測(cè)量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建

王慶國(guó)，劉漢麗 ，陳 偉，朱曉宏

(1. 武漢科技大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院，湖北 武漢 430081； 2. 武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖北 武漢 430081)

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測(cè)量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建

王慶國(guó)1，劉漢麗1，陳 偉2，朱曉宏1

(1. 武漢科技大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院，湖北 武漢 430081； 2. 武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖北 武漢 430081)

為適應(yīng)測(cè)繪信息化和測(cè)繪新業(yè)態(tài)背景下測(cè)繪工作重心的發(fā)展變化，針對(duì)目前非測(cè)繪與地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)中的測(cè)量學(xué)和GIS兩門(mén)課程的教學(xué)，基于對(duì)兩門(mén)課程進(jìn)行一體化教學(xué)的思路，研究構(gòu)建了兩門(mén)課程的一體化教學(xué)內(nèi)容體系。

測(cè)繪信息化；測(cè)繪新業(yè)態(tài)；基于位置的信息服務(wù)；一體化教學(xué)；教學(xué)內(nèi)容體系

隨著測(cè)繪信息化的發(fā)展，測(cè)繪學(xué)在理論基礎(chǔ)、工程技術(shù)體系、研究領(lǐng)域和科學(xué)目標(biāo)等方面都發(fā)生了深刻的變化。測(cè)繪行業(yè)的服務(wù)對(duì)象和服務(wù)范圍也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)測(cè)繪學(xué)的范疇，擴(kuò)大到與地理信息相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，其工作重點(diǎn)從以地圖生產(chǎn)為主轉(zhuǎn)向以提供實(shí)時(shí)有效的地理信息綜合服務(wù)為主[1-3]。近年來(lái)，在測(cè)繪信息化發(fā)展的基礎(chǔ)上，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、實(shí)時(shí)信息獲取、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的快速發(fā)展，以及移動(dòng)定位設(shè)備的普及應(yīng)用，以提供實(shí)時(shí)、泛在、智能、多維空間地理信息服務(wù)等為主要內(nèi)容的測(cè)繪新業(yè)態(tài)逐步形成，并日益深入到人們生活的方方面面[4-5]。

測(cè)繪信息化的發(fā)展和測(cè)繪新業(yè)態(tài)的興起，是測(cè)繪與地理信息等相關(guān)科學(xué)技術(shù)交叉滲透、融合發(fā)展的結(jié)果，而其深入發(fā)展又進(jìn)一步推動(dòng)了測(cè)繪與地理信息等相關(guān)科學(xué)技術(shù)的更緊密融合。原來(lái)各個(gè)專(zhuān)門(mén)的測(cè)繪學(xué)科之間的界限已隨著計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的發(fā)展逐漸變得模糊，相互之間更加緊密地聯(lián)系在一起，某一個(gè)或幾個(gè)測(cè)繪分支學(xué)科已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)地理空間信息的需求[1]。從人才培養(yǎng)的角度看，為了能更好地適應(yīng)測(cè)繪學(xué)科和測(cè)繪業(yè)態(tài)的發(fā)展變化，需要培養(yǎng)的人才從單一技術(shù)型向復(fù)合創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變。

針對(duì)目前非測(cè)繪和地理信息類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)在測(cè)量學(xué)和GIS課程的教學(xué)方面存在的與測(cè)繪信息化發(fā)展不相適應(yīng)的問(wèn)題，筆者在文獻(xiàn)[6]中基于兩門(mén)課程之間存在的內(nèi)在邏輯聯(lián)系和承接關(guān)系，提出了對(duì)測(cè)量學(xué)與GIS課程進(jìn)行一體化教學(xué)的改革思路，以拓寬教學(xué)口徑，強(qiáng)化綜合能力培養(yǎng)，提升課程教學(xué)品質(zhì)。為了有效實(shí)施兩門(mén)課程的一體化教學(xué)，一個(gè)基礎(chǔ)性的關(guān)鍵問(wèn)題就是要科學(xué)構(gòu)建兩門(mén)課程的一體化教學(xué)內(nèi)容體系。

一、目前測(cè)量學(xué)與GIS課程開(kāi)設(shè)狀況的比較分析

目前，同時(shí)開(kāi)設(shè)測(cè)量學(xué)和GIS課程的專(zhuān)業(yè)大致分為兩類(lèi)：一類(lèi)是測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)；另一類(lèi)是非測(cè)繪和地理信息類(lèi)的應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)，如城市規(guī)劃、資源管理、交通、電力、采礦、農(nóng)林等。相對(duì)于測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)，非測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)對(duì)兩門(mén)課程的開(kāi)設(shè)，無(wú)論是在教學(xué)目的、背景課程體系，還是在教學(xué)學(xué)時(shí)等方面都存在著重大差異[7]。

