李曉蕾,劉睿,謝柄科
非測繪專業“測量學”教學發展方向探討
李曉蕾,劉睿,謝柄科
分析目前高校非測繪專業“測量學”課程教學中存在的問題,探討了該課程教學的發展方向,提出以培養學生的空間思考能力作為教學目標,通過培養學生興趣、開放實驗室以及不同專業差異式教學,讓學生變“被動”學習為“主動”學習。關鍵詞:非測繪專業;測量學;開放實驗室;空間思考
“測量學”是工科專業的一門基礎課程。目前,在大多數理工類高校的非測繪專業,如工程管理、土木工程、地理信息系統、水利工程、石油工程以及環境工程等都開設了“測量學”課程[1-3]?!皽y量學”作為一門應用性科學,其教學一般包括理論教學與實踐教學兩大部分。其中:理論教學部分以講為主,通過理論學習掌握測量學的基本理論與方法;實驗部分是該學科教學體系的重要組成部分,是對學生進行測量科學實踐訓練,培養學生的空間思維能力、提高動手與創新能力的重要環節。
近年來,隨著地球信息科學[4]、遙感信息科學[5]的發展,尤其是國家“十一五”計劃中測繪事業發展5個目標的提出,測繪科學處于最有突破、最有超越的歷史機遇期,也必然會促進信息化測繪體系的出現[6]。本文結合筆者近年來測量學教學的體會,在分析目前非測繪專業“測量學”教學中存在的一些不足的基礎上,重點探討在新的測繪科學發展時期對非測繪專業“測量學”的教學方向,為實現“高層次、高素質、多樣化、創造性”的人才培養目標提供參考。
學校“測量學”的教學目的在于要求學生通過對“測量學”的學習,掌握普通測量學的基本理論和方法,了解并能夠正確地使用水準儀、經緯儀、全站儀等測量儀器和工具,了解大比例尺地形圖的成圖原理和方法,掌握應用地形圖和有關測量資料的能力以及進行一般工程施工測設的能力[2],主要強調對小范圍((10km2)測定及測設。然而,由于測繪科學技術的發展與應用領域的拓寬,導致在“測量學”的教學中出現了種種問題,主要表現為:
從上世紀90年代以來,測繪科學獲得了空前的大發展,地理信息科學、遙感科學等相關交叉性學科的出現,大量的新內容需要在“測量學”教學中得到補充。然而,隨著開設“測量學”課程專業的增加以及其他專業對“測量學”的不夠重視,目前的“測量學”課時存在減少的趨勢。筆者所在學校大約在40學時左右,與其他大多數高校相仿。目前來說,僅能夠保證教學計劃的完成,難以真正擴展與深入。
靜態與動態GPS、全站儀以及遙感技術已經成為國家基礎測繪的主要儀器設備,也是目前測繪應用中主要的測圖手段,如我國西部1:50 000地形圖的測圖工程[7]。然而,在很多學校的實驗內容中,仍然包含了平板儀測繪地形圖等上世紀50年代以來的內容。這顯然不利于“測量學”課程的教學與學生的學習。
傳統的“照本宣科”以及“填鴨式”教學方法仍然普遍存在于“測量學”的教學中,導致教學效果不甚理想。究其原因,主要有兩點:
一是教學與實踐之間存在的脫節現象,教學過于依賴教材,導致學生對于學習內容的理解程度不夠,難以引起興趣。二是學生對知識的接受方式已經發生改變,已經從以前以教師教學為導向轉變為以學生興趣為導向?!疤铠喪健苯虒W中學生沒有質疑、調查、探究以及分析的過程,直接導致學生沒有思考,不能引起興趣。
研究表明,人類接觸到的信息中有80%與地理位置和空間分布有關[8]。隨著測繪科學的不斷交叉與發展,“測量學”作為一門專業基礎課程,空間屬性是其最基本的特征,理應承擔起培養學生空間思維能力的重任。筆者認為“測量學”教學的發展方向如圖1所示:

