填 写 说 明 1. 申 请 书 中 各 项 内 容 用 小 四 号 仿 宋 体 填 写 2. 表 格 空 间 不 足 的, 可 以 扩 展 2

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1 附 件 2 国 家 级 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 申 请 书 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 教 育 主 管 部 门 : 学 校 名 称 : 云 南 省 教 育 厅 云 南 师 范 大 学 学 校 管 理 部 门 电 话 : 开 放 共 享 访 问 网 址 : 申 报 日 期 : 年 9 月 10 日 中 华 人 民 共 和 国 教 育 部 高 教 司 制 1

2 填 写 说 明 1. 申 请 书 中 各 项 内 容 用 小 四 号 仿 宋 体 填 写 2. 表 格 空 间 不 足 的, 可 以 扩 展 2

3 1. 基 本 情 况 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 名 称 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 实 验 教 学 示 范 中 心 名 称 / 级 别 ( 省 级 或 国 家 级 ) 地 理 科 学 实 验 教 学 中 心 / 国 家 级 智 慧 社 区 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 / 省 级 计 算 机 实 验 教 学 示 范 中 心 / 省 级 云 南 省 教 育 技 术 实 验 教 学 示 范 中 心 / 省 级 批 准 时 间 2014 年 2015 年 1997 年 2010 年 1.1 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 发 展 历 程 建 设 概 况 中 心 发 展 历 程 云 南 师 范 大 学 ( 以 下 简 称 学 校 ) 前 身 为 抗 战 时 期 北 京 大 学 清 华 大 学 和 南 开 大 学 三 校 共 同 组 建 的 国 立 西 南 联 合 大 学 师 范 学 院 经 过 改 革 开 放 30 多 年 的 发 展, 学 校 在 信 息 科 学 地 理 科 学 和 民 族 文 化 等 学 科 领 域 取 得 突 破 性 的 发 展 在 2012 年 教 育 部 第 三 轮 学 科 评 估 中 有 22 个 学 科 排 名 全 国 高 校 前 20 位,3 个 学 科 排 名 前 10 位 现 有 90 个 本 科 专 业,2 个 博 士 后 流 动 站,1 个 一 级 学 科 博 士 点,7 个 二 级 学 科 博 士 点,26 个 一 级 学 科 硕 士 点,130 个 二 级 学 科 硕 士 点, 形 成 了 从 学 士 硕 士 博 士 到 博 士 后 完 整 的 人 才 培 养 体 系 学 校 审 时 度 势, 紧 跟 学 科 发 展 潮 流 与 趋 势, 以 地 理 空 间 信 息 技 术 云 计 算 物 联 网 大 数 据 移 动 互 联 网 等 新 一 代 信 息 技 术 为 支 撑, 开 展 了 具 有 云 南 特 色 的 地 理 空 间 信 息 技 术 综 合 应 用 研 究 与 人 才 培 养 工 作, 通 过 整 合 我 校 信 息 科 学 地 理 科 学 和 民 族 文 化 三 个 优 势 学 科 的 教 学 与 科 研 资 源, 以 信 息 学 院 为 主 体, 依 托 学 校 拥 有 的 西 部 资 源 环 境 地 理 信 息 技 术 教 育 部 工 程 研 究 中 心 民 族 教 育 信 息 化 教 育 部 重 点 实 验 室 教 育 部 科 技 发 展 中 心 互 联 网 应 用 创 新 开 放 平 台 示 范 基 地 3 国 家 级 科 研 平 台, 并 在 原 有 的 省 级 智 慧 社 区 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 国 家 级 地 理 科 学 实 验 教 学 示 范 中 心 云 南 省 计 算 机 实 验 教 学 示 范 中 心 云 南 省 教 育 技 术 实 验 教 学 示 范 中 心 的 基 础 上, 坚 持 虚 实 结 合 相 互 补 充 能 实 不 虚 的 原 则, 以 进 一 步 提 高 学 校 学 生 创 新 精 神 和 实 践 能 力 为 宗 旨, 以 共 享 优 质 实 验 教 学 资 源 为 核 心, 以 建 设 信 息 化 实 验 教 学 资 源 为 重 点, 构 建 了 具 有 云 南 地 域 特 色 的 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 近 5 年 来, 中 心 获 得 国 家 973 计 划 前 期 研 究 项 目 2 项,863 主 题 项 目 和 专 题 项 目 4 项, 国 家 科 技 支 撑 和 惠 民 计 划 项 目 2 项, 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 3 项, 国 家 自 然 科 学 基 金 面 上 项 目 23 项, 获 省 部 级 以 上 科 技 奖 励 11 项 国 家 级 教 学 质 量 工 程 5 项, 云 南 省 教 学 质 量 工 程 22 项, 国 家 级 大 学 生 创 新 创 业 项 目 8 项 获 得 国 家 级 教 学 成 果 一 等 奖 1 项 二 等 奖 2 项 获 得 国 家 级 大 学 生 科 技 竞 赛 各 类 奖 励 8 项 同 时 还 出 版 了 相 关 学 术 专 著 和 教 材 10 部 中 心 现 拥 有 国 家 863 计 划 地 理 空 间 信 息 技 术 领 域 专 家 1 人 国 家 级 教 学 名 师 1 人 省 级 教 学 名 师 4 人, 校 级 教 学 名 师 5 人, 云 南 省 有 突 出 贡 献 专 家 2 人 云 南 省 学 术 技 术 带 头 人 9 人 同 时, 中 心 建 设 也 为 学 生 实 习 实 践 创 新 带 来 了 丰 硕 的 成 果, 学 生 获 得 国 家 级 大 学 生 创 新 创 业 项 目 8 项, 在 全 国 数 学 建 模 挑 战 杯 电 子 设 计 大 赛 计 算 机 设 计 大 赛 GIS 开 发 大 赛 等 赛 事 中 获 奖 34 项, 发 表 3

4 论 文 48 篇, 取 得 软 件 著 作 权 2 项, 获 得 科 研 训 练 项 目 立 项 33 项 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 发 展 主 要 经 历 了 以 下 三 个 重 要 阶 段 : 第 一 阶 段 (1985 年 1997 年 ): 实 验 教 学 探 索 阶 段 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 雏 形 为 1985 年 4 月 成 立 的 云 南 师 范 大 学 计 算 机 中 心 中 心 以 省 级 重 点 学 科 计 算 机 科 学 理 论 和 基 础 数 学 专 业 组 合 数 学 方 向 硕 士 点 为 基 础, 申 报 并 获 准 了 计 算 机 科 学 与 技 术 本 科 专 业 ( 师 范 类 ), 设 在 物 理 系, 同 年 开 始 招 生, 为 本 科 计 算 机 专 业 人 才 的 培 养 开 设 了 数 字 电 子 技 术 模 拟 电 子 技 术 电 路 基 础 等 实 验 教 学 课 程 1987 年, 李 明 德 教 授 在 世 界 银 行 贷 款 的 支 持 下, 购 置 了 价 值 300 多 万 的 进 口 设 备, 这 些 设 备 有 在 国 内 处 于 领 先 水 平 的 DEC VAX 及 太 极 小 型 机 HP 服 务 器 附 属 图 形 显 示 终 端, SONY TOSHIBA 彩 色 处 理 机 及 发 电 机 等 先 进 设 备, 并 在 综 合 楼 建 立 了 面 积 约 750 平 方 米, 在 我 省 处 于 领 先 地 位 具 有 现 代 化 专 业 水 准 的 计 算 机 房 1997 年 6 月, 学 校 正 式 成 立 计 算 机 科 学 系, 保 留 了 计 算 机 科 学 与 技 术 ( 非 师 范 ), 计 算 机 科 学 与 技 术 ( 师 范 ) 本 科 专 业 计 算 机 中 心 从 物 理 系 分 离 出 来 与 数 学 系 的 部 分 专 业 教 师 组 建 计 算 机 实 验 教 学 中 心, 中 心 主 要 负 责 计 算 机 专 业 的 实 验 教 学 工 作 和 全 校 非 计 算 机 专 业 的 计 算 机 基 础 课 程 理 论 与 实 验 教 学 第 二 阶 段 (1997 年 2010 年 ): 实 验 教 学 整 合 发 展 阶 段 1997 年 6 月, 随 着 计 算 机 科 学 系 的 成 立, 以 计 算 机 软 件 与 理 论 省 级 重 点 学 科 为 依 托, 在 实 验 室 规 模 实 验 队 伍 人 才 培 养 和 学 科 建 设 方 面 取 得 了 重 大 发 展 2006 年, 为 迎 接 教 育 部 本 科 教 学 评 估 工 作, 实 验 中 心 购 置 了 价 值 375 万 元 的 计 算 机 配 套 设 备, 更 新 了 部 分 实 验 设 备, 新 组 建 嵌 入 式 系 统 实 验 室 信 息 技 术 综 合 实 验 室 非 线 性 编 辑 实 验 室,2007 年 根 据 专 业 的 发 展, 投 入 65 万 元 建 立 了 数 字 媒 体 综 合 实 验 室 2008 年, 增 设 了 网 络 工 程 本 科 专 业, 同 时, 建 设 了 计 算 机 网 络 实 验 室 同 年, 依 托 于 云 南 师 范 大 学 的 地 理 学 地 理 信 息 科 学 旅 游 学 能 源 与 环 境 计 算 机 科 学 等 学 科 群, 在 杨 昆 主 任 的 主 持 下 成 功 申 报 西 部 资 源 环 境 地 理 信 息 技 术 教 育 部 工 程 中 心 自 中 心 建 立 起, 已 经 在 警 务 地 理 信 息 系 统 公 共 卫 生 空 间 信 息 流 行 病 多 智 能 体 模 拟 地 震 灾 害 应 急 与 评 估 地 理 空 间 信 息 语 义 共 享 东 盟 资 源 环 境 共 享 服 务 平 台 区 域 经 济 与 规 划 时 空 分 析 智 慧 流 域 智 慧 城 市 实 时 GIS 与 地 理 时 空 过 程 模 拟 等 方 面 做 出 了 巨 大 贡 献, 近 5 年 来, 共 承 担 国 家 级, 省 级, 市 级 科 研 项 目 40 余 项, 科 研 经 费 约 9000 余 万 元 2010 年, 信 息 学 院 在 了 解 DragonLab 联 邦 网 络 实 验 室 解 决 方 案 后, 充 分 认 可 联 邦 网 络 实 验 室 的 价 值, 选 择 了 联 邦 网 络 实 验 室 作 为 下 一 阶 段 科 研 开 展, 高 端 网 络 人 才 培 养 的 网 络 平 台 与 锐 捷 网 络 公 司 合 作, 凭 借 完 善 的 解 决 方 案 和 领 先 的 产 品 技 术, 投 资 260 万 元, 打 造 了 DragonLab 联 邦 网 络 实 验 室, 顺 利 接 入 全 国 联 邦 实 验 平 台 经 过 近 十 五 年 来 的 探 索 与 实 践, 中 心 确 立 了 注 重 对 学 生 的 实 践 性 活 动 的 指 导, 突 出 实 践 性 与 应 用 性 相 结 合 的 专 业 特 色 的 实 验 教 学 指 导 思 想, 初 步 构 建 了 地 理 空 间 信 息 技 术 仿 真 实 验 4

5 教 学 体 系 的 基 本 框 架, 明 确 了 中 心 定 位, 确 立 中 心 教 学 指 导 思 想, 树 立 中 心 教 学 理 念, 并 在 实 验 教 学 队 伍 建 设 管 理 模 式 设 备 与 环 境 实 验 创 新 与 特 色 方 面 取 得 了 优 异 成 绩 同 时, 随 着 管 理 水 平 不 断 提 高, 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 逐 步 进 入 了 高 水 准 专 业 化 的 实 验 室 发 展 阶 段 第 三 阶 段 (2010 年 2015 年 ): 实 验 教 学 改 革 创 新 阶 段 自 2010 年 以 来, 中 心 逐 渐 形 成 基 础 性 综 合 性 创 新 性 三 大 教 学 实 验 体 系, 基 础 性 实 验 体 系 包 含 地 理 信 息 技 术 实 验 模 块 遥 感 图 像 处 理 实 验 模 块 计 算 机 网 络 技 术 实 验 模 块 软 件 工 程 实 验 模 块 测 绘 工 程 实 验 模 块 教 育 技 术 实 验 模 块 空 间 数 据 处 理 实 验 处 理 实 验 模 块 物 联 网 实 验 模 块 高 性 能 计 算 实 验 模 块 等 ; 综 合 性 实 验 体 系 包 含 虚 拟 现 实 实 验 模 块 智 能 空 间 信 息 处 理 实 验 模 块 地 理 过 程 与 环 境 模 拟 实 验 模 块 传 感 网 系 统 实 验 模 块 遥 感 技 术 应 用 实 验 模 块 位 置 信 息 服 务 实 验 模 块 ; 创 新 性 实 验 体 系 包 含 山 地 城 镇 规 划 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 民 族 文 化 数 字 化 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 灾 害 突 发 应 急 响 应 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 高 原 湖 泊 水 环 境 监 测 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 为 适 应 新 时 期 国 家 战 略 对 地 理 空 间 信 息 技 术 人 才 的 需 求,2013 年 在 信 息 学 院 增 设 了 空 间 信 息 与 数 字 技 术 专 业, 同 年 开 始 本 科 招 生, 培 养 具 有 厚 基 础 宽 口 径 高 素 质 强 能 力 的 复 合 型 空 间 信 息 技 术 与 应 用 人 才 2014 年 10 月, 学 校 整 合 地 理 科 学 空 间 信 息 科 学 生 态 学 环 境 科 学 等 专 业 资 源, 构 建 基 本 理 论 验 证 - 基 本 技 能 操 作 - 开 发 应 用 创 新 的 系 统 实 践 体 系, 已 经 成 功 申 报 并 获 批 了 国 家 级 地 理 科 学 实 验 教 学 中 心 近 两 年 来, 实 验 室 主 任 杨 昆 教 授 提 出 了 一 体 两 翼 发 展 模 式, 以 计 算 机 科 学 与 技 术 为 基 础 学 科, 以 地 理 信 息 技 术 学 科 教 育 技 术 学 科 为 特 色 学 科, 形 成 一 体 两 翼 的 学 科 建 设 模 式, 在 原 有 实 验 教 学 中 心 基 础 之 上 进 行 改 革 创 新, 通 过 整 合 信 息 科 学 地 理 科 学 和 民 族 文 化 三 个 优 势 学 科 的 教 学 与 科 研 资 源, 在 深 入 开 展 仿 真 综 合 实 验 基 础 上, 突 破 现 有 的 教 学 测 评 模 式, 注 重 培 养 学 生 的 软 实 力 和 职 业 通 用 素 质, 于 2015 年 6 月 成 功 申 报 云 南 省 省 级 智 慧 社 区 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 目 前, 中 心 拥 有 实 验 室 用 房 面 积 超 过 多 平 方 米, 实 验 设 备 8100 多 台 套 其 中, 包 括 了 地 理 环 境 虚 拟 设 备 高 性 能 计 算 云 平 台 环 境 资 源 数 据 共 享 云 平 台 等 具 有 国 际 先 进 水 平 的 大 型 设 备 这 些 实 验 环 境 支 撑 了 全 校 2600 余 名 学 生 在 信 息 科 学 地 理 科 学 民 族 文 化 方 面 课 程 的 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 建 设 概 况 建 设 基 础 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 依 托 于 云 南 师 范 大 学 万 兆 主 干 的 新 一 代 数 字 校 园 网 络 运 行 云 南 师 范 大 学 2012 年 便 成 功 搭 建 了 西 南 地 区 高 校 规 模 最 大 的 云 计 算 平 台, 学 校 近 230 多 个 业 务 系 统 已 迁 移 到 云 计 算 平 台 运 行 同 年, 校 园 WLAN 热 点 覆 盖 全 面 启 动, 为 移 动 学 习 移 动 办 公 提 供 了 客 观 环 境 2013 年 CERNET 带 宽 增 至 800Mbps, 校 园 网 出 口 带 宽 达 6.6G; 学 校 利 用 云 平 台, 实 现 教 务 系 统 高 并 发 选 课 2013 年, 学 校 重 点 开 展 软 件 平 台 建 5

6 设, 搭 建 了 三 大 基 础 平 台 及 部 分 应 用 系 统, 实 现 了 统 一 信 息 门 户 统 一 身 份 认 证 统 一 数 据 交 换 在 杨 昆 主 任 提 出 的 一 体 两 翼 模 式 的 引 领 下, 教 学 体 系 已 经 覆 盖 博 士 硕 士 本 科 三 级 教 学 层 次 如 表 1 所 示 表 1 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 教 学 层 次 办 学 层 次 专 业 名 称 学 科 ( 专 业 类 别 ) 地 理 学 一 级 学 科 地 图 学 与 地 理 信 息 系 统 二 级 学 科 自 然 地 理 学 二 级 学 科 博 士 人 文 地 理 学 二 级 学 科 山 地 环 境 与 自 然 灾 害 二 级 学 科 边 疆 地 理 学 二 级 学 科 教 育 地 理 学 二 级 学 科 计 算 机 科 学 与 技 术 一 级 学 科 软 件 工 程 一 级 学 科 计 算 机 系 统 结 构 二 级 学 科 计 算 机 软 件 与 理 论 二 级 学 科 计 算 机 应 用 技 术 二 级 学 科 教 育 技 术 学 ( 教 育 学 ) 二 级 学 科 硕 士 教 育 技 术 学 ( 理 学 ) 二 级 学 科 地 图 制 图 学 与 地 理 信 息 工 程 二 级 学 科 地 图 学 与 地 理 信 息 系 统 二 级 学 科 山 地 环 境 与 灾 害 防 治 二 级 学 科 边 疆 地 理 学 二 级 学 科 现 代 教 育 技 术 教 育 硕 士 ( 专 硕 ) 计 算 机 科 学 与 技 术 工 程 硕 士 ( 专 硕 ) 农 业 信 息 化 农 业 推 广 硕 士 ( 专 硕 ) 计 算 机 科 学 与 技 术 ( 多 媒 体 技 术 ) 工 学 ( 师 范 类 ) 计 算 机 科 学 与 技 术 ( 计 算 机 应 用 ) 工 学 ( 非 师 范 类 ) 网 络 工 程 工 学 ( 非 师 范 类 ) 教 育 技 术 学 理 学 ( 师 范 类 ) 软 件 工 程 工 学 ( 非 师 范 类 ) 本 科 空 间 信 息 与 数 字 技 术 工 学 ( 非 师 范 类 ) 信 息 管 理 与 信 息 系 统 工 学 ( 非 师 范 类 ) 动 画 专 业 艺 术 学 ( 非 师 范 类 ) 人 文 地 理 与 城 乡 规 划 理 学 ( 非 师 范 类 ) 测 绘 工 程 工 学 ( 非 师 范 类 ) 地 理 信 息 科 学 理 学 ( 非 师 范 类 ) 同 时, 中 心 有 西 部 资 源 环 境 地 理 信 息 技 术 教 育 部 工 程 研 究 中 心 ( 图 1) 民 族 教 育 信 息 化 6

7 教 育 部 重 点 实 验 室 ( 图 2) 教 育 部 科 技 发 展 中 心 互 联 网 应 用 创 新 开 放 平 台 示 范 基 地 ( 图 3) 三 个 国 家 层 次 科 研 平 台, 一 个 国 家 级 教 学 示 范 中 心 地 理 科 学 实 验 教 学 示 范 中 心 ( 图 4) 和 三 个 云 南 省 教 学 示 范 中 心 为 支 撑 图 1 西 部 资 源 环 境 地 理 信 息 技 术 教 育 部 工 程 研 究 中 心 图 2 民 族 教 育 信 息 化 教 育 部 重 点 实 验 室 图 3 教 育 部 科 技 发 展 中 心 互 联 网 应 用 创 新 开 放 平 台 示 范 基 地 7

8 图 4 国 家 级 地 理 科 学 实 验 教 学 中 心 在 地 理 信 息 系 统 软 件 工 程 资 源 环 境 遥 感 技 术 应 用 环 境 与 健 康 地 理 国 情 监 测 智 慧 社 区 高 性 能 地 学 计 算 民 族 文 化 数 字 化 资 源 建 设 旅 游 资 源 规 划 与 开 发 东 盟 国 际 合 作 研 究 及 GIS 技 术 应 用 等 方 面 产 出 了 一 批 高 水 平 的 成 果, 形 成 了 区 域 优 势 与 特 色 ; 以 丰 富 教 育 内 容 优 化 教 学 过 程 提 高 学 习 效 能 提 升 服 务 水 平 为 基 本 建 设 任 务, 结 合 云 南 民 族 区 域 优 势, 探 索 民 族 地 区 教 育 信 息 化 发 展 的 新 思 路 和 新 途 径, 并 通 过 整 合 高 校 企 业 在 互 联 网 基 础 设 施 应 用 开 发 网 络 测 试 等 方 面 的 资 源, 组 建 了 统 一 的 互 联 网 应 用 创 新 开 放 平 台, 为 互 联 网 应 用 创 新 提 供 基 础 设 施 和 配 套 服 务, 开 展 双 边 和 多 边 形 式 的 合 作 创 新, 促 进 产 学 研 合 作, 培 养 地 理 空 间 信 息 技 术 建 设 及 信 息 化 应 用 创 新 人 才 因 此, 在 整 合 以 上 资 源 的 基 础 上 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 已 经 形 成 虚 拟 仿 真 教 学 资 源 丰 富 信 息 共 享 功 能 完 备 的 教 学 科 研 综 合 实 验 平 台, 为 中 心 的 运 行 奠 定 了 坚 实 的 软 硬 件 基 础 目 前, 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 设 置 基 础 性 综 合 性 和 创 新 性 三 大 实 验 层 次 共 19 个 实 验 模 块, 中 心 实 验 体 系 如 图 5 所 示 图 5 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 实 验 体 系 8

9 基 础 性 实 验 层 (1) 地 理 信 息 技 术 实 验 模 块 地 理 信 息 技 术 是 在 计 算 机 硬 软 件 系 统 支 持 下, 对 整 个 或 部 分 地 球 表 层 ( 包 括 大 气 层 ) 空 间 中 的 有 关 地 理 分 布 数 据 进 行 采 集 储 存 管 理 运 算 分 析 显 示 和 描 述 的 技 术 系 统 地 理 信 息 技 术 实 验 模 块 主 要 围 绕 地 理 信 息 的 获 取 存 储 管 理 分 析 与 可 视 化 表 达 提 供 一 系 列 的 实 验 项 目, 以 及 GIS 软 件 工 程 相 关 的 实 验 项 目, 最 终 实 现 各 实 验 项 目 的 虚 拟 仿 真 学 生 利 用 地 理 信 息 技 术 实 验 模 块 可 开 展 地 理 信 息 系 统 空 间 信 息 技 术 专 业 领 域 相 关 课 程 的 实 验 (2) 遥 感 图 像 处 理 实 验 模 块 遥 感 图 像 处 理 的 范 围 包 括 遥 感 数 据 的 获 取 对 遥 感 图 像 做 各 种 变 换 如 放 大 缩 小 旋 转 倾 斜 透 视 纠 正 融 合 分 割 分 类 和 目 标 识 别 等 也 可 进 行 复 制 去 除 斑 点 修 补 修 饰 图 像 的 残 损 对 图 像 的 颜 色 进 行 明 暗 色 偏 的 调 整 和 校 正, 也 可 在 不 同 颜 色 进 行 切 换 以 满 足 图 像 在 不 同 领 域 的 应 用 本 实 验 模 块 涉 及 遥 感 图 像 处 理 基 础 知 识, 基 本 图 像 处 理 工 具 的 使 用, 文 本 工 具 路 径 图 层 的 应 用, 图 像 色 调 的 调 整 和 通 道 与 滤 镜 等 实 验 内 容 本 实 验 模 块 通 过 虚 拟 仿 真 实 验 可 为 全 校 感 兴 趣 的 学 生 提 供 学 习 资 源, 同 时 支 撑 信 息 学 院 本 科 生 遥 感 图 像 处 理 实 验 教 学 课 程 (3) 测 绘 工 程 实 验 模 块 测 绘 工 程 实 验 广 泛 地 结 合 工 程 建 设 中 有 关 的 测 量 理 论 技 术 方 法 和 仪 器 操 作, 结 合 当 前 典 型 工 程 建 设 情 况 进 行 教 学, 使 学 生 通 过 本 课 程 的 学 习, 能 掌 握 解 决 各 种 工 程 建 设 中 的 测 量 问 题 的 理 论 和 方 法, 具 备 分 析 和 解 决 一 些 有 特 殊 要 求 的 工 程 测 量 问 题 的 能 力 本 实 验 模 块 通 过 将 测 绘 工 程 相 关 实 验 所 涉 及 的 仪 器 测 量 过 程 虚 拟 化 和 数 据 计 算 模 拟, 使 学 生 足 不 出 户, 便 能 掌 握 测 绘 工 程 的 原 理 方 法 和 技 术, 具 备 正 确 设 计 和 布 置 测 量 系 统 和 进 行 数 据 处 理 的 能 力, 学 会 对 专 用 的 工 程 测 量 仪 器 正 确 使 用 检 验 和 校 正 本 实 验 模 块 可 支 撑 测 绘 相 关 专 业 的 多 门 实 验 课 程 (4) 空 间 数 据 处 理 实 验 模 块 空 间 数 据 处 理 实 验 模 块 涉 及 到 空 间 数 据 挖 掘 和 数 字 制 图 相 关 的 实 验 项 目 空 间 数 据 挖 掘 是 从 空 间 数 据 库 中 抽 取 没 有 清 楚 表 现 出 来 的 隐 含 的 知 识 和 空 间 关 系, 并 发 现 其 中 有 用 的 特 征 和 模 式 的 理 论 方 法 和 技 术 数 字 制 图 是 地 图 制 作 和 应 用 的 一 个 系 统, 是 由 电 子 计 算 机 控 制 所 生 成 的 地 图, 是 基 于 数 字 制 图 技 术 的 屏 幕 地 图, 是 可 视 化 的 实 地 图 通 过 对 空 间 数 据 处 理 涉 及 的 空 间 数 据 挖 掘 和 数 字 制 图 实 验 项 目 虚 拟 仿 真, 支 撑 测 绘 地 理 信 息 系 统 空 间 信 息 与 数 字 技 术 相 关 专 业 实 践 教 学 (5) 软 件 工 程 实 验 模 块 软 件 工 程 实 验 模 块 通 过 利 用 软 件 工 程 虚 拟 仿 真 教 学, 能 够 让 学 生 在 集 成 化 的 软 件 工 程 管 理 平 台 USDM( 统 一 软 件 数 据 管 理 系 统 ) 上 进 行 操 作, 使 其 对 项 目 准 备 集 成 项 目 管 理 配 置 管 理 客 户 需 求 调 研 及 分 析 软 件 设 计 实 施 测 试 发 布 度 量 分 析 知 识 管 理 与 组 件 复 用 CMMI( 软 件 能 力 成 熟 度 模 型 集 成 ) 与 软 件 公 司 资 质 评 估 ( 或 9

10 是 其 它 标 准 ) 等 多 个 真 实 的 情 境 有 了 真 实 的 体 验, 学 会 如 何 规 范 地 按 照 软 件 工 程 的 方 法 进 行 软 件 设 计 开 发 和 管 理 通 过 引 入 企 业 环 境, 学 生 实 现 了 与 企 业 的 零 距 离 接 触, 加 强 对 学 生 的 团 队 协 作 沟 通 能 力 的 培 养, 以 及 弥 补 课 堂 教 学 的 不 足 (6) 计 算 机 网 络 技 术 实 验 模 块 计 算 机 网 络 是 通 过 网 络 将 各 个 孤 立 的 设 备 进 行 连 接, 实 现 人 与 人, 人 与 计 算 机, 计 算 机 与 计 算 机 之 间 的 互 通 共 享, 计 算 机 网 络 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 通 过 构 建 网 络 通 信 虚 拟 仿 真 教 学 实 验 环 境, 帮 助 学 生 认 识 复 杂 与 抽 象 的 网 络 协 议 等 网 络 通 信 中 的 基 础 技 术, 同 时 提 高 学 生 的 研 究 兴 趣, 挖 掘 更 深 层 次 的 网 络 通 信 的 认 识 与 感 悟 通 过 网 络 工 程 实 验 仿 真 项 目 设 计 与 教 学 模 拟, 搭 建 从 网 络 硬 件 的 设 计 安 装 调 整 维 护 到 网 络 软 件 开 发 与 调 试 等 方 面 的 虚 拟 仿 真 实 验 环 境 使 学 生 不 仅 掌 握 网 络 管 理 维 护 安 全 应 用 系 统 设 计 与 开 发 等 应 用, 同 时 在 硬 件 的 设 计 安 装 调 整 维 护 以 及 网 络 软 件 开 发 与 调 试 等 方 面 也 达 到 一 定 的 水 平, 从 原 理 应 用 开 发 各 方 面 全 方 位 学 习 和 实 践 网 络 知 识 和 实 际 技 能 的 仿 真 训 练, 培 养 适 应 时 代 要 求 的 具 有 较 强 实 践 能 力 的 网 络 工 程 人 才 (7) 物 联 网 技 术 实 验 模 块 物 联 网 技 术 将 物 理 世 界 网 络 化 信 息 化, 对 传 统 的 分 离 的 物 理 接 和 信 息 空 间 实 现 互 连 和 整 合, 代 表 未 来 网 络 的 发 展 趋 势 物 联 网 技 术 实 验 模 块 涉 及 无 线 单 片 机 和 嵌 入 式 传 感 器 与 检 测 技 术 射 频 识 别 技 术 (RFID) 无 线 通 讯 和 无 线 网 络 物 联 网 传 输 层 物 联 网 应 用 层 六 个 方 面 的 实 验 内 容, 涉 及 到 众 多 硬 件 和 软 件 本 实 验 模 块 采 用 虚 实 结 合 的 方 式 实 现 物 联 网 技 术 的 虚 拟 仿 真 一 方 面 利 用 虚 拟 仿 真 平 台 构 建 虚 拟 仪 器 虚 拟 通 讯 系 统 实 现 虚 拟 仿 真, 另 一 方 面 通 过 直 接 接 触 和 使 用 相 关 软 硬 件 加 强 知 识 储 备, 提 高 技 术 水 平 和 应 用 能 力 (8) 高 性 能 计 算 实 验 模 块 高 性 能 实 验 模 块 通 过 集 成 多 台 处 理 器 或 集 群 计 算 机, 储 存 海 量 的 地 理 空 间 数 据, 为 地 理 国 情 监 测 资 源 环 境 信 息 和 智 慧 城 市 提 供 高 效 的 地 学 计 算, 可 发 布 地 理 空 间 信 息 服 务, 供 用 户 访 问 实 验 室 拟 建 设 高 性 能 时 空 地 理 模 拟 云 平 台 面 向 东 南 亚 资 源 环 境 数 据 共 享 平 台 面 向 东 盟 电 子 商 务 云 平 台 和 高 性 能 图 像 处 理 平 台 通 过 高 性 能 计 算 的 虚 拟 仿 真, 帮 助 学 生 掌 握 高 性 能 地 理 计 算 涉 及 的 软 件 硬 件 以 及 相 关 技 术 承 担 着 高 性 能 计 算 相 关 的 本 科 研 究 生 课 程 的 实 践 教 学 (9) 教 育 技 术 实 验 模 块 教 学 技 术 实 验 模 块 采 用 微 格 教 学 系 统, 主 要 用 于 技 能 训 练 示 范 教 学 观 摩 教 学 和 教 学 实 况 转 播 与 录 像 等 方 面 结 合 数 字 化 的 微 格 教 学 系 统, 营 造 微 格 教 学 环 境, 采 用 微 型 课 堂 进 行 角 色 扮 演 与 微 格 教 学 实 践, 培 养 和 训 练 学 生 课 堂 导 入 讲 解 板 书 演 示 提 问 和 结 束 等 课 堂 教 学 技 能, 从 而 达 到 利 用 现 代 化 教 学 技 术 手 段 培 养 和 训 练 师 范 生 的 教 师 教 育 技 能 的 目 的 通 过 数 字 化 微 格 教 学 系 统 营 造 师 范 生 教 学 技 能 训 练 环 境, 结 合 观 摩 示 范 分 析 与 讨 论 评 价 反 馈, 使 师 范 生 日 常 复 杂 的 课 堂 教 学 得 以 精 简, 学 生 通 过 在 做 中 学, 学 中 评, 评 中 研 来 训 练 和 提 升 课 堂 教 学 技 能, 为 学 生 下 一 步 的 教 学 实 习 奠 定 了 基 础 10

