農業院校融入案例與情景的測量學 教學改革與實踐

羅飛雪 樊志軍

摘? 要 針對農業院校非測繪專業的復合型人才培養需求，分析當前測量學教學過程中存在的一些問題，提出從學生專業背景出發，在注重學習興趣引導、基于學生專業背景建立案例庫和建立規范的實驗實習教學平臺等方面，融入合適的情景與案例的教學方法，為農業院校的測量學教學改革提供參考。

關鍵詞 測量學;教學改革;案例教學;農業院校;實驗實習

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）20-0077-03

Teaching Reform and Practice of Surveying Teaching in Integra-

ting Cases and Situations in Agricultural Universities//LUO Fei-xue， FAN Zhijun

Abstract In response to the demand for the training of composite talents in non-surveying and mapping majors of agricultural univer-

sities， some problems in the current teaching of surveying are ana-lyzed. Put forward a teaching method that starts from the students' professional background and incorporates suitable situations and cases， which focuses on learning interest， establishing case bases based on students' professional backgrounds， and establishing stan-dardized experimental teaching platforms， etc. Provides reference for

the teaching reform of surveying in agricultural universities.

Key words surveying; teaching reform; case teaching; agricultural universities; experiment and practice

1 前言

隨著新型城鎮化建設的進一步深入，農村人口向城鎮轉移，大量建設工程項目有效開展。測量是各類新型城鎮化建設工程的基礎，高精度的測量成果為各類建設項目的順利完成提供了重要保證[1-2]。目前，湖南農業大學土地資源管理、水利工程、土木工程、城鄉規劃、園林等專業開設了測量學課程。與測繪專業學生不同的是，農業院校非測繪專業學生學習測量的目的主要是將所學的測量知識運用在專業相關的實際項目中，更注重測量知識與各類工程實踐項目的結合，運用所學知識對遇到的具體問題進行分析并解決問題[3-4]。因此，面對新型城鎮化建設更加注重實踐技能的需求，選取與時俱進的案例與情景，豐富教學資源，改進傳統教學方法，建立以學生為主導的教學模式，調動學生學習積極性，培養學習興趣，加強獨立思考及分析問題能力的培養，為城鎮化建設提供合格的復合型人才。

2 教學現狀分析

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》中明確提出：教育應著力提高學生服務國家和服務人民的社會責任感、勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力。同時在提高人才培養質量過程中，提出加強實驗室、校內外實驗實習基地建設的要求。目前湖南農業大學測量學教學模式是由理論講授和實踐部分組成，鑒于測量學課程實踐性強的要求，在一定的理論課程學習的基礎上配備40%左右的實驗學習，最后根據專業對測量的需求，再安排1～2周的實習，通常是在校內完成一幅大比例尺地形圖的測量及成圖。通過近幾年的教學實踐，發現目前的教學方法對于現代復合型人才的培養還存在一定的問題，主要有以下幾個方面。

理論教學方面

1）多媒體展示形式較為單一。目前理論課多用PPT的形式進行多媒體授課，將教學內容通過精練的文字和豐富的圖片進行展示。對于一般的內容，通過文字和圖片的形式，都能夠得到較好的表達，知識能得到較好的傳遞;但對于部分測量專業術語及過程現象，通過這種文字和圖片的形式則難以達到好的教學效果。如測量儀器常見的視差現象、分帶投影的過程等，這種動態現象通過文字和圖片往往生澀難懂，進而可能影響學生的學習興趣。此外，實驗課程一般安排在理論課程之后，理論課程上會對操作過程和方法進行簡單講解，但對于從未接觸過測量儀器的學生而言，直接的PPT文字及圖片講解方式不夠形象和感性，對于操作注意事項只知道概念定義，沒有直觀的印象，進而影響后續的實踐操作。

2）重基礎知識，輕綜合應用。目前的課程安排是講解測量基本知識概念后，分別介紹高差、角度、距離測量這三個基本觀測量，再講解控制測量和碎部測量的內容。由于學時被壓縮，很多與各個專業相關的應用案例未能在課堂進行分析討論和總結。偏重基礎知識，而對專業綜合實踐應用的講解較少，導致學生針對具體問題欠缺有針對性分析的能力。

3）課堂教學缺乏活力和創新。目前的測量教學多是以教師和教材為主，先講理論，后講實踐操作及工程應用，多是課堂灌輸式，課堂互動較少，使得課堂氣氛沉悶，學生思維不活躍，一定程度上影響了學生的學習積極性和創新性。課程教材相應的工程應用實例也比較老舊，有一些與目前外界的工程應用有較大差別，導致學生難以將所學知識轉化為動手解決問題的實踐能力。

