聚焦實(shí)戰(zhàn)背景下測(cè)量學(xué)課程教學(xué)模式改革與探索

李杰 瞿玨 胡俊 黃文龍

摘? 要：軍事院校開(kāi)設(shè)測(cè)量學(xué)課程是一門(mén)聚焦戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境測(cè)繪與空間位置信息獲取的重要教育課程。該文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析聚焦實(shí)戰(zhàn)背景下測(cè)量學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和特點(diǎn)，從“向戰(zhàn)轉(zhuǎn)型”的實(shí)踐課教學(xué)改革，基于VR的虛實(shí)結(jié)合課程教學(xué)實(shí)踐，面向戰(zhàn)場(chǎng)測(cè)繪定位需求的測(cè)量實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，激發(fā)向戰(zhàn)熱情的課程思政等方面，探討測(cè)量學(xué)聚焦“為戰(zhàn)育人”教學(xué)模式改革實(shí)踐，在近幾年教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中取得較好的預(yù)期效果，提升課程面向?qū)崙?zhàn)、緊貼實(shí)戰(zhàn)的育人屬性。

關(guān)鍵詞：實(shí)戰(zhàn)；測(cè)量學(xué)；課程教學(xué)；模式改革；虛實(shí)結(jié)合

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2023）22-0017-04

Abstract： The course of Surveying offered by military colleges is an important educational course focusing on battlefield environment mapping and spatial location information acquisition. Based on the teaching practice experience， this paper analyzes the teaching content and characteristics of Surveying under the background of focusing on actual combat， discusses the reform practice of the teaching mode of Surveying focusing on "educating people for war" from the aspects of the teaching reform of practical courses of "transformation to war"， the teaching practice of combining virtual and real courses based on VR， the measurement experimental site facing the needs of battlefield positioning， and the curriculum ideology and politics of stimulating the enthusiasm for war. In recent years， the teaching practice has achieved good expected results， and improved the educational attribute of the course， which is oriented to and close to the actual combat.

Keywords： actual combat; Surveying; course teaching; model reform; virtuality and reality combination

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“時(shí)間和信息壓力下快速?zèng)Q策指控界面直覺(jué)交互設(shè)計(jì)方法研究”（52175282）；空軍工程大學(xué)科研創(chuàng)新資助基金“某環(huán)境下應(yīng)急定位方法研究”（YNLX2022020）

第一作者簡(jiǎn)介：李杰（1990-），男，漢族，山西沁水人，碩士，注冊(cè)測(cè)繪師，講師。研究方向?yàn)闇y(cè)繪地理信息、導(dǎo)航定位教學(xué)科研。

*通信作者：瞿玨（1985-），男，漢族，湖南岳陽(yáng)人，博士，副教授，主任。研究方向?yàn)槿藱C(jī)交互界面設(shè)計(jì)、軍事裝備保障教學(xué)科研。

戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境測(cè)繪與信息獲取、武器裝備的定位與智能導(dǎo)航、來(lái)自空天方向的空間態(tài)勢(shì)感知等是現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，對(duì)未來(lái)聯(lián)合作戰(zhàn)的取勝具有重要意義，也是我軍培養(yǎng)勝戰(zhàn)人才的重要方向。作為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)指揮官的搖籃，軍校教育也要“向戰(zhàn)轉(zhuǎn)型”，測(cè)量學(xué)作為戰(zhàn)場(chǎng)測(cè)繪保障的一門(mén)基礎(chǔ)課程，在軍兵種院校普遍開(kāi)設(shè)，對(duì)提供作戰(zhàn)地圖、實(shí)現(xiàn)武器裝備位置標(biāo)定等具有重要作用，其實(shí)戰(zhàn)地位越來(lái)越重要。軍事測(cè)繪導(dǎo)航定位也常被譽(yù)為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的“開(kāi)路先鋒”和“戰(zhàn)場(chǎng)的眼睛”，在當(dāng)前軍事教育聚焦實(shí)戰(zhàn)實(shí)訓(xùn)背景下，測(cè)量學(xué)課程的教學(xué)模式也應(yīng)向戰(zhàn)而行。

一? 聚焦實(shí)戰(zhàn)背景下測(cè)量學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容與特點(diǎn)分析

（一）? 測(cè)量學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容

測(cè)量學(xué)作為測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)科體系下各本科與高職專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)專業(yè)必修課，在測(cè)繪人才培養(yǎng)中具有重要作用，承擔(dān)著測(cè)量學(xué)基本知識(shí)、測(cè)量?jī)x器操作基本規(guī)范、測(cè)量專業(yè)人才基本素養(yǎng)培養(yǎng)的重要任務(wù)。作為一門(mén)經(jīng)典課程，其教學(xué)內(nèi)容體系基本成熟，主要涵蓋測(cè)量基本知識(shí)、水準(zhǔn)測(cè)量與水準(zhǔn)儀、角度測(cè)量與經(jīng)緯儀、距離測(cè)量、控制測(cè)量和數(shù)字測(cè)圖與全站儀等基本課程內(nèi)容。同時(shí)，有些院校逐步增加了一些新發(fā)展的如“無(wú)人機(jī)測(cè)圖”等新技術(shù)新方法[1-2]，此外部分院校根據(jù)學(xué)科專業(yè)背景設(shè)置了一些具有行業(yè)特色的教學(xué)內(nèi)容[3-5]。

