摘要：本文針對《三維地理信息建模》課程在教學(xué)中存在的問題和難點，構(gòu)建了理實一體化的課程開發(fā)實踐體系，通過創(chuàng)新課程教學(xué)手段，混合式教學(xué)、案例教學(xué)法、項目教學(xué)法等創(chuàng)新教法，建立 “崗課賽證”融通體系，探索校企合作育人機制，提高學(xué)生三維地理建模的職業(yè)能力水平。

關(guān)鍵詞：三維地理信息建模課程；開發(fā)實踐體系；創(chuàng)新課程教學(xué)

《三維地理信息建模》課程是測繪地理信息技術(shù)專業(yè)的重點課程之一，新時代測繪市場在朝著數(shù)字化測繪技術(shù)飛速發(fā)展，對人才的需求也隨之變化。因此，創(chuàng)新《三維地理信息建模》課程，改變單調(diào)枯燥的教學(xué)模式，創(chuàng)新多元而先進的教學(xué)手段，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫嶋H案例為指引，以動手操作為核心，以工作任務(wù)為探索中心的課程教學(xué)模式，并探索校企合作育人的途徑，探索“崗課賽證”融通體系，優(yōu)化對學(xué)生的教學(xué)考核與評價，多措并舉，讓學(xué)生更好、更深地融入該課程之中。在課程中提升應(yīng)具有的職業(yè)能力，不僅為學(xué)生在該課程的深入鉆研打下堅實基礎(chǔ)，更能夠培養(yǎng)學(xué)生在該課程中的職業(yè)能力，促使學(xué)生更好地就業(yè)或創(chuàng)業(yè)，更能夠適應(yīng)社會崗位的需要。

一、《三維地理信息建?！氛n程

三維地理信息建模技術(shù)是數(shù)字化時代下數(shù)字測繪技術(shù)的核心技術(shù)之一，即通過將普通攝像信息、無人機的攝像信息、GPS信息、慣導(dǎo)信息、RS測繪信息以及二維圖像信息等多元信息融合，基于照片及紋理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用建模技術(shù)創(chuàng)造測繪對象3D展示效果，將建筑物、山脈、水系、道路等地理坐標(biāo)精確且清晰展現(xiàn)出來。建模技術(shù)測量數(shù)據(jù)量可分為攝影自動建模技術(shù)、傳統(tǒng)手工建模、激光點云數(shù)據(jù)建模、參數(shù)化批量建模，數(shù)據(jù)量依次從小到大。建模技術(shù)則有著以下幾類：①結(jié)合圖像尺寸空間技術(shù)將攝影測量得到的數(shù)據(jù)信息和影像內(nèi)容進行數(shù)據(jù)化整合，并采用高斯核卷積公式進行尺度空間內(nèi)的數(shù)據(jù)表達；②通過應(yīng)用影像面積匹配技術(shù)，以運動恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法為核心的數(shù)據(jù)處理方式，獲得測繪信息的高精度三維點云；③通過構(gòu)建三角網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)功能將獲得的點云數(shù)據(jù)進行匹配和整合，結(jié)合地物的信息的高度重疊提升三角網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度和密集度；④應(yīng)用紋理映射技術(shù)在三角網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建完成后針對模型結(jié)構(gòu)的表面紋理進行細化處理。建模技術(shù)可以使用3DSMAX、Revit、ArcGIS等軟件來完成參數(shù)化建模，方便易用[1]。而建模課程就是為了促使學(xué)生掌握建模技術(shù)而設(shè)置的課程，是地理信息技術(shù)專業(yè)的重點課程之一，課程內(nèi)容包括信息建模的基本知識和原理、數(shù)據(jù)獲取、空間建模、空間分析、可視化表達等多個模塊，讓學(xué)生對建模技術(shù)的理論部分清晰的認(rèn)識，并要求學(xué)生能夠使用3DSMAX、GIS建模等軟件，能夠處理一定難度的三維地理信息建模實操應(yīng)用。課程教學(xué)應(yīng)以理實一體化為主要形式，以學(xué)生職業(yè)勝任能力為培養(yǎng)目標(biāo)[2]。