實踐教學方面

1）強調測量精度與評判標準松散的不協調。高精度、符合相應等級技術指標的測量成果是工程安全建設的保證，是工程項目的生命線。誤差在實際測量過程中不可避免，因此在觀測方法與過程、觀測結果平差方面一一對誤差進行消除和減弱，使得觀測成果盡可能符合相應的技術要求。但是，目前學校沒有規范化的實驗實習場地，如在角度測量和距離測量實驗中，學生在實驗時任意選點、任意瞄準，隨意立尺，由于沒有規范標準的數據供參考，導致無法及時判斷單個測站觀測結果的正確與否，也無法衡量測繪結果的精度，需要等全部角度測量完畢求閉合差，才能大致了解精度情況，這樣大大影響了實驗效果，甚至讓某些學生產生認識誤區。如在對中時，基本要求是先選好假定的測站點，再利用儀器進行對中整平操作。但選點的隨意性，導致有的學生本末倒置，直接根據儀器擺放的位置對中整平后再選點。同時由于沒有嚴格的評判準則，導致難以做到對學生建立嚴謹工作作風的培養。

2）教學知識落后于工程實踐。真正的工程應用實踐，一般要求建立相應的平面控制網和高程控制網，應用國家統一的坐標系統;除非測區不便與國家網聯系，在工程允許的特定情況下，才采用獨立的坐標系統和高程系統。在學校的校園實習過程中，由于學校目前沒有規范的實驗實習場地，尚未建立統一的坐標系統，暫無統一埋設的控制起算點，所以每次實習每個小組自定義獨立坐標系，采用羅盤儀粗略定向。這就導致最后測量成果的點位精度只能進行相對對比，無法進行絕對測量精度的評價，各小組測量的成果也無法直接拼接成圖。這樣導致學生在日后的工程實踐中對測量應用難以有完備的設計方案，缺乏全局的把握。此外，隨著GPS的快速發展及其便捷性，目前很多工程項目的展開都應用GPS技術進行測量，但校內GPS儀器短缺，難以滿足各專業的實驗課需求。

3）測量知識與所學專業聯系不夠緊密。目前教學實習任務是安排測量一張大比例尺地形圖，工程應用案例多采用教材上的介紹，包括在圖上量點的坐標、距離、高程以及繪制斷面圖等，未考慮與各個專業相結合的應用案例。各專業對測量的需求和應用千差萬別，例如：土地資源管理偏重土地與房產的數據采集、處理與應用;土木水利工程除了測圖外，還偏重施工放樣及運營監測的應用;城鄉規劃偏重基礎數據的采集與利用和識圖用圖。而采用統一的實習方案和應用教學案例，使得學生認為測量知識與自己本專業聯系不強，導致他們缺乏學習目的，進而失去學習興趣。

3 融入情景與案例的教學策略探討

情景和案例教學在課堂教學中的設計

1）注重學習興趣的引導。針對課堂教學滿堂灌的教師主導教學模式，選取合適的情景與案例，啟發引導學生學習興趣，讓學生成為課堂的主導者。當前的學生學習目的強烈，很多學生在上課初就想搞清楚這門課程是干什么的，對以后的工作和深造有什么關系。因此，在第一節課的緒論部分，除了介紹測量學的定義和研究對象外，重點介紹測量在工程應用中的作用，并且針對不同的專業，以圖片、視頻等多種形式，分別介紹測量在各種工程項目中的典型應用案例。如土木專業以高樓房屋道路橋梁建設為例，園林專業以大型園林工程建設為例，土管專業以國土綜合整治工程為例，在這些項目中，從前期地形圖測繪和工程規劃設計，中期施工放樣，后期竣工測量及運營管理等，測量都發揮著重大作用，總之，貫穿整個工程項目的全過程。這就使學生感受到學好測量知識，能夠學有所用，建設祖國大好河山，從而極大地激發學習興趣和動力。

