测绘类专业野外一体化实习教学基地建设探索与实践

肖武，袁德宝，蒋金豹，李培现，孙灏

摘要：本文在分析测绘类专业野外实习教学建设现状的基础上，阐述了野外一体化测绘实习教学基地建设的内容和目标，基于目前测绘类专业主干课程设置及时间安排，在河北易县尝试进行了一体化实习教学基地的建设。

关键词：测绘工程；野外教学基地；一体化建设

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）41-0155-03

一、引言

随着时代和科学技术的进步，测绘领域理论知识不断的深化，综合计算机和信息技术进一步融合，测绘工程逐渐发展为成熟的具有专业性和实践性很强的应用学科。测绘学科已经发生了质的变化，由传统的手工模式进入了信息化测绘时代[1]。同时也迫切需要让学生成为掌握一定的实际应用能力和创新精神的应用型人才。因为测绘类专业的特殊性，对学生的动手能力具有比较高的要求，其野外实习的课程特点要求学生必须熟练掌握测绘仪器、测绘方法及测绘的基本技能。测绘实习是各高等院校测绘工程、地理信息科学、采矿工程等多个本科专业年级开设的一项基本实习项目。对于这些测绘课外实习，如何把他们高效整合到一起，高质量完成教学任务，是亟待解决的问题。由于场地限制等因素，仅仅是在校园里开展教学难度较大，其限制条件主要是道路占用率高，可以测量的面积不够大，也不能做到完全的通视，地势太平坦，符合测量任务的地貌比较少，不能充分适用于教学任务。由此，测绘专业野外实习教学基地建设具有迫切的需求。北京地区开设测绘工程专业高校一般均在河北或京郊乡镇地区建立实习基地，如中国矿业大学（北京）等五所高校在河北易县建立实习基地，中国地质大学（北京）在北京周口店建立实习基地[2]。但基地的建设需要较为零散，且很多情况下未能满足各课程的教学，往往需要多个基地来维持正常的实践教学。如何构建一体化的野外实习教学基地，在基地合理安排各课程的衔接与实习，构建高效的一体化教学实习基地，成为亟待解决的问题。

二、野外实习教学基地建设及存在的问题

实习基地的基本作用是让刚刚学习了理论知识的学生把掌握的书本内容应用到野外的工作当中去，是“理论-实践，实践-理论”的重要阶段，同时实习又是联系学生学校知识和以后工作内容的重要桥梁。野外实习基地的选址是实习基地建设成败的关键，也是实习基地质量高低的最大影响因素。在野外实习基地建设的建设当中，第一步就是选址的问题。选址需要考虑外界干扰条件，选择较为安静的区域，但同时也要兼顾交通等因素。实习基地的选址就很好地体现了其功能的定位及其存在的必要性。在建设测绘教学基地当中，能否获取当地精确完整的大比例尺地形图及控制网坐标点的可靠性也是需要考虑的重要因素。对于如此情况，前者的获取主要依靠实习基地建设过程当中的实地考察获得，后者主要是依靠购买国家已有的测绘资料并且在实习前期由学校组织人员根据已有测绘资料进行野外数据采集并埋设永久标石[3]。中国矿业大学（北京）矿山测量学科创建于1953年8月的北京矿业学院，矿山测量学科的发展伴随于学校的变迁历程，经历了六十年风雨岁月，2002年6月，成立测绘与土地科学系（隶属资源与安全工程学院）并开始恢复招收测绘工程专业本科生，目前测绘类专业的现场实习存在一些问题：

（一）测绘类专业现场综合实习基地建设不够完善

测绘类专业是实践性、操作性很强的专业，野外实习是该专业的重要组成部分，是培养学生实际动手能力、分析问题能力、现场解决问题能力的有效途径，也是加深理论教学的一个重要方法。由于历史原因，我校测绘工程专业野外实习基地建设一直比较滞后，致使实习效果打了折扣。随着我校河北清西陵现场实习基地建设的初步开展，已经取得了一定的成果，但基地建设仍然处于初期阶段，缺乏整体的统一部署与安排，需要进行系统的规划与建设。

