基于測(cè)繪新技術(shù)和工作流程的數(shù)字測(cè)圖課程教學(xué)改革

錢躍磊 石宏斌

摘 要：隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字測(cè)圖方法不斷改變，本研究在總結(jié)目前數(shù)字測(cè)圖課程存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，將數(shù)字測(cè)圖課程內(nèi)容重構(gòu)為房產(chǎn)測(cè)量、大比例尺地形測(cè)量和地籍測(cè)量三大模塊，并分別采用全站儀測(cè)圖、全站儀結(jié)合GNSS測(cè)圖和無(wú)人機(jī)測(cè)圖三種技術(shù)，按照項(xiàng)目流程化的方式進(jìn)行教學(xué)。同時(shí)，本研究將課程考核方式變?yōu)橛煽记诩吧险n表現(xiàn)、項(xiàng)目實(shí)踐計(jì)劃匯報(bào)、項(xiàng)目成果報(bào)告、項(xiàng)目實(shí)踐考核、期末試卷考核五部分構(gòu)成的多方位考核，注重理論與實(shí)踐并重、過(guò)程考核與期末考核并重、知識(shí)與能力素質(zhì)并重，全方位提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，為學(xué)生畢業(yè)后快速融入工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字測(cè)圖;項(xiàng)目教學(xué);教學(xué)改革

數(shù)字測(cè)圖課程是測(cè)繪工程專業(yè)的核心課程，是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，一些專家學(xué)者對(duì)數(shù)字測(cè)圖課程的理論教學(xué)方式、實(shí)踐教學(xué)方式和課程考核評(píng)價(jià)等進(jìn)行了研究，對(duì)該課程的教學(xué)改革做出了很大的貢獻(xiàn)。RTK技術(shù)和無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，為數(shù)字測(cè)圖提供了新的方式。但是，教師在數(shù)字測(cè)圖課程教學(xué)過(guò)程中，將上述方法和技術(shù)完全融入其中的還很少。針對(duì)以上存在的問(wèn)題，筆者對(duì)數(shù)字測(cè)圖課程進(jìn)行教學(xué)改革，以期完善課程建設(shè)。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

傳統(tǒng)的數(shù)字測(cè)圖課程內(nèi)容與測(cè)量學(xué)內(nèi)容有部分類似，如果教師仍然以傳統(tǒng)的數(shù)字測(cè)圖課程內(nèi)容為主進(jìn)行講授，一方面會(huì)與測(cè)量學(xué)內(nèi)容有較多重復(fù)，另一方面數(shù)字測(cè)圖新技術(shù)沒(méi)有融入課程，會(huì)導(dǎo)致課程與測(cè)繪市場(chǎng)需求脫節(jié)。如果在傳統(tǒng)的數(shù)字測(cè)圖課程內(nèi)容基礎(chǔ)上，把新技術(shù)內(nèi)容全部融入本課程，在課時(shí)量固定的情況下，教師很難講完所有內(nèi)容，此時(shí)就需要進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。目前，野外數(shù)字測(cè)圖技術(shù)主要有三種，即全站儀野外數(shù)字化測(cè)圖、GNSS-RTK野外數(shù)字化測(cè)圖和無(wú)人機(jī)野外數(shù)字化測(cè)圖。因此，教師可以以這三種技術(shù)方式為主線講授數(shù)字測(cè)圖課程，按照項(xiàng)目流程化的方式進(jìn)行內(nèi)容的選取與組織，可以不講或者略講與其他課程重復(fù)的內(nèi)容。通過(guò)以上對(duì)數(shù)字測(cè)圖課程存在的問(wèn)題及數(shù)字測(cè)圖新技術(shù)的分析，本研究將本課程內(nèi)容進(jìn)行重新組織，重構(gòu)為三大項(xiàng)目模塊，具體如下：

（一）房產(chǎn)測(cè)量模塊（采用全站儀測(cè)圖技術(shù)）

本模塊內(nèi)容主要依據(jù)全站儀進(jìn)行房產(chǎn)數(shù)字地形測(cè)量的工作流程來(lái)組織，主要包括項(xiàng)目概述、全站儀控制測(cè)量方案設(shè)計(jì)與實(shí)施、全站儀野外房產(chǎn)地形測(cè)量、房產(chǎn)圖繪制、房產(chǎn)圖的檢查與驗(yàn)收等。通過(guò)本模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握采用全站儀進(jìn)行房產(chǎn)控制測(cè)量、房產(chǎn)細(xì)部測(cè)量和房產(chǎn)圖繪制等相關(guān)內(nèi)容的知識(shí)和技能。

