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“混合式教学”模式下《控制测量》课程教学方法探讨*

2021-04-12周冬梅黄海虹

地矿测绘 2021年1期
关键词:控制测量内业导线

周冬梅,黄海虹

(江西环境工程职业学院,江西 赣州 341000)

0 引言

高等职业教育以培养具有丰富理论知识和专业技能的高级技术应用型人才为基本目标,在人才培养的过程中以就业为导向,面向产业第一线,以岗位对学生理论知识、专业技能的要求为出发点,调整专业课程的学习内容、摸索适合学生实际情况的教学方法、调整教学策略,以便更好地满足市场需求。

1 课程定位

在工程测量技术专业教学中,《控制测量》课程开设在第2学期,共64课时,4学分,学期末有1周的综合实训。课程主要讲述控制测量技术设计及总结、建立工程平面控制网及高程控制网的理论和方法、控制网的施测及内业数据计算等内容,重点提升GNSS相对静态测量、一级导线测量、二等水准测量及三角高程测量的布网、施测和数据处理的专业技能。因此能否学好此课程,对学生将来从事测量工作至关重要。课程在内容设置上“以把握知识为基础,能力为核心,应用为向导的原则”[1],根据行业市场需要、仪器更新和技术方法的改进,实时对授课内容、教学方法进行调整,力争培养出满足测绘行业需求的专业型人才。

2 教学内容的改革

笔者说的教学内容改革,主要是删除或简化一些现在已经基本不用的测量理论、方法,增加GNSS相对静态测量、RTK图根测量和两个工程类APP内容。

2.1 删除觇标的建设内容

在测绘仪器比较落后的时代,为了提高外业观测的通视条件,有时要把地面测量点通过建立觇标,把点投影到更高的位置上以便观测。但随着测量仪器的迅速发展,现在的测量工作已无需建立各种觇标就可以通过GNSS测量技术进行大范围控制测量,因此对觇标的建设等相关内容无需对学生讲解[2]。

2.2 简化控制测量概算内容

概算只是针对三角网等控制网,目前由于全站仪、GNSS和计算机处理软件的普及,无论是进行导线测量还是GNSS控制测量,最终结果都是一次性解算出来,无需概算。而以三角网为例展开的概算内容太多,涉及到的公式多且复杂,这对于数学基础薄弱的学生而言,无疑是雪上加霜,大大的削弱了学生学习该课程的兴趣,不利于教学效果的提高。因此要简化该部分内容,讲解概算的含义和目的即可,删除三角网概算的实例及公式[3]。

2.3 增加GNSS相对静态测量内容

GNSS测量技术相比于常规测量具有很多的优点,极大地提高了工作效率,减轻了外业测量工作量。GNSS相对静态测量在布设控制网时,由于控制点间无需通视,在控制点位的选择上具有很大优势,并且可以获得相对精度较高的控制点,已经作为大范围内控制网布设的最主要方法。因此在《控制测量》课程中将GNSS相对静态测量作为一个重点知识来讲解。

2.4 增加RTK图根测量内容

随着网络RTK技术的兴起,利用RTK技术测量图根控制点坐标已成为一种趋势,RTK图根测量相比于图根导线有较多优势,如:不需要在已知控制点设站、定向,相邻控制点间无需通视,测量速度快,而且外业不需要测量角度、水平距离,也不需要进行内业计算,就可以实时获取图根点坐标等。随着CORS基站的迅速发展,使得网络RTK技术使用起来更加的灵活方便。因此在《控制测量》课程中将RTK图根测量作为一个重点知识来讲解。

2.5 增加工程类APP内容

随着手机中各种APP的使用,在专业课程教学中也要介绍一些和专业相关的APP,帮助内业数据的计算。为此笔者让学生安装了建工计算器APP和工程测量大师APP,在课堂中介绍这两款APP的使用,帮助学生掌握坐标正算、坐标反算、水准测量高程配赋计算和导线计算等。导线内业计算中,由于无定向导线的计算内业比较复杂,对学生而言是个难以掌握的难点,时常出现外业观测结束了,内业不会计算坐标的情况,安装工程测量大师APP后,计算起来就很简单方便,并且可以保证计算的精度,不会因为计算错误导致闭合差超限等情况,大大提高了计算效率,也消除了学生对于不定向导线内业计算焦虑的心理,提高了学习的积极性。

3 “混合式教学”的实施

3.1 混合式教学的内涵

“混合式教学”模式是指将传统的线下教学与信息化技术背景下的网络线上教学相结合的教学模式,该模式的本质在于融合,而不是指将传统教学下的内容放置在网络上,它是将线上教学模式融入到传统的课堂教学之中甚至是课堂之外。发挥出线上教学不受时空限制的优势,与传统的教学方式进行融合从而提升学生的学习效果与学习效率[4]。

