教學內容比較多，受到課時的限制，研討式教學的內容和研討式教學的問題不應設置的太多，因此，研討式問題的設置一定是教學重點和教學難點，研討式教學目的是為了學生更好地理解教學難點內容。

參考文獻：

[1]陳志剛，張紫屏.課程改革的難題：凱洛夫教學模式的遺留[J].2013，311（6）：25-38.

[2]袁維新.科學探究教學模式的反思與批判[J].教育學報，2006，2（4）：13-17.

The Discussion on Teaching Content and Mode of Geographic Information System

ZHAO Chun-yan，CHU Rong

（College of Science，Central South University of Forestry & Technology，Changsha，Hunan 410004，China）

對地理信息科學的理解范文第2篇

一、目前教學中存在的問題

人文地理與城鄉規劃專業注重地學與管理學知識的交叉與融合，但就教學現狀而言，存在以下幾方面的問題：

1.教材版本單一，不同專業側重點不突出目前，學生使用的教材大多是《地圖學原理》或者《新編地圖學教程》，不同專業之間沒有區別。地理信息科學、測繪工程與人文地理與城鄉規劃專業所用教材基本相同，沒有側重于人文地理與城鄉規劃專業的教材。

2.各高校人文地理與城鄉規劃專業在制定人才培養方案中對地圖學教育的重視程度參差不齊據武漢大學中國科學評價研究中心研究發現，目前國內共有131所高校開設人文地理與城鄉規劃專業，但地圖學在很多學校只是人文地理與城鄉規劃專業的選修課，甚至沒有開設這門課程。人文地理與城鄉規劃專業培養方案中有的學校開設48學時理論課，2周的地圖學實踐，但是大部分高校往往只強調經濟管理及規劃課程的學習，對用于空間信息表達與分析的地圖學課程重視不足。

3.交叉學科基礎知識準備不足，影響學生的創新能力地理信息系統與地圖學淵源極深，同處于大地學背景下，人文地理與城鄉規劃專業的學生要適應發展，必須具備扎實的地圖學知識。目前，學生由于對地圖學知識了解不夠深入進而影響地理信息系統原理的學習，對基于數字地圖的信息分析方法難以理解，甚至對在城市規劃時如何考慮空間信息模糊不清、無所適從。

二、教學改革

1.構建教學體系，組織教學內容不同專業的學生抽象思維和形象思維能力不同，過去只考慮教材不考慮學生的因素，而以往地圖學教材編制主要針對的是地理信息科學專業和測繪工程專業的學生，從而導致人文地理與城鄉規劃專業的學生在學習地圖學時“共同語言”太少，主動性較差。因此，地圖學要根據人文地理與城鄉規劃專業學生的實際情況改革教學內容。地圖學是一門綜合叉課程，迫切要求教師根據學生的專業特點對教學內容進行改革，做到因人施教、因專業施教，編寫符合人文地理與城鄉規劃專業學生實際的地圖學教材。地圖學的教學內容包括理論地圖學、地圖制圖學和應用地圖學三部分，地圖學教學內容改革也主要圍繞這三個方面進行。針對人文地理與城鄉規劃專業的特點，教學內容的改革應將教學目標與專業特點結合起來，既要介紹傳統地圖投影方法、常用地圖投影轉換算法，又要讓學生對當今豎版（中國，地球東、西、南、北半球）地圖有充分的了解，更要結合人文地理與城鄉規劃專業的特點將普通地圖制圖方法和專題制圖方法的計算機技術教授給學生。同時，地圖符號在地圖學課程中占有重要的地位，人文地理與城鄉規劃專業要求學生具有一定的城鄉規劃能力，能夠制作規劃圖。因此，地圖學課程中地圖符號的教學應該與城鄉規劃圖相結合，尤其要加強符號設計部分的內容。

2.理論聯系實際，注重實踐教學地圖學是一門理論與實踐并重的課程，實踐內容主要是對理論知識的應用，具體包括地圖的識讀和電子地圖制作。地圖識讀主要培養學生認識地圖類型，了解地圖圖面內容，熟練掌握地圖三要素（圖例、比例尺、指北針）的能力。電子地圖制作是地圖學實踐的主要內容，采用現有的制圖軟件訓練學生制作普通地圖和專題地圖，利用GIS軟件的地圖制圖功能訓練學生進行地圖符號化、專題圖制作與地圖制圖輸出等能力。

