“大地测量学”多元化实验教学探究

苏新洲，向 东，黄海兰

(武汉大学测绘学院，湖北武汉 430079）

“大地测量学”多元化实验教学探究

苏新洲，向 东，黄海兰

(武汉大学测绘学院，湖北武汉 430079）

一、引 言

“大地测量学”是地球信息学科，其基本任务是测量和描绘地球及其变化，为人类活动提供地球等行星体的空间信息。它既是基础学科，又是应用学科。“大地测量学”课程是学习“空间大地测量”“天文大地测量”“全球定位系统GPS”等专业课程的基础，又有建立国家控制网，满足各种要求的测图的理论、技术和方法。因此，它是“测绘工程”专业学习的最重要的课程之一。

“大地测量学”的实验教学，是巩固学生在课堂上学到的理论知识，锻炼和提高学生的仪器操作能力和实际动手能力，增强综合运用所学知识，灵活运用知识的能力；在工程实践过程中，提高发现问题，分析问题，解决相关问题的对策与方法的能力；开拓视野，把基本理论与实践紧密地结合在一起，对理论知识进一步消化与吸收，激发和培养学生创新思维的能力，为学生今后的人生发展奠定扎实的专业基础。

二、“大地测量学”多元化实验教学的理念升华

哈佛校训告诉我们：一个人的成长不在于经验和知识，更重要的在于他是否有先进的观念和思维方式。同样，创新实验教学，首先需有理念的升华。

1.以人才培养目标为准则

“大地测量学”多元化实验教学，以测绘基础理论为依托，以计算机技术、网络技术等为工具，强调基础厚实的“技术融合，组合创新”的多途径拓展机制。

多元化实验教学以“高品质、国际化、创新型”的人才培养目标为准则，依托数字化测绘体系，实现大地测量产品的快速获取和更新、智能化处理，使之为社会提供多尺度、多形式的测绘基准信息与产品。

多元化实验教学强调培养学生的社会责任感和服务意识，注重培养自我激励、自主创业，敢于创业，走向社会、服务社会的人才。

2.要适应创新实验教学体系

笔者所在单位测绘工程专业采用“分阶段教育、多层次培养、全方位发展”的创新实验教学体系，使学生具备较强的从事空间信息技术开发和测绘服务社会的工程实践能力。

多元化实验教学在创新实验教学体系的大框架下，设置充分的实践教学模块，在培养学生基本素质的基础上，有针对性地进行专业素质和能力培养。突出实践能力，激励个性发展，拓展学生素质，做到坚持知识、能力、素质的辩证统一。积极推进学、研、产相结合的培养模式以及宽口径、厚基础和多渠道相结合的培养机制，培养面对各种挑战均能具有创造、创新和创业能力的全方位人才。

3.扬弃传统的实验教学

传统的实验教学多将重点放在对大地测量学基本理论知识的验证上，而多元化实验教学，丰富了其实验教学方法和手段，以设计性、创造性、拓展性实验为主，注重调动学生的创新意识、创新精神和创新能力。当然，多元化实验教学并不对立于传统方法，而是继承和发扬了传统实验教学中兢兢业业的工作态度，任劳任怨的吃苦精神，严谨求实的工作作风等。因此，多元化实验教学以传统实验教学为基础，突出了学生创新素质的培养。

4.注重团队精神的培养

“大地测量学”实验，一般需要6人以上组成团队配合完成。而且每人都要轮流完成各个工序或环节的实验任务，也就是说，每个人在这个工序或环节是主角，在其他的工序或环节就需充当配角。因此，当主角时，要有大局意识；当配角时，要有服务精神；而整个团队的核心是协同合作，凝聚全体成员的向心力，达到个体利益和整体利益的统一，保证组织的高效率运转的最高境界。使之既能挥洒个性、表现特长，又有明确的协作意愿和协作方式，培养团队精神，保证了团队共同完成“大地测量学”的实验教学目标。