（二）基地各门课程实习安排时空不合理

测绘类专业开设的相关实践环节较多，需要进行现场教学的课程也较多，由于经费及场地限制等原因，基地的建设无法进行大面积的扩张，在有限的空间范围内如何高效的安排多个年级多门课程的现场实习教学工作，是一个急需解决的难题，对课程实习时间与基地实习空间的优化，是解决这一问题的有效办法。

（三）创新型教学模式下现场综合实习需要改革与创新

我校率先实施创新性教学模式培养人才，需要学生在熟悉掌握本学科理论知识的基础上，能够熟练完成野外作业并进行有效数据处理。通过制定新的现场实习大纲与要求，在实习的基础上，激发学生创新性思维、培养解决野外实际测量问题的能力、提高学生后期数据处理水平、深刻掌握测绘理论知识、丰富学生知识视野。因此，有必要进行测绘类专业现场实习教学基地建设的探索与改革。

三、综合性一体化野外教学基地构建与实践

（一）测绘类专业核心课程体系及实习要求

测绘类专业在课程设置方面，在重视理论课程的基础上，重点强化实践性课程，在日常专业基础课和专业课理论教学中，60%的课程有课间上机、实验或实习，实践教学在整个教学环节中占有较大比重。针对目前测绘类专业实习教学缺乏统筹规划与统一部署，以及现场实习基地建设过程中可能存在的盲目与重复性建设问题，开展对测绘类专业现场实习教学基地建设的探索与实践研究，通过研究构建一体化的集成实习基地，涵盖“测量学基础”、“大地测量学”、“工程测量学”、“卫星导航定位技术”等核心主干课程的现场实习教学，形成各课程的无缝衔接教学安排，优化现场实习教学基地时-空安排。

结合中国矿业大学（北京）本科培养教育计划，需要进行野外实习的课程主要有：“测量学基础”、“大地测量学”、“工程测量学”、“卫星导航定位技术”。其中测量学基础对应数字测图实习，大地测量学對应城市一级导线网（环）与二等水准路线的测量与数据处理工作，工程测量学主要对应带状地形图测绘与道路设计及实地放样操作，卫星导航定位技术主要包括静态GPS测量及利用RTK进行测图。其中“数字化测图”是高等院校测绘工程类专业的专业基础课，是学习测量学的入门课程，数字化测图野外实习是对课堂教学成果的融合和延伸，对测量后继课程的学习有较大的影响，在教学过程中占有重要的地位。而“大地测量学基础”是测绘工程专业一门重要的专业基础课，是工程测量、摄影测量、矿山测量（地下工程测量）、地籍测量等实施的基础与骨架。“工程测量”与“卫星导航定位技术”是应用性强且目前学生毕业就业主要运用的技术与方法。实践教学课程应该按照本专业基础、特点、方向等来划分课间实验、集中实习。一体化野外教学基地建设要能够适应教学实习的特点和需要，能够保证教学具有主动性，对实习时间安排具有灵活性，不受时空和外界因素影响。endprint

（二）一体化野外教学基地构建

测绘是一项非常严谨的工作，所获得的數据必须真实可靠。对学生实践环节的成绩评定应从知识、能力和素质等方面来综合考核。一体化野外教学基地构建需要有更专业的测绘人员利用GPS和全站仪对基地内的控制点进行精确测定或者通过先验资料，得到真实可靠的控制点数据，能承担测绘实践教学任务。这样既可以使同学们在野外时有可以标准的统一参照，也能客观准确地检验野外实习效果和对学生作出评估。根据实习要求我校选择了河北易县清西陵作为一体化野外实习基地，实习基地距离学校距离约150KM，车程约2小时。

