面向智慧水利專業(yè)的測(cè)量學(xué)課程改革探討
——以武漢大學(xué)智慧水利拔尖人才培養(yǎng)為例

金銀龍，嚴(yán) 鵬，吳云芳，史良勝，劉任莉，鄧念武

（1.武漢大學(xué)水利水電工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，湖北 武漢 430072；2.武漢大學(xué)水利水電學(xué)院，湖北 武漢 430072）

武漢大學(xué)為貫徹落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展國(guó)家戰(zhàn)略，主動(dòng)服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求，持續(xù)推進(jìn)“雙一流”建設(shè)，開(kāi)辦了一批新工科專業(yè)。2022年，武漢大學(xué)在深入總結(jié)“卓越工程師班”“碳中和班”培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推進(jìn)水利學(xué)科新工科建設(shè)，經(jīng)過(guò)認(rèn)真謀劃，凝聚智慧，進(jìn)行了“智慧水利”專業(yè)的籌建，并獲得教育部審批通過(guò)（教高函［2023］3號(hào)）。

在雙一流高校新工科建設(shè)的框架下，依據(jù)智慧水利專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和要求，分析了智慧水利人才知識(shí)體系與測(cè)繪新技術(shù)融合交叉的需求和潛力。結(jié)合水利工程測(cè)量課程的教學(xué)現(xiàn)狀和特點(diǎn)，參考和借鑒武漢大學(xué)“院士課程（測(cè)繪學(xué)概論）”的教學(xué)模式，為了更好地服務(wù)人才培養(yǎng)，文中提出并探討了針對(duì)智慧水利專業(yè)的測(cè)量學(xué)教學(xué)改革思路。

1 水利類專業(yè)內(nèi)涵演變與人才培養(yǎng)

1.1 水利類專業(yè)及內(nèi)涵演變

1.1.1 水利類專業(yè)演變

武漢大學(xué)水利水電學(xué)院的歷史沿革體現(xiàn)了水利類專業(yè)的演變過(guò)程。中華人民共和國(guó)成立初期，普通高校主要參照前蘇聯(lián)高等工業(yè)學(xué)校設(shè)置工科專業(yè)，由行業(yè)辦學(xué)按專業(yè)培養(yǎng)高級(jí)工程人才。1954年我國(guó)以武漢大學(xué)水利學(xué)院為主體成立武漢水利學(xué)院，最初開(kāi)辦水利土壤改良和水利施工兩個(gè)專業(yè)，1958年專業(yè)調(diào)整為農(nóng)田水利、治河工程、水工建筑和水利施工4 個(gè)專業(yè)。20世紀(jì)90年代以前，水利學(xué)科主要有水利水電工程施工、水利水電工程建筑、河川樞紐及水電站建筑物、水工結(jié)構(gòu)工程、陸地水文、海洋工程水文、水資源規(guī)劃及應(yīng)用等專業(yè)，并按照這種細(xì)分專業(yè)模式逐漸建立了水利行業(yè)生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工序及工種。

20世紀(jì)90年代以后水利類專業(yè)歷經(jīng)4 次大規(guī)模的專業(yè)調(diào)整，在保留傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)對(duì)國(guó)家重大需求的基礎(chǔ)上，通過(guò)合并與新增，形成了2023年教育部最新公布的2022 版本的專業(yè)目錄，共6個(gè)專業(yè)［1］，見(jiàn)表1?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)背景下，智慧水利專業(yè)，代碼081105T，作為新增特設(shè)專業(yè)，滿足我國(guó)水利事業(yè)特殊發(fā)展及國(guó)家水網(wǎng)建設(shè)的智慧化需求。

