基金项目：重庆工商大学教改项目“针对经济管理类专业的GIS通识课程教学设计及改革创新研究”，
编号：2017217
摘要：在实验教学中，地理信息系统设计和开发课程实验发挥着不可估量的作用。尤其是随着地理信息系统设计逐渐扩散到各行各业，相应的设计人才在市场上越来越受欢迎。为此，本文着重分析了GIS设计与开发课程实验教学设计的内在关联，明确该课程的教学特点，为课程教学确定目标，并具体制定了实验模块和实验内容，希望能对课程实验教学的创新和完善有所参考。
关键词：GIS设计；GIS开发；课程；实验教学
引言：
所谓GIS系统，其实也就是人们所熟知的地理信息系统，这种信息系统的建立针对特定应用目标，具有空间性。总体来说，这项技术是新时代科学技术迅速发展的产物，在计算机技术、软件技术的共同支撑下，地理信息系统可以高效地存储、查询、分析以及处理数据，并对相关的空间数据进行定期更新和提供应用，目前已经形成相对来说较为完善的技术体系。在这种背景下，GIS系统设计方面的人才成为热门，这就需要开设了相关课程的院校不断根据GIS系统特点开展实验教学，培养学生的GIS设计与开发技能。
1GIS设计与开发课程的特点
（1）综合性强
GIS设计开发课程所涉及到的学科十分广泛，包括最基本的计算机科学和地理科学，还涉及到较为高深的数学知识、空间信息领域的知识、遥感测绘甚至是管理科学。而且，随着技术为信息的不断更新迭代，GIS设计与开发课程所涉及到的跨学科领域会越来越广，知识体系会愈加庞大，课程的综合性会更强。
（2）实践性强
在开设GIS设计开发课程时，学习最基础的理论知识只是学生的最基本任务，实践才是学生真正学习和了解GIS技术的本质途径。没有经过亲身实践，学生不可能真正将GIS的原理和功能理解到位。而且，正由于GIS设计与开发课程的实践性较强，学生不仅要有基本的学习能力和实践操作能力，还应该具备较高水平的文档编写能力、编程能力和分析设计能力。
（3）施教灵活
在开展地理信息系统设计与开发课程教学的过程中，教师应该明确理论教学实践教学的实际占比。并对学生的技术知识掌握情况、设计实验熟练程度来确定学生的具体就是理论及实验操作水平，并以此为依据制定教学方案和计划，因材施教。而且，由于这项学科与多项学科有所交叉，教师应该分清教学层次，由易到难，设置不同难度水平的实验模块内容教学，在教学中融入启发式教学思想，使学生的主观能动性大幅度增强。
（4）应用多样
地理信息系统在空间数据分析和处理领域具有权威地位，功能强大，应用广泛。但是，地理信息系统的开发与设计并不是作为一种产业独立存在，而是与其他各行业的应用系统相互交融，而且，受到行业特点的限制，基本所有行业对于GIS技术的认知都不尽相同，这一方面拓宽GIS技术的应用范围，另一方面也对GIS技术的实用性设计增设了难度。因此，在实际应用中，GIS不仅要开发通用功能，还应该根据各行各业的实际需求来开发有针对性和高度适用性的专业功能。在开发过程中，只要与相关领域、相关科研项目高度契合，地理信息系统的应用的实用性就能大幅度增加。
2GIS设计与开发课程的教学目标
（1）熟知且掌握GIS的相关理论知识，了解GIS应用系统开发的方法步骤，熟练掌握GIS应用系统开发的技能，并在实际操作中能够准确构建出初级的GIS应用系统。
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（2）熟练运用包括ArcGIS在内的常规GIS版软件。
（3）在大量的实践教学中让学生加强对基本操作技能的巩固，训练学生的逻辑思维能力，并且开展相关课程培养学生的分析设计能力、文档编写能力及编程水平，使学生在开发和设计GIS软件方面有独到的见解和精湛的设计思想。引导学生分析各行业对于地理信息系统的实际需求，以此为前提来设置实验模块，提高地理信息系统设计和开发的实用性，引导学生解决实际问题。
3GIS设计与开发课程实验的设计
3.1实验教学模块设计
在开展实验教学时，教师应该有意识地分清教学层次，首先，学生必须先了解包括实验对象、实验对象属性、编程语言简介、控件的功能及应用等基础知识，从而为后期的GIS开发和设计奠定坚实基础。其次，就是要把GIS软件认识、COMGIS平台认识、矢量化及数据收集、界面布局及图层加载、基本地图操作及图形属性双向查询以及空间分析作为重点实验教学内容，而且上述的每一个实验教学模块都应该仔细斟酌教学内容，尽可能的为学生呈现实用价值高、比较前沿的知识理论及实践操作。以GIS软件认识这一实验教学模块的内容设计为例，教师大可以不必泛讲GIS软件的相关知识，通过具体举例来演示GIS的通用功能。比如说，教师可以把比较常用的ArcGIS作为讲解案例，在对其基本情况介绍完毕后，演示其功能。让学生对其数据编辑及管理、空间分析、地图输出等功能有直观的了解。而且，每一个实验教学模块的教学内容都不能泛泛而谈，都应该结合专业实际需求开发。
3.2COMGIS开发教学实例
在对COMGIS系统的开发过程中，整体设计采用了当下较为热门的GIS系统风格。基本囊括了标题栏、菜单栏、图形显示窗口、工具按钮等比较常规的因素，而且还具有鹰眼导航图和状态栏等。其中，每个功能区的设计都遵循行业的实际需求。以菜单栏为例，在GIS开发和设计中，系统管理、数据维护和数据查询是最基础的功能。而且，面对行业的实际需求，每项基础功能在原有基础上都应该有所调整和升级。数据维护应该针对数空间数据和属性数据设计，使其同时具备增加、删除和修改空间信息数据的功能。而数据查询也应该根据地理信息系统的实际特点，设置包括属性信息查询和空间信息查询在内的至少两种信息查询方式。具体来说，整个COMGIS开发教学系统的设计流程必须层次分明。进入程序、连接空间数据库，加载空间数据信息，随后是窗体加载和控件加载的运行，加载完毕，窗体进行重新布局，师生单击地图窗口、双击事件，从而定制菜单项目和工具条功能，最后，卸载窗体，资源被释放，从而完成系统设计。
通过这一系列的系统设计流程，窗体上的各种控件都经历了重新排布，整体系统设计布局更加合理美观，系统的空间分析功能被大幅度加强，基本具备编写子函数的能力。通过对GIS设计开发实验的深入展开，学生应该了解COMGIS、数据库等比较基础且常见的系统开发和设计方法，并且在日常的实践中锻炼自己的编程水平，锻炼和提高自身逻辑思维能力，加强自己对页面布局的调整和排布能力，从而增加自身对于GIS开发与设计的实战经验。
4结束语
综上所述，GIS设计和开发课程的整体特征较为明显，在开设实验教学时，教师应该抓住地理信息系统设计和开发课程综合性强、实践性强、应用性广等特点，灵活施教、因材施教，其中每一名学生都能在实训过程中积累确实有效的经验，保证实验教学质量，确保实验教学的开展有现实意义，从而提高教学效率。
参考文献
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作者简介：赵伟（1982.08-），男，江苏省连云港市人，重庆工商大学，副教授，博士，乡村地理。
论文作者:赵伟
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月49期
论文发表时间:2019/11/12
标签：课程论文; 系统论文; 地理信息系统论文; 学生论文; 功能论文; 实验教学论文; 数据论文; 《知识-力量》2019年11月49期论文;