应用测量学教学初探_测量学在实际中的应用
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应用测量学教学初探
从应用测量学培养目标和测绘学科的发展出发,对应用测量学教学改革进行探讨,从拓宽基础,加强实践环节和增加测绘新技术知识、应用新仪器等方面提出改进应用测量学教学的设想与尝试。
提纲
一、当前教学成绩及存在的问题 成绩:
1.培养了很多工程测量技术人员,为社会输入了大量可用可造之材 2.培养了大批优秀青年教师队伍
3.在社会实践侧面上使测绘学与工程实践有机统一 4.在应用性测量理论研究上硕果累累,奇葩不断涌出 不足:
1.教学不能跟上科学技术的发展,一般而言,教学是推动科学技术发展的,现在反而成了科学技术的阻碍。
原因有1.学校没有资金进行科学技术的研究项目。2.没有资金引进先进仪器。3.部分教师,特别是一些年老教师不愿意放弃自己已有知识,拒绝尝试新的理论、新的仪器、新的教学手段。4.教学与生产单位、科研单位、企事业之间的互动很少了,直接导致了教的不但落后了,而且这些落后的教学果实也没有机会在实践中检验。
2.教学与实践严重脱节:教学远远落后后实践、甚至教学再扯实践的后退 一个是教师队伍问题、另一个是教材问题 3.教学实习与生产实习的矛盾 4.对学生的要求也大打折扣
二、解决问题的方案 1.教师队伍 2.教材 3.社会实践 4.科技的推进
三、方案的论证 1.2.3.应用测量学教学初探
摘要:从应用测量学培养目标和测绘学科的发展出发,对应用测量学教学改革进行探讨,从拓宽基础,加强实践环节和增加测绘新技术知识、应用新仪器等方面提出改进应用测量学教学的设想与尝试。
现代测绘科技的发展对21世纪的应用测量学教学提出了新的、更高的要求,传统教学内容、教学方法和教学手段受到强大的冲击。本文指出了应用测量学教学中存在的问题,并有针对性地提出了测量学教学改革的对策。
通过对非测绘专业测量学课程教学现状进行分析,认为依赖网络技术进行教学改革的条件逐渐成熟,指出实现网络教学应该着重解决的几个问题,提出了有益的结论和建议。
分析现行非测绘专业测量学课程教学中存在的缺陷,确定能够适应时代发展需要的非测绘专业测量学课程教学改革的目的和任务,提出非测绘专业测量学教学改革的突破口和需要解决的几个问题。
一、教学改革
课程教学改革主要体现在教学内容、教学方法、教学手段上
教学方法和教学手段改革体现为教学内容,必须体现教学内容服务的思想 多媒体教学作为先进的教学手段必须围绕教学内容开展 应用测量学教学内容—测、算、绘原理、知识、方法
二、应用测量学教学内容改革面临的挑战
在科学技术迅猛发展的今天,应用测量学是受新技术影响最大的传统学科之一。
3s技术—GPS、GIS和RS的不断发展、成熟与应用的日益普及,应用测量学教学内容—测、算、绘崭新的诠释
教学内容改革的基础是教材
教材改革应研究,在有限的教学时数内 如何淘汰陈旧知识? 新技术怎样进教材? 哪些新知识进教材? 如何解决新技术实训?