從教學(xué)目的來(lái)看，非測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)對(duì)兩門(mén)課程的開(kāi)設(shè)主要以滿足本專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用需求為目的，其對(duì)兩門(mén)課程的開(kāi)設(shè)更多的只是從技術(shù)能力培養(yǎng)的層面進(jìn)行考慮。而且，這種技術(shù)能力的培養(yǎng)一般從屬于開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)，不要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握測(cè)繪和地理信息方面的理論知識(shí)。而測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)則不同，它需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)繪與地理信息方面系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論教學(xué)，使學(xué)生具有較為深厚的理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生測(cè)繪與地理信息創(chuàng)新性的綜合技術(shù)能力。

從背景課程體系的設(shè)置來(lái)看，在非測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)中，測(cè)量學(xué)和GIS課程一般被孤立對(duì)待，很少顧及兩者之間及兩者與其他課程之間的相關(guān)性，因而基本不設(shè)置直接針對(duì)兩門(mén)課程的先導(dǎo)課程或后繼課程，使得在地理信息技術(shù)能力的培養(yǎng)方面存在較大的障礙。而測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)則會(huì)系統(tǒng)性地開(kāi)設(shè)許多先導(dǎo)課程和后繼課程，幫助學(xué)生先期具備必要的數(shù)理、計(jì)算機(jī)，以及地圖學(xué)等方面的知識(shí)和能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生形成較強(qiáng)的地理信息綜合服務(wù)能力。

從教學(xué)課時(shí)來(lái)看，相對(duì)于測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)，非測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)在兩門(mén)課程的課時(shí)安排上要少得多。根據(jù)相關(guān)院校的情況統(tǒng)計(jì)來(lái)看，目前在非測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)中，兩門(mén)課程教學(xué)總學(xué)時(shí)為70個(gè)左右，其中理論學(xué)時(shí)50個(gè)左右，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)20個(gè)左右。測(cè)量學(xué)課程另有兩周的綜合實(shí)習(xí)。教學(xué)學(xué)時(shí)的不足對(duì)于相關(guān)能力的培養(yǎng)產(chǎn)生了較大的制約。為了盡可能培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的技術(shù)能力，需要對(duì)兩門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容體系作出合理設(shè)計(jì)。

二、測(cè)量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系構(gòu)建的基本思路

對(duì)測(cè)量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建，將從目前非測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際出發(fā)，綜合考慮兩門(mén)課程各自的特點(diǎn)及其之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，通過(guò)內(nèi)容的合理選取和組織，充分發(fā)揮兩者之間的互補(bǔ)作用。同時(shí)，面向?qū)嶋H應(yīng)用需求，建立起科學(xué)的實(shí)踐能力培養(yǎng)體系，以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行“寬口徑、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強(qiáng)能力”的培養(yǎng)目標(biāo)。

因此，筆者在構(gòu)建兩門(mén)課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系時(shí)，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。

1. 內(nèi)容體系的系統(tǒng)性和統(tǒng)一性

目前的測(cè)量學(xué)與GIS課程，各自均已形成較為穩(wěn)定的教學(xué)內(nèi)容體系。尤其是測(cè)量學(xué)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展完善，已經(jīng)形成了一套邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摲椒ń虒W(xué)內(nèi)容體系。構(gòu)建測(cè)量學(xué)與GIS的一體化教學(xué)內(nèi)容體系，不能只是基于兩者現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單拼湊，而是必須要打破兩門(mén)課程現(xiàn)有的各自封閉的體系，面向地理信息綜合服務(wù)的要求，立足于整個(gè)測(cè)繪學(xué)科的大視野，對(duì)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要的揚(yáng)棄，并按照統(tǒng)一的邏輯進(jìn)行系統(tǒng)組織，形成從地理信息數(shù)據(jù)的采集、組織管理、分析處理到可視化表達(dá)和地理信息服務(wù)的完整體系。

2. 內(nèi)容選取的基礎(chǔ)性

由于同時(shí)開(kāi)設(shè)測(cè)量學(xué)與GIS課程的非測(cè)繪和地理信息類(lèi)應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)多種多樣，不同的專(zhuān)業(yè)面向不同的應(yīng)用需求，要想使得教學(xué)內(nèi)容涵蓋所有專(zhuān)業(yè)的具體應(yīng)用需求，將十分困難，也沒(méi)有必要。考慮到在測(cè)繪信息化和測(cè)繪新業(yè)態(tài)發(fā)展的背景下，測(cè)繪與地理信息技術(shù)越來(lái)越成為一種基礎(chǔ)性的研究工具和服務(wù)手段，因此，一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建將更加注重于對(duì)基本原理、基本方法和基本技能的教學(xué)與訓(xùn)練。

