戴洪寶，許繼影

(宿州學院，安徽 宿州 234000)

應(yīng)用型本科測繪工程專業(yè)“控制測量”教改研究

戴洪寶，許繼影

(宿州學院，安徽 宿州 234000)

為適應(yīng)應(yīng)用型本科測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標的要求，應(yīng)積極探討控制測量課程的教學改革，使課程教學體現(xiàn)應(yīng)用型本科特色。本文以應(yīng)用型本科為研究平臺，以測繪工程專業(yè)控制測量課程改革為研究目標，從分析教學對象的特點、理論教學內(nèi)容的調(diào)整、實踐基地建設(shè)三個方面進行研究分析，建立了適用于應(yīng)用型本科的控制測量課程改革方案體系，對于相關(guān)院校測繪工程專業(yè)建設(shè)有一定的指導(dǎo)意義。

應(yīng)用型本科；控制測量；教學改革；測繪工程

0 前言

控制測量是高等學校測繪工程專業(yè)的一門主干課程，在專業(yè)課程設(shè)置中具有重要地位和作用。進入新世紀以來，由于空間技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及地理信息技術(shù)等相關(guān)科學技術(shù)和我國各項建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，使測繪科學的理論基礎(chǔ)、工程技術(shù)體系、研究領(lǐng)域以及科學目標和服務(wù)對象等都發(fā)生了深刻的變化[1]?？刂茰y量已由傳統(tǒng)技術(shù)過渡到了現(xiàn)代技術(shù)，以三角測量為代表的常規(guī)地面測量方法已被全站儀導(dǎo)線測量和GPS定位測量所取代。因而，測繪工程專業(yè)控制測量的教學改革勢在必行。

本文以應(yīng)用型本科為研究平臺，分析教學對象的特點，提出了控制測量理論教學內(nèi)容改革方案，構(gòu)建了適合應(yīng)用型本科的控制測量實踐體系。

1 教學對象的特點

應(yīng)用型本科的學生作為教學改革的對象，研究分析他們的特點是很有必要的。以宿州學院為例，2004年從宿州師范?？茖W校升格為宿州學院，2006年工程測量與監(jiān)理專業(yè)開始招收?？粕?，2008年測繪工程專業(yè)開始招收本科生，在從師范專科轉(zhuǎn)型為應(yīng)用型本科的過程中，學校轉(zhuǎn)型的大環(huán)境結(jié)合學生個人成長的小環(huán)境，使得應(yīng)用型本科的學生具有鮮明的烙印，可將其特點總結(jié)為：

(1)應(yīng)用性能力需求較強，研究問題能力需求較弱。作為應(yīng)用型本科的學生，不用經(jīng)歷千軍萬馬過獨木橋的艱辛旅程，但也失去了過去大學生天子驕子的優(yōu)勢地位。他們需要為謀求一份理想的職業(yè)打下基礎(chǔ)，因而實用性強的知識和技能成為廣大學子追求的目標。與之相反，學生對于理論性強的知識，缺乏研究的興趣，以測繪工程專業(yè)為例，學生對于操控儀器的實驗課的興趣要遠大于一節(jié)測量平差理論課。如何抓住這一點，引導(dǎo)學生在學習過程中，對實用性技能追求的同時，不要拋棄研究、解決問題的能力。

(2)目的性較強，但目的不明確。當今的大學生為90年后甚至95后，他們成長在一個物質(zhì)欲望較強的年代，且深受網(wǎng)絡(luò)信息的深刻影響，做起事情來目的性很強，對于學習也是如此。他們常常以期末考試通過為目的，只注重期末考試的考點，而忘記學習專業(yè)知識的重要性。學習目的不明確、不正確，教師在制定教學計劃時要認真的總結(jié)，制定相應(yīng)的對策。

(3)自學能力較差。結(jié)合應(yīng)用型本科生自身的條件，普遍情況就是學生自學能力較差，不少學生沒有養(yǎng)成課前預(yù)習、課后復(fù)習的習慣，更不會主動學習課外專業(yè)知識。教師在實施課程教學時要注意學生的自學狀況，及時督促，采取必要的措施。

