新工科下《測繪與生活》教學研究與實踐

劉文宋 張連蓬 康建榮 郭風成

(江蘇師范大學 地理測繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院， 江蘇 徐州 221116)

0 引言

現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展，引領(lǐng)智能測繪時代到來，使測繪科學與技術(shù)越來越多地融入各行各業(yè)、深入千家萬戶。智能測繪生活也涵蓋了人們?nèi)粘Ｉ畹囊隆⑹?、住、行等方方面面，如無人配送、外賣點餐、圖上選房、港珠澳大橋建設、手機導航、滴滴打車、虛擬現(xiàn)實技術(shù)(virtual reality，VR)試衣等，吸引越來越多的關(guān)注。因此，將現(xiàn)實中各大應用所涉及的先進測繪科學技術(shù)介紹給廣大同學，是一種增強全校學生對測繪類專業(yè)認可度的有效途徑。

同時，全國開設測繪類本科專業(yè)(包括測繪工程、遙感科學與技術(shù)、地理空間信息工程等)的高校數(shù)量逐年增加。截至2022年，全國共有435所高校設有測繪類相關(guān)專業(yè)。然而，由于受傳統(tǒng)固有觀念影響，每年在各大高校測繪類專業(yè)新生班中，學生的第一高考志愿報考率仍相對較低，且該專業(yè)的學生“轉(zhuǎn)專業(yè)”現(xiàn)象時有發(fā)生，而其他專業(yè)的學生轉(zhuǎn)入測繪工程專業(yè)學習的卻少之又少。究其原因：新生同學及其家長對測繪專業(yè)硬核測繪技術(shù)及其相關(guān)應用仍不夠了解，一直把測繪行業(yè)作為一項“艱苦行業(yè)”。因此，如何改變測繪類及其他專業(yè)的學生對測繪類專業(yè)的認知，增強學生對測繪類專業(yè)的認可度與喜愛度，是目前提高測繪專業(yè)教學質(zhì)量及增強專業(yè)建設亟須解決的問題之一。

為使學生更加了解測繪硬核技術(shù)如何讓我們的學習、生活變得更美好，使學生喜愛上測繪類專業(yè)，筆者以江蘇師范大學為例，在全校開設《測繪與生活》新興通識課。該課程的教學內(nèi)容堅持以學生習以為常的生活案例為出發(fā)點，講述在日常生活中的具體應用及其背后的硬核測繪技術(shù)。同時，教學過程中堅持以學生為中心，提倡不同專業(yè)同學間相互討論、相互交流的教學氛圍，促進“學生為主體，教師為主導”的教學模式形成，進一步提升學生自然科學與社會科學綜合素質(zhì)，開拓學生全面發(fā)展的思維與視野，有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與團隊協(xié)作能力。

因此，筆者在已有教學研究與實踐的基礎上，結(jié)合本校各個專業(yè)的特點，并針對測繪類教學過程中存在的問題，根據(jù)自身教學經(jīng)驗，從授課對象、教學內(nèi)容、教學方法、教學實踐等幾個方面進行教學探討，以克服傳統(tǒng)測繪專業(yè)教學模式給學生嚴肅、死板的問題，為該課程及相關(guān)課程教學工作的進一步發(fā)展提供參考。

1 教學現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，《測繪學概論》作為專業(yè)導入型課程已廣泛在各大高校測繪類專業(yè)新生班中開設，如武漢大學、同濟大學、中國礦業(yè)大學等。該課程的開設一定程度上讓測繪類專業(yè)的學生改變對傳統(tǒng)測繪的認知及增強專業(yè)情感，是提升學生對測繪專業(yè)認識的一門重要的專業(yè)基礎課程，受到廣大測繪類同學的喜愛。特別在武漢大學，由七位院士主講的《測繪學概論》成為武漢大學測繪類新生同學最受歡迎的課程之一，也激發(fā)該校廣大測繪類同學積極投身于測繪事業(yè)。但在另外一些高校，由于《測繪學概論》課程的教學課時量(少則18學時，多則36學時)限制及面向?qū)ο蟮木窒扌裕茨苻D(zhuǎn)變其他非測繪類專業(yè)學生對測繪行業(yè)的認識。

