“測量及地圖學導論”應用型示范課程建設與改革

宋述芹 郝卓敏 王春林 賈紅偉 歐陽玲

摘 要：針對城鄉規劃專業本科課程“測量及地圖學導論”的教學培養目標與實際應用需求嚴重脫節的現狀，提出應用型示范課程建設改革思路及措施。本文結合城鄉規劃專業需求，圍繞課程目標、教學內容、教學方式、儀器設備和考核方式等方面進行了探索和梳理。教學內容增加數據獲取與空間數據分析，并將獲取及分析空間信息作為課程培養目標，獲取信息手段，由傳統的儀器改進為先進的測量技術，儀器設備注重其配套、更新和維護。教學方式上采用“以學生為主體”的線上+線下混合式教學模式，考核方式采用體現學習態度和學習能力的過程性考核。培養學生對城鄉空間信息研究及分析應用能力。

關鍵詞：測量及地圖學導論；應用型示范課程；建設與改革

中圖分類號：P20；G642? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2024）05-0062-04

建設適應新時代要求的一流本科課程，需要讓課程優起來、教師強起來、學生忙起來、管理嚴起來、效果實起來。形成一流本科課程體系，才能構建更高水平的人才培養體系[1]。“測量及地圖學導論”是一門實踐性很強的專業技術課程，是人文地理與城鄉規劃專業的專業基礎課，結合了赤峰學院“立德樹人”“兩性一度”的應用型示范課程建設標準和資源環境與建筑工程學院應用型人才的培養目標和要求。“測量及地圖學導論”的課程目標適應專業培養方案中培養學生具有國土空間規劃、區域規劃、城鄉規劃設計、鄉村振興規劃、土地利用規劃、社區規劃、城鄉管理、國土資源調查與管理、旅游規劃等能力的復合應用型人才的需求，使學生掌握測量學和地圖學基本理論和方法技術，培養學生運用測量工具和相關軟件進行測圖、制圖、讀圖的能力，具備地形測繪、地形圖判讀與應用和空間信息獲取及分析的能力，了解城鄉形態、地物的空間分布、土地利用狀況，對城鄉空間及人口、經濟、社會進行分析，輔助規劃決策，完成日益復雜的規劃任務。本文旨在對課程內容、教學方式、儀器設備和考核方式方面開展梳理和探索，構建符合地方院校應用型示范課程建設的教學體系。

1 課程教學內容重構

課程教學內容要與時俱進，依據學科前沿動態與社會發展需求動態更新知識體系，能反映前沿性和時代性，重視建設新技術新方法。赤峰學院人文地理與城鄉規劃本科專業同時開設“測量及地圖學導論”“測量與GIS應用”兩門課程。“測量及地圖學導論”課程講授傳統的測量技術及識圖制圖，“測量與GIS應用”課程講授空間測量數據的GIS入庫、編輯管理及分析。現將兩門課程相結合重構，“測量及地圖學導論”由傳統的三模塊重構成四模塊。模塊一是測量基本概念與測量誤差，包括緒論和測量誤差基本知識；占總課時量的6.25%。模塊二是測量的基本原理、方法與技術，包括水準測量、角度測量、視距測距、控制測量；占總課時量的40.625%。模塊三是應用測量，包括大比例尺地形圖的測繪、地形圖應用，占總課時量的12.5%[2]。增加模塊四為數據獲取與空間數據分析。包括全站儀、RTK數據采集、數據輸入及數據庫建立、空間數據分析和放樣，占總課時量的40.625%[3]，詳見表1。

教學內容的重構，同時體現在實踐教學的學時再分配，傳統的實踐教學，模塊二占總課時的80%，應用實踐占20%，重構后，基礎和應用測量學時共占53.125%，學時減少的同時，簡單的理論部分學生線上自學完成，課堂上重點培養學生實踐課程效率及重點、難點的練習，基礎測量部分學生課外自行練習或者課堂上提高實踐效率，以達到實踐課程對基礎操作的扎實性和熟練度的要求。例如，水準測量的雙面尺法和兩次儀器高法的教學，理論部分，課前線上錄制講解視頻，上傳“學習通”，通過課前線上預習自學，線下課堂答疑解惑和校園實踐。留出40.625%的學時進行模塊四的實踐練習，全站儀、RTK數據采集應用性更強，更適應社會需求。采集獲得的數據應用和分析更符合人文地理與城鄉規劃專業的培養目標。