11 综 合 性 实 验 层 (1) 虚 拟 现 实 实 验 模 块 虚 拟 现 实 是 为 了 适 应 新 一 代 地 理 信 息 技 术 发 展, 基 于 专 业 教 学 和 科 学 研 究 的 需 要, 在 地 理 信 息 系 统 (GIS) 遥 感 技 术 (RS) 全 球 定 位 系 统 (GPS) 通 信 和 虚 拟 现 实 (VR) 技 术 和 计 算 机 技 术 等 的 支 持 下, 为 现 代 地 理 信 息 技 术 研 究 提 供 虚 拟 实 验 方 法, 深 入 探 索 地 理 信 息 空 间 分 异 的 规 律 演 化 过 程 以 及 地 理 空 间 信 息 采 集 集 成 分 析 建 模 的 机 理, 实 现 对 地 理 空 间 信 息 的 虚 拟 仿 真 分 析 预 测 预 报 和 动 态 监 控, 为 地 理 信 息 科 学 和 计 算 机 科 学 研 究 提 供 先 进 技 术, 为 数 字 地 球 智 慧 地 球 智 慧 城 市 和 社 会 信 息 化 建 设 研 究 与 决 策 提 供 平 台 支 撑 本 实 验 模 块 为 本 科 生 研 究 生 或 教 师 学 习 和 研 究 地 理 空 间 信 息 以 及 计 算 机 科 学 虚 拟 仿 真 提 供 实 验 实 践 环 境 ; 承 担 着 GIS RS GPS 空 间 信 息 技 术 虚 拟 现 实 等 相 关 的 本 科 研 究 生 专 业 课 程 (2) 智 能 空 间 信 息 处 理 实 验 模 块 智 能 空 间 信 息 处 理 是 地 球 空 间 信 息 科 学 与 人 工 智 能 的 交 叉 与 融 合, 属 于 遥 感 科 学 信 息 科 学 认 知 科 学 等 学 科 的 交 叉 智 能 空 间 信 息 处 理 是 指 利 用 人 工 智 能 的 理 论 和 方 法, 利 用 计 算 智 能 方 法, 如 神 经 计 算 模 糊 计 算 进 化 计 算 等 方 法 实 现 空 间 信 息 的 智 能 化 处 理 实 验 模 块 针 对 GIS 信 息 智 能 化 处 理 RS 信 息 智 能 化 处 理 和 GPS 信 息 智 能 化 处 理 的 方 法 和 技 术, 建 立 了 空 间 认 知 空 间 表 达 空 间 推 理 神 经 计 算 与 空 间 信 息 处 理 模 糊 计 算 与 空 间 信 息 处 理 进 化 计 算 与 空 间 信 息 处 理 机 器 学 习 与 空 间 信 息 处 理 和 空 间 数 据 挖 掘 等 一 套 智 能 信 息 处 理 虚 拟 仿 真 实 验 体 系, 服 务 于 计 算 机 科 学 与 技 术 地 理 信 息 系 统 空 间 信 息 与 数 字 技 术 等 专 业 的 实 践 课 程 教 学 (3) 地 理 过 程 与 环 境 模 拟 实 验 模 块 地 理 过 程 强 调 地 理 事 物 随 时 间 的 变 化 特 征 在 可 感 知 的 和 可 测 量 的 基 础 上, 按 照 不 长 的 时 间 尺 度 即 时 段 的 长 短, 建 立 依 照 时 序 各 类 地 理 性 质 的 表 现, 而 后 把 这 些 性 质 放 在 某 个 规 定 的 范 畴 中 进 行 分 析, 得 到 在 纵 向 上 的 表 现 规 律 地 理 过 程 的 研 究 内 容, 大 致 分 为 :1 认 识 有 限 时 段 内 的 变 化 规 律 2 对 于 未 来 可 能 发 生 的 地 理 行 为 进 行 模 拟 和 预 测 3 研 究 地 理 过 程 与 地 理 分 布 之 间 的 耦 合 关 系, 从 而 把 地 理 学 的 规 律 统 一 于 时 间 与 空 间 的 共 同 基 础 之 中 地 理 过 程 与 环 境 模 拟 实 验 模 块 旨 在 为 本 科 生 研 究 生 或 教 师 学 习 和 研 究 地 理 过 程 与 环 境 的 虚 拟 仿 真 提 供 实 验 实 践 环 境, 承 担 地 理 学 相 关 课 程 的 虚 拟 仿 真 实 践 教 学 (4) 传 感 网 系 统 实 验 模 块 传 感 器 网 络 是 由 大 量 部 署 在 作 用 区 域 内 的 具 有 无 线 通 信 与 计 算 能 力 的 微 小 传 感 器 节 点 通 过 自 组 织 方 式 构 成 的 能 根 据 环 境 自 主 完 成 指 定 任 务 的 分 布 式 智 能 化 网 络 系 统 传 感 器 网 络 节 点 的 组 成 和 功 能 包 括 如 下 四 个 基 本 单 元 : 传 感 单 元 ( 由 传 感 器 和 模 数 转 换 功 能 模 块 组 成 ) 处 理 单 元 ( 由 嵌 入 式 系 统 构 成, 包 括 CPU 存 储 器 嵌 入 式 操 作 系 统 等 ) 通 信 单 元 ( 由 无 线 通 信 模 块 组 成 ) 以 及 电 源 部 分 此 外, 可 以 选 择 的 其 它 功 能 单 元 包 括 : 定 位 系 统 运 动 系 统 以 及 发 电 装 置 等 由 于 传 感 网 系 统 牵 涉 的 软 硬 件 较 多, 因 此 传 感 网 系 统 实 验 模 块 主 要 通 过 虚 拟 仿 真 方 式 提 高 学 生 的 实 践 能 力, 实 验 内 容 涉 及 传 感 单 元 通 信 单 元 定 位 系 统 运 动 系 统 电 源 系 11

12 统 等 方 面, 以 便 学 生 能 够 系 统 掌 握 传 感 网 络 设 计 方 法 和 技 术 (5) 遥 感 技 术 应 用 实 验 模 块 遥 感 监 测 具 有 大 面 积 观 测 时 效 性 强 数 据 综 合 性 强 的 特 点, 能 在 较 短 的 时 间 内, 从 空 中 乃 至 宇 宙 空 间 对 大 范 围 地 区 进 行 对 地 观 测, 并 从 中 获 取 有 价 值 的 遥 感 数 据 遥 感 技 术 应 用 实 验 模 块 包 括 遥 感 影 像 增 强 处 理 几 何 校 正 镶 嵌 与 裁 剪 监 督 / 非 监 督 分 类 融 合 提 取 等 实 验 内 容 本 实 验 模 块 为 相 关 学 科 本 科 生 研 究 生 提 供 遥 感 原 理 遥 感 数 字 图 像 处 理 等 课 程 的 实 验 教 学 (6) 位 置 信 息 服 务 (LBS) 实 验 模 块 位 置 信 息 服 务 涉 及 CORS 基 站 GPS 接 收 机 手 持 GPS 接 收 机 等 硬 件 设 施 和 一 些 位 置 信 息 处 理 软 件 本 实 验 模 块 包 括 基 于 CORS 基 站 的 定 位 与 导 航 服 务 LBS 中 的 数 据 挖 掘 和 信 息 抽 取 移 动 终 端 空 间 信 息 可 视 化 基 于 LBS 的 智 慧 旅 游 和 智 慧 物 流 等 实 验 内 容 通 过 将 各 种 移 动 位 置 信 息 服 务 涉 及 的 仪 器 搬 入 计 算 机, 形 成 虚 拟 仪 器 和 虚 拟 实 验 场 景, 可 为 空 间 信 息 与 数 字 技 术 地 理 信 息 系 统 等 专 业 相 关 的 本 科 生 研 究 生 或 教 师 研 究 移 动 位 置 服 务 提 供 虚 拟 实 验 平 台, 承 担 着 LBS 相 关 课 程 的 实 验 教 学 创 新 性 实 验 层 (1) 山 地 城 镇 规 划 虚 拟 仿 真 模 块 山 地 城 镇 化 是 解 决 山 区 城 镇 化 需 求 与 保 护 优 质 耕 地 矛 盾 的 重 要 途 径 之 一, 采 用 三 维 建 模 技 术 监 测 山 地 城 镇 化 进 程, 可 以 清 晰 直 观 的 给 人 们 展 示 山 地 城 镇 化 后 的 美 好 城 市 风 貌, 还 可 以 通 过 规 划 对 比 分 析 山 地 城 镇 化 进 展 速 度, 监 测 实 际 建 设 与 规 划 的 差 异, 为 相 关 部 门 提 供 便 捷 的 管 理 方 式 本 模 块 拟 构 建 虚 拟 仿 真 过 程 对 山 地 城 镇 的 规 划 效 果 与 当 前 建 设 现 状 进 行 三 维 建 模, 实 现 专 题 信 息 ( 绿 化 率 容 积 率 不 透 水 表 面 面 积 生 态 环 境 水 资 源 基 础 设 施 人 口 容 量 户 数 等 ) 的 查 询 与 分 析 本 虚 拟 仿 真 模 块 的 功 能 主 要 包 括 三 维 景 观 建 模 专 题 查 询 景 观 造 型 定 制 三 维 空 间 分 析 以 及 现 状 规 划 对 比 六 大 功 能, 可 以 帮 助 相 关 学 科 的 本 科 生 研 究 生 理 解 城 市 规 划 的 意 义 规 划 内 容 以 及 规 划 效 果, 并 能 够 掌 握 虚 拟 山 地 城 镇 规 划 的 相 关 技 术 方 法 (2) 民 族 文 化 数 字 化 虚 拟 仿 真 模 块 我 国 众 多 的 少 数 民 族 文 化 是 中 华 民 族 文 化 的 重 要 组 成 部 分 保 护 民 族 文 化 遗 产, 弘 扬 民 族 文 化 传 统, 确 保 民 族 文 化 安 全, 已 是 当 今 世 界 各 国 共 同 面 对 的 全 球 化 战 略 主 题 我 国 的 民 族 文 化 遗 产 资 源 异 常 丰 富, 民 族 文 化 的 传 承 与 数 字 化 保 护, 需 要 借 助 现 代 数 字 化 技 术 和 手 段, 对 民 族 文 化 进 行 必 要 修 复 储 存 重 构 展 示 和 再 创 作 开 发 本 虚 拟 仿 真 模 块 主 要 包 括 基 于 GIS 的 民 族 音 乐 数 字 化 展 示 和 云 南 藏 区 民 族 文 化 数 字 化 两 大 功 能, 紧 密 结 合 云 南 省 少 数 民 族 文 化 现 状 和 特 点, 利 用 数 字 化 记 录 方 法 数 字 化 勘 测 技 术 数 字 复 原 技 术 多 媒 体 技 术 虚 拟 文 化 遗 产 技 术 数 字 再 现 技 术 和 数 字 集 成 技 术 等 技 术 手 段 对 民 间 文 学 服 饰 音 乐 舞 蹈 曲 艺 美 术 手 工 技 艺 民 俗 民 居 及 少 数 民 族 建 筑 等 进 行 多 媒 体 资 源 建 库 信 息 资 源 网 站 及 三 维 模 型 构 建 等 虚 拟 仿 真 实 验, 通 过 虚 拟 仿 真 实 验 将 数 字 化 技 12

13 术 运 用 于 文 化 遗 产 的 传 承 与 保 护 民 族 文 化 仿 真 实 验 教 学 设 计 充 分 结 合 民 族 学 空 间 信 息 与 数 字 技 术 地 理 信 息 科 学 测 绘 科 学 教 育 技 术 专 业 计 算 机 科 学 技 术 网 络 工 程 软 件 工 程 等 相 关 专 业 特 点 进 行 设 计, 通 过 虚 拟 仿 真 教 学 能 够 让 学 生 在 实 践 教 学 中 掌 握 在 民 族 文 化 数 字 化 保 护 中 关 键 技 术 和 技 术 路 线 通 过 虚 拟 仿 真 实 验 能 够 让 学 生 熟 练 掌 握 ArcGIS ERDAS ENVI PCI 3DMAX AutoCAD Unity3D Photoshop Skyline Sketchup CityEngine 等 相 关 专 业 软 件 民 族 文 化 数 字 化 虚 拟 仿 真 实 验 通 过 数 字 技 术 手 段 在 民 族 文 化 保 护 中 的 实 践 运 用, 训 练 和 提 高 大 学 生 运 用 现 代 技 术 手 段 解 决 民 族 传 统 文 化 问 题 的 实 践 能 力, 引 领 和 重 塑 现 代 人 的 文 化 自 觉 意 识 和 传 统 文 化 人 格 (3) 灾 害 突 发 应 急 响 应 虚 拟 仿 真 模 块 灾 害 突 发 应 急 响 应 虚 拟 仿 真 模 块 主 要 针 对 地 震 灾 害 的 应 急 响 应 地 震 是 常 见 的 地 质 灾 害 之 一, 强 烈 的 地 震 往 往 会 造 成 严 重 的 人 员 伤 亡 和 经 济 损 失 以 前 较 常 用 的 地 震 灾 害 快 速 评 估 方 法 主 要 依 据 对 地 震 波 的 监 测 计 算 得 到 地 震 的 地 理 位 置 震 级 与 震 源 的 深 度, 依 据 经 验 估 计 出 灾 区 的 范 围, 根 据 地 震 信 息 与 所 掌 握 的 灾 区 建 筑 物 人 口 分 布 经 济 总 量 等 统 计 资 料, 估 算 建 筑 物 的 破 坏 情 况 直 接 经 济 损 失 与 人 员 伤 亡 情 况 等 这 种 评 估 方 式 被 称 为 盲 估, 由 于 所 确 定 的 灾 区 范 围 不 准 确, 相 应 所 统 计 的 建 筑 物 人 口 数 量 也 不 准 确, 另 外 对 灾 区 背 景 情 况 ( 人 口 分 布 建 筑 物 分 布 情 况 ) 的 掌 握 程 度 及 其 准 确 性 低 本 仿 真 模 块 将 人 员 伤 亡 模 型, 房 屋 倒 塌 模 型 以 及 经 济 损 失 模 型 与 GIS 平 台 集 成, 采 集 相 关 的 地 理 信 息 数 据 以 及 社 会 经 济 数 据 作 为 模 型 模 拟 的 数 据 支 撑, 根 据 模 型 仿 真 模 拟, 进 行 快 速 震 害 评 估 不 仅 能 在 灾 区 电 子 地 图 上 直 观 方 便 地 划 定 灾 区 范 围, 而 且 能 非 常 容 易 地 计 算 出 灾 区 在 不 同 烈 度 圈 内 的 面 积 或 比 率, 根 据 模 型 模 拟 的 结 果 绘 制 相 应 的 专 题 图, 最 终 汇 总 所 有 的 模 拟 结 果 及 专 题 图 形 成 灾 情 简 报 和 应 急 辅 助 决 策 报 告, 为 政 府 进 行 抗 震 救 灾 决 策 提 供 科 学 依 据, 以 赢 得 时 间 迅 速 稳 定 社 会 秩 序, 有 效 减 轻 地 震 影 响 造 成 的 损 失 通 过 本 模 拟 实 验, 使 学 生 掌 握 利 用 GIS 处 理 空 间 数 据 的 基 本 方 法, 学 习 地 震 灾 害 损 失 快 速 评 估 的 基 本 流 程, 掌 握 模 型 与 GIS 集 成 的 方 法 及 专 题 图 的 制 作 方 法 (4) 高 原 湖 泊 水 环 境 监 控 虚 拟 仿 真 模 块 随 着 经 济 快 速 发 展 和 城 市 规 模 的 急 剧 扩 大 人 类 的 活 动 的 不 断 扩 张, 入 湖 污 染 负 荷 不 断 增 大, 导 致 湖 泊 营 养 化 及 水 质 污 染 状 况 日 趋 严 重, 水 体 功 能 受 到 极 大 损 害 本 实 验 模 块 以 滇 池 蓝 藻 水 华 为 实 验 对 象, 以 无 线 传 感 器 网 络 为 监 测 手 段, 以 多 传 感 器 数 据 融 合 算 法 为 理 论 依 据, 以 GIS 相 关 软 件 为 实 验 结 果 展 示 平 台, 虚 实 结 合, 开 展 滇 池 流 域 蓝 藻 水 华 监 测 预 警 与 评 价 仿 真 实 验 实 验 以 多 功 能 传 感 器 网 络 技 术 实 现 滇 池 水 质 的 实 时 在 线 监 测, 监 测 对 象 包 括 叶 绿 素 溶 解 氧 PH 值 电 导 率 浊 度 温 度 等 参 数 在 上 述 数 据 基 础 上, 利 用 灰 色 理 论 及 BP 人 工 神 经 网 络 相 结 合 的 方 法 实 现 滇 池 水 质 的 动 态 预 测 预 警 的 仿 真 模 拟, 并 结 合 GIS 技 术 实 现 水 质 监 测 与 预 测 结 果 的 时 空 表 达 实 验 能 够 为 水 污 染 突 发 事 件 的 监 测 预 测 预 警 评 估 应 急 响 应 等 提 供 技 术 支 撑 学 生 通 过 完 成 该 实 验, 能 够 了 解 无 线 传 感 器 网 络 工 作 原 理 组 网 方 式, 熟 悉 各 种 水 质 传 感 13

14 器 的 使 用 方 法, 并 可 通 过 仿 真 软 件 验 证 优 化 组 网 方 式 ; 基 本 掌 握 利 用 多 传 感 器 数 据 融 合 算 法 将 各 种 水 质 数 据 进 行 数 据 融 合 的 方 法, 了 解 如 何 通 过 融 合 结 果 预 测 未 来 一 段 时 间 内 水 质 变 化 规 律, 以 及 对 水 质 做 出 评 价 ; 能 够 利 用 GIS 相 关 软 件 进 行 水 质 情 况 的 时 空 分 析 与 表 达 建 设 内 容 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 是 云 南 师 范 大 学 实 验 教 学 信 息 化 建 设 和 实 验 教 学 改 革 与 创 新 的 重 要 内 容, 是 学 科 专 业 与 信 息 技 术 深 度 融 合 的 产 物 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 建 设 工 作 将 以 全 面 提 高 云 南 师 范 大 学 学 生 创 新 精 神 和 实 践 能 力 为 宗 旨, 以 共 享 优 质 实 验 教 学 资 源 为 核 心, 以 建 设 数 字 化 信 息 化 在 线 共 享 实 验 教 学 资 源 为 重 点, 其 建 设 标 准 将 以 顶 层 设 计 框 架 为 蓝 本, 综 合 考 虑 基 础 数 据 平 台 业 务 运 营 及 安 全 等 多 个 方 面 同 时, 兼 顾 考 虑 中 心 自 身 的 特 殊 性, 立 足 于 云 南 边 疆 少 数 民 族 地 区 的 地 域 产 业 文 化 等 方 面 的 独 特 优 势, 在 共 性 标 准 的 前 提 下, 围 绕 自 身 功 能 定 位, 开 展 自 身 特 色 体 系 建 设 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 建 设 内 容 主 要 包 括 教 学 资 源 建 设 教 师 队 伍 建 设 教 学 管 理 与 共 享 服 务 平 台 建 设 管 理 制 度 体 系 建 设 四 大 方 面 教 学 资 源 建 设 : 中 心 教 学 资 源 建 设 已 经 形 成 基 础 性 综 合 性 和 创 新 性 三 大 实 验 层 合 计 19 个 实 验 模 块 的 仿 真 实 验 教 学 资 源 基 础 性 实 验 层 包 含 地 理 信 息 技 术 实 验 模 块 遥 感 图 像 处 理 实 验 模 块 测 绘 工 程 实 验 模 块 空 间 数 据 处 理 实 验 模 块 软 件 工 程 实 验 模 块 计 算 机 网 络 技 术 实 验 模 块 物 联 网 技 术 实 验 模 块 高 性 能 计 算 实 验 模 块 和 教 育 技 术 实 验 模 块 共 9 大 实 验 模 块 ; 综 合 性 实 验 层 包 含 虚 拟 现 实 实 验 模 块 智 能 空 间 信 息 处 理 实 验 模 块 地 理 过 程 与 环 境 模 拟 实 验 模 块 传 感 网 系 统 实 验 模 块 遥 感 技 术 应 用 实 验 模 块 位 置 信 息 服 务 实 验 模 块 共 6 大 实 验 模 块 ; 创 新 性 实 验 层 包 含 山 地 城 镇 规 划 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 民 族 文 化 数 字 化 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 灾 害 突 发 应 急 响 应 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 高 原 湖 泊 水 环 境 监 测 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 共 4 大 实 验 模 块 已 经 覆 盖 虚 拟 仿 真 实 验 课 程 53 门, 面 向 11 个 专 业 开 设 虚 拟 仿 真 实 验 项 目 439 个 其 中, 涉 及 基 础 性 实 验 层 项 目 317 个, 综 合 性 实 验 层 项 目 115 个, 创 新 性 实 验 层 项 目 7 个 教 师 队 伍 建 设 : 中 心 目 前 共 有 教 师 79 人, 其 中 正 高 级 人 数 21 人, 占 总 人 数 的 26.58%; 副 高 人 数 24 人, 占 总 人 数 的 30.38%; 中 级 人 数 30 人, 占 总 人 数 的 37.97% 具 有 博 士 学 位 人 员 35 人, 占 总 人 数 的 44.30%; 硕 士 学 位 人 员 35 人, 占 总 人 数 的 43.30%; 学 士 学 位 8 人, 占 总 人 数 的 10.13%, 其 他 学 历 人 员 1 人, 占 总 人 数 的 1.27% 从 工 作 职 能 上 划 分, 中 心 工 作 人 员 分 为 管 理 人 员 专 职 教 师 研 发 团 队 技 术 支 持 与 运 行 维 护 四 类 人 员 ( 含 有 企 业 背 景 的 技 术 人 员 ) 此 外, 中 心 还 专 门 聘 请 了 地 理 空 间 信 息 领 域 的 15 名 院 士 和 知 名 科 学 家 组 成 教 学 指 导 委 员 会 负 责 中 心 仿 真 实 验 教 学 的 发 展 规 划, 并 对 仿 真 实 验 教 学 工 作 成 效 开 展 评 价 和 监 督 教 学 管 理 与 共 享 服 务 平 台 建 设 : 中 心 教 学 管 理 与 共 享 服 务 平 台 以 地 理 空 间 信 息 技 术 物 联 网 大 数 据 云 计 算 等 新 一 代 信 息 技 术 为 支 撑, 实 现 了 教 务 管 理 教 学 管 理 实 14

15 验 资 源 共 享 管 理 等 功 能, 并 通 过 架 构 的 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 门 户 网 站, 实 现 基 于 云 平 台 的 校 内 校 外 面 向 东 南 亚 合 作 院 校 的 在 线 教 学 管 理 与 实 验 资 源 共 享 服 务 管 理 制 度 体 系 建 设 : 中 心 实 行 统 一 领 导 分 级 管 理 的 体 制 中 心 执 行 中 心 主 任 负 责 制, 设 主 任 1 人, 副 主 任 3 人 中 心 主 任 由 学 校 任 命, 负 责 实 验 室 的 全 面 工 作, 集 中 对 中 心 教 学 资 源 进 行 统 筹 安 排, 副 主 任 分 别 负 责 中 心 实 验 教 学 技 术 培 训 创 新 活 动 组 织 和 新 实 验 开 发 及 日 常 管 理 同 时, 中 心 还 设 立 了 管 理 研 发 和 实 验 教 学 三 个 团 队 管 理 团 队 主 要 负 责 中 心 的 运 行 管 理 维 护 信 息 化 建 设 以 及 对 教 学 效 果 的 评 价 ; 实 验 教 学 团 队 则 集 中 完 成 中 心 安 排 的 实 验 教 学 任 务 ; 研 发 团 队 主 要 负 责 仿 真 教 学 资 源 的 设 计 与 开 发 ; 技 术 支 持 与 运 行 维 护 团 队 主 要 负 责 平 台 建 设 升 级 等 方 面 的 技 术 支 持 此 外, 中 心 还 建 立 了 一 系 列 的 规 章 制 度 和 管 理 办 法, 采 用 集 中 化 管 理 模 式, 对 实 验 课 任 课 教 师 实 验 技 术 人 员 实 验 仪 器 设 备 及 实 验 经 费 实 行 统 一 调 配 制 度, 优 化 资 源 配 置, 从 技 术 安 全, 运 行 安 全 和 管 理 安 全 三 方 面 构 建 安 全 防 范 体 系, 切 实 保 护 基 础 平 台 及 各 个 应 用 系 统 的 可 用 性 机 密 性 完 整 性 抗 抵 赖 性 可 审 计 性 和 可 控 性, 实 现 了 对 中 心 人 员 设 备 教 学 科 研 的 全 面 优 质 高 效 的 管 理, 以 保 证 中 心 的 高 效 运 营 建 设 理 念 与 思 路 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 本 着 实 验 教 学 为 抓 手 虚 拟 互 动 增 实 效 人 才 培 养 为 中 心 开 放 共 享 促 应 用 的 建 设 理 念, 以 服 务 于 国 家 智 慧 城 市 战 略 建 设 及 地 理 空 间 信 息 产 业 发 展 对 新 一 代 空 间 信 息 技 术 人 才 需 求 的 培 养 为 宗 旨, 以 学 校 教 学 科 研 综 合 实 验 平 台 为 依 托, 整 合 先 进 的 地 理 信 息 技 术 云 计 算 物 联 网 大 数 据 移 动 互 联 网 等 先 进 技 术, 立 足 云 南, 服 务 西 南, 辐 射 东 南 亚, 将 中 心 建 设 成 为 具 有 国 际 先 进 水 平 的 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 研 发 与 技 术 交 流 中 心 地 理 空 间 信 息 产 业 人 才 培 养 基 地, 为 国 家 一 带 一 路 战 略 实 施 提 供 理 论 依 据 及 技 术 支 撑 中 心 建 设 主 要 围 绕 以 下 思 路 开 展 : 发 挥 信 息 科 学 地 理 科 学 民 族 文 化 三 个 学 科 的 专 业 优 势, 整 合 信 息 科 学 地 理 科 学 民 族 文 化 等 优 势 教 学 资 源, 以 信 息 学 院 旅 游 与 地 理 科 学 学 院 体 育 学 院 实 验 教 学 平 台 支 撑 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 建 设 和 运 行 ; 同 时, 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 反 哺 实 验 教 学 平 台 及 各 部 门 的 需 求 和 发 展 ; 以 学 生 为 本, 致 力 于 培 养 学 生 综 合 实 践 能 力 和 创 新 能 力 的 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 模 式 探 索 和 建 设 ; 结 合 地 理 空 间 信 息 化 建 设 中 对 资 源 环 境 的 合 理 利 用 基 础 设 施 的 智 能 化 管 理 及 与 社 会 经 济 可 持 续 发 展 需 要 的 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 体 系 与 项 目 库 建 设 ; 软 硬 件 与 高 新 技 术 结 合, 建 设 与 应 用 易 管 理 可 共 享 的 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 环 境 和 丰 富 的 教 学 资 源 ; 15

