測量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建

王慶國，劉漢麗 ，陳 偉，朱曉宏

(1. 武漢科技大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院，湖北 武漢 430081； 2. 武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖北 武漢 430081)

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測量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建

王慶國1，劉漢麗1，陳 偉2，朱曉宏1

(1. 武漢科技大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院，湖北 武漢 430081； 2. 武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖北 武漢 430081)

為適應(yīng)測繪信息化和測繪新業(yè)態(tài)背景下測繪工作重心的發(fā)展變化，針對目前非測繪與地理信息類專業(yè)中的測量學(xué)和GIS兩門課程的教學(xué)，基于對兩門課程進行一體化教學(xué)的思路，研究構(gòu)建了兩門課程的一體化教學(xué)內(nèi)容體系。

測繪信息化；測繪新業(yè)態(tài)；基于位置的信息服務(wù)；一體化教學(xué)；教學(xué)內(nèi)容體系

隨著測繪信息化的發(fā)展，測繪學(xué)在理論基礎(chǔ)、工程技術(shù)體系、研究領(lǐng)域和科學(xué)目標(biāo)等方面都發(fā)生了深刻的變化。測繪行業(yè)的服務(wù)對象和服務(wù)范圍也遠遠超出了傳統(tǒng)測繪學(xué)的范疇，擴大到與地理信息相關(guān)的各個領(lǐng)域，其工作重點從以地圖生產(chǎn)為主轉(zhuǎn)向以提供實時有效的地理信息綜合服務(wù)為主[1-3]。近年來，在測繪信息化發(fā)展的基礎(chǔ)上，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、實時信息獲取、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的快速發(fā)展，以及移動定位設(shè)備的普及應(yīng)用，以提供實時、泛在、智能、多維空間地理信息服務(wù)等為主要內(nèi)容的測繪新業(yè)態(tài)逐步形成，并日益深入到人們生活的方方面面[4-5]。

測繪信息化的發(fā)展和測繪新業(yè)態(tài)的興起，是測繪與地理信息等相關(guān)科學(xué)技術(shù)交叉滲透、融合發(fā)展的結(jié)果，而其深入發(fā)展又進一步推動了測繪與地理信息等相關(guān)科學(xué)技術(shù)的更緊密融合。原來各個專門的測繪學(xué)科之間的界限已隨著計算機與通信技術(shù)的發(fā)展逐漸變得模糊，相互之間更加緊密地聯(lián)系在一起，某一個或幾個測繪分支學(xué)科已不能滿足現(xiàn)代社會對地理空間信息的需求[1]。從人才培養(yǎng)的角度看，為了能更好地適應(yīng)測繪學(xué)科和測繪業(yè)態(tài)的發(fā)展變化，需要培養(yǎng)的人才從單一技術(shù)型向復(fù)合創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變。

針對目前非測繪和地理信息類相關(guān)專業(yè)在測量學(xué)和GIS課程的教學(xué)方面存在的與測繪信息化發(fā)展不相適應(yīng)的問題，筆者在文獻[6]中基于兩門課程之間存在的內(nèi)在邏輯聯(lián)系和承接關(guān)系，提出了對測量學(xué)與GIS課程進行一體化教學(xué)的改革思路，以拓寬教學(xué)口徑，強化綜合能力培養(yǎng)，提升課程教學(xué)品質(zhì)。為了有效實施兩門課程的一體化教學(xué)，一個基礎(chǔ)性的關(guān)鍵問題就是要科學(xué)構(gòu)建兩門課程的一體化教學(xué)內(nèi)容體系。

一、目前測量學(xué)與GIS課程開設(shè)狀況的比較分析

目前，同時開設(shè)測量學(xué)和GIS課程的專業(yè)大致分為兩類：一類是測繪和地理信息類專業(yè)；另一類是非測繪和地理信息類的應(yīng)用型專業(yè)，如城市規(guī)劃、資源管理、交通、電力、采礦、農(nóng)林等。相對于測繪和地理信息類專業(yè)，非測繪和地理信息類專業(yè)對兩門課程的開設(shè)，無論是在教學(xué)目的、背景課程體系，還是在教學(xué)學(xué)時等方面都存在著重大差異[7]。

從教學(xué)目的來看，非測繪和地理信息類專業(yè)對兩門課程的開設(shè)主要以滿足本專業(yè)的應(yīng)用需求為目的，其對兩門課程的開設(shè)更多的只是從技術(shù)能力培養(yǎng)的層面進行考慮。而且，這種技術(shù)能力的培養(yǎng)一般從屬于開設(shè)專業(yè)，不要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握測繪和地理信息方面的理論知識。而測繪和地理信息類專業(yè)則不同，它需要對學(xué)生進行測繪與地理信息方面系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論教學(xué)，使學(xué)生具有較為深厚的理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生測繪與地理信息創(chuàng)新性的綜合技術(shù)能力。