三、应用测量学教学内容改革的思考
引入测、算、绘新技术目的—提高测量工作的质量与效率 注重测、算、绘之间的相互关系与渗透,不孤立看待 新的应用点往往产生在三者的结合部
绘作为应用测量学的重要内容之一,AutoCAD与数字化测图软件正在发挥越来越重要的作用,对教师的知识更新非常紧迫。
充分考虑现代大学生的学习环境—PC机与校园网的逐级普及
四、计算新技术的引入
五、数字测图新技术的引入 数字测图的关键是数字测图技术
国内主流数字测图软件—CASS、SA300、SCS 共同特点—在AutoCAD上二次开发的 进入测量教学的问题—正版价格昂贵
一、当前教学成绩及存在的问题 当前 成绩:
1.培养了很多工程测量技术人员,为社会输入了大量可用可造之材 2.培养了大批优秀青年教师队伍
3.在社会实践侧面上使测绘学与工程实践有机统一 4.在应用性测量理论研究上硕果累累,奇葩不断涌出
一、树立正确的教学理念
坚持学习先进的教学理论,吸取同行先进的教育教学经验,转变思想、更新观念,树立正确的教学理念,持续进行深层次的改革。
1.以知识为基础,能力为本位,提高素质。提高素质、能力培养是本科教育教学的主要原则,教学中应充分结合学生的特点,打破传统的强调理论知识体系完整性的教学思路,以职业能力和技术运用为中心来设计知识、能力与素质的结构
2.以社会需求为依据,就业为导向,体现知识的应用性。工程类专业学生的就业岗位是面向工程设计人员、施工人员及维护人员,在教学中既考虑到工程实践知识体系的完整性,同时充分考虑目前企业对学生的基本要求,教学内容上突出重点,重视基本技能的训练与实践性教学环节,按照企业实际的工作任务、工作过程和工作情景组织教学内容、实现教学内容和教学方式“产学结合”,注重课程教学内容与工程实际应用的结合。
3.适应现代科学发展,体现教学的先进性。在教学中处理好传统知识、技术与新理论、新方法、新技术的关系,跟上技术进步的节拍,及时更新教学内容,为实际工作中测量方法和仪器设备的更新换代做好基础工作。
4.以学生为主体,体现教学组织的科学性和灵活性。教学中强调教学内容编排与学生思维认知规律的统一,整个教学内容分为基本理论与实际应用两大部分,教学的重点是在掌握理论的基础上强调知识的应用。
二、教材内容的优化
三、教学方法与教学手段的改革
四、逐步推行考证制度
五、考试方法的改革
成功的教学改革会为培养新世纪所需人才奠定一个良好的基础,在新形势下,如何使新理论、新技术、新知识与测量学课程体系及教学内容有机结合起来,是我们今后需要长期探索和改革的目标,我们要深入的研究,认真的实践,不断地提高教学质量
一、应用测量学实践教学的现状背景分析
1.实验实习内容与工程实际和测量科学的发展相差甚远
在应用测量学中,测量学起着为其相关提供采集、整理、管理空间点位数据的功能。目前的教学实验实习中,多以用经纬仪、水准仪测地形图为主,而随着现代测绘科技的发展,测绘技术正朝着数字化、智能化、自动化方向发展,地形图的测图大都采用航测图和数字测图的方法。控制测量采用GPS,碎部测量用全站仪,地形图测绘采用数字内外业一体化成图。另外,非测绘专业毕业生在生产中大都测图较少,而以用图、测设为主,可见,以传统方法测图为主的实验实习模式与以识图、用图及测设为主的非测绘专业的生产实践严重脱节。
2.实验设备陈旧、短缺又落后
由于在非测绘专业中,测量学居于非主干课的地位,致使许多院校内购置新仪器受到经费等多方面因素的制约。对测量学的投入不足,测绘仪器等教学条件远远落后于测绘科学技术的发展。使测绘仪器更新往往滞后于生产单位和科研单位,给开发教学带来一定的难度。
随着目前招生规模的扩大,学生的实验实习量在增加,势必造成小组人数过多,而精密贵重的仪器,如GPS接收机、全站仪等仅能进行参观性实习,根本不能用于测量实习的要求。而由于课程的特点,实验室还会出现高峰时不够用,低峰时大量闲置的现象。