二、教學(xué)常見難點

在建模課程之中，常常出現(xiàn)的難點在于兩點。一點是缺乏實踐教學(xué)，這是一個不容小覷的問題，因為課時限制、硬軟件配置不完善、地理數(shù)據(jù)缺乏、不夠重視等種種原因，導(dǎo)致建模課程中缺少實踐類教學(xué)，教學(xué)重點幾乎都放在了理論課程學(xué)習(xí)上，難以體現(xiàn)理實一體化教學(xué)。如果教學(xué)僅停留在理論學(xué)習(xí)之中，而不去付諸實踐，理論教學(xué)就會失去意義，學(xué)生實踐能力不足，不僅對理論知識的理解不夠深刻，而且不具備社會對職業(yè)崗位的根本需求，這和建模課程開設(shè)的初衷以及培養(yǎng)目標(biāo)是不匹配的。另外一點在于教學(xué)模式單一，對學(xué)生的培養(yǎng)缺乏全面性，不夠面面俱到，導(dǎo)致學(xué)生的職業(yè)能力突破不了既有的上限。部分的課程教學(xué)手段仍采用大面積知識講授的模式，這種傳統(tǒng)模式也是枯燥的、乏味的，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和創(chuàng)新精神會有負(fù)面的影響，而在教育飛速發(fā)展的今天，采用混合式教學(xué)、案例教學(xué)法、項目教學(xué)法等創(chuàng)新教法，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生的課堂參與度更高，這些都是課程教學(xué)需要探索的改革方向。

三、建模課程開發(fā)實踐途徑

（一）凸顯實踐教學(xué)，構(gòu)建理實一體化教學(xué)

在開展建模技術(shù)課程中，首先要做到的是構(gòu)建理實一體化教學(xué)，在傳統(tǒng)教學(xué)模式重視理論知識教學(xué)的基礎(chǔ)上，凸顯出實踐教學(xué)。根據(jù)社會需求以及專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，讓學(xué)生親自上機操作，在實踐中鍛煉他們整理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)獲取、空間建模、空間分析、可視化表達、使用3DSMAX、GIS建模等軟件等多個模塊的實踐操作技能掌握，而不僅僅只是進行理論知識的學(xué)習(xí)，要明確職業(yè)院校本就是培養(yǎng)應(yīng)用型、實踐型人才的地方，凸顯出實操教學(xué)，不僅有助于學(xué)生深刻理解與建模技術(shù)相關(guān)的理論知識，并且還能提升學(xué)生的實踐操作能力，這都是學(xué)生職業(yè)能力的表現(xiàn)。具體而言，可采用分崗實訓(xùn)的方式，根據(jù)崗位需求和技術(shù)劃分建立綜合實訓(xùn)體系，模擬崗位工作業(yè)務(wù)和工作過程，并結(jié)合課程教學(xué)進度，構(gòu)建綜合實訓(xùn)體系，在實訓(xùn)體系中，學(xué)生需要以小組合作的形式來完成實訓(xùn)任務(wù)。同時提倡項目化教學(xué)、工作過程系統(tǒng)化教學(xué)等方式，這是教育系統(tǒng)中涌現(xiàn)的先進教法，以一個完整的項目為載體，以工作任務(wù)為驅(qū)動，給學(xué)生模擬接近真實的從業(yè)情境，提出從業(yè)難題，或者從業(yè)任務(wù)，讓學(xué)生以完成工作的視覺和心態(tài)，去研究并解決問題，相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，它有著很大的優(yōu)點，符合高職院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)特點。可參考張鮮化、李丹超、鄭翮三人為高職建模課程教學(xué)所設(shè)計的大致五個大項目、若干小任務(wù)的課程體系[3]，例如項目：傾斜攝影測量三維建模技術(shù)，其中包含三個任務(wù)：傾斜攝影測量基礎(chǔ)知識；傾斜攝影測量外業(yè)數(shù)據(jù)采集；傾斜攝影測量內(nèi)業(yè)建模。而項目化教學(xué)、工作過程系統(tǒng)化教學(xué)等教學(xué)模式的開展過程，大致可分為資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估六個步驟。

