陶葉青,趙 強,鞏 偉
宿州學院地球科學與工程學院,安徽宿州,234000
測量學課程作為測繪工程專業(yè)的專業(yè)基礎課之一,主要任務是講授測量工作的基本原理,通過測量儀器對所講原理進行驗證,并用測量儀器完成相應的測量工作[1-3]。測量的主要工作是獲取地面點間的距離、角度、高差三個觀測量[4]。隨著測繪科學與技術的發(fā)展,特別是“3S”(GPS、GIS、RS)集成技術在測繪領域的廣泛應用和以數(shù)字化測圖技術為代表的測量生產作業(yè)模式的改變,使得原有的測量學課程實驗教學內容已不能滿足測繪工程專業(yè)學生的培養(yǎng)要求。
圍繞傳統(tǒng)的光學儀器進行測量學實驗教學調整,提高數(shù)字化測圖技術在實踐教學中的地位與作用,使課程教學內容跟上測繪技術的進步與發(fā)展。許多測繪工作者對測量學實驗教學進行了討論,文獻[5]對實踐教學體系改革進行研究;文獻[6]和[7]對實踐教學模式改革進行了研究;文獻[8]對建立模塊化的實踐教學體系進行了研究。本文在借鑒前人研究成果的基礎上,針對目前測量學實驗教學存在的問題,提出以數(shù)字化測圖技術為核心的實踐教學內容。
宿州學院測繪工程專業(yè)的測量學實驗內容為水準測量、角度測量、距離測量(表1)。
表1中,水準測量實驗的主要內容是通過水準儀完成閉合水準路線、附合水準路線、支水準路線的測量作業(yè),教學中,通常采用S3型水準儀來完成實驗的主要內容;角度測量實驗的主要內容是通過儀器完成水平角觀測、垂直角觀測,教學中,可以借助經緯儀與全站儀,采用測回法或全圓觀測法來完成相應的角度觀測;距離測量實驗主要通過鋼卷尺完成傾斜距離或水平距離的觀測。
表1 實驗項目與性質
由此可看出,這樣的實驗教學存在兩大缺陷:1)仍是以傳統(tǒng)光學儀器為中心,學生實踐能力的培養(yǎng)在教學中沒有得到強化,學生的動手能力差,缺乏解決實際問題的能力;2)沒有充分體現(xiàn)數(shù)字化測圖技術的應用,使得以數(shù)字化測圖技術為中心的測量學理論教學內容無法得到實踐,學生所學的專業(yè)技能跟不上測繪技術的發(fā)展。
借鑒前人的研究成果,根據測繪工程專業(yè)目前的教學體系,為加強以全站儀為代表的數(shù)字化測圖技術在實驗教學中的突出作用與地位,構建以全站儀為中心的測量學實驗教學內容(表2)。
由表2可以看出,新的實驗教學體系沒有完全拋棄傳統(tǒng)的光學儀器測量技術,但是,以傳統(tǒng)光學儀器為中心的大平板測圖技術已經完全被以全站儀、GPS為中心的數(shù)字化測圖技術所取代。為了讓教學跟上測繪技術的發(fā)展,全站儀與GPS的應用在實驗教學中的地位更加突出。
表2 以數(shù)字化測圖技術為背景的實驗教學項目
新的實驗教學體系增加了儀器檢校、導線控制測量、高程控制測量、碎部測量等內容,為保證完成新增加的實驗項目,安排了26個實驗學時,大大地提高了實驗教學的比例,這樣,可以較好地培養(yǎng)學生的儀器操作能力與實踐能力,為測繪專業(yè)應用性人才的培養(yǎng)打下堅實的基礎。
此外,新的實驗教學體系強化了全站儀在課程實踐環(huán)節(jié)中的作用與地位,要求在實驗教學中能夠用全站儀完成的實驗盡可能地用全站儀去完成,以強化數(shù)字化測圖技術在測量學課程教學中的地位與作用,讓學生所學的知識跟上測繪技術的發(fā)展。需要說明的是,為了突出數(shù)字化測圖技術在測繪生產作業(yè)中的地位,GPS技術已列為測量學課程的重點內容。但是,GPS技術在實驗教學中并沒有體現(xiàn),主要有兩個方面的原因:1)測量學課程教學任務的限制;2)與GPS定位原理課程的內容相沖突。不過,筆者認為,如何將GPS融入到以數(shù)字化測圖技術為中心的測量學實驗教學中,是測繪工程專業(yè)課程體系改革仍要探討的問題之一。
為了對以數(shù)字化測圖技術為背景的測量學課程實驗教學的合理性與適用性作出評價,筆者就測量學實驗教學是否以數(shù)字化測圖技術為實驗教學主題(編號為1)、實驗教學在課程教學中所占比重是否合理(編號為2)、實踐教學內容能否跟上測繪技術的發(fā)展(編號為3)、實踐教學對其他專業(yè)課程的學習是否有幫助(編號為4)、實驗教學內容在哪些方面仍存在不足(編號為5)共五個方面進行問卷調查。問卷調查的對象為宿州學院測繪與“3S”技術教研室的10位教師以及已經完成大部分專業(yè)課程學習的宿州學院2010級測繪工程專業(yè)73名學生,問卷調查的樣本容量為83。對不同類型的調查樣本設置不同的權重,其中,每位教師的權重為8,每位學生的權重為1。每個調查項目的總分值為153,問卷調查結果如表3。
表3 實踐教學體系問卷調查結果
對于問卷調查的第五項,即實驗教學內容在哪些方面仍存在不足,在調查的83位對象中,有69位給出了自己的見解,主要體現(xiàn)如下幾個方面:(1)數(shù)字化測圖的繪圖技術與方法在實踐教學中沒有體現(xiàn);(2)測量學實驗課程與其他專業(yè)課程的實驗課程在教學進度中有沖突;(3)在實驗教學中,學生能應用儀器進行實踐操作,實踐能力得到了一定培養(yǎng),專業(yè)素質得到了提高。初步看來,這種改革是可行的。
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