曹元志

摘 要： 本文根據(jù)現(xiàn)有測量平差課程的普遍特點(diǎn)，對測量平差課程在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面的改革進(jìn)行了探討，提出了本門課程進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)改革思路。

關(guān)鍵詞： 測量平差 教學(xué)改革 教學(xué)實(shí)踐

測量平差是測繪類專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果將直接影響到后續(xù)各專業(yè)課程如控制測量、攝影測量、工程測量、GPS的學(xué)習(xí)效果。因此，它是一門非常重要的理論基礎(chǔ)課程。

測量平差課和測繪工程專業(yè)其他專業(yè)課程相比較，具有自己的特點(diǎn)，理論性強(qiáng)，公式多、難度大。它是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)理論與計(jì)算方法進(jìn)行測量數(shù)據(jù)處理和檢驗(yàn)的課程。對測量平差教學(xué)的老師來說，如何通過教學(xué)讓學(xué)生更好、更透徹地掌握測量平差的理論和方法則是關(guān)鍵。在教學(xué)中要求學(xué)習(xí)者具有較豐厚的數(shù)學(xué)理論知識和較強(qiáng)的邏輯推理能力，學(xué)會應(yīng)用數(shù)學(xué)的思維方法解決測量觀測數(shù)據(jù)處理的實(shí)際問題。對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生而言，自學(xué)也有一定的難度。測量平差是一個數(shù)據(jù)處理的過程。測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理過程，也就是一個消除矛盾的過程，故稱之為測量平差，它有獨(dú)特的處理方法和理論。除了學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)難度很大外，隨著新的測繪儀器的推廣和使用，加上大量測繪數(shù)據(jù)處理軟件的開發(fā)和一些儀器自帶測量數(shù)據(jù)后處理軟件的使用，使得測量平差課程內(nèi)容體系建立及教改面臨如何適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型人才需要的新問題。

根據(jù)測量平差課程的特點(diǎn)和存在的問題，筆者結(jié)合多年從事測量平差課教學(xué)的體會，現(xiàn)介紹該門課程的教學(xué)改革各項(xiàng)思路和方法，從而進(jìn)一步提高該門課程的教學(xué)質(zhì)量。

1.測量平差課程體系的改革

在教學(xué)過程中，根據(jù)測量平差課程的基本理論體系，結(jié)合測繪學(xué)科的最新發(fā)展?fàn)顩r，對教材體系進(jìn)行改革。在改革測量平差課程體系的過程中應(yīng)考慮到以下情況：

（1）完整反映測量平差的基本理論體系

完整反映測量平差的基本理論體系，強(qiáng)化誤差理論的基本知識，拓寬測量平差方法及理論的實(shí)際應(yīng)用面，以適應(yīng)現(xiàn)代測繪技術(shù)數(shù)據(jù)處理和后續(xù)專業(yè)課程控制測量、攝影測量、工程測量、GPS等學(xué)習(xí)的需要。隨著測繪高新技術(shù)的迅速發(fā)展，測繪應(yīng)用領(lǐng)域向其他相關(guān)學(xué)科的伸展愈來愈多，對測量誤差理論和數(shù)據(jù)處理方法提出了新的要求，其研究范圍、內(nèi)容必然有很大的擴(kuò)展。為了測繪學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科結(jié)合的需要，在教學(xué)過程中，需要加入除測量平差現(xiàn)有內(nèi)容以外的其他數(shù)據(jù)處理方法。如近代平差理論和實(shí)用軟件數(shù)據(jù)處理方法等。

（2）注重測繪專業(yè)發(fā)展的最新成果

測繪工程專業(yè)是受計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展影響比較大的學(xué)科，為此，對課程力求理論知識和范例的多樣性和實(shí)用性的教學(xué)改革是緊迫的。通過單一的常規(guī)控制網(wǎng)為例的講解、算例已經(jīng)無法承載測繪技術(shù)的進(jìn)步，以3S等為基本內(nèi)容的理論和算例應(yīng)該成為測量平差課程教學(xué)的主體，這樣才能適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需要。

2.測量平差教學(xué)內(nèi)容的改革

由于測繪新技術(shù)的應(yīng)用，測量平差課程的教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新，教學(xué)內(nèi)容改革應(yīng)符合人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，處理好傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容的關(guān)系，大力補(bǔ)充新知識、新技術(shù)、新成果，積極探索用現(xiàn)代教育觀點(diǎn)和教育方法改造傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的新路子。同時，廣泛吸收先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，積極整合優(yōu)秀教改成果。教學(xué)內(nèi)容的選取不但要參照最新的優(yōu)秀教材，還要與科研、生產(chǎn)和社會實(shí)踐相結(jié)合。

（1）通過以教材內(nèi)容為主線組織安排教學(xué)內(nèi)容。應(yīng)按教學(xué)大綱的要求結(jié)合高職高專學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和特點(diǎn)，進(jìn)行合理的安排。例如近年來，畢業(yè)生的就業(yè)單位主要是大的工業(yè)企業(yè)，控制網(wǎng)和放樣方案設(shè)計(jì)等是涉及較多的工作內(nèi)容。因此，在教學(xué)內(nèi)容安排上要重點(diǎn)考慮誤差理論在實(shí)際中的應(yīng)用，并且應(yīng)配合實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)的講解。又如隨著GPS應(yīng)用于工程實(shí)際的情況越來越多，建立的各種控制網(wǎng)的平差及精度評定，都是由設(shè)備自帶的后處理軟件自動完成的，這些平差的基本原理和相關(guān)理論都是基于誤差理論和平差基本方法，因此，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)學(xué)生所掌握的平差理論知識，結(jié)合平差軟件的使用及功能原理介紹，使學(xué)生能更好地學(xué)習(xí)和使用平差軟件。