2 改革教學方式

2.1 線上+線下教學模式

翻轉傳統教學課堂，打造“以學生為主體”的教學模式。線上+線下混合式教學可以很好地輔助翻轉課堂。部分易于理解的基礎知識學習可在線上開展，本課程主要通過“泛雅平臺”“學習通”網絡平臺預習和學習課程基礎理論內容，包括教師提前上傳的課程章節資料和作業，授課視頻、拓展資料等。課前，老師根據課程內容的主次、難點和重點，線上布置學習任務，引導學生由易到難自主學習，老師可以通過線上數據及時了解學生學習狀況，準備線下課堂教學內容和進度。線下課堂強調學習的難點和重點，及時解答學生提出的問題，采用討論、搶答、隨堂測試等方法，調動學生多思考、多發言、多探討，激發學生學習興趣，進行教學總結，加深學生對基礎知識的理解和掌握，鼓勵學生不斷提高探索問題、思考問題和解決問題的能力。

例如，教材的第一至七章，基礎理論部分較多，課堂講授會占用大量的時間，而且本課程一般是4學時聯排，4學時如果均是課堂理論學習，教學效果并不理想。每章理論部分，結合PPT錄制授課視頻，詳細講解理論部分，總結重點、難點，布置線上習題作業，同時把章節相關的精品課程鏈接一并上傳至學校“泛雅平臺”，跟蹤學生學習進度，了解學生線上視頻學習和作業完成情況。線下課程隨堂測試，了解學生掌握情況，討論難點重點、答疑解惑，學習效率提高，學習效果良好。理論部分既不占用太多課時，學生對知識的掌握較之前又更扎實，實踐課時和內容也較之前增多，學習內容的應用性更強。

2.2 實踐教學改革

（1）重構教學內容后，實驗實踐教學也需要重新設置。傳統實踐內容如“水準測量”“角度測量”“距離測量”學時要壓縮，學生掌握基本的儀器操作和測量方法即可。為了能參加內蒙古自治區各高等院校每兩年一次的測量技能大賽，“四等水準測量”和“導線測量”各占用4學時進行外業測量和內業計算的輔導和實踐。更多的學時用于數據獲取和空間數據分析的實踐，首先是獲取數據，地形圖是城鄉規劃重要的基礎技術資料，現有的地形圖主要是遙感和地面測繪。目前地面測繪多采用RTK及全站儀導線測量采集空間坐標、CASS成圖，結合遙感圖，提取城市道路、建筑物等地物信息。其次是數據庫建立和數據空間分析。遙感圖像是城鄉規劃中城市地面信息的主要來源，另外CAD地形圖以GIS為平臺進行空間數據管理，獲取地形圖上點、線、面的坐標、長度和面積等數據，并建立空間數據庫，為城鄉規劃提供坡向、坡面等分析，使學生掌握土石方計算。最后是放樣。城鄉規劃專業要求學生掌握全站儀極坐標紅線放樣。設置放樣實驗[3]。

（2）加強虛擬仿真實踐教學。可通過視頻，也可申請免費的虛擬仿真練習權限等，逐步建設虛擬仿真實踐教學平臺，以便學生利用虛擬仿真實驗教學平臺與線下實踐結合。2020—2022年期間的線上課程，本課程的實踐部分為學生申請了虛擬仿真實踐賬號和密碼，學生進行線上虛擬實踐操作，儀器和場景的虛擬畫面清晰、逼真，如同在游戲和動漫中學習，學生興致較高，學習主動性強，操作熟練，彌補了線下課程無法正常開展的不足。

