常亮+朱衛(wèi)東+郭立新+馮貴平

【摘 要】《海洋大地與控制測量》課程是上海海洋大學(xué)海洋測繪專業(yè)在《大地測量學(xué)基礎(chǔ)》課程基礎(chǔ)上發(fā)展起來的重要本科專業(yè)課程之一。通過近幾年來的《大地測量學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)，以及本學(xué)年度《海洋大地與控制測量》教學(xué)，提出了基于編程、制作PPT和出試卷互考等教學(xué)舉措，以期提高學(xué)生對(duì)海洋大地測量等相關(guān)知識(shí)的理解與掌握。

【關(guān)鍵詞】大地測量學(xué)；教學(xué)改革；海洋測繪

0 前言

《海洋大地與控制測量》是上海海洋大學(xué)海洋測繪專業(yè)最新成立的專業(yè)必修課程之一。近半世紀(jì)以來，人民對(duì)開發(fā)海洋和利用海洋資源的需求越來越高，海洋科學(xué)及其在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用是世界各國重點(diǎn)發(fā)展的學(xué)科之一。海洋大地與控制測量》課程的開設(shè)是在我國不斷重視海洋權(quán)益的背景下，其前身是《大地測量學(xué)基礎(chǔ)》。她是在原有《大地測量學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步側(cè)重講述大地測量技術(shù)在海洋測繪中的應(yīng)用?！洞蟮販y量學(xué)基礎(chǔ)》是一門古老而又活躍的學(xué)科 ，研究和確定地球的形狀、大小、重力場、整體與局部運(yùn)動(dòng)和地球表面點(diǎn)的幾何位置以及它們的變化的理論和技術(shù)的學(xué)科[1]。通過本學(xué)年度的《海洋大地與控制測量》本科課程教學(xué)發(fā)現(xiàn)，課程講授結(jié)束后學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解還不充分，特別是對(duì)本課程的重點(diǎn)內(nèi)容——投影變換的認(rèn)識(shí)仍有所欠缺。因此，為及時(shí)掌握與了解教學(xué)過程中學(xué)生對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的理解程度，有必要對(duì)《海洋大地與控制測量》的教學(xué)方法進(jìn)行改革。本文首先介紹了《海洋大地與控制測量》的課程內(nèi)容與目標(biāo)，然后探討了今后教學(xué)過程中可采取的一些舉措。

1 教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)

本課程理論總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，其中講授教學(xué)40學(xué)時(shí)，討論教學(xué)8學(xué)時(shí)。相比原《大地測量學(xué)基礎(chǔ)》課程而言，增加了討論教學(xué)部分的學(xué)時(shí)，主要是通過小組討論的方式加強(qiáng)對(duì)課程涉及的概念的了解。上海海洋大學(xué)海洋測繪專業(yè)開設(shè)的《海洋大地與控制測量》主要可分為以下5個(gè)部分：

（1）緒論：主要介紹大地測量學(xué)的定義、作用、體系和內(nèi)容，以及大地測量學(xué)的發(fā)展簡史及未來技術(shù)發(fā)展展望；重點(diǎn)介紹大地測量學(xué)技術(shù)在海洋測繪領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景。通過該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，需要對(duì)大地測量學(xué)的研究內(nèi)容達(dá)到更深刻的認(rèn)識(shí)與理解。

（2）坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng)：主要介紹地球的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律、特點(diǎn)，以及大地測量應(yīng)用中涉及到的時(shí)間系統(tǒng)和坐標(biāo)系統(tǒng)。由于在上海海洋大學(xué)海洋測繪專業(yè)的培養(yǎng)方案中，《海洋大地與控制測量》與《GPS原理與應(yīng)用》課程是同時(shí)講授與學(xué)習(xí)的，因此，此部分內(nèi)容可以與全球定位系統(tǒng)（GPS）的坐標(biāo)、時(shí)間系統(tǒng)一同學(xué)習(xí)。特別地，坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換可以通過程序的方式，讓學(xué)生實(shí)際動(dòng)手，加深對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。

（3）地球重力場及地球形狀的基本理論。主要是了解地球重力場的基本原理、高程系統(tǒng)、測定垂線偏差和大地水準(zhǔn)面差距、確定地球形狀等基本概念。本章關(guān)于地球重力場內(nèi)容相對(duì)來說難度較大，球諧函數(shù)等相關(guān)理論知識(shí)更是研究生的教學(xué)內(nèi)容。但是，本章重力場的知識(shí)與海洋重力及相關(guān)應(yīng)用息息相關(guān)。因此，對(duì)《海洋大地與控制測量》課程而言，本章學(xué)生更需要對(duì)與地球重力場相關(guān)的高程系統(tǒng)、垂線偏差、大地水準(zhǔn)面差距等核心概念進(jìn)行必要要掌握。