空間屬性是測繪乃至地理等多學科的根本屬性,在“測量學”教學中有必要著重培養學生的空間思維與空間管理能力,強調空間思考的重要性。地圖是地理事物的直觀顯像,目前我國已經出現了一大批多類型的測繪成果,對此,要求學生能夠掌握地圖、讀懂地圖、理解地圖、應用地圖是教學中的重點。在此基礎之上,引導學生從閱讀地圖轉到制作地圖,進而開展測繪相關技術的教學。其中,對空間的理解與思考對達到“測量學”教學目至關重要,應將培養學生的空間思考能力放到“測量學”教學的基本位置上。
地圖是地理語言。然而,隨著地圖種類的多樣,三維地圖以及數字地圖的出現,地理信息系統以及數字地球的概念已經得到了廣泛應用。這些新概念以及目前國家大力提倡的發展方向有助于培養學生對“測量學”的興趣。尤其是隨著“Google Earth”的出現,能夠極大地提升學生對測繪與地理信息的興趣,從而有助于引導學生掌握測繪與地理信息中的相關概念,加深對“測量學”課程的理解。因此,地理信息與數字地球等新概念與新技術有必要出現在“測量學”課程的教學中,提升“測量學”的信息化程度,只有讓學生充分理解與掌握現代測繪,才能讓“測量學”最大限度地滿足專業需求,開拓學生的知識面。
測繪儀器在測繪教學中具有非常重要的作用。目前的“測量學”教學主要采用先教學,后實驗的模式,導致學生學到了知識卻不能馬上實踐,實習安排緊湊,難以與教學內容緊密結合。對此,筆者提出開放測量實驗室,將測量實驗與測量教學放在同等重要的地位,引導與鼓勵學生多適應測量儀器,培養學生的興趣,提升儀器的使用率,從而讓學生從“被動式”學習轉變為“主動式”學習,測量實驗從“驗證式”逐步改變為“設計式”,鞏固“測量學”教學成果。
不同的專業對“測量學”課程的要求不盡相同。如建筑工程專業對識圖與大比例尺測圖、測設要求較高,石油工程專業對地形地貌的判讀要求較高,土木工程對施工放線以及變形監測等方面要求較高。其他如道路橋梁、地質工程等多個學科對“測量學”的側重點要求均不同。因此,對“測量學”教師的要求在不斷提高,需要教師結合所教專業的特點,對教材與教學內容有的放矢,明確側重點,編寫相應的有針對性的講義。同時,測繪科學的發展也要求教師不斷學習,不斷更新自己的教學內容。
以上總結了筆者近年來的非測繪專業 “測量學”的教學經驗,對“測量學”教學的發展方向做了深入思考?!皽y量學”是一門重要的專業基礎課,應該以培養學生的空間思考能力作為教學的基本目標。同時,通過引導學生學習測量相關交叉科學,培養學生學習“測量學”的興趣,并開放實驗室讓學生從被動學習轉變為主動學習。
[1]趙紅蕊.研究型大學非測繪專業“測量學”教學模式研究[J].測繪通報,2010(4).
[2]梁新美,胡友健,陳剛.非測繪類專業測量學教學改革探討[J].地理空間信息,2010(6).
[3]吉長東,喬仰文.非測繪專業“測繪學實習”有關問題之初探[J].測繪通報,2006(8).
[4]承繼成.地球信息科學技術的最新發展趨勢[J].地球信息科學,2008,10(2).
[5]徐冠華,等.遙感信息科學的進展和展望[J].地理學報,1996(5).
[6]李德仁,苗前軍,邵振峰.信息化測繪體系的定位與框架[J].武漢大學學報:信息科學版,2007,32(3).
[7]洪志剛,戴爾阜,儲美華.我國西部1:5萬地形圖空白區地物解譯研究[J].測繪科學,2005,(6).
[8]李德仁.數字地球與“3S”技術[J].中國測繪,2003(2).
G642.3
A
1673-1999(2011)09-0168-02
李曉蕾(1981-),女,內蒙古通遼人,碩士,重慶科技學院建筑工程學院助教,主要從事建筑工程測量理論與應用等研究;劉睿(1983-),重慶師范大學講師,中國科學院地理科學與資源研究所博士研究生,從事地理信息科學理論與應用研究。。
2011-03-04
重慶科技學院教育教學改革研究項目(201034)。