2 控制測量理論教學的改革

控制測量分為水平控制測量和高程控制測量。水平控制測量的傳統(tǒng)方法為三角測量，使用光學經(jīng)緯儀測量，三角測量在國家一等鎖，二等三角網(wǎng)的布設(shè)中發(fā)揮了重要的作用，但伴隨著計算機技術(shù)、電子技術(shù)、空間技術(shù)等的發(fā)展，電子化、信息化、集成化成為了測量儀器的主流，與之相應(yīng)的測量新技術(shù)也應(yīng)運而生。全站儀導(dǎo)線測量和GPS測量取代了三角測量，成為當今平面控制測量的主流手段。高程控制測量一直采用水準測量方法，不過測量儀器已經(jīng)從光學精密水準儀逐步過渡到電子水準儀。針對于快速發(fā)展的新儀器和新技術(shù)，控制測量也必須要對傳統(tǒng)的理論教學模式進行一定程度的改革，使學生在專業(yè)水平和認識上與時俱進[2-4]。在這個趨勢下，本文對理論教學改革從重點內(nèi)容的調(diào)整、新型控制網(wǎng)內(nèi)容的補充方面進行了探討。

2.1 重點內(nèi)容的調(diào)整

控制測量的主要內(nèi)容包括：控制測量的基準、水平控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計、精密測角儀器和水平角觀測、電磁波測距儀及其距離測量、高程控制測量、GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、橢球面上的測量計算、橢球面元素歸算至高斯平面、控制測量概算等。如何調(diào)整重點內(nèi)容，使得控制測量教學能夠與時俱進，成為內(nèi)容改革的首要任務(wù)，它主要遵循兩個原則：

(1)應(yīng)用性強的內(nèi)容作為重點。根據(jù)應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)計劃，學生具備較強的應(yīng)用能力，能與生產(chǎn)單位的需求對接是最終目標。根據(jù)此原則，將與工程控制網(wǎng)建設(shè)緊密相關(guān)的控制測量知識：控制測量的基準、導(dǎo)線網(wǎng)的精度估算、控制網(wǎng)的選點和埋石、方向觀測法精密測角、導(dǎo)線控制網(wǎng)的布設(shè)、精密水準測量、GPS控制網(wǎng)的布設(shè)、高斯投影、坐標換帶計算、坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換等作為重點內(nèi)容。

(2)體現(xiàn)控制測量特點的內(nèi)容作為重點[5]?？刂茰y量與相關(guān)測量課程：如測量學、測量平差、GPS原理、工程測量學、大地測量學等課程存在一定程度的重復(fù)，這種重復(fù)并不是課程間完全的復(fù)制，例如：測量學和控制測量都包含方向觀測法，兩門課程講述的原理基本一致，但是使用的儀器由J6經(jīng)緯儀變成了J2經(jīng)緯儀，造成方向觀測法在兩門課程中有相似之處，又略有不同。因而，在教學過程中抓住這些相關(guān)課程的聯(lián)系與特點就顯得尤為重要，盡量省去相似的內(nèi)容以節(jié)約教學時間，重點講授控制測量的特點。據(jù)此原則，控制測量特點鮮明的內(nèi)容：工程測量控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計、橢球面上的測量計算、水準測量不平行性的概念、控制測量的概算等應(yīng)該作為重點內(nèi)容。

2.2 新型控制測量技術(shù)內(nèi)容的補充

隨著電子化、信息化、集成化等學科技術(shù)的發(fā)展，控制網(wǎng)在建立的過程中也產(chǎn)生了新型控制測量技術(shù)，這種新技術(shù)多數(shù)是當今控制測量的主流，為了使學生的專業(yè)素養(yǎng)與時俱進，新型控制測量技術(shù)也是必須要補充的內(nèi)容。主要從新儀器和新型控制網(wǎng)理論兩個方面著手。