從背景課程體系的設(shè)置來看，在非測繪和地理信息類專業(yè)中，測量學(xué)和GIS課程一般被孤立對待，很少顧及兩者之間及兩者與其他課程之間的相關(guān)性，因而基本不設(shè)置直接針對兩門課程的先導(dǎo)課程或后繼課程，使得在地理信息技術(shù)能力的培養(yǎng)方面存在較大的障礙。而測繪和地理信息類專業(yè)則會系統(tǒng)性地開設(shè)許多先導(dǎo)課程和后繼課程，幫助學(xué)生先期具備必要的數(shù)理、計算機，以及地圖學(xué)等方面的知識和能力，進而培養(yǎng)學(xué)生形成較強的地理信息綜合服務(wù)能力。

從教學(xué)課時來看，相對于測繪和地理信息類專業(yè)，非測繪和地理信息類專業(yè)在兩門課程的課時安排上要少得多。根據(jù)相關(guān)院校的情況統(tǒng)計來看，目前在非測繪和地理信息類專業(yè)中，兩門課程教學(xué)總學(xué)時為70個左右，其中理論學(xué)時50個左右，實驗學(xué)時20個左右。測量學(xué)課程另有兩周的綜合實習(xí)。教學(xué)學(xué)時的不足對于相關(guān)能力的培養(yǎng)產(chǎn)生了較大的制約。為了盡可能培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的技術(shù)能力，需要對兩門課程的教學(xué)內(nèi)容體系作出合理設(shè)計。

二、測量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系構(gòu)建的基本思路

對測量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建，將從目前非測繪和地理信息類專業(yè)的實際出發(fā)，綜合考慮兩門課程各自的特點及其之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，通過內(nèi)容的合理選取和組織，充分發(fā)揮兩者之間的互補作用。同時，面向?qū)嶋H應(yīng)用需求，建立起科學(xué)的實踐能力培養(yǎng)體系，以實現(xiàn)對學(xué)生進行“寬口徑、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強能力”的培養(yǎng)目標(biāo)。

因此，筆者在構(gòu)建兩門課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系時，主要從以下幾個方面進行考慮。

1. 內(nèi)容體系的系統(tǒng)性和統(tǒng)一性

目前的測量學(xué)與GIS課程，各自均已形成較為穩(wěn)定的教學(xué)內(nèi)容體系。尤其是測量學(xué)，經(jīng)過長期的發(fā)展完善，已經(jīng)形成了一套邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摲椒ń虒W(xué)內(nèi)容體系。構(gòu)建測量學(xué)與GIS的一體化教學(xué)內(nèi)容體系，不能只是基于兩者現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容的簡單拼湊，而是必須要打破兩門課程現(xiàn)有的各自封閉的體系，面向地理信息綜合服務(wù)的要求，立足于整個測繪學(xué)科的大視野，對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進行必要的揚棄，并按照統(tǒng)一的邏輯進行系統(tǒng)組織，形成從地理信息數(shù)據(jù)的采集、組織管理、分析處理到可視化表達和地理信息服務(wù)的完整體系。

2. 內(nèi)容選取的基礎(chǔ)性

由于同時開設(shè)測量學(xué)與GIS課程的非測繪和地理信息類應(yīng)用型專業(yè)多種多樣，不同的專業(yè)面向不同的應(yīng)用需求，要想使得教學(xué)內(nèi)容涵蓋所有專業(yè)的具體應(yīng)用需求，將十分困難，也沒有必要。考慮到在測繪信息化和測繪新業(yè)態(tài)發(fā)展的背景下，測繪與地理信息技術(shù)越來越成為一種基礎(chǔ)性的研究工具和服務(wù)手段，因此，一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建將更加注重于對基本原理、基本方法和基本技能的教學(xué)與訓(xùn)練。

3. 內(nèi)容體系構(gòu)建的技術(shù)能力導(dǎo)向性

如前所述，非測繪和地理信息類專業(yè)對兩門課程的開設(shè)主要從技術(shù)能力培養(yǎng)的層面進行考慮，對相關(guān)理論方面的要求相對較弱。因而，一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建將強調(diào)技術(shù)能力的導(dǎo)向性。一方面，在現(xiàn)有的總課時下，適當(dāng)調(diào)整理論課時與實踐課時的比重，強化實踐教學(xué)；另一方面，面向測繪新技術(shù)的發(fā)展潮流，大力刪除傳統(tǒng)模擬測繪技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，強化數(shù)字測繪技術(shù)的教學(xué)。以數(shù)字測繪技術(shù)為基礎(chǔ)，測繪數(shù)據(jù)成果可以直接進入地理信息數(shù)據(jù)庫，成為地理信息數(shù)據(jù)的直接和主要來源；而通過地理信息平臺對測繪數(shù)據(jù)成果的加工，可以制作豐富的地理信息產(chǎn)品，延伸測繪數(shù)據(jù)成果的功能，從而實現(xiàn)了以位置信息數(shù)據(jù)采集為基本內(nèi)容的測繪系統(tǒng)與以地理信息組織管理、處理分析和表達服務(wù)為主要內(nèi)容的地理信息系統(tǒng)之間的融合。

