地学类本科专业《测量学》实践教学改革的探讨

陈 于，胡友健

（1.中国地质大学（武汉）信息工程学院，湖北 武汉 430074）

实践教学是理论教学与具体实践相结合，巩固理论教学，培养学生综合运用所学理论知识和实际操作能力的重要环节。随着高等学校素质教育的深入和测绘新技术的发展,测量仪器已向电子化、数字化、自动化、智能化、实时化和信息化方向发展，且新型测绘仪器在工程建设中已广泛应用。本文结合我校地学类专业近年《测量学》实践教学环节的教学经验，就如何搞好实践教学，如何进行实验与实习教学改革，提出了一些有益的建议。

我校地理学、海洋科学、地质学、地质工程、自然地理学、矿物学、矿产探测与信息技术、非传统矿产资源开发、能源地质工程、石油与天然气工程、土地资源管理、土木工程、安全工程、资源勘查工程、地下建筑工程、地球物理学等近20个本科地学类专业都开设了《测量学》课程，每学年选修该课程的学生近1 500人。

从我校就业学生的反馈信息看,当今非测绘工程专业的学生毕业后长期从事测绘工作的比例较小，但他们毕业后从事的工作中很多内容是涉及地质工程图件识图与制作，这都离不开测量学知识。非测绘工程专业的《测量学》实践教学包括2部分内容：授课过程中穿插的课间实习和期末课程的集中实习。这给地学类专业的测量教学提出了更新、更高、更广泛的要求，其突破口是深入进行测量实践教学改革。

1 《测量学》实践教学的现状分析

2008年，我校针对《测量学》课程进行了课时调整，对地学类专业所选修的《测量学》课堂教学课时由48学时调整为40学时，集中实习1周保持不变。《测量学》是我校地学类本科专业的平台课，其主要内容有：角度测量、距离测量、水准测量、误差理论、控制测量、GPS、地形图、地形图测量及应用等基本知识。由于减少了课堂教学课时，教师们感到理论教学和实践教学的学时分配难以兼顾，有时因为理论课学时紧张而影响了实践教学学时。同时，随着近年来测量新技术、新仪器、新内容的不断增加，给教学提出了更高的要求，如何在有限的课时内保证《测量学》课程的实践教学质量是任课老师关注的焦点问题。

2 地学类《测量学》实践教学的改革

虽然地学类专业的学生毕业后从事测绘工作的比例很小，但要求学生能把《测量学》的理论、技术和方法与相应专业紧密结合起来，能熟练、轻松地解决工程实践中遇到的测绘方面的问题。因此，测量实践教学应由测图训练为主转为测绘技术应用训练为主[1]。

2.1 教学形式、内容的更新与调整

2.1.1 教学形式的调整

由于GPS、全站仪等新仪器、新技术的出现，课堂上要讲授的理论知识也越来越多。所以，笔者根据近年来教学的实践经验，把《测量学》实践教学从形式上分为以下3个部分。

1）课堂实践教学。地学类专业的测量实验通常分为必修实验和选修实验2个部分。必修实验通常为：①经纬仪的认识与操作、②水平角和竖直角观测、③经纬仪视距测量、④水准仪的认识与操作和⑤四等水准测量。选修实验有：⑥全站仪的认识和使用、⑦极坐标法放样平面点位和⑧GPS仪器认识。在讲授水准仪、经纬仪和全站仪及其操作时，把仪器带进课堂，架好仪器，边讲授其理论知识、边给学生实际操作演示，这样不仅为课间实习节省了演示时间，更能提升学生的兴趣，教学效果比对着黑板或课本讲授的效果好得多。另外在课堂上对坐标系统和高斯投影、地形测量精度等与实践教学相关的知识内容加以重点讲解，并布置一定量的作业，这是对课堂实践教学有益的补充。

2）课间实践教学。由于增加了课堂实践教学部分，在课间实践教学部分也要做些调整。在时间上，以往是4个学时分2次进行实验①和②，可安排2个学时一起进行；另外在实习内容上，将以往的选修内容调整为实习内容。随着测量技术的发展，学生对新仪器的学习有了更强的需求，所以可以把实验⑥⑦⑧等内容加入进来，这样既增加了仪器操作的内容，避免了实验内容的前后重复，又保证了学生熟悉新仪器。节省出的学时可根据不同专业的特点，选择开出不同的选修实验，这在一定程度上也解决了实习学时紧张的问题。

此外，我校校内课间实习环境有待进一步加强。由于对校内现有交通道路进行了翻修刷黑，致使校内许多实习控制网点、图根控制导线点遭到了破坏，所以现在亟需重新建立校内相应等级的控制网点（含永久性、临时性控制点——实验、实习时加密的图根控制点），将永久性点的坐标、高程都与国家控制点联测，并算出坐标和高程，建立起全校性的测量实验实习基地，以满足学生平时的课间实习教学需要。

3）集中实习。任何专业的集中实习都应在实习基地进行，每个实习小组5～6人。在实习进行前，教师利用2个学时讲解实习的目的、要求、内容和注意事项等。我校地学类本科专业近1 500名学生的1周集中测量实习安排了2个内容。