3.儲備基礎知識，培養創新能力對于人文地理與城鄉規劃專業來說，地圖學是一門交叉學科，既包含大地學的投影等基礎地理信息，又包含專題地圖制圖等與規劃相關的知識與技能。因此，地圖學知識掌握扎實才有可能應用到后續城市規劃、鄉鎮規劃、土地規劃管理方面，也才有可能與后續地理信息系統知識與技能較好地融合在一起。在具體教學中，需要講授傳統地圖學的基本內容，同時結合現今地圖學發展的新趨勢、新內容（如豎版中國地圖，豎版世界地圖）引導學生學習現代地圖學的主要內容，使學生較為扎實地掌握基礎知識，培養學生將現代地圖發展的新內容與自身專業方向結合，增強交叉學科創新能力。

對地理信息科學的理解范文第3篇

關鍵詞：資源環境與城鄉規劃管理；地理學；課程設置

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）04-0154-03

地理學經過長時間的學科建設和學科發展，教學課程體系早已相當成熟。隨著全球性的資源環境問題、生態退化問題、城市化問題等的出現，傳統的地理學已不適應當前的社會經濟發展和科技水平發展。國家教育部于1999年對高等院校的專業設置進行了調整，地理學由原來以學科分化為特征的自然地理專業和人文地理專業，調整為以學科層次為基礎、學科綜合為特征的地理科學專業、資源環境與城鄉規劃管理專業和地理信息系統三大專業。資源環境與城鄉規劃管理專業的設置順應了時展的要求，理論上可解決我國現階段城鄉發展過程中的資源配置和生態環境之間的矛盾。

一、資源環境與城鄉規劃管理專業發展介紹

資源環境與城鄉規劃管理專業作為地理學的二級學科，其目的在于培養具有資源、環境與城鄉規劃管理能力的綜合性人才。該專業設立的時間短，但開設的院校數量相當多。據統計，自從1999年設立該專業開始至2006年底，開設該專業的學校已達125所。且開設的院校類型多樣化，既有綜合性大學、師范類院校、工程類院校，也有農林類院校和建筑類院校。該專業主要是面向如何正確處理、協調資源、環境以及城鄉規劃三者間的關系。已有的高校多建立在自然地理類、人文地理類、資源環境類、城市規劃類、管理類等已有學科的平臺上，并密切結合了地理科學、環境科學、城市規劃與管理科學的核心內容，涵蓋知識面很廣。該專業的主要應用方向有：土地利用與規劃管理、城市與區域規劃、房地產開發與經營、地理信息系統原理及應用等。涉及的應用面相當廣，且對學生的工程實踐能力要求越來越高，包括面向管理層的應用——研究區域人口、資源、經濟和環境等的協調發展；面向操作層的應用——工程化的趨勢。近年來，隨著城鄉規劃體系層次的發展需求不斷深化，相關學科知識交叉性的日趨增強，資環專業相關學科的研究領域也不斷拓廣、拓深，可研究范圍逐漸擴大、研究層面日益拓寬，具有特色的資源環境與城鄉規劃管理專業逐漸顯示出其發展生命力。

二、資源環境與城鄉規劃管理專業發展存在的問題

受人才市場需求的影響，資源環境與城鄉規劃管理專業發展速度迅猛，設置該專業的高校數量在1999年僅有32所，2002年達到55所，2006年則增至125所。在該專業快速發展的同時，也出現了不少問題。多年的辦學實踐經驗和日趨嚴峻的學生就業壓力說明，資環專業的人才培養模式、專業課程體系的設置正受到多方面的挑戰。尤其是逐漸增加的就業難度和近似飽和的人才需求市場對該專業造成了相當大的沖擊。該專業發展中存在的問題越來越凸顯：

1.資源環境與城鄉規劃管理專業，厚基礎、寬口徑。開設該專業的院校類型多樣，如綜合性院校、理工院校、農林院校、地礦院校。學校所依托的基礎平臺多元化，為了體現、突出學校特色，不少高校都基于優勢學科和平臺開設了一些方向模塊課程，致使過早地脫離了地理科學這一專業的“母體”。但受傳統的、經典的地理學專業課程體系的影響，多數院校在設立之初并無明顯特色。

