高職高專可編程計算器測繪程序設(shè)計課程研究與建設(shè)

摘 要通過對測繪類學(xué)生能力分析、可編程計算器的工程應(yīng)用分析、計算器程序設(shè)計課程問題分析，進行可編程計算器測繪程序設(shè)計課程建設(shè)，建設(shè)成果得到行業(yè)同仁的認可。但其中還存在一定的問題，在以后的實踐中不斷完善，更好地適應(yīng)發(fā)展的需要。

【關(guān)鍵詞】高職高專 可編程計算器 課程建設(shè)

測繪地理信息類專業(yè)的學(xué)生，要求通過學(xué)習(xí)，構(gòu)建測、繪、算的基本能力。計算能力成為職業(yè)能力的基本組成部分。

依據(jù)測繪中、高職學(xué)生畢業(yè)就業(yè)瞄準(zhǔn)工程現(xiàn)場工作崗位需要的實際。在工程類的工作中，特別是在類似道路工程施工現(xiàn)場，伴隨工程進程，需要反復(fù)進行放樣或校核，而且需要現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)處理，這樣的數(shù)據(jù)處理的特點是數(shù)據(jù)量不大，數(shù)據(jù)處理模型不復(fù)雜，但實時性要求高，要求立即指導(dǎo)現(xiàn)場施工工作。由于施工現(xiàn)場灰塵多、野外供電困難等環(huán)境條件的原因，通常是不方便使用電腦的，因此，計算器，特別是程序計算器一直發(fā)揮著極其重要的作用。

1 可編程計算器的工程應(yīng)用

信息社會的到來，使得人們對計算機的依賴程度越來越強，但并不意味著計算器可以完全被取代，不同的計算工具都有各自的用戶群體。可編程計算器和計算機相比，具有價格低、體積小、攜帶方便、容易操作等優(yōu)點，和不具備編程功能的普通計算器相比，又具有可解決相對復(fù)雜的計算問題、使用和修改方便等優(yōu)點，因此在各行各業(yè)中得到了廣泛的使用，尤其在工程行業(yè)應(yīng)用最為廣泛。

早在20世紀(jì)90年代末，可編程計算器就已經(jīng)在我國工程界得到了比較廣泛的應(yīng)用。隨著社會的進步，科學(xué)的發(fā)展，可編程計算器在工程領(lǐng)域中的使用也在增加，例如：在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用、圓曲線與緩和曲線上點的坐標(biāo)計算、道路縱斷面中平測量、隧洞開挖和欠挖中的計算、隧道斷面測量、公路與鐵路路線任意變坡點連續(xù)豎曲線高程計算、橋梁施工測量中的計算、高鐵施工中的相關(guān)計算等。

隨著計算器的不斷發(fā)展，計算器的內(nèi)存容量也逐漸增大，有些已經(jīng)可以使用存儲卡存儲程序。計算器不斷地升級換代，功能更加強勁，計算器的處理能力也在不斷增加，以適應(yīng)現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展的需要。

2 高職高專測繪相關(guān)專業(yè)學(xué)生計算能力培養(yǎng)

“測、繪、算”是測繪學(xué)生要掌握的基本技能，“算”是其中重要的一項，學(xué)生學(xué)會一種以上計算器的使用是很有必要的，可以提升學(xué)生的計算能力。

根據(jù)高職學(xué)生就業(yè)面對工程現(xiàn)場一線崗位的特點要求，在《高等學(xué)校高職高專測繪類專業(yè)規(guī)范》和《教學(xué)基本要求》中要求設(shè)置“計算器測繪程序設(shè)計與應(yīng)用”課程，以期待通過學(xué)習(xí)，構(gòu)建學(xué)生滿足現(xiàn)場工作實時需求的數(shù)據(jù)處理能力。這樣的數(shù)據(jù)處理能力，也是構(gòu)成學(xué)生計算能力的不可缺少的組成部分。即使是當(dāng)前測繪技術(shù)和裝備已經(jīng)數(shù)字化、信息化的狀態(tài)下，測繪地理信息技術(shù)人員的現(xiàn)場工作依然需要工程計算器，特別是對可編程計算器應(yīng)用能力的需求。

