“测量及地图学导论”应用型示范课程建设与改革

宋述芹 郝卓敏 王春林 贾红伟 欧阳玲

摘 要：针对城乡规划专业本科课程“测量及地图学导论”的教学培养目标与实际应用需求严重脱节的现状，提出应用型示范课程建设改革思路及措施。本文结合城乡规划专业需求，围绕课程目标、教学内容、教学方式、仪器设备和考核方式等方面进行了探索和梳理。教学内容增加数据获取与空间数据分析，并将获取及分析空间信息作为课程培养目标，获取信息手段，由传统的仪器改进为先进的测量技术，仪器设备注重其配套、更新和维护。教学方式上采用“以学生为主体”的线上+线下混合式教学模式，考核方式采用体现学习态度和学习能力的过程性考核。培养学生对城乡空间信息研究及分析应用能力。

关键词：测量及地图学导论；应用型示范课程；建设与改革

中图分类号：P20；G642  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2024）05-0062-04

建设适应新时代要求的一流本科课程，需要让课程优起来、教师强起来、学生忙起来、管理严起来、效果实起来。形成一流本科课程体系，才能构建更高水平的人才培养体系[1]。“测量及地图学导论”是一门实践性很强的专业技术课程，是人文地理与城乡规划专业的专业基础课，结合了赤峰学院“立德树人”“两性一度”的应用型示范课程建设标准和资源环境与建筑工程学院应用型人才的培养目标和要求。“测量及地图学导论”的课程目标适应专业培养方案中培养学生具有国土空间规划、区域规划、城乡规划设计、乡村振兴规划、土地利用规划、社区规划、城乡管理、国土资源调查与管理、旅游规划等能力的复合应用型人才的需求，使学生掌握测量学和地图学基本理论和方法技术，培养学生运用测量工具和相关软件进行测图、制图、读图的能力，具备地形测绘、地形图判读与应用和空间信息获取及分析的能力，了解城乡形态、地物的空间分布、土地利用状况，对城乡空间及人口、经济、社会进行分析，辅助规划决策，完成日益复杂的规划任务。本文旨在对课程内容、教学方式、仪器设备和考核方式方面开展梳理和探索，构建符合地方院校应用型示范课程建设的教学体系。

1 课程教学内容重构

课程教学内容要与时俱进，依据学科前沿动态与社会发展需求动态更新知识体系，能反映前沿性和时代性，重视建设新技术新方法。赤峰学院人文地理与城乡规划本科专业同时开设“测量及地图学导论”“测量与GIS应用”两门课程。“测量及地图学导论”课程讲授传统的测量技术及识图制图，“测量与GIS应用”课程讲授空间测量数据的GIS入库、编辑管理及分析。现将两门课程相结合重构，“测量及地图学导论”由传统的三模块重构成四模块。模块一是测量基本概念与测量误差，包括绪论和测量误差基本知识；占总课时量的6.25%。模块二是测量的基本原理、方法与技术，包括水准测量、角度测量、视距测距、控制测量；占总课时量的40.625%。模块三是应用测量，包括大比例尺地形图的测绘、地形图应用，占总课时量的12.5%[2]。增加模块四为数据获取与空间数据分析。包括全站仪、RTK数据采集、数据输入及数据库建立、空间数据分析和放样，占总课时量的40.625%[3]，详见表1。

教学内容的重构，同时体现在实践教学的学时再分配，传统的实践教学，模块二占总课时的80%，应用实践占20%，重构后，基础和应用测量学时共占53.125%，学时减少的同时，简单的理论部分学生线上自学完成，课堂上重点培养学生实践课程效率及重点、难点的练习，基础测量部分学生课外自行练习或者课堂上提高实践效率，以达到实践课程对基础操作的扎实性和熟练度的要求。例如，水准测量的双面尺法和两次仪器高法的教学，理论部分，课前线上录制讲解视频，上传“学习通”，通过课前线上预习自学，线下课堂答疑解惑和校园实践。留出40.625%的学时进行模块四的实践练习，全站仪、RTK数据采集应用性更强，更适应社会需求。采集获得的数据应用和分析更符合人文地理与城乡规划专业的培养目标。