表1 水利類專業(yè)設(shè)置Tab.1 Water conservancy professional settings

1.1.2 專業(yè)內(nèi)涵演變

水利類專業(yè)內(nèi)涵演變的動(dòng)力就是培養(yǎng)水利人才以滿足不同時(shí)期的國(guó)家戰(zhàn)略和行業(yè)發(fā)展對(duì)人才素質(zhì)的相應(yīng)需求。水利事業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了4個(gè)階段，1949年至1999年為“工程水利”階段，水利類專業(yè)主要培養(yǎng)具備水資源規(guī)劃、開(kāi)發(fā)、利用和水利工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行與管理能力的人才。2000年至2020年，我國(guó)水利事業(yè)進(jìn)入“資源水利”和“生態(tài)水利”階段，水利類專業(yè)人才培養(yǎng)方向進(jìn)行了調(diào)整，由水利工程建設(shè)轉(zhuǎn)向水資源管理和水生態(tài)環(huán)境保護(hù)，多學(xué)科交叉融合趨勢(shì)顯現(xiàn)。

2020年“智慧水利”時(shí)代開(kāi)啟，水利部出臺(tái)了《智慧水利總體方案》，印發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展智慧水利先行先試工作的通知》［2］。國(guó)內(nèi)外眾多機(jī)構(gòu)和部門(mén)已開(kāi)展了面向智慧水利的研究和實(shí)踐，業(yè)界對(duì)智慧水利相關(guān)概念和架構(gòu)基本達(dá)到共識(shí)，初步形成對(duì)智慧水利的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。培養(yǎng)既熟悉水利專業(yè)知識(shí)又掌握現(xiàn)代信息技術(shù)的高級(jí)專業(yè)人才是智慧水利專業(yè)的根本任務(wù)，智慧水利專業(yè)內(nèi)涵是面向國(guó)家戰(zhàn)略需求和水利專業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型，是以水利工程學(xué)科為基礎(chǔ)的水利學(xué)科各方向與空間信息獲取、大數(shù)據(jù)處理和云計(jì)算、智能裝備及人工智能等新興專業(yè)深度融合發(fā)展而成的新工科專業(yè)，是水利專業(yè)“新工科”建設(shè)的重要抓手和載體［3］。如圖1所示，蔣云鐘等［4］解析了智慧水利六大維度內(nèi)涵，闡明智慧水利實(shí)現(xiàn)形式和內(nèi)在需求之間的關(guān)系。

圖1 智慧水利概念解析Fig.1 Analysis of the concept of intelligent water conservancy

1.2 智慧水利類專業(yè)人才培養(yǎng)

1.2.1 培養(yǎng)課程體系

“天大行動(dòng)”作為“新工科”建設(shè)的整體路線，明確指出到2030年，形成中國(guó)特色、世界一流工程教育體系，到2050年，形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國(guó)模式。智慧水利作為“新工科”特色專業(yè)，在武漢大學(xué)世界一流大學(xué)建設(shè)戰(zhàn)略背景下，以建設(shè)世界一流本科專業(yè)，培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)深厚、學(xué)術(shù)能力突出的創(chuàng)新拔尖人才為目標(biāo)。學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工程科技人才培養(yǎng)理念和模式，堅(jiān)持“五育并舉”中國(guó)特色的傳統(tǒng)教育理念，突出“三創(chuàng)”高等教育靈魂，形成培養(yǎng)方案課程體系編制的6 項(xiàng)基本原則，如圖2所示。

圖2 培養(yǎng)方案編制原則Fig.2 Principles of training programming

經(jīng)過(guò)廣泛而充分的討論，按照應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)的新理念、多元化、創(chuàng)新型的新要求和培養(yǎng)方案的編制原則，設(shè)置了智慧水利專業(yè)課程體系，主要分為三大模塊，公共基礎(chǔ)課程、通識(shí)教育課程和專業(yè)教育課程，課程體系中各課程劃分關(guān)系如圖3所示。

