控制测量学课程教学体系优化研究*
2012-08-15赵鹤王怀宝张文春
赵鹤 王怀宝 张文春
(吉林建筑工程学院测绘与勘查工程学院,长春130118)
《大地控制测量学基础》课程,曾是我校测绘工程专业本科生必修的一门主干课;与之相配套的控制测量课程设计和集中实习,也是其教学体系内的重要环节.近年来,卫星定位技术、电子测距技术和计算机技术在测绘领域的普遍应用,推动了空间大地测量技术迅速发展,大地控制测量学突破传统的时空局限,进入现代大地控制测量学发展新阶段.
大地测量技术的发展,推动了高等院校对该门课程的教学改革.武汉大学等研究型院校通过近十余年的发展,对本门课程的教学内容和实践环节进行大幅度的改革.课程名称从“控制测量学”发展到“大地测量学基础”;授课方式从单媒体变成多媒体;仪器从光学仪器发展到现在的电子精密仪器;实践环节力度加大,并且增大了研究设计环节;建立了“大地测量学基础”精品课程,并且实现双语教学.建立了以应用研究为目的的培养课程教学体系[1],对其他高校测绘工程专业的此门课程教学具有指导意义.其他一些工程院校,如昆明冶金高等专科学校,也根据自己的办学特点和人才培养模式,建立了以实践能力达标训练为目的的基本技能、专业技能、工程实践应用能力培养课程教学体系.
1 课程教学体系现状
就目前迅速发展的新仪器、新技术和新知识而言,我校现有教学资源、教学内容、教学方法及手段难以适应教学目标及学校的办学定位.为使毕业生尽快地适应社会需要,对传统的教学内容必须做一定的调整.
首先,从测绘工程专业的培养方案上,原有关于大地控制测量学方面的课程设置,存在部分不合理之处.例如,原来设置的《控制测量程序设计》课程与另一门课程《测量程序设计》十分相近,授课内容会有大量重复;原培养方案中开设的《控制测量课程设计》课程,在历年的教学过程当中,由于学校教学资源有限,难以按照预期设想顺利开展,所以收效甚微;在实践教学环节中,单独设置的教学实习时间相对独立,在较短时间内,没有实际工程项目训练的情况下,难以实现对学生实践能力的充分锻炼;
其次,本课程的理论教学内容,相当部分已经过时,难以适应学科发展和社会发展的需要.例如,原有教学大纲中,分配了大量授课学时讲授传统大地测量学理论,如三角网、三边网、边角网测量及平差等.这些理论与方法在实际工程实践当中,基本被GPS控制网所取代.所以,从实用的角度出发,这部分内容已无需再做太深入的讲解了;
再次,在学校历次修改培养方案过程中,大部分专业课程的学时数都有所压缩.面对大地控制测量基础知识总量的不断增加和授课学时的相对减少,教师在有限时间内既要传授必要的经典理论内容,还要讲授新仪器和新理论,所以必须创新教学手段以提高教学效率.
2 课程教学体系优化
为了解决这一系列问题,课题组对大地控制测量学基础课程教学体系改革进行了系统研究,调整并完善教学内容,改进教学方法,创新教学手段,根据实际工程案例调整课程设计内容;根据现代大地测量技术的发展,改革实验和实习环节的内容和实习基地的建设;注重培养理论基础坚实、实践能力扎实、思想作风朴实的“三实型”人才,以适合当今社会对测绘人才的需求.
在当前测绘领域内新理论、新技术和新仪器迅速发展的背景下,为了明确我校的办学定位,强化教学效果,使毕业生尽快适应社会的需要,针对我校原有《大地控制测量学基础》课程教学中存在的问题,对原专业培养方案做了部分修改,对本课程传统的教学内容做出必要的调整,对多个教学环节进行了优化和改进.
2.1 理论教学环节的优化
(1)调整教学内容,调整培养方案,修改教学大纲.一是对培养方案、教学大纲进行调整,增加教学学时,优化教学内容.删减已经过时或淘汰的陈旧内容,增补新理论、新技术和新仪器方面的内容[2].比如,常规的光学经纬仪、水准仪操作是传统教学的重点内容,在教学环节中占据相当的课时量,在目前情况下应适当淡化,而先进的电子经纬仪、电子水准仪、全站仪和GPS应适当强化;在平面控制网的设计和数据处理方法的教学中,淡化传统的三角网、边角网、导线网方面的内容,同时强化GPS网方面的内容;二是针对我校培养应用型人才的基本定位,对教学中部分涉及理论推导的内容做适当简化.例如,在对本门课程教学大纲做出调整以后,减少了经典大地测量理论和椭球计算理论的授课学时.同时,强调授课教师突出重点难点,对于重点内容要讲深、讲透,难点内容主要从提出问题、分析问题及解决问题等方面入手,从而使学生思路清晰.优化以后,课程名称定位为《控制测量学》,总学时增加到56学时,注重在经典大地测量理论基础上,对控制测量新理论、新技术的掌握.不同专业适用不同的教学大纲,测绘工程专业适用《控制测量学A教学大纲》,地理信息系统专业适用《控制测量学B教学大纲》;三是整合部分相近课程,注意前后课程的分工和内在联系.例如,在新培养方案中,将不再开设《控制测量程序设计》课程,取而代之的是将《测量程序设计》课程由原来的任选课改为必修课.避免了课程内容之间的重复,重视先后课程的内容衔接,最终实现多门专业课程的系统性和整体性;
(2)改进教学方法.教学过程是教与学的有机结合,是解决教与学矛盾的过程.教师应根据具体的授课内容,以及学生接受知识效果的信息反馈确定自己的教学方法.结合最新技术和理论,抓住学生的兴趣;结合工程案例,在有限的时间内把重点理论基础内容高效地传授给学生;多种教学手段结合运用,针对控制测量学公式多、限差标准多、方法原理多等情况,适当删选,精讲多练;
(3)创新教学手段.面对控制测量学教学内容庞杂,知识总量不断增加和有限的授课时数之间的矛盾,要求教师在既定的时间内传授大量的知识,从而要求教师充分利用现代教学手段,进一步改进教学方法,提高教学效率[3].在授课过程中,对复杂公式的推导、讲课的图表等内容采用多媒体进行教学,真正达到省时、清晰、易懂的效果.此外,可以利用网络手段进行辅助教学、释疑等.《工程测量》省级精品课程建设为本课程的教学提供了良好的范例.
