课程编号： 08238

课程英文名称：Fundamentals of Software Development of GIS

学时数：36理论+18实验 学分数： 2

适用层次和专业： 地理信息系统和测绘工程专业本科

一、课程的性质和目的

《GIS软件开发基础》是地理信息系统和测绘工程专业的一门专业基础课。是在学生已经系统的学习了数据结构和数据库这两门课程的基础上开设的。其主要目的是使地理信息系统专业和测绘工程专业的学生能够迅速掌握软件开发所涉及的各种基础知识，并能将所学知识与具体的GIS专业应用联系起来。通过本课程的学习，使学生掌握下列六大部分基础知识：软件工程理论、数据结构及其应用、操作系统及相关程序设计、数据库及其应用、网络基础知识和多媒体基础知识，课程含有18节实验课，促使学生在编程实践中检验所学理论知识。通过本门课程的学习，学生基本掌握软件开发的各种基础知识，具有一定GIS应用能力，为以后进一步学习《GIS设计与开发》、《网络GIS》等课程打下坚实基础。

二、课程教学基本要求

通过该课程的教学，学生应当掌握软件开发的各种基础知识，具体包括：

1. 掌握软件工程理论的具体内容，具体包括：系统分析、系统总体设计、系统详细设计、系统具体实施和系统的管理与维护。掌握常用的计算模式——C/S、B/S及其差异。

2. 掌握数据结构的相关知识，具体包括：线性表、顺序表、链表、数组、栈、队列、二叉树、图、查找和排序。了解这些数据结构在GIS中的具体应用。

3. 掌握操作系统的相关知识，具体包括：操作系统的功能、分类、进程和线程管理、存储管理、设备管理、文件管理、人机接口。掌握调用这些系统功能的方法和函数。

4. 掌握数据库的相关知识，具体包括：数据库的规范化理论、SQL语句、数据库的设计方法、访问数据库。能够在SQL Server中设计并实现一个小型的数据库系统。

5. 掌握网络基础知识，具体包括：网络参考模型、TCP/IP协议、DNS服务、C/S模式。能够对计算机的TCP/IP进行配置，使得两台计算机可以互相通讯。

6. 掌握多媒体基础知识，具体包括：数字化的三个主要过程采样、量化和编码了解其作用和实现方法。了解常见的声音和图像的类型和存储方式。能够编程实现声音和图像的播放和显示。

