高職數(shù)字測圖技術(shù)課程理論教學(xué)改革與實(shí)踐

陳彩軍

（麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 麗水323000）

1 引言

在保證高職測繪類專業(yè)學(xué)生實(shí)踐動手能力強(qiáng)的同時(shí)，扎實(shí)掌握對應(yīng)的測繪理論，讓實(shí)踐與理論相輔相成，并具有一定的學(xué)習(xí)遷移、拓展能力，是學(xué)校區(qū)別于測繪培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的核心，也是讓學(xué)生真正成為面向生產(chǎn)建設(shè)管理和服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型測繪人才的保證。數(shù)字測圖技術(shù)作為高職測繪類專業(yè)課程教學(xué)的第一課，既是專業(yè)課，又是專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生測繪理論學(xué)習(xí)好習(xí)慣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵時(shí)期。但目前高職數(shù)字測圖技術(shù)課程理論部分教學(xué)的實(shí)效卻不容樂觀：教師在講臺上苦口婆心講理論，學(xué)生卻心不在焉沒興趣；學(xué)生總體動手能力雖較強(qiáng)，但計(jì)算能力較差，絕大部分學(xué)生實(shí)踐與理論分離，知其然卻不知其所以然；課程中的難點(diǎn)，如儀器檢校、水平角觀測誤差等內(nèi)容學(xué)生普遍掌握得較差；期末理論考試學(xué)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(yīng)的實(shí)訓(xùn)；雖注重學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng)，但對學(xué)生理論知識的掌握、計(jì)算能力重視得不夠，平時(shí)成績的份額不夠且平時(shí)成績制定中以實(shí)訓(xùn)為主，理論成績所占的份額太少；課程中的難點(diǎn)內(nèi)容常以教師自己講解為主等。

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

2 高職數(shù)字測圖技術(shù)課程理論教學(xué)改革的依據(jù)

2.1 根據(jù)高職測繪人才培養(yǎng)目標(biāo)來改革

我國高職測繪類專業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展已取得了較大成就，對測繪類專業(yè)高職教育的定位和根本任務(wù)已基本形成共識，即測繪類專業(yè)高職教育要以社會需求為目標(biāo)，以就業(yè)為導(dǎo)向，堅(jiān)持培養(yǎng)面向生產(chǎn)建設(shè)管理和服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型測繪人才［1］。

2.2 根據(jù)數(shù)字測圖技術(shù)課程培養(yǎng)要求來改革

高職數(shù)字測圖技術(shù)課程既是工程測量與監(jiān)理專業(yè)的專業(yè)課，又是專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的專業(yè)性、實(shí)踐性和實(shí)用性。高職數(shù)字測圖技術(shù)主要包括四等及等外高程控制測量，一、二、三級及圖根導(dǎo)線測量，圖根三角高程測量和全站儀數(shù)字測圖這四個(gè)項(xiàng)目。所涉及到的儀器主要有DS3水準(zhǔn)儀和全站儀。教學(xué)難點(diǎn)主要是儀器校核、水平角觀測誤差、導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算、數(shù)字外業(yè)測圖中地物的取舍及正確表示等。通過該課程的教學(xué)，學(xué)生須有扎實(shí)的專業(yè)基本操作技能，理解并掌握相關(guān)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(xiàn)為：在組員的配合下，能獨(dú)立完成控制測量的內(nèi)外業(yè)，測圖的內(nèi)外業(yè)，具有獨(dú)立解決基本問題的能力，如處理儀器豎軸不豎直、兩已知點(diǎn)間不通視、測圖內(nèi)業(yè)中測站改正等的能力。

2.3 根據(jù)高職學(xué)生的特點(diǎn)來改革

現(xiàn)階段高職院校學(xué)生的特點(diǎn)包括：基礎(chǔ)知識普遍較差、自我控制力普遍不強(qiáng)、學(xué)習(xí)主動性普遍不高，學(xué)習(xí)的耐心普遍不足，學(xué)生喜歡動手操作普遍勝于理論學(xué)習(xí)等。具體表現(xiàn)有：學(xué)習(xí)沒有計(jì)劃；聽課隨自己的喜好，學(xué)習(xí)中有畏難情緒，處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)；做作業(yè)較拖拉，經(jīng)常臨時(shí)趕工，喜歡相互之間抄襲等；但實(shí)訓(xùn)操作時(shí)在教師有明確指導(dǎo)和具體要求后，總體還是非常認(rèn)真地去完成，且學(xué)生總體還是希望能得到任課教師的尊重和認(rèn)可。

2.4 根據(jù)數(shù)字測圖技術(shù)課程的特點(diǎn)來改革

數(shù)字測圖技術(shù)課程最大的特點(diǎn)是：課程中高程控制測量與導(dǎo)線測量等主要項(xiàng)目在解決思路上具有共通性，由此在DS3水準(zhǔn)儀和全站儀構(gòu)造、外業(yè)測量和內(nèi)業(yè)計(jì)算上也具有共通性。

3 高職數(shù)字測圖技術(shù)課程理論教學(xué)改革與實(shí)踐的具體做法

3.1 多采用實(shí)訓(xùn)教學(xué)帶動理論教學(xué)

