高校測量學課程實踐教學改革研究★

張帥兵 周 超 姬碩陽

(東莞理工學院城市學院，廣東 東莞 523419)

1 概述

測量學是土木工程、工程管理、城鄉規劃等專業的一門基礎必修課程，在農業、資源勘探、土地利用、水利工程、交通規劃、建筑工程、國土資源調查、城市規劃和建設等各個領域廣泛應用，具有較強的實踐性和應用性[1,2]。

隨著社會的快速發展和現代測繪技術的不斷進步，高校測量學的教學方式和教學設備未能隨科技的進步實現同步發展，傳統的教學設備和模式已逐漸脫離了社會需求。因此，現代高校測量學課程教學應更加注重課程體系與社會需求的契合度，以社會發展需求為核心，在原有的教學基礎之上，融入現代測繪技術，構建接軌社會和科技發展的課程教學體系，培養“理論型+創新型+應用型”并重的復合型人才，實現測量學課程優化。

2 測量學課程實踐教學改革的必要性

目前，東莞理工學院城市學院涉及測量學課程的專業有人文地理與城鄉規劃、土木工程和工程管理等，涉及面較廣，實用性較強。現階段，社會和科技發展日新月異，GNSS、智能化RTK測量系統、數字化地形地籍成圖系統、一體式智能全站儀、自動感光系統全站儀等數字化和信息化新型測繪儀器應運而生，城市建設對現代測繪技術人才的需求逐漸增大，傳統的測量技術和手段逐步退出歷史舞臺。但目前高校在測量學理論教學和實踐教學的模式、框架體系依舊較為傳統、儀器更新換代慢、理論—實踐—應用不成體系。因此，為接軌當今社會發展、建設應用型高校、提升學生理論知識和應用能力，測量學課程實踐教學改革就顯得尤為必要。

3 測量學課程教學現狀

3.1 實驗設備陳舊，全新技術儀器數量偏少

目前東莞理工學院城市學院測量學課程教學所用儀器主要為年代較為久遠的水準儀和全站儀，儀器設備共20臺，雖能滿足教學需求，但已逐步與科技和社會發展潮流脫軌[3](見圖1)。近兩年，GPS測繪和移動基站相關設備、智能化RTK測量系統、數字化地形地籍成圖系統(CASS)、具備自動感光系統的NTS-342R10A全站儀等教學設備已經購置，但數量偏少，僅能用于參加競賽，還未全面投入到教學當中，導致學生在實訓時接觸到迎合社會發展需求的設備機會偏少，實驗課程教學依舊走傳統教學模式。

3.2 配套設施有待完善

目前，隨著現代測繪技術的進步，在測量學課程教學中，測量實驗室所起功能僅為儀器放置和平常教學(見圖2)，缺乏數據處理、數據成圖的針對性教學場所，用于學生對測量獲取的數據進行處理和成圖。其次，學校數據處理場地面向全校師生使用，設備陳舊且無針對測量學數據處理和成圖的專門場地(見圖3)。在教學過程中，學生測量所獲取的數據僅作為實驗成果，并未運用相關軟件將數據處理和成圖。學生若要進行數據成圖，主要通過CAD，GIS和數字化地形地籍成圖系統(CASS)進行數據管理、數據成圖、數據建庫[4]，但在教學過程中，測量學與其割裂開來，并未形成教學體系，對提高測量學課程教學質量、學生測量技能的掌握、測量設備和軟件的應用水平有較為深刻的影響[5]。

3.3 實訓場地受限，缺乏實際操作機會

實訓實習場地作為學生進行測量實驗操作和實戰的主要場所，對學生掌握實驗原理、操作步驟、數據獲取和存儲影響較大，也是影響測量學課程教學質量提升的重要因素。東莞理工學院城市學院測量學實訓實習場地以校內空曠場地和公共場所為主，進行測量實訓時容易受到人流、車輛等人為因素的影響，大大降低測量課程實踐教學的質量。由于實驗教學場地受限，學生僅能掌握高程測量、角度測量、距離測量、坐標測量與放樣、控制測量等實驗的基本操作步驟。所測數據受環境和人為的影響較大，數據可信度較低，并未參與實際項目測量，所做實驗趨于演示化。

