谈测绘工程专业学生测量数据处理能力的培养

王怀宝，张文春，赵 鹤

(吉林建筑大学测绘与勘查工程学院，吉林长春 130118)



谈测绘工程专业学生测量数据处理能力的培养

王怀宝，张文春，赵 鹤

(吉林建筑大学测绘与勘查工程学院，吉林长春 130118)

提高学生的测量数据处理能力是测绘工程专业本科应用型人才培养过程中的重要一环。本文分析了测量数据处理所涉及的内容，并就如何有效地提高学生的数据处理能力指出基本思路，对如何建立应用型转型背景下测绘工程专业应用型人才培养模式提出建议。

应用型转型；测绘工程；测量数据处理

当前，我国区域社会的建设与发展需要大批不同类型、不同层次和不同规格的高素质应用型人才，这就要求地方本科高校能够顺应社会发展的需要，及时调整人才培养方案，将人才培养模式从学术型或理论型向应用型转变。

1 应用型转型对测绘工程专业学生数据处理能力的要求

地方本科高校所培养的应用型人才，应该区别于职业院校培养的技术操作型应用人才或技能型应用人才，主要是指知识应用型人才，强调按学科设置专业。他们面向的不是具体技能岗位，而是社会生产生活领域中的职业群和行业。所以，在对其知识、能力和素质的要求上，并不过于强调技术的熟练程度以及岗位对应性的操作能力，而是强调其既具有宽厚的知识基础、应用性专业知识和技能，又具有转化和应用理论知识的实践能力以及一定的创新能力，如对应用知识进行技术创新和二次开发的能力。

应用型本科教学体系须突出实践能力的培养。对于测绘工程专业学生而言，测量数据处理能力就是其实践能力，即工程核心能力的重要方面。2015年12月，吉林建筑大学测绘与勘查工程学院被确定为吉林省地方本科高校转型发展试点学院。在应用型转型的大背景下，如何扎实培养学生的测量数据处理能力，使学生能够融会贯通，学以致用，进而锻炼他们的创新能力，成为本专业教育工作者面临的重要问题。

2 测量数据处理能力培养的内容

测绘科学以大规模数据甚至是海量空间数据处理、分析与应用为基础，领域内各项具体工作如测量平差、坐标换算、GPS高程拟合、变形监测数据分析、遥感图像处理等，都涉及大量的计算，甚至是复杂的矩阵运算。测绘工程专业毕业生必须熟练掌握现代计算机技术，具有获取和分析地理空间信息的能力，才能满足社会的需求。

2.1 基础测量数据处理

基础测量数据处理涉及坐标正反算、导线测量、水准测量、交会测量、坐标换算、施工放样、曲线要素计算等内容，几乎涵盖了测量学基础、工程测量学的所有内容，难度不大，但知识点多、应用广泛，多数学生不容易在短时间内全面掌握。

2.2 大地测量数据处理

大地测量数据处理主要包括坐标系统换算、地球重力场及地球基本形状、地球椭球及其数学投影变换等。与基础测量数据处理比较，其公式复杂，多以级数形式表达，计算量大、精度要求高。

2.3 测量平差数据处理

测量平差数据处理主要包括线性方程组解算、条件平差、间接平差、广义测量平差等。这部分内容理论性强、计算量大、数学知识运用相对集中，对学生的数学基础如高等数学、线性代数、概率论与数理统计等有较高要求，历届学生普遍反映难度较大。

2.4 变形监测数据处理

变形监测数据处理主要包括变形监测网的优化设计及灵敏度分析、变形监测数据处理、变形分析模型与变形预报模型建立等内容。其特点是专业性强、难度大、精度要求高，对学生的数学基础要求高。

2.5 数字图像处理

数字图像处理涉及的学科，既涵盖了传统摄影测量与遥感的影像处理工作，也包括数字摄影测量及无人机摄影的数据处理等。这部分内容应用领域广泛，涉及的学科及软件系统庞杂，尤其对专业计算机软件操作要求较高，具有很强的理论性和实践性。影像操作主要包括图像中值滤波、图像几何处理、图像的二值化、影像分类处理等。

2.6 点云数据处理

随着三维激光扫描技术在建筑三维模型建立、变形监测以及地形测绘等方面的普及应用，点云数据处理能力成为对测绘工程专业学生提出的较高要求。其内容包括三维激光扫描数据获取、数据压缩、数据滤波、网格建立、三维建模、纹理映射及精度分析等。这部分内容专业性较强，要求学生能够运用数学模型进行相应分析。

