高職數字測圖技術課程理論教學改革與實踐

陳彩軍

（麗水職業技術學院，浙江 麗水323000）

1 引言

在保證高職測繪類專業學生實踐動手能力強的同時，扎實掌握對應的測繪理論，讓實踐與理論相輔相成，并具有一定的學習遷移、拓展能力，是學校區別于測繪培訓機構的核心，也是讓學生真正成為面向生產建設管理和服務第一線需要的高等技術應用型測繪人才的保證。數字測圖技術作為高職測繪類專業課程教學的第一課，既是專業課，又是專業基礎課，是培養學生測繪理論學習好習慣，提高學生學習能力的關鍵時期。但目前高職數字測圖技術課程理論部分教學的實效卻不容樂觀：教師在講臺上苦口婆心講理論，學生卻心不在焉沒興趣；學生總體動手能力雖較強，但計算能力較差，絕大部分學生實踐與理論分離，知其然卻不知其所以然；課程中的難點，如儀器檢校、水平角觀測誤差等內容學生普遍掌握得較差；期末理論考試學生平均分偏低。其誘因是教師仍喜歡理論部分完全講完，再去做對應的實訓；雖注重學生動手操作能力的培養，但對學生理論知識的掌握、計算能力重視得不夠，平時成績的份額不夠且平時成績制定中以實訓為主，理論成績所占的份額太少；課程中的難點內容常以教師自己講解為主等。

正視高職數字測圖技術課程理論教學中存在的問題，并積極進行教學改革與實踐是非常必要且緊迫的。目前測繪期刊文獻上關于測繪類專業測量學課程實踐教學質量的改革與實踐研究已較多且較全面［1-10］，但提高測量學課程理論教學質量的研究較少且都是針對本科測繪類專業［11-15］，對高職數字測圖技術課程理論教學改革與實踐缺乏針對性。本文指出了高職數字測圖技術課程理論教學改革的依據，并根據我院測量教研室教師近幾年的課程理論教學研究與實踐，總結了一些教學新方法和手段。

2 高職數字測圖技術課程理論教學改革的依據

2.1 根據高職測繪人才培養目標來改革

我國高職測繪類專業經過多年的發展已取得了較大成就，對測繪類專業高職教育的定位和根本任務已基本形成共識，即測繪類專業高職教育要以社會需求為目標，以就業為導向，堅持培養面向生產建設管理和服務第一線需要的高等技術應用型測繪人才［1］。

2.2 根據數字測圖技術課程培養要求來改革

高職數字測圖技術課程既是工程測量與監理專業的專業課，又是專業基礎課，具有較強的專業性、實踐性和實用性。高職數字測圖技術主要包括四等及等外高程控制測量，一、二、三級及圖根導線測量，圖根三角高程測量和全站儀數字測圖這四個項目。所涉及到的儀器主要有DS3水準儀和全站儀。教學難點主要是儀器校核、水平角觀測誤差、導線內業計算、數字外業測圖中地物的取舍及正確表示等。通過該課程的教學，學生須有扎實的專業基本操作技能，理解并掌握相關理論、原理，有誤差概念和精度意識，有一定的知識遷移能力。具體表現為：在組員的配合下，能獨立完成控制測量的內外業，測圖的內外業，具有獨立解決基本問題的能力，如處理儀器豎軸不豎直、兩已知點間不通視、測圖內業中測站改正等的能力。

2.3 根據高職學生的特點來改革

現階段高職院校學生的特點包括：基礎知識普遍較差、自我控制力普遍不強、學習主動性普遍不高，學習的耐心普遍不足，學生喜歡動手操作普遍勝于理論學習等。具體表現有：學習沒有計劃；聽課隨自己的喜好，學習中有畏難情緒，處于被動學習的狀態；做作業較拖拉，經常臨時趕工，喜歡相互之間抄襲等；但實訓操作時在教師有明確指導和具體要求后，總體還是非常認真地去完成，且學生總體還是希望能得到任課教師的尊重和認可。

