提高《大地測(cè)量基礎(chǔ)》課程教學(xué)效果的探討

王翔

摘 要 大地測(cè)量基礎(chǔ)是本科測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)課程體系中非常重要的課程，文章探討在現(xiàn)階段教學(xué)環(huán)境下，讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)大地測(cè)量基礎(chǔ)課程需要學(xué)生在學(xué)習(xí)初時(shí)要對(duì)大地測(cè)量的研究范圍有一定認(rèn)識(shí)，積累學(xué)習(xí)大地測(cè)量基礎(chǔ)所應(yīng)具備的基礎(chǔ)能力，最后形成大地測(cè)量知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系，得到最好的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞 大地測(cè)量基礎(chǔ) 課堂教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

大地測(cè)量基礎(chǔ)是測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生對(duì)測(cè)繪工程這一學(xué)科所研究的領(lǐng)域以及未來(lái)發(fā)展方向有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。該課程對(duì)于測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)、實(shí)際工作能力培養(yǎng)有重要的影響。同時(shí)大地測(cè)量學(xué)也是測(cè)繪工程學(xué)生在研究生學(xué)習(xí)期間重要的研究方向，因此在本科階段學(xué)生能夠在該課程中取得良好的學(xué)習(xí)效果是非常重要的。如何在課堂教學(xué)中讓學(xué)生更好的理解這些知識(shí)，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果是本文所要探討的重點(diǎn)內(nèi)容。

1明確大地測(cè)量基礎(chǔ)課程的研究范圍

學(xué)生在大地測(cè)量基礎(chǔ)課程之前會(huì)學(xué)習(xí)測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)課程，測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)課程主要讓學(xué)生掌握一些測(cè)繪學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，這些知識(shí)所研究的范圍為相對(duì)較小的區(qū)域，基于在小范圍地球表面，忽略地球曲率的影響，把小范圍地球表面看作平面來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)與使用的。

而大地測(cè)量基礎(chǔ)課程所研究的范圍是基于整個(gè)地球表面來(lái)研究的，所以就不得不考慮地球表面是一個(gè)不規(guī)則的曲面而非平面，這一點(diǎn)必須讓學(xué)生在學(xué)習(xí)課程的初期就有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，也是基于這一點(diǎn)，要讓學(xué)生明白測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)的一些理論知識(shí)在大地測(cè)量基礎(chǔ)課程中是不適用的，或是必須經(jīng)過(guò)改算與轉(zhuǎn)化等過(guò)程才能應(yīng)用，要讓學(xué)生完成由平面思維到曲面思維的轉(zhuǎn)化，研究的內(nèi)容從小區(qū)域大比例尺范圍低精度測(cè)量要求到大區(qū)域小比例尺范圍高精度測(cè)量要求的過(guò)度，這也是形成大地測(cè)量思維的重要過(guò)程。

2基礎(chǔ)能力培養(yǎng)對(duì)于學(xué)好大地測(cè)量基礎(chǔ)課程的重要性

大地測(cè)量學(xué)是涉及地球物理學(xué)、空間幾何學(xué)、高等數(shù)學(xué)等知識(shí)的綜合性學(xué)科。同樣，在學(xué)習(xí)大地測(cè)量基礎(chǔ)課程時(shí)，學(xué)生也必須具備相應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)以及應(yīng)用能力，雖然學(xué)生在大一大二期間學(xué)習(xí)過(guò)大學(xué)物理、工程制圖與CAD基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等基礎(chǔ)課程，但這些課程內(nèi)容都是面向理工類(lèi)學(xué)生開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)課，對(duì)于測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)所要求的相關(guān)知識(shí)缺乏一定的針對(duì)性，所以要引入基礎(chǔ)課知識(shí)，與大地測(cè)量的相關(guān)知識(shí)結(jié)合起來(lái)并很好的進(jìn)行應(yīng)用，才能讓學(xué)生得到更好的學(xué)習(xí)效果。

大地測(cè)量學(xué)的知識(shí)體系可以分為四部分： 大地測(cè)量的基本知識(shí)、地球重力場(chǎng)及地球形狀的基本理論、地球橢球及其數(shù)學(xué)投影變換的基本理論、大地坐標(biāo)系建立及坐標(biāo)換算基礎(chǔ)。每一部分都需要相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)才能進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。

