应用型本科测绘工程专业“控制测量”教改研究

戴洪宝，许继影

(宿州学院，安徽 宿州 234000)

应用型本科测绘工程专业“控制测量”教改研究

戴洪宝，许继影

(宿州学院，安徽 宿州 234000)

为适应应用型本科测绘工程专业人才培养目标的要求，应积极探讨控制测量课程的教学改革，使课程教学体现应用型本科特色。本文以应用型本科为研究平台，以测绘工程专业控制测量课程改革为研究目标，从分析教学对象的特点、理论教学内容的调整、实践基地建设三个方面进行研究分析，建立了适用于应用型本科的控制测量课程改革方案体系，对于相关院校测绘工程专业建设有一定的指导意义。

应用型本科；控制测量；教学改革；测绘工程

0 前言

控制测量是高等学校测绘工程专业的一门主干课程，在专业课程设置中具有重要地位和作用。进入新世纪以来，由于空间技术、计算机技术、通信技术以及地理信息技术等相关科学技术和我国各项建设事业的快速发展，使测绘科学的理论基础、工程技术体系、研究领域以及科学目标和服务对象等都发生了深刻的变化[1]。控制测量已由传统技术过渡到了现代技术，以三角测量为代表的常规地面测量方法已被全站仪导线测量和GPS定位测量所取代。因而，测绘工程专业控制测量的教学改革势在必行。

本文以应用型本科为研究平台，分析教学对象的特点，提出了控制测量理论教学内容改革方案，构建了适合应用型本科的控制测量实践体系。

1 教学对象的特点

应用型本科的学生作为教学改革的对象，研究分析他们的特点是很有必要的。以宿州学院为例，2004年从宿州师范专科学校升格为宿州学院，2006年工程测量与监理专业开始招收专科生，2008年测绘工程专业开始招收本科生，在从师范专科转型为应用型本科的过程中，学校转型的大环境结合学生个人成长的小环境，使得应用型本科的学生具有鲜明的烙印，可将其特点总结为：

(1)应用性能力需求较强，研究问题能力需求较弱。作为应用型本科的学生，不用经历千军万马过独木桥的艰辛旅程，但也失去了过去大学生天子骄子的优势地位。他们需要为谋求一份理想的职业打下基础，因而实用性强的知识和技能成为广大学子追求的目标。与之相反，学生对于理论性强的知识，缺乏研究的兴趣，以测绘工程专业为例，学生对于操控仪器的实验课的兴趣要远大于一节测量平差理论课。如何抓住这一点，引导学生在学习过程中，对实用性技能追求的同时，不要抛弃研究、解决问题的能力。

(2)目的性较强，但目的不明确。当今的大学生为90年后甚至95后，他们成长在一个物质欲望较强的年代，且深受网络信息的深刻影响，做起事情来目的性很强，对于学习也是如此。他们常常以期末考试通过为目的，只注重期末考试的考点，而忘记学习专业知识的重要性。学习目的不明确、不正确，教师在制定教学计划时要认真的总结，制定相应的对策。

(3)自学能力较差。结合应用型本科生自身的条件，普遍情况就是学生自学能力较差，不少学生没有养成课前预习、课后复习的习惯，更不会主动学习课外专业知识。教师在实施课程教学时要注意学生的自学状况，及时督促，采取必要的措施。

2 控制测量理论教学的改革

控制测量分为水平控制测量和高程控制测量。水平控制测量的传统方法为三角测量，使用光学经纬仪测量，三角测量在国家一等锁，二等三角网的布设中发挥了重要的作用，但伴随着计算机技术、电子技术、空间技术等的发展，电子化、信息化、集成化成为了测量仪器的主流，与之相应的测量新技术也应运而生。全站仪导线测量和GPS测量取代了三角测量，成为当今平面控制测量的主流手段。高程控制测量一直采用水准测量方法，不过测量仪器已经从光学精密水准仪逐步过渡到电子水准仪。针对于快速发展的新仪器和新技术，控制测量也必须要对传统的理论教学模式进行一定程度的改革，使学生在专业水平和认识上与时俱进[2-4]。在这个趋势下，本文对理论教学改革从重点内容的调整、新型控制网内容的补充方面进行了探讨。