（4）地球橢球及其數(shù)學(xué)投影變換的基本理論。在《海洋大地與控制測量》課程中，本章涉及的大地主題解算、地圖數(shù)學(xué)投影變換、高斯平面直角坐標(biāo)換算等內(nèi)容仍是重中之重的知識(shí)點(diǎn)，在后續(xù)海洋大地測量的成果轉(zhuǎn)換與成果的全球統(tǒng)一中，將是不可或缺的。

（5）海洋大地測量基本技術(shù)與方法。海洋的開發(fā)與陸地一樣，也需要測繪各種資料，來保障海運(yùn)事業(yè)的發(fā)展。海洋大地測量除了需進(jìn)行包括海洋控制點(diǎn)、邊界測定、海底地形繪制等工作外，還需要為海洋工業(yè)、工程、航運(yùn)、漁業(yè)等提供保障，并為海洋科學(xué)提供重要資料。海洋大地測量的任務(wù)是精密測定海域的各種控制點(diǎn)（海上和水下）的位置，研究地球潮汐與海洋潮汐的相互作用，潮汐循環(huán)、大氣循環(huán)對(duì)地球自轉(zhuǎn)的影響，以及海面地形、大地水準(zhǔn)面和海底地殼的變化等[2]。

2 教學(xué)改革舉措

通過前幾學(xué)期開展《大地測量學(xué)基礎(chǔ)》課程以及本學(xué)期的《海洋大地與控制測量》課程的講授，總結(jié)出以下教學(xué)方法，以期進(jìn)一步提高教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握與理解。

2.1 程序編寫

由于《海洋大地與控制測量》課程中設(shè)計(jì)的理論復(fù)雜，計(jì)算公式復(fù)雜，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)很多重要問題的理解不夠透徹，且經(jīng)常容易將不同知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容進(jìn)行混淆。為提高學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的熟悉程度，以及對(duì)相關(guān)參數(shù)計(jì)算方法的理解，非常有必要對(duì)需要重要了解的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行程序編制。且程序編制前，需要學(xué)生以書面的形式對(duì)程序編寫的思路、流程進(jìn)行總結(jié)與整理。特別地，在課程第4部分內(nèi)容中，坐標(biāo)正反算、大地主題解算、投影換帶等內(nèi)容涉及的公式非常多，更有必要讓學(xué)生理清思路。

2.2 PPT講解

可以在重點(diǎn)章節(jié)、重點(diǎn)內(nèi)容的講解過程中，選定幾個(gè)重點(diǎn)概念與知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生在課后通過查閱文獻(xiàn)資料后制作PPT，然后在課堂上以討論的形式將PPT的內(nèi)容進(jìn)行講解，或者以小組的名義在課堂上進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，對(duì)于PPT講解比較突出的同學(xué)，可以通過增加平時(shí)表現(xiàn)的分?jǐn)?shù)予以獎(jiǎng)勵(lì)。

2.3 課堂測試

由于涉及的知識(shí)點(diǎn)比較多，很多重要的知識(shí)點(diǎn)在課堂上講授后，如果不經(jīng)常復(fù)習(xí)，很容易遺忘?？梢砸竺總€(gè)同學(xué)自己看書，然后選出自己認(rèn)為應(yīng)該掌握的內(nèi)容，以試卷的形式給出來。然后選擇一到兩次課的時(shí)間，將每個(gè)同學(xué)所除的試卷隨機(jī)發(fā)放給其他同學(xué)進(jìn)行測試。這樣的方式既能讓學(xué)生充分閱讀書本知識(shí)，又能提高學(xué)生的積極性。同時(shí)，還可以將學(xué)生編寫比較合理的題型和題目，選入最終的期末考試中進(jìn)行測驗(yàn)。

2.4 結(jié)論

在本文中，對(duì)上海海洋大學(xué)《海洋大地與控制測量》的教學(xué)方法改革進(jìn)行了探討，通過加強(qiáng)教師與學(xué)生的互動(dòng)，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，以期改善《海洋大地與控制測量》課程教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。通過編程、制作PPT和出試卷互考等舉措，使學(xué)生深入了解并掌握本專業(yè)的理論知識(shí)。在今后《海洋大地與控制測量》課程教學(xué)中，我們還需將進(jìn)一步探索海洋大地測量學(xué)的教學(xué)改革方法，提高海洋測繪及相關(guān)專業(yè)學(xué)生對(duì)海洋大地測量技術(shù)的理解和認(rèn)識(shí)，為我校的“海洋特色”添磚加瓦。

【參考文獻(xiàn)】

[1]孔祥元，郭際明，劉宗泉.大地測量學(xué)基礎(chǔ)[M].武漢：武漢出版社，2010.

[2]薄志鵬.關(guān)于海洋大地測量[J].武測資料，1984，1：1-13.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]