（二）大比例尺地形測(cè)量模塊（采用全站儀結(jié)合GNSS測(cè)圖技術(shù)）

本模塊內(nèi)容主要依據(jù)全站儀結(jié)合GNSS技術(shù)進(jìn)行某區(qū)域地形測(cè)量的工作流程來(lái)組織，主要包括項(xiàng)目概述、GNSS控制測(cè)量方案設(shè)計(jì)與實(shí)施、全站儀結(jié)合RTK技術(shù)地形測(cè)量、地形圖繪制、地形圖的檢查與驗(yàn)收等。通過(guò)本模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握采用GNSS技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量、RTK與全站儀結(jié)合進(jìn)行地形測(cè)量以及地形圖繪制等相關(guān)內(nèi)容的知識(shí)和技能。

（三）地籍測(cè)量模塊（采用無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)）

本模塊內(nèi)容主要依據(jù)無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行某區(qū)域地籍測(cè)量的工作流程來(lái)組織，主要包括項(xiàng)目概述、飛行航線設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理、地籍成果的檢查與驗(yàn)收等。通過(guò)本模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行地籍測(cè)量的外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理等相關(guān)內(nèi)容的知識(shí)和技能。

二、教學(xué)方式改革

數(shù)字測(cè)圖課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法采用以教師為中心的課堂講授模式。在這種模式下，教師按照教材章節(jié)進(jìn)行知識(shí)講授、組織野外實(shí)習(xí)，雖然也采用啟發(fā)式教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)和野外實(shí)踐學(xué)習(xí)，但有些學(xué)生由于所學(xué)知識(shí)缺乏系統(tǒng)性，很難把這些知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，無(wú)法獨(dú)立完成具體的工程項(xiàng)目。因此，為了使學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握數(shù)字測(cè)圖技術(shù)，提高學(xué)習(xí)興趣、專業(yè)能力和綜合素質(zhì)，筆者對(duì)本課程的教學(xué)方式進(jìn)行全方位的改革，即按照項(xiàng)目工作流程的形式進(jìn)行教學(xué)。

（一）項(xiàng)目任務(wù)下達(dá)

教師將項(xiàng)目的基本概況和完成此項(xiàng)目的具體要求介紹給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)本項(xiàng)目有初步的認(rèn)識(shí)與了解。

（二）項(xiàng)目任務(wù)分析

教師帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)該項(xiàng)目的基本情況及具體要求進(jìn)行解讀與分析，按照分析的結(jié)果講授相關(guān)知識(shí)。在此期間，教師可以采用引導(dǎo)式、案例式、討論式等多種教學(xué)方法，并結(jié)合南方測(cè)繪公司開(kāi)發(fā)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的數(shù)字測(cè)圖軟件進(jìn)行教學(xué)，使知識(shí)內(nèi)容更加生動(dòng)形象，便于學(xué)生理解和掌握，提高學(xué)生參與課堂的積極性。每個(gè)小項(xiàng)目講授完以后，教師要及時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)討論，查漏補(bǔ)缺，使每名學(xué)生都能掌握。

（三）項(xiàng)目任務(wù)實(shí)踐學(xué)習(xí)

在學(xué)生學(xué)完每一個(gè)小項(xiàng)目或任務(wù)的理論知識(shí)后，教師要及時(shí)組織實(shí)踐學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)以致用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。首先，教師通過(guò)演示法和講解法進(jìn)行教學(xué)，強(qiáng)調(diào)正確的操作方法、認(rèn)真的態(tài)度和遵循相關(guān)測(cè)量規(guī)范的重要性。其次，將學(xué)生分組，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行操作實(shí)踐，完成實(shí)踐任務(wù)，以此提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

（四）學(xué)生制訂實(shí)踐方案并進(jìn)行匯報(bào)

各組學(xué)生在經(jīng)過(guò)以上的理論和實(shí)踐學(xué)習(xí)后，需要在課下通過(guò)總結(jié)和查閱資料制訂一個(gè)具體的實(shí)踐方案，并在下次上課時(shí)進(jìn)行匯報(bào)。教師根據(jù)學(xué)生的匯報(bào)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出其優(yōu)點(diǎn)和不足，并進(jìn)行打分。該分值作為課程平時(shí)成績(jī)的一部分。

（五）學(xué)生單獨(dú)進(jìn)行任務(wù)實(shí)踐

學(xué)生依據(jù)自己制訂的實(shí)踐方案，到相關(guān)區(qū)域進(jìn)行野外獨(dú)立實(shí)踐，以提高學(xué)生獨(dú)立完成具體項(xiàng)目任務(wù)的能力。

（六）成果提交與評(píng)價(jià)

學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目任務(wù)以后，在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)上交成果報(bào)告。教師根據(jù)成果報(bào)告的規(guī)范性、質(zhì)量等進(jìn)行打分。該分值作為課程平時(shí)成績(jī)的一部分。