4. 教學(xué)實施的可行性

由于非測繪和地理信息類專業(yè)在兩門課程的課時安排上十分有限，因此，教學(xué)內(nèi)容體系不能太過龐雜，需要考慮到教學(xué)實施的可行性。

三、測量學(xué)與GIS課程的一體化教學(xué)內(nèi)容體系

根據(jù)上述一體化教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建的基本思路，參考文獻[8—12]，并結(jié)合自身多年的教學(xué)經(jīng)驗，按72個總學(xué)時，設(shè)計構(gòu)建了測量學(xué)與GIS課程的一體化教學(xué)內(nèi)容體系，見表1。

在上述一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建中，原來測量學(xué)的教學(xué)內(nèi)容將主要側(cè)重于定位原理和位置數(shù)據(jù)采集方法的介紹。通過測量獲得的數(shù)字地形圖成為地理信息平臺上進行數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)組織建庫等工作的基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)源。GIS主要進行相關(guān)信息的處理、分析、表達與服務(wù)，延伸測量成果的功能。

在課程名稱方面，進行一體化的教學(xué)后，課程的名稱可以考慮改為“測量原理與地理信息數(shù)據(jù)處理”，或是一個能同時包容原來兩門課程內(nèi)容的名稱。

四、結(jié)束語

為了更好地適應(yīng)測繪學(xué)科和測繪業(yè)態(tài)的發(fā)展變化，提升課程教學(xué)品質(zhì)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，本文針對目前非測繪與地理信息類專業(yè)中的測量學(xué)與GIS課程的教學(xué)，基于對兩門課程進行一體化教學(xué)的思路，設(shè)計構(gòu)建了兩門課程的一體化教學(xué)內(nèi)容體系。希望通過相關(guān)的教學(xué)改革與實踐，使得目前的測量學(xué)與GIS課程的教學(xué)能更好地滿足實際的應(yīng)用服務(wù)需求。

表1 測量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系

[1] 寧津生,陳俊勇,李德仁，等.測繪學(xué)概論[M].武漢：武漢大學(xué)出版社,2008.

[2] 李德仁, 邵振峰. 信息化測繪的本質(zhì)是服務(wù)[J]. 測繪通報, 2008(5):1-5.

[3] 寧津生, 王正濤. 面向信息化時代的測繪科學(xué)技術(shù)新進展[J]. 測繪科學(xué)，2010, 35(5):5-10.

[4] 劉經(jīng)南.泛在測繪與泛在定位的概念與發(fā)展[J].數(shù)字通信世界,2011(S1):28-30.

[5] 肖建華,彭清山,李海亭.“測繪4.0”：互聯(lián)網(wǎng)時代下的測繪地理信息[J].測繪通報,2015(7):1-4.

[6] 王慶國.測量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)的研究[J].測繪通報,2013(5):108-110.

[7] 賈澤露. 非GIS專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)思考[J]. 測繪科學(xué), 2008,33(5): 230-232.

[8] 胡華科，鄭春燕，陳義彬，等. GIS專業(yè)測量學(xué)教學(xué)內(nèi)容與教材建設(shè)探討[J]. 測繪通報, 2005(11): 63-66.

[9] 黃張裕，徐佳，劉志強. 面向信息化測繪的實踐教學(xué)體系構(gòu)建[J]. 測繪工程, 2014, 23(4): 76-80.

[10] 蔡忠亮，李小歡，謝彩云，等．地理信息系統(tǒng)專業(yè)實驗課程的優(yōu)化設(shè)計[J]．測繪通報，2015(7)：124-127.

[11] 顧孝烈, 鮑峰, 程效軍. 測量學(xué)[M].上海：同濟大學(xué)出版社, 2011.

[12] 陸守一.地理信息系統(tǒng)[M]. 北京：高等教育出版社, 2004.

Construction of the Integrated Instruction Contents for Science of Surveying and GIS

WANG Qingguo，LIU Hanli，CHEN Wei，ZHU Xiaohong

2016-03-02

湖北省教學(xué)研究項目(2015236)；武漢科技大學(xué)重點教學(xué)研究項目(2015Z016)

王慶國(1974—)，男，博士，副教授，主要從事數(shù)字測繪與GIS方面的教學(xué)與研究。E-mail:qgwang_123@163.com

王慶國，劉漢麗，陳偉，等.測量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建[J].測繪通報，2016(11)：141-143.

10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0386.

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0494-0911(2016)11-0141-03