圖3 課程體系內(nèi)容劃分Fig.3 Content division of curriculum system

與傳統(tǒng)水利專業(yè)相比，智慧水利專業(yè)課程體系內(nèi)容體現(xiàn)以下4個(gè)特點(diǎn)：

公共基礎(chǔ)課程包括思想政治課程19學(xué)分，物理與數(shù)學(xué)課程19 學(xué)分，大學(xué)體育4 學(xué)分，勞動(dòng)教育2 學(xué)分，心理健康2 學(xué)分，國(guó)家安全及軍事理論教育5 學(xué)分，大學(xué)英語(yǔ)6 學(xué)分，還包括大數(shù)據(jù)分析與處理和工程項(xiàng)目管理4 個(gè)學(xué)分作為智慧水利基礎(chǔ)課程，以“五育并舉”的培養(yǎng)內(nèi)容，夯實(shí)智慧水利人才所必備的“德智體美勞”基礎(chǔ)素養(yǎng)，確立高等教育培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)者和接班人的教育方向。

通識(shí)教育課程，人文社科和自然科學(xué)經(jīng)典導(dǎo)引各2學(xué)分，中國(guó)精神2 學(xué)分，同時(shí)提供4 選3 人文類選修課程，共6 學(xué)分，其中2 學(xué)分指定選修藝術(shù)體驗(yàn)與審美鑒賞課程，增加美學(xué)和人文情懷的人才培養(yǎng)元素，可促進(jìn)文理融合，拓展學(xué)生思維方式。

大類平臺(tái)必修課程包含化學(xué)、力學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和多門(mén)水利類專業(yè)前導(dǎo)課程，專業(yè)核心必修課程體現(xiàn)智慧水利專業(yè)特色，涵蓋智慧水利基礎(chǔ)、智能數(shù)據(jù)獲取和處理及智慧水利應(yīng)用等方面的課程，主要包括人工智能、智慧水利概論、水利遙感、水利智能監(jiān)測(cè)與調(diào)控、水工程BIM 設(shè)計(jì)、數(shù)字孿生流域、水工程智能建造等，多方位支持智慧水利專業(yè)內(nèi)涵和外延建設(shè)［5］，如圖3所示。

實(shí)踐課程模塊引入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程，培養(yǎng)智慧水利專業(yè)人才理論聯(lián)系實(shí)際和學(xué)以致用的能力，在實(shí)踐中引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè)的意識(shí)和能力，形成在成長(zhǎng)中規(guī)劃和調(diào)整個(gè)人發(fā)展方向的內(nèi)驅(qū)力。

1.2.2 智慧水利與測(cè)繪新技術(shù)

近年來(lái)測(cè)繪行業(yè)以其內(nèi)在發(fā)展的特性與通信、導(dǎo)航、遙感及微電子傳感器技術(shù)深度融合，促進(jìn)了無(wú)人機(jī)測(cè)繪及三維激光掃描技術(shù)蓬勃發(fā)展，低空傾斜攝影測(cè)量和空間精細(xì)結(jié)構(gòu)信息采集更加高效便捷，測(cè)繪技術(shù)進(jìn)入“4S（GNSS、GIS、RS、Scan）”智能測(cè)繪新時(shí)代［6］。

我國(guó)空間信息技術(shù)及其基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和發(fā)展，同時(shí)極大提升了水利行業(yè)空間信息獲取的能力，形成了“天-空-地-洞”的立體格局，水利信息數(shù)據(jù)獲取呈現(xiàn)出實(shí)時(shí)化、泛在化和智能化的新特征。培養(yǎng)智慧水利人才使之了解空間信息數(shù)據(jù)智能化獲取的基本原理，掌握一定的空間信息處理和應(yīng)用技能，增強(qiáng)學(xué)科交叉和融合的意識(shí)和能力。

智慧水利的發(fā)展既得益于新技術(shù)的推動(dòng)又離不開(kāi)水利行業(yè)內(nèi)在發(fā)展的驅(qū)動(dòng)，武漢大學(xué)智慧水利專業(yè)從4 個(gè)傳統(tǒng)專業(yè)中重組師資，對(duì)標(biāo)國(guó)際創(chuàng)新新方向，確立4個(gè)前沿方向形成專業(yè)新格局包括，水工程智能建造與運(yùn)維、水旱災(zāi)害精準(zhǔn)預(yù)警與智能防御、水資源智能配置與高效利用和水利數(shù)字孿生理論與技術(shù)。在促進(jìn)水利行業(yè)轉(zhuǎn)型和全面升級(jí)的過(guò)程中，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)發(fā)揮了重要作用，且仍在進(jìn)行更為深入地交叉融合，不斷促進(jìn)智慧水利的發(fā)展。如圖4，簡(jiǎn)要說(shuō)明了智慧水利新方向與測(cè)繪新技術(shù)交叉融合的關(guān)系［4］。