16 产 学 研 协 同 发 展, 建 设 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 和 教 学 队 伍 1.2 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 建 设 必 要 性 地 理 空 间 信 息 技 术 已 经 与 当 前 信 息 技 术 深 度 融 合, 并 广 泛 应 用 于 各 行 各 业, 如 : 资 源 环 境 管 理 地 理 环 境 模 拟 生 态 环 境 监 测 灾 害 应 急 评 估 地 理 位 置 服 务 城 市 规 划 民 族 文 化 电 子 商 务 智 能 物 流 智 能 交 通 智 慧 旅 游 智 慧 教 育 公 共 卫 生 智 慧 城 市 和 资 源 共 享 等 地 理 空 间 信 息 科 学 研 究 的 对 象 具 有 涉 及 面 广 高 危 或 极 端 环 境 投 资 大 成 本 高 结 果 不 确 定 性 验 证 周 期 长 且 过 程 不 可 逆 等 特 点, 这 些 特 点 决 定 了 基 于 地 理 空 间 信 息 技 术 的 虚 拟 仿 真 实 验 的 必 要 性 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 为 学 生 在 认 识 理 解 研 究 上 述 特 点 下 ( 如 高 危 环 境 : 地 震 灾 害 模 拟 ) 的 自 然 与 人 文 变 化 过 程 提 供 了 安 全 可 靠 和 经 济 的 方 法 同 时, 通 过 该 手 段 让 学 生 体 验 实 践 现 实 中 难 以 运 作 的 过 程 和 环 节 (1) 中 心 是 多 学 科 融 合 的 技 术 平 台 在 地 里 空 间 信 息 中, 自 然 与 人 文 变 化 过 程 中 包 含 了 丰 富 的 内 容 涉 及 多 学 科 交 叉 内 容, 中 心 通 过 融 合 多 学 科 的 手 段, 并 通 过 虚 实 结 合 的 实 验 内 容, 让 学 生 充 分 了 解 自 然 与 人 文 变 化 的 机 理 过 程 以 及 所 产 生 的 结 果, 这 些 都 是 过 去 单 一 学 科 实 验 所 不 能 提 供 的 中 心 承 担 着 全 校 11 个 专 业, 包 括 信 息 科 学 地 理 科 学 民 族 文 化 等 相 关 专 业 共 53 门 实 验 课 程 的 教 学 任 务, 实 验 体 系 包 含 基 础 性 实 验 层 综 合 性 实 验 层 和 创 新 性 实 验 层 三 大 层 次 虚 拟 仿 真 实 验 项 目 439 项, 有 机 地 把 学 校 优 势 学 科 资 源 最 大 化 融 合 (2) 中 心 提 高 了 实 验 教 学 工 作 效 率 实 现 了 实 验 资 源 最 大 化 利 用 随 着 学 生 人 数 的 日 益 增 长 以 及 信 息 技 术 的 变 革, 传 统 实 验 教 学 模 式 已 经 不 能 满 足 当 前 的 需 求 建 设 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心, 可 以 很 大 程 度 提 高 教 学 工 作 效 率, 扩 大 学 生 实 验 人 数 并 且 教 学 资 源 的 共 享 手 段 可 以 大 幅 减 少 我 校 学 生 学 习 过 程 中 的 教 学 成 本, 并 有 助 于 提 升 学 习 兴 趣 和 实 践 操 作 能 力 (3) 中 心 建 设 是 教 育 信 息 化 发 展 的 需 要 当 今 时 代, 信 息 技 术 的 迅 猛 发 展, 互 联 网 大 数 据 云 计 算 已 经 正 在 迅 速 推 动 教 育 理 念 和 教 育 方 法 学 习 环 境 和 学 习 模 式 的 深 刻 变 革 中 心 借 助 互 联 网 大 数 据 云 计 算 等 先 进 技 术 为 学 校 提 供 了 从 课 程 教 学 到 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 的 多 学 科 融 合 基 础 性 综 合 性 及 创 新 性 信 息 化 教 学 手 段 同 时, 促 进 了 教 育 公 平 提 高 了 教 育 质 量 (4) 中 心 建 设 提 高 了 教 育 资 源 共 享 程 度 中 心 通 过 校 内 校 外 实 验 教 学 资 源 贡 献, 解 决 了 云 南 省 教 育 资 源 分 布 不 均 的 问 题, 同 时 也 提 高 了 自 身 实 验 教 学 水 平 在 云 南 省 内, 中 心 与 楚 雄 师 范 学 院 玉 溪 师 范 学 院 昭 通 学 院 保 山 16

17 学 院 丽 江 高 等 师 范 专 科 学 校 等 地 方 院 校 签 订 了 共 建 实 验 教 学 资 源 协 议, 并 且 向 兄 弟 院 校 远 程 开 放 了 现 有 的 虚 拟 仿 真 实 验 在 云 南 省 外, 中 心 与 北 京 大 学 武 汉 大 学 中 山 大 学 南 京 大 学 西 南 大 学 华 南 师 范 大 学 等 多 所 国 内 高 校 开 展 了 教 学 资 源 共 建 共 享 合 作 (5) 中 心 建 设 是 国 际 交 流 与 合 作 的 需 要 借 助 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 建 设 以 及 云 南 区 位 特 色 优 势, 中 心 全 面 扩 大 了 对 外 的 国 际 交 流 与 合 作 到 2015 年, 中 心 在 东 南 亚 已 与 缅 甸 仰 光 大 学 泰 国 清 迈 大 学 越 南 河 内 国 家 大 学 老 挝 国 立 大 学 展 开 了 实 验 教 学 合 作 并 签 署 合 作 协 议 同 时, 与 仰 光 大 学 联 合 共 建 空 间 信 息 技 术 中 缅 联 合 实 验 也 在 积 极 筹 建 中 在 其 他 国 家 及 地 区, 中 心 还 与 伦 敦 大 学 学 院 美 国 纽 约 州 立 大 学 圣 地 亚 哥 州 立 大 学 加 拿 大 多 伦 多 大 学 澳 大 利 亚 新 南 威 尔 士 大 学 瑞 士 苏 黎 世 联 邦 理 工 大 学 新 加 坡 国 立 大 学 香 港 中 文 大 学 等 著 名 大 学 开 展 了 丰 富 的 实 验 教 学 合 作 项 目 1.3 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 特 色 与 创 新 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 特 色 之 处 在 于 : 将 中 心 拥 有 的 科 研 平 台 科 研 成 果 最 大 程 度 地 转 化 为 数 字 化 的 在 线 共 享 的 仿 真 实 验 教 学 资 源, 形 成 了 教 学 与 科 研 相 得 益 彰 的 资 源 共 建 的 良 性 循 环 发 展 机 制 近 5 年 来, 中 心 依 托 西 部 资 源 环 境 地 理 信 息 技 术 教 育 部 工 程 研 究 中 心 民 族 教 育 信 息 化 教 育 部 重 点 实 验 室 教 育 部 科 技 发 展 中 心 互 联 网 应 用 创 新 开 放 平 台 示 范 基 地 3 国 家 级 科 研 平 台, 并 在 原 有 的 省 级 智 慧 社 区 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 国 家 级 地 理 科 学 实 验 教 学 示 范 中 心 云 南 省 计 算 机 实 验 教 学 示 范 中 心 云 南 省 教 育 技 术 实 验 教 学 示 范 中 心 的 基 础 上, 先 后 承 担 了 国 家 973 计 划 前 期 研 究 专 项 GIS 环 境 下 基 于 用 地 变 化 的 洱 海 流 域 非 点 源 污 染 情 景 模 拟 研 究 国 家 863 计 划 主 题 项 目 时 空 过 程 模 拟 与 实 时 GIS 系 统 - 滇 池 流 域 非 点 源 污 染 事 件 应 急 响 应 示 范 系 统 国 家 科 技 型 中 小 企 业 技 术 创 新 基 金 项 目 污 染 源 管 理 及 突 发 污 染 事 件 应 急 处 理 地 理 信 息 平 台 软 件 研 究 与 开 发 教 育 部 高 等 学 校 博 士 学 科 点 专 项 科 研 基 金 盘 龙 江 子 流 域 城 市 非 点 源 污 染 的 地 理 空 间 模 拟 模 型 研 究 教 育 部 科 技 项 目 基 于 民 族 文 化 基 础 教 育 课 程 资 源 构 建 与 有 效 应 用 研 究 ( 以 丽 江 纳 西 族 地 区 初 中 信 息 技 术 教 育 为 例 ) 国 家 自 然 科 学 基 金 云 南 少 数 民 族 服 饰 数 据 库 元 素 库 构 建 与 智 能 检 索 技 术 研 究 云 南 省 社 会 发 展 重 大 研 究 项 目 基 于 多 学 科 高 技 术 的 云 南 城 镇 上 山 研 究 与 典 型 示 范 - 城 镇 上 山 的 综 合 决 策 空 间 信 息 平 台 等 一 大 批 国 家 项 目 国 家 科 技 支 撑 和 惠 民 计 划 项 目 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 国 家 自 然 科 学 基 金 面 上 项 目 等 42 项 基 于 这 些 科 研 项 目 的 研 究 成 果, 先 后 转 化 为 地 铁 人 群 疏 散 仿 真 模 拟 实 验 三 维 GIS 的 城 市 规 划 建 模 与 仿 真 实 验 地 震 灾 害 损 失 快 速 评 估 仿 真 模 拟 实 验 民 族 文 化 数 字 化 虚 拟 仿 真 实 验 滇 池 流 域 蓝 藻 水 华 监 测 预 警 与 评 价 仿 真 实 验 等 一 批 反 映 云 南 边 疆 自 然 与 人 文 综 合 过 程 的 创 新 性 实 验 项 目 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 创 新 集 中 体 现 在 以 下 几 个 重 要 方 面 : (1) 信 息 科 学 地 理 科 学 和 民 族 文 化 三 个 优 势 学 科 交 叉 融 合, 相 互 促 进 协 同 发 展 17

18 中 心 通 过 信 息 科 学 地 理 科 学 和 民 族 文 化 学 科 建 设 实 现 对 学 生 创 新 能 力 和 综 合 素 质 培 养, 为 地 方 经 济 发 展 输 送 高 层 次 人 才 在 多 学 科 互 动 一 体 化 建 设 实 践 中, 实 现 了 信 息 地 理 民 族 文 化 学 科 的 科 研 团 队 与 教 学 团 队 的 共 建 中 心 充 分 利 用 这 三 个 学 科 的 优 势 资 源, 推 进 中 心 的 师 资 队 伍 管 理 共 享 平 台 及 教 学 资 源 建 设 学 校 拥 有 的 西 部 资 源 环 境 地 理 信 息 技 术 教 育 部 工 程 中 心 地 理 科 学 实 验 教 学 示 范 中 心 与 高 原 地 理 过 程 与 环 境 变 化 重 点 实 验 室 在 实 验 资 源 方 面 实 现 共 建, 教 学 科 研 成 果 实 现 共 享 (2) 体 现 云 南 多 样 性 的 自 然 与 人 文 过 程 的 综 合 模 拟 中 心 充 分 考 虑 云 南 独 特 多 样 的 自 然 与 人 文 资 源, 以 丰 富 独 特 多 样 的 区 域 自 然 人 文 资 源 为 实 验 教 学 素 材, 将 其 融 合 于 信 息 科 学 地 理 科 学 和 民 族 文 化 学 科 的 实 践 教 学 之 中, 构 建 了 基 础 综 合 和 创 新 三 层 次 实 验 教 学 体 系 通 过 实 验 虚 实 结 合 的 教 学 环 节, 让 学 生 到 认 识 基 于 云 南 自 然 与 人 文 多 样 性 的 特 征 分 布 规 律 以 及 相 互 关 系, 获 得 对 资 源 环 境 实 验 分 析 的 操 作 方 法 和 基 本 技 能, 培 养 学 生 综 合 创 新 能 力 和 综 合 素 养 (3) 基 于 云 平 台 实 现 面 向 东 南 亚 的 在 线 教 学 资 源 共 享 依 托 学 校 和 仿 真 中 心 搭 建 的 教 学 资 源 云 服 务 平 台, 多 年 来 立 足 云 南 服 务 西 南 面 向 东 南 亚, 目 前 已 与 北 京 大 学 武 汉 大 学 中 山 大 学 南 京 大 学 西 南 大 学 华 南 师 范 大 学 等 多 所 国 内 高 校 开 展 了 教 学 科 研 合 作 及 资 源 共 享 教 育 部 外 交 部 人 社 部 科 技 部 等 国 内 领 导 也 多 次 莅 临 中 心 指 导 到 2015 年, 中 心 已 与 缅 甸 仰 光 大 学 泰 国 清 迈 大 学 越 南 河 内 国 家 大 学 老 挝 国 立 大 学 展 开 了 实 验 教 学 合 作 并 签 署 合 作 协 议, 通 过 虚 拟 仿 真 平 台 访 问 共 享 教 学 资 源 此 外, 与 仰 光 大 学 联 合 共 建 空 间 信 息 技 术 中 缅 联 合 实 验 也 在 积 极 筹 建 中 截 止 目 前, 先 后 有 巴 基 斯 坦 斯 里 兰 卡 尼 泊 尔 和 阿 富 汗 等 南 亚 国 家 科 技 部 长 来 访, 进 一 步 加 大 中 心 与 东 南 亚 南 亚 高 校 间 在 实 验 教 学 方 面 的 紧 密 合 作 与 交 流 在 未 来 的 发 展 中, 中 心 将 进 一 步 加 强 资 源 建 设 与 资 源 共 享, 立 足 云 南, 服 务 西 南, 辐 射 东 南 亚, 将 中 心 建 设 成 为 具 有 国 际 先 进 水 平 的 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 研 发 与 技 术 交 流 中 心, 地 理 空 间 信 息 产 业 人 才 培 养 基 地, 为 国 家 一 带 一 路 战 略 实 施 提 供 理 论 依 据 及 技 术 支 撑 2. 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 资 源 2.1 实 验 教 学 情 况 实 验 课 程 数 面 向 专 业 数 实 验 学 生 人 数 / 年 实 验 人 时 数 / 年

19 2.2 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 资 源 ( 罗 列 实 验 项 目 功 能 及 效 果, 提 供 不 少 于 三 个 典 型 实 验 项 目 的 具 体 实 验 流 程 ) 中 心 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 资 源 注 重 学 生 实 践 动 手 能 力 培 养 与 训 练 资 源 建 设 主 要 针 对 高 危 的, 真 实 实 验 无 法 开 展 的, 大 型 综 合 的, 或 者 教 学 成 本 较 高 资 源 消 耗 大 的 实 验 项 目, 例 如, 滇 池 土 地 利 用 变 化 虚 拟 仿 真 实 验 ( 真 实 实 验 无 法 开 展 ) 山 地 城 镇 规 划 虚 拟 仿 真 实 验 ( 综 合 性 ) 滇 池 蓝 藻 水 华 监 测 预 警 虚 拟 仿 真 实 验 ( 真 实 实 验 无 法 开 展 ) 地 铁 人 群 疏 散 虚 拟 仿 真 实 验 ( 成 本 高 资 源 消 耗 大 ) 等, 并 着 重 考 虑 教 学 资 源 建 设 的 必 要 性 适 用 性, 突 出 创 新 性, 根 据 专 业 人 才 培 养 方 案 对 学 生 知 识 结 构 和 能 力 培 养 的 要 求, 制 定 实 验 教 学 大 纲, 遵 循 应 用 型 人 才 培 养 实 验 教 学 的 基 本 要 求, 不 断 丰 富 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 资 源, 搭 建 了 教 学 管 理 与 共 享 服 务 平 台, 实 现 仿 真 教 学 资 源 在 线 配 置 连 接 和 广 泛 共 享 中 心 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 资 源 由 基 础 综 合 和 创 新 三 层 实 验 体 系 构 成, 基 础 性 实 验 包 含 地 理 信 息 技 术 实 验 模 块 遥 感 图 像 处 理 实 验 模 块 测 绘 工 程 实 验 模 块 空 间 数 据 处 理 实 验 模 块 软 件 工 程 实 验 模 块 计 算 机 网 络 技 术 实 验 模 块 物 联 网 技 术 实 验 模 块 高 性 能 计 算 实 验 模 块 和 教 育 技 术 实 验 模 块 ; 综 合 性 实 验 包 含 虚 拟 现 实 实 验 模 块 智 能 空 间 信 息 处 理 实 验 模 块 地 理 过 程 与 环 境 模 拟 实 验 模 块 传 感 网 系 统 实 验 模 块 遥 感 技 术 应 用 实 验 模 块 位 置 信 息 服 务 实 验 模 块 ; 创 新 性 实 验 包 含 山 地 城 镇 规 划 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 民 族 文 化 数 字 化 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 灾 害 突 发 应 急 响 应 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 和 高 原 湖 泊 水 环 境 监 测 虚 拟 仿 真 实 验 模 块 实 验 模 块 的 设 置 旨 在 将 学 生 置 身 于 虚 拟 情 境 基 于 角 色 面 向 任 务 的 实 践 教 学 模 式 之 中, 以 项 目 导 向 任 务 驱 动 的 教 学 方 法, 将 生 产 实 践 中 的 任 务 分 解 成 若 干 个 仿 真 实 验 项 目 来 完 成 已 经 建 设 完 成 虚 拟 仿 真 实 验 课 程 53 门, 面 向 11 个 专 业 开 设 虚 拟 仿 真 实 验 项 目 439 个 其 中, 涉 及 基 础 性 实 验 层 项 目 317 个, 综 合 性 实 验 层 项 目 115 个, 创 新 性 实 验 层 项 目 7 个 表 2 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 实 验 课 程 一 览 课 程 序 号 课 程 名 课 程 序 号 课 程 名 1 GIS 原 理 与 应 用 28 网 络 攻 击 2 GIS 软 件 工 程 29 病 毒 攻 防 3 虚 拟 地 理 环 境 30 主 机 安 全 4 地 图 代 数 31 无 线 安 全 5 空 间 信 息 移 动 服 务 32 防 火 墙 与 VPN 6 空 间 分 析 33 容 灾 备 份 7 遥 感 地 学 分 析 34 社 会 工 程 学 8 综 合 决 策 与 支 持 35 计 算 机 网 络 9 遥 感 数 字 图 像 处 理 36 网 络 通 信 协 议 分 析 10 遥 感 原 理 与 方 法 37 无 线 网 络 技 术 11 摄 影 测 量 38 身 份 认 证 12 空 间 数 据 库 原 理 与 应 用 39 物 联 网 技 术 与 应 用 13 数 字 高 程 模 型 40 环 境 监 测 与 评 价 14 软 件 工 程 导 论 41 嵌 入 式 系 统 开 发 15 软 件 工 程 实 践 42 手 持 设 备 软 件 开 发 19

20 16 软 件 测 试 43 电 路 与 模 拟 电 子 技 术 17 Web 应 用 开 发 技 术 44 EDA 设 计 与 SOPC 技 术 18 高 级 语 言 程 序 设 计 45 数 字 电 子 技 术 19 数 据 结 构 46 数 学 建 模 20 计 算 机 组 成 原 理 47 视 听 文 化 与 素 养 21 操 作 系 统 原 理 48 摄 影 与 艺 术 设 计 22 汇 编 语 言 与 接 口 技 术 49 教 育 信 息 处 理 23 网 络 安 全 与 管 理 50 多 媒 体 课 件 设 计 与 开 发 24 网 络 存 储 技 术 51 信 息 技 术 与 学 科 课 程 整 合 25 无 线 网 络 技 术 52 教 学 技 能 训 练 与 评 价 26 网 络 课 程 开 发 53 电 视 节 目 编 导 与 制 作 27 密 码 学 及 应 用 基 础 性 实 验 层 功 能 该 层 实 验 主 要 反 映 基 本 知 识 和 基 本 理 论, 训 练 基 本 技 能 的 经 典 操 作 教 学 内 容 具 有 基 础 性 入 门 性 规 范 性 的 特 点, 教 师 示 范 学 生 做 认 知 验 证 性 操 作 训 练 该 层 实 验 提 供 基 础 性 演 示 性 实 验 与 操 作 实 践 环 节, 使 专 业 基 础 课 程 的 理 论 与 实 践 紧 密 结 合 起 来, 进 行 基 本 操 作 技 能 的 训 练 效 果 促 进 学 生 对 课 堂 教 学 知 识 的 巩 固, 解 决 学 生 对 基 础 理 论 和 专 业 基 础 理 论 与 实 际 应 用 行 业 的 了 解 本 层 次 的 实 验 项 目 主 要 依 据 中 心 开 设 的 实 验 课 程 设 立 截 止 目 前, 实 验 项 目 涉 及 的 课 程 共 有 42 门, 占 开 设 课 程 总 数 的 79.25% 具 体 实 验 项 目 共 计 317 项, 详 细 见 附 件 1 表 3 基 础 性 仿 真 实 验 覆 盖 课 程 一 览 分 类 序 号 课 程 名 1 GIS 原 理 与 应 用 地 理 信 息 技 术 实 验 模 块 2 GIS 软 件 工 程 高 性 能 计 算 实 验 模 块 3 虚 拟 地 理 环 境 4 遥 感 数 字 图 像 处 理 遥 感 图 像 处 理 实 验 模 块 5 遥 感 原 理 与 方 法 空 间 数 据 处 理 实 验 模 块 6 空 间 数 据 库 原 理 与 应 用 7 软 件 工 程 导 论 8 软 件 工 程 实 践 9 软 件 测 试 10 Web 应 用 开 发 技 术 软 件 工 程 实 验 模 块 11 高 级 语 言 程 序 设 计 12 数 据 结 构 13 计 算 机 组 成 原 理 14 操 作 系 统 原 理 15 汇 编 语 言 与 接 口 技 术 计 算 机 网 络 技 术 实 验 模 块 16 网 络 安 全 与 管 理 20

21 物 联 网 技 术 实 验 模 块 教 育 技 术 实 验 模 块 17 网 络 存 储 技 术 18 无 线 网 络 技 术 19 网 络 课 程 开 发 20 密 码 学 及 应 用 21 网 络 攻 击 22 病 毒 攻 防 23 主 机 安 全 24 无 线 安 全 25 防 火 墙 与 VPN 26 容 灾 备 份 27 社 会 工 程 学 28 计 算 机 网 络 29 网 络 通 信 协 议 分 析 30 物 联 网 技 术 与 应 用 31 嵌 入 式 系 统 开 发 32 手 持 设 备 软 件 开 发 33 电 路 与 模 拟 电 子 技 术 34 EDA 设 计 与 SOPC 技 术 35 数 字 电 子 技 术 36 视 听 文 化 与 素 养 37 摄 影 与 艺 术 设 计 38 教 育 信 息 处 理 39 多 媒 体 课 件 设 计 与 开 发 40 信 息 技 术 与 学 科 课 程 整 合 41 教 学 技 能 训 练 与 评 价 42 电 视 节 目 编 导 与 制 作 综 合 性 实 验 层 功 能 该 层 面 实 验 主 要 定 位 于 以 学 科 专 业 为 要 求, 以 适 应 社 会 需 求 为 目 标, 以 培 养 综 合 能 力 为 主 线, 通 过 大 量 的 模 拟 实 验 环 节 组 织 实 验 教 学 与 学 习 通 过 综 合 性 实 验 和 操 作 实 践, 使 学 生 能 够 将 专 业 基 础 课 程 的 理 论 知 识 与 实 践 应 用 紧 密 结 合 起 来, 提 升 综 合 技 能 与 实 践 能 力 效 果 促 进 学 生 对 基 础 课 程 教 学 知 识 的 巩 固 应 用, 解 决 学 生 动 手 实 践 能 力 不 强 的 问 题, 培 养 学 生 综 合 应 用 与 实 践 能 力 截 止 目 前, 本 层 次 实 验 共 设 虚 拟 现 实 实 验 模 块 智 能 空 间 信 息 处 理 实 验 模 块 地 理 过 程 与 环 境 模 拟 实 验 模 块 传 感 网 系 统 实 验 模 块 遥 感 技 术 应 用 模 块 移 动 位 置 信 息 服 务 实 验 模 块 共 6 大 模 块, 开 设 具 体 实 验 项 目 共 计 115 项, 覆 盖 课 程 48 门, 占 开 设 课 程 总 数 的 90.56% 具 体 实 验 项 目 详 细 见 附 件 2 其 中, 具 有 代 表 性 的 综 合 性 实 验 项 目 如 下 : 虚 拟 现 实 模 块 (1) 虚 拟 地 理 环 境 背 景 制 作 21

22 功 能 通 过 各 种 方 式 收 集 地 形 数 据 和 房 屋 道 路 植 被 设 施 信 息, 转 化 为 点 线 面 三 维 矢 量 数 据 本 实 验 为 构 建 与 现 实 的 空 间 位 置 直 接 对 应 的 虚 拟 环 境 做 准 备, 是 场 景 效 果 是 否 具 有 真 实 感 沉 浸 感 的 基 础 效 果 分 别 从 遥 感 影 像 地 图 矢 量 化 数 据 处 理 等 方 式 收 集 一 个 区 域 的 地 形 起 伏 以 及 覆 盖 地 表 的 房 屋 道 路 植 被 和 其 他 实 施 的 相 关 数 据 ; 根 据 地 形 数 据 将 地 标 覆 盖 各 类 型 数 据 转 化 为 三 维 形 态 ; 最 后 利 用 专 业 的 三 维 GIS 软 件 构 建 地 理 背 景, 以 备 后 期 的 三 维 建 模 使 用 通 过 本 实 验 的 练 习, 使 学 生 具 备 虚 拟 地 理 环 境 空 间 数 据 收 集 和 三 维 场 景 背 景 制 作 的 能 力 图 6 导 入 地 形 数 据 和 纹 理 数 据 (2) 空 间 对 象 三 维 建 模 实 验 图 7 添 加 房 屋 道 路 植 被 和 设 施 数 据 功 能 通 过 实 验 操 作, 使 学 生 掌 握 各 种 三 维 空 间 对 象 的 建 模 方 法, 为 后 期 的 三 维 场 景 制 作 做 准 备 效 果 能 利 用 三 维 制 作 软 件 完 成 几 何 体 建 模 和 二 维 图 形 建 模, 能 够 创 建 和 编 辑 二 维 或 三 维 空 间 对 象 ; 在 此 基 础 上 进 一 步 掌 握 放 样 NURBS 曲 面 等 高 级 造 型 技 巧 ; 能 够 运 用 材 质 和 贴 图 工 具 以 表 现 各 种 空 间 造 型 的 外 观 透 明 度 质 地 等 特 性 ; 学 会 使 用 灯 光 与 环 境 工 具 表 现 空 间 造 型 对 灯 光 与 环 境 的 响 应 图 8 公 共 健 身 器 材 建 模 效 果 (3) 室 内 外 三 维 场 景 制 作 实 验 图 9 候 车 亭 建 模 效 果 功 能 运 用 所 学 习 的 空 间 建 模 方 法 设 计 并 实 现 室 内 ( 客 厅 卧 室 会 议 室 教 室 等 ) 或 室 外 场 景 ( 商 业 大 厦 别 墅 民 居 古 塔 等 ) 的 各 种 组 成 对 象, 并 拼 合 成 为 一 个 完 整 的 三 维 场 景 效 果 通 过 综 合 实 验 培 养 学 生 设 计 空 间 场 景 的 能 力 以 及 对 各 种 三 维 建 模 技 巧 ( 建 模 材 质 22

23 贴 图 灯 光 环 境 ) 的 灵 活 运 用 能 力, 训 练 学 生 对 室 内 外 空 间 场 景 的 整 体 把 握, 以 及 各 组 成 部 分 的 相 对 位 置 大 小 颜 色 材 质 的 综 合 运 用 能 力 使 学 生 具 备 设 计 更 大 空 间 场 景 的 基 本 技 能 图 10 客 厅 三 维 建 模 效 果 (4) 空 间 场 景 规 则 设 计 实 验 功 能 针 对 大 型 场 景 中 规 律 比 较 明 显 的 空 间 对 象 ( 如 : 房 屋 道 路 植 被 设 施 等 ), 使 用 编 码 方 式 设 计 其 空 间 造 型 规 则, 批 量 构 建 大 量 同 类 空 间 对 象 效 果 训 练 学 生 大 型 虚 拟 地 理 环 境 的 构 建 能 力, 使 学 生 能 够 根 据 背 景 数 据 中 提 供 的 房 屋 道 路 植 被 设 施 等 信 息, 编 写 相 应 的 规 则 或 调 用 相 应 的 三 维 模 型, 从 而 构 建 一 个 大 型 的 空 间 场 景 同 时 还 能 够 使 用 规 则 设 置 用 户 交 互 接 口, 使 用 户 能 够 通 过 交 互 界 面 调 整 构 建 的 三 维 场 景 图 11 建 筑 物 道 路 植 被 规 则 应 用 效 果 (5) 虚 拟 校 园 设 计 与 实 现 功 能 综 合 运 用 虚 拟 地 理 环 境 构 建 的 各 种 方 法 和 技 术, 自 己 收 集 相 关 数 据 与 信 息, 构 建 一 个 虚 拟 校 园 效 果 训 练 学 生 的 自 主 项 目 设 计 与 实 现 的 综 合 能 力, 包 括 数 据 收 集 地 理 背 景 制 作 空 间 建 模 材 质 赋 予 规 则 编 写 场 景 拼 合 场 景 发 布 等 一 系 列 过 程, 学 生 要 合 理 安 排 各 阶 段 的 时 间, 把 握 项 目 进 度, 以 确 保 较 好 的 完 成 该 综 合 实 验 通 过 综 合 实 例 实 验, 使 学 生 具 备 独 立 构 建 大 型 虚 拟 地 理 环 境 23