第一个内容是地形图识图实习，实习时间为1 d,目的是掌握野外读图方法。我校地形图识图实习基地设在武汉市花山镇九峰山一带。实习基地为一个线路东西总长度约为6 km的区域，以316国道的交叉口为实习起点，加油站为实习线路终点，沿着图1所示的大致线路拿着地形图图板进行识图找点。实习步骤为：每个小组领到实习基地的1张1∶2.5万比例尺的地形图图板，以班级为单位坐校车到达实习基地，在316国道的交叉口下车，每一幅地形图上会安排一定数量的点位，每个小组的点位个数一致，但不一定在同一个实地点。每个实习小组到实地沿着图1大致的行走路线行走，有的学生会绕到线路两侧实地去找点，通过实习所在地与实习地地形的对照，找到图上点在实地点的位置而达到实习的目的。近来由于武汉市周边郊区城市化建设的加快，东湖高新区与周边的江夏区会逐渐形成新的大光谷，所以实习基地的地形变化较大，这给学生对照实地地形带来了较大的困难，以后亟待进行地形图图板内容的更新。

图1 九峰山地形图识图实习基地大致行走路线图

第二个内容是地形图平板测图实习，外业测图时间为3 d，内业计算与绘图时间为4 d， 测量1∶500地形图，等高距为1 m，每个小组的测区范围是100 m×100 m。地形图平板测图实习基地建设在我校北区南望山一食堂附近的山地上。本实习要求学生能测量地形图，计算碎部点与仪器间的距离和碎部点高程，学会用极坐标法测图与展绘碎部点以及进行地物地貌的绘制，形成合格的地形图成果。实行组长负责制：分配小组人员进行观测、记录、计算、跑尺、绘图的工作，以1人1个测站进行小组成员测图任务的轮换。

在仪器经费投入较少而很难引进新的测量仪器的情况下，我校依然能采用传统光学经纬仪作为实习教学的仪器，使学生受到了良好的测量基本技能训练，在工作实践上学生均能很好地解决实际问题，教学取得了良好的效果，这也是我校继续采用传统常规测量仪器在实验教学中发挥巨大作用的原因。

以前我校地学类与测绘本科专业的地形测量实习与控制测量实习均安排在武汉市江夏区龙泉山实习基地进行，距离我校近30 km，每个实习班级实习3 d，每天有6～8个班级的学生参加实习，每天均需安排4～8台校车往返接送学生，地形图测图实习给学校带来了较大的车辆运输压力。自2009年起，启动并建设了校内北区南望山地形测量测图基地，用于地形测量的控制点有65个。这里保存了较完好的原始地形地貌，自然地物、人工地物也丰富多样。因该基地在校内，为实习内容和范围、灵活性安排提供了很大的便利，完全能满足地形测量综合实习的要求，可同时供6个班级共30个组同时进行实习。

总之，综合性测量实习要适应学科要求和学生未来职业的趋向，适当弱化地形图测图内容，加强测绘新技术、测绘成果在学科当中的应用。所以，在某些地学类专业，如我校李四光学院地质学基地班的集中实习中，除了安排上述2个实习外，还进行了在九峰山实习基地使用手持GPS导航与找点及地形图识图的综合实习。

2.1.2 教学内容的调整

《测量学》的基本任务主要有3个：一是精确测定地面点的位置及地球的形状和大小；二是将地球表面的形态及其他相关信息测绘成图；三是进行经济建设和国防建设所需要的测绘工作。《测量学》作为一门地学类专业的技术基础课，必须结合各专业的特点开展教学活动。因此，在实验内容方面，必须注重因地制宜、各有侧重的教学原则。如地球物理学、地质学、资源勘查等专业，将来从事的工作主要是进行野外地质方面的勘察，因此在课间实习中可选择开设经纬仪仪器认识、角度测量、水准测量、点位极坐标放样地形图等实习内容。集中实习应以测绘地形地貌、野外地形图识图用图、手持GPS导航与测量等内容为主。

2.2 实践教学的组织与管理

测量实践教学有助于加强学生理论联系实际的能力，提高学生运用课堂知识解决实际问题的能力。因此，要积极准备、合理地组织好《测量学》实习。

测量实践教学通常分成若干小组分散独立进行，每组5～6人。由于课间实验一般可以安排在同一个小范围的场地进行，教学的组织管理相对简单。对于集中实习，教学管理上难度较大一些，需重点强调学生人身安全、仪器安全及其他一些注意事项。我校建立的九峰山地形图识图实习基地是一个校外的、场地范围大，视野开阔、地貌特征明显的野外识图用图训练实习基地，可以很好地培养学生掌握典型地物和地貌的判读等地形图基本应用的能力。但由于实习场地范围大，学生相对分散，增加了老师管理与指导的难度。每学年进行九峰山地形图识图实习，需在我校测绘工程专业的研究生中挑选能认真负责的研究生8～10名，在实习前对他们进行必要的预先技术指导与工作安排，按照我校教务处的要求，一个班级按照1:1.5的比例配备实习教师，进行基地实习的指导，另外在校内测量实验室按每天安排2人轮流进行测量仪器图板的收发。这一系列举措的实施，能很好地保证地学类本科专业学生《测量学》实习的质量。

3 结 语

《测量学》课程教学效果的好坏，很大程度上取决于教学实习质量的高低。当然，《测量学》实践教学的改革涉及很多方面，还需要解决以下问题：实习内容多与课时少的矛盾、仪器设备更新与投入不足的矛盾、学生扩招与师资不足的矛盾。

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