2.資環專業開設時間較短，各高校專業人才不足，師資短缺現象較普遍。開設的基礎課程和專業課程雜亂無章，專業培養方向不夠明確，課程教學體系結構不盡合理，實踐性教學環節相對薄弱。課程體系構建較盲目和隨意，大多院校基本上采用類似的專業培養定位、人才培養目標、人才培養模式、專業課程設置，將地理科學、環境科學、管理科學作為專業主干課程，片面的追求專業主干課程的細而全。有些高校的特色方向與依托的平臺近似，并沒有形成分流培養的課程體系和教學機制。實踐性課程設置也大都依賴原有專業條件，缺乏實踐創新體系。

3.現行課程體系培養的畢業生就業去向不明確，學生就業形勢嚴峻。從專業的培養目標上看，資環專業的寬口徑，可使該專業的畢業生能在城市建設、國土資源、環境保護以及相關教學研究機構等企事業單位就業。但由于該專業與其他專業有較大的專業課程重疊，致使該專業的畢業生與城市規劃等老牌專業的畢業生相比，專業基礎和實踐能力較為薄弱，競爭力不強。雖然不少學校設置了幾個特色專業方向，力圖將學生送往對口的部門工作，但效果不明顯，結果不盡如意，導致學生就業并沒有固定的行業領域。此外，隨著該專業就業對口單位對用人的學歷門檻、綜合素質能力要求的不斷提高，社會對高校畢業生的需求存在很多不確定性因素，這更使得資環專業的畢業生就業問題愈加突顯。

據調查，全國該專業畢業生就業去向多樣化，去除考上研究生要繼續深造的人數占較高比重外，其余的就業類型比例分布較均勻，分布在各類機關、企事業、科研設計單位、工程單位及部隊等，畢業生就業方向呈現出“滿天星”式的局面[3]。

三、當前地理學新技術介紹

近年來，地理學受到大量新技術的沖擊，并逐漸與之相滲透、融合，逐步形成了有特色的專業方向[4]。新技術主要有：①地理信息系統（GIS）。地理信息系統以空間數據庫為平臺，可對地理空間數據進行實時采集、數據更新、數據處理、空間分析及為各種與空間位置有關的實際應用提供咨詢和輔助決策，是空間信息技術的主要部分。它以空間分析和地學應用模型為支撐，實現各種信息的模擬與綜合分析。GIS使得地理學家更加便利的分析、挖掘已擁有的地理資源和信息，為進一步的地理研究應用提供強有力的輔助決策支持。②遙感。遙感技術是指在遠距離不接觸目標物體前提下，可根據接收到的物體所反射、發射的電磁波來判定、測量并分析探測目標物體的性質。從資源信息獲取、傳輸、處理，到實驗室分析，遙感都為地理學家提供了主要的數據信息來源。隨著遙感向“三高”（高空間分辨率、高時間分辨率、高輻射分辨率）的發展，大量復雜的地理問題都可直接或者間接地借助于遙感得以解決。③測量與地圖學。測量和地圖學提高了地理工作者對地理數據的獲取、分析和結果輸出等工作的效率，并對地理空間數據的深入分析和對數字制圖的標準化、規范化等都產生了深遠影響。④時間分析和空間分析。通過對長期積累的地理資料進行時間序列的分析，可以獲得具有規律性的地理知識。空間分析是地理信息系統的核心功能，是GIS區別于其他類型系統的一個主要標志，可為地理知識的空間表達提供重要的依據。⑤計量地理學。該學科運用多種數學統計的方法，從更高層次上來分析、理解、解釋地理現象，側重于用多種經典數學模型來對地理學進行定量表達。

四、資源環境與城鄉規劃管理專業課程體系設置與優化

當前，關于資環專業課程體系設置與優化的研究并不多。要對資環專業課程體系的改革，必須認真分析社會人才需求、客觀分析專業定位，要突出專業方向，體現學科特色。按照“厚基礎、寬口徑、適應面廣”的原則培養具備資源環境與城鄉規劃管理基本理論、基本知識和基本技能的專門人才，結合現在通用的“平臺+模塊”的課程體系結構，在上述地理學科新技術支撐下，采取了相關優化措施。