24 图 12 建 筑 物 道 路 植 被 规 则 应 用 效 果 智 能 空 间 信 息 处 理 实 验 模 块 (1) 空 间 布 局 优 化 分 析 功 能 空 间 布 局 及 其 优 化 是 空 间 分 析 的 又 一 个 重 要 功 能, 可 应 用 于 土 地 利 用 规 划 城 镇 化 扩 张 工 业 布 局 及 景 观 格 局 设 计 等 不 同 领 域 实 验 的 目 的 是 让 学 生 理 解 空 间 布 局 的 概 念 优 化 原 理 和 方 法, 掌 握 如 何 利 用 空 间 分 析 技 术 完 成 对 地 理 布 局 的 科 学 规 划 与 合 理 使 用 效 果 实 验 设 计 综 合 利 用 狄 诺 尼 图 泰 森 多 边 形 网 络 分 析 成 本 矩 阵 距 离 分 析 和 栅 格 计 算 等 空 间 分 析 方 法, 根 据 不 同 的 空 间 布 局 优 化 目 标, 形 成 图 文 表 一 体 化 的 优 化 结 论 图 13 交 通 网 络 优 化 分 析 图 14 产 业 园 区 布 局 优 化 (2) 空 间 统 计 分 析 功 能 空 间 统 计 分 析 是 通 过 定 性 与 定 量 相 结 合 的 思 想, 探 索 与 地 理 位 置 相 关 的 数 据 之 间 的 空 间 依 赖 空 间 关 联 或 空 间 自 相 关 等, 通 过 空 间 位 置 建 立 地 理 数 据 间 的 统 计 关 系 可 应 用 于 空 间 数 据 挖 掘 与 知 识 发 现 地 理 过 程 建 模 与 模 拟 空 间 现 象 的 聚 散 分 析 与 预 测 等 领 域 效 果 利 用 ArcGIS 软 件 提 供 的 插 件, 了 解 空 间 相 关 / 自 相 关 空 间 聚 类 和 空 间 近 邻 等 分 析 模 式, 掌 握 地 理 加 权 回 归 空 间 权 重 生 成 网 络 权 重 生 成 基 于 地 理 中 心 的 地 理 分 布 度 量 等 24

25 空 间 分 析 过 程 以 及 热 点 分 析 聚 类 分 析 等 专 题 制 图 方 法, 培 养 学 生 熟 练 运 用 空 间 统 计 分 析 解 决 问 题 的 能 力 图 15 地 理 事 件 的 空 间 聚 类 分 析 图 16 地 理 事 件 的 空 间 方 向 分 析 (3) 空 间 插 值 分 析 功 能 空 间 插 值 常 用 于 将 离 散 点 的 测 量 数 据 转 换 为 连 续 的 数 据 曲 面, 以 便 与 其 它 空 间 现 象 的 分 布 模 式 进 行 比 较, 它 包 括 了 空 间 内 插 和 外 推 两 种 算 法 空 间 内 插 算 法 : 通 过 已 知 点 的 数 据 推 求 同 一 区 域 未 知 点 数 据 空 间 外 推 算 法 : 通 过 已 知 区 域 的 数 据, 推 求 其 它 区 域 数 据 空 间 插 值 分 析 经 常 用 于 难 以 直 接 探 测 的 地 理 空 间 位 置 或 者 属 性, 在 环 境 监 测 人 口 预 测 气 象 预 测 预 报 经 济 发 展 指 标 的 空 间 分 布 预 测 等 领 域 效 果 空 间 插 值 方 法 分 为 两 类 : 一 类 是 确 定 性 方 法, 另 一 类 是 地 理 统 计 学 方 法 确 定 性 插 值 方 法 是 基 于 信 息 点 之 间 的 相 似 程 度 或 者 整 个 曲 面 的 光 滑 性 来 创 建 一 个 拟 合 曲 面, 比 如 反 距 离 加 权 平 均 插 值 法 (IDW) 趋 势 面 法 样 条 函 数 法 等 ; 地 质 统 计 学 插 值 方 法 是 利 用 样 本 点 的 统 计 规 律, 使 样 本 点 之 间 的 空 间 自 相 关 性 定 量 化, 从 而 在 待 预 测 的 点 周 围 构 建 样 本 点 的 空 间 结 构 模 型, 比 如 克 里 金 (Kriging) 插 值 法 通 过 对 上 述 空 间 插 值 方 法 的 实 际 运 用, 有 助 于 提 升 学 生 对 空 间 插 值 概 念 的 理 解, 训 练 学 生 解 决 现 实 世 界 中 的 数 据 缺 失 和 预 测 等 问 题 图 17 势 面 分 析 图 18 统 计 分 析 25

26 图 19 确 定 性 插 值 方 法 地 理 过 程 与 环 境 模 拟 实 验 模 块 (1) PM2.5 季 节 性 及 区 域 性 对 城 市 环 境 影 响 评 价 仿 真 实 验 功 能 让 学 生 掌 握 利 用 地 理 信 息 技 术 大 数 据 云 计 算 等 相 关 知 识, 模 拟 不 同 季 节 不 同 区 域 背 景 下 PM2.5 时 空 传 播 规 律, 评 估 PM2.5 不 同 浓 度 条 件 下 对 城 市 生 产 生 活 造 成 的 影 响 程 度 效 果 本 实 验 的 开 展, 能 够 让 学 生 熟 练 ArcGIS 的 使 用 方 法, 掌 握 空 间 数 据 存 储, 查 询 方 法, 叠 合 分 析 的 操 作 步 骤 和 过 程, 熟 悉 图 像 布 局 输 出 方 法, 以 及 制 作 专 题 地 图 的 方 法, 让 学 生 能 够 将 理 论 与 实 际 相 结 合, 提 高 解 决 实 际 工 程 问 题 的 能 力 图 20 PM2.5 随 季 节 及 空 间 变 化 趋 势 分 布 26

27 (2) 面 向 矿 山 安 全 的 矿 井 环 境 评 价 仿 真 实 验 功 能 以 矿 山 矿 井 环 境 安 全 为 实 验 背 景, 以 GIS Anasys 等 软 件 为 手 段, 以 历 史 矿 井 环 境 数 据 为 基 础, 针 对 以 矿 井 瓦 斯 浓 度 为 主 的 矿 井 环 境 评 价 仿 真 实 验, 可 通 过 改 变 矿 井 环 境 参 数, 根 据 相 关 评 价 指 标 及 评 价 项 目, 得 出 矿 井 环 境 安 全 指 数 效 果 该 实 验 的 开 展, 能 够 使 学 生 掌 握 相 关 软 件 的 使 用 方 法, 熟 悉 矿 井 环 境 评 价 项 目 类 别 评 价 指 标, 了 解 矿 井 瓦 斯 灾 害 预 测 方 法 及 评 价 模 型 图 21 矿 井 地 理 位 置 空 间 区 位 图 22 矿 井 温 度 场 模 拟 结 果 传 感 网 系 统 实 验 模 块 (1) 无 线 传 感 网 络 实 验 -LED 流 水 灯 功 能 1. 掌 握 IAR 开 发 环 境 的 安 装 和 基 本 功 能 ;2. 了 解 工 程 选 择 的 设 置 方 法 ;3. 掌 握 创 建 工 程 和 管 理 工 程 的 方 法 ;4. 了 解 基 本 的 编 译 和 调 试 功 能 ;5. 学 习 使 用 观 察 窗 口 ;6. 了 解 Zigbee 开 发 设 备 基 础 知 识 效 果 IAR Embedded Workbench( 简 称 EW) 的 C/C++ 交 叉 编 译 器 和 调 试 器 是 目 前 最 完 整 的 和 最 容 易 使 用 专 业 嵌 入 式 应 用 集 成 开 发 工 具 : 包 括 从 代 码 编 辑 器 工 程 建 立 到 C/C++ 编 译 器 连 接 器 和 调 试 器 的 各 类 开 发 工 具 它 和 各 种 仿 真 器 调 试 器 紧 密 结 合, 使 用 户 在 开 发 和 调 试 过 程 中, 仅 仅 使 用 一 种 开 发 环 境 界 面, 就 可 以 完 成 多 种 微 控 制 器 的 开 发 工 作 EW 支 持 35 种 以 上 的 8 位 /16 位 32 位 ARM 的 微 处 理 器 结 构 通 过 实 验 使 学 生 熟 悉 和 掌 握 熟 悉 IAR 集 成 开 发 环 境 的 搭 建 和 基 本 应 用 学 习 使 用 CC2530 单 片 机 使 I/O 口 外 接 的 六 个 灯 轮 流 闪 烁 27

28 图 23 IAR EW 开 发 环 境 安 装 和 配 置 图 24 流 水 灯 闪 烁 (2) ZigBee 星 型 组 网 实 验 功 能 1. 了 解 ZigBee 星 型 网 络 通 信 原 理 及 相 关 技 术 ;2. 了 解 ZigBee 星 型 网 络 组 建 的 基 本 过 程 和 方 法 效 果 利 用 1 个 ZigBee 协 调 器 多 个 传 感 控 制 节 点 组 建 一 个 简 单 的 星 型 网 络, 并 观 察 射 频 顶 板 上 LED 指 示 灯 的 变 化 利 用 上 位 机 软 件, 查 看 生 成 的 网 络 拓 扑 ZigBee, 又 称 , 是 一 种 近 距 离 低 复 杂 度 低 功 耗 低 数 据 速 率 低 成 本 的 双 向 无 线 通 信 技 术, 完 整 的 协 议 栈 只 有 32 KB, 可 以 嵌 入 各 种 设 备 中, 同 时 支 持 地 理 定 位 功 能 以 上 特 点 决 定 ZigBee 技 术 非 常 适 合 应 用 在 无 线 传 感 器 网 络 中 通 过 实 验 可 帮 助 学 生 理 解 和 掌 握 Zigbee 网 络 通 信 原 理 和 相 关 技 术 图 25 ZigBee 网 络 拓 扑 和 网 络 节 点 图 (3) RFID 的 读 写 实 验 功 能 1. 了 解 RFID 读 写 器 工 作 原 理 ;2. 了 解 RFID 读 写 器 主 板 支 持 的 几 种 通 信 方 式 ;3. 熟 悉 和 学 习 ISO/IEC ,ISO15693 标 准 规 范 第 三 部 分 协 议 和 指 令 内 容 中 的 读 取 和 写 入 标 签 数 据 操 作 部 分 内 容 效 果 通 过 实 验 发 送 不 同 的 基 本 指 令, 观 察 返 回 的 数 据, 了 解 指 令 的 作 用 加 深 学 生 对 RFID 读 写 器 工 作 原 理 的 学 习 和 理 解 ; 掌 握 RFID 的 通 信 方 式 和 存 储 内 容 的 读 写 操 作 射 频 识 别 即 RFID(Radio Frequency Identification) 技 术, 又 称 无 线 射 频 识 别 技 术, 可 通 过 无 线 电 讯 号 识 别 特 定 目 标 并 读 写 相 关 数 据, 而 无 需 识 别 系 统 与 特 定 目 标 之 间 建 立 机 械 或 光 学 接 触 常 用 的 有 低 频 (125k~134.2K) 高 频 (13.56MHz) 超 高 频 (902MHz~928MHz), 微 波 (2.45GHz) 等 技 术 28

29 图 26 UID 读 取 图 27 单 个 BLOCK 数 据 写 入 (4) 智 慧 农 业 管 理 系 统 综 合 实 验 功 能 通 过 计 算 机 与 无 线 传 感 器 网 络 的 配 合, 模 拟 实 现 智 能 农 业, 对 农 产 品 生 长 的 环 境 进 行 监 控 增 强 学 生 对 物 联 网 相 关 技 术 的 掌 握 和 综 合 运 用 能 力 效 果 利 用 模 拟 智 慧 农 业 应 用 平 台 实 现 采 用 无 线 传 感 网 络 技 术, 定 时 采 集 空 气 温 度 空 气 湿 度 CO2 浓 度 光 照 强 度, 土 壤 温 度 和 水 分 等, 来 获 得 作 物 生 长 的 最 佳 条 件, 通 过 自 动 调 节 温 室 环 境 实 现 温 室 集 约 化 网 络 化 远 程 管 理 视 频 系 统 利 用 温 室 内 安 装 的 高 清 变 焦 智 能 球 机, 对 温 室 内 作 物 进 行 全 方 位 视 频 采 集 和 监 测, 实 现 利 用 温 室 内 视 频 图 像 根 据 温 室 大 棚 内 作 物 生 长 情 况 通 过 实 验 强 化 学 生 所 学 物 联 网 相 关 知 识 和 技 术 的 理 解 和 掌 握, 提 升 学 生 对 所 学 知 识 和 技 能 的 综 合 实 践 设 计 和 应 用 能 力 29

30 图 28 目 标 板 及 相 关 模 块 连 接 图 29 智 慧 农 业 虚 拟 应 用 平 台 遥 感 技 术 应 用 模 块 (1) 4D 产 品 的 仿 真 制 作 功 能 利 用 数 字 摄 影 测 量 系 统 生 成 4D 产 品 ( 数 字 高 程 模 型 DEM 数 字 正 射 影 像 图 DOM 数 字 线 画 地 图 DLG 和 数 字 栅 格 地 图 DRG), 并 且 输 出 数 据 精 度 的 质 量 报 告 效 果 通 过 本 实 验, 学 生 可 以 了 解 4D 产 品 (DEM DOM DLG 和 DRG) 的 概 念, 了 解 其 应 用 范 围, 加 深 对 地 图 概 念 的 理 解 ; 掌 握 利 用 数 字 摄 影 测 量 系 统 生 成 4D 产 品 (DEM DOM DLG 和 DRG) 的 方 法 和 操 作 流 程 并 能 利 用 给 定 的 数 字 摄 影 测 量 影 像, 完 成 定 向 等 操 作 后, 制 作 满 足 要 求 的 4D 产 品 图 30 数 字 摄 影 测 量 4D 产 品 (2) 基 于 DEM 的 水 文 分 析 功 能 水 文 分 析 是 DEM 数 据 应 用 的 一 个 重 要 方 面 利 用 DEM 生 成 的 集 水 流 域 和 水 流 网 络, 成 为 大 多 数 地 表 水 文 分 析 模 型 的 主 要 输 入 数 据 表 面 水 文 分 析 模 型 应 用 于 研 究 与 地 表 水 流 有 关 的 各 种 自 然 现 象 如 洪 水 水 位 及 泛 滥 情 况, 或 者 划 定 受 污 染 源 影 响 的 地 区, 以 及 预 测 当 某 一 地 区 的 地 貌 改 变 时 对 整 个 地 区 将 造 成 的 影 响 等, 应 用 在 城 市 和 区 域 规 划 农 业 及 森 林 交 通 道 路 等 许 多 领 域, 对 地 球 表 面 形 状 的 理 解 也 具 有 十 分 重 要 的 意 义 这 些 领 域 需 要 知 道 水 流 怎 样 流 经 某 一 地 区, 以 及 这 个 地 区 地 貌 的 改 变 会 以 什 么 样 的 方 式 影 响 水 流 的 流 动 效 果 基 于 DEM 的 地 表 水 文 分 析 的 主 要 内 容 是 : 利 用 水 文 分 析 工 具 提 取 地 表 水 流 径 流 模 型 的 水 流 方 向 汇 流 累 积 量 水 流 长 度 河 流 网 络 ( 包 括 河 流 网 络 的 分 级 等 ) 以 及 对 研 究 区 的 流 域 进 行 分 割 等 通 过 对 这 些 基 本 水 文 因 子 的 提 取 和 基 本 水 文 分 析, 可 以 在 DEM 表 面 之 上 再 现 水 流 的 流 动 过 程, 最 终 完 成 水 文 分 析 过 程 通 过 完 成 实 验, 可 以 帮 助 学 生 辅 助 分 析 地 表 水 流 从 哪 里 产 生 以 及 要 流 向 何 处, 再 现 水 流 的 流 动 过 程 同 时, 通 过 水 文 分 析 工 具 的 应 用, 也 可 以 有 助 于 了 解 排 水 系 统 和 地 表 水 流 过 程 的 一 些 基 本 的 概 念 和 关 键 的 过 程, 以 及 怎 样 通 过 ArcGIS 水 文 分 析 工 具 从 DEM 数 据 上 获 取 更 多 的 水 文 信 息 30

31 图 31 DEM 填 充 分 析 图 32 流 向 分 析 图 33 汇 流 分 析 图 34 河 网 提 取 分 析 图 35 流 域 划 分 图 36 径 流 深 度 分 析 移 动 位 置 信 息 服 务 实 验 模 块 (1) 空 间 选 址 分 析 功 能 空 间 选 址 分 析 是 空 间 分 析 的 基 本 功 能 之 一, 可 广 泛 应 用 于 电 站 厂 矿 学 校 医 院 商 场 住 宅 等 选 址 过 程, 是 空 间 场 及 其 影 响 的 典 型 应 用 实 验 的 目 的 是 基 于 空 间 分 析 思 维, 设 计 空 间 选 址 的 条 件, 搜 集 并 处 理 符 合 选 址 条 件 的 空 间 数 据, 最 后 建 立 选 址 模 型, 计 算 满 足 条 件 的 空 间 地 址 集 合, 并 对 集 合 做 出 评 价, 为 空 间 选 址 的 合 理 性 提 供 辅 助 决 策 支 持 效 果 综 合 利 用 空 间 数 据 的 缓 冲 区 分 析 叠 加 分 析 栅 格 表 面 分 析 DEM 分 析 以 及 表 格 分 析, 形 成 空 间 选 址 的 适 宜 性 评 价 专 题 图 31

32 图 37 选 址 过 程 中 的 缓 冲 区 分 析 图 38 选 址 结 果 的 评 价 与 表 达 创 新 性 实 验 层 功 能 该 层 面 实 验 主 要 以 云 南 省 资 源 与 环 境 问 题 为 核 心, 通 过 对 资 源 环 境 问 题 产 生 的 背 景 研 究, 解 决 资 源 与 环 境 问 题 的 技 术 和 方 法 研 究, 实 现 对 自 然 人 文 过 程 的 综 合 模 拟 的 虚 拟 仿 真 实 验 的 设 计 通 过 虚 拟 仿 真 实 验 实 验 提 升 对 学 生 的 创 新 思 维 和 创 新 意 识 效 果 本 层 实 验 主 要 开 展 滇 池 流 域 土 地 利 用 变 化 虚 拟 仿 真 实 验 山 地 城 镇 规 划 虚 拟 仿 真 实 验 蓝 藻 水 华 监 测 预 警 虚 拟 仿 真 实 验 地 铁 人 群 疏 散 虚 拟 仿 真 实 验 地 震 灾 害 损 失 评 估 仿 真 实 验 云 南 藏 区 历 史 建 筑 虚 拟 仿 真 实 验 等, 让 学 生 学 习 解 决 现 实 情 景 的 具 体 方 法, 培 养 学 生 解 决 现 实 问 题 的 实 际 工 作 能 力 创 新 性 实 验 层 的 代 表 性 实 验 项 目 有 7 项, 主 要 针 对 地 理 空 间 信 息 技 术 创 新 应 用, 详 细 见 附 件 滇 池 流 域 土 地 利 用 变 化 虚 拟 仿 真 实 验 实 验 目 的 滇 池 流 域 土 地 利 用 变 化 虚 拟 仿 真 实 验 是 基 于 多 智 能 体 模 型 构 建 的 虚 拟 仿 真 实 验, 实 验 通 过 仿 真 建 模 模 拟 了 滇 池 流 域 土 地 利 用 / 土 地 覆 盖 的 时 空 演 变 过 程 通 过 对 流 域 土 地 利 用 类 型 变 化 进 行 仿 真 模 拟, 实 现 了 对 流 域 土 地 利 用 进 行 模 拟 预 测 仿 真 模 拟 结 果 对 于 加 强 滇 池 流 域 的 环 境 保 护 与 开 发, 优 化 土 地 资 源 配 置, 协 调 流 域 经 济 发 展 具 有 重 要 意 义 和 参 考 价 值, 为 实 现 滇 池 流 域 非 点 源 污 染 治 理 和 社 会 经 济 的 可 持 续 发 展 提 供 决 策 支 持 通 过 该 虚 拟 仿 真 实 验 学 生 能 够 理 解 基 于 多 智 能 体 模 型 的 仿 真 模 拟 建 模, 能 够 从 空 间 可 视 化 角 度 直 观 的 理 解 土 地 利 用 / 覆 被 变 化 演 变 的 时 空 过 程 中 自 然 与 人 文 过 程 相 互 作 用 及 影 响 实 验 流 程 土 地 利 用 / 覆 被 变 化 虚 拟 仿 真 模 型 构 建 可 以 分 为 三 大 部 分 : 第 一 部 分 是 模 型 数 据 的 准 备, 需 要 将 数 据 转 换 为 模 型 识 别 的 格 式 ; 第 二 部 分 是 仿 真 模 型 的 构 建 ; 第 三 部 分 是 仿 真 模 型 的 检 验 和 预 测 (1) 模 型 数 据 准 备 32

33 收 集 整 理 仿 真 模 型 所 需 的 DEM 数 据 矢 量 数 据 遥 感 数 据 和 社 会 经 济 统 计 数 据 仿 真 模 型 需 要 共 用 到 14 个 空 间 变 量 因 子, 包 括 3 个 距 离 因 子 ( 距 居 民 点 距 离 距 道 路 距 离 和 距 水 系 距 离 ),6 个 邻 域 函 数 处 理 的 变 量 ( 土 地 利 用 数 据 ),3 个 自 然 属 性 的 变 量 ( 坡 度 坡 向 和 高 程 ), 3 个 社 会 属 性 的 变 量 ( 房 价 GDP 人 口 ) (2) 仿 真 模 型 构 建 A 神 经 网 络 训 练 神 经 网 络 训 练 的 方 法 是 通 过 ArcGIS 随 机 生 成 一 个 点 图 层, 将 点 图 层 的 属 性 表 里 的 记 录 平 分 为 两 组, 一 组 用 于 训 练, 一 组 用 于 检 验 通 过 Matlab 建 立 神 经 网 络, 采 用 LM 算 法 来 获 取 空 间 变 量 的 权 重 参 数 值 图 39 神 经 网 络 训 练 界 面 B 仿 真 模 型 实 现 元 胞 自 动 机 与 智 能 体 集 成 模 型 集 成 是 由 Matlab 在 后 台 进 行 计 算,Repast 进 行 前 台 显 示 该 仿 真 模 型 是 基 于 Reapst J 平 台 编 码 实 现 滇 池 流 域 土 地 利 用 / 覆 被 变 化 虚 拟 仿 真 模 型 ( 如 图 40 所 示 ) 33

34 图 40 模 型 运 行 界 面 C 仿 真 模 型 检 验 仿 真 模 型 检 验 是 检 验 模 型 设 计 的 准 确 性, 如 果 模 型 经 过 检 验 后 结 果 是 正 确 的, 那 么 对 模 型 结 果 的 仿 真 结 果 才 是 有 用 的 D 仿 真 模 型 预 测 仿 真 模 型 在 检 验 达 标 以 后, 就 可 以 继 续 模 拟 预 测 滇 池 流 域 的 土 地 利 用 变 化 趋 势 和 未 来 土 地 利 用 的 空 间 分 布 格 局 仿 真 模 拟 预 测 如 图 41 所 示 ( 注 : 以 2013 年 土 地 利 用 数 据 为 基 础 模 拟 2024 年 ) 图 41 仿 真 模 型 模 拟 预 测 结 果 34

35 山 地 城 镇 规 划 虚 拟 仿 真 实 验 实 验 目 的 山 地 城 镇 化 是 解 决 山 区 城 镇 化 需 求 与 保 护 优 质 耕 地 矛 盾 的 重 要 途 径 之 一 采 用 三 维 建 模 技 术 对 城 市 规 划 结 果 进 行 虚 拟 仿 真, 可 以 清 晰 直 观 的 给 人 们 展 示 山 地 城 镇 规 划 效 果, 从 而 选 择 恰 当 的 规 划 方 案 通 过 实 验 可 以 帮 助 相 关 学 科 的 本 科 生 研 究 生 理 解 城 市 规 划 的 意 义 规 划 内 容 以 及 规 划 效 果, 掌 握 虚 拟 山 地 城 镇 规 划 的 相 关 技 术 方 法 本 实 验 利 用 三 维 城 市 建 模 与 规 划 设 计 软 件 CityEngine 开 展 城 市 规 划, 根 据 规 划 方 法 与 技 术, 导 入 地 形 模 型, 编 写 规 则 实 现 道 路 建 筑 绿 化 设 施 等 城 市 对 象 的 自 动 建 模, 构 建 一 座 虚 拟 城 市, 并 通 过 修 改 建 筑 物 层 高 层 数 道 路 间 距 等 参 数 实 现 三 维 城 市 的 自 动 调 整 实 验 流 程 (1) 实 验 数 据 准 备 使 用 CityEngine 构 建 城 市 模 型 包 括 地 形 地 形 纹 理 道 路 中 心 线 建 筑 地 面 树 木 点 和 设 施 点 等 数 据 这 些 数 据 的 制 作 主 要 利 用 ArcGIS 软 件 完 成 (2) 虚 拟 城 市 基 本 场 景 构 建 虚 拟 城 市 场 景 构 建 就 是 在 CityEngine 中 将 各 种 数 据 组 合 起 来, 形 成 一 个 基 本 的 三 维 场 景 主 要 包 括 两 个 方 面 的 内 容 : 导 入 GIS 数 据 和 地 形 处 理 A 导 入 GIS 数 据 在 CityEngine 中 新 建 一 个 工 程, 首 先 在 场 景 中 添 加 地 形 数 据, 设 置 地 形 纹 理, 得 到 整 个 场 景 的 高 低 起 伏, 和 场 景 画 面 然 后 载 入 道 路 建 筑 底 面 绿 化 设 施 数 据 B 地 形 处 理 当 导 入 道 路 建 筑 底 面 绿 化 设 施 数 据 时, 会 出 现 部 分 图 形 在 地 形 表 面 之 下 或 悬 空 的 情 况 因 此, 为 了 场 景 更 加 逼 真, 需 要 对 地 形 进 行 一 定 的 处 理, 使 地 形 与 其 他 图 层 保 持 高 度 一 致 主 要 有 两 种 方 式 : 贴 地 处 理 和 地 形 整 平 贴 地 处 理 是 调 整 矢 量 图 层, 使 其 附 在 地 形 图 层 的 表 面, 这 主 要 针 对 点 或 线 图 层 ( 如 : 道 路 绿 化 设 施 ) 地 形 整 平 则 是 调 整 地 形 数 据 使 其 与 矢 量 图 层 保 持 一 致, 主 要 针 对 矢 量 面 状 图 层 ( 如 建 筑 底 面 ) 与 地 形 不 一 致 情 况 (3) 城 市 要 素 规 则 建 模 虚 拟 城 市 基 本 场 景 构 建 实 现 了 城 市 地 面 起 伏 的 建 模, 并 保 持 各 GIS 矢 量 图 层 与 地 形 保 持 一 致, 并 未 实 现 地 面 对 象 的 三 维 建 模 规 则 建 模 便 是 通 过 编 写 规 则 的 方 式 来 批 量 建 立 建 筑 道 路 绿 化 等 三 维 模 型 主 要 包 括 建 筑 物 规 则 道 路 规 则 绿 化 规 则 A 建 筑 物 规 则 根 据 建 筑 物 底 面 数 据, 以 及 不 同 建 筑 物 的 层 高 屋 顶 类 型 层 数 窗 户 类 型 等 属 性, 利 用 挤 出 划 分 纹 理 贴 图 等 CGA 命 令 编 写 建 筑 物 的 规 则 规 则 编 写 完 成 后, 将 规 则 文 件 赋 予 建 筑 底 面 图 层, 便 可 在 场 景 中 一 次 性 生 成 所 有 的 建 筑 模 型 B 道 路 规 则 在 现 实 生 活 中, 城 市 道 路 表 现 出 各 种 各 样 的 形 态, 有 主 干 道 次 干 道 高 架 桥 立 交 桥 十 字 路 口 等 道 路 形 态 同 时, 不 同 的 道 路 的 车 道 数 绿 化 带 都 不 相 同 对 于 十 字 路 口 高 架 桥 等 特 殊 形 式,CityEngine 能 够 通 过 交 点 和 道 路 类 型 自 动 识 别, 从 而 构 建 不 同 模 型 C 绿 化 规 则 植 被 是 虚 拟 城 市 中 的 重 要 组 成 部 分 在 植 被 的 三 维 建 模 中, 对 大 面 积 草 地 35

36 山 体 通 过 地 形 纹 理 将 予 以 表 现, 对 树 木 则 需 要 编 写 相 应 的 CGA 规 则 实 现 在 CGA 规 则 编 写 时, 根 据 树 木 点 的 属 性 信 息 调 用 预 先 用 三 维 建 模 软 件 ( 如 3DS Max) 构 建 的 不 同 形 态 树 木 模 型 以 实 现 整 个 城 市 的 绿 化 形 态 (4) 虚 拟 城 市 模 型 导 出 在 CityEngine 中 选 择 构 建 的 虚 拟 城 市 模 型, 导 出 为 通 过 浏 览 器 可 以 访 问 的 三 维 场 景 文 件, 放 置 到 网 络 服 务 器 中, 供 其 它 用 户 直 接 访 问 图 42 城 市 规 划 虚 拟 仿 真 结 果 滇 池 蓝 藻 水 华 监 测 预 警 虚 拟 仿 真 实 验 实 验 目 的 近 三 十 年 来, 滇 池 流 域 经 济 快 速 发 展 和 城 市 规 模 的 急 剧 扩 大 人 类 的 活 动 的 不 断 扩 张, 使 入 湖 污 染 负 荷 不 断 增 大, 导 致 滇 池 富 营 养 化 日 趋 严 重, 水 体 功 能 受 到 极 大 损 害 本 实 验 以 滇 池 蓝 藻 水 华 为 实 验 对 象, 以 无 线 传 感 器 网 络 为 监 测 手 段, 以 多 传 感 器 数 据 融 合 算 法 为 理 论 依 据, 以 GIS 相 关 软 件 为 实 验 结 果 展 示 平 台, 虚 实 结 合, 开 展 滇 池 流 域 蓝 藻 水 华 监 测 预 警 与 评 价 仿 真 实 验 该 仿 真 实 验 涉 及 空 间 信 息 与 数 字 技 术 地 理 信 息 科 学 测 绘 科 学 计 算 机 科 学 技 术 网 络 工 程 软 件 工 程 无 线 传 感 器 网 络 等 多 个 学 科 的 相 关 内 容, 实 验 的 开 展 能 够 锻 炼 学 生 利 用 所 学 知 识 解 决 实 际 问 题 的 能 力, 以 实 验 促 进 教 学, 以 教 学 推 动 教 学 学 生 通 过 完 成 该 实 验, 能 够 了 解 无 线 传 感 器 网 络 工 作 原 理 组 网 方 式, 熟 悉 各 种 水 质 传 感 器 的 使 用 方 法, 并 可 通 过 仿 真 软 件 验 证 优 化 组 网 方 式 ; 基 本 掌 握 利 用 多 传 感 器 数 据 融 合 算 法 将 各 种 水 质 数 据 进 行 数 据 融 合 的 方 法, 了 解 如 何 通 过 融 合 结 果 预 测 未 来 一 段 时 间 内 水 质 变 化 规 律, 以 及 对 水 质 做 出 评 价 ; 能 够 利 用 GIS 相 关 软 件 进 行 水 质 情 况 的 时 空 分 析 与 表 达 实 验 流 程 本 实 验 涉 及 了 数 据 采 集 与 处 理 数 据 存 储 数 据 融 合 结 果 输 出 四 个 部 分 的 内 容, 围 绕 滇 池 蓝 藻 水 华 监 测 预 警 与 评 价 开 展 无 线 传 感 器 网 络 组 网 实 验 监 测 节 点 分 配 及 区 域 划 分 仿 真 实 验 蓝 藻 水 华 预 测 评 价 仿 真 等 实 验, 让 学 生 从 监 测 网 系 统 架 构 水 质 数 据 获 取 及 处 理 结 果 的 时 空 化 表 达 等 方 面 了 解 湖 泊 水 质 监 测 与 评 价 方 法 (1) 无 线 传 感 器 网 络 组 网 实 验 步 骤 36

