信息科学教学研究

一、WebGIS概念及其内涵

从语义上来说网络地理信息系统含义最广，可以涵盖一切基于网络环境下运行的GIS，包括基于C/S的网络GIS、基于B/S的网络GIS、基于Web服务的网络GIS、基于移动与嵌入式的网络GIS、基于网格的网络GIS，同时它也代表了这些不同类型网络GIS结合时的产物。[5]因此可以认为InternetGIS是基于B/S的一种网络GIS，它是以因特网作为网络环境，以TCP/IP作为信息传输协议，客户端表现为专门开发的GIS软件用户界面，文件协议有多种的网络地理信息系统。而WebGIS是在Internet平台上采用www协议，并嵌入HTTP和TCP\IP标准的应用体系一种InternetGIS，从范围上看三者之间是网络GIS>InternetGIS>WebGIS的一种关系。各高校自身对于网络GIS的理解以及对社会WebGIS人才能力素养需求的认识，对WebGIS课程以及人才培养方式起着指导作用，直接影响了WebGIS课程的教学。

二、WebGIS类课程教学现状及存在的问题

1.课程设置不同，大多数高校将WebGIS课程设置为选修课，不能适应WebGIS人才培养需求目前各高校根据自己的培养目标和教学条件，对WebGIS类课程的设置各不相同，从课程名上看，课程设置上大致分为两类，一类是网络地理信息系统课程，一类是WebGIS。此外课程设置的不同还体现在课程性质、学分、学时以及学期的安排上，如表1是通过在网络搜索工具获取到部分高校GIS本科专业培养方案后的统计结果。通过对表1中所示8所高校的GIS本科专业培养方案的分析比较可以看出：（1）6所高校将WebGIS或网络地理信息系统课程性质设置为选修课，专业限选课或分方向的选修课，如湖南师范大学、衡阳师范学院分方向选修WebGIS课程。课程性质决定了该课程在专业培养目标体系中的教学地位，WebGIS类课程的课程性质也体现了目前高校对WebGIS人才培养目标认识上的不一致性，体现了办学定位的不同。（2）在学时安排上也体现了不同的培养目标，如湖南师范大学、湖南城市学院、衡阳师范学院安排了较多的实践学时，河北联合大学该课程理论和实践课时均等，而其他几所学校则安排了较多的理论课时，如西南科技大学、吉林师范大学、中国地质大学。（3）课程名称不一致，课程教学内容也大不相同。网络地理信息系统课程内容比WebGIS课程内容要大而广，因此重点也不一致。（4）少部分高校在课程设置上为WebGIS课程的修学设置了前导课程和实践加强环节，而大部分学校的课程体系中未做此类安排。总体来看大多数高校将WebGIS课程设置为选修课，且未能从整体课程体系对WebGIS人才素质的培养做出相应的调整，不能适应目前WebGIS人才需求与人才培养目标的要求。2.WebGIS类教材少，实例少且部分教材内实例代码不够完整，不利于学生动手实践目前以WebGIS以及网络地理信息系统命名的教材和参考书也分为两类，一类以广义的网络地理信息系统为主要内容，内容涵盖了WebGIS、网格GIS、移动GIS、分布式GIS、GIS服务等相关的网络GIS基本原理和理论，理论体系完整，侧重基本理论基本思想的介绍，但对软件平台或应用实例鲜有涉及，无法给学生直观的映像，不利于学生对WebGIS实际工程的认识，不能很好地指导实践。另一类以WebGIS的基本概念理论为主，涉及WebGIS开发技术、软件平台及应用实例的介绍，如《WebGIS技术原理与应用开发》、《WebGIS原理及应用》等，都在WebGIS基本理论的基础上介绍了相关的WebGIS二次开发平台的使用方法或应用开发实例，但是部分此类教材中实例相关的代码不够完整。3.WebGIS涉及内容多，对学生计算机素质要求高，而学生前期的课程大都没有能够使其具备WebGIS开发的基础WebGIS课程教学涉及的内容多技术新，如笔者使用的教材《WebGIS技术原理与应用开发》，在WebGIS应用技术章节介绍了SVG、GeoVRML、遥感数据技术、Web服务；在软件平台方面介绍了ArcIMS、ArcGISserver及开源软件平台GeoServer；这些理论、技术和软件开发平台的学习都要求学生具有一定的网络及web基础。同时WebGIS是一门实践性很强的课程，从实践方面来说，若要上手进行WebGIS的开发，首先得需要学生了解基本的HTML语言，能够使用动态网页技术结合脚本语言进行客户端网页设计和功能的实现，能够理解服务器的概念，理解网络上空间数据和信息的组织和传输模式，熟悉至少一种服务器端开发方式。无论从理论学习还是实践能力培养方面来看，WebGIS课程的学习对学生的计算机技术提出了很高的要求。而纵观手头上各高校的培养方案中课程体系的设置，大部分都没有进行该课程的基础准备，进行调整的很少。4.WebGIS技术更新快，WebGIS软件较多，教学容易滞后于技术的更新WebGIS作为与计算机网络技术结合紧密的技术，其技术更新快，主流的商业软件厂商都开发设计了自己的WebGIS二次开发平台软件，如MapInfo公司的MapInfoProServer、Intergraph公司的GeoMediaWebMap、Autodesk公司的MapGuide、超图公司的SuperMapIS、中地公司的MapGISK9、ESRI公司的ArcIMS及ArcGISServer。不仅软件平台多，软件更新换代也快，如ESRI公司的服务器产品ArcGISServer的版本目前已经升级到10.2，因此WebGIS软件的教学常易出现软件平台滞后的现象。5.WebGIS课程教学对教师要求高，WebGIS师资力量不足WebGIS课程的特点决定了它需要能够快速接受新技术、具有相当开发经验的教师来承担，因此目前高校中承担这些课程的往往是青年教师或具备开发经验的老师。但是各校办学条件不一致，师资力量有限，很多青年老师是从高校直接走入高校的，缺乏实战开发经验，加上此类课程软件技术更新快，承担课程任务时可能对新的技术还没有彻底消化，会使教学效果打上折扣。