資訊：在資訊階段教師給學(xué)生發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，模糊或創(chuàng)設(shè)接近真實的從業(yè)環(huán)境，結(jié)合建模課程的進展以及具體知識而定，宜以分組協(xié)同的方式展開，告知學(xué)生初步資訊或者讓學(xué)生自主收集相關(guān)資訊。計劃：得到基礎(chǔ)資訊之后，學(xué)生著手制定任務(wù)完成計劃書，為完成本次項目任務(wù)定下基調(diào)，并定下具體工作步驟，根據(jù)工作過程的任務(wù)，制定具體是多少人參與、各自扮演什么角色、各自有哪些任務(wù)要展開、具體要分為多少步驟等等。決策：決策主要和計劃相關(guān)，要讓學(xué)生思考和探索如何去完成這一項目，要運用到怎樣的技術(shù)，有些情況下也讓學(xué)生預(yù)測任務(wù)完成后的結(jié)果或相關(guān)數(shù)據(jù)，如技術(shù)不明，可以在教材上獲取答案，或者在網(wǎng)絡(luò)上搜索相關(guān)資源學(xué)習(xí)，隨后教師收集學(xué)生的任務(wù)完成計劃書，檢查是否有錯誤，及時指出，保證學(xué)生有效學(xué)習(xí)。實施：根據(jù)制定的較為詳細的任務(wù)完成計劃書，學(xué)生依次按步驟完成，這一過程大多是實踐過程，通過3DSMAX、GIS建模等軟件的使用，讓學(xué)生順利掌握建模技術(shù)的相關(guān)原理以及實踐操作技能，將所有結(jié)構(gòu)和類型以及用法都牢記于心。當(dāng)然，學(xué)生因為技術(shù)掌握不足，在實施過程中會犯下各種各樣錯誤，教師及時對接指導(dǎo)或解惑糾錯，引導(dǎo)學(xué)生順利實施完成計劃。檢查：教師檢查學(xué)生的工作成果，檢查學(xué)生制作的三維模型是否得當(dāng)，是否達到了目標(biāo)功能。評估：可以是教師對學(xué)生項目完成情況進行評估，也可以是學(xué)生小組上臺講解項目完成情況應(yīng)展示項目完成成果，由其他學(xué)生小組相互評估，歸總所有評估數(shù)據(jù)，得出最終評估數(shù)據(jù)，將完整評估反饋給學(xué)生。評估有兩點主要任務(wù)，要考慮評估內(nèi)容的多樣性，要考慮評估結(jié)果的準(zhǔn)確性[4]。

（二）創(chuàng)新教學(xué)方法

圍繞“用什么手段進行教學(xué)”的問題，結(jié)合上文提到的教學(xué)方法單一枯燥的問題，應(yīng)正視這一問題，致力于調(diào)整和創(chuàng)新教學(xué)方法，避免建模課程教學(xué)手段采用大面積知識講授的模式。隨著教學(xué)體系的創(chuàng)新，很多先進的、優(yōu)秀的教學(xué)手段開發(fā)并應(yīng)用，比如上文提到的項目教學(xué)法，再比如線上線下混合式教學(xué)、案例教學(xué)法、情境教學(xué)法、層次化教學(xué)等。現(xiàn)如今線上教學(xué)領(lǐng)域的拓展是重點方向，為學(xué)生搭建線上教學(xué)平臺，或構(gòu)建線上線下相混合的教學(xué)模式，這對提升課程教學(xué)效率有極大的推動作用。首先，要保證線上系統(tǒng)功能，確保線上學(xué)習(xí)平臺的服務(wù)器容量能夠容納眾學(xué)生，不至于卡頓或崩潰。其次，要完善平臺上的學(xué)習(xí)模塊，包括直播講學(xué)、錄播課教學(xué)、知識樹、思維導(dǎo)圖、建模前沿資訊、作業(yè)練習(xí)以及互動交流等模塊[5]。

（三）構(gòu)建崗課賽證融通體系

“崗”“課”“賽”“證”是職業(yè)院校教育的重大因素，也是新時代職業(yè)教育的方向標(biāo)，探索崗課賽證融通教育體系，為實現(xiàn)高質(zhì)量教育打下堅實基礎(chǔ)。對于“崗”來說，即課程設(shè)置應(yīng)向社會需要的、有發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)靠攏，課程內(nèi)容結(jié)合崗位實際需求。對于“課”而言，即課程內(nèi)容設(shè)置也要符合社會需求，符合社會前沿技術(shù)，社會上建模技術(shù)迭代更新很快，教材內(nèi)容也應(yīng)技術(shù)創(chuàng)新推動課程教學(xué)手段創(chuàng)新。除此之外還有“賽”，指的是組織專業(yè)技能比賽，學(xué)?？梢宰约航M織本校技能比賽，校際之間也可組織交流技能比賽，也可以去參加國家組織的職業(yè)技能比賽，就建模課程而言，例如國家創(chuàng)辦的全國高校GIS技能大賽，例如學(xué)?？山M織三維建模與分析競賽等，讓學(xué)生參與到競賽之中，為競賽做好知識和技能準(zhǔn)備，并且在競賽過程中不斷深化知識、不斷精進技能。而就“證”而言，推行“1+X”畢業(yè)制度，1就是畢業(yè)證，而X就是多方面職業(yè)資格證書，并鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間積極考取對應(yīng)的職業(yè)資格證書。地理信息技術(shù)專業(yè)學(xué)生可參加全國GIS應(yīng)用水平考試，分為一級二級三級，參與MapGIS技術(shù)認(rèn)證等等[6]。構(gòu)建“崗課賽證”融通機制，是要將這四個元素融合在一起，而不是將這四個元素分別展開，比如將課與賽融通，在職業(yè)技能比賽開展期間，教師可將職業(yè)技能比賽的側(cè)重點引入課堂上，進行知識講解，或者在考試之后，將考試內(nèi)容在課堂上講解，詳細講授，進行二次學(xué)習(xí)[7]。