37 采 用 Cooja 物 联 网 仿 真 软 件 为 平 台, 开 展 无 线 传 感 器 网 络 组 网 实 验, 实 现 传 感 器 节 点 间 的 自 组 网 A Contiki 开 发 环 境 配 置 将 其 配 置 为 InstantContiki 模 式, 从 而 可 在 Windows 环 境 下 采 用 VMware 虚 拟 机 模 拟 Contiki 开 发 环 境 ; B 通 信 协 议 设 置 由 于 6LoWPAN 低 速 无 线 个 域 网 具 有 普 及 性 适 用 性 地 址 空 间 大 易 接 入 易 移 植 等 特 点 估 本 实 验 采 用 该 协 议 作 为 组 网 通 信 协 议 其 设 置 过 程 包 括 地 址 配 置 和 地 址 管 理 网 络 管 理 安 全 性 管 理 等 ; C 建 立 仿 真, 根 据 不 同 的 网 络 拓 扑 结 构 ( 点 对 点 星 型 网 环 状 网 等 ) 进 行 自 组 网 仿 真 其 仿 真 过 程 包 括 工 程 建 立 网 络 拓 扑 结 构 设 置 节 点 添 加 建 立 仿 真 仿 真 结 果 分 析 图 43 节 点 组 网 实 验 (2) 滇 池 研 究 区 划 分 仿 真 实 验 步 骤 以 滇 池 为 实 验 对 象, 以 ArcGIS 为 实 验 工 具, 以 泰 森 多 边 形 为 理 论 依 据, 根 据 监 测 节 点 数 量 及 地 理 位 置, 将 滇 池 划 分 为 多 个 区 域, 掌 握 建 立 泰 森 多 边 形 算 法 步 骤 A 在 ArcMap 中 加 载 滇 池 流 域 监 测 点.shp 格 式 的 坐 标 数 据, 其 坐 标 格 式 要 与 原 图 层 坐 标 一 致, 得 到 监 测 点 图 层 ; B 利 用 Analysis ToolsProximityCreate Thiessen Polygonss 划 分 泰 森 多 边 形 的 划 分 选 取 流 域 面 矢 量 数 据 以 和 其 保 持 一 致 的 坐 标 系 ; 设 置 生 成 泰 森 多 边 形 的 四 周 边 缘 ; C 利 用 Analysis Tools-Extract-Clip 工 具 对 泰 森 多 边 形 数 据 进 行 剪 裁 ; 打 开 流 域 泰 森 多 边 形 属 性 表, 得 到 面 积 值 图 44 实 验 区 提 取 监 测 节 点 布 置 泰 森 多 边 形 划 分 步 骤 示 意 图 37

38 (3) 多 传 感 器 数 据 融 合 仿 真 实 验 步 骤 将 灰 色 理 论 BP 人 工 神 经 网 络 两 种 算 法 相 结 合, 利 用 Matlab 仿 真 工 具 将 获 取 的 历 史 水 质 数 据 进 行 融 合 处 理, 从 而 预 测 未 来 一 定 时 间 尺 度 下 的 蓝 藻 水 华 变 化 规 律, 并 根 据 国 家 水 质 相 关 评 价 标 准, 得 出 湖 泊 水 质 等 级 ; A 数 据 获 取 与 准 备 ; 模 型 需 要 使 用 叶 绿 素 a 总 氮 总 磷 化 学 需 氧 量 溶 解 氧 酸 碱 度 浊 度 温 度 风 速 风 向 光 照 降 雨 作 为 输 入, 其 中 叶 绿 素 a 溶 解 氧 酸 碱 度 浊 度 温 度 通 过 现 场 实 测 获 取 ; 由 于 滇 池 流 域 长 期 处 于 重 度 富 营 养 状 态, 故 总 氮 总 磷 化 学 需 氧 量 变 化 较 小, 故 采 用 云 南 省 环 境 监 测 中 心 提 供 的 年 平 均 数 据 ; 风 速 风 向 光 照 降 雨 采 用 云 南 省 气 象 局 公 布 的 数 据 ; 采 用 主 成 分 分 析 法 对 数 据 进 行 特 征 值 提 取, 从 而 降 低 噪 声 干 扰 提 高 模 型 收 敛 速 度 ; B 灰 色 理 论 预 测 水 质 指 标 ; 通 过 原 始 数 据 序 列 得 到 累 加 生 成 序 列 ; 建 立 累 加 生 成 序 列 的 微 分 方 程, 并 用 矩 阵 形 式 表 达 ; 采 用 最 小 二 乘 法 计 算 特 征 向 量, 从 而 得 到 灰 色 序 列 的 离 散 时 间 响 应 函 数 ; 最 后 对 累 加 预 测 值 进 行 还 原, 从 而 得 到 每 一 个 水 质 指 标 的 预 测 值 ; C BP 人 工 神 经 网 络 进 行 蓝 藻 水 华 一 致 性 解 释 ; 采 用 历 史 水 质 数 据 对 神 经 网 络 进 行 训 练, 根 据 训 练 结 果 与 期 望 结 果 的 偏 差 大 小 调 整 其 权 值 和 阈 值, 从 而 减 小 预 测 误 差 ; 将 通 过 灰 色 理 论 预 测 得 到 的 水 质 数 据 导 入 训 练 好 的 BP 人 工 神 经 网 络 中, 得 到 滇 池 流 域 蓝 藻 水 华 浓 度 及 变 化 趋 势 图 45 蓝 藻 水 华 预 测 评 价 仿 真 实 验 示 意 图 地 铁 人 群 疏 散 虚 拟 仿 真 实 验 实 验 目 的 通 过 某 地 铁 站 人 群 扩 散 仿 真 模 拟 实 验 的 项 目 设 计 与 实 时 模 拟, 利 用 AnyLogic 软 件 结 合 GIS 技 术 搭 建 从 空 间 数 据 采 集 数 据 处 理 模 型 的 设 计 ( 智 能 体 移 动 规 则 智 能 体 之 间 交 互 智 能 体 与 环 境 交 互 规 则 ) 模 型 构 建 仿 真 系 统 开 发 与 调 试 等 方 面 的 地 铁 人 群 扩 散 仿 真 模 拟 实 验 环 境 使 学 生 不 仅 掌 握 和 理 解 空 间 数 据 智 能 体 仿 真 模 拟 构 建 系 统 设 计 与 开 发 等 应 用, 而 且 使 学 生 能 够 掌 握 人 口 流 动 扩 散 理 论 知 识 和 智 能 仿 真 模 型 构 建 软 件 开 发 技 能, 为 未 来 城 市 应 急 响 应, 尤 其 像 踩 踏 等 突 发 事 件 发 生 时, 如 何 快 速 利 用 空 间 分 析 技 术 来 疏 散 人 群 提 供 专 业 人 才 实 验 流 程 (1) 实 验 数 据 准 备 本 仿 真 实 验 数 据 为 某 一 地 铁 站 处 的 矢 量 空 间 数 据, 包 括 地 铁 出 口 地 铁 入 口 点 状 标 注 38

39 线 状 注 记, 地 铁 道 路, 数 据 的 制 作 主 要 利 用 ArcGIS 软 件 完 成 导 入 GIS 数 据 后, 数 据 的 基 本 信 息 在 AnyLogic 中 不 能 直 接 显 示, 需 要 对 数 据 进 行 预 处 理 先 确 定 GIS 数 据 坐 标 系 统, 在 导 入 GIS 数 据 之 后, 对 于 每 个 图 层 显 示 的 颜 色 和 图 例 进 行 修 改, 使 其 符 合 制 图 标 准 (2) 地 铁 模 拟 场 景 的 构 建 地 铁 场 景 的 构 建 就 是 在 AnyLogic 中 将 各 种 数 据 组 合 起 来, 形 成 一 个 基 本 的 模 拟 场 景 AnyLogic 中 新 建 一 个 工 程, 在 场 景 中 导 入 GIS 数 据, 标 识 出 地 铁 的 出 口 入 口 售 票 厅 地 铁 人 行 到 道 电 梯 卫 生 间 紧 急 出 口 等 基 本 情 况, 构 建 出 整 个 地 铁 模 拟 场 景 的 基 本 平 面 图, 界 面 如 下 图 46 地 铁 空 间 仿 真 数 据 (3) 仿 真 建 模 A 系 统 中 的 对 象 在 整 个 地 铁 模 型 中, 把 行 人 作 为 主 体 (Agent), 同 时 为 主 体 创 建 进 地 铁 购 票 出 地 铁 等 一 系 列 规 则, 这 样, 通 过 研 究 大 量 行 人 在 环 境 中 的 随 机 行 为, 达 到 研 究 整 个 地 铁 站 的 行 人 疏 散 问 题 的 目 的 B 仿 真 建 模 建 立 AnyLogic 行 人 库, 从 详 细 的 物 理 空 间 层 次 对 行 人 进 行 建 模 : 每 个 对 象 的 大 小, 对 象 的 加 速 和 减 速 能 力, 对 象 的 视 野 范 围, 墙 壁, 障 碍 物, 楼 梯, 优 先 次 序 等 等, 都 得 以 计 入 考 虑 借 助 于 仿 真, 可 以 对 被 建 模 的 系 统 有 更 深 入 的 理 解, 能 够 对 地 铁 的 人 流 活 动 进 行 模 拟 和 优 化, 以 发 现 地 铁 中 人 流 活 动 的 基 本 规 律, 并 预 测 可 能 出 现 的 危 险 情 况 C AnyLogic 流 程 图 AnyLogic 行 人 库 采 用 了 流 程 图 的 方 式 来 创 建 模 型, 可 以 轻 松 地 实 现 想 实 现 的 任 意 的 逻 辑, 只 需 要 点 击 鼠 标 来 连 接 模 块 并 且 对 模 块 填 入 属 性, 如 图 47 39

40 图 47 Agent 行 为 规 则 流 程 图 (4) 主 体 参 数 的 设 置 以 及 动 态 模 拟 的 实 现 基 于 上 述 地 铁 空 间 数 据 及 人 流 数 据 进 行 人 口 扩 散 仿 真 模 拟 实 验, 主 要 分 成 三 个 部 分 进 行 : A 确 定 动 态 模 拟 机 制 在 初 始 状 态 下,Agent 在 地 铁 区 域 空 间 内 随 机 选 择 目 标 进 行 移 动, 到 达 目 标 地 点 之 后 继 续 随 机 产 生 目 标 地 点 点 选 任 意 一 个 Agent 则 显 示 其 运 动 状 态, 包 括 动 态 坐 标, 移 动 速 度, 移 动 方 向, 正 在 移 动 的 目 标 位 置 等 选 择 Agent 之 后 再 点 击 地 图 使 得 Agent 将 原 来 的 目 标 地 点 改 为 点 击 位 置, 并 且 同 时 更 新 反 馈 信 息 B 确 定 Agent 属 性 设 置 乘 客 Agent 的 速 度 为 1m/s; 设 置 主 窗 口 属 性 的 初 始 值, 并 设 置 乘 客 Agent 移 动 的 规 律, 用 于 设 置 当 选 择 指 定 的 复 选 框 时 将 初 始 状 态 为 在 指 定 经 纬 度 范 围 内 随 机 选 择 目 标 进 行 移 动 C 主 体 功 能 的 实 现 当 选 择 特 定 的 Agent 时, 通 过 创 建 信 息 反 馈 窗 口, 通 过 反 馈 信 息 将 Agent 移 动 至 指 定 的 位 置, 模 拟 地 铁 乘 客 的 流 动 情 况 (5) 仿 真 建 模 的 实 现 根 据 在 AnyLogic 建 立 的 场 景 设 置 人 为 主 体 以 及 模 拟 规 则, 应 用 AnyLogic 软 件 来 建 模, 放 置 到 网 络 服 务 器 中, 同 时 根 据 用 户 选 择 提 供 平 面 及 三 维 模 拟 场 景 图 48 地 铁 人 流 疏 散 模 拟 二 维 界 视 图 40 图 49 地 铁 人 流 疏 散 模 拟 三 维 界 视 图

41 地 震 灾 害 损 失 评 估 仿 真 实 验 实 验 目 的 地 震 是 常 见 的 地 质 灾 害 之 一, 强 烈 的 地 震 往 往 会 造 成 严 重 的 人 员 伤 亡 和 经 济 损 失 在 较 大 等 级 的 地 震 发 生 后 的 短 时 间 内, 人 们 仅 仅 能 获 取 时 间 地 点 和 震 级 三 个 信 息 ( 地 震 三 要 素 ) 如 何 通 过 地 震 三 要 素 来 快 速 的 对 地 震 损 失 情 况 仿 真 模 拟, 用 来 辅 助 政 府 快 速 部 署 救 灾 力 量 和 物 资 具 有 非 常 重 要 的 意 义 本 实 验 主 要 以 鲁 甸 6.5 级 地 震 为 例, 结 合 GIS 与 相 应 的 仿 真 模 型, 快 速 模 拟 地 震 导 致 的 房 屋 倒 塌 经 济 损 失 人 员 伤 亡 等 情 况, 并 根 据 仿 真 模 拟 得 到 的 地 震 影 响 范 围 制 作 灾 区 内 的 各 项 专 题 图 及 灾 情 简 报, 使 学 生 掌 握 ArcGIS 软 件 的 空 间 分 析 功 能 和 基 础 数 据 处 理 方 法, 并 掌 握 地 震 灾 害 损 失 仿 真 模 拟 的 具 体 流 程 及 相 关 知 识 实 验 流 程 (1) 实 验 数 据 准 备 地 震 灾 害 损 失 仿 真 模 拟 需 要 基 础 地 理 数 据 用 于 确 定 地 震 影 响 的 范 围 及 其 他 类 型 数 据 的 载 体, 社 会 经 济 数 据 用 于 模 拟 具 体 的 地 震 灾 害 损 失 情 况 A 基 础 地 理 数 据 : 基 础 地 理 数 据 包 括 行 政 区 划 道 路 水 系 桥 梁 医 院 学 校 活 动 断 层 烈 度 区 划 等 数 据, 所 有 的 数 据 都 是 矢 量 数 据 ; B 社 会 经 济 数 据 : 社 会 经 济 数 据 报 告 人 口 数 量 人 口 密 度 人 口 集 聚 度 市 县 级 GDP 城 市 人 均 纯 收 入 农 民 人 均 纯 收 入 房 屋 结 构 房 屋 数 量 房 屋 重 置 价 格 等, 此 类 数 据 的 类 型 多 为 表 格 形 式 (2) 绘 制 烈 度 等 震 线 烈 度 等 震 线 是 所 有 仿 真 模 拟 的 基 础, 烈 度 等 阵 线 的 范 围 就 是 地 震 造 成 的 损 失 范 围 房 屋 倒 塌 经 济 损 失 和 人 员 伤 亡 都 是 在 此 基 础 上 查 询 相 应 的 空 间 数 据 和 社 会 经 济 数 据 进 而 进 行 模 型 计 算 的 根 据 云 南 省 的 特 点, 烈 度 等 震 线 模 型 分 为 两 种 : 小 于 6.5 级 的 地 震 采 用 椭 圆 衰 减 模 型, 大 于 等 于 6.5 级 的 地 震 采 用 线 源 衰 减 模 型 A 判 断 地 震 震 级, 小 于 6.5 级 使 用 点 源 衰 减 模 型, 大 于 等 于 6.5 级 使 用 线 源 衰 减 模 型 ; B 对 震 中 点 做 缓 冲 区 分 析, 直 至 得 到 与 缓 冲 区 相 交 的 活 动 断 层, 提 取 活 动 断 层 的 方 向 作 为 等 震 线 方 向 ; C 根 据 模 型 计 算 地 震 造 成 的 最 高 烈 度 ; D 根 据 步 骤 a b 的 参 数 分 别 使 用 点 源 衰 减 模 型 或 线 源 衰 减 模 型, 并 计 算 绘 制 等 震 线 所 需 的 参 数 ; E 每 次 计 算 参 数 完 毕 将 烈 度 减 1, 并 重 复 步 骤 3, 直 至 烈 度 等 于 5 时 停 止 计 算 ; F 新 建 shp 文 件, 代 入 步 骤 3 中 计 算 所 得 的 所 有 参 数, 并 绘 制 等 震 线 以 鲁 甸 地 震 为 例, 本 次 地 震 影 响 面 积 达 平 方 千 米, 影 响 人 口 万 人, 极 震 区 主 要 分 布 在 鲁 甸 县 地 震 影 响 场 分 布 图 如 图 50 所 示. (3) 地 震 灾 害 损 失 仿 真 模 拟 A 将 绘 制 得 到 的 烈 度 等 震 线 作 为 空 间 查 询 的 基 础, 查 询 地 震 影 响 范 围 内 的 房 屋 面 积 总 量 41

42 房 屋 重 新 建 造 价 格 等 模 型 所 需 的 数 据 ; B 将 查 询 所 得 的 数 据 分 别 代 入 房 屋 倒 塌 模 型 经 济 损 失 模 型 和 人 员 伤 亡 模 型 进 行 计 算, 以 乡 镇 作 为 计 算 单 元, 保 留 乡 镇 名 字 段 ; C 将 步 骤 b 中 的 计 算 结 果 根 据 共 同 字 段 与 shp 文 件 的 属 性 进 行 关 联 ; D 对 关 联 后 获 得 的 专 题 图 层, 分 别 根 据 房 屋 倒 塌 数 量 经 济 损 失 数 量 人 员 死 亡 数 量 和 人 员 受 伤 数 量 分 层 设 色 显 示, 添 加 图 例, 生 成 4 幅 地 震 灾 害 损 失 专 题 图 图 50 地 震 灾 害 损 失 专 题 图 以 鲁 甸 地 震 为 例, 本 次 地 震 约 使 间 房 屋 遭 到 破 坏 ; 共 造 成 直 接 经 济 损 失 约 亿 元 ; 预 计 死 亡 约 630 人, 实 际 结 果 为 617 人 死 亡, 模 拟 结 果 与 实 际 情 况 几 乎 一 致 (4) 制 作 灾 情 简 报 灾 情 简 报 汇 总 了 震 区 基 本 情 况 和 仿 真 模 拟 结 果, 能 使 有 关 部 门 快 速 而 全 面 的 了 解 地 震 灾 害 情 况, 辅 助 政 府 快 速 分 配 救 灾 力 量 和 救 灾 物 资 A 打 开 预 先 定 义 的 灾 情 简 报 模 板 ; B 在 模 板 中 插 入 相 应 的 基 础 信 息, 如 时 间 地 震 震 级 等 ; C 查 询 震 中 到 地 级 市 ( 州 ) 府 驻 地 的 距 离 以 及 到 昆 明 市 的 距 离, 并 将 计 算 结 果 写 入 灾 情 简 报 ; D 查 询 灾 区 内 的 人 口 数 量 人 口 密 度 少 数 民 族 人 口 数 量 等 数 据, 并 写 入 灾 情 简 报 ; E 将 等 震 线 模 拟 结 果 房 屋 倒 塌 模 拟 结 果 经 济 损 失 模 拟 结 果 以 及 人 员 伤 亡 模 拟 结 果 写 入 灾 情 简 报 ; F 插 入 地 震 影 响 场 分 布 图, 形 成 完 整 的 灾 情 简 报 42

43 图 51 灾 情 简 报 云 南 藏 区 历 史 建 筑 虚 拟 仿 真 实 验 实 验 目 的 随 着 数 字 敦 煌 的 推 进 与 数 字 故 宫 数 字 兵 马 俑 等 的 建 设 与 实 施, 民 族 文 化 遗 产 的 保 护 已 经 逐 步 从 传 统 的 方 式 方 法 变 为 数 字 化 保 护 方 法 云 南 藏 区 是 中 国 最 古 老 最 典 型 最 强 大 的 游 牧 文 化 区 域, 也 是 世 界 上 最 密 集 最 独 特 的 宗 教 文 化 交 汇 地 之 一, 同 时 作 为 中 华 文 明 的 起 源 地 之 一, 拥 有 世 界 上 最 丰 富 的 传 统 文 化 底 蕴 和 特 色 鲜 明 样 式 众 多 的 民 族 文 化 遗 产 云 南 藏 区 民 族 建 筑 虚 拟 仿 真 实 验 平 台 的 建 设 是 综 合 应 用 地 理 信 息 科 学 遥 感 技 术 测 绘 技 术 以 及 三 维 建 模 技 术, 将 云 南 藏 区 民 族 建 筑 雕 塑 等 文 化 遗 迹, 利 用 仿 真 软 件 进 行 高 精 度 的 建 模, 建 立 典 型 建 筑 的 三 维 模 型, 实 现 松 赞 林 寺 龟 山 广 场 云 南 藏 区 博 物 馆 转 金 桶 等 藏 式 风 格 建 筑 模 型 构 建 为 民 族 文 化 数 字 化 提 供 理 论 支 持 和 技 术 支 撑 通 过 虚 拟 仿 真 实 验 能 够 让 学 生 熟 练 掌 握 ArcGIS ERDAS ENVI PCI 3DMAX AutoCAD Unity3D Photoshop Skyline Sketchup CityEngine 等 相 关 专 业 软 件 实 验 流 程 (1) 数 据 收 集 整 理 收 集 整 理 藏 区 的 照 片 纹 理 数 据 地 形 数 据 数 字 正 摄 影 像 图 数 字 高 程 模 型 遥 感 卫 星 影 43

44 像 等 数 据 ( 如 图 52) 作 为 模 型 构 建 数 据 图 52 数 据 获 取 与 处 理 (2) 数 据 库 设 计 和 构 建 利 用 ArcSDE 与 SQL Server 数 据 库 实 现 云 南 藏 区 空 间 数 据 库 与 属 性 数 据 库 的 存 储 和 管 理 数 据 库 设 计 包 括 地 形 数 据 库 影 像 数 据 库 三 维 模 型 库 基 础 地 理 空 间 数 据 库 等 数 据 库 (3) 云 南 藏 区 建 筑 三 维 模 型 构 建 在 收 集 数 据 的 基 础 上, 综 合 运 用 Photoshop 3DS MAX Sketchup Skyline 等 三 维 建 模 软 件 建 立 藏 区 典 型 建 筑 三 维 模 型 ( 如 图 53 所 示 ) 通 过 模 型 的 构 建 能 够 让 学 生 熟 练 三 维 建 模 过 程 和 三 维 建 模 技 术 图 53 三 维 模 型 构 建 (4) 模 型 导 入 和 仿 真 系 统 实 现 将 建 筑 三 维 模 型 进 行 格 式 转 换 能 够 导 入 到 仿 真 系 统 中 进 行 展 示 和 分 析 ( 如 图 54), 使 用 Skyline 进 行 二 次 开 发 实 现 云 南 藏 区 地 理 信 息 的 三 维 可 视 化 表 达 与 三 维 可 视 化 分 析 功 能 图 54 藏 区 民 族 建 筑 虚 拟 仿 真 效 果 图 44

45 流 行 病 传 播 时 空 过 程 模 拟 虚 拟 仿 真 实 验 实 验 目 的 流 行 病 传 播 时 空 过 程 模 拟 虚 拟 仿 真 实 验 目 标 是 从 微 观 具 体 的 区 域 特 征 的 角 度 出 发, 构 建 出 能 够 模 拟 人 的 决 策 行 为 的 智 能 体, 采 用 自 下 而 上 的 建 模 思 路 来 建 立 模 型 智 能 体 模 型 是 建 立 在 一 个 与 真 实 地 理 环 境 有 着 高 度 关 联 的 模 拟 空 间 环 境 之 上, 实 现 流 行 病 时 空 过 程 模 拟, 实 现 对 流 行 病 空 间 分 布 预 警 以 及 未 来 传 播 规 模 的 预 测 通 过 仿 真 实 验 学 生 能 够 理 解 流 行 病 传 播 时 空 过 程 机 理 ; 能 够 掌 握 基 于 智 能 体 建 模 的 流 行 病 传 播 模 型 构 建 方 法 ; 能 够 结 合 GIS 从 空 间 可 视 化 角 度 理 解 流 行 病 的 传 播 实 验 流 程 流 行 病 传 播 时 空 过 程 模 拟 虚 拟 仿 真 实 验 以 昆 明 市 艾 滋 病 传 播 为 实 验 对 象 (1) 模 型 数 据 准 备 收 集 整 理 与 艾 滋 病 传 播 时 空 过 程 模 拟 相 关 的 基 础 地 理 数 据 艾 滋 病 专 题 地 理 数 据 艾 滋 病 模 型 模 拟 地 理 数 据 专 题 地 理 数 据 包 括 检 测 咨 询 机 构 医 院 宾 馆 酒 店 公 安 辖 区 ; 模 型 模 拟 地 理 数 据 包 括 普 通 人 女 性 性 工 作 者 男 性 性 消 费 者 公 安 辖 区 模 型 边 界 女 性 性 工 作 者 工 作 场 所 (2) 时 空 信 息 机 理 学 习 收 集 资 料 分 析 艾 滋 病 传 播 途 径 三 种 传 播 途 径 ( 性 传 播 血 液 传 播 和 母 婴 ( 垂 直 ) 传 播 ) 的 影 响 因 子 和 驱 动 力 影 响 因 子 的 分 析 包 括 经 济 因 素 社 会 文 化 道 德 因 素 教 育 因 素 和 环 境 因 素 等 (3) 模 型 参 数 设 置 根 据 艾 滋 病 的 时 空 信 息 机 理 将 模 型 分 为 性 传 播 途 径 智 能 体 模 型 吸 毒 传 播 途 径 智 能 体 模 型 和 综 合 传 播 途 径 智 能 体 模 型 需 要 学 生 根 据 不 同 的 实 验 要 求 来 设 置 实 验 参 数 (4) 实 验 结 果 展 示 学 生 根 据 不 同 参 数 设 置 观 察 实 验 仿 真 结 果 的 变 化 图 55 艾 滋 病 传 播 时 空 过 程 模 拟 结 果 展 示 45

46 2.3 由 科 研 成 果 ( 近 五 年 ) 转 化 而 来 的 实 验 教 学 内 容 科 研 成 果 转 化 为 实 验 内 容 近 5 年 来, 中 心 获 得 国 家 973 计 划 前 期 研 究 项 目 2 项,863 主 题 项 目 和 专 题 项 目 4 项, 国 家 科 技 支 撑 和 惠 民 计 划 项 目 2 项, 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 3 项, 国 家 自 然 科 学 基 金 面 上 项 目 23 项, 获 省 部 级 以 上 科 技 奖 励 11 项 部 分 科 研 成 果 转 化 为 虚 拟 实 验 教 学 内 容 ( 表 4): 表 4 科 研 成 果 转 化 的 实 验 教 学 内 容 序 号 项 目 类 型 项 目 名 称 转 化 的 实 验 教 学 内 容 01 GIS 环 境 下 基 于 用 地 变 化 的 洱 海 流 域 非 国 家 973 计 划 前 期 点 源 污 染 情 景 模 拟 研 究 ( 编 号 研 究 专 项 2010CB434803) 遥 感 水 质 动 态 监 测 02 时 空 过 程 模 拟 与 实 时 GIS 系 统 - 滇 池 流 域 国 家 863 计 划 高 分 辨 率 遥 感 影 像 非 点 源 污 染 事 件 应 急 响 应 示 范 系 统 主 题 项 目 蓝 藻 水 华 预 测 (2012AA ) 03 国 家 863 计 划 艾 滋 病 传 播 的 智 能 体 模 型 及 其 与 GIS 的 流 行 病 传 播 时 空 过 程 模 拟 主 题 项 目 集 成 技 术 研 究 (2007AA12Z231) 虚 拟 仿 真 实 验 04 国 家 科 技 型 中 小 企 污 染 源 管 理 及 突 发 污 染 事 件 应 急 处 理 业 技 术 创 新 地 理 信 息 平 台 软 件 研 究 与 开 发 基 金 项 目 空 间 数 据 库 数 据 质 量 控 制 05 基 于 多 学 科 高 技 术 的 云 南 城 镇 上 山 研 云 南 省 社 会 发 展 重 究 与 典 型 示 范 - 城 镇 上 山 的 综 合 决 策 空 大 研 究 项 目 间 信 息 平 台 (2012CA024) 山 地 城 镇 规 划 虚 拟 仿 真 06 教 育 部 高 等 学 校 博 盘 龙 江 子 流 域 城 市 非 点 源 污 染 的 地 理 空 士 学 科 点 专 项 科 研 间 模 拟 模 型 研 究 ( ) 基 金 社 区 管 网 管 理 系 统 设 计 07 云 南 省 科 技 计 划 云 南 藏 区 基 础 地 理 信 息 共 享 平 台 系 统 (2010CA010) Skyline 三 维 建 模 08 全 国 教 育 科 学 研 究 教 育 信 息 资 源 配 置 绩 效 的 系 统 动 力 学 分 规 划 项 目 析 研 究 (ECA120339) 教 育 信 息 分 析 基 于 民 族 文 化 基 础 教 育 课 程 资 源 构 建 与 09 教 育 部 科 技 项 目 有 效 应 用 研 究 以 丽 江 纳 西 族 地 区 初 中 调 查 问 卷 实 作 信 息 技 术 教 育 为 例 (EIN2011B005) 10 国 家 自 然 科 学 基 金 网 络 环 境 下 红 外 视 觉 信 息 处 理 与 传 输 机 制 的 研 究 ( ) 信 息 隐 藏 11 教 育 部 人 文 社 会 科 基 于 语 义 本 体 的 物 联 网 前 段 信 息 感 知 与 传 感 器 网 络 MAC 层 协 议 学 研 究 项 目 交 互 模 型 研 究 (13YJCZH233) 仿 真 12 教 育 均 衡 背 景 下 移 动 学 习 进 入 云 南 民 族 云 南 省 哲 学 社 会 科 农 村 薄 弱 学 校 课 堂 的 资 源 模 式 效 果 学 研 究 基 地 课 题 研 究 (JD2014YB10) Android 开 发 环 境 部 署 13 教 育 部 科 技 项 目 基 于 e-science 的 民 族 教 育 资 源 服 务 平 台 研 究 网 络 教 育 平 台 体 验 14 国 家 自 然 科 学 基 金 图 的 调 和 染 色 及 相 关 边 划 分 问 题 研 究 图 及 其 应 用 实 验 46

