測繪新工科建設下“工程測量學”教學思路探討

李美妮

西安交通工程學院土木工程學院 陜西西安 710300

1 概述

在人工智能、云計算、大數據迅速發展的時代，新工科建設應運而生，它是對高校傳統工科專業的改造與升級，從學科專業的新結構、教育教學的新質量、工程教育的新理念、分類發展的新體系、人才培養的新模式出發，旨在培養具有多元化、多背景、創新型的工程思維人才。《測繪地理信息事業“十三五”規劃》為高校“工程測量學”專業的人才培養明確方向，該學科的培養不僅要注重理論知識，更要注重實踐能力的培養,因此必須對現有的教學思路進行改革。

在測繪專業學生現有的教學思路與培養體系中，“工程測量學”是一門十分重要的必修課，專業性強，實踐性強。該專業學生主要學習測繪學的基礎知識、空間精密定位與導航的理論、城市與工程建設、攝影測量與圖像信息處理理論、地圖設計與編制的理論與技術。以工程測量課程為主干，結合培養方案開設相關課程，在工程測量教學過程中涉及多個基礎性實驗，培養學生的專業實踐素養。

此外，近些年來，測量學與基礎數學、物理學、地理學等多個學科相互交融，成為一門多背景交叉學科。教學體系中注重科學研究的基本訓練，培養測繪操作的基本能力。本文在新工科建設下背景下，從社會、行業與地方對測繪專業人才的培養需求出發，結合“工程測量學”專業技術與實踐應用領域，思考并探討“工程測量學”課程建設的發展方向。

2 “工程測量學”課程特點與應用領域

從定義而言，“工程測量學”屬于測量學這一大類，是一門研究地球形狀和大小以及確定地面點位的學科，主要包括測定與測設。從發展歷程而言，該技術從普通的大地測量發展到空間衛星大地測量，進而到航天遙感技術的出現，靜態測量已轉變為動態測量，測量儀器也趨向于電子化、自動化、精密化。“工程測量學”是一門理論性強、實踐性強的科目，理論教學過程中融入了高數、物理等基礎知識，實踐過程中對學生的工程思維與動手能力有一定的要求。

從課程特點與應用領域而言，“工程測量學”主要包括以下特點：

(1)工程應用領域廣泛。工程測量技術廣泛應用于城市規劃、建筑構造、結構物平面設計、房地產測繪、地籍圖繪制等各個方面，同時也在數字城市、智慧城市的建設中起到重要作用，逐步展現出“普化”的應用趨勢。

(2)學科交叉背景要求高。“工程測量學”的學習中涉及天文知識、近代平差計算、人造衛星測量、攝影與遙感測量等多學科知識，學科交叉綜合性較強，在數據采集、數據處理、數據成圖過程中對大學物理、高等數學、線性代數、概率論等方法與理論呈現出學科背景交叉的特點。

(3)GPS、GIS、RS相互結合趨勢。當前，GPS、GIS、RS被稱為3S，3S集成一體化的建設為解決地理學、測繪學、遙感學的眾多問題提供了多變思路和有效平臺。GPS、GIS與RS三者的相互融入，共同服務于數字城市、數字地球、智慧地球的建設。

3 測量專業培養現狀

目前，我校對于測量學專業的專科生培養學制是三年，培養課程涉及公共課程、專業方向課、專業基礎課、專業核心課、實踐課程、專業實習、限選課、就業指導，在教學過程中融入思政元素，實現真正意義上的全員、全程、全方位育人。公共課程的學習從淺入深，例如，計算機應用基礎、工程應用制圖。專業課程主要涉及數字化測圖技術、GPS測量技術、測量平差、地理信息系統、建筑工程施工測量、控制測量、攝影測量與遙感、地籍測量與房地產測繪等課程，以及就業培訓、安全教育以及心理健康教育。

教學過程中存在的明顯問題：專科學生基礎普遍薄弱，學生課前不進行預習課本，上課不能跟隨教師的授課節奏，課堂紀律差，課堂利用效率較低，課堂專業知識、重點、難點內容不能完全吸收。學生自身能力各異，對課堂知識吸收能力不同，學生與教師之間的新式互動效果不明顯。學生對室外實驗課程、實訓課程重視程度不高，出現遲到早退的頻率明顯高于理論課程。學生思想上不重視，動手能力較差，計算能力略微低，缺乏獨立思考的能力。實驗課程時間安排較為分散，對于GPS-RTK這種耗時時間長的實驗項目沒有整塊的時間，剛架設好儀器就下課。實踐課時較少，實驗課堂利用率低，偶爾遇到天氣影響，不能進行室外的測量。在實際教學中，課時數略顯緊張，對于測量專業的學生，測量學基礎課程應適當開設兩學期。