3.实验基地建设不完善
二、实践教学改革的探讨
1.根据生产实践逐步改善教学内容
2.加强实验室基础实施建设,建立开放式、自助式实验室 3.建立规范化的实验实习场地
4.改革考核方式、加强技能的培养,激发学生的学习热情
三、结语
非测绘专业测量学教学实践环节的教学质量对学生毕业后走上工作岗位能否胜任工作中的测绘工作具有重要的意义,而实践环节的教学又与很多客观因素息息相关。只有通过不断的改革,努力提高其教学质量,才能为我们的社会主义培养更多有用之才。
摘要:测量学是中职工程类专业的专业基础课。本文结合教学实际,从课堂教学改革和课程实习改革两方面,探讨了中职测量课程教学改革的必要性。关键字:中职 测量学 教学改革
测量学是工程类学校的专业基础课程,为各专业提供必要的理论基础和实践技能。根据近年来的现场反馈情况,结合各种测量技术的发展和应用,遵照学校培养应用型技能人才的目标,中职测量课程教学应进行大胆的改革,以便更好地培养适合社会需求的技能型人才。
一、测量学教学的主要目标及改革必要性
对中职教育而言,测量课程的主要内容可概括为两个方面:一是测量基本原理,包括地形图、测量选线、测量放样、数据解算等知识;二是测量实践技能,包括基础知识的实际应用,各种测绘仪器设备的实际操作及测量实习的开展等。中职测量课程教学的主要目标:让学生懂得测量的基本理论知识及其在实际工程中的应用,并熟练掌握常用的测绘仪器设备,培养其开展实际测量任务的能力。
在以往的中职教育中,课程设置多而全,理论学习课程偏多,重理论、轻实践,每门课都要维护本课程的完整性、系统性,造成学生“了解的”知识多,“会用的”知识和技能少甚至没有。在当前社会需求对实践技能要求越来越高的背景下,中职教育应改变原有的思路,引进新技术、新方法,加大实践操作能力培养,提高学生动手能力。
二、测量学的课堂教学改革
课堂教学是测量教学的基础,在课时相对较少、内容较多,且较抽象的情况下,有效利用有限课时,激发学生学习兴趣,传授测量基础理论知识,是课堂教学的重点和难点。1)紧跟最新技术,改革教学内容
在测量技术飞速发展、仪器设备性能快速提高的今天,测量学的教学内容要与时俱进,及时引进新知识、新设备、新技术和新方法,以保证课程教学符合用人单位的需求。课堂教学要精选教学内容,突出重点,以点带面,点面结合。测量学基础理论知识相对比较抽象、枯燥,在教学时应突出重点,结合实例进行讲解,并将繁杂过程分解,便于学生理解和掌握。如圆曲线测设中,在介绍圆曲线的元素后,再分解为主点和细部曲线、缓和曲线几个层次,说明其相互关系、作用及实际应用,更有助于学生的理解。测绘仪器设备比较具体,但与操作密切相关,且仪器种类繁多,型号各异,操作各有差异,课堂教学中,应重点讲解仪器原理、构成、使用和操作步骤等基础,到实践课时再针对具体仪器讲解实际使用,达到“以点带面、举一反三”的教学实践目标。
2)引导学生思考,激发学习兴趣
测量在实际实施中条件和环境各异,没有“通用、万能”的模式,这就要求测量人员要积极思考,应对不同的测量任务。为此,在课堂教学中应积极引导学生进行思考,多在课堂上展开讨论,或穿插即时问答,吸引学生注意力,提高学生学习的主动性,激发学习兴趣,培养学生分析和解决问题的能力。例如,在讲授“用偏角法进行圆曲线细部测设视线受阻时的处理方法”这一内容时,可以先画出草图,给出已知条件,提出问题,展开课堂讨论,让学生自己找出解决问题的方法。
3)利用现代技术,形象展示知识
多媒体技术、视频、动画等技术,为抽象的测量知识教学带来了便利,且易于为中职学生所接受。比如高斯投影的方法、高斯坐标、等高线的概念、水准仪和经纬仪的结构等内容,传统教学方法需要教师在黑板上画大量的图,但还是难以表达,学生也难以理解。利用图像、视频、动画就能生动、直观地把一些抽象的概念具体化,复杂的仪器结构透明化,教师容易表达,学生易于接受,且可以更好地吸引学生的注意力,提高教学效果。此外,多媒体课件、视频、动画文件等,还便于学生课后进行复习,提高教学的实际效果。
