新型基礎測繪體系下數字地形測量學的改革

摘" 要" 提出新型基礎測繪體系下數字地形測量學課程改革的思路，優化教學手段和方法，將新型基礎測繪的概念和知識引入課堂教學，對學生引導啟發和有效注入思政元素，深化新教改，打造新形態，提升新品質，從而達到提高學生實踐能力、創新能力以及牢記測繪人不畏艱險、勇攀高峰的精神品質的目的。

關鍵詞" 數字地形測量學；課程改革；思政元素

中圖分類號：G642.0" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）03-0094-03

0" 引言

隨著時代和技術的發展，對于信息獲取提出了立體化、實時化、處理自動化、智能化、服務網絡化和社會化的要求[1]，時空信息、定位導航服務成為重要的新型基礎設施融入人類經濟、政治、文化、社會、生態文明建設各領域和全過程。傳統的基礎測繪已無法滿足日益增長的新需求，新型基礎測繪體系建設隨之而出[2]。信息基礎測繪為經濟社會發展、國防建設和生態文明建設提供多層次、全方位的基礎測繪服務[3]。同時，教育部要求深化高校課程思政建設，落實立德樹人的根本任務，因此，在做好思政教育的前提下，需要對高校課程采取陳舊內容更新、新技術知識增設、深入實踐等手段進行有機調整。

數字地形測量學是測繪類專業的核心課程，它是由測量學[4]到數字測圖原理與方法[5-8]，通過改革、實踐、修改、補充、創新而發展起來的一門密切聯系現代測繪技術和社會生活生產需要的測繪標準指定課程[9]。其內容繁多、涵蓋面廣，覆蓋了全站儀、GNSS、無人機數據采集、數據處理、成圖制作等，課程含有理論課和實驗課，并配有課程實習，該課程實踐部分包括課堂實驗、開放性實驗、集中實習等。理論與實踐結合非常緊密，兩者并重，培養學生的實踐和創新能力，塑造學生實事求是、精益求精的品質，培育敬業精神和工匠精神，鍛煉業務能力、組織能力、協作能力和解決問題能力，為學生今后的工作和學習打下堅實的基礎。該課程的改革對提高測繪類專業的教學質量起著至關重要的作用。

1" 課程特色

課程近幾年課時減少，而技術不斷發展，現代知識內容不斷增加、課程要求不斷提高，課程組積極探索嘗試不同的教學方法，采取了聽課評課、集體制定大綱、參觀、提前預習、現場教學、聘請高級工程師開講座、利用虛擬仿真平臺等多種形式進行教學。本課程的講授不斷增加新的授課內容點，使用啟發式、案例式教學，挖掘課程蘊含的育人元素，探尋學生成長規律。課程組成員積極參加各類學術會議、新儀器新技術發布會議、校級比武等，不斷提高自己的思想政治意識和專業素養。

1.1" 以動態更新模式創新理論教學

時刻關注行業國內外發展最新動態，不斷充實教學內容。例如，引入三維激光掃描、地下管線探測、傾斜模型單體化等新知識點，提升本課程內容的深度和廣度。主動營造生動活潑的教學氛圍。如讓學生觀摩某區域地形圖測繪案例，結合測繪數據保密教育，引導學生從技術設計、組織實施、成果驗收、技術總結、成果歸檔等要點方面進行獨立思考并分組討論，培養學生獨立解決問題的能力，提升學生的專業思維能力，增強學生的數據安全意識和專業自豪感。

1.2" 以工程項目管理模式開展實踐教學

對學生以工程項目管理模式為導向開展實踐教學，學生需完成現場踏勘、控制測量、碎部測量、內業成圖、成果質量檢查、組織實施、提交成果等各項工作，具有很強的實用性。實習涉及3S和通信技術，涉及GNSS原理及其應用、攝影測量與遙感、工程測量案例分析等相關課程，使學生構建一個天地一體化大測繪的概念。新技術、新設備、新測繪手段的認知與應用也能讓教師跳出書本的圍城，走上大數據時代背景下學科的發展之路，所教的學生才能適應社會和技術發展，所學即所用。

1.3" 技能大賽促進學生全面發展

湖南省教育廳組織的湖南省大學生測繪技能大賽從第二屆開始加入數字測圖項目，第二屆是用全站儀和RTK采集碎步點數據后進行數字成圖，后面幾屆因為疫情原因，改成了線上數字測圖、水準測量，使用的是最新的虛擬仿真技術，這也是疫情下的新型基礎測繪發展的趨勢。技能大賽一方面鍛煉了學生熟練操練測量儀器，培養專業興趣，另一方面一旦涂改原始測量數據，成果即為二類成果，這就讓學生明白原始數據的重要性，隨意涂改或者偽造數據是絕不被允許的，將給國家生產建設帶來相當嚴重的后果，這讓學生各方面能力得到鍛煉的同時養成良好的職業道德和實事求是的工程精神。