戰(zhàn)場(chǎng)測(cè)繪保障在軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中歷來(lái)具有重要作用。作為軍事地圖測(cè)繪、各軍兵種導(dǎo)航定位、武器標(biāo)定和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境地理情報(bào)獲取等備戰(zhàn)打仗的重要內(nèi)容，測(cè)量類(lèi)專業(yè)課程在軍事院校普遍開(kāi)設(shè)。教學(xué)內(nèi)容上，在涵蓋基本教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，更有軍兵種特色，在當(dāng)前軍?！跋驊?zhàn)轉(zhuǎn)型”“為戰(zhàn)抓教”的背景下，進(jìn)行測(cè)量學(xué)課程教學(xué)改革，特別是實(shí)踐課與戰(zhàn)訓(xùn)深入融合教學(xué)的探索嘗試尤為必要。

（二）? 測(cè)量學(xué)課程特點(diǎn)分析

測(cè)量學(xué)作為基礎(chǔ)課，專業(yè)特點(diǎn)較強(qiáng)，是一門(mén)集理論性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性和應(yīng)用性于一體的專業(yè)核心課程。首先，其理論性和系統(tǒng)性體現(xiàn)在坐標(biāo)系統(tǒng)理論、地圖投影理論、地面點(diǎn)確定的理論與方法等教學(xué)內(nèi)容中，是傳承了數(shù)學(xué)、物理、天文及儀器等諸多學(xué)科集成的理論。其次，測(cè)量學(xué)的工程技術(shù)特性使得教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐操作性強(qiáng)，在理論課后必須配合儀器操作才能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。而測(cè)量學(xué)的應(yīng)用多樣性是指其在建筑、地質(zhì)、礦山及水利等行業(yè)應(yīng)用廣泛，是這些行業(yè)測(cè)繪技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)課?？傮w來(lái)說(shuō)，測(cè)量學(xué)是理論與實(shí)踐教學(xué)聯(lián)系較為緊密的一門(mén)課程。

此外，測(cè)量學(xué)的實(shí)踐性教學(xué)同時(shí)具有普適性和行業(yè)特色。普適性體現(xiàn)在基本測(cè)量理論和測(cè)量?jī)x器的操作具有普適性，可以應(yīng)用于各類(lèi)測(cè)量實(shí)踐。而行業(yè)特色主要體現(xiàn)在專業(yè)人才培育的指向性上，專門(mén)院校根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)在實(shí)踐教學(xué)上通常設(shè)計(jì)面向行業(yè)需求的實(shí)踐任務(wù)，培養(yǎng)特色專業(yè)人才，提升崗位任職能力。同樣地，軍隊(duì)院校開(kāi)設(shè)測(cè)量學(xué)課程也具有明確的人才培養(yǎng)目標(biāo)和軍兵種特色。

結(jié)合課程等特點(diǎn)和軍兵種特色，教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了針對(duì)性的探索和改革實(shí)踐，從聚焦“為戰(zhàn)向戰(zhàn)”導(dǎo)向，面向崗位特點(diǎn)，突出戰(zhàn)訓(xùn)耦合、實(shí)戰(zhàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)特色，優(yōu)化理論和實(shí)踐學(xué)時(shí)分配，增加案例教學(xué)等方面進(jìn)行了改革實(shí)踐，取得了較為明顯的實(shí)踐效果，改革后的測(cè)量學(xué)課程“兵味”十足，“戰(zhàn)味”更濃。

二? 面向作戰(zhàn)任務(wù)的測(cè)量學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)

地方院校針對(duì)測(cè)量學(xué)課程開(kāi)展了較多教學(xué)模式改革實(shí)踐[6-8]，為軍校課程教學(xué)實(shí)踐提供了寶貴借鑒，但在當(dāng)前軍校教育越來(lái)越聚焦實(shí)戰(zhàn)的背景下，軍兵種院校測(cè)量學(xué)教學(xué)改革應(yīng)更加面向戰(zhàn)場(chǎng)，進(jìn)行針對(duì)性的“教為戰(zhàn)”設(shè)計(jì)。

