苗立志,姜 杰,蒋厚军
(南京邮电大学 地理与生物信息学院,江苏 南京 210023)
信息类高校“网络地理信息系统”课程教学改革探讨*
苗立志,姜 杰,蒋厚军
(南京邮电大学 地理与生物信息学院,江苏 南京 210023)
网络技术的飞速发展使网络GIS相关技术应用到诸多领域,也使社会对网络GIS毕业生的需求越来越大,给网络GIS的教育发展带来了机遇,同时也提出了挑战。针对网络GIS课程涉及知识面宽、教学内容更新速度快的特点,结合信息类高校所具备的平台基础,文章在网络GIS课程教学内容、相关课程设置等方面提出了改革思路与措施,为本科生网络 GIS基本理论知识与实践动手编程能力相结合的综合培养方式提供了相关参考。
网络GIS;教学内容;教学方法;课程设置
网络地理信息系统(Network Geographic Information System,简称Network GIS)的研究出现于20世纪90年代,是一种基于网络技术标准和通信协议的网络化GIS,是网络技术和GIS技术相结合的产物[1-3]。随着Web技术、无线通信技术等网络技术的发展,多种新兴计算机网络技术,如AJAX(Asynchronous Javascript And XML,异步JavaScript和XML)、SOA(Service-Oriented Architecture,面向服务的体系结构)等,与地理信息技术的交叉融合带领网络GIS进入新的高速发展期,社会对有网络GIS基础理论知识与实践动手能力的GIS人才需求也日益增高。但是,目前网络GIS课程内容大多以基础理论知识讲授为主,实验实践能力的培养仍然欠缺,而网络GIS恰恰又是一门实用性很强的课程,就业单位往往更看重的是毕业生的实际动手实践能力[4-5],这就导致在与社会需求相对接时出现脱节现象:毕业生所学的知识内容过于理论化、缺乏实践性,无法满足就业单位的需求。造成上述现象的原因是多方面的,但也反映出目前网络GIS课程内容与教学方法存在着一定的弊端,需要尽快进行改革以适应信息时代下的社会经济发展需求。对于以信息类为特色的高校来说,具有较为完善的信息类平台课程供选择,并且,在进入GIS专业课程学习之前,已经有几门计算机信息大类的课程完成学习,这为网络GIS课程教学内容和方式的拓展奠定了基础。因此,本文结合当前GIS、网络技术和通信技术的发展以及南京邮电大学非信息类专业的信息类课程体系设置状况,基于网络GIS课程特点对网络GIS教学内容体系进行改革,增强实验实践性教学课程内容,以适应社会对网络GIS技术的需求,提高学生的毕业就业竞争力。
1.1 学科交叉性强
网络GIS是指在网络环境下能够进行分布式地理信息的采集、管理和在线共享的客户/服务器应用系统,包括互联网地理信息系统(Web GIS)和移动GIS。网络环境既可以是因特网和无线网,又可以局域网、城域网和广域网。因此,网络GIS是一门集成计算机技术、互联网技术、移动通信技术和地理信息技术等多种学科交叉融合的课程,是GIS基于网络的具体应用,如图1所示。这就要求,在开展网络GIS课程之前,需要学生掌握一定的计算机基础知识、计算机网络、移动通信和GIS相关基本理论及应用等基础知识。
图1 网络GIS与其它学科交叉示意图Fig.1 Interdisciplinary relationship between Network GIS and related subjects
1.2 教学内容更新快
“网络GIS”是由多个学科与多种技术交叉的一门课程,网络GIS的发展与GIS技术、计算机技术、网络技术和移动通信技术等的发展密切相关,因此,网络GIS课程教学内容会随着各相关技术的发展而更新[6]。例如:在最初的网络GIS对动态页面的需求时,CGI技术作为第一代实现动态网页和动态信息网格传输的技术,在网络GIS系统构建时得以很好的利用,为网络GIS发展起到很好的推动作用;然而,随着Web开发技术的成熟和多样化,如PHP、JSP、AJAX以及Web服务的出现,网络GIS的构造模式产生了巨大变革,CGI技术的缺点,如缺乏对多层结构的支持、代码的可重用性不高等显现。因此,网络GIS课程教学内容需要及时更新,才能让学生学习时即接触前沿和先进的方法,能很快进行实践应用,也能够让学生无缝对接企业和社会的需求。
1.3 课程内容实践性强
“网络GIS”同时也是一门实用性很强的课程,与实际生产生活紧密结合,课程内容除了包括网络GIS的基本理论知识外,还包含了大量的网络GIS系统软件使用方法,系统开发方法、构造模式以及体系结构等,需要强化上机实验操作才能更好的掌握其知识。目前,网络GIS的应用也已经渗透到气象、水利、地质、环境、交通、银行、通信等多个领域[7],社会用户对网络GIS系统的开发建设需求也越来越大。若仅仅是在课堂上进行枯燥的网络与GIS理论讲解,学生被动接受知识,而不能较好的实际动手来实现系统开发,如基于C#.NET和ArcGIS Server进行网络GIS应用系统二次开发等,则无法提高学生的课程学习兴趣,调动学生的学习积极性,从而影响教学效果。
2.1 增设大信息类相关课程
南京邮电大学作为信息类高校拥有较其它类别高校多的信息类平台课程,因此为更好的实现网络GIS与信息技术的学科交叉,在教学计划制定过程中充分考虑该课程特点,在课程设置方面除了通识教育类的“高级语言程序设计”课程,还提供了信息类课程(见图2)多种类别的选择,包括了公共基础课程、专业基础必修课与限选课、专业必修课与限选课以及跨专业大类课程等模块。由图2可以看出,供地理信息科学专业学生选择的信息类课程还是非常丰富的,为后续网络GIS课程的学习奠定了基础。
图2 地理信息科学专业开设的大信息类课程Fig.2 Information courses offered by teaching program of GIScience major
2.2 增加网络GIS最新技术相关内容