但現(xiàn)在的學(xué)生對計算器認識不夠。智能手機、平板電腦等電子產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，價格水平也逐年下降。計算器在學(xué)生的潛意識里已變得不再重要，他們覺得，手機、平板即可代替計算器。

但就中國目前來看，計算器還不能完全被替代，計算器所具有的優(yōu)勢：如小巧、輕便，便于攜帶；電池耐久；計算程序容易編寫等，使得它在短時間內(nèi)還不會從市場上消失。這就要求我們改變學(xué)生對計算器的認識，從計算器的基本使用開始，讓學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)可編程計算器，培養(yǎng)學(xué)生的計算能力。

3 可編程計算器程序設(shè)計課程中存在的問題

到目前為止，高職高專開設(shè)可編程計算器程序設(shè)計課程還存在以下問題：

3.1 教材的選擇

很多學(xué)校都開設(shè)了計算器編程課程，但是一直沒有適合的教材作為參考，上課非常不方便。雖然計算器編程相關(guān)書籍非常多，但作為教材還不夠系統(tǒng)，難易程度也不合適。

3.2 可編程計算器機型選擇

市面上的計算器品牌很多，如CASIO（卡西歐）、得力DELI、TI（德州儀器）、SHARP（夏普）、Canon（佳能）、COMIX（齊心）等。各種品牌、型號的計算器，它們各有特點，且操作不完全相同，計算器的按鍵對于不同的品牌、不同的型號，區(qū)別也比較大。編程計算器的程序語言也不完全相同，計算器的計算功能的多少、在工程上的使用程度等都影響計算器的選擇，同時還要兼顧學(xué)生本身的經(jīng)濟條件。因此，選擇哪一種機型的計算器用在教學(xué)中是一個要解決的問題。

3.3 教學(xué)內(nèi)容的選擇

因課程開設(shè)時間的不同，對教學(xué)內(nèi)容的要求也不一樣。如果開設(shè)時間過早，相關(guān)的基礎(chǔ)課程還沒有學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來困難較大。將課程安排在大部分專業(yè)課程之后，基本原理部分的講授就會變得相對簡單，但編程內(nèi)容要如何選擇，怎樣安排整個教學(xué)內(nèi)容才能達到比較好的效果呢？這是我們要解決的又一個問題。

4 課程建設(shè)

4.1 教學(xué)時段安排

因計算器編程課程與很多專業(yè)課程密切相關(guān)，如果大部分專業(yè)課程沒有學(xué)過，在講程序設(shè)計時，勢必要把所有沒學(xué)過的數(shù)學(xué)模型及原理從頭講一遍，這樣就會與其他專業(yè)課程重復(fù)。根據(jù)多年對本課程的教學(xué)和研究，將課程安排在完成大部分專業(yè)課程之后，將會事半功倍。

此外，計算器程序設(shè)計課程同一些專業(yè)課程會同時開課，將計算器程序用于這些專業(yè)課程中的相應(yīng)計算中，這樣的學(xué)習(xí)效果會更佳。例如在開設(shè)工程測量課程時，將曲線放樣元素的計算用計算器程序來完成，計算更快，學(xué)生也更有學(xué)習(xí)興趣。

4.2 教學(xué)時間安排

4.2.1 一周安排幾節(jié)，用一個學(xué)期的時間完成課程教學(xué)

這樣安排，學(xué)生有時間學(xué)習(xí)和消化講過的內(nèi)容，但時間過長，可能在下次上課的時候就將上節(jié)的內(nèi)容忘記了。

4.2.2 集中排課，一周時間完成課程教學(xué)

用一周或兩周的時間，集中學(xué)習(xí)。天天都在接觸計算器及相關(guān)編程內(nèi)容，記憶深刻。但集中學(xué)習(xí)，一次接受的知識太多，學(xué)生理解起來有困難。在學(xué)過一個知識點后，學(xué)生沒有更多的時間去消化吸收。

