以数字化测图技术为背景的测量学课程实验教学的再思考

陶叶青，赵 强，巩 伟

宿州学院地球科学与工程学院，安徽宿州，234000

测量学课程作为测绘工程专业的专业基础课之一，主要任务是讲授测量工作的基本原理，通过测量仪器对所讲原理进行验证，并用测量仪器完成相应的测量工作[1-3]。测量的主要工作是获取地面点间的距离、角度、高差三个观测量[4]。随着测绘科学与技术的发展，特别是“3S”(GPS、GIS、RS)集成技术在测绘领域的广泛应用和以数字化测图技术为代表的测量生产作业模式的改变，使得原有的测量学课程实验教学内容已不能满足测绘工程专业学生的培养要求。

围绕传统的光学仪器进行测量学实验教学调整，提高数字化测图技术在实践教学中的地位与作用，使课程教学内容跟上测绘技术的进步与发展。许多测绘工作者对测量学实验教学进行了讨论，文献[5]对实践教学体系改革进行研究；文献[6]和[7]对实践教学模式改革进行了研究；文献[8]对建立模块化的实践教学体系进行了研究。本文在借鉴前人研究成果的基础上，针对目前测量学实验教学存在的问题，提出以数字化测图技术为核心的实践教学内容。

1 测量学实验教学内容存在的缺陷

宿州学院测绘工程专业的测量学实验内容为水准测量、角度测量、距离测量(表1)。

表1中，水准测量实验的主要内容是通过水准仪完成闭合水准路线、附合水准路线、支水准路线的测量作业，教学中，通常采用S3型水准仪来完成实验的主要内容；角度测量实验的主要内容是通过仪器完成水平角观测、垂直角观测，教学中，可以借助经纬仪与全站仪，采用测回法或全圆观测法来完成相应的角度观测；距离测量实验主要通过钢卷尺完成倾斜距离或水平距离的观测。

表1 实验项目与性质

由此可看出，这样的实验教学存在两大缺陷：1)仍是以传统光学仪器为中心，学生实践能力的培养在教学中没有得到强化，学生的动手能力差，缺乏解决实际问题的能力；2)没有充分体现数字化测图技术的应用，使得以数字化测图技术为中心的测量学理论教学内容无法得到实践，学生所学的专业技能跟不上测绘技术的发展。

2 以数字化测图技术为背景，构建实践教学内容

借鉴前人的研究成果，根据测绘工程专业目前的教学体系，为加强以全站仪为代表的数字化测图技术在实验教学中的突出作用与地位，构建以全站仪为中心的测量学实验教学内容(表2)。

由表2可以看出，新的实验教学体系没有完全抛弃传统的光学仪器测量技术，但是，以传统光学仪器为中心的大平板测图技术已经完全被以全站仪、GPS为中心的数字化测图技术所取代。为了让教学跟上测绘技术的发展，全站仪与GPS的应用在实验教学中的地位更加突出。

表2 以数字化测图技术为背景的实验教学项目

新的实验教学体系增加了仪器检校、导线控制测量、高程控制测量、碎部测量等内容，为保证完成新增加的实验项目，安排了26个实验学时，大大地提高了实验教学的比例，这样，可以较好地培养学生的仪器操作能力与实践能力，为测绘专业应用性人才的培养打下坚实的基础。

此外，新的实验教学体系强化了全站仪在课程实践环节中的作用与地位，要求在实验教学中能够用全站仪完成的实验尽可能地用全站仪去完成，以强化数字化测图技术在测量学课程教学中的地位与作用，让学生所学的知识跟上测绘技术的发展。需要说明的是，为了突出数字化测图技术在测绘生产作业中的地位，GPS技术已列为测量学课程的重点内容。但是，GPS技术在实验教学中并没有体现，主要有两个方面的原因：1)测量学课程教学任务的限制；2)与GPS定位原理课程的内容相冲突。不过，笔者认为，如何将GPS融入到以数字化测图技术为中心的测量学实验教学中，是测绘工程专业课程体系改革仍要探讨的问题之一。

3 对以数字化测图技术为背景的实验教学的评价

为了对以数字化测图技术为背景的测量学课程实验教学的合理性与适用性作出评价，笔者就测量学实验教学是否以数字化测图技术为实验教学主题(编号为1)、实验教学在课程教学中所占比重是否合理(编号为2)、实践教学内容能否跟上测绘技术的发展(编号为3)、实践教学对其他专业课程的学习是否有帮助(编号为4)、实验教学内容在哪些方面仍存在不足(编号为5)共五个方面进行问卷调查。问卷调查的对象为宿州学院测绘与“3S”技术教研室的10位教师以及已经完成大部分专业课程学习的宿州学院2010级测绘工程专业73名学生，问卷调查的样本容量为83。对不同类型的调查样本设置不同的权重，其中，每位教师的权重为8，每位学生的权重为1。每个调查项目的总分值为153，问卷调查结果如表3。

表3 实践教学体系问卷调查结果

对于问卷调查的第五项，即实验教学内容在哪些方面仍存在不足，在调查的83位对象中，有69位给出了自己的见解，主要体现如下几个方面：(1)数字化测图的绘图技术与方法在实践教学中没有体现；(2)测量学实验课程与其他专业课程的实验课程在教学进度中有冲突；(3)在实验教学中，学生能应用仪器进行实践操作，实践能力得到了一定培养，专业素质得到了提高。初步看来，这种改革是可行的。

参考文献：

[1]何立恒,史玉峰,郑加柱．测绘工程本科专业实践教学体系的构建[J]．测绘通报，2011(2)：74-77

[2]马俊海，李秀海，冯守良．测绘工程专业开放式实践教学体系构建[J]．测绘工程，2010，19(6)：76-78

[3]李长春．《测量学》实践教学改革的思考[J]．华东交通大学学报，2006，23：121-122

[4]陶叶青，黄淑玲，杨娟，等．一种适合单基站CORS平面坐标系统转换的方法[J]．测绘科学，20012，37(3)：116-117

[5]张新合．测量学实践教学改革探讨[ J]．实验科学与技术，2006(6)：48-51

[6]汪金花，张永彬．工科实践教学五星模式的应用研究[J].测绘通报，2011(8)：92-94

[7]杨玲霞．测量学实践教学模式的探索与研究[J]．山西建筑，2011，37(29)：238-239

[8]段祝庚，郭丽．模块化测量学新实验教学体系的建立[J]．中国现代教育装备，2011(19)：54-56