测绘新工科建设下“工程测量学”教学思路探讨

李美妮

西安交通工程学院土木工程学院 陕西西安 710300

1 概述

在人工智能、云计算、大数据迅速发展的时代，新工科建设应运而生，它是对高校传统工科专业的改造与升级，从学科专业的新结构、教育教学的新质量、工程教育的新理念、分类发展的新体系、人才培养的新模式出发，旨在培养具有多元化、多背景、创新型的工程思维人才。《测绘地理信息事业“十三五”规划》为高校“工程测量学”专业的人才培养明确方向，该学科的培养不仅要注重理论知识，更要注重实践能力的培养,因此必须对现有的教学思路进行改革。

在测绘专业学生现有的教学思路与培养体系中，“工程测量学”是一门十分重要的必修课，专业性强，实践性强。该专业学生主要学习测绘学的基础知识、空间精密定位与导航的理论、城市与工程建设、摄影测量与图像信息处理理论、地图设计与编制的理论与技术。以工程测量课程为主干，结合培养方案开设相关课程，在工程测量教学过程中涉及多个基础性实验，培养学生的专业实践素养。

此外，近些年来，测量学与基础数学、物理学、地理学等多个学科相互交融，成为一门多背景交叉学科。教学体系中注重科学研究的基本训练，培养测绘操作的基本能力。本文在新工科建设下背景下，从社会、行业与地方对测绘专业人才的培养需求出发，结合“工程测量学”专业技术与实践应用领域，思考并探讨“工程测量学”课程建设的发展方向。

2 “工程测量学”课程特点与应用领域

从定义而言，“工程测量学”属于测量学这一大类，是一门研究地球形状和大小以及确定地面点位的学科，主要包括测定与测设。从发展历程而言，该技术从普通的大地测量发展到空间卫星大地测量，进而到航天遥感技术的出现，静态测量已转变为动态测量，测量仪器也趋向于电子化、自动化、精密化。“工程测量学”是一门理论性强、实践性强的科目，理论教学过程中融入了高数、物理等基础知识，实践过程中对学生的工程思维与动手能力有一定的要求。

从课程特点与应用领域而言，“工程测量学”主要包括以下特点：

(1)工程应用领域广泛。工程测量技术广泛应用于城市规划、建筑构造、结构物平面设计、房地产测绘、地籍图绘制等各个方面，同时也在数字城市、智慧城市的建设中起到重要作用，逐步展现出“普化”的应用趋势。

(2)学科交叉背景要求高。“工程测量学”的学习中涉及天文知识、近代平差计算、人造卫星测量、摄影与遥感测量等多学科知识，学科交叉综合性较强，在数据采集、数据处理、数据成图过程中对大学物理、高等数学、线性代数、概率论等方法与理论呈现出学科背景交叉的特点。

(3)GPS、GIS、RS相互结合趋势。当前，GPS、GIS、RS被称为3S，3S集成一体化的建设为解决地理学、测绘学、遥感学的众多问题提供了多变思路和有效平台。GPS、GIS与RS三者的相互融入，共同服务于数字城市、数字地球、智慧地球的建设。

3 测量专业培养现状

目前，我校对于测量学专业的专科生培养学制是三年，培养课程涉及公共课程、专业方向课、专业基础课、专业核心课、实践课程、专业实习、限选课、就业指导，在教学过程中融入思政元素，实现真正意义上的全员、全程、全方位育人。公共课程的学习从浅入深，例如，计算机应用基础、工程应用制图。专业课程主要涉及数字化测图技术、GPS测量技术、测量平差、地理信息系统、建筑工程施工测量、控制测量、摄影测量与遥感、地籍测量与房地产测绘等课程，以及就业培训、安全教育以及心理健康教育。

教学过程中存在的明显问题：专科学生基础普遍薄弱，学生课前不进行预习课本，上课不能跟随教师的授课节奏，课堂纪律差，课堂利用效率较低，课堂专业知识、重点、难点内容不能完全吸收。学生自身能力各异，对课堂知识吸收能力不同，学生与教师之间的新式互动效果不明显。学生对室外实验课程、实训课程重视程度不高，出现迟到早退的频率明显高于理论课程。学生思想上不重视，动手能力较差，计算能力略微低，缺乏独立思考的能力。实验课程时间安排较为分散，对于GPS-RTK这种耗时时间长的实验项目没有整块的时间，刚架设好仪器就下课。实践课时较少，实验课堂利用率低，偶尔遇到天气影响，不能进行室外的测量。在实际教学中，课时数略显紧张，对于测量专业的学生，测量学基础课程应适当开设两学期。