然而，《測繪學概論》課程一般只針對本校測繪類專業(yè)的學生們設，而測繪科學與技術(shù)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域全校通識課程較少。因此，亟須一門測繪類全校通識課程，將更多測繪技術(shù)生活化實例融入課堂教學，提高學生對測繪專業(yè)的認知與熱愛，讓更多學生更加了解測繪行業(yè)以及測繪專業(yè)可以與哪些專業(yè)進行交叉融合，增強學生對測繪類專業(yè)的認知。

此外，新工科在新時代背景下對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提出了新要求：即要求當代大學生不僅具備全面的知識結(jié)構(gòu)，也應了解新技術(shù)在相關(guān)行業(yè)的應用與推廣。結(jié)合新時代教學改革要求及教育理念，針對目前測繪科學與技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域全校通識課程較少，且大多教學內(nèi)容為專業(yè)知識的科普，通過在全校開設了《測繪與生活》通識課程，可以讓更多同學認識與了解測繪行業(yè)與應用，并通過不同專業(yè)同學之間相互交流，相互討論，碰撞出新的研究方向與應用領(lǐng)域，增強學生實踐能力與創(chuàng)新能力。同時，該課程也將吸引更多其他專業(yè)同學對測繪專業(yè)的興趣，改變學生對測繪專業(yè)的固有觀念與認知，增強學生對測繪類專業(yè)的認可與喜愛。

2 教學研究與實踐

持續(xù)改進課程教學內(nèi)容是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保障。因此，本文通過從授課對象、教學過程、教學內(nèi)容、教學方法、課程考核等幾個方面對《測繪與生活》通識課程進行探討。

2.1 授課對象

《測繪與生活》是一門面向全校各個專業(yè)本科生(建議大學二年級及以上的同學選擇)開設的通識課程，旨在提升各專業(yè)學生對測繪類專業(yè)的認知，了解智能測繪的應用領(lǐng)域及其背后的測繪硬核技術(shù)，增強學生對測繪類專業(yè)的認可度與喜愛度，摒棄對測繪類專業(yè)的固有觀念。需要說明的是，該課程內(nèi)容雖然涉及測繪技術(shù)在各個領(lǐng)域的應用，但應用的背后實質(zhì)是與其他專業(yè)的一種學科交叉課程。

此外，作為一門啟發(fā)性全校通識課程，在教學過程中，理應讓更多的非測繪類專業(yè)的學生了解“測繪+”在相關(guān)行業(yè)的具體應用，這也有利于提升學生自身知識結(jié)構(gòu)。因此，《測繪與生活》更適宜作為一門全校通識課程在全校范圍內(nèi)進行教學。

2.2 教學內(nèi)容

該課程的教學內(nèi)容應以學生為中心，教學內(nèi)容理應緊密圍繞教學目標，顧及相關(guān)專業(yè)學生的知識水平。即課堂講解的相關(guān)內(nèi)容要深入淺出，但不應求大而全，努力讓學生能夠在課堂上聽得懂、學得會測繪相關(guān)技術(shù)，在課下明白測繪技術(shù)是如何改變生活的。同時，作為一門全校新興通識課，課堂內(nèi)容以講解測繪在生活中的具體應用案例為主，其背后的測繪核心技術(shù)為輔。

基于上述教學目標，該課程的主要教學內(nèi)容為：在介紹測繪學基礎理論及“3S”【3S是遙感技術(shù)(remote sensing，RS)、地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)和全球定位 系統(tǒng)(global positioning system，GPS)的統(tǒng)稱】技術(shù)基礎上，依靠現(xiàn)代測繪工具(包括測量機器人，測繪無人船/機、高分系列衛(wèi)星等)，討論“測繪+”在生活中的具體應用，具體案例包括測繪與國家基礎設施建設、測繪與環(huán)境保護、測繪與實景三維中國、測繪與中國航天、測繪與經(jīng)濟、測繪與應急救災、測繪與健康、測繪與資源開發(fā)、測繪與新聞學、測繪與國防建設等相關(guān)內(nèi)容。

