GIS软件开发大赛实训课程教学大纲

GIS软件开发大赛实训课程教学大纲一、基本信息课程编号20322227课程中文名称GIS软件开发大赛实训课程英文名称GISsoftwaredevelopmentCompetitionPracticalTraining课程类别通识教育（）大类基础（）专业核心（）专业方向（√）课程性质必修（）选修（√）适用专业地理信息科学总学时20学分1先修课程数据结构、C#程序设计、空间数据库、地理信息信息系统原理（双语）并修课程无开课单位测绘与城市空间信息学院地理信息科学系二、教学目的与任务本课程主要探讨了应用型GIS软件设计与开发的基本过程，使用ArcEngine进行二维GIS软件主要功能实现以及三维GIS软件基本功能的实现三部分内容。要求学生掌握ArcEngine与C#相结合进行应用型GIS二次开发的基本过程和功能实现方法。并分别针对二维GIS软件的主要功能及三维GIS软件的基本功能开展程序设计与实现，通过大量程序案例使学生熟悉GIS开发的方法和流程。本课程支持《2016级地理信息科学专业本科培养方案》中培养规格和基本要求的第2条、第3条要求的实现：2.掌握数学、物理、计算机科学等方面的基本理论和基本知识；3.掌握地理信息科学及相关学科的基本理论与方法，了解地理信息科学的发展前沿和发展动态。具有空间数据采集、建库、分析的能力；GIS系统二次开发能力；地图编绘制作能力；掌握资料查询、文献检索的基本方法；具有一定的实验设计、创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。三、教学内容与要求地理信息系统开发概述1学时教学内容：成熟GIS软件的基本功能GIS软件开发方法的演变应用型GIS概念及类型应用型GIS开发三种方式GIS组件式技术概述需求分析及可行性分析项目管理中的注意事项基本要求：理解GIS功能中技术中各名词，术语的含义，掌握基本概念(结合一定的实际问题举例说明)了解应用型GIS的主要开发方式了解GIS软件开发项目中主要注意事项ArcEngine二次开发概述1学时教学内容：ArcEngine中相关概念ArcEngine框架结构ArcEngine类库概述基于ArcEngine的二次开发过程ArcEngine二次开发及运行环境基本要求：了解ArcEngine的运行原理掌握ArcEngine大致框架以及各主要组成部分熟悉GIS实现功能与ArcEngine相关类库关系熟悉ArcEngine二次开发及运行环境GIS软件界面设计与ArcEngine组件布局2学时教学内容：软件功能与界面设计GIS软件界面设计的特点界面设计流程ArcEngine组件类型ArcEngine组件在布局中的应用基本要求：掌握GIS软件设计的基本原则熟练运用ArcEngine组件进行软件界面布局基本功能设计与实现2学时教学内容：图层的加载地图文档的保存与读取地图浏览（如漫游、缩放）功能的实现矢量图层属性获取及显示设置工具条的功能设计与实现弹出式菜单的设计鹰眼功能的实现基本要求：掌握通过菜单进行GIS功能调用的方法掌握读取MXD文件的方法掌握矢量图层颜色修改的方法熟悉获取图层对象的相关属性掌握MapControl显示范围控制的方法编码规则及运行调试1学时教学内容：类、方法、变量的命名规则ArcEngine组件的命名规则版权信息注释以及异常屏蔽规则运行与调试程序基本要求：掌握并遵守程序编码规则熟练运用快捷键进行程序运行调试空间查询与统计功能2学时教学内容：基于ArcEngine的空间查询与统计概述选中单个矢量对象查询与显示框选矢量对象查询与现实矢量对象统计与结果显示输出选中栅格数据查询多图层同位置栅格数据统计基本要求：掌握矢量数据查询与统计的一般方法掌握栅格数据的查询与统计一般方法空间分析功能3学时教学内容：基于ArcEngine的空间分析概述缓冲区分析（栅格、矢量）叠置分析（栅格、矢量）网络分析（栅格、矢量）栅格与矢量结合的空间分析GP模型的调用基本要求：熟悉使用ArcEngine的空间分析的基本步骤掌握矢量、栅格数据缓冲区分析、叠置分析的方法掌握栅格与矢量结合的空间分析方法掌握GP模型的调用方法矢量对象编辑功能2学时教学内容：矢量对象添加矢量对象字段修改矢量对象删除基本要求：掌握点状矢量对象添加、删除方法掌握矢量对象字段修改方法制图输出1学时教学内容：ArcEngine专题制图概述地图