應用型本科測繪工程專業“控制測量”教改研究

戴洪寶，許繼影

(宿州學院，安徽 宿州 234000)

應用型本科測繪工程專業“控制測量”教改研究

戴洪寶，許繼影

(宿州學院，安徽 宿州 234000)

為適應應用型本科測繪工程專業人才培養目標的要求，應積極探討控制測量課程的教學改革，使課程教學體現應用型本科特色。本文以應用型本科為研究平臺，以測繪工程專業控制測量課程改革為研究目標，從分析教學對象的特點、理論教學內容的調整、實踐基地建設三個方面進行研究分析，建立了適用于應用型本科的控制測量課程改革方案體系，對于相關院校測繪工程專業建設有一定的指導意義。

應用型本科；控制測量；教學改革；測繪工程

0 前言

控制測量是高等學校測繪工程專業的一門主干課程，在專業課程設置中具有重要地位和作用。進入新世紀以來，由于空間技術、計算機技術、通信技術以及地理信息技術等相關科學技術和我國各項建設事業的快速發展，使測繪科學的理論基礎、工程技術體系、研究領域以及科學目標和服務對象等都發生了深刻的變化[1]。控制測量已由傳統技術過渡到了現代技術，以三角測量為代表的常規地面測量方法已被全站儀導線測量和GPS定位測量所取代。因而，測繪工程專業控制測量的教學改革勢在必行。

本文以應用型本科為研究平臺，分析教學對象的特點，提出了控制測量理論教學內容改革方案，構建了適合應用型本科的控制測量實踐體系。

1 教學對象的特點

應用型本科的學生作為教學改革的對象，研究分析他們的特點是很有必要的。以宿州學院為例，2004年從宿州師范專科學校升格為宿州學院，2006年工程測量與監理專業開始招收專科生，2008年測繪工程專業開始招收本科生，在從師范專科轉型為應用型本科的過程中，學校轉型的大環境結合學生個人成長的小環境，使得應用型本科的學生具有鮮明的烙印，可將其特點總結為：

(1)應用性能力需求較強，研究問題能力需求較弱。作為應用型本科的學生，不用經歷千軍萬馬過獨木橋的艱辛旅程，但也失去了過去大學生天子驕子的優勢地位。他們需要為謀求一份理想的職業打下基礎，因而實用性強的知識和技能成為廣大學子追求的目標。與之相反，學生對于理論性強的知識，缺乏研究的興趣，以測繪工程專業為例，學生對于操控儀器的實驗課的興趣要遠大于一節測量平差理論課。如何抓住這一點，引導學生在學習過程中，對實用性技能追求的同時，不要拋棄研究、解決問題的能力。

(2)目的性較強，但目的不明確。當今的大學生為90年后甚至95后，他們成長在一個物質欲望較強的年代，且深受網絡信息的深刻影響，做起事情來目的性很強，對于學習也是如此。他們常常以期末考試通過為目的，只注重期末考試的考點，而忘記學習專業知識的重要性。學習目的不明確、不正確，教師在制定教學計劃時要認真的總結，制定相應的對策。

(3)自學能力較差。結合應用型本科生自身的條件，普遍情況就是學生自學能力較差，不少學生沒有養成課前預習、課后復習的習慣，更不會主動學習課外專業知識。教師在實施課程教學時要注意學生的自學狀況，及時督促，采取必要的措施。

2 控制測量理論教學的改革

控制測量分為水平控制測量和高程控制測量。水平控制測量的傳統方法為三角測量，使用光學經緯儀測量，三角測量在國家一等鎖，二等三角網的布設中發揮了重要的作用，但伴隨著計算機技術、電子技術、空間技術等的發展，電子化、信息化、集成化成為了測量儀器的主流，與之相應的測量新技術也應運而生。全站儀導線測量和GPS測量取代了三角測量，成為當今平面控制測量的主流手段。高程控制測量一直采用水準測量方法，不過測量儀器已經從光學精密水準儀逐步過渡到電子水準儀。針對于快速發展的新儀器和新技術，控制測量也必須要對傳統的理論教學模式進行一定程度的改革，使學生在專業水平和認識上與時俱進[2-4]。在這個趨勢下，本文對理論教學改革從重點內容的調整、新型控制網內容的補充方面進行了探討。