2.2 实践环节的优化
(1)实验环节的优化.按照理论教学的进度,相应地穿插安排课堂实验教学环节,使学生通过实验巩固和深化理论知识,练习基本功.因授课学时有限,根据现代测绘仪器的发展和工程实践的需求,对常规光学J 2经纬仪安排两次实验练习,精密光学水准安排两次实验两次,而对先进的电子经纬仪、电子水准仪各进行一次实验练习.而对于全站仪和GPS不进行实验安排,分别在数字化测图和全球定位系统课程里进行实验.考虑到由于学时限制,讲解和示范之后,留给学生的练习时间较少,所以全面开放实验室,让学生利用课余时间来做实验,巩固课堂内容;
(2)课程设计的调整.课程设计是教学计划中综合性较强的实践教学环节,对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生综合实践能力具有重要意义.鉴于以往控制测量课程设计覆盖面窄,实践性不强的问题,对测绘工程专业的培养方案进行了调整,删减原来独立设置的控制测量课程设计,其教学内容在控制测量实习环节内加以体现和强化.例如,训练学生独立撰写项目技术设计书;
(3)实习环节的优化.针对我校培养应用型人才的目标及课程定位,对教学实习环节进行优化.①在理论教学结束后集中安排4周教学实习,通过集中实习,使学生深入理解并综合掌握理论教学内容,同时锻炼学生的操作技能、培养学生吃苦耐劳的品质和团结协作的精神.并通过实习,及时反馈一些指导教学的重要信息,有利于进一步提高课堂的教学质量;②调整培养方案,在第六学期末至第七学期初集中安排了共计13周专业综合实习,综合了控制测量、工程测量、GPS、摄影测量等多学科内容,突破课程限制,增强课程间联系,使学生进一步理解工程项目中测量工作的系统性.具体措施主要有:一是加强实习基地建设.实习场地内把城市控制点作为已知点来模拟生产实际,强化生产意识.我校正在建设校内实训场地,便于长期使用;校外实习场地,如吉林岔路河、吉林桦甸、辽宁本溪、辽宁兴城等测量实习基地的建设,为学生测绘专业技能培养提供了有力支持;二是专业综合实习中,模拟工程项目施工测量过程,系统训练学生综合实践能力;尝试推广产学结合,创造机会送学生到生产单位参加生产实习,使学生了解从控制网的布设、地形图测绘、施工测量、竣工测量等整个测量过程,加深理解课程间联系,有利于就业后工作快速上手;三是改进实习成绩评定方法.为了调动学生实习的积极性和良好的表现,实习成绩可以从4个方面进行比较客观、合理地评定,即业务能力、思想表现、个人自评和组员互评[4],并可以规定这4个方面分别占百分数为60 %,20 %,10 %和10 %.学生野外操作能力的考核是业务能力评定的重要依据,可以用学生完成某项操作和计算所需的时间及准确程度进行等级划分.由于涉及到多项,测量技能的评价体系需根据不同情况进行设定;四是专业实训与职业技能鉴定相衔接.动员学生在控制测量实习结束后,直接参加国家测量职业技能鉴定考试[5],为学生毕业后从业奠定基础.目前,已有近40人通过该项鉴定,获得国家承认的三级测量员资格.
4 结论
控制测量学理论教学与实践教学的整体优化,是测绘与勘查工程学院重构测绘工程专业教学体系,建立应用型人才培养模式的重要环节,是我校培养“三实型”人才办学定位的微观体现.修改后的培养方案及课程教学大纲,将更有利于学生对控制测量理论与技术的掌握,更有利于学生专业技能的培养和锻炼.学生毕业后,除了具有坚实的理论基础、扎实的实践能力和朴实的思想作风以外,还能提前获得从业的硬件条件,即职业技能鉴定证书,能极大地提高我校测绘专业毕业生的执业能力和职场竞争力,从而扩大我校的影响力.
[1]孙文彬,蒋金豹,袁德宝.《控制测量学》课程教学的侧重点分析[J].矿山测量,2010(5):79-81.
[2]田林亚,潘松庆.测绘专业《控制测量学》课程教学改革与思考[J].勘察科学技术,2003(6):27-29.
[3]孙文彬,赵学胜.《控制测量学》教学改革的探讨[J].矿山测量,2009(1):72-73.
[4]林玉祥,马真安,李勇.《控制测量学》课程的考核实践与方法研究[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2004,6(3):96-97.
[5]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(4):145-147.