《數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》改革與探索

馬德英 熊俊楠 于 冰 戴小軍 肖東升

（西南石油大學(xué)土木工程與測(cè)繪學(xué)院 四川·成都 610500）

1 實(shí)習(xí)現(xiàn)狀分析

《數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》是我校測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐課。讓學(xué)生系統(tǒng)地運(yùn)用在課程中所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)、儀器設(shè)備的操作、CASS等成圖軟件，采用集中實(shí)習(xí)的方式進(jìn)行的一次專業(yè)綜合性的實(shí)踐。該實(shí)驗(yàn)還讓學(xué)生了解RTK測(cè)圖、無人機(jī)測(cè)圖等內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備在數(shù)字地形圖測(cè)繪中的興趣。隨著我國(guó)新工科教育的快速推進(jìn)，測(cè)繪行業(yè)需要大量既懂理論測(cè)繪知識(shí)，又能開展獨(dú)立的實(shí)踐作業(yè)，能夠把知識(shí)、能力、作業(yè)融為一體的復(fù)合型高技能測(cè)繪人才。我校在開展《數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》授課的近二十年里，實(shí)習(xí)內(nèi)容從傳統(tǒng)的平板儀手工繪圖，到數(shù)字水準(zhǔn)儀、全站儀結(jié)合CASS軟件的數(shù)字化成圖，在這個(gè)過程中，我校教學(xué)團(tuán)隊(duì)一直秉持不斷學(xué)習(xí)不斷積累的螺旋式上升教學(xué)模式，積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

但實(shí)習(xí)存在的問題也很突出。其中最大的問題在于數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)，多安排在暑假期間，氣候炎熱。傳統(tǒng)地面測(cè)量外業(yè)實(shí)習(xí)過程艱苦，造成了這些需要實(shí)操、動(dòng)手、扛儀器的實(shí)習(xí)和學(xué)生對(duì)高新技術(shù)完成生產(chǎn)的期待之間形成了鴻溝，引發(fā)部分學(xué)生的抵觸情緒，導(dǎo)致測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)率居高不下。

2 教學(xué)改革研究

2.1 必要性

新突破、新動(dòng)能、新發(fā)展是測(cè)繪行業(yè)自身發(fā)展的新形勢(shì)。我國(guó)目前在測(cè)繪領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)、裝備和自主研發(fā)能力大幅提升。隨著測(cè)繪地理信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算及人工智能等深度融合，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不斷提升，催生了更多的新產(chǎn)品、新服務(wù)和新業(yè)態(tài)。所以我校的教學(xué)也要與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)踐課程教學(xué)更是要搶抓我國(guó)目前科技發(fā)展的機(jī)遇，為測(cè)繪領(lǐng)域創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展培養(yǎng)人才?？v觀整個(gè)大環(huán)境，目前的測(cè)圖任務(wù)或許多工程項(xiàng)目，幾乎都有無人機(jī)、衛(wèi)星或車載攝影測(cè)量和遙感技術(shù)參與完成。因此，我校數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)急需在當(dāng)前的實(shí)習(xí)內(nèi)容上增加和完善無人機(jī)航測(cè)成圖等內(nèi)容，提高學(xué)生的實(shí)習(xí)興趣，并激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)能。把我校緊隨行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀轉(zhuǎn)變成走在生產(chǎn)前面，發(fā)揮高校創(chuàng)新的主體作用，為測(cè)繪地理信息行業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和能力的測(cè)繪領(lǐng)域復(fù)合型人才。

同時(shí)《數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為4周，3.5學(xué)分，是我校學(xué)生達(dá)到掌握現(xiàn)代工具，分析解決工程問題等能力指標(biāo)點(diǎn)的必修課?！稊?shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》的教學(xué)課程改革能給予學(xué)生更好地輔導(dǎo)，幫助學(xué)生在順利畢業(yè)的同時(shí)，學(xué)會(huì)利用最新的設(shè)備和軟件來處理測(cè)圖過程中數(shù)據(jù)采集與分析中的問題。學(xué)校只有通過多種舉措，穩(wěn)步推進(jìn)《數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》課程體系改革，讓學(xué)生以“準(zhǔn)測(cè)繪人”的身份和視角進(jìn)行實(shí)習(xí)課程的實(shí)踐和探索，才能讓學(xué)生能夠快速融入測(cè)繪行業(yè)，了解測(cè)繪行業(yè)，適應(yīng)測(cè)繪行業(yè)需求。