圖4 智慧水利與測(cè)繪新技術(shù)交叉融合關(guān)系Fig.4 The cross-integration relationship between intelligent water conservancy and new surveying and mapping technology

智慧水利與測(cè)繪新技術(shù)已形成較深入的學(xué)科交叉態(tài)勢(shì)，水利水電學(xué)院智慧水利專業(yè)培養(yǎng)方案需要測(cè)量學(xué)作為前導(dǎo)課程，提供測(cè)繪學(xué)科空間基準(zhǔn)、投影變換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析等有關(guān)的基本理論、方法和技術(shù)。

2 測(cè)量學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀及改革要求

2.1 測(cè)量學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題

測(cè)量學(xué)是水利、土木、交通等工科類專業(yè)的傳統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)課程，教學(xué)內(nèi)容在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，測(cè)量學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容分為3 個(gè)模塊，課堂理論教學(xué)（48 學(xué)時(shí)）、儀器操作及觀測(cè)方法實(shí)驗(yàn)教學(xué)（32 學(xué)時(shí)）和數(shù)字化測(cè)圖綜合實(shí)習(xí)（2 周約16學(xué)時(shí)）。

水利水電學(xué)院2018 按照大類培養(yǎng)方案的要求更新了本科專業(yè)培養(yǎng)方案，將測(cè)量學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)內(nèi)容壓縮合并為測(cè)量學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)時(shí)數(shù)為32 學(xué)時(shí)，目前測(cè)量學(xué)課程教學(xué)主要內(nèi)容和對(duì)應(yīng)的學(xué)時(shí)數(shù)如表2所示。

表2 測(cè)量學(xué)教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)Tab.2 The teaching content and class hour of surveying

針對(duì)智慧水利專業(yè)人才的培養(yǎng)，測(cè)量學(xué)課程教學(xué)主要存在以下3個(gè)方面的傳統(tǒng)問(wèn)題：

（1）教學(xué)容量與課程學(xué)時(shí)矛盾突出。為了保證教學(xué)效果，教學(xué)內(nèi)容必須遵循一定的連續(xù)性和完整性。在學(xué)時(shí)大幅壓縮的情況下教學(xué)內(nèi)容很難減少，教學(xué)內(nèi)容完整度無(wú)法保障，教學(xué)內(nèi)容重難點(diǎn)學(xué)時(shí)充足的時(shí)間深入領(lǐng)會(huì)；實(shí)踐教學(xué)分配的學(xué)時(shí)壓縮嚴(yán)重，實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量不能保證，學(xué)生對(duì)于儀器的操作沒(méi)有時(shí)間充分熟悉；測(cè)量實(shí)習(xí)納入測(cè)量實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)，學(xué)時(shí)分散且在校內(nèi)進(jìn)行，無(wú)法達(dá)到實(shí)習(xí)效果；無(wú)法引入測(cè)繪新理論、新方法和新設(shè)備的教學(xué)內(nèi)容。

（2）教學(xué)內(nèi)容與設(shè)備更新滯后。在目前的教學(xué)內(nèi)容中，傳統(tǒng)的高差、角度、距離和控制測(cè)量部分共占22學(xué)時(shí)，約占總學(xué)時(shí)的68.8%，且對(duì)應(yīng)的設(shè)備為光學(xué)水準(zhǔn)儀和傳統(tǒng)的全站儀為主，教學(xué)內(nèi)容和設(shè)備滯后于目前主流的，GNSS 測(cè)圖、傾斜攝影測(cè)量和三維激光掃描技術(shù)。更無(wú)法接觸和體會(huì)到目前測(cè)繪學(xué)科智能化、泛在化的發(fā)展趨勢(shì)和方向，不利于智慧水利專業(yè)人才的培養(yǎng)，同時(shí)由于教學(xué)內(nèi)容和設(shè)備缺乏現(xiàn)代感，難以吸引學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)，很難保障教學(xué)效果。

