《GIS应用开发3》课程教学大纲

《GIS应用开发3》教学大纲一、课程基本信息课程名称GIS应用开发GISApplicationDevelopment课程编码OSI120311030开课院部海洋与空间信息学院课程团队GIS应用开发课程组学分3.0课内学时58讲授28实验0上机30实践0课外学时58适用专业地理信息科学授课语言中文先修课程空间数据库、地理信息系统原理、高级程序设计、GIS空间分析、软件工程课程简介（必修）《GIS应用开发》隶属于地理信息科学专业的专业核心课程，是GIS原理与方法、GIS应用实践、软件工程等交叉结合的一门理论性和实践性并重的课程。本课程教学内容围绕GIS应用系统的设计与开发，具体包括：GIS应用系统设计方法，系统分析，总体设计，功能设计；GIS系统开发方法，基于组件式开发技术的GIS功能实现，系统实施与维护，系统测试与评价；利用高级编程语言进行具体GIS应用系统的开发实现。本课程的教学目标是：使学生掌握GIS应用系统开发的原理与技术，能够利用高级程序设计语言在ComGIS平台的基础上开发应用型地理信息系统解决行业应用中的问题；使学生掌握应用型地理信息系统的设计内容、基本理论、技术方法，能够撰写规范的系统设计书文档；使学生具有较好的项目组织管理和协调沟通能力，既能独立工作，又具有团队合作精神，能参与不同行业领域地理信息系统工程建设的管理与实施过程；使学生建立GIS软件工程学的思想，能够通过自主学习开展具体行业GIS系统的设计与开发工作。GISApplicationDevelopmentbelongstothecorecourseofgeographicinformationscience.ItisacoursewithboththeoreticalandpracticalcharacteristicswhichcombinesGISprinciplesandmethods,GISapplicationpractice,softwareengineeringandsoon.ThecontentofthiscourserevolvesaroundthedesignanddevelopmentofGISapplicationsystem,including:GISapplicationsystemdesignmethod,systemanalysis,overalldesign,functiondesign;GISsystemdevelopmentmethod,GISfunctionrealizationbasedoncomponentdevelopmenttechnology,systemimplementationandmaintenance,systemtestandevaluation;andthedevelopmentandrealizationofspecificGISapplicationsystemusingadvancedprogramminglanguage.Theoutcomesofthiscourseare:toenablestudentstomastertheprinciplesandtechniquesofGISapplicationsystemdevelopment,todevelopappliedgeographicinformationsystemsonthebasisoftheComGISplatformusingadvancedprogramminglanguagetosolvetheproblemsinindustryapplication;toenablestudentstomasterthedesigncontent,basictheoryandtechnicalmethodsofapplication-orientedGIS,andtowritestandardizedsystemdesigndocuments;toenablestudentstohavebetterprojectorganizationmanagementandcommunicationability,toworkindependentlyandhaveteamspirit,toparticipateinthemanagementandimplementationprocessofGISengineeringconstructionindifferentfields;toenablestudentscanestablishtheideaofGISsoftwareengineering,andcancarryoutthedesignanddevelopmentofspecificindustryGISsystembyself-study.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：培养学生掌握GIS应用系统开发的原理与与技术，能够利用高级程序设计语言在ComGIS平台的基础上开发应用型地理信息系统解决行业应用中的问题。是4.12M2目标2：掌握应用型地理信息系统的设计内容、基本理论、技术方法，能够撰写规范的系统设计书文档，包括GIS应用系统实施方案、总体设计书、功能设计书等。是6.13M3目标3：培养学生具有较好的项目组织管理和协调沟通能力，既能独立工作，又具有团队合作精神，能参与不同行业领域地理信息系统工程建设的管理与实施过程。是6.14M4目标4：培养学生建立GIS软件工程学的思想，能够通过自主学习开展具体行业GIS系统的设计与开发工作。是9.