三、課程考核方式改革

基于數(shù)字測(cè)圖課程特點(diǎn)、學(xué)生的基本情況以及測(cè)繪行業(yè)對(duì)測(cè)繪技能的需求等，本課程考核主要包括考勤及上課表現(xiàn)、項(xiàng)目實(shí)踐計(jì)劃匯報(bào)、項(xiàng)目成果報(bào)告、項(xiàng)目實(shí)踐考核、期末試卷考核五個(gè)部分。

（一）考勤及上課表現(xiàn)（10%）

學(xué)生應(yīng)按時(shí)上課，曠一節(jié)課扣20分;請(qǐng)假或遲到一次扣5分。學(xué)生上課應(yīng)認(rèn)真聽(tīng)講，積極參加教師組織的課堂討論，上課如有玩手機(jī)、交頭接耳、睡覺(jué)等違反課堂紀(jì)律的行為，每次扣5分。

（二）項(xiàng)目實(shí)踐計(jì)劃匯報(bào)（15%）

課程教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生在學(xué)完一個(gè)項(xiàng)目的理論和實(shí)踐內(nèi)容后，須制訂一個(gè)具體的項(xiàng)目實(shí)踐方案，并在課堂上進(jìn)行匯報(bào)，教師根據(jù)匯報(bào)情況進(jìn)行打分。此項(xiàng)考核主要鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力、查閱資料能力、解決問(wèn)題能力、文字寫(xiě)作能力和語(yǔ)言表達(dá)能力等。

（三）項(xiàng)目成果報(bào)告（15%）

學(xué)生在實(shí)踐項(xiàng)目結(jié)束后，要提交項(xiàng)目成果報(bào)告，教師根據(jù)項(xiàng)目成果報(bào)告的規(guī)范性、質(zhì)量等進(jìn)行打分。

（四）項(xiàng)目實(shí)踐考核（30%）

項(xiàng)目實(shí)踐考核要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)，完成項(xiàng)目的外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理等任務(wù)。項(xiàng)目實(shí)踐考核以小組為單位進(jìn)行，鍛煉學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作、動(dòng)手實(shí)踐和解決問(wèn)題等能力。項(xiàng)目實(shí)踐考核的評(píng)分主要從完成時(shí)間和成果質(zhì)量等方面進(jìn)行。

（五）期末試卷考核（30%）

期末試卷考核采用閉卷考試的形式進(jìn)行。試題題型有填空題、選擇題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、論述分析題等，主要考核學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解與掌握。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和測(cè)繪方法的更新，數(shù)字測(cè)圖課程的教學(xué)也需要不斷的改革。本研究結(jié)合數(shù)字測(cè)圖項(xiàng)目工作流程和測(cè)繪新技術(shù)，將數(shù)字測(cè)圖課程內(nèi)容重構(gòu)為房產(chǎn)測(cè)量、大比例尺地形測(cè)量和地籍測(cè)量三個(gè)模塊，分別采用全站儀測(cè)圖、全站儀結(jié)合GNSS測(cè)圖以及無(wú)人機(jī)測(cè)圖等測(cè)繪技術(shù)手段進(jìn)行課程教學(xué)。同時(shí)，對(duì)課程的教學(xué)方式和考核方式進(jìn)行整體的改革，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式和以試卷為主的考核方式，變?yōu)轫?xiàng)目流程化的教學(xué)方式和多方位的課程考核評(píng)價(jià)體系，既讓學(xué)生學(xué)到了新穎的測(cè)繪技術(shù)知識(shí)和技能，又讓學(xué)生從整體上掌握項(xiàng)目計(jì)劃書(shū)的編寫(xiě)、項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程和項(xiàng)目成果的整理等內(nèi)容，還鍛煉了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作、動(dòng)手實(shí)踐、語(yǔ)言表達(dá)等能力，為學(xué)生畢業(yè)后快速融入工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]程效軍，劉春，童小華，等.“數(shù)字測(cè)圖原理與方法”卓越課程改革與實(shí)踐[J].測(cè)繪通報(bào)，2013（9）.

[2]花向紅，向東，鄒進(jìn)貴，等.從測(cè)繪技能大賽引導(dǎo)數(shù)字地形測(cè)量學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2016（3）.

[3]高井祥，肖本林，付培義.數(shù)字測(cè)圖原理與方法（第三版）[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2015.

[4]江健，壽楊侃.無(wú)人機(jī)傾斜攝影在1∶500地形測(cè)繪中的應(yīng)用[J].測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化，2019（4）.

[5]潘正風(fēng)，程效軍，成樞，等.數(shù)字地形測(cè)量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2015.

[6]丁婷，楊彬.GPS在數(shù)字化地形測(cè)量中的應(yīng)用[J].測(cè)繪通報(bào)，2013（S2）.

責(zé)編：紅 茶