測繪教學(xué)程序庫的研究
——以山西工程技術(shù)學(xué)院為例

王紅梅

(山西工程技術(shù)學(xué)院地質(zhì)與環(huán)境工程系， 山西 陽泉 045000)

測繪教學(xué)程序庫的研究
——以山西工程技術(shù)學(xué)院為例

王紅梅

(山西工程技術(shù)學(xué)院地質(zhì)與環(huán)境工程系， 山西 陽泉 045000)

互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)平臺的建立，給測繪行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。但長期以來，我校測繪專業(yè)的現(xiàn)狀是重外業(yè)，輕內(nèi)業(yè)，跟不上時代發(fā)展的步伐。本文所研究的測繪教學(xué)程序庫就是從教學(xué)入手，改變現(xiàn)狀，以培養(yǎng)學(xué)生測繪編程能力為目標(biāo)的一個程序集合庫。

測繪教學(xué)；大數(shù)據(jù)；程序庫

互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息的及時交換、共享。這種飛速變化讓互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的服務(wù)功能對各行各業(yè)的生產(chǎn)管理和市場運(yùn)營都產(chǎn)生了重大影響。測繪行業(yè)在這個大環(huán)境下，也得到了前所未有的發(fā)展。目前，全國高校每兩年舉行一次大型測繪技能比賽，以促進(jìn)測繪教育行業(yè)的交流和學(xué)習(xí)。作為應(yīng)用型本科院校，我們應(yīng)該緊跟時代發(fā)展，抓住社會需求，培養(yǎng)適應(yīng)型人才。

1 現(xiàn)狀研究

在我校，測繪與互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)結(jié)合發(fā)展還十分緩慢，還沒有開設(shè)一門測繪編程相關(guān)課程。主要有以下原因：

(1)教師教學(xué)觀念落后 多年來，由于受傳統(tǒng)測繪行業(yè)觀念的影響，測繪教師本身不重視測繪編程，導(dǎo)致我校測繪編程教學(xué)還未起步。

(2)學(xué)生認(rèn)知觀念沒有得到正確引導(dǎo) 由于教師在新生入學(xué)的職業(yè)教育中，沒有強(qiáng)調(diào)測繪行業(yè)內(nèi)業(yè)的發(fā)展重要性，學(xué)生對測繪程序編寫重要性也認(rèn)識不到位。很多學(xué)生沒有得到正確的引導(dǎo)，計(jì)算機(jī)編程能力不能在源頭得以重視。

(3)課程設(shè)置落后 在2016年，全國測繪技能大賽的測繪編程比賽項(xiàng)目中，指定使用VS環(huán)境下的語言。而我校長期開設(shè)VB6.0，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)大賽要求。學(xué)校也沒有開設(shè)過一門傳授測繪編程技能的課程，與其它學(xué)校比起來太滯后。

2 對策研究

基于上述研究現(xiàn)狀，有以下研究對策：

(1)引進(jìn)人才，改變教師教學(xué)觀念 作為測繪行業(yè)人不僅要學(xué)好測繪知識，還要學(xué)會計(jì)算機(jī)相關(guān)知識，將兩者結(jié)合起來，編寫和使用相關(guān)產(chǎn)品。引進(jìn)新人才，改變教學(xué)觀念，就像注入新的新鮮血液一樣，替換掉舊的不適應(yīng)環(huán)境發(fā)展的血液，使整個測繪行業(yè)煥發(fā)出新的活力。

(2)收集有實(shí)用價值的測繪程序 收集的測繪程序必須要滿足簡潔、實(shí)用、生動、有趣及富有啟發(fā)性和引導(dǎo)性的要求，而且還要有明確的知識點(diǎn)或側(cè)重點(diǎn)〔1〕。在其相關(guān)知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上還要能夠起到示范作用，可以進(jìn)一步引申和拓展其功能，從而形成一個以該知識點(diǎn)為起點(diǎn)的程序鏈，并且在教學(xué)中設(shè)計(jì)成為一個個遞進(jìn)式的可操作任務(wù)，在學(xué)生分析、討論、探究、完成該任務(wù)的同時，學(xué)習(xí)和掌握新的知識，提高編寫程序的能力。