三、课程实习和实践的教学改革
测量学课程是一门实践性和操作性很强的课程,课程实习和实践是教学的重要环节,它起着理论联系实际,巩固课堂教学的作用,其目的是培养学生的动手能力,掌握测量的基本技能,提高分析问题与解决问题的能力。1)结合实际应用项目,确定实践内容
测量学的课程实习和实践内容通常包括地形图测绘、施工放样、道路测量等。在具备条件的中职教育中,实践内容的确定可以与一些项目、工程结合起来,使其更加接近实际应用。要改变课程实习与实践的原有观点,将其由“复习课程知识”转化为“解决实际问题”,让学生学以致用。比如,可以校园及周边环境的地形图测绘为项目,分组开展实习,最终绘制出完整的校园图,让学生具有成就感;或结合校园建设(如修路),就地开展相应的测量实践,让学生理解测量的实际应用。
2)科学安排实践时间,提高教学效果
测量学的课程实习和实践,应合理安排时间,最好是有独立的时间进行系统实习,提高实习效果。实习过程要突出学生的能动性,将学生合理分组,在教师的指导下,根据实习任务,由实习小组独立编写实习方案,确定实习步骤,选择所采用的方法和仪器,制定数据记录表格,检查实习成果误差等,教师只是在旁边指导和辅助。这样不仅可以激发学生的学习积极性,加深对测量理论的理解,培养和提高学生应用所学的理论知识解决实际问题的能力,进一步提高操作仪器的水平,同时还培养了学生的独立工作能力,业务组织能力,严肃认真的工作作风和团结互助的精神,从而提升实践教学的效果。3)融入职业技能鉴定,培养学生综合素质 中职测量学教学的目的,是使学生通过对测量基本知识和理论的学习及测、绘、算等基本功的训练,掌握各种常规测绘仪器的操作,具备开展测绘工作和应用测绘成果的能力。为此,实施测量职业技能培训及鉴定是一种行之有效的途径。所谓职业技能鉴定是指按国家规定的职业技能鉴定标准或任职资格条件,通过政府劳动行政部门认定的考核鉴定机构,对从业者从事某种职业所应掌握的技术理论知识和实际操作能力做出客观的测量和评价。在中职测量实践教学中开展测量工职业技能培训,目标明确,适用性强,效果极佳,有利于提高实践教学质量,有利于提高学生自身综合素质,为未来就业及今后工作奠定了一定的基础。
四、小结
在中职测量课程教学中,应以社会用人需求为导向,结合学生素质培养要求,大力进行教学改革,紧跟测量技术发展,提高教学质量和效果,缩小课程学习与实际应用之间的距离。近年来,根据我校测量教学的实际需求,结合学生的专业特点,对教学内容、课程实习等的改革进行了有效探索,取得了良好的效果,90%的学生顺利取得中级测量工职业资格认定,绝大部分学生都能胜任测量工作,并得到了实习单位的好评。
摘要:分析了当前城市规划专业《测量学》课程教学优化的必要性和存在的问题,指出在教学中优化的内容。
关键词:城市规划专业;测量学;教学优化
近年来,教育部对高校各专业进行了大规模的调整,教学计划与教学大纲不断改革更新,教学目标更加具体,要求也更高。《测量学》课程作为城市规划专业一门重要的技术基础课,承担着培养学生测图、读图、用图等方面基本技能和实践动手能力的任务。面对着规划测量作业的创新与发展,传统教学中某些不适应性及缺陷也逐步显现出来。因此,有必要尽快优化、整合《测量学》课程的教学体系和教学方法,以满足城市规划专业人才培养对于测绘的需要。
《测量学》课程教学内容优化的必要性
《测量学》作为一门传统的专业技术基础课,其课程内容已经延续了几十年。虽然近几年对该课程的内容从不同方面进行了改革,但传统的教学方法和教学模式仍在继续。当代测绘高新科学技术的发展以数字化测图技术、空间定位技术、航空航天遥感技术、地理信息技术以及3S集成技术等为代表,使得测绘的作业方式、生产手段、数据采集和处理向一体化、智能化的方向发展,标志着测绘科学技术已从手工机械时代向电子信息化、自动化、智能化时代挺进。
