王慶國,劉漢麗 ,陳 偉,朱曉宏
(1. 武漢科技大學汽車與交通工程學院,湖北 武漢 430081; 2. 武漢科技大學城市建設(shè)學院,湖北 武漢 430081)
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測量學與GIS課程一體化教學內(nèi)容體系的構(gòu)建
王慶國1,劉漢麗1,陳 偉2,朱曉宏1
(1. 武漢科技大學汽車與交通工程學院,湖北 武漢 430081; 2. 武漢科技大學城市建設(shè)學院,湖北 武漢 430081)
為適應測繪信息化和測繪新業(yè)態(tài)背景下測繪工作重心的發(fā)展變化,針對目前非測繪與地理信息類專業(yè)中的測量學和GIS兩門課程的教學,基于對兩門課程進行一體化教學的思路,研究構(gòu)建了兩門課程的一體化教學內(nèi)容體系。
測繪信息化;測繪新業(yè)態(tài);基于位置的信息服務;一體化教學;教學內(nèi)容體系
隨著測繪信息化的發(fā)展,測繪學在理論基礎(chǔ)、工程技術(shù)體系、研究領(lǐng)域和科學目標等方面都發(fā)生了深刻的變化。測繪行業(yè)的服務對象和服務范圍也遠遠超出了傳統(tǒng)測繪學的范疇,擴大到與地理信息相關(guān)的各個領(lǐng)域,其工作重點從以地圖生產(chǎn)為主轉(zhuǎn)向以提供實時有效的地理信息綜合服務為主[1-3]。近年來,在測繪信息化發(fā)展的基礎(chǔ)上,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、實時信息獲取、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的快速發(fā)展,以及移動定位設(shè)備的普及應用,以提供實時、泛在、智能、多維空間地理信息服務等為主要內(nèi)容的測繪新業(yè)態(tài)逐步形成,并日益深入到人們生活的方方面面[4-5]。
測繪信息化的發(fā)展和測繪新業(yè)態(tài)的興起,是測繪與地理信息等相關(guān)科學技術(shù)交叉滲透、融合發(fā)展的結(jié)果,而其深入發(fā)展又進一步推動了測繪與地理信息等相關(guān)科學技術(shù)的更緊密融合。原來各個專門的測繪學科之間的界限已隨著計算機與通信技術(shù)的發(fā)展逐漸變得模糊,相互之間更加緊密地聯(lián)系在一起,某一個或幾個測繪分支學科已不能滿足現(xiàn)代社會對地理空間信息的需求[1]。從人才培養(yǎng)的角度看,為了能更好地適應測繪學科和測繪業(yè)態(tài)的發(fā)展變化,需要培養(yǎng)的人才從單一技術(shù)型向復合創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變。
針對目前非測繪和地理信息類相關(guān)專業(yè)在測量學和GIS課程的教學方面存在的與測繪信息化發(fā)展不相適應的問題,筆者在文獻[6]中基于兩門課程之間存在的內(nèi)在邏輯聯(lián)系和承接關(guān)系,提出了對測量學與GIS課程進行一體化教學的改革思路,以拓寬教學口徑,強化綜合能力培養(yǎng),提升課程教學品質(zhì)。為了有效實施兩門課程的一體化教學,一個基礎(chǔ)性的關(guān)鍵問題就是要科學構(gòu)建兩門課程的一體化教學內(nèi)容體系。
目前,同時開設(shè)測量學和GIS課程的專業(yè)大致分為兩類:一類是測繪和地理信息類專業(yè);另一類是非測繪和地理信息類的應用型專業(yè),如城市規(guī)劃、資源管理、交通、電力、采礦、農(nóng)林等。相對于測繪和地理信息類專業(yè),非測繪和地理信息類專業(yè)對兩門課程的開設(shè),無論是在教學目的、背景課程體系,還是在教學學時等方面都存在著重大差異[7]。