2.1地球重力場(chǎng)及地球形狀知識(shí)講解

對(duì)于地球重力場(chǎng)及地球形狀的知識(shí)講解，學(xué)生必須掌握重力的相關(guān)理論，必須明確地球內(nèi)部物質(zhì)的密度質(zhì)量分布是不均勻的，才能理解重力的方向線在地面各點(diǎn)發(fā)生了不規(guī)則的變化，進(jìn)而導(dǎo)致大地水準(zhǔn)面因?yàn)樗奈锢硇再|(zhì)而形成一個(gè)不規(guī)則的曲面。

2.2地球橢球知識(shí)講解

對(duì)于地球橢球知識(shí)講解，學(xué)生必須有良好的空間想象能力，雖然學(xué)校為學(xué)生開(kāi)設(shè)了相關(guān)課程，但缺乏一定的針對(duì)性，在授課過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于球面幾何的一些知識(shí)理解起來(lái)很困難，尤其是學(xué)生很難區(qū)分圓球體與橢球體在幾何性質(zhì)上的不同，學(xué)生很難想象出子午圈與卯酉圈曲的形狀。由地面觀測(cè)的水平方向觀測(cè)值歸算到橢球表面要進(jìn)行三差改正，這一部分知識(shí)點(diǎn)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)理解起來(lái)較為困難，學(xué)生對(duì)于概念的理解以及在腦海中形成幾何變化過(guò)程都比較困難，基于動(dòng)畫(huà)演示等教學(xué)手段能夠讓學(xué)生形成具體認(rèn)知，但如果學(xué)生能在腦海中構(gòu)建圖形演變的過(guò)程才是真正的理解概念。由于課時(shí)數(shù)限制，不可能針對(duì)橢球體橢球面知識(shí)進(jìn)行大范圍展開(kāi)，然而三差改正又是重點(diǎn)知識(shí)，只能告訴學(xué)生提前看相關(guān)的書(shū)籍，在課堂上在進(jìn)行重點(diǎn)講解，讓學(xué)生更好的理解橢球體橢球面知識(shí)進(jìn)而理解地面觀測(cè)數(shù)據(jù)歸算到橢球面的過(guò)程。

2.3高斯投影變換以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換知識(shí)講解

對(duì)于高斯投影變換以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的知識(shí)講解，不僅需要學(xué)生具備空間想象能力，還需要學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)以及線性代數(shù)的知識(shí)儲(chǔ)備，在講授相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之前，有必要讓學(xué)生有針對(duì)性的提前復(fù)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)課知識(shí)，在授課過(guò)程中，學(xué)生才能更好的將基礎(chǔ)課知識(shí)與專(zhuān)業(yè)課知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

3構(gòu)建大地測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系

由于在授課過(guò)程中會(huì)涉及到很多的概念很多的轉(zhuǎn)化歸算過(guò)程，學(xué)生往往很容易混淆，缺乏系統(tǒng)性的理解和記憶。所以在整體教學(xué)之初要告訴學(xué)生學(xué)習(xí)該課程很重要的一個(gè)目的就是把我們?cè)诘孛嫠@取的數(shù)據(jù)形成我們所應(yīng)用的地形圖，期間要經(jīng)歷把地面觀測(cè)值歸算到橢球面，再?gòu)臋E球面歸算至高斯平面這兩步過(guò)程。在整體教學(xué)之后回過(guò)頭來(lái)給學(xué)生總結(jié)所學(xué)內(nèi)容的過(guò)程關(guān)系，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系，學(xué)生才能更好的理解所學(xué)知識(shí)能夠解決的問(wèn)題。

4結(jié)束語(yǔ)

大地測(cè)量基礎(chǔ)在測(cè)繪專(zhuān)業(yè)課程中扮演著承上啟下的重要角色，所以需要學(xué)生在學(xué)習(xí)初時(shí)要對(duì)大地測(cè)量的研究范圍有一定認(rèn)識(shí)，積累學(xué)習(xí)該課程所應(yīng)具備的基礎(chǔ)能力，最后形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系，得到最好的學(xué)習(xí)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣金豹，孫文彬，袁德寶.“大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革探討[J].礦山測(cè)量，2011（02）.

[2] 王建強(qiáng).“大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革探討[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，33（02） ：182-185.