本课程主要内容是培养学生开发地理信息系统应用软件的工程化能力。地理信息系统（GIS）本质上是具有（地理）空间信息采集、处理、管理和分析功能的系统。虽然GIS的实施中既包括硬件设备也包括处理软件，但体现GIS空间分析内涵的核心特征来源于软件的设计和实现，其中应用软件具有更显著的行业背景和工程化特征，因此本课程以GIS应用软件的工程化能力为主要培养目标和基本逻辑主线。课程的内涵可以从两方面解读:（1）“地理信息系统”+“工程”：实现地理信息系统应用软件的一些基本工程方法；（2）“地理信息”+“系统工程”：应用软件的处理对象是地理信息，应用软件的基本方法来自于系统工程。 其中第（1）规范了课程的内容设置，第（2）指明了课程知识的理论体系基础。应该说应用软件开发包含多层次的技术，为了在有限的课时内对关键的薄弱环节进行训练，并有效培养学生自主学习的能力，课程在理论和实验环节都进行了有针对性的设置。理论环节知识结构向软件系统的图形化建模技术倾斜，着重强调软件设计和建模方面的技能，有利于各种能力层次的学生都广泛参与课程实践，并对GIS应用软件的本质特征进行深入理解。实验环节以ArcEngine二次开发基础训练为主，通过逐层深入的实验项目引导学生掌握二次开发的基本理念和学习方法，为快速实现小型GIS应用软件奠定技术基础。 课程根本目标是培养学生掌握在GIS应用软件开发方面“可持续发展”的基本理念、方法和技能。其中包含三个层次的目标：（1）理念：建立信息系统的层次化理念，认识到软件在信息系统中的地位、作用及其与其他部分的关系。这是能独立规划软件设计及开发目标、独立评价软件开发过程的基础理念；（2）方法：掌握软件系统建模方法。软件本身是一个复杂的系统，从各个角度构建软件系统模型是在设计阶段充分认识和分析软件开发过程的核心方法，掌握了建模方法就能独立开展软件设计和论证工作。而且相较于编程开发，建模方法本身是易于操作的，学生能快速上手； （3）技能：掌握ArcEngine组件式二次开发的基本技能和自主学习的技能。基本技能是指组件调用的基本规则、组件的功能结构、核心功能的实现方法，自主学习技能是指帮助文档的阅读能力、技术路线的分析和探索能力。 本课程的教学设计遵循以下四点基本形式：（1）案例式。本课程具有很强的实践性，因此在理论知识的讲授中重视通过案例分析来了解方法的应用技巧，而弱化对概念的记忆，另一方面，为了体现出建模方法的系统性，本课程需要设计一个简单完整的真实项目案例作为贯穿始终的核心分析对象，以便展现各种建模方法的层次化和综合化应用过程。（2）团队式。在课堂组织上主要采取团队学习的方式，通过长期的教学实践，从统计的角度来看，随机分组的方式能有效提高学生的整体参与性，因此主要通过抽签的形式在课程开始时就随机将学生分为相等人数的若干小组，整个课程学习期间都保持小组成员不变，共同完成各阶段的课外作业和课堂汇报任务。同时，为了促进组员的参与性，尽可能避免“搭便车”的现象，在考核上采用教师考评团队成绩，而团队内部自主商议个人成绩的方式。（3）体验式。体验式教学是引导学生自主构建知识的主要途径，在教学组织上通常先让学生针对实际案例自由的运用自己的经验开展系统分析和建模工作，然后通过师生共同讨论分析过程中的不足之处和解决思路来引出可行的建模方法和使用途径。在这种体验困境并启发新思路的过程中学生可以自发的理解各种标准建模方法的实用意义和应用技巧，认识到课程中介绍的各种方法并不是空中楼阁式的教条知识，而是真正具有实用性的有效手段，从而进一步引导学生认识课程知识的本质内涵和主要特征，达到融会贯通而非死记硬背的学习效果。（4）思辨式。这一形式主要应用于实验教学，由于ArcEngine是一个庞大的二次开发组件库，不可能在有限的学时内完全掌握其应用方法，因此实验教学应立足于通过简单的例子培养学生自主学习开发技能的能力。为实现这一目标，在实验项目的设计以及实验指导书的编写上都突出强调了对问题的思辨式分析过程，力图通过对开发过程中的细节问题的深入探究来理解二次开发组件的调用原则和应用特征，并培养对组件设计模式和编程规律的敏锐观察力。