（一）? “向戰(zhàn)轉(zhuǎn)型”的實(shí)踐課教學(xué)改革

結(jié)合課程特點(diǎn)，以面向作戰(zhàn)任務(wù)為導(dǎo)向，對(duì)測(cè)量學(xué)課程進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì)，具體見(jiàn)表1。首先，重塑理論課和實(shí)踐課教學(xué)體系，優(yōu)化課時(shí)分配，加大實(shí)踐課學(xué)時(shí)分配，調(diào)整先理論學(xué)習(xí)后整體實(shí)踐的教學(xué)安排，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)交叉疊合設(shè)計(jì)，理論指導(dǎo)和實(shí)踐操作更緊密貼合，學(xué)員掌握更有效果；其次，改革后的測(cè)量學(xué)課程設(shè)計(jì)成體系、更豐富、更有特色的實(shí)踐課內(nèi)容，從測(cè)量?jī)x器的基本操作到面向戰(zhàn)場(chǎng)任務(wù)的進(jìn)階，再到虛實(shí)結(jié)合的實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景模擬，實(shí)踐內(nèi)容層層遞進(jìn)，實(shí)操能力步步進(jìn)階。同時(shí)，分別在測(cè)量?jī)x器操作規(guī)范、測(cè)量時(shí)間和精度要求上更加貼合實(shí)戰(zhàn)要求，培塑學(xué)員面向作戰(zhàn)的“快”“準(zhǔn)”“精”要求，即操作要快、記錄要準(zhǔn)、定位要精。最后，面向崗位任職要求，設(shè)計(jì)典型作戰(zhàn)場(chǎng)景“案例式”實(shí)踐教學(xué)科目，拓展案例教學(xué)[9-10]，達(dá)到“從戰(zhàn)場(chǎng)來(lái)到戰(zhàn)場(chǎng)去”的教學(xué)目的。

（二）? 基于VR的虛實(shí)結(jié)合課程教學(xué)實(shí)踐

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是集合了計(jì)算機(jī)、三維圖像顯示技術(shù)、仿真技術(shù)等多種高新技術(shù)融合形成的新型科學(xué)技術(shù)，在人們社會(huì)生活中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，在軍事作戰(zhàn)訓(xùn)練領(lǐng)域同樣具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，不少院校開(kāi)展了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的示范性建設(shè)，成效顯著[11-14]。美軍開(kāi)發(fā)了多類(lèi)型的虛擬訓(xùn)練平臺(tái)，構(gòu)建了虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，支撐不同層類(lèi)和類(lèi)型的單兵訓(xùn)練、協(xié)同訓(xùn)練、聯(lián)合演習(xí)等，有效提升了實(shí)戰(zhàn)化能力。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)和軍事訓(xùn)練中的推廣應(yīng)用，發(fā)展測(cè)量學(xué)課程基于VR的虛實(shí)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐對(duì)軍隊(duì)院校創(chuàng)新教育訓(xùn)練方式，構(gòu)建戰(zhàn)訓(xùn)耦合教學(xué)內(nèi)容體系，提升學(xué)員崗位能力具有重要意義，可顯著提升“教戰(zhàn)為戰(zhàn)”教學(xué)訓(xùn)練效果。

分析軍校測(cè)量學(xué)課程特點(diǎn)，非常適用于進(jìn)行基于VR的虛實(shí)結(jié)合課程教學(xué)實(shí)踐。一是教學(xué)實(shí)踐課時(shí)較多，涵蓋基本測(cè)量實(shí)驗(yàn)和綜合測(cè)量實(shí)驗(yàn)，發(fā)展虛擬教學(xué)訓(xùn)練很有必要；二是實(shí)驗(yàn)課主要在野外場(chǎng)景實(shí)施，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建三維實(shí)戰(zhàn)化戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真教學(xué)效果好；三是很多實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練科目在實(shí)踐中的假定場(chǎng)景在虛擬訓(xùn)練平臺(tái)中可進(jìn)行真實(shí)模擬，“實(shí)戰(zhàn)”性更強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的導(dǎo)向性和操作性更強(qiáng)。

基于VR的測(cè)量學(xué)課程虛實(shí)結(jié)合教學(xué)軟硬件平臺(tái)整體設(shè)計(jì)如圖1所示，由基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)庫(kù)層、應(yīng)用層組成，基礎(chǔ)設(shè)施層以高性能虛擬化基礎(chǔ)軟硬件作為支撐環(huán)境，提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源，數(shù)據(jù)庫(kù)層包括場(chǎng)景庫(kù)、儀器庫(kù)、知識(shí)庫(kù)和案例庫(kù)，計(jì)算資源和數(shù)據(jù)資源共同支撐課程虛實(shí)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，應(yīng)用層直接面向教學(xué)任務(wù)，支撐裝備儀器展示、實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景仿真、教學(xué)訓(xùn)練和考核訓(xùn)練等，在內(nèi)容設(shè)計(jì)上，虛擬仿真場(chǎng)景涵蓋室外野戰(zhàn)場(chǎng)景模擬區(qū)、測(cè)量?jī)x器互動(dòng)拆裝展示區(qū)、實(shí)戰(zhàn)裝備模擬區(qū)及陣地勘選模擬區(qū)等；基于VR的虛實(shí)結(jié)合課程教學(xué)實(shí)踐模式課分理論輔助訓(xùn)練模式、單兵操作訓(xùn)練模式、協(xié)同訓(xùn)練模式和虛實(shí)結(jié)合訓(xùn)練模式等；還可增加考核訓(xùn)練模塊，如戰(zhàn)術(shù)方法考核、操作規(guī)范/口令考核、單兵/協(xié)同操作考核和案例考核等。