47 15 国 家 自 然 科 学 基 金 16 国 家 自 然 科 学 基 金 17 国 家 自 然 科 学 基 金 ( ) 土 地 利 用 主 体 微 观 行 为 的 群 集 智 能 模 拟 及 其 宏 观 涌 现 机 制 研 究 ( ) 基 于 表 面 分 割 的 大 型 三 维 网 格 模 型 多 分 辨 率 表 示 并 行 构 建 与 绘 制 ( ) 云 南 少 数 民 族 服 饰 数 据 库 元 素 库 构 建 与 智 能 检 索 技 术 研 究 ( ) 高 分 辨 率 遥 感 影 像 土 地 利 用 分 类 复 杂 三 维 几 何 体 造 型 民 族 文 化 数 字 化 虚 拟 仿 真 科 研 设 备 用 于 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 根 据 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 的 实 际 需 要, 自 主 研 发 和 制 造 以 及 引 进 多 种 实 验 仪 器 设 备, 以 高 水 平 科 研 反 哺 实 验 教 学 目 前, 多 参 数 水 质 监 测 传 感 器 高 性 能 计 算 机 云 服 务 平 台 CORS 基 站 GPS 接 收 机 嵌 入 式 实 验 台 数 字 信 号 处 理 实 验 箱 等 硬 件 设 施 已 全 面 应 用 于 实 验 教 学, 以 提 高 实 验 教 学 的 质 量 其 中, 自 主 研 发 的 设 备 多 参 数 水 质 监 测 传 感 器, 以 无 线 传 感 器 网 络 为 监 测 手 段, 可 监 测 水 体 的 叶 绿 素 溶 解 氧 PH 值 电 导 率 浊 度 温 度 等 参 数, 已 作 为 实 验 仪 器 用 于 创 新 性 实 验 高 原 湖 泊 水 环 境 监 测 与 模 拟 实 验 中 引 进 的 高 性 能 计 算 机 能 够 储 存 海 量 的 地 理 空 间 数 据, 为 地 理 国 情 监 测 资 源 环 境 信 息 和 智 慧 城 市 提 供 高 效 的 地 学 计 算, 可 发 布 地 理 空 间 信 息 服 务, 供 用 户 访 问, 主 要 作 为 在 线 实 验 的 存 储 设 备 实 验 室 拟 建 设 高 性 能 时 空 地 理 模 拟 云 平 台 面 向 东 南 亚 资 源 环 境 数 据 共 享 平 台 面 向 东 盟 电 子 商 务 云 平 台 和 高 性 能 图 像 处 理 平 台, 以 提 高 虚 拟 仿 真 实 验 共 享 能 力, 扩 展 共 享 范 围 科 研 项 目 转 化 为 系 统 软 件 近 年 来, 中 心 多 项 科 研 项 目 成 果 逐 步 转 化 为 特 定 应 用 的 系 统 软 件 国 家 863 计 划 主 题 项 目 时 空 过 程 模 拟 与 实 时 GIS 系 统 之 滇 池 流 域 非 点 源 污 染 事 件 应 急 响 应 示 范 系 统 已 经 转 化 成 为 开 放 式 管 理 时 空 过 程 模 拟 平 台 软 件, 用 于 探 讨 该 模 型 对 时 空 变 化 过 程 进 行 模 拟 的 能 力, 以 对 复 杂 地 理 现 象 时 空 过 程 变 化 趋 势 进 行 更 好 的 预 测 分 析 云 南 省 社 会 发 展 重 大 研 究 项 目 基 于 多 学 科 高 技 术 的 云 南 城 镇 上 山 研 究 与 典 型 示 范 平 台 的 开 发 成 果 已 经 转 化 成 综 合 决 策 空 间 信 息 平 台, 实 现 生 态 环 境 信 息 与 业 务 信 息 的 共 享, 从 而 提 高 环 境 保 护 行 业 的 综 合 决 策 能 力 和 公 共 服 务 能 力 科 研 成 果 开 拓 学 生 视 野 提 升 知 识 结 构 培 养 综 合 设 计 和 创 新 能 力 一 些 中 心 科 研 成 果 转 化 为 具 有 云 南 地 域 特 色 的 创 新 性 实 验 内 容, 这 些 创 新 性 实 验 开 拓 了 学 生 视 野, 提 升 了 学 生 的 知 识 结 构, 培 养 了 学 生 综 合 设 计 和 创 新 能 力 如 山 地 城 镇 规 划 虚 拟 仿 真 实 验 可 让 学 生 切 身 体 会 城 镇 规 划 流 程 ; 民 族 文 化 数 字 化 虚 拟 仿 真 则 通 过 建 立 民 族 文 化 博 物 馆 让 学 生 直 观 了 解 云 南 少 数 民 族 服 饰 民 居 艺 术 等 文 化 知 识 ; 地 震 应 急 响 应 模 拟 则 根 据 地 震 三 要 素 结 合 地 形 等 因 素 模 拟 震 后 波 及 范 围 评 估 震 后 损 失, 培 养 学 生 模 拟 分 析 能 力 中 心 建 设 为 学 生 实 习 实 践 创 新 带 来 了 丰 硕 的 成 果, 学 生 获 得 国 家 级 大 学 生 创 新 创 业 项 目 8 项, 在 全 国 数 学 建 模 挑 战 杯 电 子 设 计 大 赛 计 算 机 设 计 大 赛 大 学 生 物 联 网 设 计 竞 赛 GIS 开 发 大 赛 等 赛 事 中 获 奖 34 项, 发 表 论 文 48 篇, 取 得 软 件 著 作 权 2 项, 获 得 科 研 训 练 项 目 47

48 立 项 33 项 2.4 合 作 企 业 的 概 况 参 与 程 度 和 合 作 成 果 企 业 合 作 思 路 按 照 优 势 互 补 深 度 融 合 成 本 分 担 效 益 共 享 的 建 设 思 路, 中 心 与 本 行 业 领 域 高 水 平 的 企 业 进 行 一 对 一 的 合 作, 在 虚 拟 仿 真 教 学 资 源 共 建 和 合 作 中 形 成 优 势 互 补 中 心 与 合 作 企 业 通 过 合 作 模 式 和 合 作 机 制 创 新, 选 择 具 有 重 要 推 广 应 用 价 值 的 虚 拟 仿 真 产 品 和 系 统 进 行 研 发, 通 过 签 订 战 略 协 议, 明 确 合 作 企 业 与 高 校 的 义 务 和 权 利, 补 偿 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 产 品 购 置 和 服 务 支 出, 建 立 健 全 考 核 与 激 励 机 制, 充 分 挖 掘 利 用 和 发 挥 各 自 的 科 技 人 才 优 势, 实 现 与 企 业 生 产 要 素 的 有 机 结 合, 互 惠 互 利, 效 益 共 享, 推 动 中 心 与 企 业 合 作 的 可 持 续 发 展 合 作 企 业 与 参 与 程 度 (1) IBM 公 司 A 企 业 概 况 IBM( 国 际 商 业 机 器 公 司 ) 是 全 球 性 的 信 息 技 术 和 业 务 解 决 方 案 公 司, 业 务 遍 及 170 多 个 国 家 和 地 区 在 中 国,IBM 公 司 提 供 领 先 的 云 计 算 大 数 据 和 分 析 企 业 移 动 应 用 社 交 商 务 信 息 安 全 等 解 决 方 案 B 共 建 成 果 共 同 建 设 实 验 室, 引 入 各 类 信 息 技 术 课 程 和 培 训 体 系 等 方 法 来 逐 步 完 善 和 提 升 创 新 人 才 培 养 能 力,IBM 定 期 组 织 师 资 培 训 班 和 研 习 讨 论 班 对 中 心 学 生 进 行 辅 导 通 过 与 IBM 公 司 的 合 作, 为 中 心 提 供 ICS( 社 交 商 务 与 企 业 协 作 Collaboration Solution) 和 CSI(Cloud & Smarter Infrastructure) 等 的 软 件 服 务 结 合 教 学 培 养 目 标,IBM 软 件 平 台 在 数 据 库 管 理 通 信 协 作 知 识 管 理 等 方 面 教 学 内 容 提 供 技 术 支 撑 此 外, 中 心 在 智 慧 地 球 云 计 算 大 数 据 与 分 析 物 联 网 等 方 面 与 公 司 也 有 合 作 (2) 深 圳 华 为 技 术 有 限 公 司 A 企 业 概 况 华 为 技 术 有 限 公 司 是 一 家 生 产 销 售 通 信 设 备 的 民 营 通 信 科 技 公 司, 华 为 的 产 品 主 要 涉 及 通 信 网 络 中 的 交 换 网 络 传 输 网 络 无 线 及 有 线 固 定 接 入 网 络 和 数 据 通 信 网 络 及 无 线 终 端 产 品, 为 世 界 各 地 通 信 运 营 商 及 专 业 网 络 拥 有 者 提 供 硬 件 设 备 软 件 服 务 和 解 决 方 案 B 共 建 成 果 华 为 技 术 有 限 公 司 一 方 面 为 中 心 私 有 云 云 计 算 平 台 建 设 提 供 定 制 化 解 决 方 案 在 云 计 算 机 运 营 平 台 中, 公 司 为 云 计 算 平 台 的 使 用 和 维 护 提 供 技 术 支 撑 和 维 护 及 免 费 培 训, 实 现 高 效 管 理 教 学 资 源, 教 学 资 源 共 享, 为 数 字 化 网 络 化 实 验 教 学 资 源 的 建 设 做 出 了 开 拓 性 的 贡 献, 另 一 48

49 方 面 作 为 供 应 商 为 中 心 提 供 电 信 网 络 设 备 通 信 设 备 智 能 终 端 等 硬 件 产 品, 满 足 计 算 机 虚 拟 仿 真 教 学 的 硬 件 需 求 (3) ESRI 中 国 信 息 技 术 有 限 公 司 A 企 业 概 况 作 为 全 球 领 先 的 地 理 信 息 系 统 (GIS) 平 台 软 件 及 服 务 提 供 商,ESRI 公 司 一 直 致 力 于 推 动 中 国 的 空 间 信 息 产 业 发 展, 不 仅 将 国 外 先 进 GIS 技 术 理 念 和 应 用 引 进 国 内, 而 且 积 极 投 身 环 保 减 灾 等 公 益 事 业, 并 为 推 进 国 内 GIS 教 育 学 科 建 设 起 到 了 促 进 作 用 B 共 建 成 果 共 同 建 设 实 验 室, 在 人 力 资 源 共 享 课 程 资 源 共 享 实 验 资 源 共 享 和 科 研 资 源 共 享 等 多 方 面 的 合 作 共 享 机 制, 在 学 生 培 养 科 学 研 究 和 产 业 发 展 等 方 面 开 展 合 作 ESRI 中 国 信 息 技 术 有 限 公 司 为 中 心 提 供 GIS 领 域 专 业 软 件 服 务 和 相 关 技 术 支 撑, 免 费 提 供 专 业 软 件 培 训 和 咨 询 服 务, 双 方 优 势 互 补, 在 系 统 软 件 研 发 等 方 面 深 入 合 作, 实 现 科 研 成 果 市 场 转 化 科 研 成 果 转 化 为 实 验 教 学 内 容, 满 足 计 算 机 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 的 需 求, 为 虚 拟 仿 真 教 学 实 验 平 台 提 供 有 利 条 件 ESRI 中 国 信 息 技 术 有 限 公 司 和 学 校 达 成 人 才 培 养 合 作 计 划, 以 企 业 用 人 标 准 来 丰 富 和 完 善 人 才 培 养 方 案 ; 每 年 中 心 组 织 参 加 ESRI 中 国 公 司 举 办 的 Esri 杯 中 国 大 学 生 GIS 软 件 开 发 竞 赛, 提 升 了 学 生 在 GIS 开 发 设 计 上 的 应 用 实 践 能 力, 每 年 都 有 部 分 学 生 毕 业 后 进 入 了 Esri 公 司 工 作 (4) 北 京 超 图 软 件 股 份 有 限 公 司 A 企 业 概 况 北 京 超 图 软 件 股 份 有 限 公 司 是 中 国 和 亚 洲 领 先 的 地 理 信 息 系 统 (Geographic Information System, GIS) 平 台 软 件 企 业, 主 要 从 事 GIS 基 础 平 台 和 应 用 平 台 软 件 的 研 究 开 发 推 广 和 服 务 SuperMap GIS 地 理 信 息 系 统 软 件 平 台 包 括 组 件 式 GIS 开 发 平 台 服 务 式 GIS 开 发 平 台 嵌 入 式 GIS 开 发 平 台 桌 面 GIS 平 台 导 航 应 用 开 发 平 台 以 及 相 关 的 空 间 数 据 生 产 加 工 和 管 理 工 具 B 共 建 成 果 共 同 建 设 地 理 信 息 软 件 工 程 实 验 室, 建 立 了 在 人 力 资 源 共 享 课 程 资 源 共 享 实 验 资 源 共 享 和 科 研 资 源 共 享 等 多 方 面 的 合 作 共 享 机 制, 在 学 生 培 养 科 学 研 究 和 产 业 发 展 等 方 面 开 展 合 作 超 图 公 司 与 中 心 共 同 建 设 GIS 软 件 平 台, 双 方 展 开 深 入 工 作, 瞄 准 国 家 新 兴 战 略 产 业, 服 务 于 社 会 与 经 济 发 展, 共 同 组 建 了 高 素 质 的 核 心 技 术 研 发 团 队 和 成 果 转 化 推 广 团 队 在 加 强 科 研 合 作 的 同 时, 根 据 专 业 人 才 培 养 需 要, 从 行 业 发 展 的 角 度 举 办 职 业 规 划 讲 座, 引 导 学 生 正 确 了 解 和 掌 握 GIS 专 业, 对 学 生 进 行 技 能 辅 导, 帮 助 学 生 进 行 合 理 职 业 规 划 此 外, 公 司 为 49

50 中 心 教 师 和 学 生 提 供 参 观 学 习 及 实 践 实 习 机 会, 每 年 有 一 大 批 学 生 进 入 公 司 进 行 实 习 和 工 作 (5) 中 地 数 码 集 团 A 企 业 概 况 中 地 数 码 集 团 是 专 业 从 事 地 理 信 息 系 统 (GIS) 研 究 开 发 应 用 和 服 务 的 云 GIS 软 件 平 台 和 解 决 方 案 提 供 商 中 地 数 码 集 团 MapGIS 产 品, 已 经 广 泛 应 用 在 国 土 城 市 管 理 水 务 燃 气 三 维 地 质 公 安 气 象 房 产 测 绘 电 信 农 业 林 业 军 事 水 利 地 震 和 地 质 灾 害 等 领 域 经 历 二 十 多 年 发 展, 自 主 核 心 技 术 已 跻 身 国 际 一 流 行 列, 是 国 际 GIS 技 术 创 新 领 跑 者 B 共 建 成 果 中 地 数 码 集 团 与 中 心 在 学 生 培 养 科 学 研 究 和 产 业 发 展 等 方 面 开 展 合 作, 双 方 充 分 发 挥 各 自 的 优 势, 共 同 组 建 了 高 素 质 的 核 心 技 术 研 发 团 队 和 成 果 转 化 推 广 团 队 在 加 强 科 研 合 作 的 同 时, 根 据 专 业 人 才 培 养 需 要, 在 云 南 师 范 大 学 建 设 场 所 固 定 的 地 理 信 息 技 术 应 用 虚 拟 仿 真 实 验 室, 公 司 为 实 验 室 提 供 国 产 GIS 软 件 平 台 (MapGIS 产 品 ) 解 决 方 案 的 咨 询 以 及 学 生 培 训 和 辅 导 中 地 数 码 集 团 昆 明 分 公 司 是 中 心 地 理 信 息 科 学 专 业 学 生 的 实 习 单 位 每 年 有 名 左 右 GIS 类 专 业 学 生 赴 公 司 开 展 专 业 认 识 实 习, 毕 业 实 习 等 多 种 环 节 实 习 实 践 活 动, 公 司 为 这 些 实 习 活 动 指 定 专 门 指 导 教 师, 全 程 给 与 指 导, 使 学 生 真 正 接 触 到 市 场 对 专 业 的 需 求, 使 学 生 充 分 认 识 到 专 业 学 习 的 重 要 性, 引 导 学 生 更 好 地 完 成 专 业 学 习, 此 外, 中 心 教 师 与 中 地 数 码 集 团 昆 明 分 公 司 共 同 参 与 完 成 一 些 实 际 行 业 应 用 项 目, 部 分 项 目 成 果 已 经 完 美 转 化 为 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 实 验 项 目 (6) 吉 林 中 软 吉 大 信 息 技 术 有 限 公 司 A 企 业 概 况 吉 林 中 软 吉 大 信 息 技 术 有 限 公 司 是 由 中 国 计 算 机 软 件 与 技 术 服 务 总 公 司 长 春 高 新 技 术 产 业 开 发 区 吉 林 大 学 共 同 投 资 组 建 的, 主 要 从 事 信 息 技 术 通 讯 技 术 网 络 技 术 智 能 交 通 等 领 域 的 高 科 技 项 目 的 研 究 开 发 产 品 生 产 和 销 售 推 广 工 作 B 共 建 成 果 共 同 建 设 实 验 室, 建 立 了 在 人 力 资 源 共 享 课 程 资 源 共 享 实 验 资 源 共 享 和 科 研 资 源 共 享 等 多 方 面 的 合 作 共 享 机 制, 在 学 生 培 养 科 学 研 究 和 产 业 发 展 等 方 面 开 展 合 作 通 过 学 校 与 公 司 的 合 作, 公 司 不 仅 为 学 校 提 供 网 络 信 息 安 全 教 学 在 线 实 验 系 统 网 络 协 议 教 学 实 验 系 统 的 在 线 教 育 实 验 仿 真 系 统, 而 且 免 费 提 供 平 台 维 护 和 升 级, 提 供 维 护 培 训 及 咨 询 服 务 通 过 进 一 步 与 公 司 的 合 作, 中 心 教 师 与 公 司 共 同 合 作 开 发 了 信 号 与 系 统 通 信 原 理 计 算 机 网 络 Linux 操 作 系 统 计 算 机 网 络 安 全 等 虚 拟 仿 真 教 学 资 源, 为 学 生 提 供 更 多 优 质 教 学 资 源 50

51 (7) 上 海 曼 恒 数 字 技 术 有 限 公 司 A 企 业 概 况 上 海 曼 恒 数 字 技 术 有 限 公 司 是 高 新 技 术 企 业 和 市 科 委 重 点 支 持 的 挂 牌 软 件 企 业, 及 三 维 图 形 技 术 行 业 的 领 军 企 业 曼 恒 专 注 于 研 发 三 维 图 形 设 计 虚 拟 和 仿 真 技 术 的 产 品 与 服 务, 以 三 维 技 术, 创 造 虚 拟 世 界 为 发 展 理 念, 不 断 推 动 三 维 虚 拟 技 术 的 创 新 发 展 B 共 建 成 果 通 过 学 校 与 公 司 的 合 作, 公 司 为 中 心 提 供 DVS3D 虚 拟 现 实 软 件 IM 沉 浸 式 虚 拟 现 实 系 统 产 品, 以 及 技 术 支 持 和 咨 询 服 务 通 过 与 公 司 的 合 作, 利 用 CityEngine Sketchup 3DSMax Maya 等 三 维 建 模 软 件, 结 合 DVS3D 虚 拟 现 实 软 件 构 建 地 理 三 维 虚 拟 现 实 模 型 仿 真 系 统, 开 发 地 理 环 境 的 三 维 可 视 化 仿 真 和 分 析 教 学 实 验 此 外, 在 地 理 三 维 景 观 可 视 化 分 析 系 统 基 础 上, 进 一 步 结 合 沉 浸 式 虚 拟 现 实 系 统 进 行 教 学 仿 真 系 统 的 开 发 (8) 北 京 润 尼 尔 网 络 科 技 有 限 公 司 A 企 业 概 要 北 京 润 尼 尔 网 络 科 技 有 限 公 司 以 计 算 机 技 术 和 网 络 技 术 为 依 托, 主 要 从 事 教 育 教 学 软 件 的 研 发 销 售, 产 品 宣 传 推 广 策 划 售 后 服 务, 为 客 户 提 供 基 于 网 络 的 教 学 系 统 整 体 解 决 方 案, 是 一 家 在 北 京 市 中 关 村 的 国 家 级 高 新 技 术 企 业 B 共 建 成 果 通 过 学 校 与 公 司 的 合 作, 公 司 为 中 心 提 供 了 网 络 信 息 技 术 网 络 安 全 等 方 面 的 虚 拟 仿 真 实 验, 同 时 还 对 中 心 门 户 网 站 和 实 验 管 理 平 台 的 建 设 提 供 了 技 术 支 持 2.5 目 前 教 学 资 源 共 享 的 范 围 和 效 果 (1) 校 内 共 享 中 心 的 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 资 源 主 要 实 现 地 理 空 间 信 息 技 术 相 关 的 11 个 专 业 的 实 验 仿 真 平 台 共 享, 包 括 信 息 学 院 的 计 算 机 科 学 与 技 术 空 间 信 息 技 术 软 件 工 程 网 络 工 程 专 业 ; 旅 游 与 地 理 科 学 学 院 的 地 理 信 息 系 统 地 理 科 学 测 绘 科 学 与 技 术 资 源 环 境 与 城 乡 规 划 专 业 ; 艺 术 学 院 的 视 觉 传 达 设 计 环 境 设 计 ; 传 媒 学 院 的 动 画 专 业 的 学 生 可 以 登 录 虚 拟 仿 真 平 台 访 问 虚 拟 仿 真 教 学 资 源, 开 展 虚 拟 仿 真 实 验 学 校 其 余 专 业 的 学 生 可 通 过 选 修 课 的 方 式 加 入 到 虚 拟 仿 真 平 台 中 进 行 相 关 的 实 验 虚 拟 仿 真 教 学 实 践, 培 养 了 学 生 的 设 计 能 力 和 创 新 意 识 中 心 所 有 的 实 验 室 软 硬 件 资 源 实 现 统 一 调 配 部 署 统 一 管 理, 在 很 大 程 度 上 提 高 了 人 员 机 房 和 设 备 的 利 用 效 率 (2) 校 外 共 享 中 心 通 过 与 其 他 高 校 合 作 研 发 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 课 程 资 源, 并 与 其 共 享 研 发 成 果 部 分 高 51

52 校 与 我 校 共 同 研 发 和 共 享 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 课 程 资 源 的 学 校 及 课 程 名 称 有 : 2012 年 与 武 汉 大 学 研 发 并 共 享 滇 池 流 域 非 点 源 污 染 时 空 过 程 模 拟 仿 真 实 验 教 学 课 程 ; 2014 年 与 北 京 大 学 研 发 并 共 享 面 向 矿 山 安 全 的 矿 井 环 境 评 价 仿 真 实 验 教 学 课 程 ; 2014 年 与 中 山 大 学 研 发 并 共 享 城 市 内 涝 交 通 疏 导 仿 真 实 验 教 学 课 程 ; 在 云 南 省 内, 与 楚 雄 师 范 学 院 玉 溪 师 范 学 院 昭 通 学 院 保 山 学 院 丽 江 高 等 师 范 专 科 学 校 等 地 方 院 校 签 订 了 共 建 实 验 教 学 资 源 的 协 议 此 外, 以 地 理 科 技 园 校 企 合 作 单 位 及 实 践 实 训 教 学 基 地 为 依 托, 与 已 开 拓 的 昆 明 石 林 弥 勒 蒙 自 屏 边 河 口 昆 明 - 玉 溪 - 思 茅 - 西 双 版 纳 昆 明 - 楚 雄 - 大 理 - 丽 江 - 香 格 里 拉 等 5 条 线 路 和 10 余 个 野 外 实 习 实 践 基 地 共 享 教 学 课 程 资 源, 通 过 仿 真 实 验 实 习 这 一 虚 实 结 合 的 教 学 环 节, 让 学 生 深 化 课 堂 所 学 基 础 理 论 和 基 本 知 识, 实 地 认 识 自 然 人 文 各 要 素 的 形 成 特 征 分 布 规 律 及 其 相 互 关 系 (3) 面 向 东 南 亚 共 享 中 心 积 极 利 用 云 南 省 区 位 优 势, 结 合 国 家 一 带 一 路 战 略, 积 极 将 教 学 资 源 面 向 东 南 亚 共 享 中 心 与 缅 甸 仰 光 大 学 泰 国 清 迈 大 学 越 南 河 内 国 家 大 学 老 挝 国 立 大 学 展 开 实 验 教 学 合 作 并 签 署 合 作 协 议, 通 过 虚 拟 仿 真 平 台 访 问 教 学 资 源 此 外, 中 心 已 经 和 仰 光 大 学 联 合 共 建 空 间 信 息 技 术 中 缅 联 合 实 验 图 56 筹 划 中 缅 联 合 实 验 室 (4) 进 一 步 共 享 中 心 将 进 一 步 与 国 内 外 高 校 开 展 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 合 作, 尤 其 注 重 与 东 南 亚 国 家 高 校 合 作, 共 享 各 自 的 虚 拟 仿 真 实 验 资 源, 促 进 中 心 教 学 资 源 在 东 南 亚 的 广 泛 使 用 目 前 已 邀 请 哈 佛 大 学 丘 成 桐 教 授 团 队 到 中 心 进 行 3D 打 印 技 术 专 题 研 讨 会 此 外, 中 心 还 与 伦 敦 大 学 学 院 美 国 纽 约 州 立 大 学 圣 地 亚 哥 州 立 大 学 加 拿 大 多 伦 多 大 学 澳 大 利 亚 新 南 威 尔 士 大 学 瑞 士 苏 黎 世 联 邦 理 工 大 学 新 加 坡 国 立 大 学 香 港 中 文 大 学 等 国 际 著 名 大 学 开 展 了 实 验 教 学 合 作 52

53 图 57 丘 成 桐 教 授 讲 授 与 圣 地 亚 哥 州 立 大 学 签 署 战 略 协 议 2.6 进 一 步 实 现 共 享 的 计 划 与 安 排 (1) 完 善 共 建 共 享 机 制 采 取 学 校 引 导 鼓 励 企 业 积 极 参 与 的 模 式, 进 一 步 完 善 虚 拟 教 学 资 源 共 建 共 享 机 制, 以 完 善 虚 拟 仿 真 教 学 资 源 建 设 构 建 中 心 教 学 平 台 的 实 验 教 学 共 建 共 享 教 学 服 务 和 技 术 支 持 体 系, 进 一 步 达 到 资 源 共 享 范 围 和 效 果 的 预 期 目 的 校 企 联 合 保 证 网 络 的 免 费 试 用, 加 大 辐 射 区 域 的 共 享 效 果, 为 更 多 的 学 生 提 供 服 务, 鼓 励 学 生 参 与 教 学 资 源 的 建 设, 充 实 现 有 教 学 资 源 (2) 加 强 信 息 化 建 设 加 深 与 东 南 亚 高 校 合 作 中 心 将 进 一 步 加 强 与 IBM ESRI 华 为 中 软 吉 大 润 尼 尔 等 企 业 在 中 心 信 息 网 络 基 础 设 施 建 设 信 息 技 术 开 发 与 应 用 教 学 资 源 开 发 利 用 等 方 面 合 作, 提 升 中 心 信 息 化 水 平, 实 现 教 学 资 源 的 动 态 管 理, 实 现 教 学 环 境 的 进 一 步 数 字 化 网 络 化 和 智 能 化 进 一 步 加 强 与 国 内 外 高 校 在 虚 拟 仿 真 教 学 资 源 方 面 的 研 发 合 作 与 共 享, 特 别 是 加 强 与 东 南 亚 各 国 高 校 的 合 作 与 教 学 资 源 共 享 中 心 计 划 与 缅 甸 老 挝 泰 国 越 南 等 东 南 亚 国 家 高 校 共 建 联 合 实 验 室 推 进 教 师 访 问 交 流 学 生 交 换, 进 一 步 扩 大 中 心 教 学 资 源 的 共 享 (3) 完 善 资 源 建 设 机 制, 提 升 资 源 利 用 成 效 第 一, 资 源 征 集 广 泛 征 集 高 校 企 业 的 优 秀 教 学 资 源, 建 立 一 种 奖 励 性 后 补 助 的 激 励 机 制, 使 其 可 持 续 ; 第 二, 资 源 汇 聚 汇 聚 优 秀 的 企 业, 生 产 出 个 性 化 差 异 化 的 教 学 资 源 ; 第 三, 校 企 共 建 学 校 和 企 业 各 出 一 部 分 资 金, 双 方 形 成 研 究 机 制, 就 所 需 资 源 进 行 共 同 开 发, 从 而 调 动 企 业 的 积 极 性, 甚 至 是 企 业 捐 赠 通 过 加 深 校 企 合 作, 建 立 数 字 资 源 共 享 的 补 偿 手 段 和 市 场 机 制 教 师 和 企 业 可 以 根 据 中 心 资 源 建 设 的 需 要, 使 用 中 心 平 台 的 特 色 资 源 定 制 系 统 通 过 合 作 开 发 的 教 学 资 源 研 发 的 系 统 或 软 件 可 以 在 中 心 平 台 上 实 现 有 偿 共 享, 实 现 社 会 效 益 和 经 济 效 益 双 赢 53

