加強實踐教學體系建設促進測繪工程專業綜合改革

高等教育的根本任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，專業綜合改革是完成該任務的主要措施之一。本文結合我校測繪工程專業綜合改革試點項目，在介紹學科專業的基本情況的基礎上，從建設教學實驗平臺、科研實驗平臺、實踐基地平臺和實踐教學課程體系等方面介紹了實施該項目過程中采取的一些措施和取得的成功經驗，介紹了科學研究服務于專業綜合改革取得的一些成果。

專業是高校人才培養的載體，是高校推進教育教學改革、提高教育教學質量的立足點，其建設水平和績效決定著高校的人才培養質量和特色。為發揮高校的積極性主動性創造性，優化人才培養方案，促進人才培養水平的整體提升，形成教育觀念先進、改革成效顯著、特色更加鮮明的專業點，引領示范本校其他專業或同類型高校相關專業的改革建設，教育部于2011年啟動實施“專業綜合改革試點”項目。我校測繪工程專業于2014年被安徽省教育廳批準為“專業綜合改革試點”建設專業。

“專業綜合改革試點”建設是一項復雜的系統工程，涉及到教學團隊建設、課程與教學資源建設、教學方式方法改革、強化實踐教學環節和教學管理改革等5個方面，每一方面都有豐富的建設內涵和內容。我校“測繪工程專業綜合改革試點”項目自立項建設至今，在上述5個方面取得了一些成果，本文僅從加強實踐教學平臺建設和課程體系建設方面介紹在實施該項目中的一些做法，以供參考。

一、專業簡介

安徽理工大學創建于1945年，經過70余年的建設和發展，已經成為一所具有地礦、安全學科特色鮮明，相關學科協調發展，在國內外有一定影響的具有學士、碩士、博士三級學位授予權的，以工為主，工、理、醫、管、文、經、法、藝協調發展的綜合性大學。學校是安徽省重點建設的特色高水平大學，是安徽省和國家安全生產監督管理總局共建高校，是國家中西部高校基礎能力建設工程支持建設的高校，是教育部“卓越工程師教育培養計劃”實施高校，是中國人民解放軍后備軍官培養選拔基地。

我校測繪工程專業的辦學歷史可追溯至1951年山東洪山煤校的測量專科，1974年在淮南煤炭學院正式招收中專生，1990年開設工程測量大專班，1999年專業更名為測繪工程專業，開始招收本科生，2003年獲“大地測量學與測量工程”碩士學位授予權，2006在地質工程二級學科博士點下增設“變形監測與災害預報”、“GNSS集成導航定位技術”和“3S技術集成與應用”三個研究方向，2006年獲“地圖制圖學與地理信息工程”二級學科碩士學位授予權，2009年“大地測量學與測量工程”被列為校級重點建設學科，2009年獲“測繪工程”工程碩士授予權。2010年成立測繪學院。測繪工程專業分別于2013年、2014年、2016年被安徽省教育廳批準為特色專業建設專業、專業綜合改革試點建設專業和卓越人才教育培養計劃建設專業，并于2014年通過教育部工程教育專業認證。目前，測繪學院擁有“測繪工程”、“地理信息科學”、“遙感科學與技術”和“導航工程”四個本科專業。

測繪工程專業現有專業教師18名，其中正高職稱3人、副高職稱6人、中級職稱8人，博士生導師2名、碩士生導師9名，高級職稱人數占全職教師總數的50%。有博士學位的教師11人，有碩士學位的教師5人，有研究生學歷人數占全職教師總數的88.8%。從年齡結構看，以中青年教師為隊伍主體，老中青相結合，其中45歲以下的教師12人，占66.7%，35歲以下的教師6人，占33.3%。專任教師分別來自武漢大學、東南大學、中國礦業大學等10所高等學校和科研院所，學緣結構較合理。

學校和學科的綜合實力、悠久的專業辦學歷史、結構合理的專業隊伍為實施“測繪工程專業綜合改革試點”項目提供了基本條件。

二、實踐教學平臺建設

高等教育的根本任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。測繪工程專業是一個與現代高新技術緊密相關的學科，具有“實踐性強、專業涵蓋面寬及依賴工具”等特點，實踐教學是測繪工程專業創新能力培養過程中尤其重要的、不可替代的環節。在實施“測繪工程專業綜合改革試點”項目中，我們構建的實踐教學平臺包括教學實驗平臺、科研實驗平臺和實踐基地平臺三個方面。

1.教學實驗平臺

為更好地發揮實驗室在高等教育教學改革和培養高素質創新人才方面的重要作用，進一步提高實驗實踐教學質量和管理水平，完善與健全管理體制，優化實驗室結構布局、整合實驗教學資源，提高實驗室綜合能力和整體效益，2014年，學校在已有教學實驗室建制的基礎上，依據專業發展規劃和人才培養方案，按照“按照有利于培養學生的實踐能力和創新能力、有利于優化教育教學資源配置的原則”原則對教學實驗室建制進行了重新規劃，全校共設置32個實驗教學中心，其中測繪學院設置1個“測繪科學與技術實驗教學中心”，下含“測繪基礎實驗室”、“工程測量實驗室”、“導航定位實驗室”、“地理信息系統實驗室”、“遙感技術與應用實驗室”和“土地復墾實驗室”等6個二級實驗室，共同承擔測繪學院4個本科專業的教學實踐任務。