4 “工程测量学”课程教学思路探讨

当前，“工程测量学”课程培养中主要包括理论教学和实践教学，在理论教学的基础上，实践教学主要以水准仪测高程、经纬仪测角度与全站仪的相关使用为主，虽设置理论教学与实践教学相互结合的培养模式，但在实际教学过程中仍证明学生无法将所学知识全部应用于解决实际工程问题，缺乏从工程角度解决问题的能力，存在与企业高度对接的问题。因此，在新工科建设背景下，从“工程测量学”的课程特点、应用领域与社会需求三个角度出发，本文提出以工程思维为指导，将理论与实践相互结合的“工程测量学”课程教学思路。主要包括以下几方面：

(1)坚持理论教学与实践教学相结合，加入专业知识选修课，进一步培养语言与算法能力。随着科学技术的进步，编程语言对于很多问题的处理更加快速、便捷、能够节约大量时间，测量专业的学生对C语言、C++语言、Python语言应有一定的基础。在抓牢基础必修课的同时，测量专业的学生应逐步接触语言。同样，选修课程加入行业新知识与行业专业特色，更好地让学生了解专业发展方向。当前，微课、慕课、学习通等新兴的网络化教学手段丰富了学生专业知识，教育模式已经从传统的“一人教多人学”转变为“多人教多人学”，不再是课程知识的一遍教学，慕课、超星学习、学习通等平台的出现实现了教育资源的最大化共享，普通院校学生也能参与到名师课堂，进行查漏补缺，找到适合自己的学习方法，实现对知识的深层次理解与掌握。

(2)工程思维解决问题能力的培养。工程思维是一种整体的“系统性”思维，从工程问题的目的性出发，强调合规律性和合目的性的统一，基于多个角度全方位的思考、策划与处理工程问题。“工程测量学”这门课属于工科专业的基础课程，毕业生应具有解决工程问题的能力，在培养过程中加强校企合作的时间与强度，更大程度地提高院校学生与企业对接的融合度。校企融合的教学模式一方面能够凸显院校教育成果在企业、在社会上的最大化展现；另一方面是对传统院校教育模式的一种检验，对学生、学校、企业都是一种考核。应用型院校是面对社会、面对行业培养人才，它不同于科研型人才的培养，更加注重学生的实操能力，因此应组织学生定期去企业学习，或者企业定期来校指导工作，形成学生、教师、企业的相互配合，提高相互之间的互动。提高学生专业与企业需求的融合度，实现学校与企业的良好对接。

(3)以工程测量为基础，注重交叉学科人才的培养。交叉学科人才的培养是解决目前社会发展对于复合型人才需求的重要举措。没有一个学科是单独存在的，个人、单一学科背景或单一群体很难到达行业顶峰，学科交叉培养是人才培养的必经之路。“工程测量学”作为测绘类、土木类的基础课程，类似于一栋大楼的基础，应能够满足相关学科对该专业的要求。另外，在一定程度上社会需求倒逼学科交叉的融合，知识本身是在交叉融合中创新发展的，离开了其他学科的滋养和渗透，单一学科知识很难发展进步，因此，培养以工程测量为主的交叉学科人才十分有必要。

结语

“工程测量学”作为测绘学专业系统培养中的基础课程，是未来数字城市、智慧城市、数字地球建设的重要组成部分。基于行业对工程测量人才的工程思维与创新思维的需求，从新工科建设的目标和要求出发，在工程思维的指导下，本文指出“工程测量学”课程特点与应用领域，分析西交院“工程测量学”的培养现状，对该课程的教学思路进行探讨，以培养学生的工程思维以及解决工程问题的能力为目的，为相关领域培养基础理论扎实、动手能力强的高素质人才。

在国家工业改革与新工科建设的背景下，对“工程测量学”这类基础性学科进行教学思路的探索与改革非常必要，有利于人才的有效培养与输出。