信息化測繪背景下的計算機類課程教學方法改革與探索

孫文彬，蔣金豹，袁德寶

(中國礦業大學(北京)地球科學與測繪工程學院，北京 100083)

信息化測繪背景下的計算機類課程教學方法改革與探索

孫文彬，蔣金豹，袁德寶

(中國礦業大學(北京)地球科學與測繪工程學院，北京 100083)

從信息化測繪對計算機技能的需求出發，闡明測繪專業計算機類課程的設置原則，指出課程教學中存在的主要問題，并提出相應的對策，以提高學生的計算機綜合運用能力，滿足信息測繪的需求。

信息化測繪；計算機類課程；教學方法；實踐能力

一、引 言

隨著空間數據獲取技術、計算機技術和信息化技術的快速發展，測繪學科已經發生了質的變化，由傳統的手工模式進入了信息化測繪時代[1-2]。信息化測繪是在數字化測繪的基礎上，通過完全網絡化的運行環境，以地理空間信息綜合服務的測繪方式和功能形態，實時有效地向社會各類用戶提供服務[3]。信息化測繪體系涵蓋了地理信息獲取、處理、管理、表達、更新、應用和服務的全過程，其主要特征為：測繪生產自動化、測繪成果多樣化、測繪服務網絡化、測繪產品社會化[1，4]。與傳統模擬測繪和數字測繪相比，信息化測繪強調信息共享性，以及服務的網絡化、智能化，而計算機技術是實現信息化測繪的重要基礎。為了滿足信息化測繪對測繪工作者計算機技能的要求，提高測繪專業計算機類課程的教學質量已成為迫在眉睫的任務。

盡管各高校已經充分認識到計算機類課程對測繪專業的重要性，并對課程的教學方法進行了較為深入的研究[5-8]，但大多數高校還沒有意識到信息化測繪對計算機類課程的新要求，仍然按照模擬測繪和數字測繪的需求，制定測繪人才的培養方案，導致了人才培養與實際需求的脫節。為此，本文擬從信息化測繪對計算機技能的需求、計算機類課程教學存在的問題、相應的解決方法等多個角度，探討研究新形勢下計算機類課程的教學方法，以提高學生計算機技能，使其更好地適應信息化測繪的需要。

二、信息化測繪對計算機課程的要求

信息化測繪要求在原有測繪理論和方法的基礎上，實現空間地理信息和數據處理的自動化、制圖的自動化、信息共享分發的智能化。這不僅要求測繪工作中“繪”“算”實現計算機化，而且還需要利用數據庫、計算機網絡等技術實現數據管理、更新的自動化和智能化。因此，在測繪專業培養方案制定時，應充分考慮測繪對計算、繪圖、數據管理、數據共享、服務等方面的需求，開設對應的計算機課程。具體來說，需要開設5類計算機課程，即計算機基礎課程、程序設計與開發課程、計算機圖形圖像處理或繪圖軟件應用的課程、數據庫及其應用的課程、計算機網絡編程的課程。

開設基礎課程的目的是讓學生了解計算機的基本知識，包括計算機硬件的構成、計算機軟件的分類、信息技術與計算機的關系等內容?；A課程是為后續計算機類課程的學習打基礎。程序設計與開發課程主要是為了解決傳統測繪計算程序設計與開發的問題。在測量學、測量平差、大地測量學基礎、工程測量、GPS定位原理等課程中，存在著大量的計算問題，包括導線計算、測量精度評定、投影坐標系轉換、測量數據到橢球面的轉換等，若采用手工的方式計算處理這些問題，計算費時而且容易出錯。因此，在測繪專業人才培養中，應設置1～2門程序設計開發的課程，如C語言程序設計等。圖形圖像處理課程主要是為了解決地圖繪制和遙感圖像處理問題，可將計算機制圖、數字圖像處理、空間信息可視化表達等課程作為此類課程的主干課。隨著信息化時代的到來，以文件系統管理空間數據的模式難以滿足數據共享的需求。因此，在測繪專業課程計劃中，設置空間數據庫等課程是必不可少的。而地理信息服務是以計算機網絡技術為基礎，以高性能的計算平臺為依托，提供地理空間分析和計算服務。計算機網絡技術是實現地理信息服務的主要手段之一。因此，開設計算機網絡的相關課程也是必需的?？傊?，計算機類課程的設置應兼顧計算、繪圖、數據管理、信息服務等功能需求，以適應信息化測繪對人才的需求。