1.4" 新型基礎測繪引入教學

新型基礎測繪自2019年1月在武漢試點以來，取得了很多可喜的成績。新型基礎測繪DLG轉換地理實體的作業流程實現了地理信息和地質調查信息的“兩地融合”、陸域和水域數據的“兩域一體”、室內和室外成果的“兩室打通”[1]。隨著北斗技術的發展，我國攻破了越來越多的“卡脖子”技術，隨之不斷開展全息采集、智能處理、變化發現、實體建庫及定制服務5方面技術的研究和探索。武漢試點完成后，各單位整理編制了《DLG轉換地理實體技術規程》《地理實體生產技術規程》《地理實體服務發布規范》等規程規范，取得了存量數據轉換基礎地理實體技術[10]、多源數據智能融合與變化發現[11]、二三維圖元一體化采集、視頻三維自動語義化、機載點云建筑物自動重建等創新和關鍵技術突破[1]。這些技術、發展趨勢均一定程度地引入課程內容，讓學生了解更多的新技術、新發展。

2" 重點舉措

2.1" 引經據典，豐富思政元素庫

2.1.1" 挖掘課程蘊含的育人元素，增強學生的民族自豪感和使命感

在數字地形測量學的課程內容中精心設計了專業課教學和活動，密切融入工程案例，通過示范法、網絡教學法和實地參觀法等多種教學方法，充分挖掘專業課的傳授能效，激發學生內心深處的歷史責任感、民族自豪感和使其擔負起建設強國重任的使命感，從而提升學生的思想政治站位。如介紹科學家如何在物資匱乏、技術又被外國人卡脖子的情況下，成功研究出具有中國完全自主知識產權的北斗全球定位導航系統；意志堅強的測繪人在艱苦的自然環境中如何連續堅守一個GNSS觀測站幾天幾夜，如何給珠峰丈量身高，又如何到極地測繪科考；舉例某技術員曾為蠅頭小利，私自捏造測量數據，使得國家遭受巨額財產損失，最終自己鋃鐺入獄，以此警示大家對待數據一定要實事求是，不可弄虛作假；舉例因違規使用儀器、工作態度散漫等問題導致橋梁坍塌、房屋倒塌等事件，既讓學生了解到學科的艱辛，又能體會到學科的魅力，更能讓學生能感受到自己身上所肩負的重任。

2.1.2" 遵循教書育人規律，探索學生成長規律

課程講授采取沿用好辦法、改進老辦法、探索新辦法的教學思路，尋找育人規律，提升教學質量。理論知識講解采用教師講授與學生復講相結合的新教學方法，使學生從被動接受轉為主動思考；儀器的認知與使用、地形圖測繪等課程加入了圖片、動畫、視頻、虛擬仿真軟件等新媒體教具元素，通過對儀器實物的近距離觀察，教師抽絲剝繭、層層遞進的教學，幫助學生更好地理解儀器的構造和工作原理，提高實操能力。在智能化的信息時代，學生獲取知識的手段很多，廣播、電視、互聯網均是獲取知識的重要手段，在平時的教學環境中，要注重教學相長，引導學生正確獲取互聯網等媒介的知識，利用啟發式、引導式、參與式的教學手段和方法，以此來增強課堂活力，提高學生學習興趣，讓學生在互動中掌握扎實的知識，寓教于樂。

2.2" 多維度實踐教學，孕育學生工匠精神

2.2.1" “兩主一互”式教學培育學生勞動精神

“兩主一互”即學生為主體、教師為主導、互動式教學。課程充分利用虛擬仿真技術、模擬工程、多媒體技術等多種手段，開展跟實際更貼切、更安全的實踐教學方式，提升廣大學生的實驗、實習積極性和參與感。實習過程中肯定學生的自主和創新的同時，指出存在的問題，提出改進的方法，充分提高學生的思維能力和發現問題能力及動手能力。

2.2.2" 開放實驗室提升學生創新意識

實驗室在一定時間內向所有的學生開放，學生每年也可以申請開放性實驗，完成課堂規定以外的實驗，或者幫助教師完成一定科研任務，或者接觸一些高科技儀器，實驗室開放能最大程度利用好實驗室資源，為學生提供自主發展和實踐鍛煉的機會，培養實事求是的科學態度。

2.2.3" 專業競賽強化學生競爭意識

學校已連續成功舉辦了八屆校級測繪技能大賽、承辦了一屆省級行業主辦的大學生測繪技能大賽和四屆省級教育廳主辦的大學生測繪技能大賽，為廣大學生提供了互相切磋和學習的機會。為培養綜合素質高、業務能力強、具有創新意識和團隊精神的高層次測繪科技人才提供了重要參考。學校學生已連續參加四屆省級行業大學生測繪綜合技能大賽和四屆省級教育廳主辦的大學生測繪技能大賽以及六屆全國大學生測繪技能大賽，以此為契機，提高學生創新能力、實踐能力和團結協作精神，提升各年級測繪地理信息學科學生的認同感。

