GIS开发课程综合实验设计

姜宇榕 刘彦文 周霞 何国松 湖北科技学院资源环境科学与工程学院

一、引言

GIS与互联网的融合催生了很多GIS软件开发与服务类供应商、互联网地图综合性企业、共享模式的新型互联网公司等。GIS开发人才是目前地理信息行业和互联网行业壮大成熟急需的人才，GIS开发能力的高低是GIS专业学生就业摆在面前的一个现实问题。学生不仅需要掌握开发的基本语言、数据库的使用与开发、必备的开发平台与框架，还需要掌握系统设计与开发的整个流程，以及独立编写程序代码实现系统功能的能力。如果能在学生在校学习期间，把教学实验环节抓到位，设计良好的实验项目培养学生的开发能力，可以为学生实习、就业提前打下一个很好的基础。

目前很多学者在GIS设计与开发、GIS二次开发、WebGIS课程方面进行了实验设计、实验教学改革方面的探索[1-6]，取得了良好的效果，提高了学生的学习兴趣，促进了学生更好地理解理论知识和掌握实验操作。

二、GIS开发课程特点与综合实验目标

GIS开发课程是实践性、技术性都很强的课程门类，除了理论知识的掌握外，还特别注重学生的实际开发能力，即实际编写代码的能力。在C#面向对象程序设计课程中学习了C#语言的基本语法、基本编程思想等，在数据库原理课程中学习了数据库的使用与简单的开发，在GIS软件工程课程中掌握了GIS软件工程的基本原理，相关方法和工具，在GIS二次开发课程中掌握了地图基本操作、空间数据查询与编辑、空间分析、专题图制作和地图输出等基本功能的代码实现及开发流程。

综合实验目标旨在将所学课程的知识集成起来，运用到实验中，真正做到以点到面，从而具备GIS应用软件的开发能力和解决实际问题的能力。

三、综合实验设计

(一)综合实验环境的选择

学校实行短学期实习，综合实习时间共2周。综合考虑时间、难易程度等因素后选择实习题目为实验室信息管理系统。实验室信息管理系统的业务功能比较直观，学生日常学习接触较多，作为实习内容的主题是不错的选择。开发环境以调用GIS Objects进行相关二次开发为训练主要目的，平台选用ArcGIS Engine，开发环境选择Visual Studio，数据库选择SQL Server，开发语言选择C#，这些平台软件和开发语言都是上课学过的内容，具体版本可灵活选择。

(二)综合实验内容的设计

1.实验内容

(1)实地勘测实验室，利用AutoCAD，绘制出实验室1楼和2楼的平面图；(2)系统需求分析，与实验室工作人员沟通交流、查找资料；(3)系统设计，包括功能设计、数据库设计、界面设计等。① 功能设计：录入设备基本信息、导入设备基本信息excel表格、设备情况查询、借用设备登记等；② 数据库设计：数据表结构设计(字段：ID号、设备名称、设备编号、设备型号、购置日期、单价、存放地点、管理人、设备照片、设备简介、借用人、借用状态、借用日期等；字段类型：自主设计)；③ 界面设计：自主设计，要求美观、易操作；④ 资料调查与收集：调查每个实验室存放的设备情况，并收集设备照片、设备简介等；(4)空间管理功能的实现：①调用GIS相关控件，显示实验室平面底图；②实现地图基础操作功能，如：放大、缩小、平移、漫游、鹰眼功能等。③实现简单查询(图查属性、属性查图)功能；④实现工作空间管理功能，包括：目录树生成、不同层级右键功能，至少实现1-2个功能，如：打开、增加、属性浏览等；⑤二维图上设置查询实验室热点，点击弹出新窗口显示该实验室仪器设备的基本信息。(1)-(4)的完成成果为桌面版的实验室信息管理系统，也是基础实验内容部分。如果学生能较好地完成该部分实验，那么可以继续进行拔高实验，即实现网络版的实验室信息管理系统，设置登录权限，利用网页浏览实验室信息管理系统。

2.实验成果要求

(1)编写规范的开发文档，主要包括：系统需求分析文档、系统设计文档(总体设计与详细设计)、系统开发实施文档、系统运行调试文档、系统帮助文档等。

(2)提交系统代码，系统程序完整、运行流畅。

四、结语

本文设计的GIS开发综合实习方案实验内容为两个层次，基础实验和拔高实验。基础实验为必须达到的，拔高实验根据学生自身能力自行选择开发。在以后的GIS开发综合实习中，可以有更多的实验教学方法尝试。比如说规定好GIS系统开发要求，发挥学生的自主性，灵活选择系统开发主题，在实习过程中提高学生的创新能力。