农业院校融入案例与情景的测量学 教学改革与实践

罗飞雪 樊志军

摘  要 针对农业院校非测绘专业的复合型人才培养需求，分析当前测量学教学过程中存在的一些问题，提出从学生专业背景出发，在注重学习兴趣引导、基于学生专业背景建立案例库和建立规范的实验实习教学平台等方面，融入合适的情景与案例的教学方法，为农业院校的测量学教学改革提供参考。

关键词 测量学;教学改革;案例教学;农业院校;实验实习

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）20-0077-03

Teaching Reform and Practice of Surveying Teaching in Integra-

ting Cases and Situations in Agricultural Universities//LUO Fei-xue， FAN Zhijun

Abstract In response to the demand for the training of composite talents in non-surveying and mapping majors of agricultural univer-

sities， some problems in the current teaching of surveying are ana-lyzed. Put forward a teaching method that starts from the students' professional background and incorporates suitable situations and cases， which focuses on learning interest， establishing case bases based on students' professional backgrounds， and establishing stan-dardized experimental teaching platforms， etc. Provides reference for

the teaching reform of surveying in agricultural universities.

Key words surveying; teaching reform; case teaching; agricultural universities; experiment and practice

1 前言

随着新型城镇化建设的进一步深入，农村人口向城镇转移，大量建设工程项目有效开展。测量是各类新型城镇化建设工程的基础，高精度的测量成果为各类建设项目的顺利完成提供了重要保证[1-2]。目前，湖南农业大学土地资源管理、水利工程、土木工程、城乡规划、园林等专业开设了测量学课程。与测绘专业学生不同的是，农业院校非测绘专业学生学习测量的目的主要是将所学的测量知识运用在专业相关的实际项目中，更注重测量知识与各类工程实践项目的结合，运用所学知识对遇到的具體问题进行分析并解决问题[3-4]。因此，面对新型城镇化建设更加注重实践技能的需求，选取与时俱进的案例与情景，丰富教学资源，改进传统教学方法，建立以学生为主导的教学模式，调动学生学习积极性，培养学习兴趣，加强独立思考及分析问题能力的培养，为城镇化建设提供合格的复合型人才。

2 教学现状分析

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中明确提出：教育应着力提高学生服务国家和服务人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。同时在提高人才培养质量过程中，提出加强实验室、校内外实验实习基地建设的要求。目前湖南农业大学测量学教学模式是由理论讲授和实践部分组成，鉴于测量学课程实践性强的要求，在一定的理论课程学习的基础上配备40%左右的实验学习，最后根据专业对测量的需求，再安排1～2周的实习，通常是在校内完成一幅大比例尺地形图的测量及成图。通过近几年的教学实践，发现目前的教学方法对于现代复合型人才的培养还存在一定的问题，主要有以下几个方面。

理论教学方面

1）多媒体展示形式较为单一。目前理论课多用PPT的形式进行多媒体授课，将教学内容通过精练的文字和丰富的图片进行展示。对于一般的内容，通过文字和图片的形式，都能够得到较好的表达，知识能得到较好的传递;但对于部分测量专业术语及过程现象，通过这种文字和图片的形式则难以达到好的教学效果。如测量仪器常见的视差现象、分带投影的过程等，这种动态现象通过文字和图片往往生涩难懂，进而可能影响学生的学习兴趣。此外，实验课程一般安排在理论课程之后，理论课程上会对操作过程和方法进行简单讲解，但对于从未接触过测量仪器的学生而言，直接的PPT文字及图片讲解方式不够形象和感性，对于操作注意事项只知道概念定义，没有直观的印象，进而影响后续的实践操作。

2）重基础知识，轻综合应用。目前的课程安排是讲解测量基本知识概念后，分别介绍高差、角度、距离测量这三个基本观测量，再讲解控制测量和碎部测量的内容。由于学时被压缩，很多与各个专业相关的应用案例未能在课堂进行分析讨论和总结。偏重基础知识，而对专业综合实践应用的讲解较少，导致学生针对具体问题欠缺有针对性分析的能力。

3）课堂教学缺乏活力和创新。目前的测量教学多是以教师和教材为主，先讲理论，后讲实践操作及工程应用，多是课堂灌输式，课堂互动较少，使得课堂气氛沉闷，学生思维不活跃，一定程度上影响了学生的学习积极性和创新性。课程教材相应的工程应用实例也比较老旧，有一些与目前外界的工程应用有较大差别，导致学生难以将所学知识转化为动手解决问题的实践能力。