（四）利用校企合作，深化學(xué)生技能

“校企合作、產(chǎn)教融合”是高職院校辦學(xué)突破方向，學(xué)校和企業(yè)合作，構(gòu)建校內(nèi)實訓(xùn)基地，以及送學(xué)生入企進行頂崗實習(xí)。而不論是在實訓(xùn)基地進行實訓(xùn)學(xué)習(xí)，還是入企進行頂崗實習(xí)，都能讓學(xué)生獲得較為充足的實訓(xùn)機會，獲得一定工作報酬，高職院校因此提升辦學(xué)能力。而企業(yè)也解決了招工難的問題，同時和學(xué)校建立了良好合作關(guān)系，雙方整合資源開展技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、項目孵化等研究項目。利用校企合作，大大提升學(xué)生職業(yè)勝任力，可采用實訓(xùn)訂單制、工學(xué)交替制、入企實習(xí)制等多種學(xué)習(xí)方式，學(xué)生進入頂崗實習(xí)學(xué)習(xí)時，學(xué)校教師必須做好追蹤了解，進行技術(shù)講解和幫扶，并且企業(yè)也應(yīng)拿出合適的育人機制，比如崗位的確定、工作時長、工作環(huán)境、薪資待遇、輪崗制度等。

（五）創(chuàng)新考核體系

教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進行了創(chuàng)新和調(diào)整，教學(xué)考核體系也必然要隨之創(chuàng)新調(diào)整才行，如此才能使課程體系和諧統(tǒng)一。和上文提及的理實一體化改革一樣，都應(yīng)凸顯實操考核，而改變過去一味進行理論知識考核的模式。加強對學(xué)生建模實操能力的考核，理論考核和實操考核占比五五分，理論考核進行書面試題考核，考核學(xué)生對建模理論的實際理解水平、隨機應(yīng)變的能力以及創(chuàng)新能力等，而實操考核則進行上機考核，為學(xué)生模擬實際工作場景，并設(shè)計不同的工作任務(wù)，考核學(xué)生實踐操作能力。如此一來，建模課程的育人效果就能得到進一步的保障和明確。

四、結(jié)束語

綜上所述，《三維地理信息建?！氛n程的開發(fā)實踐應(yīng)正視現(xiàn)有教學(xué)中存在的問題，推動建模課程改革，基于崗位需求凸顯實踐教學(xué)、創(chuàng)新教學(xué)方法，加強訓(xùn)練學(xué)生的建模實操能力，探索“崗課賽證”融通體系，探索校企合作育人體系，并以職業(yè)能力為導(dǎo)向創(chuàng)新考核體系，多措并舉達到教育目標(biāo)。

作者單位：羅玉霜 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參? 考? 文? 獻

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[2]林先勇，汪仁銀，陳銳.高職測繪地理信息技術(shù)專業(yè)實踐教育體系構(gòu)建探索[J].教育界：高等教育，2019（03）：81-82.

[3]張鮮化，李丹超，鄭翮.高職測繪地理信息技術(shù)專業(yè)“三維地理信息建?！闭n程開發(fā)實踐[J].測繪與空間地理信息，2019，42（10）：236-238.

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[5]張鮮化，李丹超，鄭翮.高職測繪地理信息技術(shù)專業(yè)“測繪技術(shù)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容改革與實踐[J].測繪與空間地理信息，2019，42（11）：244-247.

[6]孔維東.高職測繪地理信息類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量研究[J].教育科學(xué)發(fā)展，2021，3（09）：177-178，181.

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羅玉霜（1976-），女，漢族，福建三明，本科，講師，研究方向：測量工程。