(3)開發(fā)實(shí)用課程 測繪編程課可依據(jù)CDIO工程教育理念來設(shè)計(jì)〔2〕。CDIO是2004年美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家理工學(xué)院等四所大學(xué)提出的。CDID代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施與運(yùn)行，它以現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的生命周期過程為主線，通過團(tuán)隊(duì)教學(xué)、“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”、自學(xué)為主、演講和該文檔編寫、教學(xué)評估等方式訓(xùn)練和提高學(xué)生的四大能力，即基礎(chǔ)知識、個人素質(zhì)和職業(yè)技能、協(xié)作能力、工程——社會大系統(tǒng)適應(yīng)與調(diào)控能力。測繪編程課的教學(xué)大綱的編排、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)、教學(xué)過程的監(jiān)督、教學(xué)成果的鑒定都可以依據(jù)CDID工程教育理念的要求來設(shè)計(jì)?！?〕

3 設(shè)計(jì)方案依據(jù)

測繪程序的編寫是一個將測繪知識與計(jì)算機(jī)知識相融合應(yīng)用的過程。這個過程不是一個簡單相疊加的過程，學(xué)生能力的培養(yǎng)也不是通過幾門課的學(xué)習(xí)就能快速培養(yǎng)起來的。它需要一個長期科學(xué)的訓(xùn)練過程，才能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

(1)測繪教學(xué)程序庫編寫的依據(jù) 我校的教學(xué)程序庫建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)主要是從培養(yǎng)學(xué)生的測繪編程能力角度出發(fā)，編寫出適合我校學(xué)生認(rèn)知層面的程序，然后根據(jù)學(xué)科建設(shè)情況進(jìn)行細(xì)化。所以，目前根據(jù)我校學(xué)生的特點(diǎn)，把程序庫分為三個層面：初級、中級、高級。初級主面向測繪專業(yè)基礎(chǔ)課的一些實(shí)例，目標(biāo)是讓學(xué)生明白測繪程序編程的一般知識和技巧。中級主要面向測繪專業(yè)課中復(fù)雜實(shí)例，目標(biāo)是讓學(xué)生熟悉成熟軟件的制作方法和技術(shù)。高級主要面向工作單位實(shí)例開發(fā)，目標(biāo)是讓學(xué)生能盡快適應(yīng)工作單位的要求。重點(diǎn)是初級和中級程序庫的建設(shè)。難點(diǎn)是高級程序庫的建設(shè)。

(2)目標(biāo)程序的選定依據(jù) 初級程序庫的選定依據(jù)：在這個階段里，主要面向零基礎(chǔ)的大一學(xué)生。這些學(xué)生都有學(xué)習(xí)的熱情，但缺乏相關(guān)的知識沉淀，依據(jù)初級程序庫設(shè)計(jì)目標(biāo)，可結(jié)合測繪專業(yè)基礎(chǔ)課的一些實(shí)例開展。主要讓學(xué)生理解面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)基本方法、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想，基本算法表達(dá)式的設(shè)計(jì)，以及界面設(shè)計(jì)有關(guān)的對象及其屬性、方法、事件。通過教學(xué)程序的編寫，使學(xué)生達(dá)到明白測繪程序編程的一般知識和技巧的目的。

中級程序庫選定依據(jù)：在這個階段，主要是面向大二、大三的學(xué)生。這些學(xué)生都有一定的編程經(jīng)歷及編程技巧，依據(jù)中級程序庫設(shè)計(jì)目標(biāo)，可結(jié)合測繪專業(yè)課中復(fù)雜實(shí)例開展。主要讓學(xué)生理解桌面應(yīng)用程序的整體設(shè)計(jì)思路、算法設(shè)計(jì)技巧、數(shù)據(jù)庫的基本操作、函數(shù)調(diào)用、靜態(tài)、動態(tài)數(shù)組的使用方法。通過教學(xué)程序的編寫，使學(xué)生學(xué)會編寫軟件的制作方法和技術(shù)。