“測繪科學與技術實驗教學中心”除常規的儀器設備外，用于教學的先進儀器設備主要有高精度GNSS接收機、數字水準儀、陀螺全站儀、無人機遙感系統、測量機器人、三維激光掃描儀、慣性導航系統、數字攝影測量工作站、數字水下地形測量系統、合成孔徑干涉雷達處理軟件、礦山三維GIS軟件、高光譜成像儀、便攜式野外地物光譜儀、遙感圖像處理軟件等儀器設備，總值2000余萬元。這些先進的儀器設備，可使學生進一步了解現代測繪科學技術的發展，縮小教學與實際測繪生產之間的差距，畢業后能盡快適應工作環境。

2.科研實驗平臺

人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承創新是我國新時期高等教育的四大功能，四者是一個有機統一的整體。科學研究是做好人才培養工作的前提條件，人才培養要通過科學研究、服務社會、文化傳承創新來實現。

測繪學院現有“礦山環境與災害協同監測煤炭行業工程研究中心”和“國土測繪與空間信息研究所”、“導航定位技術應用研究所”、“礦山開采沉陷與土地復墾研究所”等三個校級研究所。2014年以來，在科研平臺的支持下，有關教師承擔了“基于GPS/BDS組合的開采沉陷高精度快速監測關鍵技術研究”、“長壁老采空區殘余移動與變形多尺度時變規律及動態預測方法研究”等10項國家自然基金項目，“GNSS/TLS集成礦區地表變形監測的抗差基準轉換技術研究”等5項省部級科研項目，“地表移動自動化監測系統研究”等10余項橫向技術服務項目，并取得了較為豐碩的成果。

筆者認為，在科研實驗平臺支持下承擔的科研項目及取得的成果，對“測繪工程專業綜合改革試點”項目的支持作用主要表現在以下幾個方面：

1）提高了教師的學術水平和科研能力，為項目的實施提供了高素質的師資隊伍；

2）通過吸收部分本科生參與到科研項目中，或者為畢業論文提供選題，有利于提高實踐實訓教學質量、培養學生基本的科研素質；

3）將科研成果融入（實踐）教學和教學實驗平臺建設中，有利于提高實踐教學的趣味性和實用性，有利于提高教學實驗平臺建設的目的性和先進性。例如，將在科研項目支持下研發的GMDPS軟件、MISPAS軟件包、MADCAS軟件、GQuickS軟件、PCASMS軟件、GNetDPPS軟件、DBDSRtk軟件等作為相關課程數據處理與分析實驗中的軟件供學生使用；在“地表移動自動化監測系統研究”項目支持下，建立了以GNSS技術、GIS技術、計算機網絡通訊技術、移動PDA技術、現代測量數據處理技術、數據庫技術、軟件工程技術、視頻監控技術為一體的自動化監測數據處理與分析系統。該系統為學生了解自動化監測系統的構建和功能、進行CORS RTK數據采集、開展沉陷監測數據處理和分析提供良好的實訓平臺。

3.實習實訓基地建設

實習實訓基地建設是彰顯學校辦學特色，提高教育教學質量，實現培養高素質人才的實踐能力和創新、創業能力的必備條件，按照“科學規劃、統籌安排、突出重點、合作共建、資源共享、分步實施”的基本原則進行建設。實習實訓基地一般分為學校自主建設的實習基地和校企共建實訓基地兩大類。這里主要介紹學校自主建設的實習基地。

（1）自建實習基地

自建實習基地是利用學校自身的人力、物力和財力，根據專業培養方案，滿足不同專業、不同實驗實習內容而建立的實習基地。自2010年以來，我們先后建立了CORS系統基準網、山南新區數字測繪實習基地和新校區GNSS實習基地，以滿足測繪工程專業和非測繪工程專業的教學實習要求。

CORS系統基準網由5名教師帶領2010屆測繪工程專業和地理信息工程專業30名畢業生歷時1個多月建成。CORS系統基準網由22個D級GPS點組成，其中基準站1個、基準點3個、國家等級三角點11個。整個基準網控制區域約6000km2，最長邊78.5km，最短邊2.5km，平均邊長25.2km。點位主要分布在淮南市轄區及周邊的主要礦區。該基準網主要服務于測繪工程專業、地理信息系統專業及其他相關專業（地質工程專業、環境工程專業等）的空間數據采集、GNSS區域導航定位等，并為在該區域內進行相關科技服務（如建立礦區控制網、進行開采引起的地表移動變形監測、礦區土地復墾和環境治理等）提供參考基準，并同時為大地測量實習和數字測繪實習提供基準數據。