选取的河北易县清西陵建立实习基地，保留原始地形地貌，自然地物、人工地物也丰富多样。所以清西陵每一处都可以是实习教学的点。具体的实习基地布置及各实习内容空间布局如图1所示。其中，等外水准路线（G1）长度约3km，数字测图区（G1）为了分班与分组测图方便共划分为1-2-3三个区域，可同时满足100人左右的测图实习，二等水准路线（G2）长度约5km，一级导线网路线G2）长度约4.5km，GPS控制网（G3）区域约1.84km2，共设置静态GPS控制点12个；工程测量路线设计与放样区（G3）及带状地形图测绘区（G3）500m长，这些基本符合各年级段野外实习数据需求。在此基础上，根据基地建设情况以及课程设置与时序安排分别编撰完成了各课程的实习指导书，明确了主要的参数，例如：“大地测量学基础”实习中导线网共选择了20个点位，每个点位埋设2套水泥标石（间隔5～8m），共40个控制点，分别用A1、A2、…、A20，B1、B2、…、B20标注，每个标石确保与相邻导线点都通视，待标石稳固后，利用GPS精确测定40个控制点的平面坐标。每组学生可以选择其中15个点，可自建5个临时点，根据城市一级导线的要求，自行在1∶2000地形图上设计闭合或附合导线，并进行精度估算与优化设计。二等水准网是一个包含5个水准点的闭合环，每个标石距离为1km，中间转点与临时点学生可以自行选择。一体化野外教学基地建设可使同学们亲自操作每个实验项目，熟练掌握各项仪器，明白各种测量规范，并要求每个学生独立完成实验报告。若发现实验数据不合格时，要求学生自己找原因，再与教师共同探讨，返工重测直到实验数据合格为止，培养认真、踏实的职业道德。

通过截取的典型区域地形及坡度，对其地形信息与坡度信息进行了提取（如图2所示），可以看出实习基地所在地区平均高程为80-120m，坡度为5-60度之间，测区内包含了山脊、山谷、山顶等多种地貌。同时，还有废弃的民居、军营、水利设施等典型地物。测区内容丰富，难度适中，比较适合测绘类专业学生的学习。

四、结论与展望

野外实习基地本身是一个丰富多彩的科研，教学基地有各种不同的素材，依托测绘专业学科新发现、新方法、新理论。随着空间数据获取技术、计算机技术和信息化技术的快速发展，测绘学科已经发生了质的变化，由传统的手工模式进入了信息化测绘时代。随着无人机遥感、信息科学、探测技术的发展，数据采集和处理的过程将向更加自动化、实时化和数字化的方向发展。建设的测绘类野外实习基地对不同年级学生野外工作技能和综合分析问题能力有明显的促进作用，但是传统的野外教学基地实习受时间、空间、天气、地理环境等外部环境因素干扰较少的优点能够使土地测量工作全天候进行，同时能够有效减少人工的投入，使测绘工程测量技术的工作效率越来越高。信息化测绘是我国测绘事业实现了由传统测绘向数字化测绘转化和跨越之后的又一个新的发展阶段，这也给我国测绘教育提出了新的挑战。对学生教学也呈多元化、层次化和规模化的培养方式。面对如此快速的发展趋势，对测绘教育也提出了更高的要求，迫切需要在专业培养目标、课程的设置、教学内容、教学方法及教学手段等方面进行改革与研究，同时也可作为其他野外调查类专业的教学提供经验与借鉴，最好能够满足不同专业的教学需要。

本文在分析测绘类专业核心课程设置授课时间安排的基础上，基于现实需求构建了野外的一体化教学实习基地，基地能满足“测量学基础”、“大地测量学”、“工程测量学”、“卫星导航定位技术”等核心主干课程的现场实习教学，形成各课程现场实习教学时-空衔接与耦合。此外，实习成果也可为后续地理信息系统等课堂教学与实习提供基础数据，而随着无人机测绘等新兴测绘技术的出现与发展，这一基地也具备未来开设相关课程实习基地的基本要求。同时，结合基地所在区域的特点，未来仍可拓展作为土地资源管理、资源环境、遥感等专业的野外实习与教学基地。

参考文献：

[1]谢宏全，周立，高祥伟.基于测绘工程专业规范的应用型创新人才培养模式构建.测绘通报[J]，2012，（02）：99-102.

[2]陈伟.测绘专业野外实习突发事件处理探究.教育教学论坛[J].2016，（01）：166-167.

[3]刘向铜，曹秋香，熊助国.《数字化测图》野外实习基地建设的若干问题探讨[J].江西测绘，2010，（01）：7-9.endprint