2.2 可行性研究

“基于產(chǎn)出的教育模式”(Outcomes－based Education，OBE)，倡導(dǎo)教育者必須對(duì)學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)達(dá)到的能力及水平有清楚的構(gòu)想，然后設(shè)計(jì)適宜的教育結(jié)構(gòu)來保證學(xué)生達(dá)到這些預(yù)期目標(biāo)。因此，OBE理念的三要素包括“以學(xué)生為中心”“產(chǎn)出導(dǎo)向”“持續(xù)改進(jìn)”。在國(guó)家新工科頒布以來，不少工科專業(yè)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)都通過OBE理念完成了課程改革，積累了豐富的理論成果和應(yīng)用成果。本校的《數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》課程在教育教學(xué)改革方面也以O(shè)BE理念為先導(dǎo)，力圖打造一門金課，牢牢抓住和吸引學(xué)生，要學(xué)生留在測(cè)繪，愛上測(cè)繪。

3 課程改革路徑

針對(duì)上文的分析，結(jié)合我?，F(xiàn)有的《數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)硬件條件等，秉承繼承式創(chuàng)新和突破式創(chuàng)新兩路并舉的原則，在OBE理念的指導(dǎo)下，本文提出了“思政先行、聯(lián)合作戰(zhàn)、時(shí)代引領(lǐng)”三步走的課程改革路徑。其中“思政先行”是方向的指引和學(xué)生心靈的激發(fā)，“聯(lián)合作戰(zhàn)”是課程改革的關(guān)鍵策略和方法的指引，“時(shí)代引領(lǐng)”是利用信息化工具和新技術(shù)來輔助課程改革的實(shí)施和推進(jìn)工作。期望通過改革，加強(qiáng)拓寬學(xué)生的測(cè)繪知識(shí)庫，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜測(cè)繪工程問題的能力的同時(shí)提高對(duì)測(cè)繪行業(yè)的認(rèn)同感和對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)的依戀感。

3.1 思政先行

大學(xué)課程培養(yǎng)的人才就是要涵養(yǎng)優(yōu)良學(xué)風(fēng)，營(yíng)造良好的測(cè)繪科學(xué)文化氛圍。思政教育能激發(fā)學(xué)生的專業(yè)榮耀感，提升學(xué)習(xí)的使命感。思政先行要學(xué)生切實(shí)領(lǐng)會(huì)到實(shí)習(xí)課程的重要性。針對(duì)《數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》課程，我校特意安排學(xué)生的實(shí)習(xí)場(chǎng)地在北川新縣城，一方面該場(chǎng)地有多種多樣的地物地貌，能夠全方面開展外業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)。另外，在《數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》課程開始會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生參觀2008年地震遺址，給學(xué)生講述當(dāng)年搶險(xiǎn)救災(zāi)中的事例，闡述測(cè)繪行業(yè)的重要性以及在抗震救災(zāi)中發(fā)揮的積極作用。要學(xué)生能見證初心，賡續(xù)精神血脈。通過思想政治教育，讓學(xué)生知道測(cè)繪對(duì)國(guó)家建設(shè)的作用和測(cè)繪的實(shí)用性，增加學(xué)生的認(rèn)同感。

3.2 聯(lián)合作戰(zhàn)

我校測(cè)繪工程專業(yè)教研室目前擁有多家校企合作單位，結(jié)合企業(yè)及自身辦學(xué)條件，共建了二十余個(gè)實(shí)踐教學(xué)基地。在數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)開展之前，聯(lián)系企業(yè)來校升級(jí)裝備和軟件，帶給學(xué)生最新的體驗(yàn)。在實(shí)習(xí)過程中，邀請(qǐng)校企合作單位的技術(shù)工程師來開展相關(guān)行業(yè)新發(fā)展的講座，并在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)生操作和數(shù)據(jù)處理，讓學(xué)生明白實(shí)習(xí)的重要性和實(shí)際意義。同時(shí)依托生產(chǎn)單位的項(xiàng)目和專業(yè)技術(shù)人員等優(yōu)質(zhì)資源，在《數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)》這門課上力爭(zhēng)能夠讓產(chǎn)學(xué)研完美結(jié)合，達(dá)到校企合作的高能投入、高效產(chǎn)出的目的。