在新形势下,传统的《测量学》课程体系已经远远不能适应社会的发展。在城市规划专业的教学计划中,《测量学》课程之所以先于规划类专业课程开设,是由于地形图是城市总体规划和详细规划的底图,学生应该在具备正确识读和应用地形图能力的基础上开展规划设计工作。目前,总规和详规设计中教师为学生提供的底图均为数字化地形图(矢量图),规划测量作业也在向数字化测量方向转变。而传统教学中的光学仪器及“白纸测图”方法已经无法和规划实践中的新仪器、新技术相衔接。此时,所学的测量专业知识陈旧、不适应专业需要等问题充分暴露出来,容易造成学生的不满,从而影响到测量教学的可信度。所以,打破传统的教学模式,充实现代测绘技术,使传统内容与现代新技术的应用有机结合,是当前课程优化的重要工作。
《测量学》课程教学内容优化存在的问题
教学内容稳中有增,但课时数量不断压缩面向21世纪的教学内容和课程体系的改革使大学本科教育的重心向基础课转移,培养德、智、体全面发展的现代人才已成共识。在总学时数和周学时数的限制下,规划专业《测量学》课程的学时不断减少。各高校该课程的学时数在2000年时,总学时数为84,周学时数为6;而2004年以后压缩到平均总学时数为56左右,每周平均仅仅3“4学时。除去12”16个学时的课内实验,课堂教学时间非常紧张。而教学内容在不摈弃传统内容的前提下,又要增加新技术、新知识。所以,随着科学技术的发展,在课时不断减少的情况下,将新的测绘技术融入教学内容以及删减传统内容成为亟待解决的问题。
教学经费有限,先进的实习仪器设备配备不足今天,社会经济高速发展,生产单位设备更新速度普遍高于高校。教学经费决定了重点高校的教学条件和设备优于普通院校,本科院校优于专科院校。新仪器如全站仪、GPS接收机等价格昂贵,动辄数百万元的投入。而学院扩招后,更是没有足够的测量仪器,教师只能在课堂上空洞地向学生讲述新技术、新仪器的基本原理,有的教师甚至放弃讲解,其教学效果可想而知。
《测量学》课程教学内容的优化
教学内容优化的目的是服务于学科及人才培养,强调基础,突出应用,加强测绘新理论、新知识、新方法的教学。主要可以从以下几个方面实现教学内容的优化。
(一)传统内容合理保留,优化整合传统的测绘仪器和测绘方法不能简单地全部摈弃。高校的仪器设备更新并未满足实际要求,而中小型单位现在仍然使用着普通经纬仪和水准仪。不过,经典测量方法在内容的讲授上一定要精,占用课时要少,仅以掌握技能为主。这需要教师按照教学优化的思路和自己对于知识的把握对课程体系进行整理。
讲好绪论并不能因为存在课时少而内容多的矛盾,就将绪论一带而过。绪论的重要作用是让学生入门,从总体上对《测量学》课程有所认识,了解本门课程需要解决的问题、包含的主要内容以及对学生发展的重要性等。另外,教师在绪论中应当把授课体系讲解清楚,使学生能对该门课程有一个总体的把握。
勇于打破各章节的顺序和界限有机地安排授课内容,例如可以将水准测量、角度测量、距离测量合并为一章——“测绘基本技能”,突出原理、操作和计算讲解。淡化仪器内部的结构、检验与校正介绍以及测量误差分析。一些内容可以不讲或让学生自学,例如水平角测量误差、微倾式水准仪的检验与校正和测距仪内部工作原理等;“测量误差的基本知识”可以只用一个学时对误差的来源、分类、偶然误差的特性、衡量精度的指标做介绍;“小地区控制测量”一章中有关小三角测量的内容可以删去,只保留前方交会法部分,重点讲解导线测量;将“地形图测绘”内容适当压缩,与“地形图应用”内容合并为“地形图测绘与应用”章节,重点讲述经纬仪法测绘地形图。在应用中,教师可以从各方面、多渠道搜集资料,将教材内容进行整合,重点讲解地形图在城镇规划中的应用,如“地形与建筑群体布置”、“地形与服务型建筑的布置”、“地形与道路布置”、“地形与建筑风向”、“地形与建筑日照”等针对性强的知识。经过优化,能够节省较多的课时,用于“现代测量技术”的介绍。