4 教學環節改革舉措

4.1 加快新型測量設備投入教學的進程

當前測量領域隨著科技的進步，GPS和移動基站相關設備、智能化RTK測量系統、數字化地形地籍成圖系統、一體式智能全站儀、具備自動感光系統的NTS-342R10A全站儀等眾多數字化和信息化新型測量設備應運而出[6,7]。現代測繪技術將數字化、現代化、自動化、智能化、實時化融為一體[8,9]，基本克服了傳統測量儀器在應對復雜地形條件所出現的人為、儀器自身和天氣原因造成的誤差，在數據測量、數據收集和數據處理等實現自動化，更節省時間和人力(見圖4)。因此實現現代化、智能化和數字化測繪技術融入教學，體現了高校應用型人才培養的現勢性，有助于推動理論教學與社會發展潮流接軌。因此學校應加大相關設備的購置，滿足教學需求，對提升測量學教學質量、學生學習興趣、接軌時代發展具有重要的影響。

4.2 構建“理論+實訓+軟件”教學模式

傳統的教學模式僅重在“理論+演示”，實驗由于場地、設備、環境的影響，測量實驗也僅限于“演示性”，測量數據對實際應用的可信度不高，有礙于實驗教學效果的提升。現階段，“理論型+創新型+應用型”并重的復合型人才教學模式重在“理論+運用+應用”。在具體的教學過程中，“理論”重在基礎知識、實驗原理、計算方法的掌握[10]；“運用”重在構建“理論+實驗+軟件”三位一體的教學架構體系，以理論知識為基礎，掌握實驗儀器基本操作，運用數字化地形地籍成圖系統(CASS)，CAD和GIS進行數據獲取、數據處理、數據成圖和數據建庫(見圖5)。傳統的教學模式只重視基本操作，缺乏數據管理和成圖，這也是造成理論和實踐脫節的重要原因之一。“應用”則重在如何把所學知識和技能應用在實際項目之中，通過實際應用，推動理論與實踐接軌。

4.3 推動課程融合，加強學科相互交叉

當前，高校課程和學科的發展逐步趨于綜合化，課程之間聯系度逐步加深，測量學亦是如此，由單獨的土木工程測量、測量地圖學、攝影測量學、大地測量學、地形測量學、海洋測量學以及GPS測量等課程逐漸走向綜合化[8],融合度也在逐步提升。特別是隨著科技的進步，越來越多智能化、數字化設備投入使用，各課程和學科之間的交叉發展是當前高校課程體系改革的大趨勢。就測量學而言，在課程教學時，要逐步加強與相關課程和學科的融合，如：土地資源學、地理信息系統、計算機輔助制圖、GPS、遙感、道路交通、建筑工程等，讓學生在學習測量相關知識的同時，掌握地形地貌、工程、軟件等相關領域知識，構建數據獲取、處理、成圖的教學體系，推動高校測量學課程教學改革步伐(如圖6所示)。

4.4 尋求校企合作，完善測量實習基地

校企合作教育培養模式是近年來民辦高校針對性地培養“理論型+創新型+應用型”并重、符合社會需求的本科專業技術復合型人才的教育理念[11]。依據“理論型+創新型+應用型”并重的復合型人才教學模式，學校在完善校內實習實訓場地的同時，積極推動學校和科研單位、相關企業的合作，建設“學+研”和“學+用”校內外聯合實訓基地，推進校內實訓基地建設、校內外實訓基地聯合建設[12]。采用課堂教學與學生參加實際測量相關項目有機結合的方式，構建“學+研+產+用”相結合的項目主導式實踐路徑，加強雙方在理論教學和實踐教學互動與合作，避免在教學當中理論與實踐脫節現象的發生，體現理論知識的實用性(見圖7)。對于探索校企共建組織構架、教學質量提升與完善針對性培養實踐性人才的理念具有重要意義。

5 結語

測量學作為實際操作性強、應用性廣的實用性、關聯性和技巧性課程，是高校課程體系里較能體現理論與實踐相結合的課程，也是最能體現高校培養應用型人才理念的課程之一。現階段，測量學實踐課程的教學設備依舊采用較為老舊的儀器和傳統的教學模式，與GIS，CAD，CASS等相關數據處理和成圖軟件教學割裂開來，測量數據獲取、數據處理、數據成圖等未成體系，學生測量實踐經驗不足，高校課程體系與社會發展和科技進步逐步產生脫節，是目前我國高校測量學教學過程中普遍存在的問題。研究針對東莞理工學院城市學院目前測量學實踐課程教學體系存在問題為切入點，針對測量儀器、配套設施和實訓場地存在的不足，提出加快數字化、現代化、自動化、智能化等新型測量設備引進并投入教學；構建“理論+實訓+軟件”教學模式，培養“理論型+創新型+應用型”的復合型人才；積極尋求科研單位和企業進行合作，構建“學+研”“學+用”校內外實訓場地，完善測量實習基地等相應的配套設施，加強理論教學和實踐教學的互動，提升學生理論知識應用能力，提高教學質量，接軌新時代社會發展。