3 理論與實踐并重

“測量及地圖學導論”是一門技術性很強的實踐性課程，實驗實踐鍛煉學生的應用能力。理論是實踐操作的基礎，實踐是理論的應用。以“導線測量”理論學習和實踐操作為例，首先明確“導線測量”的原理，理解了原理，明確了實驗目的、方法和內容，“導線測量”中的已知條件、待測數據和待求數據也一目了然。實際上，第七章的“導線測量”是第三章“角度測量”和第四章“距離測量”的綜合，要求熟練掌握實驗方法里涉及的儀器設備的使用操作和技術，實驗實踐方可順利開展，否則實踐便無法開展。學生實踐過程中遇到的問題，通過老師講解或者學生反復學習課本理論內容進行解決。反復的理論—實踐—理論的學習，是“學中做”“學中思”“學中悟”的過程，反復地學、問、思，是師生共同學習的理想模式。

實踐課時的增加，并不完全是理論課時的減少，而是通過理論內容的課前預習、線上學習以及課堂教學方式的轉變來提高線下理論學習的效率，學生通過課前線上學習已經掌握了部分內容，線下課堂只需提問和加深，只講重點和難點，節約出大量的課堂時間。實踐課時及內容的增加，更加適合應用型人才的培養。

4 儀器設備的配套與維護

正常運行的教學儀器設備是實踐課程的基礎和保證，先進的教學儀器設備是應用型人才培養的保障，測量技術日新月異，測量儀器更新換代速度不斷加快，數字化技術與高精度測量儀器的融合實現了數字化成圖。加強儀器設備的更新配套和日常維護，是課程實踐內容正常運行的保障。（1）積極申報。有計劃地投資、更新實驗室設備，不斷完善實驗實踐需要的硬件和軟件。了解國內外測繪技術及儀器設備的最新進展，創造條件，積極申報。（2）加強儀器設備的維護。注重儀器設備的日常維護，實驗室每年要分配一定比例的經費，定期對儀器部件、螺旋進行維護和檢校，以免影響學生正常的實驗實踐。需要充電的儀器，不使用的情況下也要定期充電，保證電池的正常壽命。學生開始實踐課前，普及儀器愛護常識，每臺儀器設備責任到人。學生實踐過程中操作認真規范。（3）促進校企聯合。先進的測量儀器設備和實地實訓教學是“測量及地圖學導論”課程學習的兩個重要方面，但在教學中，這兩方面往往很難保障。可以和測繪單位、儀器公司聯合。學生需要機會實踐，企業人手短缺。校企聯合，對學校而言節省辦學成本，對企業既擴大了知名度和推廣了產品，又便于選拔所需要的人才。校企聯合是互惠互利、合作共贏的協作關系[2]。

5 改革考核方式

傳統的考核方式，考勤+作業+考試不能適應應用型人才培養的需求。降低試卷成績占比，注重平時與過程性考核成績。具體各項考核內容及考核項目見表2。

6 總結與展望

提升應用型課程的建設水平，加強學生實踐應用能力的培養，才能讓課程“優”起來，構建更高水平的人才培養體系[1，4]。“測量及地圖學導論”示范課程的建設緊緊圍繞高階性、創新性和挑戰度，即“兩性一度”的標準。在課程目標、教學內容、教學手段、儀器設備和課程考核方面進行了重構和改革。突破習慣性教學模式，課程教學與專業特點和需求緊密結合。大力推進現代信息技術與教學深度融合，線上、線下學習適當增加學生學習的挑戰性，嚴格考核評價，增強學生經過刻苦學習收獲能力和素質提高的成就感。“測量及地圖學導論”課程建設將會不斷地研究、探索和改革，落實“以德樹人”的根本任務，融入以“肩負時代使命、匠心報國”為主線的課程思政體系，繼續推進示范型課程建設和改革。

參考文獻：

〔1〕王頻佳，程曦，孫豐慧，等.基于一流專業建設的應用型示范課程改革與實踐：以“臨床微生物學檢驗”課程為例[J].微生物學通報，2021，48（06）：2270-2278.

〔2〕宋述芹.非測繪專業測量學教學改革探討[J].赤峰學院學報（自然科學版），2018，34（02）：157-158.

〔3〕張瑞芳，張萍，劉偉.基于空間信息獲取及分析能力培養的測量與地圖學實驗教學改革[J].實驗技術與管理，2019，36（11）：215-218.

〔4〕中華人民共和國教育部.教育部關于一流課程建設的實施意見[EB/OL].（2019-10-30）[2023-12-21].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s70 56/201910/t20191031_406269.html.