從教學目的來看,非測繪和地理信息類專業(yè)對兩門課程的開設(shè)主要以滿足本專業(yè)的應用需求為目的,其對兩門課程的開設(shè)更多的只是從技術(shù)能力培養(yǎng)的層面進行考慮。而且,這種技術(shù)能力的培養(yǎng)一般從屬于開設(shè)專業(yè),不要求學生系統(tǒng)地掌握測繪和地理信息方面的理論知識。而測繪和地理信息類專業(yè)則不同,它需要對學生進行測繪與地理信息方面系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論教學,使學生具有較為深厚的理論基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學生測繪與地理信息創(chuàng)新性的綜合技術(shù)能力。
從背景課程體系的設(shè)置來看,在非測繪和地理信息類專業(yè)中,測量學和GIS課程一般被孤立對待,很少顧及兩者之間及兩者與其他課程之間的相關(guān)性,因而基本不設(shè)置直接針對兩門課程的先導課程或后繼課程,使得在地理信息技術(shù)能力的培養(yǎng)方面存在較大的障礙。而測繪和地理信息類專業(yè)則會系統(tǒng)性地開設(shè)許多先導課程和后繼課程,幫助學生先期具備必要的數(shù)理、計算機,以及地圖學等方面的知識和能力,進而培養(yǎng)學生形成較強的地理信息綜合服務能力。
從教學課時來看,相對于測繪和地理信息類專業(yè),非測繪和地理信息類專業(yè)在兩門課程的課時安排上要少得多。根據(jù)相關(guān)院校的情況統(tǒng)計來看,目前在非測繪和地理信息類專業(yè)中,兩門課程教學總學時為70個左右,其中理論學時50個左右,實驗學時20個左右。測量學課程另有兩周的綜合實習。教學學時的不足對于相關(guān)能力的培養(yǎng)產(chǎn)生了較大的制約。為了盡可能培養(yǎng)學生相關(guān)的技術(shù)能力,需要對兩門課程的教學內(nèi)容體系作出合理設(shè)計。
對測量學與GIS課程一體化教學內(nèi)容體系的構(gòu)建,將從目前非測繪和地理信息類專業(yè)的實際出發(fā),綜合考慮兩門課程各自的特點及其之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系,通過內(nèi)容的合理選取和組織,充分發(fā)揮兩者之間的互補作用。同時,面向?qū)嶋H應用需求,建立起科學的實踐能力培養(yǎng)體系,以實現(xiàn)對學生進行“寬口徑、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強能力”的培養(yǎng)目標。
因此,筆者在構(gòu)建兩門課程一體化教學內(nèi)容體系時,主要從以下幾個方面進行考慮。
1. 內(nèi)容體系的系統(tǒng)性和統(tǒng)一性
目前的測量學與GIS課程,各自均已形成較為穩(wěn)定的教學內(nèi)容體系。尤其是測量學,經(jīng)過長期的發(fā)展完善,已經(jīng)形成了一套邏輯嚴謹?shù)睦碚摲椒ń虒W內(nèi)容體系。構(gòu)建測量學與GIS的一體化教學內(nèi)容體系,不能只是基于兩者現(xiàn)有教學內(nèi)容的簡單拼湊,而是必須要打破兩門課程現(xiàn)有的各自封閉的體系,面向地理信息綜合服務的要求,立足于整個測繪學科的大視野,對現(xiàn)有教學內(nèi)容進行必要的揚棄,并按照統(tǒng)一的邏輯進行系統(tǒng)組織,形成從地理信息數(shù)據(jù)的采集、組織管理、分析處理到可視化表達和地理信息服務的完整體系。
2. 內(nèi)容選取的基礎(chǔ)性
由于同時開設(shè)測量學與GIS課程的非測繪和地理信息類應用型專業(yè)多種多樣,不同的專業(yè)面向不同的應用需求,要想使得教學內(nèi)容涵蓋所有專業(yè)的具體應用需求,將十分困難,也沒有必要??紤]到在測繪信息化和測繪新業(yè)態(tài)發(fā)展的背景下,測繪與地理信息技術(shù)越來越成為一種基礎(chǔ)性的研究工具和服務手段,因此,一體化教學內(nèi)容體系的構(gòu)建將更加注重于對基本原理、基本方法和基本技能的教學與訓練。
3. 內(nèi)容體系構(gòu)建的技術(shù)能力導向性