1.調整課程結構。開設了該專業的高等院校，普遍存在選修課數量偏少、范圍偏窄，在教學計劃中占分值比重偏小的現狀。應考慮適當壓縮專業必修課的比重，加強專業選修課的比重，提高選修課在教學計劃中所占的比重。經綜合考慮，各類課程的學分結構可調整為：必修課（基礎課、專業基礎課）占60%～65%，選修課占35%～40%。選修課在專業培養中地位十分重要。

2.基礎課模塊。基礎層次課程主要是讓學生對專業有明了、宏觀的認識。基礎課程可為其他課程的開設提供鋪墊，基礎課程的開設對專業的建設方向意義重大。基礎課主要有自然地理學、地圖學、管理科學、環境科學、生態學、地球信息科學、測量學等。

3.專業必修課模塊。資源環境與城鄉規劃管理綜合性很強，其主干學科為地理學、環境科學、地球信息科學。為了明確專業定位，反映學科特點，突出專業特色，專業必修課模塊應包含自然地理學、地理信息系統原理與方法、遙感技術與應用、地圖學、經濟地理學、人文地理學、區域分析與規劃、生態學、管理學、GPS原理與應用、計量地理學等課程。突出地理科學和生態科學及相關科學的地位，培養學生基于人地關系和區域規劃視角下對資源、環境等全面觀察、深刻思考的能力。在信息技術時代，更應充分利用信息科學技術和地理信息系統、遙感、全球定位系統等“3S”技術，培養綜合能力型人才，以適應社會快速發展的需要。

4.專業選修課模塊。高校可根據已有的基礎條件、學生對課程的多種客觀需求以及社會對畢業生不斷變化的需求狀況，靈活開設“課程超市”，讓學生有更多的課程選擇范圍。課程應多樣化，明確方向性和靈活性，以拓寬學生的選擇空間，讓學生進行“自助式”的課程消費。

5.教學實踐環節。教學實踐環節是專業教學過程中非常重要的環節。實踐環節主要包括分散性實習、集中性實習、教學實習、野外實習、課程設計、生產實習、畢業實習和畢業論文。其中社會實習、生產實習和畢業實習均在企事業和政府部門中進行。學生通過在不同階段的實習，將城鄉規劃與管理理論知識應用于實踐，提高其綜合運用知識的能力；通過各項實習環節培養學生的敬業精神、分析能力、溝通交流能力、團結協作能力和表達能力等。還可以酌情對興趣濃厚、獨立能力較強的學生增設具有高難度訓練和科研雙重性質的第二課堂，經過多層次多角度的全方位訓練，培養和提高學生綜合素養，增長見識，拓展視野。

資源環境與城鄉規劃管理專業，在專業培養、課程設置、技能培養等環節都大量的借助于地理信息系統、遙感、測量與地圖學、計量地理學等地理學新技術的支撐。以社會市場對人才需求為導向，按照現代社會綜合素質人才質量觀，以“3S”技術應用和物質層面上的城鄉規劃管理為重點，將多專業學科交叉滲透、互相支撐、協調發展。為了培養既擁有扎實的地理學專業思想內核，又能掌握城鄉規劃管理基本知識、基本技能和應用能力的綜合素質較高的復合型高級技術人才，在專業課程設置時，可以基于突出地理學科新技術，優化課程設置，建立多學科融合、分層次、多模塊的教學體系，探索人才培養與生產實踐、工程項目相結合的培養模式。

參考文獻：

[1]吳云清，張莉.資源環境與城鄉規劃管理專業創新立體化模式的思考[J].地理教育，2006，（6）：73-74.

[2]鄒家紅，袁開國，劉艷.資源環境與城鄉規劃管理專業課程體系構建與優化[J].湘潭師范學院學報（自然科學版），2006，28（1）：110-113.