本科傳統(tǒng)的“滿堂灌”、理論全部講完再去實(shí)訓(xùn)的教學(xué)模式，在高職教學(xué)中效果非常差，但若在合適時(shí)機(jī)，采用先實(shí)訓(xùn)再理論的模式，效果則好得多。下面以等外閉合水準(zhǔn)路線測量內(nèi)業(yè)計(jì)算為例來進(jìn)行說明。在學(xué)生已基本掌握了兩點(diǎn)間四等水準(zhǔn)測量內(nèi)外業(yè)的前提下，教師可直接布置閉合水準(zhǔn)路線的外業(yè)測量任務(wù)，并規(guī)定每個(gè)學(xué)生只能采用自己的外業(yè)測量成果進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算，且將其內(nèi)外業(yè)的成果作為平時(shí)成績的重要部分。此時(shí)學(xué)生本身已具備完成該任務(wù)的能力，又有著平時(shí)成績的“利誘”，一定會保質(zhì)保量完成外業(yè)，然后教師在利用學(xué)生自己的外業(yè)成果講解閉合水準(zhǔn)路線的內(nèi)業(yè)計(jì)算時(shí)，學(xué)生聽課也一定會更認(rèn)真，這樣既夯實(shí)了學(xué)生水準(zhǔn)路線外業(yè)測量的能力，又使其掌握了水準(zhǔn)路線的內(nèi)業(yè)計(jì)算方法。同樣，導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)計(jì)算教學(xué)也可以用此法來進(jìn)行。再如，水平角觀測實(shí)訓(xùn)完成后，教師在簡單講解豎直角的觀測要點(diǎn)及計(jì)算、校核方法后，可通過讓學(xué)生先實(shí)訓(xùn)再討論的方式來講解其原理。實(shí)踐證明：以實(shí)訓(xùn)教學(xué)帶動理論教學(xué)的改革符合高職生的特點(diǎn)，教學(xué)效果明顯。

3.2 巧用遷移和問題研討式教學(xué)

利用高程控制測量項(xiàng)目與導(dǎo)線測量項(xiàng)目在原理上的共通性，及由此表現(xiàn)在DS3水準(zhǔn)儀和全站儀構(gòu)造、外業(yè)測量和內(nèi)業(yè)計(jì)算上的共通性，巧用遷移和問題研討式教學(xué)。

（1）儀器構(gòu)造和使用上的遷移教學(xué)和問題研討式教學(xué)

水準(zhǔn)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(gòu)造和安置時(shí)可提出“水準(zhǔn)儀如何獲得水平視線”問題，在學(xué)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(fā)學(xué)生思考，然后與學(xué)生一起討論學(xué)習(xí)全站儀的構(gòu)造和使用。

（2）水平角、豎直角角度觀測和計(jì)算上的遷移教學(xué)和問題研討式教學(xué)

水準(zhǔn)測量的觀測和計(jì)算，是用后視點(diǎn)上的后視讀數(shù)減去前視點(diǎn)上的前視讀數(shù)獲得高度差。與此類似的是：全站儀水平角的觀測和計(jì)算，是水平度盤水平時(shí)右手邊方向的讀數(shù)減去左手邊方向的讀數(shù)之差，豎直角的觀測和計(jì)算，是豎直度盤豎直時(shí)視線傾斜方向的讀數(shù)減去視線水平方向的讀數(shù)之差，其實(shí)歸根結(jié)底都是讀數(shù)差。教師在講透水平角、豎直角概念后，接著講解角度觀測時(shí)可提出“水準(zhǔn)測量是如何測算出高差”問題，在學(xué)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(fā)學(xué)生思考，然后與學(xué)生一起討論學(xué)習(xí)角度觀測和計(jì)算。

（3）導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算的遷移教學(xué)和問題研討式教學(xué)

等外閉合水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)計(jì)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(shù)成正比例進(jìn)行改正。與此類似的是：圖根閉合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算是用角度閉合差、坐標(biāo)增量閉合差和導(dǎo)線全長相對閉合差來校核，在合格的前提下對坐標(biāo)增量按距離成正比例進(jìn)行改正。教師在講解導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算時(shí)可提出“水準(zhǔn)路線的計(jì)算思路和計(jì)算步驟”問題，在學(xué)生正確回答后，再提出“導(dǎo)線計(jì)算是否也可用此思路、導(dǎo)線計(jì)算的步驟該是怎樣的”等問題，引發(fā)學(xué)生思考，然后與學(xué)生一起討論學(xué)習(xí)導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算。

實(shí)踐證明：巧用遷移教學(xué)，符合數(shù)字測圖技術(shù)課程的特點(diǎn)，可以化陌生為熟悉，化難為易。巧用問題研討式教學(xué)，可以啟發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣積極性和主動性，加強(qiáng)學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位［11］。

3.3 用AutoCAD輔助有關(guān)難點(diǎn)教學(xué)