2.3 教學過程

深化課堂教學改革，堅持教學設計以結(jié)果導向(OBE)為策略。為實現(xiàn)新時代對復合型人才的培養(yǎng)目標與要求，該課程始終以啟發(fā)性教育為主，堅持能力導向、目標導向與需求導向相結(jié)合。教學課堂上，在簡要講授測繪專業(yè)相關(guān)內(nèi)容的基礎上，通過列舉生活中普遍存在的案例，并講解其背后的測繪核心技術(shù)，但需注意不應該簡單羅列知識點，避免課堂知識的灌輸。如在講《測繪與應急救災》這一章節(jié)內(nèi)容時，僅需讓學生了解北斗導航定位、遙感災害監(jiān)測過程、專題圖制作等相關(guān)基礎知識，而不宜介紹相關(guān)技術(shù)背后的理論與原理。

此外，教學過程也應與課程培養(yǎng)目標相一致，并通過借助“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)等，展示測繪硬核技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的具體應用，讓學生更切身地體驗測繪技術(shù)的先進性與重要性。

2.4 教學方法

由于《測繪與生活》作為一門全校通識性課程，所覆蓋的相關(guān)專業(yè)知識覆蓋面較為廣泛。因此，該課程需要多名老師協(xié)同合作，共同完成該課程的教學內(nèi)容。即需要一名主講老師在教學過程中，通過精心設計課程體系，串聯(lián)該課程的整體內(nèi)容，幫助學生構(gòu)建該課程學習的思維框架；其他專長老師協(xié)助講授相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，補充相關(guān)技術(shù)細節(jié)，但應避免基礎知識的羅列，但需結(jié)合具體實例將重點內(nèi)容講透、講爛，使學生更易聽懂。

此外，教學方法也應注重不斷提高課程的教學質(zhì)量及教學效果，努力建設成為一個對話、開放的課堂。即在課堂教學過程中，通過不斷啟發(fā)與引導學生舉一反三，以小組為單位，讓學生根據(jù)本課程所學內(nèi)容及所其專業(yè)知識的聯(lián)系。如要求小組同學制作測繪技術(shù)在其熟悉應用領(lǐng)域的相關(guān)課件，在課堂展示以及與不同專業(yè)同學間交流，形成各個專業(yè)知識的學科融合，提高學生參與課堂討論的熱情以及提升學生運用已知知識解決實際問題的能力。

2.5 課程考核體系

作為一門全校通識課程，為激發(fā)學生對測繪學科的熱愛及其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，該課程期末考核形式不宜以專業(yè)理論考試為主，而應以“靈活考查+課堂表現(xiàn)”綜合考核體系為主(如圖1所示)。即學生通過學習完課程的相關(guān)內(nèi)容后，根據(jù)所學的測繪專業(yè)知識，并聯(lián)合本專業(yè)的相關(guān)知識，書寫一篇測繪在其專業(yè)領(lǐng)域中具體應用的結(jié)課報告，即簡要分析測繪領(lǐng)域中硬核技術(shù)如何與其專業(yè)學科交叉融合的。

圖1 綜合考核體系

主講老師可根據(jù)學生的報告，了解學生對該課程的掌握程度，給予相應分數(shù)。同時，該課程鼓勵學生相互討論、相互交流。因此，也考慮同學的課堂表現(xiàn)(包括匯報表現(xiàn)及課堂發(fā)言等)進行成績評價。

3 結(jié)束語

隨著智能測繪時代的到來，測繪硬核技術(shù)更多地進入日常生活，但許多學生仍對測繪專業(yè)不夠了解。因此，如何改變測繪及其他專業(yè)的學生對測繪類專業(yè)的認知，有效增強學生對測繪類專業(yè)的認可度與喜愛度，筆者結(jié)合江蘇師范大學測繪工程專業(yè)發(fā)展要求，提出了新時代工科下《測繪與生活》課程的教學改革方法，具體從授課對象、教學內(nèi)容、教學方法、教學實踐等各方面進行改革與探討，以期滿足新工科在新時代對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，為進一步提高測繪專業(yè)教學質(zhì)量及增強專業(yè)建設助力。