2 改革教学方式

2.1 线上+线下教学模式

翻转传统教学课堂，打造“以学生为主体”的教学模式。线上+线下混合式教学可以很好地辅助翻转课堂。部分易于理解的基础知识学习可在线上开展，本课程主要通过“泛雅平台”“学习通”网络平台预习和学习课程基础理论内容，包括教师提前上传的课程章节资料和作业，授课视频、拓展资料等。课前，老师根据课程内容的主次、难点和重点，线上布置学习任务，引导学生由易到难自主学习，老师可以通过线上数据及时了解学生学习状况，准备线下课堂教学内容和进度。线下课堂强调学习的难点和重点，及时解答学生提出的问题，采用讨论、抢答、随堂测试等方法，调动学生多思考、多发言、多探讨，激发学生学习兴趣，进行教学总结，加深学生对基础知识的理解和掌握，鼓励学生不断提高探索问题、思考问题和解决问题的能力。

例如，教材的第一至七章，基础理论部分较多，课堂讲授会占用大量的时间，而且本课程一般是4学时联排，4学时如果均是课堂理论学习，教学效果并不理想。每章理论部分，结合PPT录制授课视频，详细讲解理论部分，总结重点、难点，布置线上习题作业，同时把章节相关的精品课程链接一并上传至学校“泛雅平台”，跟踪学生学习进度，了解学生线上视频学习和作业完成情况。线下课程随堂测试，了解学生掌握情况，讨论难点重点、答疑解惑，学习效率提高，学习效果良好。理论部分既不占用太多课时，学生对知识的掌握较之前又更扎实，实践课时和内容也较之前增多，学习内容的应用性更强。

2.2 实践教学改革

（1）重构教学内容后，实验实践教学也需要重新设置。传统实践内容如“水准测量”“角度测量”“距离测量”学时要压缩，学生掌握基本的仪器操作和测量方法即可。为了能参加内蒙古自治区各高等院校每两年一次的测量技能大赛，“四等水准测量”和“导线测量”各占用4学时进行外业测量和内业计算的辅导和实践。更多的学时用于数据获取和空间数据分析的实践，首先是获取数据，地形图是城乡规划重要的基础技术资料，现有的地形图主要是遥感和地面测绘。目前地面测绘多采用RTK及全站仪导线测量采集空间坐标、CASS成图，结合遥感图，提取城市道路、建筑物等地物信息。其次是数据库建立和数据空间分析。遥感图像是城乡规划中城市地面信息的主要来源，另外CAD地形图以GIS为平台进行空间数据管理，获取地形图上点、线、面的坐标、长度和面积等数据，并建立空间数据库，为城乡规划提供坡向、坡面等分析，使学生掌握土石方计算。最后是放样。城乡规划专业要求学生掌握全站仪极坐标红线放样。设置放样实验[3]。

（2）加强虚拟仿真实践教学。可通过视频，也可申请免费的虚拟仿真练习权限等，逐步建设虚拟仿真实践教学平台，以便学生利用虚拟仿真实验教学平台与线下实践结合。2020—2022年期间的线上课程，本课程的实践部分为学生申请了虚拟仿真实践账号和密码，学生进行线上虚拟实践操作，仪器和场景的虚拟画面清晰、逼真，如同在游戏和动漫中学习，学生兴致较高，学习主动性强，操作熟练，弥补了线下课程无法正常开展的不足。

3 理论与实践并重

“测量及地图学导论”是一门技术性很强的实践性课程，实验实践锻炼学生的应用能力。理论是实践操作的基础，实践是理论的应用。以“导线测量”理论学习和实践操作为例，首先明确“导线测量”的原理，理解了原理，明确了实验目的、方法和内容，“导线测量”中的已知条件、待测数据和待求数据也一目了然。实际上，第七章的“导线测量”是第三章“角度测量”和第四章“距离测量”的综合，要求熟练掌握实验方法里涉及的仪器设备的使用操作和技术，实验实践方可顺利开展，否则实践便无法开展。学生实践过程中遇到的问题，通过老师讲解或者学生反复学习课本理论内容进行解决。反复的理论—实践—理论的学习，是“学中做”“学中思”“学中悟”的过程，反复地学、问、思，是师生共同学习的理想模式。