聯(lián)合作戰(zhàn)不僅要聯(lián)系校企合作單位，我校教師團(tuán)隊(duì)也要發(fā)展自身優(yōu)勢(shì)。我校教師堅(jiān)持與全省各測(cè)繪遙感研究院，建筑設(shè)計(jì)院（所）開展聯(lián)合課題研究，參加論壇和會(huì)議，牢牢把握行業(yè)的新動(dòng)態(tài)和新思想。用新的方法和知識(shí)先武裝教師團(tuán)隊(duì)，然后再琢磨怎么樣去吸引自己的學(xué)生，達(dá)到教育教學(xué)的升華。在實(shí)習(xí)過程中，我們抽調(diào)本專業(yè)工程測(cè)量、大地測(cè)量、攝影測(cè)量與遙感等研究團(tuán)隊(duì)的骨干教師，對(duì)學(xué)生展開聯(lián)合指導(dǎo)，讓學(xué)生對(duì)新時(shí)期的地形圖測(cè)繪有了全新的認(rèn)識(shí)。

聯(lián)合作戰(zhàn)的思路能夠?yàn)閷W(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、環(huán)境適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力的增長(zhǎng)創(chuàng)造穩(wěn)定的支持條件，從而提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

3.3 時(shí)代引領(lǐng)

數(shù)字化、智能化的測(cè)繪發(fā)展使得本行業(yè)不再像老一輩測(cè)繪人一樣只能扎根田間地頭?；诖髷?shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的地圖類程序，為淘寶、滴滴等常用移動(dòng)應(yīng)用提供更為精準(zhǔn)的需求服務(wù)。時(shí)空信息、定位導(dǎo)航等空間信息基礎(chǔ)條件的改善、測(cè)繪儀器和手段的更新，極大地改變了現(xiàn)有的測(cè)圖生產(chǎn)模式。我校的數(shù)字地形測(cè)繪實(shí)習(xí)，考慮增加天空地一體化測(cè)繪實(shí)踐內(nèi)容。使學(xué)生的實(shí)習(xí)內(nèi)容不與生產(chǎn)脫節(jié)，讓他們感受新形勢(shì)和新技術(shù)的魅力。在實(shí)習(xí)過程中適當(dāng)減少傳統(tǒng)的地面測(cè)量操作學(xué)時(shí)，縮減相應(yīng)的外業(yè)測(cè)量天數(shù)，增加無人機(jī)測(cè)圖的內(nèi)容，增加內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的時(shí)間。通過這一調(diào)整，可讓學(xué)生不僅掌握傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集處理、出圖，也充分了解最新的無人機(jī)技術(shù)成圖等過程，使得培養(yǎng)的學(xué)生可以與智慧服務(wù)領(lǐng)域如智慧旅游、智能交通、共享經(jīng)濟(jì)等無縫對(duì)接。

4 結(jié)論

中國(guó)實(shí)現(xiàn)新基建的改革離不開測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)實(shí)景三維數(shù)字中國(guó)建設(shè)，完成天空地海實(shí)景三維采集裝備和數(shù)據(jù)處理相關(guān)軟件與技術(shù)的升級(jí)，建立一體化管理和協(xié)同服務(wù)機(jī)制，建成全國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)都離不開測(cè)繪人的努力。行業(yè)需要新的血液，高校作為培養(yǎng)人才的培養(yǎng)皿，需要多路并舉，加快改革，完成企業(yè)和國(guó)家的要求。本文提出了“思政先行、聯(lián)合作戰(zhàn)、時(shí)代引領(lǐng)”三步走的實(shí)習(xí)課程改革路徑，能做到吸引學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的潛能，同時(shí)對(duì)學(xué)生傳道授業(yè)，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。