2.4 根據數字測圖技術課程的特點來改革

數字測圖技術課程最大的特點是：課程中高程控制測量與導線測量等主要項目在解決思路上具有共通性，由此在DS3水準儀和全站儀構造、外業測量和內業計算上也具有共通性。

3 高職數字測圖技術課程理論教學改革與實踐的具體做法

3.1 多采用實訓教學帶動理論教學

本科傳統的“滿堂灌”、理論全部講完再去實訓的教學模式，在高職教學中效果非常差，但若在合適時機，采用先實訓再理論的模式，效果則好得多。下面以等外閉合水準路線測量內業計算為例來進行說明。在學生已基本掌握了兩點間四等水準測量內外業的前提下，教師可直接布置閉合水準路線的外業測量任務，并規定每個學生只能采用自己的外業測量成果進行內業計算，且將其內外業的成果作為平時成績的重要部分。此時學生本身已具備完成該任務的能力，又有著平時成績的“利誘”，一定會保質保量完成外業，然后教師在利用學生自己的外業成果講解閉合水準路線的內業計算時，學生聽課也一定會更認真，這樣既夯實了學生水準路線外業測量的能力，又使其掌握了水準路線的內業計算方法。同樣，導線測量的內業計算教學也可以用此法來進行。再如，水平角觀測實訓完成后，教師在簡單講解豎直角的觀測要點及計算、校核方法后，可通過讓學生先實訓再討論的方式來講解其原理。實踐證明：以實訓教學帶動理論教學的改革符合高職生的特點，教學效果明顯。

3.2 巧用遷移和問題研討式教學

利用高程控制測量項目與導線測量項目在原理上的共通性，及由此表現在DS3水準儀和全站儀構造、外業測量和內業計算上的共通性，巧用遷移和問題研討式教學。

（1）儀器構造和使用上的遷移教學和問題研討式教學

水準儀是利用水平視線去測算高差。與此類似的是：全站儀是利用水平度盤水平和豎直度盤豎直去測算水平角和豎直角。教師在講解全站儀構造和安置時可提出“水準儀如何獲得水平視線”問題，在學生正確回答后，再提出“全站儀如何獲得水平度盤水平和豎直度盤豎直”問題，引發學生思考，然后與學生一起討論學習全站儀的構造和使用。

（2）水平角、豎直角角度觀測和計算上的遷移教學和問題研討式教學

水準測量的觀測和計算，是用后視點上的后視讀數減去前視點上的前視讀數獲得高度差。與此類似的是：全站儀水平角的觀測和計算，是水平度盤水平時右手邊方向的讀數減去左手邊方向的讀數之差，豎直角的觀測和計算，是豎直度盤豎直時視線傾斜方向的讀數減去視線水平方向的讀數之差，其實歸根結底都是讀數差。教師在講透水平角、豎直角概念后，接著講解角度觀測時可提出“水準測量是如何測算出高差”問題，在學生正確回答后，再提出“全站儀如何測算出水平角和豎直角”問題，引發學生思考，然后與學生一起討論學習角度觀測和計算。

（3）導線內業計算的遷移教學和問題研討式教學

等外閉合水準測量的內業計算是用高差閉合差來校核，在合格的前提下對高差按測站數成正比例進行改正。與此類似的是：圖根閉合導線的內業計算是用角度閉合差、坐標增量閉合差和導線全長相對閉合差來校核，在合格的前提下對坐標增量按距離成正比例進行改正。教師在講解導線內業計算時可提出“水準路線的計算思路和計算步驟”問題，在學生正確回答后，再提出“導線計算是否也可用此思路、導線計算的步驟該是怎樣的”等問題，引發學生思考，然后與學生一起討論學習導線的內業計算。

實踐證明：巧用遷移教學，符合數字測圖技術課程的特點，可以化陌生為熟悉，化難為易。巧用問題研討式教學，可以啟發學生思考，激發學生學習的興趣積極性和主動性，加強學生在教學活動中的主體地位［11］。