实践课时的增加，并不完全是理论课时的减少，而是通过理论内容的课前预习、线上学习以及课堂教学方式的转变来提高线下理论学习的效率，学生通过课前线上学习已经掌握了部分内容，线下课堂只需提问和加深，只讲重点和难点，节约出大量的课堂时间。实践课时及内容的增加，更加适合应用型人才的培养。

4 仪器设备的配套与维护

正常运行的教学仪器设备是实践课程的基础和保证，先进的教学仪器设备是应用型人才培养的保障，测量技术日新月异，测量仪器更新换代速度不断加快，数字化技术与高精度测量仪器的融合实现了数字化成图。加强仪器设备的更新配套和日常维护，是课程实践内容正常运行的保障。（1）积极申报。有计划地投资、更新实验室设备，不断完善实验实践需要的硬件和软件。了解国内外测绘技术及仪器设备的最新进展，创造条件，积极申报。（2）加强仪器设备的维护。注重仪器设备的日常维护，实验室每年要分配一定比例的经费，定期对仪器部件、螺旋进行维护和检校，以免影响学生正常的实验实践。需要充电的仪器，不使用的情况下也要定期充电，保证电池的正常寿命。学生开始实践课前，普及仪器爱护常识，每台仪器设备责任到人。学生实践过程中操作认真规范。（3）促进校企联合。先进的测量仪器设备和实地实训教学是“测量及地图学导论”课程学习的两个重要方面，但在教学中，这两方面往往很难保障。可以和测绘单位、仪器公司联合。学生需要机会实践，企业人手短缺。校企联合，对学校而言节省办学成本，对企业既扩大了知名度和推广了产品，又便于选拔所需要的人才。校企联合是互惠互利、合作共赢的协作关系[2]。

5 改革考核方式

传统的考核方式，考勤+作业+考试不能适应应用型人才培养的需求。降低试卷成绩占比，注重平时与过程性考核成绩。具体各项考核内容及考核项目见表2。

6 总结与展望

提升应用型课程的建设水平，加强学生实践应用能力的培养，才能让课程“优”起来，构建更高水平的人才培养体系[1，4]。“测量及地图学导论”示范课程的建设紧紧围绕高阶性、创新性和挑战度，即“两性一度”的标准。在课程目标、教学内容、教学手段、仪器设备和课程考核方面进行了重构和改革。突破习惯性教学模式，课程教学与专业特点和需求紧密结合。大力推进现代信息技术与教学深度融合，线上、线下学习适当增加学生学习的挑战性，严格考核评价，增强学生经过刻苦学习收获能力和素质提高的成就感。“测量及地图学导论”课程建设将会不断地研究、探索和改革，落实“以德树人”的根本任务，融入以“肩负时代使命、匠心报国”为主线的课程思政体系，继续推进示范型课程建设和改革。

参考文献：

〔1〕王频佳，程曦，孙丰慧，等.基于一流专业建设的应用型示范课程改革与实践：以“临床微生物学检验”课程为例[J].微生物学通报，2021，48（06）：2270-2278.

〔2〕宋述芹.非测绘专业测量学教学改革探讨[J].赤峰学院学报（自然科学版），2018，34（02）：157-158.

〔3〕张瑞芳，张萍，刘伟.基于空间信息获取及分析能力培养的测量与地图学实验教学改革[J].实验技术与管理，2019，36（11）：215-218.

〔4〕中华人民共和国教育部.教育部关于一流课程建设的实施意见[EB/OL].（2019-10-30）[2023-12-21].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s70 56/201910/t20191031_406269.html.