這兩種安排各有利弊，但將其綜合起來，將課程安排半個學(xué)期的時間，教學(xué)的進度與學(xué)生的接受能力都可以得到滿足，教學(xué)效果更佳。

4.3 總學(xué)時的確定

課程的安排要滿足學(xué)生學(xué)會計算器的基本功能、基本編程功能、專業(yè)計算程序的編寫、在工程應(yīng)用中使用到的一些常用計算器程序等。由易到難，學(xué)生從計算器的基本功能開始學(xué)起，通過學(xué)習(xí)平時熟悉的數(shù)學(xué)模型，學(xué)習(xí)興趣會更濃。通過這樣的循序漸進的過程，逐漸掌握程序編寫的要點與技巧，從而學(xué)會編程。要達到這樣的教學(xué)目標(biāo)，總學(xué)時安排大概30學(xué)時即可。

4.4 計算器機型的選擇

根據(jù)卡西歐（中國）貿(mào)易有限公司市場部相關(guān)人員的市場調(diào)查，及測繪相關(guān)專業(yè)已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生反饋的信息，在工程中使用較多的機型為CASIO fx-5800P計算器。因此，為了適應(yīng)市場及學(xué)生就業(yè)崗位的需求，課程選用CASIO fx-5800P計算器作為主要機型，有針對性地講授其編程方法，同時附帶市場上用的相對較多的其他機型作為比較。

5 教材建設(shè)

針對各高職院校計算器編程課程的困擾及課程特點，經(jīng)過全國測繪地理信息職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會認真研究，組織編寫了《Casio fx-5800P測繪程序設(shè)計與應(yīng)用》教材，該教材從測繪及相關(guān)專業(yè)出發(fā)，內(nèi)容涵蓋計算器的基本計算操作、編程基礎(chǔ)、點位坐標(biāo)計算、參考橢球與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、高程測量計算、導(dǎo)線測量計算、曲線測設(shè)和面積計算等程序的編寫與使用，與測繪專業(yè)緊密結(jié)合，難易程度相當(dāng)。學(xué)生學(xué)習(xí)了相關(guān)測繪基礎(chǔ)知識，如測繪基礎(chǔ)、測量平差、控制測量、工程測量等學(xué)科之后，再來學(xué)習(xí)計算器程序設(shè)計，在數(shù)學(xué)模型的學(xué)習(xí)上不用花費過多的時間，重點放在程序設(shè)計與使用上，效果會更好。

在信息化比較發(fā)達的今天，除了紙質(zhì)的教材外，學(xué)生可以借助各種媒體進行學(xué)習(xí)。同時考慮到課程的學(xué)習(xí)時間不是很長，需要在短時間內(nèi)掌握編程技巧與方法，所以在教材出版的同時，還配套有課程相關(guān)的學(xué)習(xí)視頻、課件、教案等供老師和學(xué)生參考。學(xué)生除了在課堂上學(xué)習(xí)外，還可以自由安排時間進行自學(xué)。老師上課更輕松，學(xué)生也可以更好地學(xué)習(xí)。

6 結(jié)語

課程建設(shè)方案及教材內(nèi)容的設(shè)計，在由全國測繪地理信息職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會組織的“工程計算器與測量教學(xué)整合”課題研討會上，得到了與會專家、老師、工程師等的一致好評。同時為了使學(xué)生更愛計算器程序設(shè)計，使計算器程序設(shè)計課程達到開設(shè)的目的，卡西歐（中國）貿(mào)易有限公司聯(lián)合多所高校、企業(yè)組織了工程計算器程序設(shè)計大賽，使專業(yè)人士和學(xué)生積極參與，促進了計算器程序的發(fā)展和改進，做到以教促學(xué)、以賽促學(xué)，最終達到以學(xué)促用的目的。但是，這其中也存在一定的不足之處，我們會在以后的實踐中不斷改進，以適應(yīng)發(fā)展的需要。

參考文獻

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作者簡介

張偉紅（1977-），女，河南省溫縣人。工學(xué)碩士。講師，主要從事測繪工程技術(shù)的教學(xué)與研究工作。

作者單位

昆明冶金高等專科學(xué)校測繪學(xué)院 云南省昆明市 650033