對地理信息科學的理解范文第4篇

關鍵詞：高中地理；創新型教學；方法；目標；思考；質疑

地理是一門對地球、世界大洲大洋、世界民俗等方面進行探究的地質學學科，綜合性比較強，考查的知識點比較零散，老師在上課時要通過不斷創新的模式對學生進行教育。

一、高中地理與多媒體整合模式的課堂創新型教學的研究

信息科學技術不斷發展的今天，教師要學會利用多媒體技術向學生傳遞知識，利用圖片、聲音以及動態的圖像的方式引起學生的學習樂趣，比如，在分析各大洲的地形時，就可以根據多媒體進行圖像分析，提高學生的看圖能力。老師積極引導學生進行自主性學習，改變原來的填鴨式教育模式，挖掘自身的潛力。地理知識比較零散，但是也有一個大的學習框架，要求學生自主探索，老師可以利用多媒體通過分類把知識系統化，改變學生以前的死記硬背的學習方法，在理解中靈活地記憶，效果肯定加倍。

二、鼓勵學生挖掘新方法，不斷建立新目標

提高創新型教育的標準，不僅只是利用科技的力量，在教學過程中，不斷引導學生提高學習的動力，不斷建立學習目標，學會規劃自己的學習任務，不斷改變學習的方法，老師在教學中，要帶領學生進行分組討論，既達到學習的目的又在學生探討的過程中提高課堂學習的效率。老師在掌握知識的基礎上通過在教學過程中不斷用幽默的話語提高學生認真聽講的目標，老師在講課過程中，還可以利用問題搶答的方式活躍課堂學習氛圍，在學習生活中，不斷找學生溝通，了解學生的想法，在此基礎上不斷要求老師努力迎合學生的口味，共同努力。

三、促進學生對知識點進行總結性學習，不斷思考、不斷質疑

高中地理的答案并不是唯一的，但是有一定的答題套路，學生要多做題通過總結掌握答題的方法，要針對答案不斷進行思索，思考為什么會這樣回答，不斷總結，建立一個錯題集，不僅把平時做錯的題目寫下來而且把不同的題目分類粘貼下來，好記性不如爛筆頭，經常拿出來勾勾畫畫，不斷地努力，成績肯定會飛速增長。

總之，學習的過程就是不斷探索的過程，教學也是這樣，在不斷的探索之中，不斷創新，改變成新的教學模式，探求新方法，在高中地理的教學中，學生可以得到更好的教育，可以更好地吸收知識，提高靈活運用能力。

參考文獻：

[1]王慶.高中地理開放式教學模式的構建研究[J].教育藝術，2010（12）.

[2]王偉偉.高中地理信息化教學設計研究[D].東北師范大學，2011.

[3]羅輝，何娟.高中地理新課程案例教學探索研究[J].贛南師范學院學報，2010（3）.

對地理信息科學的理解范文第5篇

“一眼辨山”是指挑戰選手通過廬山實景照片找出在等高線地形圖上的觀察點與觀察角度，且容錯要求很高，難度非常大。作為出題者，北京師范大學地理科學學部副教授、地理空間認知專家董衛華對此有著獨到的見解。

董衛華說道：“我們出題一是想研究等高線地形圖如何抽象表達現實世界，二是想考查人的地理空間定位/定向、空間旋轉匹配和空間運算推理的能力。”

題目難，出題的過程同樣不簡單，此過程就花費了董衛華及其團隊半年的時間。把廬山用等高線的形式表現出來，并設計出一套完整的集演示、選題等功能于一身的軟件系統，這些成果的取得離不開董衛華及其團隊的努力和圍繞地理空間認知領域做的大量研究。

今年1月，德國科學院院士孟立秋在德國慕尼黑工業先進技術研究院作報告時引用了董衛華團隊在“一眼辨山”節目中的研究成果，這讓董衛華感到了這項研究在科學意義上的被認可，從而也更加堅定了他的研究信心。

把交叉性學術思想融入研究過程

地理空間認知是以地理學和地理信息科學為基礎，引入認知心理學和認知神經科學實驗手段和方法的交叉性研究。如何把交叉性學術思想融入研究過程，是董衛華一直在思考的問題。

在國內，董衛華引領著用眼動跟蹤技術來進行空間認知研究的方向。2016年，在中國GIS理論與方法年會上，董衛華發起了眼動跟蹤與空間認知的專題。

2008年，董衛華博士畢業后到北京師范大學任教。第二年，他先后到海外多地訪學，這一經歷逐漸豐富了他的交叉性學術思想，給了他全新的研究視角。

“交叉性的學術思想是在海外訪學交流的過程中積累下來的。”談及對目前研究方向的思考，董衛華說，“我一直想了解人的視覺和大腦如何理解地理信息，后來就想把人眼、大腦綜合起來研究從而揭示規律。眼動跟蹤技術是根據測量眼球位置與眼球運動信息來進行的，它逐漸成為我進行地理空間認知研究的技術基礎。”