实践教学方面

1）强调测量精度与评判标准松散的不协调。高精度、符合相应等级技术指标的测量成果是工程安全建设的保证，是工程项目的生命线。误差在实际测量过程中不可避免，因此在观测方法与过程、观测结果平差方面一一对误差进行消除和减弱，使得观测成果尽可能符合相应的技术要求。但是，目前学校没有规范化的实验实习场地，如在角度测量和距离测量实验中，学生在实验时任意选点、任意瞄准，随意立尺，由于没有规范标准的数据供参考，导致无法及时判断单个测站观测结果的正确与否，也无法衡量测绘结果的精度，需要等全部角度测量完毕求闭合差，才能大致了解精度情况，这样大大影响了实验效果，甚至让某些学生产生认识误区。如在对中时，基本要求是先选好假定的测站点，再利用仪器进行对中整平操作。但选点的随意性，导致有的学生本末倒置，直接根据仪器摆放的位置对中整平后再选点。同时由于没有严格的评判准则，导致难以做到对学生建立严谨工作作风的培养。

2）教学知识落后于工程实践。真正的工程应用实践，一般要求建立相应的平面控制网和高程控制网，应用国家统一的坐标系统;除非测区不便与国家网联系，在工程允许的特定情况下，才采用独立的坐标系统和高程系统。在学校的校园实习过程中，由于学校目前没有规范的实验实习场地，尚未建立统一的坐标系统，暂无统一埋设的控制起算点，所以每次实习每个小组自定义独立坐标系，采用罗盘仪粗略定向。这就导致最后测量成果的点位精度只能进行相对对比，无法进行绝对测量精度的评价，各小组测量的成果也无法直接拼接成图。这样导致学生在日后的工程实践中对测量应用难以有完备的设计方案，缺乏全局的把握。此外，随着GPS的快速发展及其便捷性，目前很多工程项目的展开都应用GPS技术进行测量，但校内GPS仪器短缺，难以满足各专业的实验课需求。

3）测量知识与所学专业联系不够紧密。目前教学实习任务是安排测量一张大比例尺地形图，工程应用案例多采用教材上的介绍，包括在图上量点的坐标、距离、高程以及绘制断面图等，未考虑与各个专业相结合的应用案例。各专业对测量的需求和应用千差万别，例如：土地资源管理偏重土地与房产的数据采集、处理与应用;土木水利工程除了测图外，还偏重施工放样及运营监测的应用;城乡规划偏重基础数据的采集与利用和识图用图。而采用统一的实习方案和应用教学案例，使得学生认为测量知识与自己本专业联系不强，导致他们缺乏学习目的，进而失去学习兴趣。

3 融入情景与案例的教学策略探讨

情景和案例教学在课堂教学中的设计

1）注重学习兴趣的引导。针对课堂教学满堂灌的教师主导教学模式，选取合适的情景与案例，启发引导学生学习兴趣，让学生成为课堂的主导者。当前的学生学习目的强烈，很多学生在上课初就想搞清楚这门课程是干什么的，对以后的工作和深造有什么关系。因此，在第一节课的绪论部分，除了介绍测量学的定义和研究对象外，重点介绍测量在工程应用中的作用，并且针对不同的專业，以图片、视频等多种形式，分别介绍测量在各种工程项目中的典型应用案例。如土木专业以高楼房屋道路桥梁建设为例，园林专业以大型园林工程建设为例，土管专业以国土综合整治工程为例，在这些项目中，从前期地形图测绘和工程规划设计，中期施工放样，后期竣工测量及运营管理等，测量都发挥着重大作用，总之，贯穿整个工程项目的全过程。这就使学生感受到学好测量知识，能够学有所用，建设祖国大好河山，从而极大地激发学习兴趣和动力。

2）丰富多媒体展示方式，选择有针对性的案例和情景，解决重点和难点的讲解。更新多媒体课件，丰富展示方式，除文字图片外，增加视频，制作微课，以加深学生对测量术语及过程现象的理解。例如：在讲高温环境对水准测量的影响较大时，引入动物世界里在非洲观察动物时的片段，镜头里的视线随着热浪波动的情形，能让学生尽快理解;角度测量原理的讲解先以平面量角器量角入手，再来讲角度测量的原理和操作就更容易;在讲解坐标系统时，高斯分带投影从球面坐标转换到平面坐标，是多次投影后再拼接的结果，学生反映该难点较难理解，为了帮助他们更深刻理解这个过程，把高斯分带投影制成微课，投影的过程用动画展示，教学效果良好。