三、“大地测量学”多元化实验教学遵循的基本原则

1.以最新的大地测量成果标志为方向

大地测量学的基础理论、手段和方法为测绘学科的发展奠定了坚实的基础，提供了先决条件；大地测量学的发展极大地影响和规定着测绘科学学科的发展。因此，“大地测量学”多元化实验教学以最新的大地测量成果标志为方向，根据经济社会发展对大地测量的紧迫需求，紧跟学科发展前沿，着力突破重点关键技术，把最新的成果融入实验教学中，形成自己的特色。

2.以提高学生创新素质为核心

“大地测量学”多元化实验教学始终把提高学生的创新能力摆在突出位置，加强学生创新意识、创新精神和创新能力的培养，增强他们未来发展的核心竞争力，为祖国的测绘科技发展突破重点关键技术，形成自主知识产权的科技成果，增加人才储备。

3.以实现学研产用相结合为途径

“大地测量学”多元化实验教学充分利用学校与工程单位、科研单位等在人才培养方面的各自优势，把以传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。利用多种不同教学环境和教学资源，用户直接参与产学研合作，以减少技术创新的盲目性，有效降低技术创新的风险和成本。产学研用相结合的本质，是促进科技、教育与经济的结合；实现学研产用相结合，是创新人才培养的有效途径。

4.优化统筹多种实验资源

实验教学的资源包括教师、学生、实验室、仪器设备、实验场地、实验单位和在研项目等多种。如何优化和统筹多种实验资源，充分发挥教师在实验教学中的宏观指导和引导作用，营造良好的实验教学环境，实验室仪器设备的配置，和在研项目单位的协同配合，以利建立和完善“大地测量学”实验教学的创新体系。

5.兼顾普适教育与个体差异，促进教学相长

按照大众化、均衡化和公平化原则，加强普适教育，是不争辩的事实。“大地测量学”多元化实验教学除此之外，还要尊重学生的个性差异，努力开展个性突出的差异教育。使得那些天赋异禀的学生有发挥特长的空间；同时，教师在教学与学术水平之间存在一个“最近可发展区”，而这段区域的超越主要是在师生互动中完成。这样就促进了教学相长。

四、“大地测量学”多元化实验教学的独特实践

“大地测量学”课程是笔者所在单位的传统教学课程，积淀了几代教师和几十年的教学心血和智慧。“大地测量学”实验教学随着时代的进步和科技的创新，也在不断地丰富和完善。本文从6个方面探索多元化实验教学的独特实践。

1

.多途径的教学方法

多途径实验教学包括：

1）传统的课堂讲解、实习(实验）前指导和实习现场讲解。

2）实习点评，一是对实习过程中出现的各种现象进行点评；二是对实习报告点评。

3）借助网络和多媒体技术，对“大地测量学”完成了全程授课录像，建设网络自主学习实验平台，供学生随时学习。

4）通过信息化测绘创新实验室，实验内容开放式、实验形式自主式的实体化实验平台，完成软件和计算模型实现，既直观又形象。

5）依托自研设备、自主软件打造创新型的实验平台，师生互动交流，网上解答问题。

2.多层次的实验内容

“大地测量学”实验分为仪器检校、设计性实验和工程实验3个层次。

仪器检校主要是按照相应规范的要求，对将要使用的测绘仪器及设备进行检验与校正，使之满足相应规范规定的限差。

设计性实验包含两部分：①对综合实验项目完成技术设计，发掘学生个人的创新潜能；②利用学生自己熟悉的计算机语言，编程实现“大地测量学”课程中的“高斯投影坐标正反算”、“大地主题正反算”等几个重要的数据处理。这两部分作为实验的重要内容，均以培养学生的创新能力，提高人才素质为目的。

工程实验，在实习基地做与工程项目类似的模拟工程实践，完成工程的全过程，并对结果进行精度评定。另外，可参加到中大项目的工程实践中，与老师一道，解决实际工程中出现的各种技术问题，提高学生分析问题、解决问题的创新工程实践能力。