2.1 重點內容的調整

控制測量的主要內容包括：控制測量的基準、水平控制網的技術設計、精密測角儀器和水平角觀測、電磁波測距儀及其距離測量、高程控制測量、GPS衛星定位技術、橢球面上的測量計算、橢球面元素歸算至高斯平面、控制測量概算等。如何調整重點內容，使得控制測量教學能夠與時俱進，成為內容改革的首要任務，它主要遵循兩個原則：

(1)應用性強的內容作為重點。根據應用型本科的人才培養計劃，學生具備較強的應用能力，能與生產單位的需求對接是最終目標。根據此原則，將與工程控制網建設緊密相關的控制測量知識：控制測量的基準、導線網的精度估算、控制網的選點和埋石、方向觀測法精密測角、導線控制網的布設、精密水準測量、GPS控制網的布設、高斯投影、坐標換帶計算、坐標系統的轉換等作為重點內容。

(2)體現控制測量特點的內容作為重點[5]。控制測量與相關測量課程：如測量學、測量平差、GPS原理、工程測量學、大地測量學等課程存在一定程度的重復，這種重復并不是課程間完全的復制，例如：測量學和控制測量都包含方向觀測法，兩門課程講述的原理基本一致，但是使用的儀器由J6經緯儀變成了J2經緯儀，造成方向觀測法在兩門課程中有相似之處，又略有不同。因而，在教學過程中抓住這些相關課程的聯系與特點就顯得尤為重要，盡量省去相似的內容以節約教學時間，重點講授控制測量的特點。據此原則，控制測量特點鮮明的內容：工程測量控制網的優化設計、橢球面上的測量計算、水準測量不平行性的概念、控制測量的概算等應該作為重點內容。

2.2 新型控制測量技術內容的補充

隨著電子化、信息化、集成化等學科技術的發展，控制網在建立的過程中也產生了新型控制測量技術，這種新技術多數是當今控制測量的主流，為了使學生的專業素養與時俱進，新型控制測量技術也是必須要補充的內容。主要從新儀器和新型控制網理論兩個方面著手。

(1)新儀器內容的添加。控制測量的傳統儀器已經被新型儀器所逐步替代。因而，在介紹傳統儀器光學經緯儀和光學水準儀的基礎上，還需要補充全站儀、電子水準儀和GPS等新型儀器的理論知識，與之對應，這些儀器相對應的測量原理也是理論教學要補充的內容。

(2)GPS控制網理論的添加。GPS控制網是新型控制網的代表，現階段控制測量多采用GPS控制網。GPS是美國國防部研制的全球性、全天候、連續的衛星無線電導航系統，它可以提供實時的三維位置、三維速度和高精度的時間信息。GPS系統的建立為測繪工作提供了一個嶄新的定位測量手段。由于GPS定位技術具有精度高、速度快、成本低等優點，因而在城市與工程控制網的建立、更新與改造中得到日益廣泛的應用[1]。因此，在控制網的設計和數據處理中，應當弱化三角網、邊角網、三邊網等控制網的知識，加強GPS控制網的相關知識。從掌握GPS控制網的設計、精度估算，到熟悉現場選點和埋石的特點、外業觀測的要求，外業結束后，再學習數據傳輸的方式、內業數據處理的要點和GPS平差軟件的使用，最后提交控制網的成果文件。在學習完這一套理論后，將之投入到工程實踐中去，使學生牢牢掌握GPS控制網的相關知識。

在講授這些新儀器、新理論的過程中，要與傳統方法進行密切的聯系和比較，總結出新儀器、新方法的特點，使學生在重點學習新儀器、新方法的同時，也不忘記傳統的儀器和方法。總而言之，理論教學內容的調整，最核心的目的還是圍繞應用型本科的人才培養目標，使理論教學能夠貼合實踐，培養具有較高應用理論知識的大學生。

3 實踐教學體系的建立

實踐教學是控制測量課程的重要組成部分，在理論教學授課結束后，進行綜合性集中實踐教學是對理論教學的有效補充。實踐教學的目的是檢驗理論教學效果，鞏固理論教學成果，綜合理論教學知識，培養能夠適應實際生產的高素質應用型人才。通過實踐教學體系的建立，使控制測量教學系統化、規范化、常態化，是實踐教學改革所追求的目標。

