明濤

[摘 要] 本文分析了非測繪類理工科高校的工程測量課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系存在的問題與建設(shè)需求，研究并提出了以技術(shù)支撐和教學(xué)管理兩個層面為支撐的信息化工程測量課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的初步框架，最后給出工程測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系信息化建設(shè)的一些建議。

[關(guān)鍵詞] 工程測量;實(shí)驗(yàn)教學(xué);信息化

[課題項(xiàng)目] 三峽大學(xué)高等教育研究項(xiàng)目“信息化工程測量課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系研究”

[作者簡介] 明 濤（1978—），苗族，湖南懷化人，博士，副教授，研究方向?yàn)楣こ虦y量。

[中圖分類號] G642.423? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）26-0379-02? ? [收稿日期] 2019-12-25

一、引言

近年來，測繪科學(xué)集成了空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)等多種現(xiàn)代高新技術(shù)，已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代，并在各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。測繪學(xué)科是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的工程學(xué)科，基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)的采集離不開大量的野外測量或室內(nèi)計(jì)算機(jī)處理。測繪與地理信息技術(shù)的結(jié)合，已經(jīng)成為現(xiàn)代測繪服務(wù)于社會的重要形式。無論是在基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)采集，工程施工放樣，還是在地理信息服務(wù)的過程中，都需要大量的測繪儀器操作或計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件使用。這些特性決定了工程測量課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)必須是緊跟信息化時(shí)代發(fā)展趨勢，具有很強(qiáng)的實(shí)踐能力和與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新能力。

在非測繪類理工科高校中，工程測量已經(jīng)成為各理工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。如何在測繪信息化發(fā)展的大趨勢下，卓有成效地開展工程測量課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對于非測繪類理工科專業(yè)，特別是非測繪類院校來說，是一個急需研究的課題。

二、非測繪類院校工程測量教學(xué)支撐手段存在的問題分析

根據(jù)工程測量學(xué)科的特點(diǎn)，為了有效地開展各類實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，需要具備以下基本技術(shù)支撐條件：

一是需要建立較為完備的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地。工程測量課程面向的專業(yè)眾多，不同的專業(yè)對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)場所有個性需求。較為理想的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地是在校內(nèi)建立共性實(shí)驗(yàn)基地，滿足基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的需求，同時(shí)也要根據(jù)各自專業(yè)的特點(diǎn)和授課內(nèi)容要求，適當(dāng)建立校內(nèi)或校外的場景模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地，滿足不同專業(yè)施工放樣實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)的教學(xué)需求。

二是儀器裝備必須滿足教學(xué)改革和技術(shù)進(jìn)步的需求。隨著全數(shù)字化一體式的測繪模式成為工程技術(shù)領(lǐng)域的主流技術(shù)，各專業(yè)領(lǐng)域?qū)こ虦y量的作業(yè)精度和效率也提出了更高的要求。為了適應(yīng)新形勢的變化，培養(yǎng)具有市場競爭力的人才，課程改革必然要跟進(jìn)信息化發(fā)展的趨勢。

對于非測繪類院校而言，由于資金投入及師資力量等方面的客觀原因，工程測量教學(xué)存在以下不足：

一是缺乏必要的專業(yè)性固定實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)場所。由于沒有專業(yè)建設(shè)任務(wù)，很多學(xué)校的工程測量課程教學(xué)一般不會建立專業(yè)性固定實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)場所。實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)都在校園內(nèi)選擇一塊區(qū)域進(jìn)行，能夠滿足地形測量實(shí)習(xí)的要求，但難以滿足要求較高的專業(yè)性測繪實(shí)習(xí)。

二是存在現(xiàn)有設(shè)備難以跟上工程應(yīng)用的主流趨勢的問題。測繪科技裝備的飛速發(fā)展與教學(xué)設(shè)備更新頻率較慢之間存在著一定的矛盾。數(shù)字化現(xiàn)代測量技術(shù)已經(jīng)成為目前工程領(lǐng)域的主流應(yīng)用技術(shù)。首先，無人機(jī)測繪等新型測繪技術(shù)需要逐步進(jìn)入課堂教學(xué)。另外，一些老舊設(shè)備面臨升級改造，以盤活存量設(shè)備資源，繼續(xù)服務(wù)于教學(xué)。

三、信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系初步框架研究

信息化工程測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系初步框架由技術(shù)支撐和教學(xué)管理兩個層面組成，如圖1所示：

