談測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)

王懷寶，張文春，趙 鶴

(吉林建筑大學(xué)測(cè)繪與勘查工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130118)

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談測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)

王懷寶，張文春，趙 鶴

(吉林建筑大學(xué)測(cè)繪與勘查工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130118)

提高學(xué)生的測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力是測(cè)繪工程專業(yè)本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中的重要一環(huán)。本文分析了測(cè)量數(shù)據(jù)處理所涉及的內(nèi)容，并就如何有效地提高學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力指出基本思路，對(duì)如何建立應(yīng)用型轉(zhuǎn)型背景下測(cè)繪工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式提出建議。

應(yīng)用型轉(zhuǎn)型；測(cè)繪工程；測(cè)量數(shù)據(jù)處理

當(dāng)前，我國(guó)區(qū)域社會(huì)的建設(shè)與發(fā)展需要大批不同類型、不同層次和不同規(guī)格的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，這就要求地方本科高校能夠順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，及時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)方案，將人才培養(yǎng)模式從學(xué)術(shù)型或理論型向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變。

1 應(yīng)用型轉(zhuǎn)型對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力的要求

地方本科高校所培養(yǎng)的應(yīng)用型人才，應(yīng)該區(qū)別于職業(yè)院校培養(yǎng)的技術(shù)操作型應(yīng)用人才或技能型應(yīng)用人才，主要是指知識(shí)應(yīng)用型人才，強(qiáng)調(diào)按學(xué)科設(shè)置專業(yè)。他們面向的不是具體技能崗位，而是社會(huì)生產(chǎn)生活領(lǐng)域中的職業(yè)群和行業(yè)。所以，在對(duì)其知識(shí)、能力和素質(zhì)的要求上，并不過于強(qiáng)調(diào)技術(shù)的熟練程度以及崗位對(duì)應(yīng)性的操作能力，而是強(qiáng)調(diào)其既具有寬厚的知識(shí)基礎(chǔ)、應(yīng)用性專業(yè)知識(shí)和技能，又具有轉(zhuǎn)化和應(yīng)用理論知識(shí)的實(shí)踐能力以及一定的創(chuàng)新能力，如對(duì)應(yīng)用知識(shí)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和二次開發(fā)的能力。

應(yīng)用型本科教學(xué)體系須突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)。對(duì)于測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生而言，測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力就是其實(shí)踐能力，即工程核心能力的重要方面。2015年12月，吉林建筑大學(xué)測(cè)繪與勘查工程學(xué)院被確定為吉林省地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)學(xué)院。在應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的大背景下，如何扎實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力，使學(xué)生能夠融會(huì)貫通，學(xué)以致用，進(jìn)而鍛煉他們的創(chuàng)新能力，成為本專業(yè)教育工作者面臨的重要問題。

2 測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力培養(yǎng)的內(nèi)容

測(cè)繪科學(xué)以大規(guī)模數(shù)據(jù)甚至是海量空間數(shù)據(jù)處理、分析與應(yīng)用為基礎(chǔ)，領(lǐng)域內(nèi)各項(xiàng)具體工作如測(cè)量平差、坐標(biāo)換算、GPS高程擬合、變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、遙感圖像處理等，都涉及大量的計(jì)算，甚至是復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。測(cè)繪工程專業(yè)畢業(yè)生必須熟練掌握現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，具有獲取和分析地理空間信息的能力，才能滿足社會(huì)的需求。

2.1 基礎(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)處理

基礎(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)處理涉及坐標(biāo)正反算、導(dǎo)線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、交會(huì)測(cè)量、坐標(biāo)換算、施工放樣、曲線要素計(jì)算等內(nèi)容，幾乎涵蓋了測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)、工程測(cè)量學(xué)的所有內(nèi)容，難度不大，但知識(shí)點(diǎn)多、應(yīng)用廣泛，多數(shù)學(xué)生不容易在短時(shí)間內(nèi)全面掌握。

2.2 大地測(cè)量數(shù)據(jù)處理

大地測(cè)量數(shù)據(jù)處理主要包括坐標(biāo)系統(tǒng)換算、地球重力場(chǎng)及地球基本形狀、地球橢球及其數(shù)學(xué)投影變換等。與基礎(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)處理比較，其公式復(fù)雜，多以級(jí)數(shù)形式表達(dá)，計(jì)算量大、精度要求高。