（3）教學(xué)方法與考核方式科學(xué)性差。測(cè)量學(xué)課程具有理論性、系統(tǒng)性、實(shí)踐操作性和應(yīng)用多樣性的特點(diǎn)，目前課程教學(xué)方法主要注重理論和實(shí)踐兩部分內(nèi)容，課堂講解理論，實(shí)踐環(huán)節(jié)操作設(shè)備，在系統(tǒng)性和應(yīng)用多樣性的內(nèi)容教學(xué)方面缺乏針對(duì)性的教學(xué)方法來(lái)完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)，比如測(cè)量工作的基本原則“先整體后局部”和測(cè)量工作基本程序“先控制后碎部”所體現(xiàn)的系統(tǒng)性和應(yīng)用多樣性在教學(xué)內(nèi)容中缺失，學(xué)生的理解不到位。在考核方式方面缺乏學(xué)習(xí)過(guò)程監(jiān)督，實(shí)踐教學(xué)部分受測(cè)量學(xué)特點(diǎn)所限采用分組方式教學(xué)和考核，造成考核的公正性不足。

2.2 測(cè)量學(xué)教學(xué)改革的要求

從智慧水利專業(yè)對(duì)測(cè)繪新技術(shù)為代表的空間信息技術(shù)的整體需求和水利水電智慧水利專業(yè)培養(yǎng)方案的課程體系要求來(lái)看，提高測(cè)量學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量具有重要作用，事關(guān)人才培養(yǎng)質(zhì)量。從測(cè)量學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題出發(fā)，充分考慮智慧水利人才培養(yǎng)要求，及測(cè)量學(xué)在人才培養(yǎng)方案中的作用和定位出發(fā)，進(jìn)行探索與改革，并注重以下3個(gè)方面的要求：

（1）增加智能測(cè)量教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)智慧水利專業(yè)人才培養(yǎng)要求。智慧水利的開(kāi)展與實(shí)施，嚴(yán)格遵循認(rèn)識(shí)論對(duì)客觀世界“感知-分析-控制”的基本規(guī)律，因此測(cè)量學(xué)作為獲取工程信息的重要手段一直是水利工程專業(yè)課程設(shè)置中的基礎(chǔ)課程。引入智能測(cè)繪教學(xué)內(nèi)容將有助于提升智慧水利專業(yè)人才工程信息的獲取能力和效率，改變和提高智慧水利人才依托測(cè)繪技術(shù)對(duì)水利工程信息認(rèn)知的層次和格局，有利于提高智慧水利專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

（2）加強(qiáng)測(cè)繪基礎(chǔ)理論掌握和理解，完善測(cè)量學(xué)前導(dǎo)課程的作用。智慧水利專業(yè)是以培養(yǎng)具備空間信息感知、大數(shù)據(jù)處理和云計(jì)算、智能裝備與人工智能等相關(guān)知識(shí)的人才為目標(biāo)的新型水利工程專業(yè)。測(cè)量學(xué)是測(cè)繪和非測(cè)繪專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是智慧水利專業(yè)多門(mén)專業(yè)核心課程的前導(dǎo)課程，其作用是解決有關(guān)空間信息技術(shù)學(xué)科的空間基準(zhǔn)理論的作用。加強(qiáng)智慧水利專業(yè)人才對(duì)水利遙感、水利智能監(jiān)測(cè)與調(diào)控、水工程BIM 設(shè)計(jì)、數(shù)字孿生河流、地理信息系統(tǒng)等多門(mén)課程的基礎(chǔ)理論掌握和認(rèn)識(shí)，對(duì)培養(yǎng)智慧水利專業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)科交叉融合能力非常重要。

