提高《控制测量学》教学效果的思考
2012-04-29李淑慧,彭军还,王淑晴,洪友堂
李淑慧,彭军还,王淑晴,洪友堂
摘要:《控制测量学》是测绘工程专业一门重要的专业主干基础课程。本文根据该课程的内容结构和体系特点,结合笔者的教学实践,针对如何改进和提高课程的教学效果进行了探讨。
关键词:控制测量学;教学效果;测绘工程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0127-02
控制测量学的研究对象是平面和高程控制网的布设、数据采集和数据处理,《控制测量学》课程在测绘工程专业的人才培养目标中占据着相当重要的地位[1]。通过该课程的学习,学生应当掌握控制测量的基本理论、基本方法及先进技术,能运用其知识和技能解决实际的工程问题,并具备一定的专业素质和能力。课程的内容和体系决定了它的特点和教学要求,为了提高《控制测量学》课程的教学质量和效果,就必须针对其自身特点,采取对应的措施。本文在对控制测量学课程特点进行分析的基础上提出了几点思考。
一、控制测量学的课程特点
1.理论性强,对专业基础培养非常重要。在经典的测绘学科划分中,控制测量学属于应用大地测量学的分支。在测绘工程专业设置的各门专业课程中,《控制测量学》是最为体现大地测量方向的课程,大地测量学的很多基础理论得到了直接的运用。因此课程的理论性强,并在专业课程体系中占有重要的地位。从经纬仪到全站仪,从三角测量到GPS控制网,控制测量的手段以及数据处理的模式都有了巨大的改变,但是大地测量的基础理论并没有大幅度的变化。本门课程为测绘工程专业的学生形成系统的测量框架网的基本概念并掌握一般的方法打下基础,特别是对于形成大范围测量成果的投影归算的整体概念具有重要意义。
2.与其他课程的重复性、交叉性和综合性。对于测绘工程专业课程设置而言,《控制测量学》具有承上启下的意义。课程是在《测量学》、《测量平差》和《地图投影》的基础上开设的,课程所介绍的控制网建立的理论和方法又为后续的《工程测量》、《GPS测量原理与应用》等课程打下基础。它不但是普通测量学的加深与升华,更是后续专业课程必备的基础。本课程与前期课程有相当部分的重复。水平角测量、距离测量和高差测量部分,和《测量学》内容主体基本一致;课程内容中精度估计、限差分析等部分是《测量平差》方法和理论的运用;高斯投影部分又体现了《地图投影》课程的内容。对于这部分交叉重复的内容,难度高的地方要求学生具备较强的基础知识,难度低的地方又容易让学生过于放松注意。
3.理论难度的提升性。由于大范围控制测量对外业测量和内业计算的基准面进行了严格划分,测量数据平差处理之前需要进行控制网的概算。从基准面的定义区分到测量成果的归算,《控制测量学》相比小地区控制测量理论难度有了大幅度的提高。举例来说,垂线偏差对于天顶距、水平角、距离等各个观测量都会造成影响,每一项都需要进行改正。这些改正部分正是这门课程区别于其他课程的所在,也极大地增加了课程的理论深度。
4.内容多,教学内容零散、细致。《控制测量学》课程内容涉及控制网技术设计、外业和内业的方方面面,因此课程内容涵盖面大。与《测量学》课程相比,在野外数据采集部分教学内容的主线是一致的,但是在精度要求上有所不同导致了需要考虑的因素更加细致和全面。在课程教学内容中有些又很零散,例如在仪器检校,误差分析部分。内容多并且零散对学生的学习造成了一定的难度。
二、提高教学效果的措施
1.明确的目标设定。明确的目标设定,会使我们更好地突出重点,把握主线。控制测量学已经不再是入门基础课程。应当通过课程的教学内容,加强学生的基础,培养综合运用理论方法分析解决问题的能力和素质。使学生的理论基础实现测量员到测绘工程师,甚至注册测绘师转变的重要基础[2]。因此在教学环节中,应当注重控制网施测和数据处理的整体性把握。以控制测量成果的投影归算为例,笔者认为重点不能放在各项归算改正的推导与公式上,反而通过一个控制网实例让学生进行概算练习效果会更好。
2.注重测量规范的理解和应用。《控制测量学》课程的很多内容都与测量规范相关。控制网的布设原则体现了规范设置的出发点;测量过程的误差分析解释了规范设置的理论依据。在教学环节,应当随时理论联系实际,培养学生不断思考测量实践中体现的理论知识,加深学生对规范的理解并提高分析和应用理论知识的能力。
3.丰富的教学方法。提高教学效果是任课教师长期努力的方向,在专业知识不断积累和学习的基础上,还要不断更新教学思想和观念。在良好的师生互动和融会贯通多门相关课程的基础上,实用和科学的教学手段对于改善课程教学效果也很重要。在课堂教学环节,应当充分地开展教研活动、精心设计教案,并使用丰富的教学手段和充实的教学资料。针对控制测量学和其它学科的交叉性和重复性的特点,对于即将新引入的内容,可以根据以往课程和实习积累的经验设计新颖的思考题目,启发并提高学生主动参与教学活动的兴趣。在教学环节中,可以吸纳很多现实的事例,提高学生的兴趣,如2005年的测量珠峰活动为我们理论结合实践提供了很好的素材。
4.实践教学加强教学效果。《控制测量学》是一门理论性较深且实践性较强的专业课程,实践教学环节包括课堂实习和综合实习两种类型。通过课堂实习消化和理解课堂上所学新的仪器及其检校等单元的内容。综合实习通过集中时间段内完成完整的控制测量任务,帮助学生建立全局、整体的概念,使学生对控制网技术设计、选点、埋石,以及观测和数据处理的完整过程做到心中有数。必须认真分析综合实习的目标,仔细设计实习的具体内容和任务要求,达到充分利用实践教学环节的目的。
5.注重内容的更新和贴近现实。随着卫星大地测量技术的发展,控制测量学的理论和方法发生了深刻的变化。目前我国高铁、轻轨等大型基础设施的大规模开展,也为控制测量技术的应用提出了新的要求。此外,从2011年开始,我国开始实行注册测绘师制度,控制测量学作为测绘从业人员需要掌握的综合能力的一个重要方面,考试对基础性、综合性和整体性的控制网技术提出了要求。在课程教学中,应当很好地吸收这些改变,让教学紧密地联系生产实际和技术发展,更好地提高课程的教学效果。
《控制测量学》课程的内容和结构特点使其具有自身的特点和学习难度。教学方法和主体思想应当和课程自身的特点相适应。在教师不断学习和积累形成良好的专业素质基础上,形成端正的教学态度,保持良好的沟通,将会使学生打下坚实的专业基础。
参考文献:
[1]孔祥元,郭际明.控制测量学(上、下册)[M].武汉:武汉大学出版社,2006.
[2]李淑慧,王淑晴,付宗堂,洪友堂.注册测绘师考试对《控制测量学》教学改革的启示[J].中国地质教育,2009,18(4):35-36.
基金项目:北京市“特色专业”项目和中国地质大学(北京)“卓越工程师培养计划”项目支持
作者简介:李淑慧(1977-),女,讲师,主要从事测绘工程方面的教学与研究工作。