3.2 云课堂教学平台的应用

为了实现以学生的学为主体的教学理念,充分利用信息化的教学手段,调动学生学习的积极性和主动性,将线上教学模式融入到传统的课堂教学中去[5]。教学中采用“混合式教学”模式,充分利用云课堂智慧职教在线学习平台,分担一部分基本知识点、容易的知识点的学习,比如控制网的基本概念、分类、导线的相关概念等,学生可在课前通过云课堂学习平台,自学相关PPT、视频,知识点题目测试等完成学习。

3.3 线下课堂教学内容的选取

对线下课堂教学内容做出取舍和调整,在课堂内容的选取过程中,遵循“三讲、三不讲原则”,三讲指“讲重点、讲难点、讲易错易混淆点”,三不讲指“不讲学生已经会的,不讲学生通过自学也能会的,不讲即使讲了学生也不会的”。比如,讲平面控制网布设方法、高程控制网布设方法等重点;讲导线内业计算、二等水准高程点配赋计算等难点;讲二等水准外业施测测站限差、导线测站限差等易错易混淆点;不讲控制网的基本概念、分类、导线的相关概念等学生自学也能会的知识点;不讲控制测量数据平差计算,由于要用到一些平差的理论知识,学生较难理解掌握。

3.4 线下实践教学内容的选取3.4.1 调整课堂实训内容

《控制测量》课程实训课时安排为34课时。为了更好的对接现代控制测量技术,提升学生的控制测量和数据处理能力,主要实训以下内容:GNSS相对静态测量、RTK图根测量、一级导线测量、二等水准测量、三角高程测量、数据处理。舍去方向观测法测水平角、距离测量、DJ2光学经纬仪的使用。

3.4.2 调整实训周实训内容

本课程在学期末有1周的实训,根据教学目标的要求,结合现代平面控制测量和高程控制测量常用的方法,对实训周期间的实训进行调整。由于三角网测量需要通视的方向多、外业观测工作量大、布网难度大,该方法在现代控制方法中已基本不用。随着测量仪器和软件的发展,平面控制测量主要采用GNSS测量和导线测量,高程控制测量主要采用二等水准测量和电磁波测距三角高程测量。因此,实训的重点放在GNSS相对静态控制网的布设、一级导线测量、二等水准测量和电磁波测距三角高程测量。具体的安排如下:

1)综合实训开始1周前,根据实训任务安排教师指导各组编写控制测量技术设计;

2)在整个校园范围内布设E级GNSS相对静态控制网,解算出E级控制点的三维坐标;

3)布设一条二等水准测量路线,测量出E级控制点的高程;

4)以E级控制点的平面坐标和高程为起始数据,布设一级平面导线和电磁波测距三角高程测量(达到四等水准精度要求),导线的类型可由各组选择布设成附合导线、闭合导线或节点导线网;

5)学生撰写控制测量技术总结并按时上交。

通过一周的实践学习,既提升了学生自身的布网能力、外业施测能力和内业数据计算整理能力,又提升了学生的技术设计及总结的写作能力,让学生更加理解“从高级到低级,逐级控制、逐级加密”的布网原则。通过实训,学生的实践能力得到了较大的提升,同时也取得了较好的实训效果。

4 实验室的建设

实验室是教学科研的重要基地。实验室的技术装备、管理水平和人员素质在一定程度上反映了学校的教学和科研水平[6]。近年来,工程测量技术专业实训室的建设得到了学校的大力支持,购买了精密电子水准仪、GNSS接收机、全站仪、无人机等,还建立了CORS基准站,可满足专业教学需求。当今测绘新技术日新月异,各种新型仪器不断推出,测量仪器的更新换代进一步升级加快,笔者认为要多渠道地筹集资金,在配套完善实验室现有仪器的基础上,进一步为实验室购进一批先进的测量仪器,如精密型全站仪、超站仪等,填补精密型仪器的空白点,这样才能跟上时代前进的步伐,使学院实验室的仪器设备能更接近行业水平,为更好的培养高级技术人才做好硬件基础。

5 结束语

《控制测量》课程是工程测量技术专业的核心课程,是一门实用性很强的课程,笔者在认真总结分析以往教学经验和不足后,采用信息化教学形式下的“混合式教学”模式,充分利用学生的课余时间自主学习一些基本的概念、比较容易的知识点,课堂主要讲解重点、难点和易错点,把更多的课时用于学生的实践操作,极大提高学生动手能力和数据处理能力,相比于传统的课堂教学有明显的优势,得到了学生的认可和好评。 在“混合式教学”模式下,适时调整线上线下教学内容,摸索适合学生情况的教学方法、调整教学策略,力争培养出符合工作单位和社会需要的高级技术人才。

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