為了讓學生通過實習，加深對理論課程的感性認識，使理論和實際有機的聯系起來，宿州學院在暑期進行了控制測量野外實習教學。

3.1 實習時間和地點

實踐時間在7月份，為期2周。實習地點在宿州市城東，測區北至洪河路，東至二徐路，南至宿靈路，西至仁和路，總面積17km2左右。

3.2 控制網布設方案

(1)平面控制測量

首級控制網為GPS D級網，起算數據采用國家GPS C級點；再加密二級導線網，起算數據采用GPS D級網成果。

(2)高程控制測量

在測區內布設三等水準網，起算數據采用國家二等水準點。選擇水準點時要采用部分導線點作為水準點，以為導線網加密做基礎。

3.3 實習內容

(1)設計GPS D級網、二級導線網和三等水準網設計；(2)GPS外業觀測和內業解算；(3)導線網外業觀測和內業平差；(4)三等水準測量觀測和水準網內業平差；(5)實習報告。

3.4 實習任務及要求

為了調動學生在實習中的積極性，實習任務分為小組任務和個人任務，以督促學生認真、積極的完成實習任務。具體任務如下：

3.4.1 GPS測量

(1)小組任務及要求

①完成3臺GPS接收機的常規檢驗和通電檢驗； ②各小組根據接收機數量、衛星預報表和GPS設計網等信息編寫調度表； ③編制GPS外業觀測記錄表。

(2)個人任務與要求

①獨立完成測區四等GPS的網形設計； ②獨立完成至少2個點的天線安置及接收機操作；③獨立完成至少一個測站的外業記錄； ④獨立完成一份完整的GPS內業解算。

3.4.2 導線測量

(1)小組任務及要求： ①共同完成一臺全站儀的檢驗； ②共同完成每個測站的記錄內容。(2)個人任務與要求： ①獨立完成測區的二級導線網設計； ②獨立完成一條附和導線的外業觀測、記錄、前后鏡站、三角高程測量； ③獨立完成一份完整的導線網概算及平差計算成果。

3.4.3 水準測量

(1)小組任務與要求：①共同完成精密水準儀、水準尺的檢驗與校正，提交一份合格的檢驗成果表；②完成一條三等閉合水準路線觀測；(2)個人任務與要求： ①采用精密水準儀的設置觀測，獨立完成三個測段的往返觀測，提交一份合格的成果，并負責記錄、檢查、整理完整的成果；②獨立完成水準網概算及平差計算成果。

3.5 實踐教學的考核

為完善實踐教學體系，還需要建立一套完善的考核體系。完成實習后，學生需提交一份實習報告如下表1所示：

表1：控制測量實習考核表

通過建立控制測量實踐教學體系，宿州學院測繪工程專業的控制測量實習取得較好的成績，學生也在該體系下系統的學習了控制測量的全部流程，基本實現理論和實踐的合理對接。該體系的建立也為測量學實習和工程測量實習打下了堅實的基礎，使得測量學實習和工程測量實習更加準確化、規范化和系統化。

4 結束語

總之，圍繞著應用型本科的人才培養目標，針對于測繪工程專業的學生，對控制測量理論教學進行一定幅度的調整，并通過建立實踐教學體系，在實踐中檢驗學生理論結合實際的能力，促進學生提升個人理論和實踐能力，為將來參與工程生產打下堅實有力的基礎。

[1]孔祥元,郭際明.控制測量學[M].第3版.武漢:武漢大學出版社,2006:124-125.

[2]田林亞,潘松慶.測繪專業控制測量學課程教學改革與思考[J].勘察科學技術,2006，(6):27- 30.

[3]楊國清.控制測量學[M] .鄭州:黃河水利出版社,2005:53-55.

[4]許加東,靳祥升.高職工程測量技術專業控制測量課程教學改革探討[J] .黃河水利職業技術學院學報,2008,20(3):55 -57.

[5]孫文彬,趙學勝.控制測量學教學改革的探討[J] .礦山測量,2009，(1):71- 73.

Teaching Reform and Pondering of “Control Surveying” in Applied Undergraduate

DAI Hong-bao，XU Ji-ying

(Suzhou University , Suzhou 234000)

To meet the requirements of applied undergraduate talents, it is should explore teaching reform of “control surveying”actively, which can reflect characteristics of applied undergraduate course teaching. Taking course reform as target, characteristics of applied undergraduate, teaching material and teaching practice were studied. As a result, teaching reform method combined with characteristics of applied undergraduate teaching was concluded.

Applied Undergraduate; Control Surveying; Teaching Reform; Surveying Engineering

2015-04-23

宿州學院校級教研項目(szxyjyxm201301,szxyjyxm201302)。

戴洪寶(1984-)，安徽淮北市人，碩士，助教，研究方向：大地測量學與3S技術。

G642.0

A

1004-1869(2015)04-0085-04