高級程中選定序依據(jù)：這個階段，主要是面向大四畢業(yè)的學(xué)生。這些學(xué)生都具有了編寫一般程序的能力，依據(jù)高級程序庫設(shè)計(jì)目標(biāo)，可通過實(shí)習(xí)、畢業(yè)級答辯的形式開展，讓學(xué)生體會小組分工協(xié)作的工作模式、掌握程序的核心算法、軟件開發(fā)方法，根據(jù)測繪工作實(shí)際需要選定程序。目標(biāo)是讓學(xué)生對工作單位實(shí)例開發(fā)，能盡快適應(yīng)工作單位的要求。

級別程序集初級坐標(biāo)正反算/角度換算、帶號及中央經(jīng)度計(jì)算、高斯投影正/反算實(shí)例中級極坐標(biāo)放樣計(jì)算、閉合/附合水準(zhǔn)路線平差近擬計(jì)算〔4〕、前方交會/后方交會/側(cè)方交會、閉合/附合導(dǎo)線平差近擬計(jì)算〔5〕高級三角網(wǎng)平差計(jì)算、規(guī)則格網(wǎng)法體積計(jì)算、水準(zhǔn)網(wǎng)平差計(jì)算、線路曲線要素計(jì)算

4 開發(fā)基于工作過程的教學(xué)過程體系課程

測繪編程是一門基于知識應(yīng)用的課程〔6〕?？捎肅DIO工程教育理念來設(shè)計(jì)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)。具體教學(xué)過程可依據(jù)工作過程進(jìn)行設(shè)計(jì)〔7〕，如圖所示：

在整個過程中都可以通過完成表格形式進(jìn)行記錄，以便后期查詢及工作進(jìn)程的監(jiān)督。具體要求如下：

任務(wù)單：主要提出具體要求，需要做什么，時間怎么安排，達(dá)到什么目標(biāo)？

資訊單：能夠根據(jù)任務(wù)單準(zhǔn)備有關(guān)硬件、軟件及相應(yīng)知識。

信息單：對項(xiàng)目進(jìn)行具體需求分析、功能劃分、界面設(shè)計(jì)等。

計(jì)劃單：分組制定計(jì)劃，并安排時間段完成。

交流單：分析、比較、判斷出各組制定計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)與不足；可操作性如何？

實(shí)施單：將各小組完成的功能進(jìn)行組合、測試、運(yùn)行。

評價單：學(xué)生的專業(yè)能力、知識儲備、項(xiàng)目成果等方面進(jìn)行綜合評價。

5 結(jié)語

通過采用將測繪知識和計(jì)算機(jī)編程相結(jié)合設(shè)立測繪教學(xué)程序庫的方式開展教學(xué)，能有效培養(yǎng)學(xué)生的測繪編程能力，提升教師對測繪編程的教學(xué)能力，提升我校測繪內(nèi)業(yè)建設(shè)水平，開創(chuàng)我校測繪專業(yè)發(fā)展的新局面。

〔1〕劉達(dá)，房龍.測繪實(shí)用程序庫系統(tǒng)的研究〔J〕. 測繪與空間地理信息,2011(06):27-28，32.

〔2〕賴祖龍，孫杰，陳剛.基于主動學(xué)習(xí)的《測量平差程序設(shè)計(jì)》教學(xué)模式研究〔J〕.教育教學(xué)論壇,2016,(34):143-146.

〔3〕韓亮.測繪程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的研究〔J〕.電腦與信息技術(shù),2016(05):57-59.

〔4〕張東明.水準(zhǔn)網(wǎng)平差程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)〔J〕.昆明冶金高等?？茖W(xué)校學(xué)報2000(04)8-11+34.

〔5〕周長江，顧和和.基于VB環(huán)境下水準(zhǔn)網(wǎng)平差程序設(shè)計(jì)研究〔J〕.現(xiàn)代測繪,2012(01)12-14.

〔6〕袁媛.VB案例-任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的應(yīng)用及VB案例程序庫的構(gòu)建〔D〕.西北師范大學(xué),2007.

〔7〕孔維華，曹俊茹,王殷行.測繪工程專業(yè)課程體系建設(shè)改革研究〔J〕. 測繪與空間地理信息,2014(01)73-75+82.

1008-3723(2017)04-018-02

10.3969/j.issn.1008-3723.2017.04.018

2017-05-25

王紅梅(1980-)， 女，山西陽泉人， 山西工程技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)師 碩士， 研究方向： 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 .

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