4 “工程測量學”課程教學思路探討

當前，“工程測量學”課程培養中主要包括理論教學和實踐教學，在理論教學的基礎上，實踐教學主要以水準儀測高程、經緯儀測角度與全站儀的相關使用為主，雖設置理論教學與實踐教學相互結合的培養模式，但在實際教學過程中仍證明學生無法將所學知識全部應用于解決實際工程問題，缺乏從工程角度解決問題的能力，存在與企業高度對接的問題。因此，在新工科建設背景下，從“工程測量學”的課程特點、應用領域與社會需求三個角度出發，本文提出以工程思維為指導，將理論與實踐相互結合的“工程測量學”課程教學思路。主要包括以下幾方面：

(1)堅持理論教學與實踐教學相結合，加入專業知識選修課，進一步培養語言與算法能力。隨著科學技術的進步，編程語言對于很多問題的處理更加快速、便捷、能夠節約大量時間，測量專業的學生對C語言、C++語言、Python語言應有一定的基礎。在抓牢基礎必修課的同時，測量專業的學生應逐步接觸語言。同樣，選修課程加入行業新知識與行業專業特色，更好地讓學生了解專業發展方向。當前，微課、慕課、學習通等新興的網絡化教學手段豐富了學生專業知識，教育模式已經從傳統的“一人教多人學”轉變為“多人教多人學”，不再是課程知識的一遍教學，慕課、超星學習、學習通等平臺的出現實現了教育資源的最大化共享，普通院校學生也能參與到名師課堂，進行查漏補缺，找到適合自己的學習方法，實現對知識的深層次理解與掌握。

(2)工程思維解決問題能力的培養。工程思維是一種整體的“系統性”思維，從工程問題的目的性出發，強調合規律性和合目的性的統一，基于多個角度全方位的思考、策劃與處理工程問題。“工程測量學”這門課屬于工科專業的基礎課程，畢業生應具有解決工程問題的能力，在培養過程中加強校企合作的時間與強度，更大程度地提高院校學生與企業對接的融合度。校企融合的教學模式一方面能夠凸顯院校教育成果在企業、在社會上的最大化展現；另一方面是對傳統院校教育模式的一種檢驗，對學生、學校、企業都是一種考核。應用型院校是面對社會、面對行業培養人才，它不同于科研型人才的培養，更加注重學生的實操能力，因此應組織學生定期去企業學習，或者企業定期來校指導工作，形成學生、教師、企業的相互配合，提高相互之間的互動。提高學生專業與企業需求的融合度，實現學校與企業的良好對接。

(3)以工程測量為基礎，注重交叉學科人才的培養。交叉學科人才的培養是解決目前社會發展對于復合型人才需求的重要舉措。沒有一個學科是單獨存在的，個人、單一學科背景或單一群體很難到達行業頂峰，學科交叉培養是人才培養的必經之路。“工程測量學”作為測繪類、土木類的基礎課程，類似于一棟大樓的基礎，應能夠滿足相關學科對該專業的要求。另外，在一定程度上社會需求倒逼學科交叉的融合，知識本身是在交叉融合中創新發展的，離開了其他學科的滋養和滲透，單一學科知識很難發展進步，因此，培養以工程測量為主的交叉學科人才十分有必要。

結語

“工程測量學”作為測繪學專業系統培養中的基礎課程，是未來數字城市、智慧城市、數字地球建設的重要組成部分。基于行業對工程測量人才的工程思維與創新思維的需求，從新工科建設的目標和要求出發，在工程思維的指導下，本文指出“工程測量學”課程特點與應用領域，分析西交院“工程測量學”的培養現狀，對該課程的教學思路進行探討，以培養學生的工程思維以及解決工程問題的能力為目的，為相關領域培養基礎理論扎實、動手能力強的高素質人才。

在國家工業改革與新工科建設的背景下，對“工程測量學”這類基礎性學科進行教學思路的探索與改革非常必要，有利于人才的有效培養與輸出。