(1)新儀器內(nèi)容的添加。控制測量的傳統(tǒng)儀器已經(jīng)被新型儀器所逐步替代。因而，在介紹傳統(tǒng)儀器光學經(jīng)緯儀和光學水準儀的基礎(chǔ)上，還需要補充全站儀、電子水準儀和GPS等新型儀器的理論知識，與之對應(yīng)，這些儀器相對應(yīng)的測量原理也是理論教學要補充的內(nèi)容。

(2)GPS控制網(wǎng)理論的添加。GPS控制網(wǎng)是新型控制網(wǎng)的代表，現(xiàn)階段控制測量多采用GPS控制網(wǎng)。GPS是美國國防部研制的全球性、全天候、連續(xù)的衛(wèi)星無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，它可以提供實時的三維位置、三維速度和高精度的時間信息。GPS系統(tǒng)的建立為測繪工作提供了一個嶄新的定位測量手段。由于GPS定位技術(shù)具有精度高、速度快、成本低等優(yōu)點，因而在城市與工程控制網(wǎng)的建立、更新與改造中得到日益廣泛的應(yīng)用[1]。因此，在控制網(wǎng)的設(shè)計和數(shù)據(jù)處理中，應(yīng)當弱化三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、三邊網(wǎng)等控制網(wǎng)的知識，加強GPS控制網(wǎng)的相關(guān)知識。從掌握GPS控制網(wǎng)的設(shè)計、精度估算，到熟悉現(xiàn)場選點和埋石的特點、外業(yè)觀測的要求，外業(yè)結(jié)束后，再學習數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?、?nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的要點和GPS平差軟件的使用，最后提交控制網(wǎng)的成果文件。在學習完這一套理論后，將之投入到工程實踐中去，使學生牢牢掌握GPS控制網(wǎng)的相關(guān)知識。

在講授這些新儀器、新理論的過程中，要與傳統(tǒng)方法進行密切的聯(lián)系和比較，總結(jié)出新儀器、新方法的特點，使學生在重點學習新儀器、新方法的同時，也不忘記傳統(tǒng)的儀器和方法?？偠灾?，理論教學內(nèi)容的調(diào)整，最核心的目的還是圍繞應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)目標，使理論教學能夠貼合實踐，培養(yǎng)具有較高應(yīng)用理論知識的大學生。

3 實踐教學體系的建立

實踐教學是控制測量課程的重要組成部分，在理論教學授課結(jié)束后，進行綜合性集中實踐教學是對理論教學的有效補充。實踐教學的目的是檢驗理論教學效果，鞏固理論教學成果，綜合理論教學知識，培養(yǎng)能夠適應(yīng)實際生產(chǎn)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。通過實踐教學體系的建立，使控制測量教學系統(tǒng)化、規(guī)范化、常態(tài)化，是實踐教學改革所追求的目標。

為了讓學生通過實習，加深對理論課程的感性認識，使理論和實際有機的聯(lián)系起來，宿州學院在暑期進行了控制測量野外實習教學。

3.1 實習時間和地點

實踐時間在7月份，為期2周。實習地點在宿州市城東，測區(qū)北至洪河路，東至二徐路，南至宿靈路，西至仁和路，總面積17km2左右。

3.2 控制網(wǎng)布設(shè)方案

(1)平面控制測量

首級控制網(wǎng)為GPS D級網(wǎng)，起算數(shù)據(jù)采用國家GPS C級點；再加密二級導(dǎo)線網(wǎng)，起算數(shù)據(jù)采用GPS D級網(wǎng)成果。

(2)高程控制測量

在測區(qū)內(nèi)布設(shè)三等水準網(wǎng)，起算數(shù)據(jù)采用國家二等水準點。選擇水準點時要采用部分導(dǎo)線點作為水準點，以為導(dǎo)線網(wǎng)加密做基礎(chǔ)。

3.3 實習內(nèi)容

(1)設(shè)計GPS D級網(wǎng)、二級導(dǎo)線網(wǎng)和三等水準網(wǎng)設(shè)計；(2)GPS外業(yè)觀測和內(nèi)業(yè)解算；(3)導(dǎo)線網(wǎng)外業(yè)觀測和內(nèi)業(yè)平差；(4)三等水準測量觀測和水準網(wǎng)內(nèi)業(yè)平差；(5)實習報告。