同时，在理论课堂上会把仪器的基本操作介绍一下，在学生没有进行实验操作时可能会比较难理解，这时加入360°查看仪器的动态图片，同时把每个操作步骤录成短视频，让学生掌握每一个环节的操作步骤和流程，明白每个步骤达到的目的，进而在实践操作时更容易掌握。

3）专业测绘工程案例的探讨。搜集最新的案例，吸引学生深入探讨，让学生主动发现问题、分析问题、设计解决方案，最后由教师引导学生进行总结并把握好教学进度，深化对理论基础知识的理解和掌握。针对各个专业测量工程的特点，分别采用与专业相关的案例，建立案例教学库，并时常更新。

情景及案例教学在实验教学中的设计

1）融入应用情景，促进知识理解。如观测视野开阔，不同的仪器要表达的意思不完全一样：在全站仪里，指的是视线方向，没有遮挡;而对于GPS接收机，则指的是天空方向，一定高度角的视野范围内没有遮挡。因此，对于这两种情况，加入观测环境的图片，让学生来分辨采用哪种合适的观测仪器，可以更容易理解和掌握知识点，也能增强学生实际解决问题的能力。

2）针对高科技仪器短缺的问题，可以开设选做实验课。如学校的GPS接收机只采购三套，满足不了一个班级6～7个小组的实验课程，但是GPS以测站点之间不需要通视、操作简便等优势，在当前工程项目中应用广泛，因此，掌握该仪器的使用，可以为以后的测量工作打下良好的基础。让既有兴趣又有时间的学生在课后提出申请，预约时间，分批次进行实验，教师适当指导，既可以提高实验器材的利用率，又暂时解决了仪器短缺的问题。

实验实习教学平台的建设  在校园内视野开阔的区域埋设若干控制点，利用GPS静态接收机测量出这些点的绝对坐标，构成几个互相通视的三角形，以便于学生在实验课精密测角度、测距离时有更合理的评判标准。除了查看学生操作规范程度、操作熟练程度外，还将观测精度纳入仪器操作考核中，使实验成绩评定更客观和公正，也让学生更深刻地将精度刻在脑海里。对于实习过程，则在校园内埋设分布较均匀的控制点，测量出坐标值，保证每个小组在实习时，测区范围内有三个已知点。让每组学生将这三个已知点分别作为测站点、后视点和检核点，自行设计路线，完成控制测量和后续的测图及放样工作。同时，最终将多个小组的结果进行拼接，再进行总结与点评。这样来体验测绘生产任务的工作情景，能够让学生对项目有全局的把握，也更贴近工程实际。

因材施教，多方面拓展深度学习  在教学过程中注意不同学生间的个体差异，因材施教，可以对学有余力且对测绘感兴趣的学生进一步指导，组队参加省级测绘技能大赛非专业组的比赛，通过日常练习和竞赛中的情景与案例，可以提高学生的实际操作能力和创新意识，培养学生的团队协作能力。湖南农业大学自参赛以来均取得不错的成绩。此外，还可以指导学生参加校级或省级大学生创新性实验计划等项目，激发学生的学习主动性和创新性，培养学生创新创业精神。

4 总结与展望

对于农业院校非测绘专业的学生，紧密结合学生专业实际，精心挑选与学生专业背景相关的测量情景与案例，激发学生的学习兴趣，引导和启发学生进行思考、分析及设计解决方案;制作微课视频，对一些重点、难点以更直观的形式展现，可以加深学生对知识的理解;构建实验实习教学平台，优化评价标准，培养学生的实践动手能力及思考问题、分析问题和解决问题的能力。接下来还可以搭建网络在线开放课程，上传案例等教学资源，供学生自主学习。■

参考文献

[1]岳建平，方露.工程测量研究现状与发展探讨[J].测绘通报，2011（3）：20-21.

[2]黄奇峰.现代测绘技术在工程测量中的应用[J].技术与市场，2011，18（5）：39-40.

[3]龚振文，王庆.农科院校水利工程测量课程案例教学法探讨[J].山西建筑，2015，41（4）：238-240.

[4]高振东，何俊仕，杨国范，等.非测绘专业测量学课程实践教学改革途径[J].沈阳农业大学学报：社会科学版，

2015，17（3）：310-314.