技術(shù)支撐層面包括定位基準(zhǔn)服務(wù)、硬件設(shè)備和教學(xué)軟件三個部分。定位基準(zhǔn)服務(wù)可以采用學(xué)校自建衛(wèi)星導(dǎo)航參考站或通過購買商用衛(wèi)星定位基準(zhǔn)服務(wù)。通過定位基準(zhǔn)服務(wù)體系的建立，可以解決測量實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)的控制定位及成果驗(yàn)證問題。同時(shí)因其服務(wù)的地理范圍廣，也破除了實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)場地的限制。硬件設(shè)備既包括常規(guī)的地面數(shù)據(jù)采集儀器全站儀、水準(zhǔn)儀、RTK等，也包括測量型無人機(jī)和測量型無人船等，與業(yè)界主流信息化作業(yè)模式相融合的同時(shí)，也能兼顧水利工程、土木工程等專業(yè)對工程測量的專業(yè)性需求。教學(xué)軟件分為兩類，一類是專業(yè)性數(shù)據(jù)處理軟件，包括數(shù)字化成圖軟件、攝影測量數(shù)據(jù)處理軟件、衛(wèi)星導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)處理軟件等;另一類是虛擬仿真教學(xué)軟件，以實(shí)現(xiàn)儀器操作設(shè)備的虛擬仿真操作教學(xué)，通過教育信息化，解決設(shè)備數(shù)量不足和運(yùn)行成本控制的限制。

教學(xué)管理層面包括理論教學(xué)課程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程和教學(xué)質(zhì)量評估。理論教學(xué)課程是實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的前提和基礎(chǔ)，而系列化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程將儀器設(shè)備有機(jī)地整合利用，為學(xué)生進(jìn)一步掌握儀器設(shè)備的操作、加深對理論知識的掌握提供舞臺。通過對教學(xué)質(zhì)量評估，可以進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程和理論教學(xué)課程，為人才培養(yǎng)效率的提升提供決策支持。

四、工程測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系信息化建設(shè)的建議

非測繪類高校理工科專業(yè)的工程測量課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著成本控制、設(shè)備更新較慢等問題，與快速發(fā)展的測繪技術(shù)裝備對信息化人才的需求存在著一定的矛盾。通過對傳統(tǒng)工程測量課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的適度信息化改造，可以在有限的投入下，最大限度地提高學(xué)生對工程測量信息化技術(shù)的認(rèn)知，以滿足用人單位對人才信息化技術(shù)掌握的需求。

一是可以讓學(xué)生接觸業(yè)界主流的信息化作業(yè)模式，掌握的知識與前沿接軌，使學(xué)生畢業(yè)后具有更強(qiáng)的就業(yè)競爭力。

二是改善和提升現(xiàn)有裝備的使用效率。通過信息化改造，使各類儀器設(shè)備、軟件和數(shù)據(jù)能夠整合形成一個有機(jī)體系，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程向數(shù)字化實(shí)驗(yàn)課程的升級，同時(shí)還可改善實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)場地的選擇限制。

三是可以通過虛擬仿真教學(xué)模式的改革和運(yùn)用，通過教學(xué)信息化加強(qiáng)學(xué)生對儀器設(shè)備的掌握，同時(shí)減小真實(shí)儀器設(shè)備的損耗，促進(jìn)設(shè)備使用效率的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]宗焜.數(shù)字化測繪到信息化測繪的發(fā)展探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（15）：55-56.

[2]張珩，錢波，余明東，等.應(yīng)用型本科非測繪專業(yè)工程測量實(shí)踐教學(xué)改革研究[J].西昌學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2019（3）：101-104.

[3]劉銀濤，王浩宇.“雙一流”建設(shè)背景下地方高?！豆こ虦y量》課程改革研究[J].教育現(xiàn)代化，2019（52）：43-44.

Study on Information Experimental Teaching of the Course in Engineering Survey

MING Tao

（College of Civil Engineering，Three Gorges University，Yichang，Hubei 443000，China）

Abstract：This paper analyzes the problems and construction requirements of the experimental teaching of the course in Engineering Survey in non-surveying science and engineering universities，and designs a preliminary framework of information experimental teaching of the course supported by technical support and teaching management.Finally，some suggestions for the information construction of experimental teaching are proposed.

Key words：Engineering Survey;experimental teaching;information