3.4 實習任務(wù)及要求

為了調(diào)動學生在實習中的積極性，實習任務(wù)分為小組任務(wù)和個人任務(wù)，以督促學生認真、積極的完成實習任務(wù)。具體任務(wù)如下：

3.4.1 GPS測量

(1)小組任務(wù)及要求

①完成3臺GPS接收機的常規(guī)檢驗和通電檢驗； ②各小組根據(jù)接收機數(shù)量、衛(wèi)星預(yù)報表和GPS設(shè)計網(wǎng)等信息編寫調(diào)度表； ③編制GPS外業(yè)觀測記錄表。

(2)個人任務(wù)與要求

①獨立完成測區(qū)四等GPS的網(wǎng)形設(shè)計； ②獨立完成至少2個點的天線安置及接收機操作；③獨立完成至少一個測站的外業(yè)記錄； ④獨立完成一份完整的GPS內(nèi)業(yè)解算。

3.4.2 導(dǎo)線測量

(1)小組任務(wù)及要求： ①共同完成一臺全站儀的檢驗； ②共同完成每個測站的記錄內(nèi)容。(2)個人任務(wù)與要求： ①獨立完成測區(qū)的二級導(dǎo)線網(wǎng)設(shè)計； ②獨立完成一條附和導(dǎo)線的外業(yè)觀測、記錄、前后鏡站、三角高程測量； ③獨立完成一份完整的導(dǎo)線網(wǎng)概算及平差計算成果。

3.4.3 水準測量

(1)小組任務(wù)與要求：①共同完成精密水準儀、水準尺的檢驗與校正，提交一份合格的檢驗成果表；②完成一條三等閉合水準路線觀測；(2)個人任務(wù)與要求： ①采用精密水準儀的設(shè)置觀測，獨立完成三個測段的往返觀測，提交一份合格的成果，并負責記錄、檢查、整理完整的成果；②獨立完成水準網(wǎng)概算及平差計算成果。

3.5 實踐教學的考核

為完善實踐教學體系，還需要建立一套完善的考核體系。完成實習后，學生需提交一份實習報告如下表1所示：

表1：控制測量實習考核表

通過建立控制測量實踐教學體系，宿州學院測繪工程專業(yè)的控制測量實習取得較好的成績，學生也在該體系下系統(tǒng)的學習了控制測量的全部流程，基本實現(xiàn)理論和實踐的合理對接。該體系的建立也為測量學實習和工程測量實習打下了堅實的基礎(chǔ)，使得測量學實習和工程測量實習更加準確化、規(guī)范化和系統(tǒng)化。

4 結(jié)束語

總之，圍繞著應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)目標，針對于測繪工程專業(yè)的學生，對控制測量理論教學進行一定幅度的調(diào)整，并通過建立實踐教學體系，在實踐中檢驗學生理論結(jié)合實際的能力，促進學生提升個人理論和實踐能力，為將來參與工程生產(chǎn)打下堅實有力的基礎(chǔ)。

[1]孔祥元,郭際明.控制測量學[M].第3版.武漢:武漢大學出版社,2006:124-125.

[2]田林亞,潘松慶.測繪專業(yè)控制測量學課程教學改革與思考[J].勘察科學技術(shù),2006，(6):27- 30.

[3]楊國清.控制測量學[M] .鄭州:黃河水利出版社,2005:53-55.

[4]許加東,靳祥升.高職工程測量技術(shù)專業(yè)控制測量課程教學改革探討[J] .黃河水利職業(yè)技術(shù)學院學報,2008,20(3):55 -57.

[5]孫文彬,趙學勝.控制測量學教學改革的探討[J] .礦山測量,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

宿州學院校級教研項目(szxyjyxm201301,szxyjyxm201302)。

戴洪寶(1984-)，安徽淮北市人，碩士，助教，研究方向：大地測量學與3S技術(shù)。

G642.0

A

1004-1869(2015)04-0085-04