摘要：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)課程實(shí)驗(yàn)發(fā)揮著不可估量的作用。尤其是隨著地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)逐漸擴(kuò)散到各行各業(yè)，相應(yīng)的設(shè)計(jì)人才在市場(chǎng)上越來(lái)越受歡迎。為此，本文著重分析了GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，明確該課程的教學(xué)特點(diǎn)，為課程教學(xué)確定目標(biāo)，并具定了實(shí)驗(yàn)?zāi)K和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，希望能對(duì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新和完善有所參考。 關(guān)鍵詞：GIS設(shè)計(jì)；GIS開發(fā)；課程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

引言：

所謂GIS系統(tǒng)，其實(shí)也就是人們所熟知的地理信息系統(tǒng)，這種信息系統(tǒng)的建立針對(duì)特定應(yīng)用目標(biāo)，具有空間性。總體來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)是新時(shí)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)的共同支撐下，地理信息系統(tǒng)可以高效地存儲(chǔ)、查詢、分析以及處理數(shù)據(jù)，并對(duì)相關(guān)的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行定期更新和提供應(yīng)用，目前已經(jīng)形成相對(duì)來(lái)說(shuō)較為完善的技術(shù)體系。在這種背景下，GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的人才成為熱門，這就需要開設(shè)了相關(guān)課程的院校不斷根據(jù)GIS系統(tǒng)特點(diǎn)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)技能。 1GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)課程的特點(diǎn) （1）綜合性強(qiáng)

GIS設(shè)計(jì)開發(fā)課程所涉及到的學(xué)科十分廣泛，包括最基本的計(jì)算機(jī)科學(xué)和地理科學(xué)，還涉及到較為高深的數(shù)學(xué)知識(shí)、空間信息領(lǐng)域的知識(shí)、遙感測(cè)繪甚至是管理科學(xué)。而且，隨著技術(shù)為信息的不斷更新迭代，GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)課程所涉及到的跨學(xué)科領(lǐng)域會(huì)越來(lái)越廣，知識(shí)體系會(huì)愈加龐大，課程的綜合性會(huì)更強(qiáng)。 （2）實(shí)踐性強(qiáng)

在開設(shè)GIS設(shè)計(jì)開發(fā)課程時(shí)，學(xué)習(xí)最基礎(chǔ)的理論知識(shí)只是學(xué)生的最基本任務(wù)，實(shí)踐才是學(xué)生真正學(xué)習(xí)和了解GIS技術(shù)的本質(zhì)途徑。沒有經(jīng)過親身實(shí)踐，學(xué)生不可能真正將GIS的原理和功能理解到位。而且，正由于GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，學(xué)生不僅要有基本的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力，還應(yīng)該具備較高水平的文檔編寫能力、編程能力和分析設(shè)計(jì)能力。 （3）施教靈活

在開展地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)課程教學(xué)的過程中，教師應(yīng)該明確理論教學(xué)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)際占比。并對(duì)學(xué)生的技術(shù)知識(shí)掌握情況、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)熟練程度來(lái)確定學(xué)生的具體就是理論及實(shí)驗(yàn)操作水平，并以此為依據(jù)制定教學(xué)方案和計(jì)劃，因材施教。而且，由于這項(xiàng)學(xué)科與多項(xiàng)學(xué)科有所交叉，教師應(yīng)該分清教學(xué)層次，由易到難，設(shè)置不同難度水平的實(shí)驗(yàn)?zāi)K內(nèi)容教學(xué)，在教學(xué)中融入啟發(fā)式教學(xué)思想，使學(xué)生的主觀能動(dòng)性大幅度增強(qiáng)。 （4）應(yīng)用多樣

地理信息系統(tǒng)在空間數(shù)據(jù)分析和處理領(lǐng)域具有權(quán)威地位，功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛。但是，地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)并不是作為一種產(chǎn)業(yè)存在，而是與其他各行業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)相互交融，而且，受到行業(yè)特點(diǎn)的，基本所有行業(yè)對(duì)于GIS技術(shù)的認(rèn)知都不盡相同，這一方面拓寬GIS技術(shù)的應(yīng)用范圍，另一方面也對(duì)GIS技術(shù)的實(shí)用性設(shè)計(jì)增設(shè)了難度。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，GIS不僅要開發(fā)通用功能，還應(yīng)該根據(jù)各行各業(yè)的實(shí)際需求來(lái)開發(fā)有針對(duì)性和高度適用性的專業(yè)功能。

在開發(fā)過程中，只要與相關(guān)領(lǐng)域、相關(guān)科研項(xiàng)目高度契合，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用的實(shí)用性就能大幅度增加。

2GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)課程的教學(xué)目標(biāo)

（1）熟知且掌握GIS的相關(guān)理論知識(shí)，了解GIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的方法步驟，熟練掌握GIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的技能，并在實(shí)際操作中能夠準(zhǔn)確構(gòu)建出初級(jí)的GIS應(yīng)用系統(tǒng)。

（2）熟練運(yùn)用包括ArcGIS在內(nèi)的常規(guī)GIS版軟件。

（3）在大量的實(shí)踐教學(xué)中讓學(xué)生加強(qiáng)對(duì)基本操作技能的鞏固，訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力，并且開展相關(guān)課程培養(yǎng)學(xué)生的分析設(shè)計(jì)能力、文檔編寫能力及編程水平，使學(xué)生在開發(fā)和設(shè)計(jì)GIS軟件方面有獨(dú)到的見解和精湛的設(shè)計(jì)思想。引導(dǎo)學(xué)生分析各行業(yè)對(duì)于地理信息系統(tǒng)的實(shí)際需求，以此為前提來(lái)設(shè)置實(shí)驗(yàn)?zāi)K，提高地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的實(shí)用性，引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問題。 3GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì) 3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊設(shè)計(jì)