54 3. 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 队 伍 姓 名 杨 昆 性 别 男 年 龄 52 专 业 技 术 职 务 教 授 学 位 硕 士 联 系 固 话 邮 箱 手 机 号 码 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 主 任 主 要 职 责 工 作 经 历 (1) 负 责 制 定 实 验 教 学 中 心 发 展 规 划 和 年 度 建 设 计 划 ; (2) 负 责 实 验 教 学 改 革 的 组 织 实 施 与 协 调 工 作 ; (3) 负 责 实 验 教 学 中 心 的 师 资 和 管 理 队 伍 建 设 工 作 ; (4) 组 织 实 验 教 学 中 心 教 学 科 研 及 虚 拟 仿 真 教 学 资 源 的 研 发 等 工 作 ; (5) 负 责 监 督 检 查 实 验 中 心 运 行 的 质 量 安 全 和 计 划 完 成 情 况 ; (6) 负 责 实 验 中 心 技 术 推 广 成 果 转 化 对 外 交 流 合 作 等 社 会 服 务 活 动 中 心 主 任 杨 昆 教 授 是 国 家 863 计 划 地 理 信 息 领 域 专 家 西 部 资 源 环 境 地 理 信 息 技 术 教 育 部 工 程 研 究 中 心 主 任 武 汉 大 学 地 理 信 息 工 程 专 业 博 士 生 导 师 中 国 GIS 协 会 理 事 及 理 论 与 方 法 专 业 委 员 会 副 主 任 委 员 遥 感 学 报 编 委 云 南 省 有 突 出 贡 献 的 专 家 云 南 省 教 学 名 师 云 南 省 互 联 网 应 用 技 术 协 会 副 会 长 长 期 从 事 GIS 软 件 工 程 行 业 信 息 化 环 境 与 健 康 时 空 模 拟 模 型 等 方 面 的 教 学 与 科 研 工 作 科 研 方 面 主 持 完 成 了 国 家 863 计 划 专 题 项 目 国 家 973 计 划 前 期 研 究 专 项 项 目 国 家 自 然 基 金 项 目 国 家 科 技 型 中 小 企 业 技 术 创 新 基 金 项 目 等 国 家 级 项 目 5 项, 国 家 公 安 部 示 范 项 目 和 云 南 省 科 技 计 划 项 目 等 省 部 级 项 目 8 项, 国 际 合 作 项 目 6 项 ; 主 持 在 研 国 家 863 计 划 主 题 项 目 等 国 家 级 项 目 3 项, 教 育 部 博 士 点 导 师 基 金 项 目 云 南 省 社 发 重 大 专 项 项 目 教 育 部 工 程 研 究 中 心 建 设 项 目 等 省 部 级 项 目 5 项 ; 在 国 际 国 内 学 术 会 议 及 学 术 刊 物 上 发 表 GIS 方 面 论 文 200 余 篇 ( 其 中 SCI EI ISTP 检 索 论 文 35 篇 ), 取 得 国 家 版 权 局 计 算 机 软 件 著 作 权 登 记 证 12 项 ; 在 中 国 标 准 出 版 社 主 持 编 制 出 版 国 家 行 业 技 术 标 准 城 市 警 用 地 理 信 息 系 统 建 设 规 范 在 全 国 公 安 系 统 颁 布 执 行 ; 在 科 学 出 版 社 和 人 民 出 版 社 出 版 专 著 3 部 2009 年 获 得 云 南 省 人 民 政 府 云 南 省 技 术 创 新 人 才 称 号,2010 年 获 得 云 南 省 有 突 出 贡 献 的 专 家 奖 励,2012 年 获 得 代 表 做 出 突 出 业 绩 回 国 学 者 的 中 国 侨 界 贡 献 奖 ( 创 新 人 才 ),2013 年 获 得 云 南 省 高 校 教 学 名 师 称 号 54

55 教 研 科 研 主 要 成 果 ( 科 研 成 果 限 填 5 项 ) 近 五 年 来 讲 授 的 主 要 课 程 (1) 地 理 信 息 科 学, 本 科 生 课 程, 总 计 294 学 时,5 届 (2) 地 理 信 息 科 学 导 论, 本 科 生 课 程, 总 计 20 学 时,1 届 (3) 地 理 信 息 系 统 原 理, 本 科 生 课 程, 总 计 216 学 时,2 届 (4) 地 球 信 息 科 学, 本 科 生 课 程, 总 计 44 学 时,1 届 (5) 计 算 机 图 形 学, 本 科 生 课 程, 总 计 144 学 时,2 届 (6) 遥 感 数 字 图 像 处 理, 本 科 生 课 程, 总 计 288 学 时,4 届 (7) GIS 前 沿 问 题 研 究, 研 究 生 课 程, 总 计 54 学 时,1 届 (8) GIS 原 理 与 应 用, 研 究 生 课 程, 总 计 162 学 时,3 届 (9) 地 理 信 息 系 统 概 论 >, 研 究 生 课 程, 总 计 54 学 时,1 届 (10) 地 理 信 息 系 统 应 用, 研 究 生 课 程, 总 计 270 学 时,5 届 (11) 地 理 信 息 系 统 原 理, 研 究 生 课 程, 总 计 54 学 时,1 届 (12) 地 理 信 息 系 统 原 理 与 方 法, 研 究 生 课 程, 总 计 216 学 时,4 届 (13) 地 球 空 间 信 息 科 学, 研 究 生 课 程, 总 计 90 学 时,2 届 (14) 空 间 分 析, 研 究 生 课 程, 总 计 54 学 时,1 届 (15) 空 间 数 据 库 技 术, 研 究 生 课 程, 总 计 108 学 时,2 届 (16) 农 业 信 息 化 进 展, 研 究 生 课 程, 总 计 54 学 时,1 届 承 担 的 实 践 性 教 学 (1) 指 导 GIS 专 业 2000 级 至 2010 级 本 科 生 毕 业 实 习 毕 业 论 文 或 毕 业 设 计 共 40 人 次 以 上 ; (2) 指 导 毕 业 硕 士 研 究 生 30 余 人, 其 中 10 人 考 上 博 士 研 究 生 ; (3) 开 展 国 际 合 作, 与 香 港 中 文 大 学 联 合 培 养 2 名 硕 士 生 ; (4) 指 导 在 读 博 士 研 究 生 5 名 硕 士 生 22 名 主 持 的 教 学 科 研 研 究 课 题 (1) 地 理 科 学 国 家 级 特 色 专 业 建 设, 国 家 教 育 部, , 在 研 ; (2) 旅 游 管 理 国 际 级 特 色 专 业 建 设, 国 家 教 育 部, , 已 验 收 ; (3) 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 建 设, 云 南 省 卓 越 工 程 师 教 育 培 养 项 目, , 已 验 收 ; (4) 云 南 省 智 慧 社 区 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心,2015 年 ; (5) GIS 环 境 下 基 于 用 地 变 化 的 洱 海 流 域 非 点 源 污 染 情 景 模 拟 研 究, 国 家 973 计 划 项 目,2012 年, 已 验 收 ; (6) 艾 滋 病 传 播 的 智 能 体 模 型 及 其 与 GIS 的 集 成 技 术 研 究, 国 家 863 计 划 项 目,2010 年, 已 验 收 ; (7) 云 南 省 艾 滋 病 传 播 的 时 空 分 析 模 型 研 究, 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目, 2008 年, 已 验 收 ; 55

56 (8) 城 市 警 用 地 理 信 息 通 用 平 台 软 件 研 究 与 开 发, 国 家 科 技 型 中 小 企 业 技 术 创 新 基 金,2008 年, 已 验 收 ; (9) 污 染 源 管 理 及 突 发 污 染 事 件 应 急 处 理 地 理 信 息 平 台 软 件 研 究 与 开 发, 国 家 科 技 型 中 小 企 业 技 术 创 新 基 金,2010 年, 已 验 收 ; (10) 时 空 过 程 模 拟 与 实 时 GIS 系 统 - 滇 池 流 域 非 点 源 污 染 事 件 应 急 响 应 示 范 系 统, 国 家 863 主 题 项 目 子 课 题, , 已 结 题 ; (11) 基 于 多 学 科 高 技 术 的 云 南 城 镇 上 山 研 究 与 典 型 示 范, 云 南 省 社 会 发 展 重 大 科 技 计 划, , 在 研 ; (12) 盘 龙 江 子 流 域 城 市 非 点 源 污 染 的 地 理 空 间 模 拟 模 型 研 究, 教 育 部 博 士 点 专 项 基 金, , 在 研 ; (13) 临 沧 城 乡 生 态 建 设 与 民 族 文 化 科 技 产 业 发 展 研 究 与 示 范 - 佤 族 文 化 资 源 数 字 化 保 护 与 再 现, 国 家 科 技 支 撑 计 划, , 在 研 ; 3.2 教 师 基 本 情 况 正 高 副 高 中 级 56 其 它 博 士 硕 士 学 士 其 它 专 职 人 数 占 总 人 数 比 例 中 心 人 员 信 息 表 管 理 团 队 序 号 姓 名 年 龄 学 位 专 业 技 术 承 担 教 学 / 管 理 职 务 任 务 专 职 / 兼 职 1 杨 昆 52 硕 士 教 授 管 理 / 主 任 专 职 2 徐 天 伟 45 博 士 教 授 管 理 / 副 主 任 专 职 3 李 志 平 43 硕 士 教 授 管 理 / 副 主 任 专 职 4 肖 飞 43 硕 士 副 教 授 管 理 / 副 主 任 专 职 5 梁 立 51 硕 士 教 授 管 理 / 教 学 专 职 6 冯 乔 生 53 硕 士 教 授 管 理 / 教 学 专 职 7 刘 敏 昆 56 硕 士 教 授 管 理 / 教 学 专 职 8 伍 友 德 51 博 士 教 授 管 理 / 教 学 专 职 9 刘 坚 55 博 士 教 授 管 理 / 教 学 专 职 10 骆 华 松 51 博 士 教 授 管 理 / 教 学 专 职 11 甘 健 候 39 硕 士 副 教 授 管 理 / 教 学 专 职 12 罗 滨 48 本 科 副 教 授 管 理 / 教 学 专 职 13 陈 元 邦 35 硕 士 讲 师 管 理 / 教 学 专 职 专 职 教 师 1 饶 远 58 硕 士 教 授 教 学 专 职 总 人 数 平 均 年 龄

57 2 陈 敏 51 硕 士 教 授 教 学 专 职 3 李 金 平 51 博 士 教 授 教 学 专 职 4 王 金 亮 52 博 士 教 授 教 学 专 职 5 史 正 涛 51 博 士 教 授 教 学 专 职 6 陈 光 杰 39 博 士 教 授 教 学 专 职 7 王 嘉 学 41 博 士 教 授 教 学 专 职 8 赵 波 50 硕 士 教 授 教 学 专 职 9 沈 才 明 51 博 士 教 授 教 学 专 职 10 孙 瑜 41 博 士 教 授 教 学 专 职 11 云 利 军 42 博 士 教 授 教 学 专 职 12 李 必 谨 59 学 士 教 授 教 学 专 职 13 范 弢 46 博 士 副 教 授 教 学 专 职 14 丁 文 荣 35 博 士 副 教 授 教 学 专 职 15 苏 怀 37 博 士 副 教 授 教 学 专 职 16 袁 凌 云 35 博 士 副 教 授 教 学 专 职 17 洪 亮 34 博 士 副 教 授 教 学 专 职 18 王 泳 53 硕 士 副 教 授 教 学 专 职 19 王 运 琼 49 博 士 副 教 授 教 学 专 职 20 廖 燕 玲 41 博 士 副 教 授 教 学 专 职 21 解 敏 41 博 士 副 教 授 教 学 专 职 22 文 斌 35 博 士 副 教 授 教 学 专 职 23 张 亚 萍 36 博 士 副 教 授 教 学 专 职 24 王 平 49 硕 士 副 教 授 教 学 专 职 25 曾 瑞 44 硕 士 副 教 授 教 学 专 职 26 余 英 50 硕 士 副 教 授 教 学 专 职 27 蒋 映 53 硕 士 副 教 授 教 学 专 职 28 尹 红 丽 39 硕 士 副 教 授 教 学 专 职 29 杨 德 强 40 硕 士 副 教 授 教 学 专 职 30 张 玉 琢 51 学 士 副 教 授 教 学 专 职 31 孙 云 平 49 博 士 副 教 授 教 学 专 职 32 杨 建 钢 57 学 士 副 教 授 教 学 专 职 33 邓 鹏 42 博 士 副 教 授 教 学 专 职 34 白 海 城 36 硕 士 讲 师 教 学 专 职 35 李 睿 36 博 士 讲 师 教 学 专 职 36 白 磊 35 硕 士 讲 师 教 学 专 职 37 杨 文 正 36 博 士 讲 师 教 学 专 职 38 邢 林 33 硕 士 助 教 教 学 专 职 39 彭 剑 波 40 硕 士 讲 师 教 学 专 职 40 高 炜 34 博 士 讲 师 教 学 专 职 41 张 云 港 35 博 士 讲 师 教 学 专 职 42 陈 玉 华 42 硕 士 讲 师 教 学 专 职 57

58 43 和 雪 娟 37 硕 士 讲 师 教 学 专 职 44 陈 载 清 37 博 士 讲 师 教 学 专 职 45 和 学 仁 42 硕 士 讲 师 教 学 专 职 46 李 晶 41 硕 士 讲 师 教 学 专 职 47 李 臻 42 本 科 讲 师 教 学 专 职 48 容 冰 42 硕 士 讲 师 教 学 专 职 49 杨 婷 婷 31 硕 士 讲 师 教 学 专 职 50 周 玉 霞 41 博 士 讲 师 教 学 专 职 51 王 敏 37 硕 士 讲 师 教 学 专 职 研 发 团 队 1 杨 杨 35 博 士 讲 师 研 发 专 职 2 王 加 胜 31 博 士 讲 师 研 发 专 职 3 罗 毅 29 博 士 讲 师 研 发 专 职 4 袁 磊 38 博 士 讲 师 研 发 专 职 5 王 保 云 38 博 士 讲 师 研 发 专 职 6 朱 彦 辉 27 硕 士 助 教 研 发 专 职 7 孟 超 29 硕 士 助 教 研 发 专 职 8 杨 玉 莲 29 硕 士 助 教 研 发 专 职 技 术 支 持 与 运 行 维 护 1 周 屹 38 硕 士 实 验 师 运 行 维 护 专 职 2 蔡 瑾 琰 37 在 读 博 士 实 验 师 运 行 维 护 专 职 3 王 海 明 46 学 士 实 验 师 运 行 维 护 专 职 4 葛 德 力 29 学 士 工 程 师 技 术 支 持 兼 职 / 北 京 润 尼 尔 网 络 科 技 有 限 公 司 5 娄 建 国 40 学 士 工 程 师 技 术 支 持 兼 职 / 吉 林 中 软 吉 大 信 息 技 术 有 限 公 司 6 曹 岩 37 硕 士 工 程 师 技 术 支 持 兼 职 / 吉 林 中 软 吉 大 信 息 技 术 有 限 公 司 7 杨 本 辉 26 硕 士 工 程 师 技 术 支 持 兼 职 / 昆 明 鼎 华 信 息 科 技 有 限 公 司 3.4 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 队 伍 实 验 教 学 水 平 和 成 果 师 资 队 伍 (1) 教 师 队 伍 结 构 合 理 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 中 心 目 前 有 一 支 以 实 验 中 心 主 任 为 核 心, 58

59 实 验 教 师 与 信 息 技 术 研 发 人 员 为 骨 干, 实 验 教 学 与 理 论 教 学 互 通, 教 学 科 研 技 术 支 持 与 运 行 维 护, 知 识 结 构 相 对 先 进 具 有 一 定 的 开 拓 和 创 新 精 神 的 教 学 团 队 该 团 队 以 年 富 力 强 中 青 年 教 师 为 主, 老 中 青 相 结 合, 学 科 专 业 教 师 与 行 业 内 信 息 技 术 研 发 人 员 相 辅 助, 知 识 学 缘 结 构 合 理, 具 有 较 强 的 教 学 和 研 究 能 力, 是 一 支 学 历 职 称 年 龄 专 业 技 术 等 结 构 较 为 合 理, 教 学 科 研 管 理 融 为 一 体 的 实 力 较 强 的 实 验 教 学 团 队 团 队 现 有 人 员 共 79 人, 平 均 年 龄 岁 其 中, 高 级 职 称 人 员 45 人, 占 56.96%; 博 士 学 历 人 员 35 人, 硕 士 学 历 人 员 35 人, 硕 士 及 以 上 学 历 的 占 88.61%; 研 发 技 术 支 持 与 维 护 人 员 15 人, 占 18.99%, 均 长 期 从 事 实 验 教 学 研 发 与 管 理 工 作, 经 验 丰 富 其 中, 管 理 团 队 以 有 多 年 教 学 管 理 经 验 的 教 授 副 教 授 组 成 ; 教 师 团 队 以 博 士 海 外 留 学 归 国 硕 士 及 国 内 硕 士 人 员 为 主 体, 包 括 教 授 副 教 授 博 士 等 骨 干 教 师 研 发 团 队 则 以 一 批 年 青 的 博 士 硕 士 教 师 信 息 技 术 研 发 人 员 组 成 ; 技 术 支 持 与 运 行 维 护 团 队 则 以 中 心 专 职 实 验 师 及 专 事 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 资 源 研 发 的 企 业 骨 干 力 量 组 成 学 科 中 的 专 业 教 师 与 信 息 技 术 研 发 人 员 相 辅 相 成, 共 同 维 护 与 推 进 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 中 心 的 发 展 (2) 中 心 青 年 教 师 培 养 富 有 成 效 中 心 根 据 学 校 制 定 的 将 实 验 教 师 队 伍 和 管 理 人 员 的 思 想 业 务 水 平 和 创 新 工 作 能 力 的 提 高 学 历 层 次 职 称 结 构 等 发 展 规 划, 制 定 了 引 导 和 激 励 青 年 教 师 积 极 投 入 实 验 ( 实 训 ) 教 学 工 作 的 相 关 制 度 (3) 完 善 聘 任 考 核 机 制, 确 保 青 年 教 师 对 实 验 教 学 的 投 入 A 坚 持 青 年 教 师 上 岗 和 培 训 制 度 中 心 在 师 资 培 训 规 划 中 积 极 推 进 师 德 建 设, 依 托 教 学 促 进 教 师 发 展 的 理 念, 加 强 青 年 教 师 的 培 训 与 轮 训, 逐 步 实 行 青 年 教 师 上 岗 准 入 制 度 和 专 项 技 能 培 训 制 度 ; 对 新 进 年 轻 教 师 实 行 以 老 带 新, 对 新 教 师 和 实 验 技 术 人 员 进 行 严 格 的 教 学 和 实 验 室 管 理 的 培 训 和 考 核, 激 励 青 年 教 师 爱 岗 敬 业 对 3 年 中 有 3 次 及 以 上 教 学 评 估 排 名 后 5% 的 教 师 进 行 停 课 培 训, 对 培 训 后 仍 达 不 到 合 格 标 准 的 教 师 实 行 转 岗 B 加 大 优 秀 青 年 教 师 表 彰 和 奖 励 力 度 中 心 通 过 提 高 课 时 津 贴 增 加 教 研 立 项 加 大 表 彰 和 宣 传 力 度 等 措 施, 引 导 青 年 教 师 主 动 从 事 实 验 教 学 工 作, 营 造 尊 师 重 教 以 实 验 教 学 为 荣 的 良 好 氛 围 鼓 励 青 年 教 师 承 担 本 科 基 础 课 实 验 教 学 任 务 在 年 度 考 核 中 加 大 对 承 担 本 科 实 验 教 学 工 作 量 大 教 学 质 量 高 教 学 研 究 成 果 突 出 教 师 的 奖 励 力 度 C 提 高 实 验 教 师 地 位, 优 化 实 验 教 师 结 构 中 心 在 不 断 营 造 良 好 教 学 氛 围 的 同 时, 不 断 提 高 提 高 实 验 教 师 在 学 校 的 地 位, 加 大 高 水 平 高 层 次 实 验 师 资 引 进 力 度 鼓 励 符 合 条 件 的 青 年 实 验 教 师 和 技 术 人 员 在 职 进 修 学 习, 进 一 步 提 高 实 验 教 师 队 伍 的 学 历 结 构 业 务 水 平 和 素 质 采 取 专 职 人 员 和 兼 职 人 员 相 结 合 的 实 验 教 师 队 伍 建 设 策 略, 鼓 励 和 支 持 高 水 平 的 教 师 学 术 带 头 人 参 加 到 实 验 教 学 工 作 中, 将 科 研 成 果 引 入 到 实 验 教 学 内 容 里, 带 领 青 年 教 师 进 行 实 验 教 学 改 革, 提 高 实 验 教 学 质 量 目 前 已 建 立 起 一 支 59

60 专 业 基 础 扎 实, 数 量 充 足, 精 业 务 善 管 理 高 技 能 的 实 验 教 学 师 资 队 伍 D 培 养 学 科 带 头 人, 实 现 教 学 科 研 均 衡 发 展 中 心 坚 持 科 研 反 哺 教 学, 倡 导 科 研 服 务 教 学, 争 取 教 研 科 研 与 教 学 的 均 衡 发 展 中 心 以 搭 建 科 研 平 台 为 手 段, 以 科 研 项 目 为 载 体, 通 过 培 养 中 青 年 学 科 带 头 人, 形 成 合 理 的 教 研 科 研 团 队 在 现 有 师 资 队 伍 的 基 础 上, 培 养 各 实 验 项 目 的 骨 干 教 师 和 信 息 技 术 等 专 业 技 术 管 理 类 实 验 学 科 带 头 人 并 动 员 和 组 织 青 年 教 师 参 加 教 学 改 革 研 究 学 科 基 础 研 究 应 用 基 础 研 究 使 专 业 建 设 学 科 建 设 科 学 研 究 教 学 研 究 四 位 一 体 协 调 发 展, 促 进 师 资 队 伍 的 整 体 素 质 全 面 提 升 (4) 成 立 实 践 教 学 指 导 委 员 会 云 南 师 范 大 学 一 向 重 视 实 践 教 学 和 实 验 室 建 设, 学 校 对 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 制 定 了 针 对 性 政 策, 实 施 了 若 干 措 施 给 予 重 点 支 持 学 校 增 设 了 实 践 教 学 指 导 委 员 会, 负 责 中 心 仿 真 实 验 教 学 的 发 展 规 划, 并 对 仿 真 实 验 教 学 工 作 成 效 开 展 评 价 和 监 督 实 践 教 学 指 导 委 员 会 成 员 由 聘 请 的 地 理 空 间 信 息 领 域 的 院 士 和 知 名 科 学 家 组 成 表 5 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 教 学 指 导 委 员 会 成 员 表 职 务 姓 名 工 作 单 位 指 导 委 员 会 主 任 李 德 仁 院 士 武 汉 大 学 周 成 虎 院 士 中 科 院 资 源 环 境 信 息 系 统 国 家 重 点 实 验 室 龚 建 雅 院 士 武 汉 大 学 林 晖 教 授 香 港 中 文 大 学 周 启 鸣 教 授 香 港 浸 会 大 学 章 云 教 授 加 拿 大 新 布 伦 瑞 克 大 学 谢 忠 教 授 中 国 地 质 大 学 委 员 景 宁 教 授 国 防 科 技 大 学 柳 林 教 授 中 山 大 学 李 满 春 教 授 南 京 大 学 朱 庆 教 授 西 南 交 通 大 学 党 安 荣 教 授 清 华 大 学 童 小 华 教 授 同 济 大 学 华 一 新 教 授 解 放 军 信 息 工 程 大 学 闾 国 年 教 授 南 京 师 范 大 学 教 学 资 源 首 先, 中 心 通 过 与 企 业 合 作, 从 ESRI IBM 华 为 中 地 数 码 超 图 中 软 吉 大 曼 恒 润 尼 尔 等 国 内 外 知 名 企 业 获 得 了 丰 富 的 高 水 平 教 学 资 源 ; 其 次, 中 心 也 积 极 整 合 国 外 高 水 平 在 线 教 学 资 源, 例 如,GRASS Repast 和 GDAL 等 最 后, 中 心 还 根 据 已 有 的 高 水 平 科 研 成 果 60

61 转 化 为 创 新 性 的 实 验 教 学 资 源 教 学 成 果 (1) 教 学 改 革 成 效 显 著, 教 学 成 果 丰 富 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 中 心 在 进 行 教 学 实 践 与 探 索 的 同 时, 积 极 开 展 教 学 及 学 术 研 究 近 年 来, 共 有 教 改 项 目 46 项, 其 中 国 家 级 5 项, 省 级 22 项 目 ; 国 家 级 大 学 生 创 新 创 业 训 练 计 划 项 目 6 项 省 级 大 学 生 创 新 创 业 训 练 计 划 项 目 2 项 ; 分 获 各 类 教 学 科 研 奖 励 17 项 ; 有 国 家 级 教 学 名 师 1 人, 省 级 教 学 名 师 4 人, 校 级 教 学 名 师 5 人 此 外, 中 心 重 视 培 养 提 高 中 心 成 员 的 教 学 及 科 研 能 力, 积 极 选 派 中 心 成 员 到 国 内 外 著 名 高 校 进 修 学 习 ( 详 见 附 件 4 附 件 5 附 件 6) (2) 实 验 教 学 质 量 高, 学 生 学 业 成 果 丰 富 中 心 面 向 全 校 6 个 学 院 11 个 专 业 的 学 生 开 展 大 学 生 设 计 大 赛 电 子 设 计 大 赛 挑 战 者 杯 ACM 等 学 生 科 技 创 新 活 动 及 各 种 学 科 竞 赛 提 供 全 方 位 开 放 式 的 服 务 中 心 在 开 展 实 验 教 学 的 基 础 上, 依 托 实 验 室 建 立 大 学 生 创 新 创 业 基 地, 鼓 励 学 生 依 托 实 验 室 积 极 参 加 社 会 实 践 和 各 类 专 业 技 能 竞 赛 ; 在 时 间 项 目 设 备 等 方 面 向 学 生 全 面 开 放 实 验 室, 给 学 生 提 供 一 个 充 分 自 由 学 习 实 验 的 空 间 和 环 境, 在 激 发 学 生 的 创 造 性 思 维, 培 养 学 生 的 独 立 实 验 和 独 立 创 新 能 力 方 面 取 得 了 巨 大 的 成 绩 A 学 生 科 研 能 力 培 养 效 果 显 著 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 通 过 对 信 息 学 科 类 地 理 学 科 类 资 源 与 环 境 类 民 族 传 统 文 化 类 的 实 验 教 学 资 源 进 行 整 合, 建 立 交 互 性 和 构 想 性 的 综 合 集 成 虚 拟 仿 真 实 验 平 台, 开 放 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 各 实 验 室, 提 升 了 学 生 的 科 研 能 力, 学 生 在 2011 年 年 发 表 发 48 篇 论 文 ( 详 见 附 件 7), 软 件 著 作 权 2 项 ; 年 科 研 训 练 项 目 立 项 33 项 B 学 生 在 各 类 竞 赛 中 取 得 佳 绩 近 年 来, 仿 真 实 验 教 学 中 心 从 多 方 面 开 展 学 生 综 合 能 力 培 养 工 程, 实 验 实 践 技 能 的 培 养 与 训 练, 成 效 显 著 中 心 培 养 的 学 生 不 断 在 全 国 数 学 建 模 挑 战 杯 电 子 设 计 大 赛 GIS 大 赛 等 全 国 性 及 省 级 赛 事 中 获 奖 2012 年, 李 学 成 廖 春 国 林 富 春 三 位 同 学 在 第 八 届 博 创 恩 智 浦 杯 大 学 生 嵌 入 式 大 赛 中 荣 获 二 等 奖 ; 杨 维 王 倩 古 秋 美 三 位 同 学 的 作 品 滇 彩 霓 裳 在 中 国 大 学 生 计 算 机 设 计 大 赛 中 荣 获 三 等 奖 ; 2013 年, 李 业 同 学 在 全 国 大 学 生 英 语 能 力 竞 赛 (NECCS)C 类 竞 赛 中 荣 获 特 等 奖 ; 刘 一 丁 余 诗 佳 和 谐 三 位 同 学 作 品 源 在 中 国 大 学 生 计 算 机 设 计 大 赛 中 荣 获 二 等 奖 ; 2014 年, 沈 路 秀 同 学 在 全 国 大 学 生 英 语 能 力 竞 赛 (NECCS)C 类 竞 赛 中 荣 获 三 等 奖 ; 61