2）豐富多媒體展示方式，選擇有針對性的案例和情景，解決重點和難點的講解。更新多媒體課件，豐富展示方式，除文字圖片外，增加視頻，制作微課，以加深學生對測量術語及過程現象的理解。例如：在講高溫環境對水準測量的影響較大時，引入動物世界里在非洲觀察動物時的片段，鏡頭里的視線隨著熱浪波動的情形，能讓學生盡快理解;角度測量原理的講解先以平面量角器量角入手，再來講角度測量的原理和操作就更容易;在講解坐標系統時，高斯分帶投影從球面坐標轉換到平面坐標，是多次投影后再拼接的結果，學生反映該難點較難理解，為了幫助他們更深刻理解這個過程，把高斯分帶投影制成微課，投影的過程用動畫展示，教學效果良好。

同時，在理論課堂上會把儀器的基本操作介紹一下，在學生沒有進行實驗操作時可能會比較難理解，這時加入360°查看儀器的動態圖片，同時把每個操作步驟錄成短視頻，讓學生掌握每一個環節的操作步驟和流程，明白每個步驟達到的目的，進而在實踐操作時更容易掌握。

3）專業測繪工程案例的探討。搜集最新的案例，吸引學生深入探討，讓學生主動發現問題、分析問題、設計解決方案，最后由教師引導學生進行總結并把握好教學進度，深化對理論基礎知識的理解和掌握。針對各個專業測量工程的特點，分別采用與專業相關的案例，建立案例教學庫，并時常更新。

情景及案例教學在實驗教學中的設計

1）融入應用情景，促進知識理解。如觀測視野開闊，不同的儀器要表達的意思不完全一樣：在全站儀里，指的是視線方向，沒有遮擋;而對于GPS接收機，則指的是天空方向，一定高度角的視野范圍內沒有遮擋。因此，對于這兩種情況，加入觀測環境的圖片，讓學生來分辨采用哪種合適的觀測儀器，可以更容易理解和掌握知識點，也能增強學生實際解決問題的能力。

2）針對高科技儀器短缺的問題，可以開設選做實驗課。如學校的GPS接收機只采購三套，滿足不了一個班級6～7個小組的實驗課程，但是GPS以測站點之間不需要通視、操作簡便等優勢，在當前工程項目中應用廣泛，因此，掌握該儀器的使用，可以為以后的測量工作打下良好的基礎。讓既有興趣又有時間的學生在課后提出申請，預約時間，分批次進行實驗，教師適當指導，既可以提高實驗器材的利用率，又暫時解決了儀器短缺的問題。

實驗實習教學平臺的建設? 在校園內視野開闊的區域埋設若干控制點，利用GPS靜態接收機測量出這些點的絕對坐標，構成幾個互相通視的三角形，以便于學生在實驗課精密測角度、測距離時有更合理的評判標準。除了查看學生操作規范程度、操作熟練程度外，還將觀測精度納入儀器操作考核中，使實驗成績評定更客觀和公正，也讓學生更深刻地將精度刻在腦海里。對于實習過程，則在校園內埋設分布較均勻的控制點，測量出坐標值，保證每個小組在實習時，測區范圍內有三個已知點。讓每組學生將這三個已知點分別作為測站點、后視點和檢核點，自行設計路線，完成控制測量和后續的測圖及放樣工作。同時，最終將多個小組的結果進行拼接，再進行總結與點評。這樣來體驗測繪生產任務的工作情景，能夠讓學生對項目有全局的把握，也更貼近工程實際。

因材施教，多方面拓展深度學習? 在教學過程中注意不同學生間的個體差異，因材施教，可以對學有余力且對測繪感興趣的學生進一步指導，組隊參加省級測繪技能大賽非專業組的比賽，通過日常練習和競賽中的情景與案例，可以提高學生的實際操作能力和創新意識，培養學生的團隊協作能力。湖南農業大學自參賽以來均取得不錯的成績。此外，還可以指導學生參加校級或省級大學生創新性實驗計劃等項目，激發學生的學習主動性和創新性，培養學生創新創業精神。

4 總結與展望

對于農業院校非測繪專業的學生，緊密結合學生專業實際，精心挑選與學生專業背景相關的測量情景與案例，激發學生的學習興趣，引導和啟發學生進行思考、分析及設計解決方案;制作微課視頻，對一些重點、難點以更直觀的形式展現，可以加深學生對知識的理解;構建實驗實習教學平臺，優化評價標準，培養學生的實踐動手能力及思考問題、分析問題和解決問題的能力。接下來還可以搭建網絡在線開放課程，上傳案例等教學資源，供學生自主學習。■

參考文獻

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[4]高振東，何俊仕，楊國范，等.非測繪專業測量學課程實踐教學改革途徑[J].沈陽農業大學學報：社會科學版，

2015，17（3）：310-314.