2.3 測(cè)量平差數(shù)據(jù)處理

測(cè)量平差數(shù)據(jù)處理主要包括線性方程組解算、條件平差、間接平差、廣義測(cè)量平差等。這部分內(nèi)容理論性強(qiáng)、計(jì)算量大、數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用相對(duì)集中，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)如高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等有較高要求，歷屆學(xué)生普遍反映難度較大。

2.4 變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理

變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理主要包括變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及靈敏度分析、變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理、變形分析模型與變形預(yù)報(bào)模型建立等內(nèi)容。其特點(diǎn)是專業(yè)性強(qiáng)、難度大、精度要求高，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高。

2.5 數(shù)字圖像處理

數(shù)字圖像處理涉及的學(xué)科，既涵蓋了傳統(tǒng)攝影測(cè)量與遙感的影像處理工作，也包括數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量及無(wú)人機(jī)攝影的數(shù)據(jù)處理等。這部分內(nèi)容應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，涉及的學(xué)科及軟件系統(tǒng)龐雜，尤其對(duì)專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件操作要求較高，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。影像操作主要包括圖像中值濾波、圖像幾何處理、圖像的二值化、影像分類處理等。

2.6 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理

隨著三維激光掃描技術(shù)在建筑三維模型建立、變形監(jiān)測(cè)以及地形測(cè)繪等方面的普及應(yīng)用，點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理能力成為對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生提出的較高要求。其內(nèi)容包括三維激光掃描數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)濾波、網(wǎng)格建立、三維建模、紋理映射及精度分析等。這部分內(nèi)容專業(yè)性較強(qiáng)，要求學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行相應(yīng)分析。

在傳統(tǒng)教學(xué)中，測(cè)量數(shù)據(jù)處理教學(xué)往往存在著以下問題：一是理論教學(xué)任務(wù)重，學(xué)時(shí)緊湊，沒有足夠的實(shí)驗(yàn)課或上機(jī)課，學(xué)生訓(xùn)練不充分，很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理操作有全面深入的理解和掌握；二是教學(xué)方法單調(diào)，有的專業(yè)數(shù)據(jù)處理問題比較抽象，難于理解，學(xué)生接受起來較為困難，課堂效果不佳；三是測(cè)繪工程專業(yè)計(jì)算公式較多且復(fù)雜、計(jì)算量大、精度要求高，學(xué)生容易產(chǎn)生畏難心理。諸多因素很容易導(dǎo)致測(cè)繪工作專業(yè)畢業(yè)生更傾向關(guān)注外業(yè)儀器操作，而忽視了更為重要的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理能力的提高。

3 測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力培養(yǎng)策略

對(duì)學(xué)生測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)，是一個(gè)全方位的系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就。學(xué)校在制定培養(yǎng)方案時(shí)要全面考慮、精心設(shè)計(jì)，并在執(zhí)行過程中多方聯(lián)系合作單位，基于產(chǎn)、學(xué)、研一體化平臺(tái)協(xié)作培養(yǎng)，才能達(dá)到以人為本的育人目的。

3.1 課內(nèi)訓(xùn)練平臺(tái)建設(shè)

測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力是學(xué)生實(shí)踐能力的重要體現(xiàn)。在當(dāng)前學(xué)校致力于培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才的背景下，構(gòu)建一個(gè)科學(xué)合理的測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力訓(xùn)練平臺(tái)顯得尤為重要。測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力訓(xùn)練平臺(tái)的構(gòu)建主要針對(duì)測(cè)繪領(lǐng)域內(nèi)典型的數(shù)據(jù)處理問題展開。所謂的典型數(shù)據(jù)處理問題，包括生產(chǎn)、科研或教學(xué)中經(jīng)常遇到的數(shù)據(jù)解算、圖形處理、三維可視化及擬真等問題。平臺(tái)搭建可以選用一門或幾門適于處理測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，例如VB、C++、C#或MATLAB等，開發(fā)程序模塊解決數(shù)據(jù)處理問題，構(gòu)建測(cè)繪數(shù)據(jù)處理能力訓(xùn)練平臺(tái)。平臺(tái)建成之后，學(xué)生既可根據(jù)操作指導(dǎo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)練習(xí)處理過程；又可以用來處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，解決相應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際問題。操作訓(xùn)練可以在課程設(shè)置的上機(jī)課內(nèi)完成，也可以通過開放實(shí)驗(yàn)室由學(xué)生自主訓(xùn)練，為學(xué)生提高測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力提供有效訓(xùn)練平臺(tái)。