（2）教學(xué)內(nèi)容與科研、生產(chǎn)和社會實(shí)踐相結(jié)合是為了理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。比如，對秩虧網(wǎng)平差內(nèi)容的教學(xué)安排，要結(jié)合沉降控制網(wǎng)應(yīng)用的工程實(shí)例，也可以結(jié)合我國首次南極考察建立南極長城站的實(shí)例；對協(xié)方差傳播律教學(xué)內(nèi)容的安排，可以舉例說明其在后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)中的具體應(yīng)用情況；講測量程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用時，結(jié)合相關(guān)的測量控制網(wǎng)自動平差軟件等。這樣的結(jié)合，不僅豐富了同學(xué)們的知識，而且使他們認(rèn)識到了學(xué)習(xí)測量平差的重要性。

3.測量平差教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

測量平差這門課，傳統(tǒng)方式是教師講課，學(xué)生聽課的比較呆板的教學(xué)方法，使得學(xué)生掌握知識比較差。測量平差這門課的特點(diǎn)是公式多、圖表多和符號多，在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中花費(fèi)大量時間在板書上，使教學(xué)效果也受到一定的影響。所以，對測量平差這門課的教學(xué)方法的改革是必然的。

（1）將傳統(tǒng)的教學(xué)方法改變?yōu)榛邮?、交流式的教學(xué)方法。這種教學(xué)方法是在教師的引導(dǎo)下，通過教師和學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動交流完成的課堂教學(xué)。對課程新內(nèi)容的導(dǎo)入是在學(xué)生已掌握知識的基礎(chǔ)上提出新問題讓學(xué)生思考，使學(xué)生集中注意力，進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。例如，在講觀測誤差這一節(jié)內(nèi)容時，應(yīng)結(jié)合同學(xué)們在測量教學(xué)實(shí)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的水準(zhǔn)測量中為何變換儀器高前后所測的兩點(diǎn)間高差不相等、三角形內(nèi)角和為什么不等180°等問題，提出問題：測量中為什么存在這些差異？通過學(xué)生間討論和教師對學(xué)生的啟發(fā)，自然地引出了觀測誤差的概念。通過這樣的教學(xué)模式，從課堂教學(xué)的開始就可以活躍課堂氣氛，從而充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（2）考慮到該門課的特點(diǎn)，主要采用PPT的形式制作課件，以多媒體的形式把教師、學(xué)生從大量的公式、圖表和符號中解放出來。這種模式雖然簡便，但要求課件形式靈活，使用方便，有重點(diǎn)地介紹課程內(nèi)容，在較短的時間內(nèi)進(jìn)行多角度的、對不同的平差過程進(jìn)行歸類比較，同時特別要注意小班教學(xué)，配以點(diǎn)睛式的板書加以補(bǔ)充，這樣才能達(dá)到完美的授課效果。

4.強(qiáng)化測量平差教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)

測量平差這門課主要側(cè)重于理論的講授，實(shí)踐環(huán)節(jié)少，在某種程度上來說，雖然大量習(xí)題可以強(qiáng)化學(xué)生的應(yīng)用能力，但是還不足以讓學(xué)生更透徹地理解測量平差的實(shí)質(zhì)。因此，在課程教育中不僅要結(jié)合學(xué)科知識特點(diǎn)，更要有明確具體的目標(biāo)，也要有十分明確的過程性目標(biāo)和體驗(yàn)性目標(biāo)，以期讓學(xué)生在獲得知識的同時，培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。例如，在平差教學(xué)課程設(shè)計(jì)中，要求學(xué)生對一個具體的控制網(wǎng)，按間接平差法在計(jì)算機(jī)上完成權(quán)陣的建立，誤差方程和法方程的建立，求解未知參數(shù)平差值及其方差陣，求解觀測值平差值及其方差陣，求解待定三角點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差，并繪制它們的誤差橢圓，評定一些邊長和方位角的精度，最后以報告形式提交平差成果，在課堂上通過學(xué)生間的交流和教師的點(diǎn)評，肯定課題完成的優(yōu)點(diǎn)和不足，由教師給出考核結(jié)果。這樣不僅在日常教學(xué)實(shí)現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際，而且提高了學(xué)生對后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的興趣和了解。

5.結(jié)語

通過測量平差教學(xué)改革，提高了教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時，該門課程作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課，學(xué)生牢固掌握誤差理論的基本知識，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打好了基礎(chǔ)，同時利用誤差理論的基本知識和平差方法能夠解決工程實(shí)際中的具體問題，由此可以看出進(jìn)行測量平差課程教改的重要性。

測量平差課程教學(xué)改革是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，只有認(rèn)真、扎實(shí)、持之以恒地努力工作，在測量平差教學(xué)中堅(jiān)持改革，才能培養(yǎng)出高質(zhì)量、技能型的測繪應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]武漢大學(xué)測繪學(xué)院平差學(xué)科組.誤差理論與測量平差基礎(chǔ)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2003.

[2]梁玉保，何保喜.高職高專測量平差基礎(chǔ)課程教學(xué)探討[J].測繪通報，2006（5）：75-76.

[3]李征航，黃勁松.GPS測量與數(shù)據(jù)處理[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2005.

[4]劉玉梅，姚敬，馬運(yùn)濤.測量平差基礎(chǔ)課程教學(xué)研究[J].沈陽大學(xué)建筑學(xué)報，2010.7.

[5]左廷英，鄧才華，劉慶元.關(guān)于測量平差課程改革的思考[J].礦山測量，2006.3.

[6]梁玉保，衛(wèi)柳艷.測繪類專業(yè)核心課程——測量平差教學(xué)改革探討[J].高教論壇，2008.10.