目前云计算、Web2.0、RIA(Rich Internet Applications,富因特网应用程序)和AJAX等相关网络技术和方法已成为研究和应用的热点,在相关教材如《网络地理信息系统原理与技术》中并未涉及到该部分前沿热点,亟需增加该部分内容,使学生能够尽快的掌握最新的研究热点,以适应社会需求,上述部分为网络GIS课程所面临的外部环境。因此,在教学改革实践中对教学内容进行了更新,增补了基于3G移动通信技术、云计算、Web服务的网络GIS构造模式,增加AJAX、HTML5以及开源GIS等流行或趋势技术方法的介绍。通过相关最新技术的介绍,一方面提升了学生的学习兴趣,使其能够更加专注于课堂教学;另一方面在学生将来的就业或深造能够达到网络GIS专业知识的无缝衔接,更快的适应新的工作或科研环境。
2.3 加强实验教学内容的实践性
为了更好的适应网络GIS课程的实践性和应用性,本课程总学时为48学时,其中12学时为上机实验,通过上机实验使学生能够加深对教学内容的理解,熟悉应用主流网络GIS软件平台[8-9]并进行二次开发实验,以提高其编程实践水平。具体实验教学内容安排,如表1所示。
表1 实验教学内容安排Tab.1 Schedule of Network GIS experiment teaching contents
除了增设实验课程,还鼓励同学积极参加老师的科研项目,参与国家级、校级、院级的大学生创新训练计划项目,参加全国GIS软件开发大赛、技能大赛等竞赛项目,全方位加强网络GIS教学内容的实验和实践。
网络地理信息系统是地理信息科学专业一门重要的必修课
程,同时也是测绘工程以及其它空间信息相关专业的选修课。本文基于网络GIS的发展现状、课程特点以及信息类高校所能提供的平台课程基础,提出了网络GIS课程的改革思路与措施。实践证明,本文所提出的教学内容改革措施不仅能够让学生掌握重点理论知识,而且能使其实验实践动手编程能力得到了提高,取得了良好的教学效果。然而,网络GIS是一门教学内容涉及学科多、相关技术更新快、程序编程能力要求高的课程,在教学内容和方法上仍有许多值得改进的地方,需要在今后教学实践中进一步摸索。
[1] 颜辉武,吴涛,王方雄.网络地理信息系统[M].北京:测绘出版社,2007.
[2] 孟令奎,史文中,张鹏林,等.网络地理信息系统原理与技术[M].第2版.北京:科学出版社,2010.
[3] 张书亮等.网络地理信息系统[M].北京:科学出版社,2005.
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[7] 郭明强,谢忠,黄颖.网络GIS渐进式本科教学模式研究[J].测绘科学,2014,39(10):114-116.
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[9] SuperMap图书编委会.SuperMap iServer Java从入门到精通[M].北京:清华出版社,2012.
Research on“Network Geographic Information System” Teaching Reform in Information University
MIAO Li-zhi,JIANG Jie,JIANG Hou-jun
(CollegeofGeographicalandBiologicalInformation,NanjingUniversityofPostsandTelecommunications,NanjingJiangsu210023,China)
As the network technology develops rapidly,Network GIS related technologies are applied to many professional fields,and also create a lot of job opportunities for GIS graduates.Thereby,it not only provides opportunities to Network GIS education,but also brings some new challenges.On account of Network GIS course involving wide knowledge and teaching contents updating fast,this paper proposes some reform ideas and measures on Network GIS teaching contents and the related course offerings,which takes account of the course platforms in information university.The ideas and measures will provide some references for Network GIS undergraduate comprehensive training methods which combines basic theoretical knowledge and practical hands-on programming capability.
Network GIS;teaching contents;teaching methods;course offerings
2015-10-10
南京邮电大学2014年教学改革研究项目(JG03214JX30)
G 420; P 208
B
1007-9394(2015)04-0047-03
苗立志(1981~),男,山东兰陵人,博士后,副教授,硕士生导师,现主要从事测绘地理信息教学与科研方面的工作。