3. 內(nèi)容體系構(gòu)建的技術(shù)能力導(dǎo)向性

如前所述，非測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)對(duì)兩門(mén)課程的開(kāi)設(shè)主要從技術(shù)能力培養(yǎng)的層面進(jìn)行考慮，對(duì)相關(guān)理論方面的要求相對(duì)較弱。因而，一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建將強(qiáng)調(diào)技術(shù)能力的導(dǎo)向性。一方面，在現(xiàn)有的總課時(shí)下，適當(dāng)調(diào)整理論課時(shí)與實(shí)踐課時(shí)的比重，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)；另一方面，面向測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展潮流，大力刪除傳統(tǒng)模擬測(cè)繪技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的教學(xué)。以數(shù)字測(cè)繪技術(shù)為基礎(chǔ)，測(cè)繪數(shù)據(jù)成果可以直接進(jìn)入地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，成為地理信息數(shù)據(jù)的直接和主要來(lái)源；而通過(guò)地理信息平臺(tái)對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)成果的加工，可以制作豐富的地理信息產(chǎn)品，延伸測(cè)繪數(shù)據(jù)成果的功能，從而實(shí)現(xiàn)了以位置信息數(shù)據(jù)采集為基本內(nèi)容的測(cè)繪系統(tǒng)與以地理信息組織管理、處理分析和表達(dá)服務(wù)為主要內(nèi)容的地理信息系統(tǒng)之間的融合。

4. 教學(xué)實(shí)施的可行性

由于非測(cè)繪和地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)在兩門(mén)課程的課時(shí)安排上十分有限，因此，教學(xué)內(nèi)容體系不能太過(guò)龐雜，需要考慮到教學(xué)實(shí)施的可行性。

三、測(cè)量學(xué)與GIS課程的一體化教學(xué)內(nèi)容體系

根據(jù)上述一體化教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建的基本思路，參考文獻(xiàn)[8—12]，并結(jié)合自身多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，按72個(gè)總學(xué)時(shí)，設(shè)計(jì)構(gòu)建了測(cè)量學(xué)與GIS課程的一體化教學(xué)內(nèi)容體系，見(jiàn)表1。

在上述一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建中，原來(lái)測(cè)量學(xué)的教學(xué)內(nèi)容將主要側(cè)重于定位原理和位置數(shù)據(jù)采集方法的介紹。通過(guò)測(cè)量獲得的數(shù)字地形圖成為地理信息平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)組織建庫(kù)等工作的基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)源。GIS主要進(jìn)行相關(guān)信息的處理、分析、表達(dá)與服務(wù)，延伸測(cè)量成果的功能。

在課程名稱(chēng)方面，進(jìn)行一體化的教學(xué)后，課程的名稱(chēng)可以考慮改為“測(cè)量原理與地理信息數(shù)據(jù)處理”，或是一個(gè)能同時(shí)包容原來(lái)兩門(mén)課程內(nèi)容的名稱(chēng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

為了更好地適應(yīng)測(cè)繪學(xué)科和測(cè)繪業(yè)態(tài)的發(fā)展變化，提升課程教學(xué)品質(zhì)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，本文針對(duì)目前非測(cè)繪與地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)中的測(cè)量學(xué)與GIS課程的教學(xué)，基于對(duì)兩門(mén)課程進(jìn)行一體化教學(xué)的思路，設(shè)計(jì)構(gòu)建了兩門(mén)課程的一體化教學(xué)內(nèi)容體系。希望通過(guò)相關(guān)的教學(xué)改革與實(shí)踐，使得目前的測(cè)量學(xué)與GIS課程的教學(xué)能更好地滿足實(shí)際的應(yīng)用服務(wù)需求。

表1 測(cè)量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系

[1] 寧津生,陳俊勇,李德仁，等.測(cè)繪學(xué)概論[M].武漢：武漢大學(xué)出版社,2008.

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[5] 肖建華,彭清山,李海亭.“測(cè)繪4.0”：互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的測(cè)繪地理信息[J].測(cè)繪通報(bào),2015(7):1-4.

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[10] 蔡忠亮，李小歡，謝彩云，等．地理信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]．測(cè)繪通報(bào)，2015(7)：124-127.

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[12] 陸守一.地理信息系統(tǒng)[M]. 北京：高等教育出版社, 2004.

Construction of the Integrated Instruction Contents for Science of Surveying and GIS

WANG Qingguo，LIU Hanli，CHEN Wei，ZHU Xiaohong

2016-03-02

湖北省教學(xué)研究項(xiàng)目(2015236)；武漢科技大學(xué)重點(diǎn)教學(xué)研究項(xiàng)目(2015Z016)

王慶國(guó)(1974—)，男，博士，副教授，主要從事數(shù)字測(cè)繪與GIS方面的教學(xué)與研究。E-mail:qgwang_123@163.com

王慶國(guó)，劉漢麗，陳偉，等.測(cè)量學(xué)與GIS課程一體化教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建[J].測(cè)繪通報(bào)，2016(11)：141-143.

10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0386.

G64

B

0494-0911(2016)11-0141-03