在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)該有意識(shí)地分清教學(xué)層次，首先，學(xué)生必須先了解包括實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)對(duì)象屬性、編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介、控件的功能及應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí)，從而為后期的GIS開發(fā)和設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。其次，就是要把GIS軟件認(rèn)識(shí)、COMGIS平臺(tái)認(rèn)識(shí)、矢量化及數(shù)據(jù)收集、界面布局及圖層加載、基本地圖操作及圖形屬性雙向查詢以及空間分析作為重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，而且上述的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊都應(yīng)該仔細(xì)斟酌教學(xué)內(nèi)容，盡可能的為學(xué)生呈現(xiàn)實(shí)用價(jià)值高、比較前沿的知識(shí)理論及實(shí)踐操作。以GIS軟件認(rèn)識(shí)這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的內(nèi)容設(shè)計(jì)為例，教師大可以不必泛講GIS軟件的相關(guān)知識(shí)，通過具體舉例來(lái)演示GIS的通用功能。比如說(shuō)，教師可以把比較常用的ArcGIS作為講解案例，在對(duì)其基本情況介紹完畢后，演示其功能。讓學(xué)生對(duì)其數(shù)據(jù)編輯及管理、空間分析、地圖輸出等功能有直觀的了解。而且，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的教學(xué)內(nèi)容都不能泛泛而談，都應(yīng)該結(jié)合專業(yè)實(shí)際需求開發(fā)。

3.2COMGIS開發(fā)教學(xué)實(shí)例

在對(duì)COMGIS系統(tǒng)的開發(fā)過程中，整體設(shè)計(jì)采用了當(dāng)下較為熱門的GIS系統(tǒng)風(fēng)格。基本囊括了標(biāo)題欄、菜單欄、圖形顯示窗口、工具按鈕等比較常規(guī)的因素，而且還具有鷹眼導(dǎo)航圖和狀態(tài)欄等。其中，每個(gè)功能區(qū)的設(shè)計(jì)都遵循行業(yè)的實(shí)際需求。以菜單欄為例，在GIS開發(fā)和設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)維護(hù)和數(shù)據(jù)查詢是最基礎(chǔ)的功能。而且，面對(duì)行業(yè)的實(shí)際需求，每項(xiàng)基礎(chǔ)功能在原有基礎(chǔ)上都應(yīng)該有所調(diào)整和升級(jí)。數(shù)據(jù)維護(hù)應(yīng)該針對(duì)數(shù)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，使其同時(shí)具備增加、刪除和修改空間信息數(shù)據(jù)的功能。而數(shù)據(jù)查詢也應(yīng)該根據(jù)地理信息系統(tǒng)的實(shí)際特點(diǎn)，設(shè)置包括屬性信息查詢和空間信息查詢?cè)趦?nèi)的至少兩種信息查詢方式。具體來(lái)說(shuō)，整個(gè)COMGIS開發(fā)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程必須層次分明。進(jìn)入程序、連接空間數(shù)據(jù)庫(kù)，加載空間數(shù)據(jù)信息，隨后是窗體加載和控件加載的運(yùn)行，加載完畢，窗體進(jìn)行重新布局，師生單擊地圖窗口、雙擊事件，從而定制菜單項(xiàng)目和工具條功能，最后，卸載窗體，資源被釋放，從而完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

通過這一系列的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，窗體上的各種控件都經(jīng)歷了重新排布，整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)布局更加合理美觀，系統(tǒng)的空間分析功能被大幅度加強(qiáng)，基本具備編寫子函數(shù)的能力。通過對(duì)GIS設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)驗(yàn)的深入展開，學(xué)生應(yīng)該了解COMGIS、數(shù)據(jù)庫(kù)等比較基礎(chǔ)且常見的系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計(jì)方法，并且在日常的實(shí)踐中鍛煉自己的編程水平，鍛煉和提高自身邏輯思維能力，加強(qiáng)自己對(duì)頁(yè)面布局的調(diào)整和排布

能力，從而增加自身對(duì)于GIS開發(fā)與設(shè)計(jì)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。 4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，GIS設(shè)計(jì)和開發(fā)課程的整體特征較為明顯，在開設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)該抓住地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)課程綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用性廣等特點(diǎn)，靈活施教、因材施教，其中每一名學(xué)生都能在實(shí)訓(xùn)過程中積累確實(shí)有效的經(jīng)驗(yàn)，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展有現(xiàn)實(shí)意義，從而提高教學(xué)效率。 參考文獻(xiàn)

[1]謝賢健,許斌,胡曉東,羅楊潔.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式GIS綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式設(shè)計(jì)[J].內(nèi)江師范學(xué)院學(xué)報(bào),2018,33(10):123-128.

[2]郭慶勝,蔡忠亮.“GIS工程設(shè)計(jì)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究[J].測(cè)繪工程,2016,25(09):77-80.

[3]王志恒,胡卓瑋,國(guó)巧真.GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)課程中的組件式開發(fā)案例實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪科學(xué),2015,40(07):1-168.

作者簡(jiǎn)介：趙偉（1982.08-），男，江蘇省連云港市人，重慶工商大學(xué)，副教授，博士，鄉(xiāng)村地理。