3.2 改進(jìn)培養(yǎng)模式，促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研一體化建設(shè)，加快實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)

優(yōu)化培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)，架構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)比重。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上增設(shè)實(shí)訓(xùn)課程，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室開放制度，為學(xué)生提供充分的訓(xùn)練機(jī)會(huì)，強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力；壓縮理論教學(xué)時(shí)間，延長(zhǎng)專業(yè)綜合實(shí)習(xí)季，使學(xué)生有充足的時(shí)間參與教師及合作單位的科研項(xiàng)目、橫向課題或生產(chǎn)項(xiàng)目，在科研實(shí)踐或工程實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，包括數(shù)據(jù)處理能力。在這方面，吉林建筑大學(xué)測(cè)繪與勘查工程學(xué)院近年來已經(jīng)做了嘗試，與測(cè)繪地理信息、地質(zhì)勘察行業(yè)省內(nèi)外研究及生產(chǎn)企業(yè)建立廣泛、穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)合作，共建專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地；三個(gè)專業(yè)的二年級(jí)專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)連續(xù)六年在興城地學(xué)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行，良好的實(shí)習(xí)條件和教師力量的充分投入保障了專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)效果；壓縮理論教學(xué)，延長(zhǎng)專業(yè)綜合實(shí)習(xí)季，將學(xué)生分派到產(chǎn)學(xué)合作的實(shí)踐教學(xué)基地進(jìn)行專業(yè)綜合實(shí)習(xí)，學(xué)生實(shí)踐能力提高顯著。

3.3 加強(qiáng)“雙師型”實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式對(duì)“雙師型”教學(xué)團(tuán)隊(duì)要求較高，教師開闊的視野、全面的能力是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的必要保證?？梢愿母锝處熎溉沃贫群驮u(píng)價(jià)辦法，在教師績(jī)效考核、職稱評(píng)聘等方面向“雙師型”教師傾斜，依托合作企業(yè)與學(xué)院的共建，將引進(jìn)校辦企業(yè)技術(shù)人員和管理人員擔(dān)任專兼職教師和有計(jì)劃地選送教師到企業(yè)掛職工作作為校企合作的重要內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)校辦企業(yè)與學(xué)院之間的良性互動(dòng)，逐步使大多數(shù)教師既具有較高的理論水平，又具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力。

3.4 以賽促學(xué)，以賽促教

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中，組織參加高水平技能大賽是促進(jìn)人才培養(yǎng)模式實(shí)施、校企合作開展和教學(xué)改革的重要途徑，也是檢驗(yàn)教育教改成果和教育質(zhì)量的重要手段。吉林建筑大學(xué)測(cè)繪與勘查工程學(xué)院多次組織隊(duì)伍參加國(guó)家級(jí)及省級(jí)大學(xué)生測(cè)量技能競(jìng)賽，并取得優(yōu)異成績(jī)。通過競(jìng)賽的組織，能進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)風(fēng)建設(shè)，并能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。

4 結(jié)語(yǔ)

在應(yīng)用型轉(zhuǎn)型背景下的測(cè)繪工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)過程中，提高學(xué)生測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力是培養(yǎng)其工程實(shí)踐能力的重要方面。要擺脫測(cè)繪人才培養(yǎng)“重操作輕理論，重外業(yè)輕內(nèi)業(yè)”的現(xiàn)狀，多管齊下、多方培養(yǎng)。以人為本，以教學(xué)為基礎(chǔ)，協(xié)作育人，才能培養(yǎng)出符合市場(chǎng)需求的高級(jí)知識(shí)應(yīng)用性人才。

[1]李玉寶.應(yīng)用型測(cè)繪工程人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐[J].城市勘測(cè),2011(6):157-158.

[2]程春梅.應(yīng)用型本科測(cè)繪工程實(shí)踐教學(xué)體系研究[J].課程教育研究,2016(8):218-219.

[3]張文春.吉林省地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展(試點(diǎn))建設(shè)規(guī)劃[R].吉林建筑大學(xué),2015(10).

2016-09-17

吉林省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)課題“測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生測(cè)量數(shù)據(jù)處理能力訓(xùn)練平臺(tái)建設(shè)”(ZD15078)。

王懷寶(1975- )，男，講師，碩士，從事測(cè)繪工程研究。

G642

A

2095-7602(2016)12-0155-03