3.多场所的实验环境

“大地测量学”实验教学分为室内、室外、实习基地和工程测区4种不同的场所环境，来完成不同的实验任务。如实习基地和工程测区的地貌和地物不同，实验范围不同，气象环境不同，都是对学生实验的挑战，打造和提高学生的综合素质。

4.多设备的综合实验操作

“大地测量学”实验教学会用到高精度的全站仪(或GPS接收机）、精密水准仪和计算机，完成综合实验。用全站仪(或GPS接收机）完成平面控制网和地形碎部点的测量，用精密水准仪完成高程控制网的测量，用计算机进行数据处理和GIS成图。让学生掌握从控制到成图的全过程，达到了熟练掌握各种仪器设备的动手能力。

5.多资源的严密整合

“大地测量学”实验教学充分发挥、整合与优化各种教学资源，实现实验教学资源的优化配置与共享。依托国家级实验教学示范中心，建立教学资源整合与优化制度的过程监测机制。主要针对整合与优化的过程进行监测，在实施过程中及时发现、解决问题。结合实验教学需要，研制的数字水准仪、激光准直仪、GPS天线阵列系统等高层次仪器设备，填补了部分实验教学仪器的空白。

建立评价结果反馈机制：包括对整合优化结果的激励政策。这能促进院实验室进行整合优化工作，调动实验室教师的工作积极性。

多资源整合还包括实验队伍的组织、实验内容的组织和实验器材的组织。实验器材的组织要与实验内容严密配套，满足“大地测量学”实验的要求。以达到规范教学程序，提高“大地测量学”实验教学水平之目的。

6.师生、生生的多向互动

“大地测量学”实验教学注重创造力和创新意识的培养。其实验教学效果的好坏是由教师与学生两方面的因素决定，教师要了解学生的心理，关心他们的学习，做到既要教书，更要育人。加强师生双方的互动与沟通，对学生提出的问题要耐心细致的解答，提出的合理意见和建议也要虚心接受，和谐师生关系。在教与学的融洽气氛中，师生之间、学生之间形成一个资源信息共享、优势互补的良好环境，促进学生自主性和创造性的发挥。使学生将所学知识转化为对事物的概括力和洞察力，逐步培养学生看问题的世界观和方法论。

五、结束语

“大地测量学”多元化实验教学丰富了测绘工程专业人才培养的模式，增加了新的元素和活力。由创新实验项目所开发建立的立体地形模型和高精度室内三维全景控制场等，在教师和研究生科研中得到应用，深受欢迎。

多元化实验教学，增强了学生创新意识与动手能力，初步达到了创新实验教学的设想。通过学院组织的毕业生跟踪调查表明：毕业生基础扎实，专业知识系统、知识结构合理，整体素质高，应用新技术的能力和工作适应性强，有较强的创新和创业的能力。本专业的人才培养模式在全国起到了示范和引领作用，教学模式和课程设置成为国内高校测绘专业的榜样。

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Diversification of Geodesy Experiment Teaching:Exploration and Discussion

SU Xinzhou，XIANG Dong，HUANG Hailan

阐述了“大地测量学”实验教学的重要性，升华了“大地测量学”实验教学的理念，在建立的5条教学基本原则的基础上，从6个方面分析论证了多元化创新实验教学的独特实践。在近几年的实验教学应用中，取得了良好的效果。

大地测量学；实验教学；多元化；创新

G64

B

0494-0911(2014）10-0128-03

2013-08-30

武汉大学测绘学院教学研究项目(201204）

苏新洲(1957―），男，湖北仙桃人，副教授，主要研究方向为大地测量和GPS定位。

苏新洲，向东，黄海兰.“大地测量学”多元化实验教学探究[J].测绘通报，2014(10）：128-130.

10.13474/j.cnki.11-2246.2014. 0349

徕卡测量新技术应用专栏