“移动GIS原理与系统开发”教学内容改革研究

张海涛　焦东来　董晨鑫　汪洋舟　孙晓璇

【摘要】针对GIS专业开展特色教学的需要，选取"移动GIS原理与系统开发"课程进行教学内容及方法的改革示范研究。从改革的目标、思路以及研究内容三个方面给出具体的方法及过程。在课程教学内容、实验教学内容以及实验教学系统取得的成果，有助于完善"本色凝重、特色鲜明"的课程体系，培养高素质专业人才。

【关键词】教学改革 理论教学 实践教学

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）1-0072-02

1 引言

南京邮电大学的地理信息系统专业强化地理、测绘、遥感等传统的地学领域"本色"教育，并凸现地理信息系统与移动通信技术、信息处理技术融合的"特色"教学[1]。近年来经过不断的教学实践，初步建立了相对完善的课程体系。但在具体的课程教学活动中，我们也发现在"专业特色课程"教学活动中存在一些亟待解决的问题[2]，具体表现为：课程内容重点不突出、课程内容的理论高度需进一步提高，以及缺乏集成课程整体内容的综合性实验等问题。为此，我们选取"移动GIS原理与系统开发"，这门地理信息系统"专业特色课程"中的课程为研究对象，开展特色课程的教学内容及方法的改革示范研究。

2 研究目标与思路

2.1研究目标

改革的目标是通过对"移动GIS原理与系统开发"课程的教学内容及方法的改革与研究，建立"移动GIS原理与系统开发"新的课程教学内容体系，以满足地理信息系统专业特色课程建设，培养高素质、复合型人才的需求。

2.2研究思路

（1） 调研"移动GIS原理与系统开发"课程中关键技术方法涉及的相关基础课程与专业课程，并通过分析总结与凝练，对本课程先修课程的教学内容提出具体要求。（2） 对"移动GIS原理与系统开发"课程中关键技术内容进行理论凝练总结，去除冗余的公式推导，重点讲述基本原理与方法。（3） 设计集成"移动GIS原理与系统开发"课程整体内容的综合性实验环节，增强实验的立体层次性，以培养学生开展实验过程中的创新意识。（4） 修订课程教学计划、教学大纲，编制课程教材。

3 研究成果

具体的研究成果主要包括三个方面：课程教学内容，实践教学内容以及开发的实验教学系统。

3.1课程教学内容

基本的课程教学内容及知识模块如下：

1.移动GIS导论（2学时）

1.1产生与发展

1.2基本定义

1.3体系结构

2.移动计算技术（2学时）

2.1体系结构

2.2计算环境

2.3计算模式

2.4技术体系

3.移动定位技术（2学时）

3.1基于移动终端的定位

3.2基于网络的定位

3.3混合定位

3.4定位方案的选择

4.移动互联网（2学时）

4.1概述

4.2网络通信技术

4.3应用模式

5.嵌入式技术（6学时）

5.1基本概念

5.2系统的组成

5.3应用领域与发展趋势

5.4Windows CE操作系统嵌入式系统定制

5.5Microsoft Visual Studio 2005的Windows CE智能设备开发

6.ArcGIS MobileSDK开发基础（6学时）

6.1 SDK安装与部署

6.2开发环境

6.3系统架构

6.4A工作流程

7ArcGIS MobileSDK的组件模型与开发方法（28学时）

7.1地图控件模型

7.2移动服务组件模型

7.3目录服务组件模型

7.4地图行为组件模型

7.5地图编辑组件模型

7.6几何对象模型

7.7GPS组件模型

7.8控件参考系组件模型

3.2实验教学内容

形成了更加完整的课程实践教学内容，具体如表1所示。

3.3实验教学系统

系统硬件采用功能强大且费用较低的LEGO MINDSTORMS NXT机器人套件，开发软件采用Eclipse4.3，系统界面如图1所示。该实验教学系统主要包括三部分功能：（1）初步信息处理。首先，利用2D-laser激光扫描探测240°范围内二维平面，得到车体与地标之间距离。然后，利用超声波传感器探测车体行进过程中遇到的障碍物，并使车体能及时采取避让、停止等措施。（2）行进路径的规划。具体包括定位和路线计算。（3）车体实际运动。NXT根据运动指令控制马达运行，并最终使车体安全行驶到目标终点。

4 结论及评价

本文围绕着培养本色凝重、特色鲜明的专业人才的目标选取本专业的特色课程："移动GIS原理与系统开发"为研究对象，开展特色课程的教学内容及方法的改革示范研究，通过建立"移动GIS原理与系统开发"新的教学内容体系，为进一步完善"本色凝重、特色鲜明"的课程体系，培养高素质专业人才做出贡献。本研究成果不仅可满足我校地理信息系统专业开展"移动GIS原理与系统开发"特色、创新实验实践教学的需要，还可为本专业以及我校其他相关专业的课程建设提供一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]原立峰，马明栋，张海涛，顾燕.GIS专业人才培养模式与课程体系建设研究[J].2010，89（1）.

[2]张海涛，姜杰，顾燕，江畅. GIS专业《移动GIS》课程教学方法研究[J].测绘科学，2010，（S1）.

[3]田孝华，周义建.无线电定位理论与技术[M].国防工业出版社，2011.

[4]梁久祯.无线定位系统[M] .电子工业出版社，2013.

基金资助： 南京邮电大学校级重点教改项目资助（JG03212JX07）；南京邮电大学课堂教学卓越教师培育项目资助（50032ZYJH201201）；南京邮电大学校级教改项目资助（JG03210JX20）。