數(shù)字測圖技術(shù)課程中的教學(xué)難點(diǎn)，如儀器校核中視準(zhǔn)軸誤差、橫軸誤差，水平角觀測誤差中的對中誤差、目標(biāo)照準(zhǔn)誤差，導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算中的無定向?qū)Ь€計(jì)算等，僅靠教師講解為主，效果不太好，能聽懂的學(xué)生不多。教師可在機(jī)房利用學(xué)生已學(xué)過的AutoCAD知識輔助教學(xué)，教師先指導(dǎo)學(xué)生自己利用AutoCAD繪制視準(zhǔn)軸誤差、橫軸誤差圖，繪制對中誤差、目標(biāo)照準(zhǔn)誤差對水平角觀測的影響圖，然后再稍加講解，學(xué)生則較易理解。再如，講解無定向?qū)Ь€計(jì)算時(shí)，教師也可在機(jī)房叫學(xué)生先畫假定方位角的圖，然后指導(dǎo)學(xué)生旋轉(zhuǎn)、縮放等操作，再查詢未知點(diǎn)的坐標(biāo)，與教材上的結(jié)果進(jìn)行比較，探討其造成差異的原因，并講解教材上的計(jì)算原理，學(xué)生則較容易的掌握了兩種計(jì)算無定向?qū)Ь€的方法。實(shí)踐證明：要達(dá)到高職測繪人才培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)中就必須以學(xué)生為主，用AutoCAD輔助有關(guān)難點(diǎn)教學(xué)，即是化教師講解為主為學(xué)生自己動手為主，學(xué)生更容易理解難點(diǎn)。

3.4 加重平時(shí)成績的份額，且平時(shí)成績的制定中讓理論和實(shí)踐操作成績并重

加重平時(shí)成績的份額，且平時(shí)成績的制定中讓理論和實(shí)踐操作成績并重。平時(shí)成績的份額可占60分，其中四等水準(zhǔn)操作考核、水平角操作考核可各占10分；水準(zhǔn)路線的內(nèi)業(yè)計(jì)算習(xí)題、導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算習(xí)題課各占10分，這兩次習(xí)題應(yīng)專門安排習(xí)題課時(shí)間當(dāng)堂完成并批分，再統(tǒng)一講解；學(xué)生平時(shí)的實(shí)訓(xùn)報(bào)告冊占20分。實(shí)踐證明：加重平時(shí)成績的份額，且平時(shí)成績的制定中讓理論和實(shí)踐操作成績并重的方法，能讓學(xué)生實(shí)踐操作和測繪理論齊頭并進(jìn)，相輔相成。

我院測量教研室教師通過以上教學(xué)改革方法和手段，調(diào)動了學(xué)生理論部分學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高了數(shù)字測圖技術(shù)課程理論教學(xué)實(shí)效，培養(yǎng)了學(xué)生測繪專業(yè)理論學(xué)習(xí)好習(xí)慣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，在試題內(nèi)容、題量、難度相當(dāng)?shù)那闆r下，學(xué)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(xù)三年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“科力達(dá)”杯測繪測量競賽”1∶500數(shù)字測圖項(xiàng)目中（由教育部、國家測繪局等30余個(gè)部委主辦），我院都獲得了一等獎的好成績。另外，測繪行業(yè)職業(yè)特有工種職業(yè)技能鑒定浙江站（浙江省測繪質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站）的領(lǐng)導(dǎo)，對近年來在我院測繪技能鑒定培訓(xùn)中測繪類專業(yè)學(xué)生的理論考試，儀器操作、記錄、計(jì)算等表現(xiàn)予以充分的肯定，并于2013年11月在我院設(shè)立省內(nèi)第一個(gè)培訓(xùn)點(diǎn)。

4 結(jié)語

因高職測繪類專業(yè)教育的定位和根本任務(wù)已基本形成共識，所以探索數(shù)字測圖技術(shù)課程教學(xué)改革的意義更加重大。教師既要注重該課程的實(shí)踐改革，也要注重其理論改革，否則理論教學(xué)會成為數(shù)字測圖技術(shù)課程實(shí)效全面提高的瓶頸。本文所討論的數(shù)字測圖技術(shù)課程理論教學(xué)改革的方法和手段，以高職測繪人才培養(yǎng)方案、數(shù)字測圖技術(shù)課程的培養(yǎng)要求和特點(diǎn)、高職學(xué)生的特點(diǎn)為導(dǎo)向，打破了高職理論教學(xué)中以教師為主、先講完全部理論然后再實(shí)訓(xùn)、理論教學(xué)手段較單一、重實(shí)踐輕理論等傳統(tǒng)做法，采用較靈活的教學(xué)方法和手段，盡量做到“在教師指導(dǎo)下的以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式、將數(shù)字測圖技術(shù)課程教材內(nèi)容由厚變薄、化難為易、實(shí)踐與理論并重、相輔相成，在提高高職測繪類專業(yè)數(shù)字測圖技術(shù)課程教學(xué)實(shí)效，培養(yǎng)學(xué)生測繪理論學(xué)習(xí)好習(xí)慣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)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(shí)踐數(shù)字測圖技術(shù)課程理論教學(xué)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(xué)改革的方法和手段發(fā)揮得淋漓盡致。