在國際上，用眼動跟蹤技術做空間認知研究的團隊并不多，研究團體相對集中，大多是一些精英小分隊。在國際合作中，董衛華及其團隊的科研水平也在不斷提升。

“美國加州大學圣芭芭拉分校地理系的空間思維研究中心和我們相似，是把地理學、心理學以及認知神經科學結合起來研究的。”談及目前國際上的同行，董衛華如是說。

隨著研究的不斷深入，董衛華加快了進行國際合作的步伐。近幾年，董衛華跟德國慕尼黑工業大學和美國威斯康星大學麥迪遜分校地理系合作發表文章，雙方都得到了提升。

2017年1月，在地理空間認知與空間思維實驗室的基礎上，目前國內唯一一家專門針對空間認知研究的地理空間認知與可視分析研究中心在北京師范大學成立，分別由董衛華和孟立秋擔任中方主任和外方主任。

用基礎研究展開學生科研翅膀

2011年入選北京市科技新星人才計劃，2015年獲全國青年地理科技獎，主持國家自然科學基金、國家“973”“863”科技支撐計劃項目子課題等……董衛華在自己的科研道路上得到了國內外同行的認可。

在具體的科研工作中，在對實驗設計、實驗結果的分析討論和文章修改上，董衛華和他的研究生一直在“并肩作戰”。“我們現在做的是以人為中心進行空間能力的研究，通過外在的刺激材料―地圖/地理環境，通過內在的大腦、視覺的個體群體差異來找空間認知的規律。”他說。

“啟發思考”“刺激好奇”和“科研訓練”這三個關鍵詞，是董衛華對自己學生培養思路的總結。

“我比較尊重學生的思維方式，繼而啟發他們對問題的思考。”董衛華說道，“學生如果懷著濃烈的好奇心做科研，就會更有意義，我需要刺激這種好奇心。大量的文獻閱讀和綜述寫作非常重要。”

在學生眼中，董衛華的“約法三章”讓他們覺得“老師很嚴格”。除了每周必開、每人必發言、發言必提意見的例行組會外，董衛華還特別重視科研團隊的建設。

“第一，我們構成一個團隊，大家并肩學習進步；第二，團隊里老帶新的傳統、對應的合作小組，讓新加入的同學能很快融入。”對于科研團隊的建設，董l華頗有心得。

除了團隊里的大伙伴，董衛華還有很多“翱翔計劃”小伙伴。

“翱翔計劃”作為北京青少年科技創新學院的一項特色課程，采取中學與大學聯合培養的方式。北京師范大學地理空間認知與可視分析研究中心就是“翱翔計劃”中學生進行地理科研初探的“寶地”。每周六，這些中學生都會興致勃勃地來到這里學習。

讓人類擁有更好的空間認知能力

科學普及在當下中國重要性的不斷提升，讓更多學者關注到自身的科普使命。對此，董衛華認為“一眼辨山”這類空間認知方面的研究具有重要的科普意義。

“為什么這是重要的科普？第一，人類很早就用抽象符號來表示周邊環境。人要正常地識別這些符號，就需要加強這方面的訓練。”董衛華說，“第二，中國在這方面的科普與國外相比還較薄弱。強調讀圖、用圖的重要性，實際上代表著對人的空間能力的重視，我們從小學就要訓練這種能力。”

“科普的意義是讓大家重視對地圖這種基本工具的使用，而不只是被動地認知。”董衛華說。

在人的基本空間能力方面，專業的地理人如果不能通過地圖確定位置、辨別方向、識別真實環境，就無法進行野外考察。同樣，空間認知能力影響到人的生存。因此，空間認知研究對人的成長有重要意義和科普價值。在這種需求下，為了幫助人們快速地進行空間決策，進行定性的推理和判斷，董衛華及其團隊研發了這些模型和算法來解決這種問題。