2.2.4" 實踐教學放入生產實際中

將實踐教學放入生產任務中，在施工單位、事業單位進行為期3個月的頂崗實習，通過在實際工作單位進行生產實習的方式進行實踐教學，讓學生在生產實踐中得到鍛煉，發現問題并解決問題的能力和把課本內容和實際結合起來的能力有了很大程度的提高，為實現學生到工程技術人員角色的快速轉換打下了良好的基礎。

通過以上多維度實踐教學，培養學生守正創新、積極進取的精神品質，孕育學生干一行、愛一行、鉆一行的工匠精神。

2.3" 引入虛擬平臺，培養學生興趣

在傳統數字測圖實習基礎上引入虛擬數字測圖實習平臺，通過學校省級虛擬仿真中心的虛擬仿真平臺構造虛擬測繪實驗儀器和虛擬數字測圖實習環境，以在一個虛擬的環境中較快捷地熟悉水準儀、經緯儀、全站儀、無人機等測繪儀器的結構、操作步驟、使用方法等，以減少實際操作中帶來的儀器損耗。同時掌握水準測量、水準儀的檢驗與校正、水平角觀測、垂直角觀測、經緯儀的檢驗與校正、距離測量、全站儀的檢驗與校正、導線測量、碎部測圖等實驗步驟，為實踐環節和工作做好相關準備，亦可以通過虛擬仿真平臺了解無人船、三維激光掃描儀等學校未購置儀器的使用方法和注意事項。

2.4" 提升自我，做好領頭雁

2.4.1" 積極參加公開課和教學比武，提高自身思想政治意識

課題組積極參加各項公開課和教學比武，夯實自身專業知識和實操技能，在比武交流中不斷發現自身的薄弱點，挖掘自身的增長點。教師和學生是直接面對者，較高的師資素質對學生也是潛移默化的教育過程，積極參加教學比武，提升思政教學水平，樹立爭優創優的意識，用自己的實際行動引導學生，做廣大青年大學生的知心人、引路人。

2.4.2" 走出校園、走進行業、優化教學設計

授課人員積極參加提高教學質量的各類網絡和課程培訓，參加行業培訓交流會議，參加新儀器、新技術的發布會，下沉到一線生產單位，參加工程單位工程實踐鍛煉。聘請實踐經驗豐富的兼職教師充實教師隊伍。把行業發展新動態、新技術、新手段消化和吸收，提取課程所需精華及時更新到多媒體課件中，并做好教學設計工作。

3" 結束語

基于新型基礎測繪體系建設背景的測繪地理信息人才培養是一項嶄新的、復雜的、巨大的系統工程。在此基礎上，需要進一步細化培養目標，落實教學大綱，制定科學性、思想性和實踐性、指導性強的教學計劃，采取有效措施和激勵機制，調動專業教師、學院領導的主動積極因素，將各項工作落實到位，并不斷總結經驗，以逐步達到具有地方本科院校示范專業水平。本論文提出了在現有形勢下對數字地形測量學課程切實有效的改革措施，改進了教學手段和方法，設計了貼近實際應用的實驗和實習環境，通過科學合理設置課程環節，充分調動學生的積極性，使得學生能牢固掌握專業知識，思政元素的有效注入更能孕育學生敬業、精益、專注、創新的工匠精神，從而達到課程教學的目的。

4" 參考文獻

[1] 肖建華，李鵬鵬，李海亭，等.國家新型基礎測繪建設武漢試點中期實踐與思考[J].測繪通報，2022（1）：164-167.

[2] 王丹，耿丹，李丹彤.論新型基礎測繪體系建設[J].北京測繪，2021，35（7）：833-838.

[3] 田喜軍，田婉怡，羅瀟.新型基礎測繪體系建設實踐與思考[J].國土資源導刊，2021，18（3）：82-86.

[4] 郭保生，何瑞珍，張雅梅.加強測量學實踐教學環節是提高教學質量的有效途徑[J].實驗室科學，2013，16（4）：162-164.

[5] 陳允芳，成樞，柳林，等.數字測圖原理與方法課程教學探討[J].測繪通報，2013（11）：121-125.

[6] 宋利杰，張永彬，田桂娥.高等院校《數字測圖原理與方法》教學改革探討[J].礦山測量，2009（4）：94-96.

[7] 李曉莉，彭景晶.“數字測圖”實驗教學的探索與實現[J].實驗室研究與探索，2007（6）：92-94.

[8] 花向紅，鄒進貴.《數字測圖原理與應用》精品課程建設的實踐與思考[J].測繪工程，2008（3）：74-76，80.

[9] 花向紅，向東，鄒進貴，等.從測繪技能大賽引導數字地形測量學課程實踐教學改革[J].實驗科學與技術，2016，14（3）：69-71.

[10] 曹文濤，姚垚，陳莎，等．存量數據轉換基礎地理實體"技術實現[J].城市勘測，2021（5）：24-30．

[11] 段夢夢，李海亭，彭明軍，等．多源數據“變化發現”"技術初探[J].城市勘測，2021（5）：35-38．