(二)让出空间,使“现代测量技术”地位升格
面对新旧仪器与技术都需要讲解的问题,关键是如何处理好主次、轻重和先后的关系,让出一定的空间,使新仪器、新技术的介绍从次要、从属地位升格为“现代测量技术”。教师可将其作一总结,内容包括全站仪及数字化测图技术、GPS原理、测量方法与数据处理及GIS基本知识。笔者认为,本章的讲授应当注意讲清基本原理,重点在于使用。先进仪器往往具有原理复杂而操作简单的特点,而本章的教学困难在于没有足够的仪器做演示或供学生实际操作。这个困难目前只能采用一定的教学加以弥补,如现场示范、动画演示、参观教学等。
(三)教学方法的改革
教学方法的改革也是教学优化的重要内容。(1)加强情境式教学,尽可能把仪器带入课堂,把传统的“灌输式”转变成“启发式”、“引导式”教学,根据教学内容分别采用讲解、回答问题、讨论等方式,使学生对授课内容从感性认识上升到理性认识。例如,在讲完水准仪的使用后,当堂抽选学生进行现场练习,由其他学生评定优劣,解决问题。这样既可提升课堂活跃度,又可加深学生的直观印象和理解。(2)充分发挥现代教学手段的功能,利用计算机辅助教学,积极采用多媒体技术,这些在各高校已经受到相当的重视,不同之处仅仅在于各院校多媒体设备的数量和质量上。利用课件教学的效果如何,关键是看课件制作得是否贴近教学,是否紧密配合教师的授课,是否具有美观大方的界面,是否真正运用了多媒体技术。目前教师制作的课件大部分仅仅利用了文字和少量的图像进行说明。要想将多媒体教学的优势最大化,仅仅这些是不够的,它还同作者投入的精力和水平有关。课件应当真正灵活地运用多媒体,增加录像、动画、声效等,将实物图形、空间概念、定位原理等口述难以说明的内容清晰直观地演播给学生。
实验和实习的优化
《测量学》是一门实践性很强的课程,有关《测量学》课程的实验和实习是理论联系实际的桥梁和纽带。实验和实习的好坏直接关系到学生动手能力的提高。
实验内容优化该课程实验的课时数约占课程总学时的三分之一。(1)对常规操作性实验应建立标准实验基地,以杜绝实验操作的随意性,实验成绩应作为该课程评定平时成绩的主要参考。(2)建立实验室开放体系。可以解决精密贵重测绘仪器数量少,学生多,难以在集中时段进行分配的问题。因此,通过此项措施,有兴趣的学生可以利用业余时间进行实验,提高学生的动手能力及对新仪器掌握的能力。同时,在规定时间内未能完成任务的个别学生可在规定时间内到实验室借助仪器补做。另外,定时组织学生到仪器公司参观也是一种很好的教学方式。(3)集思广益,开展综合创新性实验。鼓励学生设计综合创新性实验以及参与测量的实际工程,培养学生的工程实践能力和创新能力。(4)建立测量实验能力指标体系,如仪器操作能力指标、计算能力指标等,保证实验教学的质量,科学地确定学生的实验成绩。
实习内容优化 目前,规划专业测量实习一般独立安排一周进行。学生除掌握测图的技能外,更重要的是要掌握基本的应用技能。《测量学》课程的任课教师往往以“测图”为主,对“用图”内容不够重视,讲解简单。学生在实习中也往往忽视“识图、用图”环节,经过繁忙的测图作业后,认为任务已经完成,而实际的工作却往往以识图用图为主。为适应新形势的要求,学生应加强地形图特别是数字化地形图在工程中应用的练习。同时,应建立测量实习能力的指标体系,并对规划专业设计具有针对性和综合性的实习内容。另外,应当完善校内实习基地的建设,保证学生按时、按质、按量完成实习任务。
总之,《测量学》课程教学内容的优化是一项系统工程,涉及教师、教材、教学方法、教学仪器设备等方方面面的因素。因此,除上述内容外,还要解决好影响教学优化的其他几个问题,如领导重视、资金投入、软硬件设备增加、教师的责任感和热情等。