2.1 重点内容的调整

控制测量的主要内容包括：控制测量的基准、水平控制网的技术设计、精密测角仪器和水平角观测、电磁波测距仪及其距离测量、高程控制测量、GPS卫星定位技术、椭球面上的测量计算、椭球面元素归算至高斯平面、控制测量概算等。如何调整重点内容，使得控制测量教学能够与时俱进，成为内容改革的首要任务，它主要遵循两个原则：

(1)应用性强的内容作为重点。根据应用型本科的人才培养计划，学生具备较强的应用能力，能与生产单位的需求对接是最终目标。根据此原则，将与工程控制网建设紧密相关的控制测量知识：控制测量的基准、导线网的精度估算、控制网的选点和埋石、方向观测法精密测角、导线控制网的布设、精密水准测量、GPS控制网的布设、高斯投影、坐标换带计算、坐标系统的转换等作为重点内容。

(2)体现控制测量特点的内容作为重点[5]。控制测量与相关测量课程：如测量学、测量平差、GPS原理、工程测量学、大地测量学等课程存在一定程度的重复，这种重复并不是课程间完全的复制，例如：测量学和控制测量都包含方向观测法，两门课程讲述的原理基本一致，但是使用的仪器由J6经纬仪变成了J2经纬仪，造成方向观测法在两门课程中有相似之处，又略有不同。因而，在教学过程中抓住这些相关课程的联系与特点就显得尤为重要，尽量省去相似的内容以节约教学时间，重点讲授控制测量的特点。据此原则，控制测量特点鲜明的内容：工程测量控制网的优化设计、椭球面上的测量计算、水准测量不平行性的概念、控制测量的概算等应该作为重点内容。

2.2 新型控制测量技术内容的补充

随着电子化、信息化、集成化等学科技术的发展，控制网在建立的过程中也产生了新型控制测量技术，这种新技术多数是当今控制测量的主流，为了使学生的专业素养与时俱进，新型控制测量技术也是必须要补充的内容。主要从新仪器和新型控制网理论两个方面着手。

(1)新仪器内容的添加。控制测量的传统仪器已经被新型仪器所逐步替代。因而，在介绍传统仪器光学经纬仪和光学水准仪的基础上，还需要补充全站仪、电子水准仪和GPS等新型仪器的理论知识，与之对应，这些仪器相对应的测量原理也是理论教学要补充的内容。

(2)GPS控制网理论的添加。GPS控制网是新型控制网的代表，现阶段控制测量多采用GPS控制网。GPS是美国国防部研制的全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系统，它可以提供实时的三维位置、三维速度和高精度的时间信息。GPS系统的建立为测绘工作提供了一个崭新的定位测量手段。由于GPS定位技术具有精度高、速度快、成本低等优点，因而在城市与工程控制网的建立、更新与改造中得到日益广泛的应用[1]。因此，在控制网的设计和数据处理中，应当弱化三角网、边角网、三边网等控制网的知识，加强GPS控制网的相关知识。从掌握GPS控制网的设计、精度估算，到熟悉现场选点和埋石的特点、外业观测的要求，外业结束后，再学习数据传输的方式、内业数据处理的要点和GPS平差软件的使用，最后提交控制网的成果文件。在学习完这一套理论后，将之投入到工程实践中去，使学生牢牢掌握GPS控制网的相关知识。

在讲授这些新仪器、新理论的过程中，要与传统方法进行密切的联系和比较，总结出新仪器、新方法的特点，使学生在重点学习新仪器、新方法的同时，也不忘记传统的仪器和方法。总而言之，理论教学内容的调整，最核心的目的还是围绕应用型本科的人才培养目标，使理论教学能够贴合实践，培养具有较高应用理论知识的大学生。

3 实践教学体系的建立

实践教学是控制测量课程的重要组成部分，在理论教学授课结束后，进行综合性集中实践教学是对理论教学的有效补充。实践教学的目的是检验理论教学效果，巩固理论教学成果，综合理论教学知识，培养能够适应实际生产的高素质应用型人才。通过实践教学体系的建立，使控制测量教学系统化、规范化、常态化，是实践教学改革所追求的目标。