62 朱 进 星 曾 思 瑶 黄 红 伟 三 位 同 学 作 品 基 于 安 卓 客 户 端 的 酒 水 业 务 管 理 系 统 在 2014 年 ( 第 二 届 ) 中 国 大 学 生 软 件 服 务 外 包 大 赛 中 荣 获 三 等 奖 ; 张 战 春 伍 微 微 杨 扬 三 位 同 学 作 品 师 大 交 友 网 在 2014 年 ( 第 七 届 ) 中 国 大 学 生 计 算 机 设 计 大 赛 中 荣 获 三 等 奖 2014 年 全 国 大 学 生 数 学 建 模 竞 赛 全 国 一 等 奖 1 项 2014 年 美 国 大 学 生 数 学 建 模 竞 赛 成 功 参 赛 奖 5 项 2014 年 天 地 图 应 用 开 发 大 赛 省 级 一 等 奖 1 项 2015 泛 珠 三 角 大 学 生 计 算 机 作 品 赛 全 国 银 奖 1 项, 省 级 一 等 奖 1 项, 省 级 二 等 奖 1 项 2015 年 ( 第 8 届 ) 中 国 大 学 生 计 算 机 设 计 大 赛 全 国 一 等 奖 1 项, 全 国 三 等 奖 9 项, 省 级 一 等 奖 1 项, 省 级 二 等 奖 5 项, 省 级 三 等 奖 1 项 (3) 各 类 职 业 资 格 认 证 考 试 通 过 率 高 2013 年 学 院 有 200 余 人 次 参 加 了 计 算 机 软 件 专 业 资 格 ( 水 平 ) 考 试, 共 有 71 人 获 得 资 格 证 书,2014 年 学 院 有 300 余 人 次 参 加 了 计 算 机 软 件 专 业 资 格 ( 水 平 ) 考 试, 共 有 98 人 获 得 资 格 证 书 学 生 软 考 成 绩 名 列 前 茅, 有 多 名 学 生 考 入 云 南 省 各 类 资 格 的 前 10 名, 得 到 了 云 南 省 信 息 产 业 办 的 嘉 奖 (4) 学 生 就 业 率 高 中 心 基 于 跨 专 业 综 合 仿 真 实 验 平 台 构 建 虚 拟 仿 真 实 验 环 境, 利 用 已 有 的 虚 拟 仿 真 专 业 实 验 项 目, 通 过 科 学 整 合 与 配 置, 组 建 和 开 发 出 了 针 对 不 同 专 业 的 综 合 虚 拟 仿 真 实 验, 开 展 跨 专 业 综 合 实 习 实 训, 从 而 为 不 同 专 业 背 景 的 学 生 提 供 一 个 综 合 的 就 业 培 训 环 境, 为 有 创 新 思 维 和 创 业 精 神 的 学 生 提 供 一 个 供 其 预 演 练 习 的 平 台, 仿 真 整 个 创 业 过 程, 既 能 加 强 创 业 实 践 又 能 降 低 现 实 创 业 投 入 的 风 险 中 心 培 养 的 本 科 生 2012 年 2013 年 和 2014 年 就 业 率 达 到 了 95% 95% 96% 科 学 研 究 取 得 明 显 成 效 中 心 近 5 年 来 在 国 内 外 重 要 学 术 刊 物 ( 会 议 ) 上 发 表 各 类 论 文 共 216 篇,CSSCI 核 心 期 刊 以 上 论 文 116 篇 ; 在 科 学 出 版 社 北 京 大 学 出 版 社 等 出 版 专 著 和 教 材 10 部 ; 主 持 或 参 与 的 科 研 项 目 研 究 课 题 达 32 项, 其 中 国 家 级 15 项, 省 部 级 项 目 11 项 ( 附 件 8 附 件 9) 4. 管 理 与 共 享 平 台 4.1 校 园 网 络 及 教 学 信 息 化 平 台 ( 平 台 水 平 主 要 功 能 ) 信 息 化 平 台 水 平 中 心 具 有 完 善 的 校 园 网 基 础 设 施 和 可 靠 的 网 络 安 全 保 障 设 备, 校 园 网 覆 盖 所 有 的 教 学 楼 办 公 楼 实 验 室 学 生 宿 舍 及 图 书 馆 等 公 共 学 习 场 所, 各 类 网 络 信 息 点 有 多 个, 共 投 入

63 多 个 无 线 AP, 学 校 已 基 本 完 成 数 字 化 校 园 的 建 设, 为 全 校 约 名 师 生 提 供 了 高 效 便 捷 的 服 务 (1) 校 园 网 通 信 和 安 全 设 备 学 校 于 2012 年 10 月 完 成 了 校 园 网 络 的 基 本 改 造, 使 用 两 台 RG-NPE60E 作 为 出 口 网 关, 两 台 万 兆 流 控 设 备 RG-ACE5000, 一 台 内 容 加 速 系 统 RG-PowerCache X5, 目 前 学 校 拥 有 中 国 电 信 和 中 国 教 育 科 研 网 2 条 校 园 网 出 口, 实 现 链 路 备 份 以 保 证 校 园 网 出 口 的 安 全 ; 采 用 华 为 锐 捷 等 主 流 品 牌 的 网 络 汇 聚 层 和 接 入 层 设 备, 充 分 保 证 网 络 通 信 的 性 能 外 网 防 护 采 用 金 盾 DDOS 抗 攻 击 设 备, 内 网 防 护 使 用 漏 洞 扫 描 器 瑞 星 杀 毒 软 件 等, 通 过 上 网 实 名 制 认 证 登 记 设 备 对 用 户 上 网 身 份 进 行 身 份 识 别 和 记 录, 记 录 每 个 用 户 的 每 天 上 网 记 录, 流 量 控 制 设 备 保 证 了 各 类 用 户 均 衡 使 用 校 园 网 络, 有 效 保 证 校 园 网 络 畅 通 运 行 (2) 数 字 化 校 园 学 校 于 2012 年 已 完 成 数 字 化 校 园 的 建 设, 搭 建 了 学 校 信 息 化 校 园 基 础 支 撑 框 架, 形 成 了 一 套 具 有 云 南 师 范 大 学 特 色 的 信 息 标 准, 完 成 了 包 括 统 一 身 份 认 证 平 台 数 据 集 成 平 台 信 息 门 户 平 台 在 内 的 基 础 支 撑 平 台 搭 建, 构 建 了 学 校 的 基 础 核 心 应 用, 同 时 整 合 了 学 校 现 有 的 财 务 图 书 教 务 一 卡 通 等 业 务 管 理 系 统, 并 在 全 局 数 据 的 基 础 上 构 建 了 综 合 数 据 查 询 系 统, 为 学 校 各 类 信 息 综 合 展 示 提 供 了 一 定 的 支 持 (3) 数 据 存 储 及 处 理 设 备 具 有 高 性 能 计 算 机 集 群 系 统 云 计 算 平 台 ArcGIS 云 平 台 惠 普 高 性 能 刀 片 机 先 进 的 3PAR 存 储 系 统 数 据 库 服 务 器 三 维 图 像 制 作 工 作 站 非 线 性 / 视 频 编 辑 系 统 等 其 中 高 性 能 计 算 机 集 群 系 统 包 括 高 能 性 HP 图 形 工 作 站 高 性 能 应 用 服 务 器 高 性 能 投 影 仪 300 余 台 高 性 能 的 台 式 机 (4) 虚 拟 仿 真 教 学 设 备 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 平 台 的 前 台 是 多 媒 体 和 虚 拟 化 的 环 境, 后 台 是 实 时 仿 真 的 过 程 输 入 设 备 主 要 用 于 观 察 或 直 接 参 与 虚 拟 实 验 的 操 作 工 具 具 体 有 监 视 器 摄 像 机 话 筒 电 子 白 板 3D 鼠 标 操 纵 杆 数 据 手 套 定 位 跟 踪 器 数 字 投 影 仪 立 体 声 音 响 全 站 仪 水 准 仪 莱 卡 GPS 中 控 系 统 等 ; 输 出 设 备 主 要 用 于 显 示 虚 拟 实 验 的 视 图 具 体 有 数 字 化 展 台 数 字 投 影 仪 数 字 化 展 台 监 视 器 功 放 机 音 箱 手 持 无 线 麦 克 风 接 收 机 3D 显 示 器 3D 环 幕 投 影 系 统 力 反 馈 器 三 维 空 间 交 互 球 等 平 台 架 构 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 平 台 实 现 实 验 多 专 业 应 用 软 件 接 入 和 共 享, 通 过 系 统 无 缝 连 接, 解 决 信 息 孤 岛 的 问 题 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 平 台 建 设 为 虚 拟 仿 真 基 础 性 综 合 性 创 新 性 实 验 教 学 提 供 门 户 网 站 教 学 资 源 管 理 教 学 信 息 管 理 等 管 理 功 能 教 学 平 台 以 新 一 代 信 息 技 术 为 支 撑, 为 虚 拟 仿 真 应 用 性 实 验 教 学 提 供 软 件 仿 真 计 算 平 台 及 共 享 资 源 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 管 理 和 共 享 平 台 是 在 基 础 设 施 软 件 平 台 和 Web 服 务 63

64 基 础 上 构 建 的 实 验 教 学 平 台 实 现 了 包 括 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 门 户 网 站 教 务 管 理 教 学 管 理 实 验 教 学 资 源 共 享 管 理 等 功 能, 借 助 这 些 功 能 模 块 实 现 对 虚 拟 仿 真 实 验 基 本 性 实 验 教 学 的 教 学 及 共 享 以 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 门 户 网 站 为 入 口, 达 到 对 地 理 信 息 技 术 遥 感 技 术 GIS 软 件 工 程 虚 拟 地 理 环 境 智 能 信 息 处 理 移 动 位 置 信 息 服 务 地 理 过 程 与 环 境 模 拟 空 间 数 据 挖 掘 与 分 析 民 族 文 化 数 字 化 等 应 用 性 实 验 教 学 资 源 广 泛 共 享 的 目 的 图 58 实 验 平 台 技 术 架 构 体 系 主 要 功 能 (1) 中 心 门 户 网 站 中 心 建 设 有 门 户 网 站, 设 置 有 中 心 动 态 中 心 概 况 教 师 队 伍 实 验 体 系 教 学 资 源 特 色 创 新 运 行 管 理 等 栏 目 网 站 上 有 虚 拟 仿 真 平 台 登 录 入 口, 可 实 现 教 学 资 源 发 布 排 课 及 选 课 在 线 实 验 学 生 成 绩 评 定 等 功 能 用 户 通 过 中 心 主 页 可 以 直 接 进 入 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 网 站, 了 解 中 心 动 态, 访 问 教 学 资 源 开 展 教 学 活 动 表 6 中 心 门 户 网 站 主 要 模 块 首 页 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 主 页 中 心 概 况 介 绍 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 中 心 状 况 教 师 队 伍 介 绍 教 学 中 心 的 人 员 构 成 师 资 队 伍 状 况 中 中 心 实 验 体 系 介 绍 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 实 验 模 块 心 教 学 资 源 为 访 客 提 供 教 学 课 件 及 相 关 教 学 视 频 64

65 门 户 特 色 与 创 新 中 心 成 果 运 行 与 管 理 企 业 合 作 联 系 我 们 介 绍 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 特 色 展 示 中 心 已 经 取 得 的 成 果 介 绍 中 心 的 运 行 维 护 机 制 及 管 理 规 范 介 绍 与 中 心 交 流 合 作 的 企 业 单 位 提 供 云 南 师 范 大 学 的 联 系 访 问 方 式 图 59 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 主 页 (2) 教 学 资 源 管 理 教 师 根 据 学 院 的 课 程 计 划 学 期 计 划 和 课 时 计 划, 通 过 教 师 登 录 入 口, 根 据 自 己 的 课 时 安 排 和 教 学 进 度 发 布 在 线 实 验 教 学 课 件 教 学 视 频 等 资 源 管 理 人 员 则 可 以 对 教 学 资 源 进 行 增 65

66 加 删 除 修 改 和 查 询 等 操 作 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 还 为 学 生 提 供 丰 富 的 在 线 学 习 资 源, 学 生 可 以 根 据 自 己 的 学 习 需 要 学 习 进 度 和 时 间, 选 择 不 同 的 教 学 资 源 进 行 学 习 同 时, 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 还 提 供 互 动 交 流 模 块, 通 过 在 线 答 疑 留 言 等 功 能 为 师 生 交 流 提 供 相 关 渠 道, 帮 助 学 生 及 时 解 决 实 验 过 程 中 遇 到 的 问 题, 指 导 学 生 及 时 高 效 的 完 成 学 习 任 务 图 60 中 心 丰 富 的 教 学 资 源 (3) 排 课 及 选 课 实 验 教 务 管 理 员 根 据 教 务 部 门 制 定 的 教 学 计 划, 培 养 方 案, 将 课 程 信 息 学 期 信 息 排 课 信 息 和 学 生 信 息 录 入 系 统, 将 学 生 和 任 课 教 师 关 联, 以 便 教 师 和 学 生 开 展 网 络 教 学 另 外, 每 个 学 期 开 始 学 生 可 以 通 过 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 平 台 选 择 感 兴 趣 的 实 验 课 程 (4) 在 线 实 验 学 生 登 录 系 统 后, 根 据 自 己 的 培 养 计 划 学 校 目 标 和 教 师 发 布 的 实 验 资 源 信 息, 通 过 在 线 实 验 和 实 验 预 约 两 种 方 式 进 行 相 关 实 验 的 学 习 和 操 作 其 中, 在 线 实 验 包 括 虚 拟 现 实 实 验 智 能 空 间 信 息 处 理 实 验 地 理 过 程 与 环 境 模 拟 实 验 传 感 网 系 统 实 验 遥 感 技 术 应 用 实 验 移 动 66

67 位 置 信 息 服 务 实 验 创 新 性 实 验 7 大 模 块 实 验 预 约 包 含 实 验 的 预 约 取 消 实 验 报 告 的 提 交 等 操 作, 并 且 显 示 实 验 信 息 实 验 成 绩 等 内 容 图 61 学 生 实 验 预 约 管 理 (5) 学 生 成 绩 评 定 中 心 教 师 通 过 教 师 登 录 入 口 进 入 系 统 后, 查 看 学 生 提 交 的 实 验 结 果, 根 据 学 生 的 完 成 状 态 和 完 成 效 果, 对 学 生 实 验 做 出 成 绩 评 分 同 时, 给 出 错 误 原 因 和 修 改 意 见, 提 高 学 生 的 实 践 能 力 (6) 面 向 东 南 亚 大 学 的 虚 拟 实 验 图 62 学 生 成 绩 评 定 67

68 中 心 积 极 利 用 云 南 省 区 位 优 势, 结 合 国 家 一 带 一 路 战 略, 积 极 将 教 学 资 源 面 向 东 南 亚 共 享 在 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 平 台 中, 提 供 了 英 文 教 学 资 源, 东 南 亚 合 作 高 校 相 关 专 业 的 学 生 能 够 通 过 中 心 虚 拟 仿 真 平 台 使 用 中 心 教 学 资 源, 进 行 虚 拟 仿 真 实 验 4.2 网 络 管 理 与 安 全 图 63 英 语 实 验 教 学 资 源 (1) 安 全 保 障 措 施 为 了 保 证 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 正 常 运 行, 需 要 明 确 以 下 安 全 保 障 措 施 : 管 理 系 统 需 要 具 有 用 户 身 份 管 理 用 户 身 份 认 证 以 及 计 费 管 理 系 统, 并 提 供 权 限 等 级 识 别, 其 中 权 限 共 分 三 级 : 教 师 学 生 以 及 管 理 员 ; 完 善 身 份 登 记 和 识 别 确 认, 对 没 有 合 法 身 份 标 识 的 禁 止 进 入 ; 管 理 系 统 必 须 安 装 正 版 的 防 病 毒 软 件, 需 要 具 有 网 络 防 病 毒 信 息 过 滤 与 入 侵 检 测 功 能, 实 现 网 络 安 全 运 行 管 理 和 维 护 ; 服 务 器 和 其 他 计 算 机 之 间 设 置 经 公 安 部 认 证 的 防 火 墙, 做 好 安 全 策 略 ; 建 立 双 机 备 份 机 制, 一 旦 主 服 务 器 遇 到 故 障 或 受 到 攻 击, 能 够 保 证 备 用 系 统 及 时 替 换 主 服 务 系 统 ; 关 闭 暂 不 使 用 的 服 务 功 能, 及 相 关 端 口, 并 及 时 用 补 丁 修 复 系 统 漏 洞, 定 期 查 杀 病 毒 ; 68

69 管 理 好 服 务 器 登 录 密 码, 设 置 超 级 用 户 名 及 密 码, 并 固 定 IP 登 入 ; 集 中 式 权 限 管 理, 针 对 不 同 的 虚 拟 仿 真 系 统 人 员, 设 置 共 享 访 问 权 限 密 码 及 口 令 不 同 的 操 作 人 员 设 定 不 同 的 用 户 名, 定 期 更 换, 严 禁 操 作 人 员 泄 漏 自 己 的 口 令 ; 机 房 按 照 电 信 机 房 标 准 建 设, 定 期 进 行 电 力 防 火 防 潮 防 磁 和 防 鼠 检 查 (2) 身 份 管 理 认 证 与 计 费 系 统 为 了 保 障 系 统 在 开 放 环 境 下 大 规 模 学 生 的 使 用 安 全, 系 统 设 计 了 一 系 列 的 身 份 管 理 认 证 与 计 费 系 统 系 统 管 理 员 主 要 对 系 统 用 户 账 号 与 学 生 班 级 进 行 分 组 管 理, 保 障 一 人 一 号, 确 保 没 有 一 人 多 号 冒 名 顶 替 的 情 况 发 生 系 统 认 证 功 能 主 要 是 对 每 个 账 号 进 行 严 格 把 关, 要 求 账 号 必 须 具 有 至 少 8 个 字 符 的 大 小 写 字 母 数 字 符 号, 如 spo0kyh@ll0w3en 系 统 计 费 功 能 主 要 对 每 个 账 号 的 上 网 时 间 严 格 把 关, 确 保 学 生 上 网 时 间 不 会 过 长, 保 障 学 生 健 康 上 网 (3) 网 络 防 病 毒 信 息 过 滤 与 入 侵 检 测 系 统 为 了 实 现 网 络 安 全 运 行 管 理 和 维 护, 系 统 进 行 了 一 系 列 的 网 络 防 病 毒 信 息 过 滤 入 侵 检 测 系 统 等 措 施 A 网 络 防 病 毒 1. 构 建 控 管 中 心 集 中 管 理 架 构 保 证 网 络 中 的 所 有 客 户 端 计 算 机 服 务 器 可 以 从 管 理 系 统 中 及 时 得 到 更 新 2. 结 合 企 业 实 际 网 络 防 毒 需 求, 构 建 了 多 层 次 病 毒 防 线, 分 别 是 网 络 层 防 毒 邮 件 网 关 防 毒 Web 网 关 防 毒 群 件 防 毒 应 用 服 务 器 防 毒 客 户 端 防 毒, 保 证 斩 断 病 毒 可 以 传 播 寄 生 的 每 一 个 节 点, 实 现 病 毒 的 全 面 布 控 3. 构 建 高 效 的 网 关 防 毒 子 系 统, 一 方 面 消 除 外 来 邮 件 SMTP POP3 病 毒 的 威 胁, 另 一 方 面 消 除 通 过 HTTP FTP 等 应 用 的 病 毒 风 险, 同 时 对 邮 件 中 的 关 键 字 垃 圾 邮 件 进 行 阻 挡, 有 效 阻 断 病 毒 最 主 要 传 播 途 径 4. 构 建 高 效 的 网 络 层 防 毒 子 系 统 5. 构 建 覆 盖 病 毒 发 作 生 命 周 期 的 控 制 体 系 6. 防 病 毒 能 力 要 强 产 品 稳 定 操 作 系 统 兼 容 性 好 占 用 系 统 资 源 少 不 影 响 应 用 程 序 的 正 常 运 行, 减 少 误 报 的 几 率 B 信 息 过 滤 作 为 信 息 时 代 的 重 要 标 志, 但 是 网 络 信 息 的 海 洋 同 时 带 来 诸 如 信 息 超 载 以 及 不 良 信 息 和 垃 圾 信 息 的 侵 害 等 问 题, 使 用 信 息 过 滤, 根 据 国 家 要 求 对 词 条 进 行 过 滤, 大 大 提 高 学 生 的 信 息 使 用 效 率, 起 到 信 息 共 享 流 通 目 的 C 入 侵 检 测 系 统 加 入 入 侵 检 测 系 统 极 大 的 提 升 了 安 防 体 系, 更 好 的 掌 握 系 统 情 况, 甚 至 可 以 达 到 追 踪 攻 击 者 路 线 抓 住 肇 事 者 的 优 势 69

70 (4) 网 络 与 信 息 安 全 管 理 制 度 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 网 络 与 信 息 安 全 管 理, 应 该 遵 守 国 家 和 学 校 管 理 相 关 规 章 制 度 : 全 国 人 大 常 委 会 关 于 维 护 互 联 网 安 全 的 决 定 ; 高 等 学 校 计 算 机 网 络 电 子 公 告 服 务 管 理 规 定 ; 中 华 人 民 共 和 国 计 算 机 信 息 系 统 安 全 保 护 条 例 ; 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 服 务 器 管 理 办 法 ; 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 安 全 文 明 上 网 条 例 ; 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 网 络 突 发 事 件 及 有 害 信 息 处 置 预 案 ; 云 南 师 范 大 学 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 网 络 管 理 条 例 (5) 网 络 与 信 息 安 全 应 急 预 案 处 理 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 当 发 生 网 络 信 息 安 全 事 故 时, 需 要 有 明 确 的 应 急 预 案 处 理, 具 体 包 括 以 下 几 方 面 内 容 : 应 急 预 案 处 理 目 标 在 计 算 机 网 络 发 生 安 全 事 件 或 者 事 故 的 情 况 下, 采 取 应 急 处 置 方 案, 保 障 计 算 机 网 络 的 安 全 ; 应 急 技 术 处 置 组 织 信 息 中 心 为 应 急 技 术 处 置 组 织, 快 速 地 协 调 处 理 各 种 事 件 或 者 事 故, 及 时 响 应 处 置 上 级 网 监 部 门 的 预 警 和 问 题 通 报 ; 应 急 处 置 预 案 发 生 网 络 安 全 事 故 及 时 报 公 安 局 网 安 支 队, 并 关 闭 问 题 设 备, 进 行 技 术 分 析, 找 出 原 因 解 决 问 题 5. 条 件 保 障 5.1 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 基 础 条 件 ( 仪 器 设 备 配 置 情 况 环 境 运 行 与 维 护 等 ) (1) 仪 器 设 备 配 置 情 况 近 年 来, 经 过 学 校 的 大 力 扶 持 与 持 续 建 设, 目 前 实 验 教 学 中 心 的 硬 件 设 备 及 教 学 软 件 系 统 等 已 较 为 完 备 中 心 2006 年 底 原 有 软 硬 件 设 备 3000 余 ( 台 ) 套, 资 产 原 值 2780 万 元 十 年 来 建 设 经 费 累 计 投 入 3987 万 元, 软 硬 件 设 备 的 更 新 率 达 年 均 30% 以 上 目 前 中 心 软 硬 件 实 验 教 学 设 备 达 8100 台 ( 套 ), 资 产 总 值 6767 万 元 实 验 设 备 购 置 满 足 多 媒 体 信 息 化 及 网 络 化 的 仿 真 实 验 教 学 和 实 验 中 心 管 理 的 要 求 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 目 前 配 备 的 主 要 硬 件 及 软 件 设 备 详 见 附 件 10 附 件 11 70

71 (2) 环 境 与 安 全 A 中 心 环 境 优 越 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 仪 器 设 备 品 质 精 良, 专 人 维 护 保 证 了 实 验 教 学 服 务 的 持 续 性 与 稳 定 性, 硬 件 设 备 可 以 支 持 现 代 仿 真 教 学 软 件 运 行 环 境 的 需 要 通 过 持 续 建 设, 中 心 形 成 了 以 专 业 仿 真 实 验 教 学 资 源 为 基 础, 覆 盖 多 学 科 面 向 全 校 11 个 专 业 的 实 验 教 学 中 心 目 前 各 类 专 业 教 学 实 验 室 面 积 平 方 米, 实 验 室 建 设 具 有 一 定 的 规 模 实 验 用 房 安 排 合 理, 学 生 实 验 时 生 均 使 用 实 验 室 面 积 大 于 3 平 米 实 验 用 房 面 积 及 建 设 标 准 符 合 建 设 规 划 要 求, 布 局 科 学 合 理, 保 证 通 风 照 明 良 好, 环 境 清 洁 整 洁 卫 生 实 验 教 学 中 心 周 边 环 境 卫 生 整 洁, 环 境 优 雅, 实 验 室 空 间 布 局 合 理, 宽 敞 舒 适 通 风 透 光 干 净 卫 生, 仪 器 设 备 放 置 整 齐, 实 验 用 房 满 足 实 验 教 学 要 求 为 师 生 创 造 了 良 好 的 实 验 教 学 和 学 习 环 境 B 中 心 制 定 了 计 算 机 实 验 教 学 中 心 实 验 室 安 全 管 理 规 定, 为 确 保 中 心 实 验 室 和 设 备 的 安 全, 实 验 教 学 中 心 从 人 防 物 防 技 防 三 个 方 面 制 定 了 较 为 有 效 的 措 施 中 心 外 围 设 有 电 视 摄 像 头 实 时 监 控, 加 装 防 盗 门 防 盗 栏 杆 安 排 值 班 人 员 机 房 巡 视 等 措 施, 并 制 定 了 专 门 的 安 全 保 护 制 度, 定 期 检 查 消 防 器 材 等 另 外, 对 网 络 平 台 也 采 取 了 防 火 墙 安 全 保 护 措 施, 有 效 地 保 障 了 资 源 安 全 共 享 实 验 中 心 还 加 强 师 生 安 全 环 保 意 识 教 育, 做 到 实 验 室 的 环 境 在 每 次 实 验 前 后 一 个 样 C 以 科 学 管 理 方 式 为 指 导, 应 用 信 息 技 术 手 段 科 学 地 管 理 实 验 室 充 分 利 用 现 代 信 息 技 术, 在 呈 贡 校 区 的 公 共 实 验 室 安 装 和 使 用 了 计 算 机 机 房 管 理 平 台, 利 用 一 卡 通 对 机 房 的 实 验 教 学 课 程 安 排 学 生 上 机 的 实 名 登 记 和 考 勤 等 功 能 进 行 了 智 能 化 管 理 达 到 设 备 资 源 的 使 用 最 优 化 管 理 人 员 配 置 合 理 化, 能 源 消 耗 最 小 化 的 目 的 运 用 网 络 传 输 与 控 制 的 新 技 术, 实 现 系 统 软 件 更 新 文 件 批 量 传 送 和 机 器 故 障 检 修 等 网 络 自 动 化 管 理 经 过 多 年 的 努 力, 构 建 了 一 种 环 境 舒 适 技 术 先 进 化 管 理 网 络 化 安 全 有 保 障 和 没 有 污 染 的 实 验 教 学 中 心, 在 教 育 部 评 建 期 间 得 到 了 专 家 的 好 评 与 赞 扬, 并 成 为 学 校 的 窗 口 部 门 (3) 运 行 与 维 护 A 科 学 合 理 的 运 行 模 式 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 积 极 探 索 开 放 式 多 层 次 多 角 度 的 跨 专 业 综 合 仿 真 实 验 教 学 模 式, 建 立 了 集 中 式 管 理 开 放 式 使 用 的 运 行 模 式, 较 为 完 善 的 实 验 中 心 开 放 制 度 及 开 放 体 系 实 验 中 心 面 向 全 校 预 约 开 放, 鼓 励 支 持 学 生 利 用 现 有 的 实 验 条 件 和 仿 真 实 验 资 源 进 行 课 外 科 技 创 新 实 践 和 自 主 实 验, 以 调 动 和 激 发 学 生 自 己 动 手 开 展 创 新 型 实 验 的 主 动 性 和 积 极 性, 使 学 生 有 更 多 自 主 学 习 独 立 思 考 和 进 行 科 技 创 新 活 动 的 空 间 B 中 心 运 行 与 维 护 学 校 把 实 验 教 学 中 心 的 实 验 教 学 运 行 及 管 理 经 费 纳 入 学 校 每 年 教 学 业 务 经 费 预 算, 按 照 实 71

72 验 教 学 人 数 需 要, 预 算 仪 器 设 备 的 维 护 维 修 经 费, 实 验 教 学 运 转 经 费 等, 每 年 不 低 于 50 万 元, 为 实 验 中 心 提 供 了 财 力 物 力 支 持, 保 障 了 中 心 的 良 性 运 转 (4) 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 开 放 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 积 极 探 索 开 放 式 的 实 验 教 学 模 式, 建 立 了 " 集 中 式 管 理 开 放 式 使 用 " 的 运 行 模 式, 较 为 完 善 的 实 验 室 开 放 制 度 及 开 放 体 系 实 验 教 学 中 心 在 课 余 时 间 面 向 全 校 开 放, 鼓 励 支 持 学 生 利 用 现 有 实 验 条 件 进 行 课 外 科 技 创 新 实 验 和 自 主 实 验, 以 调 动 和 激 发 学 生 自 己 动 手 进 行 实 验 的 主 动 性 和 积 极 性, 使 学 生 有 更 多 自 主 学 习 独 立 思 考 和 进 行 科 技 创 新 活 动 的 空 间 部 分 需 要 集 中 时 间 的 实 验 项 目 安 排 在 周 六 和 周 日 进 行 网 络 实 验 平 台 与 在 线 实 验 7 24 小 时 面 向 全 校 预 约 开 放 参 加 实 验 的 学 生 要 到 实 验 中 心 领 取 并 填 写 学 生 实 验 申 请 表, 由 指 导 教 师 及 所 在 实 验 室 共 同 做 好 申 请 审 批 工 作 学 生 在 实 验 项 目 完 成 后, 应 向 实 验 室 提 交 实 验 报 告 论 文 或 实 物 等 实 验 结 果 指 导 教 师 要 根 据 学 生 提 交 的 实 验 结 果 和 实 验 态 度 等 内 容 及 时 进 行 考 核, 打 出 成 绩, 并 报 中 心 教 学 秘 书 5.2 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 管 理 体 系 ( 组 织 保 障 制 度 保 障 管 理 规 范 等 ) (1) 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 的 组 织 保 障 学 校 对 地 理 空 间 信 息 技 术 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 实 行 统 一 领 导 分 级 管 理 的 体 制, 专 门 配 备 分 管 领 导 专 职 人 员 及 相 应 的 工 作 人 员 其 管 理 体 系 如 图 64 所 示 图 64 仿 真 实 验 教 学 中 心 管 理 体 系 中 心 执 行 中 心 主 任 负 责 制, 设 主 任 1 人, 副 主 任 3 人 中 心 主 任 由 学 校 任 命, 负 责 实 验 室 的 全 面 工 作, 集 中 对 中 心 教 学 资 源 进 行 统 筹 安 排, 有 效 发 挥 实 验 室 和 设 备 的 使 用 效 益 ; 副 主 任 分 72