三、存在的問題

1.教學廣度和深度不夠

目前，各高校計算機類課程的教學均存在著課程廣度和深度不足的問題?，F有的課程多集中在計算機基礎、程序設計與開發、數據庫3個方面，主要針對傳統模擬測繪中的“繪”和“算”問題，而忽略了圖形圖像處理、計算機網絡等課程在測繪中的應用。這樣會導致學生計算機知識結構上的缺陷，影響學生對地理信息共享及服務的認識和理解。若不改變這種情況，將會導致學生對測繪專業的認識仍停留在傳統的模擬層面，甚至會讓學生認為測繪學科沒有發展前途，進而產生厭學的思想，對測繪專業課的學習敷衍了事。此外，計算機課程教學的深度也不夠。目前，隨著空間數據獲取手段的快速發展，許多高校都增加了課時，介紹測繪專業的發展前沿和新技術。而對計算機類課程的課時進行了壓縮。以筆者所在院校為例，計算機類課程的總課時為328學時，學時數不足測繪專業總學時的1/6，其中課堂授課為248學時，上機實踐為80學時。在如此有限的課時內，詳細地講授課程的各知識點幾乎是不可能完成的任務。這樣容易造成學生對課程內容的一知半解，無法真正掌握計算機應用技能，不能將課程所學應用到測繪實際工作中。

2.教學針對性不強

通常，計算機類課程的教學工作由計算機系的教師承擔。他們會從計算機學科的角度來進行講解分析。測繪專業設置計算機類課程的目的是讓學生掌握計算機技能，更好地為測繪工作服務。但計算機專業的教師無法將計算機技能和測繪應用結合起來。這樣的教學過程缺乏針對性，讓學生在學習時不知所用。學生學習的目的不明確，必然會影響學習興趣。據筆者調查，學生普遍反映測繪專業的計算機課程開設較多，甚至有學生認為測繪專業與計算機專業相近。這也從另外一個方面反映出計算機類課程的教學過程沒有針對性。學生不清楚學習計算機課程的目的，更不知道如何將計算機技能應用到測繪工作中。

3.學生的動手能力差

計算機類課程是理論與實踐并重的課程。理論是實踐的基礎，實踐需要理論指導。實踐能加深對理論的認識和理解，實踐應用也是學習的最終目的。目前，測繪專業計算機課程的教學實踐課時偏少。以筆者所在院校為例，全部的計算機類課程累計的教學實踐學時僅為80學時，這樣必然會出現學生眼高手低的現象。學生認為已經掌握了課程的知識點，但當遇到實際問題時，又不知從何下手。許多高校已經意識到學生動手能力差的問題，在教學中開始注意計算機技能的培養和鍛煉，將大量的實踐練習留在課后讓學生自己去做。但由于學生的自覺性差，課后沒有教師的監督指導，課后實踐練習的效果并不佳。

4.重結果輕過程

計算機類課程應注重教學過程和實踐動手能力的培養。目前，高校多采用考試的方式評定學生的課程成績。這種考查方式會引導學生走向“重結果輕過程”的誤區?？荚嚪绞侥苡行Х从吵鰧W生對知識點的熟記程度，但不能真實反映學生的實際應用能力。每門課的知識點基本是固定的，答案也是較為標準的表達形式，學生通過短期突擊很有可能取得較好的成績。而高校對學生綜合評價多是以成績為主，以高分為導向。這會導致學生重視考試成績，而忽略學習的過程，忽視實際應用技能的培養和鍛煉。學生平時上課不注意聽講，不注意領悟課程知識點的內涵和外延，靠考前突擊獲取好成績。這種情況對計算機類課程的教學更為有害，與計算機類課程教學的目的相悖。

四、相應的對策

1.強化學生對信息化測繪的認識

興趣是學生學習的動力源泉。為了提高學生對計算機類課程的學習興趣，應先讓學生認識到計算機技術對信息化測繪的重要性。首先，在新生入學教育時，需要詳細介紹信息化測繪的現狀及發展趨勢，說明信息化測繪所涉及的關鍵技術，強調計算機技術對信息化測繪的重要性；其次，在大學第1學期，可開設信息化測繪新技術等相關的選修課，讓學生對信息化測繪有一個較為深入全面的認識和理解；再者，盡可能多地邀請測繪領域的專家為學生做信息化測繪相關的講座，邀請公司展現信息化測繪的最新產品和工程范例。從各個角度強化學生對信息化測繪的認識，讓學生認識到計算機技術和課程對測繪專業的重要性，才能讓學生有更大的動力去學好計算機課程。

