袁小華 王令群 王振華 張書臺 張?zhí)祢?/p>

摘 要：針對“空間信息與數(shù)字技術”專業(yè)（“空間專業(yè)”）對本科學生空間信息系統(tǒng)開發(fā)能力的培養(yǎng)需求，初步探討了如何在該專業(yè)的JAVA課程中引入關于空間信息系統(tǒng)開發(fā)基礎教學，其中對教學內(nèi)容、教學模式和方法及教學實例等的設計，可為相關教學實踐提供參考。

關鍵詞：JAVA教學設計；面向?qū)I(yè)；空間信息系統(tǒng)開發(fā)；教學實例

一、 引言

行業(yè)要求本科畢業(yè)生具備“以能為本”的綜合素質(zhì)，這需要本科專業(yè)優(yōu)化培養(yǎng)模式，從教學內(nèi)容和形式對課程體系進行改革和調(diào)整。本?！翱臻g專業(yè)”針對行業(yè)對空間信息和計算機技術復合人才的需求，培養(yǎng)學生空間信息系統(tǒng)開發(fā)就業(yè)和深造能力，為此，本專業(yè)積極將行業(yè)知識和空間信息系統(tǒng)開發(fā)知識融入計算機課程，搭建空間與信息融合的課程體系。

在程序類課程中引入空間信息系統(tǒng)開發(fā)教學內(nèi)容，要求對應課程課時充足，且學生已掌握面向?qū)ο缶幊獭⒖梢暬幊?、網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫編程基礎，在本?！翱臻g專業(yè)”程序類課程中，《JAVA程序設計基礎》具備該條件，因此我們在其中探討了如何融入空間信息系統(tǒng)開發(fā)知識的教學內(nèi)容。本文簡要介紹相關教學設計。

二、 教學內(nèi)容設計

依據(jù)JAVA常規(guī)教學目標和培養(yǎng)學生空間信息系統(tǒng)開發(fā)基礎的目的，我們對以教材為藍本的原《JAVA程序設計基礎》教學內(nèi)容進行整合，設置包括空間信息系統(tǒng)開發(fā)基礎在內(nèi)的七個教學單元。下面表1中為具體教學設計。

上表中部分課堂內(nèi)容調(diào)整成課后自學，以便為空間信息系統(tǒng)開發(fā)教學騰出學時。

在空間信息系統(tǒng)開發(fā)教學中：

1. 在概述部分，基于典型實例介紹空間信息系統(tǒng)的特征、功能和開發(fā)流程；

2. 在空間數(shù)據(jù)管理教學中，先介紹基于開源數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)擴展，演示點、線和面等空間對象的創(chuàng)建和管理方法，然后學生實踐空間數(shù)據(jù)的建立和管理；

3. 在開發(fā)技術與平臺教學中，介紹基于開源軟件的空間信息系統(tǒng)開發(fā)技術及平臺選型，演示空間數(shù)據(jù)的獲取、加載和顯示；

4. 在課堂和課后實踐中，學生對課堂空間數(shù)據(jù)顯示過程進行重復。

三、 教學模式和教學方法

依據(jù)教學目的、教學內(nèi)容、課時條件和學生基礎，采用合適的教學模式和具體的教學方法，可保證課程教學效果。

《JAVA程序設計基礎》是“空間專業(yè)”第4門程序類課程，學生前驅(qū)課程已掌握一定的編程基礎，因此在教學中，我們對各教學內(nèi)容靈活應用講授、實例示范、實踐探究和自學等教學模式和教學方法，尤其注重應用典型實例來精簡理論講解，通過上機實踐來鍛煉學生編程能力，并設置問題框架引導學生完成相關自學。

空間信息系統(tǒng)開發(fā)教學模塊共6學時，實例和實踐教學尤為重要。在教學中，我們精選已有實例介紹空間信息系統(tǒng)開發(fā)流程和技術，設計簡單實例演示基于開源技術的數(shù)據(jù)建立和顯示的編程實現(xiàn)，設置實踐和自學題目讓學生模擬實例中的全過程。

四、 教學實例與實踐

在程序類課程中，程序?qū)嵗庇^展示語法和編程思路，方便學生理解和模仿，上機實踐訓練學生靈活應用知識和解決問題的能力。JAVA語言中涉及豐富語法和復雜概念，空間信息系統(tǒng)開發(fā)教學中包含多個全新知識，因此在該課程中有效設計和應用實例與實踐更為重要。

在JAVA常規(guī)教學中，除從教材和網(wǎng)絡中選擇合適的實例和實踐題目外，還將前驅(qū)程序類課程中的典型問題納入實踐題目。我們發(fā)現(xiàn)，包括數(shù)組排序與查找、字符串轉(zhuǎn)計算公式、公民/學生/在職學生的繼承關系、Shape/Cirlcle/Cylinder的接口和實現(xiàn)類、多線程網(wǎng)絡通信的簡單實現(xiàn)、計算器、詞霸和圖示Hannovi等在內(nèi)的實例和實踐題目，能起到良好教學效果。

在空間信息系統(tǒng)開發(fā)教學中：概述中介紹的實例是百度地圖、騰訊地圖及本單位完成系統(tǒng)；空間數(shù)據(jù)管理中演示的實例是學校周圍典型地物坐標的獲取、數(shù)據(jù)創(chuàng)建和管理；技術與平臺中演示的實例是C/S模式下我國陸界的顯示；課堂和課后實踐題目則是重復陸界數(shù)據(jù)的顯示。通過相關實例和實踐，我們發(fā)現(xiàn)學生對如何開發(fā)空間信息系統(tǒng)有了較深刻的理解。

下圖為三個典型實例的程序結果。

五、 結論

在“空間專業(yè)”的《JAVA程序設計基礎》課程中探索了如何引入關于空間信息開發(fā)基本理論和實踐內(nèi)容。為此在教學中圍繞教學目的，整合了JAVA常規(guī)教學和空間信息系統(tǒng)開發(fā)的相關教學內(nèi)容，設計和應用了有效的教學實例和實踐題目，采用了實例教學、實踐教學和自學等教學形式實施教學，保障了教學效果，在培養(yǎng)學生JAVA編程能力的同時，實現(xiàn)了對學生空間信息系統(tǒng)開發(fā)能力的初步培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]郭欣.高校大學生就業(yè)能力培養(yǎng)的主要問題及對策探析[J].長春理工大學學報（社會科學版），2018（2）：148-152.

[2]吳御生，羅三桂.協(xié)同理論視域下大學生就業(yè)能力培養(yǎng)路徑研究[J].煤炭高等教育，2018（1）：77-80.

[3]唐光義，李繼革，張宏國.以專業(yè)方向為導向的JAVA教學方法探索[J].大學教育，2014（14）：117-118.

[4]辛運幃，饒玉梅，馬素霞.JAVA程序設計（第三版）[M].北京：清華大學出版社，2013（3）.

[5]李晨瑋.基于Tcp協(xié)議的簡單Socket通信實例（JAVA）[EB/OL].

[6]吳金舟.《JAVA程序設計》課程教學改革研究與實踐[J].教育教學論壇，2016（45）：93-95.

作者簡介：袁小華，王令群，王振華，張書臺，張?zhí)祢裕虾Ｊ?，上海海洋大學信息學院。