为了让学生通过实习，加深对理论课程的感性认识，使理论和实际有机的联系起来，宿州学院在暑期进行了控制测量野外实习教学。

3.1 实习时间和地点

实践时间在7月份，为期2周。实习地点在宿州市城东，测区北至洪河路，东至二徐路，南至宿灵路，西至仁和路，总面积17km2左右。

3.2 控制网布设方案

(1)平面控制测量

首级控制网为GPS D级网，起算数据采用国家GPS C级点；再加密二级导线网，起算数据采用GPS D级网成果。

(2)高程控制测量

在测区内布设三等水准网，起算数据采用国家二等水准点。选择水准点时要采用部分导线点作为水准点，以为导线网加密做基础。

3.3 实习内容

(1)设计GPS D级网、二级导线网和三等水准网设计；(2)GPS外业观测和内业解算；(3)导线网外业观测和内业平差；(4)三等水准测量观测和水准网内业平差；(5)实习报告。

3.4 实习任务及要求

为了调动学生在实习中的积极性，实习任务分为小组任务和个人任务，以督促学生认真、积极的完成实习任务。具体任务如下：

3.4.1 GPS测量

(1)小组任务及要求

①完成3台GPS接收机的常规检验和通电检验； ②各小组根据接收机数量、卫星预报表和GPS设计网等信息编写调度表； ③编制GPS外业观测记录表。

(2)个人任务与要求

①独立完成测区四等GPS的网形设计； ②独立完成至少2个点的天线安置及接收机操作；③独立完成至少一个测站的外业记录； ④独立完成一份完整的GPS内业解算。

3.4.2 导线测量

(1)小组任务及要求： ①共同完成一台全站仪的检验； ②共同完成每个测站的记录内容。(2)个人任务与要求： ①独立完成测区的二级导线网设计； ②独立完成一条附和导线的外业观测、记录、前后镜站、三角高程测量； ③独立完成一份完整的导线网概算及平差计算成果。

3.4.3 水准测量

(1)小组任务与要求：①共同完成精密水准仪、水准尺的检验与校正，提交一份合格的检验成果表；②完成一条三等闭合水准路线观测；(2)个人任务与要求： ①采用精密水准仪的设置观测，独立完成三个测段的往返观测，提交一份合格的成果，并负责记录、检查、整理完整的成果；②独立完成水准网概算及平差计算成果。

3.5 实践教学的考核

为完善实践教学体系，还需要建立一套完善的考核体系。完成实习后，学生需提交一份实习报告如下表1所示：

表1：控制测量实习考核表

通过建立控制测量实践教学体系，宿州学院测绘工程专业的控制测量实习取得较好的成绩，学生也在该体系下系统的学习了控制测量的全部流程，基本实现理论和实践的合理对接。该体系的建立也为测量学实习和工程测量实习打下了坚实的基础，使得测量学实习和工程测量实习更加准确化、规范化和系统化。

4 结束语

总之，围绕着应用型本科的人才培养目标，针对于测绘工程专业的学生，对控制测量理论教学进行一定幅度的调整，并通过建立实践教学体系，在实践中检验学生理论结合实际的能力，促进学生提升个人理论和实践能力，为将来参与工程生产打下坚实有力的基础。

[1]孔祥元,郭际明.控制测量学[M].第3版.武汉:武汉大学出版社,2006:124-125.

[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,2006，(6):27- 30.

[3]杨国清.控制测量学[M] .郑州:黄河水利出版社,2005:53-55.

[4]许加东,靳祥升.高职工程测量技术专业控制测量课程教学改革探讨[J] .黄河水利职业技术学院学报,2008,20(3):55 -57.

[5]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):71- 73.

Teaching Reform and Pondering of “Control Surveying” in Applied Undergraduate

DAI Hong-bao，XU Ji-ying

(Suzhou University , Suzhou 234000)

To meet the requirements of applied undergraduate talents, it is should explore teaching reform of “control surveying”actively, which can reflect characteristics of applied undergraduate course teaching. Taking course reform as target, characteristics of applied undergraduate, teaching material and teaching practice were studied. As a result, teaching reform method combined with characteristics of applied undergraduate teaching was concluded.

Applied Undergraduate; Control Surveying; Teaching Reform; Surveying Engineering

2015-04-23

宿州学院校级教研项目(szxyjyxm201301,szxyjyxm201302)。

戴洪宝(1984-)，安徽淮北市人，硕士，助教，研究方向：大地测量学与3S技术。

G642.0

A

1004-1869(2015)04-0085-04