2.完善計算機類課程體系

針對課程教學廣度和深度不足的問題，可根據各校的實際情況，適當調整測繪專業的計算機類課程的設置情況，兼顧計算、繪圖、數據管理、地理信息服務等需求，增設WebGIS、計算機網絡、數字圖像處理等課程，完善測繪專業的計算機類課程體系。在教學過程中，應注意做到有的放矢，讓學生清楚每門計算機課在測繪中的應用領域；此外，應發揮學生的主觀能動性，鼓勵學生以測繪學科的應用問題為需求，自學培養方案之外的相關計算機課程。

3.強化課程間的關聯

計算機類課程和測繪專業課是相輔相成的，它們是一個整體，都是信息化測繪工作者所必須掌握的知識。計算機類課程主要是讓學生掌握相應的計算機技能，為測繪工作服務。為此，在專業課程的教學中，應注意專業課與計算類課程的銜接，重點關注計算機如何應用在測繪專業中，并設計相關的課程作業，讓學生應用計算機知識獨立完成相應的任務。如地圖投影變換是《大地測量學基礎》中的一個基本問題，依據該問題可設計一個課程作業，讓學生利用程序語言開發地圖投影轉換的應用工具。這樣既能讓學生掌握地圖投影變換的方法，又鍛煉了學生的計算機編程能力，更重要的是讓學生明白了計算機技能要服務于測繪的實際問題。

4.注意實踐能力的培養

計算機類課程重視實踐能力的培養，在教學過程中，應遵循“以教師為引導，以學生為主，以實踐為主線”的原則。教師負責基本理論知識的講解，盡可能多地留出時間讓學生進行上機實習；并根據信息化測繪的需求，設計相應的計算機實踐題目，鼓勵學生獨立完成相關設計與編程實現，以提高學生的實際動手能力。

5.轉變課程的考察方式

對現有課程成績評定體系進行改革，強調學生的實踐操作能力和計算機應用水平。計算機類課程可采用以上機測試為主、考試為輔的成績評定方法。在規定時間內設置若干道實際操作題，將該成績作為上機測試成績。課程的最終成績中上機測試占70%，考試占30%。這樣不僅能比較詳細全面地了解學生平時的學習情況，而且有利于扭轉學生“重結果輕過程”的認識，從而提高學生的實際動手能力。此外，計算機課成績也可依據學生的課程設計來進行評定。在確定課程設計時，要注意課程設計的全面性，既要能考查到課程的各知識點，又要能體現出學生對計算機運用能力的差異。如數據庫原理課，可要求學生完成一個完整數據庫設計和實現過程，包括概念設計、邏輯設計、物理設計及數據庫的實現。數據庫設計過程考察了數據庫的基本理論，如E-R圖、關系模型的優化等知識點；數據庫的實現考察了學生對數據庫的實際操作能力。這樣才能讓掌握了數據庫理論并具有一定操作水平的學生獲得好成績，從而引導學生正確地對待計算機課程的學習，有效避免考前突擊現象的出現。

6.依托創新環節提高學生計算機能力

高校日益重視學生創新能力的培養，設置了大學生創新實踐環節。而信息化測繪是測繪發展的新趨勢，仍存在著許多值得研究探索的問題。為了進一步提高學生的計算機應用水平，可依托大學生創新實踐活動，圍繞地理信息數據獲取、處理、管理、更新、共享、地理服務等設計大學生創新項目。這些項目都是以測繪知識、計算機技術和信息技術為基礎的。鼓勵學生積極參加大學生創新項目，有利于提高學生的計算機應用能力。

五、結束語

本文明確了信息化測繪對計算機技能的要求，指出應根據計算、繪圖、數據管理、共享等需求設置計算機課程；分析了測繪專業計算機類課程教學存在的問題，通過強化學生對信息化測繪的認識、完善課程體系、強化課程間的聯系、注重動手能力培養、轉變課程考查方式等措施來提高計算機類課程的教學質量，為信息化測繪培養合格的測繪工作者。

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Teaching Reform of Computer Courses on Information-enabled Geomatics

SUN Wenbin，JIANG Jinbao，YUAN Debao

G64

B

0494-0911(2014)07-0131-03

2013-06-27

中國礦業大學(北京)教學改革項目(J120201)；中國礦業大學(北京)課程建設(K120201；K130201；K130204)

孫文彬(1977—)，男，陜西寶雞人，博士，副教授，主要從事測量學、GIS等相關教學科研工作。

孫文彬，蔣金豹，袁德寶.信息化測繪背景下的計算機類課程教學方法改革與探索[J].測繪通報，2014(7)：131-133.

10.13474/j. cnki.11-2246.2014.0245