如前所述,非測繪和地理信息類專業(yè)對兩門課程的開設(shè)主要從技術(shù)能力培養(yǎng)的層面進行考慮,對相關(guān)理論方面的要求相對較弱。因而,一體化教學內(nèi)容體系的構(gòu)建將強調(diào)技術(shù)能力的導向性。一方面,在現(xiàn)有的總課時下,適當調(diào)整理論課時與實踐課時的比重,強化實踐教學;另一方面,面向測繪新技術(shù)的發(fā)展潮流,大力刪除傳統(tǒng)模擬測繪技術(shù)的教學內(nèi)容,強化數(shù)字測繪技術(shù)的教學。以數(shù)字測繪技術(shù)為基礎(chǔ),測繪數(shù)據(jù)成果可以直接進入地理信息數(shù)據(jù)庫,成為地理信息數(shù)據(jù)的直接和主要來源;而通過地理信息平臺對測繪數(shù)據(jù)成果的加工,可以制作豐富的地理信息產(chǎn)品,延伸測繪數(shù)據(jù)成果的功能,從而實現(xiàn)了以位置信息數(shù)據(jù)采集為基本內(nèi)容的測繪系統(tǒng)與以地理信息組織管理、處理分析和表達服務為主要內(nèi)容的地理信息系統(tǒng)之間的融合。
4. 教學實施的可行性
由于非測繪和地理信息類專業(yè)在兩門課程的課時安排上十分有限,因此,教學內(nèi)容體系不能太過龐雜,需要考慮到教學實施的可行性。
根據(jù)上述一體化教學內(nèi)容構(gòu)建的基本思路,參考文獻[8—12],并結(jié)合自身多年的教學經(jīng)驗,按72個總學時,設(shè)計構(gòu)建了測量學與GIS課程的一體化教學內(nèi)容體系,見表1。
在上述一體化教學內(nèi)容體系的構(gòu)建中,原來測量學的教學內(nèi)容將主要側(cè)重于定位原理和位置數(shù)據(jù)采集方法的介紹。通過測量獲得的數(shù)字地形圖成為地理信息平臺上進行數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)組織建庫等工作的基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)源。GIS主要進行相關(guān)信息的處理、分析、表達與服務,延伸測量成果的功能。
在課程名稱方面,進行一體化的教學后,課程的名稱可以考慮改為“測量原理與地理信息數(shù)據(jù)處理”,或是一個能同時包容原來兩門課程內(nèi)容的名稱。
為了更好地適應測繪學科和測繪業(yè)態(tài)的發(fā)展變化,提升課程教學品質(zhì),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,本文針對目前非測繪與地理信息類專業(yè)中的測量學與GIS課程的教學,基于對兩門課程進行一體化教學的思路,設(shè)計構(gòu)建了兩門課程的一體化教學內(nèi)容體系。希望通過相關(guān)的教學改革與實踐,使得目前的測量學與GIS課程的教學能更好地滿足實際的應用服務需求。
表1 測量學與GIS課程一體化教學內(nèi)容體系
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Construction of the Integrated Instruction Contents for Science of Surveying and GIS
WANG Qingguo,LIU Hanli,CHEN Wei,ZHU Xiaohong
2016-03-02
湖北省教學研究項目(2015236);武漢科技大學重點教學研究項目(2015Z016)
王慶國(1974—),男,博士,副教授,主要從事數(shù)字測繪與GIS方面的教學與研究。E-mail:qgwang_123@163.com
王慶國,劉漢麗,陳偉,等.測量學與GIS課程一體化教學內(nèi)容體系的構(gòu)建[J].測繪通報,2016(11):141-143.
10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0386.
G64
B
0494-0911(2016)11-0141-03