三、改革探索

1.课程体系和课程设置上进行调整为了适应社会对人才的需求，作为应用性本科院校应及时调整自己的课程体系，将人才的培养与社会需求对接，输送合格的GIS专业技术人才。首先应重视GIS程序设计与开发类课程，使学生知道GIS人才开发能力的培养是重要的；其次若高校定位于开设网络地理信息系统课程的情况下，应该增加WebGIS课程设计或移动GIS课程设计之类的课程，让学生不仅具备理论知识还具备实际开发和应用能力，使学生能够在以后的社会工作中理解WebGIS，应用和管理WebGIS，并具备基本的WebGIS开发素质。再次在部分将WebGIS定位于必修课程，要着重培养学生应用开发能力的院校，可以考虑调整课程体系，设置Web程序设计、C#程序设计课程、网络技术与原理等课程，为学生学习WebGIS打下基础。如目前湖南城市学院2012级GIS本科专业培养方案中增设了Web程序设计、C#程序设计课程，将WebGIS课程课时相对压缩，这样的分配以期为WebGIS课程的学习打下基础，以增强学生学习WebGIS信心，从而提高学习兴趣。2.重视教材的选取，教学内容尽量结合实例各教材都有自身的优缺点，任课教师在广泛阅读各相关教材和参考书的基础上，结合教学所用的平台软件，选择适合自己院校实际情况的教材，教材的选取应以有实际的例子为佳。如笔者近两年教学过程中充分使用教材[4]提供的实例进行讲解，如对ArcGISServer进行最短路径分析和缓冲区分析的例子进行详细讲解，可以帮助学生理解WebGIS功能实现过程。在讲授的过程中首先帮助学生分析该使用什么类型的GIS数据，该使用什么样的接口，在网站项目中需要引用到ArcGISServer平台的哪些程序集，最后分析功能具体的实现过程。实例的成功实现可以大大增强学生学习的信心。3.教学上以熟悉平台为具体目标，重视WebGIS开发流程的理解WebGIS技术更新快，相应软件升级快，在众多平台中，各平台都能满足部分特定的需求，因此教学上以着重使学生理解Web编程流程及方法为核心，以熟悉一门WebGIS相关软件为具体目标，结合相应的编程环境，掌握WebGIS编程的方法。在结合平台教学的情况下，应淡化特定平台特定软件版本的作用，突出Web编程总体思路。4.教师应积极提升自己，学校应加大师资投入WebGIS课程的特点对老师的要求很高，对老师而言，应该自身积极调整，主动学习和接受新技术，可以积极报名参加和使用一些公司提供的在线公开课，如ESRI中国技术公开课，[12]加快学习新技术的脚步。学校应该为技术更新快的专业提供多一些教师培训机会，加大经费投入；可以考虑引进在公司开发技术部门工作过，开发经验丰富的工程师作为教学和实验室老师。

四、结束语

WebGIS是地理信息科学专业随着技术发展和社会应用需求发展而来的一门课程。在应用型本科院校中它承担着学生WebGIS开发应用能力培养的重要任务。但是由于目前整个GIS大的教育体系下对该门课程的定位不一致，对该门课程的内容体系没有进行限定，各个高校都是根据自身的理解来开展教学。且由于WebGIS课程本身具有知识体系多，技术更新快，目前教材及师资力量都相对较少的特点，在这种情况下，为了使培养的学生与社会需求对接，进行课程体系设置时应遵循打好基础、提高能力的循序渐进学习模式进行课程体系的调整。在该模式下，教师应重视教材的选取，结合实例进行教学内容的展开，教学上重WebGIS开发流程，以熟悉平台为具体目标。同时学校应重视专业师资建设，加大师资投入。教师自身应积极提高自己的专业素养和教学方法手段，使自己具有较深刻的理论知识、宽广的知识面和丰富的GIS工程实践经验。

作者：龙岳红 薛云 熊立伟 吴德华 谭全元 单位：湖南城市学院市政与测绘工程学院