（三）? 面向作戰(zhàn)需求的測(cè)量實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地

測(cè)量學(xué)及其相關(guān)課程涵蓋大量的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)，傳統(tǒng)的測(cè)量外業(yè)實(shí)驗(yàn)主要是基于校園環(huán)境開(kāi)展，有些綜合實(shí)習(xí)實(shí)踐在校外實(shí)習(xí)基地開(kāi)展，部分院校針對(duì)課程特點(diǎn)開(kāi)展了共享實(shí)踐教學(xué)基地構(gòu)想研究[15-16]。在軍事教育面向?qū)崙?zhàn)實(shí)訓(xùn)背景下，軍校測(cè)量學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)僅僅依托傳統(tǒng)校園環(huán)境開(kāi)展已難以滿足“向戰(zhàn)為戰(zhàn)”改革要求。實(shí)踐科目對(duì)標(biāo)實(shí)戰(zhàn)任務(wù)，更應(yīng)依據(jù)軍兵種院校屬性、培訓(xùn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)科目，創(chuàng)設(shè)實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)環(huán)境，針對(duì)性開(kāi)展面向作戰(zhàn)場(chǎng)景的測(cè)量實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地勘選、設(shè)計(jì)和建設(shè)。一方面，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)借助或創(chuàng)設(shè)地形條件，支撐相關(guān)課程進(jìn)行現(xiàn)地教學(xué)或典型案例教學(xué)；另一方面，應(yīng)布設(shè)和建設(shè)典型實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，按照不同作戰(zhàn)背景，測(cè)設(shè)測(cè)量基準(zhǔn)，模擬“微型”實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景，支撐測(cè)量定位等實(shí)踐教學(xué)科目的開(kāi)展。

（四）? 激發(fā)向戰(zhàn)熱情的課程思政元素

聚焦實(shí)戰(zhàn)背景，除了強(qiáng)化為戰(zhàn)導(dǎo)向設(shè)置實(shí)戰(zhàn)式實(shí)驗(yàn)任務(wù)，還要結(jié)合課程思政，圍繞課程知識(shí)體系，充分挖掘課程思政元素[17-20]，激發(fā)學(xué)員的向戰(zhàn)熱情。一方面，在講授知識(shí)的同時(shí)，在戰(zhàn)訓(xùn)耦合、工匠精神、愛(ài)裝護(hù)裝和職責(zé)使命等方面發(fā)揮專業(yè)課程獨(dú)特的價(jià)值引領(lǐng)作用。另一方面，在知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)的過(guò)程中進(jìn)行隱性的思想政治教育，既讓學(xué)員在豐富多元的授課情境中掌握知識(shí)，又在價(jià)值認(rèn)同中傳遞育人內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)課程思政潛移默化，為新時(shí)代強(qiáng)軍興軍鑄魂育人。表2簡(jiǎn)列了測(cè)量學(xué)課程部分蘊(yùn)含“戰(zhàn)味”的思政元素。

三? 結(jié)束語(yǔ)

作為一門(mén)直接提供現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)空間地理信息的重要課程，軍事院校測(cè)量學(xué)課程承擔(dān)了十分重要的為戰(zhàn)育人屬性，本文圍繞實(shí)戰(zhàn)背景，探討了測(cè)量學(xué)教學(xué)模式改革思路和具體措施，在近幾年教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中取得了較好的預(yù)期效果，不僅鼓舞了學(xué)員“向戰(zhàn)為戰(zhàn)”熱情，更是提升了學(xué)員在實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景下緊抓時(shí)機(jī)、快速反應(yīng)，精準(zhǔn)獲取戰(zhàn)場(chǎng)空間位置信息的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。同時(shí)，本探索也僅是實(shí)踐為戰(zhàn)抓教的一次具體嘗試，有些舉措還需繼續(xù)改進(jìn)完善，后續(xù)在深化教育訓(xùn)練“向戰(zhàn)轉(zhuǎn)型”方面還要繼續(xù)改革探索和實(shí)踐，以精確對(duì)接現(xiàn)代化革命軍事人才需求。

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