三、学时分配及教学重点（Δ）和难点（○）

第一章、软件开发方法（ 10学时）

第一节软件概述（ 2学时）

主要知识点：软件的特征（Δ）、软件的发展、软件危机（Δ）。

第二节软件工程（ 6学时）

主要知识点：软件生存周期（Δ）（○）、瀑布模型（Δ）（○）、软件的开发过程（Δ）、软件开发方法。

第三节计算模式（ 2学时）

主要知识点：集中式计算模式、客户端/服务器计算模式（Δ）、B/S模式（Δ）。

第二章、数据结构与常用算法（ 4学时）

第一节数据结构基本概念（ 1学时）

主要知识点：数据、数据结构、物理结构、逻辑结构、算法复杂度（Δ）。

第二节线性数据结构（ 1学时）

主要知识点：顺序表（Δ）、线性链表（Δ）（○）、堆栈、队列（○）。

第三节非线性数据结构（ 1学时）

主要知识点：多维数组、二叉树的基本概念（Δ）（○）、二叉树的存储及遍历（Δ）（○）、图的基本概念、图的存储方式（Δ）（○）、图的遍历方法、树和图的应用（Δ）。

第四节查找和排序（ 1学时）

主要知识点：查找的基本概念、静态查找技术（Δ）、动态查找技术、排序的基本概念、常用排序方法（Δ）。

第三章、操作系统及程序设计（ 9学时）

第一节操作系统概述（ 2学时）

主要知识点：操作系统的发展、操作系统的功能（Δ）、操作系统的分类、常用操作系统简介。

第二节进程管理（ 2学时）

主要知识点：CPU与进程管理（Δ）、进程程序设计（Δ）（○）、线程程序设计（Δ）（○）、定时器的应用。

第三节存储管理应用程序设计（ 2学时）

主要知识点：存储管理的主要方法（Δ）、WindowsXP的存储管理（○）、虚拟存储管理程序设计（○）。

第四节设备管理应用程序设计（ 1学时）

主要知识点：设备管理的任务和方法（Δ）（○）、设备管理程序设计（○）。

第五节文件管理应用程序设计（ 1学时）

主要知识点：文件管理、文件管理程序设计（○）。

第六节人机接口（ 1学时）

主要知识点：人机接口的概念（Δ）、图形界面程序设计（○）。

第四章 数据库软件开发技术（ 5学时）

第一节数据库技术基础（ 2学时）

主要知识点：数据模型、规范化理论（Δ）（○）、关系数据库标准语言SQL（Δ）（○）。

第二节数据库设计（ 2学时）

主要知识点：需求分析与概念设计、逻辑结构设计、数据库物理设计及实施（○）、GIS空间数据库设计（Δ）（○）。

第三节数据库应用程序编程（ 1学时）

主要知识点：数据库连接技术ODBC（○）、利用VisualC++开发应用系统、编程实例（Δ）（○）。

第五章 网络软件开发技术（ 3学时）

第一节Internet基础（ 2学时）

主要知识点：网络协议和体系结构（Δ）（○）、TCP/IP地址模式（Δ）、Internet传输层协议（Δ）。

第二节Socket概述（ 0.5学时）

主要知识点：Socket简介、初始化WinSock、协议地址及转换函数（○）、创建和关闭Socket（Δ）（○）。

第三节面向连接的客户端/服务器编程（ 0.5学时）

主要知识点：建立连接的主要过程：绑定、监听、连接、发送和接收数据（Δ）（○）。

第六章 多媒体程序设计（ 3学时）

第一节多媒体编程基础（2学时）

主要知识点：数字化的三个主要过程，即采样、量化和编码（Δ）。

第二节音频的播放与处理（ 0.5学时）

主要知识点：使用MCI播放声音（Δ）（○），使用mciSendString、mciSendCommand函数（○）。了解WAV文件格式。

第三节图像处理（ 0.5学时）

主要知识点：了解Windows GDI（Δ）（○），了解BMP文件格式，显示位图（Δ）。

四、教学方法、教学形式、教学手段及特色

1. 教学方法：课程讲解以讲授法为主，辅以演示教学法、案例教学法和讨论分析法，充分调动学生学习的主动性，使学生由传统的被动接收转变为主动归纳总结，增强了教学效果。

2. 理论与实践相结合：理论讲授约占70%，课内实践占30%。

3. 多媒体与板书相结合：一般内容使用多媒体课件教学，增加课堂容量；个别问题使用板书教学，使学生能易于理解。

4. 课内与课外相结合：课内必做实验16学时，成立课外小组（3-5人），要求以小组为单位完成一个小的GIS软件项目。

五、本课程与其他有关课程的联系

《GIS软件开发基础》课程是在学生学习完毕《数据结构》和《数据库》的基础上，所开设的一门专业基础课，是学习《地理信息系统设计与开发》和《网络GIS》课程的基础，与《数字图像处理》、《计算机地图制图》等课程联系密切。

六、学时分配表

七、成绩考核方式

1.平时成绩：包括出勤、课堂提问、上机实习等。

2.试卷成绩：以闭卷考试形式考查，主要是对基本概念、基本理论以及综合分析能力的考核。

3.综合考核成绩：由平时成绩和试卷成绩两部分组成，其中平时成绩占30%，试卷成绩占70%。

八、推荐教材与教学参考书

1.推荐教材：

1.赵英良、仇国巍编著.《软件开发技术基础》第二版.机械工业出版社,2009.

2.教学参考书：

1.吴信才.《地理信息系统设计与实现 第二版》.电子工业出版社，2009.

2.陈正江、汤国安、任晓东.《地理信息系统设计与开发》.科学出版社，2005.

3.冯博琴.《软件技术基础》.人民邮电出版社，2000.

4.徐士良.《计算机软件技术基础习题解答》.清华大学出版社,2004.

5.龚正良.《计算机软件技术基础》.电子工业出版社,2002.

大纲修订人：王轩

大纲审定人：

制订日期：2014-10-4