模板加载制图要素添加图形输出基本要求：掌握利用ArcEngine进行制图功能开发的基本方法熟悉图形输出的方法数据库操作2学时教学内容：ArcSDE概述数据表的设计原则从数据库中读取空间数据（矢量、栅格）向数据库中导入空间数据（矢量、栅格）基本要求：掌握从数据库中读取矢量、栅格数据的方法掌握向数据库中导入矢量、栅格数据的方法系统管理与维护功能1学时教学内容：应用型GIS软件系统管理与维护功能概述角色管理日志管理基本要求：掌握用户角色设置的方法掌握根据用户角色控制功能使用的方法三维GIS开发2学时教学内容：基于ArcEngine的三维开发组件概述三维数据模型简介（矢量、栅格及TIN）三维数据的加载三维场景设置及漫游DEM数据与影像叠加设置路径的场景浏览坡度分析通视分析水淹分析基本要求：掌握利用ArcEngine组件进行三维程序快速搭建的基本方法掌握三维数据加载的方法掌握三维场景漫游的方法熟悉坡度分析、同时分析、水淹分析的实现过程四、学时分配表学时分配具体如下表所示：内容讲授实验上机延续课外学时小计(一)地理信息系统开发概述101(二)ArcEngine二次开发概述101(三)GIS软件界面设计与ArcEngine组件布局022(四)基本功能设计与实现022(五)编码规则及运行调试101(六)空间查询与统计功能022(七)空间分析功能033(八)矢量对象编辑功能022(九)制图输出011(十)数据库操作022(十一)系统管理与维护功能101(十二)三维GIS开发022总计41620五、主要教学方法《地理信息系统开发》这门课程对实践的要求相当高，在实践中涉及实际动手操作的内容多、难度大。因此在教学方法上，需要将课堂教学、实践教学、课外答疑或网络答疑等方式有机地结合起来，并充分利用多媒体教学手段提高教学效率和教学效果。从以下三个方面达到教学目的的实现。1.知识传授——重点讲解应用型地理信息系统开发中的基本方法，构建利用ArcEnginge进行二次开发的基本理论知识架构；2.能力培养——通过实验教学，使学生掌握规范的编码习惯；利用大量程序案例使学生熟悉应用型地理信息系统开发的方法和流程，培养学生熟练应用ArcEngine提供的接口和方法解决相关地理信息系统设计与开发中问题的能力；3.素质提升——通过理论学习、课内实验以及集中实习，让学生掌握从需求分析、功能设计、界面设计到编码实现的全部开发过程，对理论知识有一个全面地吸收和感性认识，提升学生综合素质。六、实践教学内容与要求本课程实践内容包括2部分，课内实验以及集中实习（一）课内实验1.实践教学内容：实验1GIS软件界面设计与ArcEngine组件布局学时数2实验2基本功能设计与实现学时数2实验3空间查询与统计功能学时数2实验4空间分析功能学时数3实验5矢量对象编辑功能学时数2实验6制图输出学时数1实验7数据库操作学时数2实验8三维GIS开发学时数22.实践要求：每次实验按照实验大纲要求（详见《地理信息系统开发》课程实验教学大纲）完成实验内容，并提交实验成果和报告。实验计入平时成绩。（一）集中实习通过1周的实习（详见地理信息系统开发实习教学大纲）不仅巩固所学理论知识，加强应用型GIS软件功能设计以及程序实现方法的训练，并且将软件工程理念融入其中，使学生熟悉GIS软件设计与研发的整体流程。七、考核与成绩评定本门课程采用多种考核方法相结合，多方面考核学生的掌握情况。具体方法：总评成绩=平时成绩×50%+期末考试成绩×50%（1）期末考试成绩：50%，采用闭卷考试，用百分制打分。试卷将考查本课程中的主要知识点，重点考查移动道路测量技术和移动道路测量系统中相关概念、移动道路测量系统内业、外业采集的步骤和注意事项。（2）平时成绩：50%，包括教学实践作业（40%），以及上课表现、出勤、答质疑情况（10%）。其中，作业主要完成教学实践中相关实践内容并提交完整的实践报告，要求实践中能够正确地进行各项实践步骤，实验报告格式完整、并考虑学生实践过程中的态度等问题。八、大纲编制说明本大纲是根据北京建筑大学有关大纲编写文件和地理信息科学专业2016版培养方案编写。同时，也参考了以下文件;1.工程教育认证标准.中国工程教育认证协会.2012.72.2012年高等教育本科专业目录.高等教育出版社.2012.10九、教材及参考书目（一）教材（或建议教材）荆平《地理信息系统设计与开发》北京：清华大学出版社，2011.08（二