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章第1章概论本章的重点难点：应用型GIS设计的内容、过程，ComGIS开发思想。////21.11.1GIS软件工程概述GIS应用系统案例，GIS基本概念，地理空间数据特征，GIS主要类型，GIS应用特点领域。M20.5讲授//31.21.2地理信息系统设计内容系统总体设计，数据模型设计，数据库设计，系统功能设计，应用模型设计，输入输出设计。M20.2讲授//41.31.3地理信息系统设计特点软件工程中的系统设计特点，GIS设计特点。M20.3讲授//51.41.4地理信息系统设计过程设计流程，设计阶段，设计内容，相关人员。M20.2讲授//61.51.5地理信息系统开发技术组件式开发技术，插件式开发技术，搭建式开发技术。M20.8讲授1作业7第2章第2章GIS系统分析本章的重点难点：需求分析步骤，系统分析方法，需求分析文档的编写。////82.12.1系统分析的任务、内容、步骤系统分析的任务及要求，需求调查手段及内容，需求分析步骤。M20.4讲授//92.22.2GIS软件工程的分析方法结构化分析方法，原型化分析方法，面向对象的分析方法。M2,M30.5讲授、讨论1作业102.32.3系统分析工具数据流程图的原理，画法原则，操作步骤。M20.5讲授//112.42.4可行性分析可行性分析涉及内容，可行性分析方法。M30.4讲授、讨论//122.52.5系统实施方案编写系统实施方案编写目录，撰写方法。M2,M30.2讲授3作业13第3章第3章GIS系统总体设计本章的重点难点：系统总体设计的原则，总体模块设计，总体设计报告编写。////143.13.1总体设计概述总体设计目的，总体设计目标，总体设计的原则。M20.3讲授//153.23.2总体设计内容体系结构设计，总体模块设计，软硬件配置，应用模型设计，地理编码设计，用户界面设计。M2,M31讲授1/163.33.3总体设计方法与工具GIS系统总体设计方法，总体设计工具。M20.5讲授/作业173.43.4总体设计报告编写总体设计报告编写目录，撰写方法。M2,M30.2讲授3作业18第4章第4章GIS系统功能设计本章的重点难点：系统详细设计内容和具体任务，详细设计报告编写。////194.14.1功能设计概述功能设计的任务，功能设计的原则。M20.3讲授//204.24.2功能设计的内容功能模块设计，空间数据库功能设计，空间信息可视化与制图功能设计。M2,M31讲授1作业214.34.3功能设计方法与工具GIS系统功能设计方法，功能设计工具。M20.5讲授//224.44.4功能设计报告编写功能设计报告编写目录，撰写方法。M2,M30.2讲授、讨论3作业23第5章第5章GIS系统实施与维护本章的重点难点：编码规范，系统维护的内容和步骤。////245.15.1系统实施的内容及任务系统实施的内容及过程，系统实施的任务。M20.3讲授1作业255.25.2程序编制工作的组织管理和实施编写工作的组织管理，编写工作的实施，空间数据库建库。M2,M30.4讲授1作业265.35.3系统维护系统维护的内容，系统维护的类型，系统维护的工作量，系统维护的管理。M20.3讲授//27第6章第6章GIS组件的基本知识本章的重点难点：对象模型图，ArcEngine类库。////286.16.1对象模型图类和对象，类和类之间的关系。M10.5讲授//296.26.2ESRIGIS组件产品介绍ESRI产品体系，ArcEngine简介，ArcEngine类库。M11.5讲授1作业306.36.3超图GIS组件产品介绍超图产品体系，SuperMapObjects介绍。M11.5讲授1作业316.46.4开发环境高级程序语言开发环境，开发环境安装与配置。M10.5讲授//32第7章第7章地图基本操作的实现本章的重点难点：打开地图进行基本操作的基本思路和实现方法。////337.17.1开发环境搭建创建项目，搭建开发环境，加载可视化组件。M11讲授//347.27.2加载矢量和栅格图层相关类介绍，加载矢量数据编码，加载栅格数据编码。M11讲授1作业35实验1实验1开发环境与系统界面的搭建与实现，地图数据的加载独立完成常见comGIS开发环境搭建，至少两种方式加载地图数据。M12上机2其他367.37.3地图基本操作相关类介绍，视图放大，视图缩小，全图显示。M11讲授2作业37实验2实验2地图基本操作的实现至少两种方式实现视图的缩放及量算。M12上机2其他38第8章第8章组件式GIS环境下的地图符号化本章的重点难点：点、线、面的符号化，专题地图的制作。////398.18.1地图符号化地图符号，地图符号库。M11讲授//408.28.2点状要素符号的实现颜色组件，点状符号类与接口，点状符号类型，点状符号编码。M11讲授1作业41实验3实验3点状符号的实现至少实现两种点状符号的编写，并赋予不同颜色。M12上机2其他428.38.3线状要素符号的实现线状符号类与接口，线状符号类型，线状符号编码。M10.5讲授1作业438.48.4面状要素符号的实现面状符号类与接口，面状符号类型，面状符号编码。M10.5讲授1作业44实验4实验4线状、面状符号的实现至少实现两种线状、面状符号的编写，并赋予不同颜色。M12上机2其他458.58.5使用渲染系列制作专题图唯一值渲染，分级分类渲染，点密度渲染，栅格数据渲染。M12讲授1作业468.68.6地图设计地图设计基本程序，符号设计，图幅设计，版面设计。M12讲授1作业47实验5实验5单一渲染、唯一值渲染的实现矢量数据的单一渲染和唯一值渲染模块的编写，熟练使用SimpleRendere、UniqueValueRendere类。