测绘工程专业流程化实践教学初探

秦育罗 郭 冰 张 丽 孙小荣

（宿迁学院建筑工程学院，江苏 宿迁223800）

为了适应新形势的需要，测绘科学的工程技术体系、科学目标及研究领域都在发生深刻变化，以3S技术为代表的测绘新技术层出不穷，服务对象和范围也已扩大到国民经济和国防建设等诸多领域[1]。然而，在“研究型”大学背景下，现有的测绘工程教育与行业脱节现象普遍存在，专业教学缺乏行业指导，培养模式单一；多数专业教师缺乏工程经验，毕业生的实践能力、设计能力和创新能力无法满足行业发展的要求[2]。

无人机技术是一项重要的现代测绘技术，具有操作成本低、应用范围广、生产周期短、精度高等优点，已广泛应用于国土、环境、交通、水利电力等部门，市场巨大[3]。无人机测绘需要综合大地测量、卫星导航定位、摄影测量、地理信息系统、地图制图等多门学科和多种技术，既能回顾以往所学知识，更贴近生产实际，有利于符合行业发展需求的专业应用型人才的培养。因此，通过设置专业综合实训课程，以无人机测图为主线，凝练贯穿工程始终的流程化模块，厘清各门课程在流程化项目中的逻辑关系，完成实践教学流程设计，构建测绘工程专业流程化实践教学体系。

1 流程化实践教学体系构建

1.1 流程化实践教学项目筛选

流程化实践教学项目要能够打破课程壁垒，帮助学生理解和掌握理论知识和操作技能，形成专业知识链，从而达到更好的教学效果。项目的选择应遵循基本原则：①贴近生产实际，应选择当下应用较为广泛且先进的测绘技术用于实践教学，锻炼学生具备一线作业的能力；②具有综合性，应涉及多门课程内容，便于补全学生知识链，加深学生对专业知识的理解[4]；③具有一定难度和可操作性，应符合自身的实验条件，经教师讲授，学生能够完成相应任务。

无人机测图是目前地理信息数据采集的主要方式之一，也是目前广大生产单位主要的工作内容。测图过程中，需要用到GNSS、摄影测量、地图制图等课程，涉及知识点分布较广，有利于完善学生知识链条。宿迁学院测绘工程专业现有的无人机包括固定翼和旋翼机，满足实验条件要求。因此，以无人机大比例尺测图作综合实训的专题，其内容与深度符合测绘工程专业对项目筛选的基本原则。

1.2 流程化实践教学项目分解

一个无人机测图项目通常包含飞行前资料收集、航线设计、像控点采集、航摄、数据质量检查、处理、产品制作与输出等步骤。对实践教学项目进行分解时，需同时考虑项目自身内容和课程的主体内容，力求符合课程所涉及的理论知识与操作技能[5]。

通过对现有专业课程梳理，本文将无人机测图项目的工作任务分解为3个模块：控制测量模块、摄影测量模块和地图制图模块。每个模块自成体系，模块间又相互联系，构成无人机测绘的流程化实践教学整体方案。对模块继续进行分解，按照“课程群—项目环节—项目任务”的树状结构构建流程化实践教学体系。

（1）课程群组建：根据设定的任务模块，整合对应的课程群。控制测量模块的课程包括大地测量学基础、GNSS原理与应用、误差理论与测量平差基础；摄影测量模块的课程包括摄影测量学、无人机测绘；地图制图模块的课程包括地图制图学基础、地理信息系统原理、空间数据库原理。

（2）项目环节设计：根据项目建设阶段，将流程化项目分解为多个环节，组织每个环节的理论内容与实践项目，设计流水线形式的实践教学方案。制订课程与环节的衔接方案，明确不同课程中各环节在教学过程中的地位和关系;按照一条衔接的项目实施主线，使课程群的实践内容有机地联系起来。

（3）项目任务设计：从所设计的项目环节中分解出多项工作任务，针对项目任务组织设计教学情境，在教学过程中以模拟生产实际的形式不断提升学生的工程实践能力。

2 课程内容设置

2.1 控制测量

控制测量模块的内容包括平面和高程控制测量。平面控制测量部分开展两类测量任务，分别是：①首级控制网建立，采用GPS静态相对测量方法，在指定区域为地形图测绘布设四等控制网；②图根控制测量，采用GPS RTK测量方法，在首级控制网的基础上布设图根控制点；高程控制测量部分同样需要开展两类测量任务：①首级控制网建立，采用水准测量方法，在指定区域对首级平面控制网点进行四等水准测量；②图根控制测量，采用GPS RTK测量方法，在首级控制网的基础上测量图根控制点的平面坐标和高程。

2.2 摄影测量

摄影测量模块利用倾斜摄影测量方法，采用各类测量仪器和软件（GPS RTK、无人机、Context Capture软件、EPS软件、CASS软件）测绘指定区域的1∶1000比例尺地形图。

2.3 地图制图

地图制图模块利用大地控制测量、摄影测量的测绘成果建立基础地理信息数据库，并利用数据库中的数据制作4D产品，包括数字线划图（Digital Line Graphic，DLG）、数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）、数字正射影像（Digital Orthophoto Map，DOM）、数字栅格图（Digital Raster Graphic，DRG）。

3 结语

专业综合实训是偏向于实际应用的课程，开课时间安排于大四上学期。课程的开设起到了承上启下的作用，既有利于前期知识的回顾，又能够帮助学生适应工作岗位。本文以无人机测图为主线，凝练贯穿工程始终的流程化模块，并对流程环节进行了探讨。由于测绘技术的飞速发展，仍需要教师在教学实践中不断思考，举一反三，提出更多更好的方向。