在传统教学中，测量数据处理教学往往存在着以下问题：一是理论教学任务重，学时紧凑，没有足够的实验课或上机课，学生训练不充分，很难在短时间内对相应的数据处理操作有全面深入的理解和掌握；二是教学方法单调，有的专业数据处理问题比较抽象，难于理解，学生接受起来较为困难，课堂效果不佳；三是测绘工程专业计算公式较多且复杂、计算量大、精度要求高，学生容易产生畏难心理。诸多因素很容易导致测绘工作专业毕业生更倾向关注外业仪器操作，而忽视了更为重要的内业数据处理能力的提高。

3 测量数据处理能力培养策略

对学生测量数据处理能力的培养，是一个全方位的系统工程，不可能一蹴而就。学校在制定培养方案时要全面考虑、精心设计，并在执行过程中多方联系合作单位，基于产、学、研一体化平台协作培养，才能达到以人为本的育人目的。

3.1 课内训练平台建设

测量数据处理能力是学生实践能力的重要体现。在当前学校致力于培养应用型技术人才的背景下，构建一个科学合理的测量数据处理能力训练平台显得尤为重要。测量数据处理能力训练平台的构建主要针对测绘领域内典型的数据处理问题展开。所谓的典型数据处理问题，包括生产、科研或教学中经常遇到的数据解算、图形处理、三维可视化及拟真等问题。平台搭建可以选用一门或几门适于处理测量数据的计算机语言实现，例如VB、C++、C#或MATLAB等，开发程序模块解决数据处理问题，构建测绘数据处理能力训练平台。平台建成之后，学生既可根据操作指导，利用实验数据练习处理过程；又可以用来处理生产数据，解决相应生产实际问题。操作训练可以在课程设置的上机课内完成，也可以通过开放实验室由学生自主训练，为学生提高测量数据处理能力提供有效训练平台。

3.2 改进培养模式，促进产、学、研一体化建设，加快实践教学基地建设

优化培养方案设计，架构实践教学体系，增加实践环节比重。在实验教学基础上增设实训课程，结合实验室开放制度，为学生提供充分的训练机会，强化学生专业实践能力；压缩理论教学时间，延长专业综合实习季，使学生有充足的时间参与教师及合作单位的科研项目、横向课题或生产项目，在科研实践或工程实践中锻炼学生的实践能力，包括数据处理能力。在这方面，吉林建筑大学测绘与勘查工程学院近年来已经做了尝试，与测绘地理信息、地质勘察行业省内外研究及生产企业建立广泛、稳定的产学合作，共建专业实践教学基地；三个专业的二年级专业基础实习连续六年在兴城地学实习基地进行，良好的实习条件和教师力量的充分投入保障了专业基础实习效果；压缩理论教学，延长专业综合实习季，将学生分派到产学合作的实践教学基地进行专业综合实习，学生实践能力提高显著。

3.3 加强“双师型”实践教学团队建设

应用型人才培养模式对“双师型”教学团队要求较高，教师开阔的视野、全面的能力是培养应用型人才的必要保证。可以改革教师聘任制度和评价办法，在教师绩效考核、职称评聘等方面向“双师型”教师倾斜，依托合作企业与学院的共建，将引进校办企业技术人员和管理人员担任专兼职教师和有计划地选送教师到企业挂职工作作为校企合作的重要内容，实现校办企业与学院之间的良性互动，逐步使大多数教师既具有较高的理论水平，又具有较强的实践能力。

3.4 以赛促学，以赛促教

在应用型人才培养过程中，组织参加高水平技能大赛是促进人才培养模式实施、校企合作开展和教学改革的重要途径，也是检验教育教改成果和教育质量的重要手段。吉林建筑大学测绘与勘查工程学院多次组织队伍参加国家级及省级大学生测量技能竞赛，并取得优异成绩。通过竞赛的组织，能进一步加强学生实践技能，激发学习兴趣，促进学风建设，并能培养学生的创新意识和团队精神。

4 结语

在应用型转型背景下的测绘工程专业本科人才培养过程中，提高学生测量数据处理能力是培养其工程实践能力的重要方面。要摆脱测绘人才培养“重操作轻理论，重外业轻内业”的现状，多管齐下、多方培养。以人为本，以教学为基础，协作育人，才能培养出符合市场需求的高级知识应用性人才。

[1]李玉宝.应用型测绘工程人才培养的探索与实践[J].城市勘测,2011(6):157-158.

[2]程春梅.应用型本科测绘工程实践教学体系研究[J].课程教育研究,2016(8):218-219.

[3]张文春.吉林省地方本科高校转型发展(试点)建设规划[R].吉林建筑大学,2015(10).

2016-09-17

吉林省教育科学“十二五”规划重点课题“测绘工程专业学生测量数据处理能力训练平台建设”(ZD15078)。

王怀宝(1975- )，男，讲师，硕士，从事测绘工程研究。

G642

A

2095-7602(2016)12-0155-03