M12上机2其他48实验6实验6分类分级渲染、点密度渲染、栅格渲染的实现矢量数据的分级分类渲染、点密度渲染模块以及栅格唯一值渲染模块的编写，熟练使用ClassBreaksRenderer、DotDensityRenderer类。M13上机2其他49第9章第9章空间分析的实现本章的重点难点：缓冲区分析、叠置分析的实现。////509.19.1空间查询查询概述，模块功能，模块对象模型，相关类说明，接口说明，实例介绍。M12讲授1作业51实验7实验7属性信息查询、属性查空间的实现属性表的显示，单个地理要素属性的显示，基于属性信息描述查询空间实体。M12上机2其他52实验8实验8空间信息查询，空间查属性的实现空间信息的查询，基于拓扑关系的空间查询，基于空间关系查询实体属性信息。M12上机2其他539.29.2缓冲区分析缓冲区概述，模块功能，模块对象模型，相关类说明，接口说明，实例介绍。M10.5讲授1作业549.39.3矢量图层叠置分析叠置分析概述，模块功能，模块对象模型，相关类说明，接口说明，实例介绍。M10.5讲授1作业55实验9实验9缓冲区分析的实现点、线、面状实体的缓冲区实现，多重缓冲区的实现。M13上机3其他56实验10实验10叠置分析的实现点与面、线与面、面与面状叠置分析的实现。M12上机3其他57第10章第10章GIS系统测试和评价本章的重点难点：测试方法，测试用例设计。////5810.110.1GIS软件测试概述软件测试的起源与发展，软件测试基础。M10.2讲授//5910.310.3GIS软件测试工具白盒测试工具，功能测试工具，负载测试工具，测试管理工具。M10.2讲授//6010.510.5GIS项目管理与质量保证GIS项目管理，GIS项目质量管理。M10.2讲授//61第11章第11章应用型GIS系统开发实验本章的重点难点：应用模型实现。////62实验11实验11常用GIS功能实现数据管理，视图操作，常用工具，空间分析模块。M1,M42上机2其他6310.410.4GIS软件评价GIS功能评价，GIS系统总体评价。M1,M30.6讲授1作业64实验13实验13系统部署与测试系统测试，系统打包，系统安装与部署。M1,M42上机2其他6510.210.2GIS软件测试方法软件测试过程，软件测试策略，软件测试技术。M1,M30.8讲授1作业66实验12实验12应用模型实现数据加载，具体行业的模型运算，结果输出。M1,M44上机4其他四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1、每周布置2~3道题目，平均每次课1道题。2、成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3、考核学生对GIS应用系统设计与开发的基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型，主要算法题和设计分析题。10%2上机1、本课程36个学时上机，共13次实验。2、成绩采用百分制，根据实验完成情况评分。3、考核学生利用GIS组件的编程应用能力，熟练掌握开发平台搭建、GIS常用功能、地图符号化及渲染，系统测试及安装配置等，并能够针对某行业问题进行应用模型设计及编程实现。30%3大作业1、本课程要求基于某个应用场景，撰写应用型GIS系统的系统实施方案、系统设计书、功能设计书。2、根据报告的内容详细程度和格式规范性评分。30%4期末考试1、闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2、主要考核学生对系统设计与开发的基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有填空题、简答题、问答题等。30%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业10%A-作业未能按时完成；作业不规范，思路混乱；B-作业未能按时完成；作业不规范，思路混乱 独立思考、按时完成；作业比较规范、思路比较清晰、步骤比较完整、答案基本准确。C-独立思考、按时完成；作业比较规范、思路比较清晰、步骤比较完整、答案准确。D-独立思考、按时完成；作业规范、思路清晰、步骤完整、答案准确。2M1上机70%A-机过程中不能理解相关接口的作用和用法，不能实现功能模块，不能完成编程任务。B-机过程中认真完成上机要求，理解相关接口的作用，但用法不熟练，按时完成功能模块的编写，但是稳定性、容错性、界面设计等方面有待改进。C-实验过程中认真完成实验要求，熟练掌握关接口的作用和用法，能够较好的完成功能模块的编写，具有较好的稳定性、容错性和界面设计。D-实验过程中认真完成实验要求，熟练掌握关接口的作用和用法，熟练的完成功能模块的编写，测试充分，具有很好的稳定性、容错性和界面设计。3M1期末考试20%（见试卷评分标准）4M2平时作业10%A-作业未能按时完成；作业不规范，思路混乱；B-作业未能按时完成；作业不规范，思路混乱 独立思考、按时完成；作业比较规范、思路比较清晰、步骤比较完整、答案基本准确。C-独立思考、按时完成；作业比较规范、思路比较清晰、步骤比较完整、答案准确。D-独立思考、按时完成；作业规范、思路清晰、步骤完整、答案准确。5M2期末考试20%（见试卷评分标准）6M2大作业70%A-不能提交完整文档，包括不完整的系统实施方案或系统总体设计书或功能设计书。B-提交完整的作业文档，但是文档格式欠规范，文档内容基本完整。C-提交完整的作业文档，文档格式规范，文档内容完整，基本符合系统开发要求。D-提交完整的作业文档，文档格式非常规范，文档内容非常完整，完全符合系统开发要求。7M3大作业