山南新區數字測繪實習基地是在CORS系統基準網的基礎上、由4名教師指導2012屆測繪工程專業60名畢業生在一個月內建成的。該實習基地主要分布在淮南市山南新區，由8個D級GPS點HE 65個E級GPS點組成，并施測三等幾何水準。該基地控制面積約45km2，最長邊40.5km，最短邊0.5km，平均邊長5.2km。該基地主要服務于數字地形測量、數字城市測量、GNSS測量、GNSS導航、工程測量、空間地理信息采集等及其他的測繪類實習工作。

新校區GNSS實習基地主要是為解決我校搬遷到山南新校區后本科生實驗實習、研究生綜合實驗課程及科學實驗的需要而建立的。該基地由2名研究生導師指導19名研究生于2016年10月～11月建成。該基地由CORS系統基準網中的3個D級GPS點、、山南新區數字測繪實習基地中的2個GPS點和新校區新增22個GNSS點組成，總控制面積約30km2；其中，新校區部分控制面積約5km2，并施測三等水準。最長邊16.9km，最短邊0.3km，平均邊長1.8km。該基地為測繪工程專業開展教學實驗及數字地形測量實習、GNSS實習、導線測量實習、工程測量實習、測繪技能大賽等，也為相關專業（如地理信息科學、地質工程、環境工程、采礦工程、土木工程等）開展測量學實驗實習、三維激光掃描、三維建模等，提供實習場所。

（2）校企共建實訓基地

校企共建實訓基地是指結合學校和企業的各自優勢，在互利共贏的原則下，學校在企業的產經營場所設立的校外實踐基地。為提高實踐教學的實戰性，與淮南礦業（集團）有限責任公司、國投新集能源股份有限公司、淮北礦業（集團）有限責任公司、安徽省測繪局、廣州市中海達測繪儀器有限公司、安徽圖聯科技有限公司等單位建立了多元化的校企聯合認識實習、生產實習、畢業實習基地。聘請有豐富工程實踐經驗的企業工程技術人員作為企業導師，學生在企業學習階段實行校內導師和校外導師指導的雙導師制。

三、加強實踐教學課程體系建設

實踐教學在人才培養的過程中占據重要地位，將理論知識應用于社會實踐，是實踐教學的具體形式，從而培養學生的社會實踐能力和知識應用能力。測繪工程專業是一門專業性很強的專業，既要有主干學科的支持，又要有眾多相關學科的支持；既要培養學生具有扎實的專業理論基礎，又要注重培養學生將所學的理論知識用于解決工程實際問題的能力。要達到這一目標，設置合理的實踐課程體系就成為基本保障。

理論教學、實驗教學和實習教學是培養測繪工程專業本科生的三個重要環節。測繪工程專業培養方案中，有9門課程涉及到實驗環節（參見表1），實驗總學時數達86學時，占實驗課程總學時數的21.8%；設置了9個實習（課程設計）環節，共37周816學時。

在課程進度安排時，要求理論教學、實驗教學和實習教學銜接緊密；從實習內容來說，遵循由單項訓練的課內實驗、綜合性較強的教學實習向解決復雜問題的生產實習過渡的原則。

此外，學生還可以通過參加學科競賽（如測繪技能大賽、科技論文大賽、中國衛星導航學術年會青年優秀論文評比等）、承擔各種級別的大學生創新創業訓練計劃項目、參與教師的科研項目、組織學習興趣小組等多種形式，作為實踐教學課程體系的補充，以進一步提高專業綜合能力和從事科學研究的基本素質。例如，2016.2012級測繪工程專業本科生范曹明，其論文“衛星姿態異常對相位纏繞的影響及其改正模型”獲第七屆中國衛星導航學術年會青年優秀論文一等獎（全國一等獎僅3名），該同學于2016年考取山東科技大學的碩士研究生；2012級測繪工程專業本科生毛亞、劉天駿、張明凱的論文“一種單井定向測量數據內業平差計算的新方法”獲第八屆全國高等學校測繪學科大學生8GzTVVaHyYDELp5F0htcAQ==科技論文大賽二等獎，這三名同學于2016年考取中國礦業大學的碩士研究生。

四、小結

專業綜合改革是一項復雜的系統工程，涉及到多方面的建設與改革內容，需要由學校與企業、教師與學生協同努力方可完成。本文以“測繪工程專業綜合改革試點”項目建設為例，僅從實踐教學平臺建設和實踐教學課程體系建設兩方面，對測繪工程專業綜合改革的建設情況進行了簡單的介紹。通過實踐教學體系的改革與應用，夯實了學生的專業基礎知識，提高了學生的儀器設備操作能力和綜合素質，拓展了學生的知識面，提高了學生從事科學研究的基本素質。

通過專業綜合改革，建立了以測繪工程專業工程教育認證標準為依據，以學生為中心，以“泛在測繪”為發展趨勢，以培養一流本科生為目標，從知識、能力、素養等方面構建了測繪工程專業的理論教學、實踐教學、創新能力培養的課程體系，也為本學科其他專業建設積累了較好的經驗。

資助項目： 安徽省教育廳專業綜合改革試點（2014zy029）、特色專業（2013tszy014）、卓越人才教育培養計劃（2016zjjh020）

（作者單位：1、安徽理工大學測繪學院2、安徽理工大學實驗室與設備管理處）