3.3 用AutoCAD輔助有關難點教學

數字測圖技術課程中的教學難點，如儀器校核中視準軸誤差、橫軸誤差，水平角觀測誤差中的對中誤差、目標照準誤差，導線內業計算中的無定向導線計算等，僅靠教師講解為主，效果不太好，能聽懂的學生不多。教師可在機房利用學生已學過的AutoCAD知識輔助教學，教師先指導學生自己利用AutoCAD繪制視準軸誤差、橫軸誤差圖，繪制對中誤差、目標照準誤差對水平角觀測的影響圖，然后再稍加講解，學生則較易理解。再如，講解無定向導線計算時，教師也可在機房叫學生先畫假定方位角的圖，然后指導學生旋轉、縮放等操作，再查詢未知點的坐標，與教材上的結果進行比較，探討其造成差異的原因，并講解教材上的計算原理，學生則較容易的掌握了兩種計算無定向導線的方法。實踐證明：要達到高職測繪人才培養目標，教學中就必須以學生為主，用AutoCAD輔助有關難點教學，即是化教師講解為主為學生自己動手為主，學生更容易理解難點。

3.4 加重平時成績的份額，且平時成績的制定中讓理論和實踐操作成績并重

加重平時成績的份額，且平時成績的制定中讓理論和實踐操作成績并重。平時成績的份額可占60分，其中四等水準操作考核、水平角操作考核可各占10分；水準路線的內業計算習題、導線的內業計算習題課各占10分，這兩次習題應專門安排習題課時間當堂完成并批分，再統一講解；學生平時的實訓報告冊占20分。實踐證明：加重平時成績的份額，且平時成績的制定中讓理論和實踐操作成績并重的方法，能讓學生實踐操作和測繪理論齊頭并進，相輔相成。

我院測量教研室教師通過以上教學改革方法和手段，調動了學生理論部分學習的積極性和主動性，提高了數字測圖技術課程理論教學實效，培養了學生測繪專業理論學習好習慣，提高了學生的學習能力，在試題內容、題量、難度相當的情況下，學生近兩年期末理論考試平均分有了較明顯的提高。在2013、2014、2015連續三年全國職業院校技能大賽高職組“科力達”杯測繪測量競賽”1∶500數字測圖項目中（由教育部、國家測繪局等30余個部委主辦），我院都獲得了一等獎的好成績。另外，測繪行業職業特有工種職業技能鑒定浙江站（浙江省測繪質量監督檢驗站）的領導，對近年來在我院測繪技能鑒定培訓中測繪類專業學生的理論考試，儀器操作、記錄、計算等表現予以充分的肯定，并于2013年11月在我院設立省內第一個培訓點。

4 結語

因高職測繪類專業教育的定位和根本任務已基本形成共識，所以探索數字測圖技術課程教學改革的意義更加重大。教師既要注重該課程的實踐改革，也要注重其理論改革，否則理論教學會成為數字測圖技術課程實效全面提高的瓶頸。本文所討論的數字測圖技術課程理論教學改革的方法和手段，以高職測繪人才培養方案、數字測圖技術課程的培養要求和特點、高職學生的特點為導向，打破了高職理論教學中以教師為主、先講完全部理論然后再實訓、理論教學手段較單一、重實踐輕理論等傳統做法，采用較靈活的教學方法和手段，盡量做到“在教師指導下的以學生為中心”的教學模式、將數字測圖技術課程教材內容由厚變薄、化難為易、實踐與理論并重、相輔相成，在提高高職測繪類專業數字測圖技術課程教學實效，培養學生測繪理論學習好習慣，提高學生學習能力方面收到了良好的效果。最后需要說明的是，教師除了要積極研究和實踐數字測圖技術課程理論教學改革外，更需不斷提高自身的人格魅力和課堂管理能力，多管齊下，讓教學改革的方法和手段發揮得淋漓盡致。