（3）進(jìn)行教學(xué)模式改革，確保測(cè)量學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量。在前2項(xiàng)革新的要求下必然會(huì)加重教學(xué)容量與教學(xué)學(xué)時(shí)的矛盾，必須科學(xué)合理地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，采用合理的教學(xué)模式，充分整合調(diào)動(dòng)學(xué)院、教師、學(xué)生各類教學(xué)資源，確保教學(xué)質(zhì)量。

3 測(cè)量專題化教學(xué)模式改革

武漢大學(xué)院士課程——“測(cè)繪學(xué)概論”的教學(xué)模式其本質(zhì)是專題化教學(xué)模式，是指在教學(xué)中，針對(duì)某一特定主題或知識(shí)領(lǐng)域，進(jìn)行深入研究和專門(mén)講授的一種教學(xué)方式。專題化教學(xué)模式通過(guò)聚焦某一特定主題，提供有針對(duì)性的教學(xué)方法和資源，幫助學(xué)生建立知識(shí)結(jié)構(gòu)的框架，形成系統(tǒng)化的思維方式，有利于知識(shí)的整合和應(yīng)用，有助于提高學(xué)習(xí)興趣和效果。

智慧水利專業(yè)測(cè)量學(xué)教學(xué)改革借助專題化教學(xué)模式，科學(xué)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容架構(gòu)，合理劃分專題教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)性地制定教學(xué)方法和投入教學(xué)資源，教學(xué)中提高學(xué)習(xí)興趣訓(xùn)練系統(tǒng)化思維，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

3.1 專題化教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

為適應(yīng)智慧水利專業(yè)人才培養(yǎng)，對(duì)測(cè)量學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)合理的模塊化劃分，主要進(jìn)行4個(gè)方面的調(diào)整：

（1）歸并壓縮現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)測(cè)量方法的原理、方法和儀器操作部分，將水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量和距離測(cè)量的理論和實(shí)踐學(xué)時(shí)從26學(xué)時(shí)壓縮到10學(xué)時(shí)，8學(xué)時(shí)理論教學(xué)，2學(xué)時(shí)儀器操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)，設(shè)置6學(xué)時(shí)的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，此模塊為傳統(tǒng)測(cè)量方法及設(shè)備操作模塊。

（2）增加第一章緒論的教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)容量，將地球大小和投影基本知識(shí)擴(kuò)展為空間基準(zhǔn)內(nèi)容包含旋轉(zhuǎn)橢球、參考橢球，詳細(xì)講授投影變換、坐標(biāo)系統(tǒng)和坐標(biāo)變換等基本理論和基礎(chǔ)數(shù)學(xué)工具，學(xué)時(shí)數(shù)為6學(xué)時(shí)，該模塊為測(cè)繪基礎(chǔ)理論模塊。

（3）增加智慧測(cè)量模塊，提高和加強(qiáng)智慧專業(yè)學(xué)生對(duì)空間位置服務(wù)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)地理信息空間數(shù)據(jù)管理和操作能力，訓(xùn)練學(xué)生空間分析和點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理能力，了解視覺(jué)測(cè)量的基本原理和體系結(jié)構(gòu)，4學(xué)時(shí)理論教學(xué)，6學(xué)時(shí)實(shí)踐學(xué)時(shí)。

（4）其他教學(xué)內(nèi)容基本保持不變，數(shù)字化測(cè)圖增加RTK 測(cè)圖，將工程應(yīng)用模塊中地形圖基本應(yīng)用部分替換為基于地理信息系統(tǒng)的地形分析，增加水深測(cè)量系統(tǒng)的介紹，保留施工控制測(cè)量、線路測(cè)量和隧洞測(cè)量的教學(xué)內(nèi)容突出工程測(cè)量應(yīng)用多樣性的特點(diǎn)，專題模塊內(nèi)容的劃分如表3所示，圖5 對(duì)新舊教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了對(duì)應(yīng)分析。

圖5 新舊教學(xué)內(nèi)容對(duì)比Fig.5 Comparison of old and new teaching content

表3 測(cè)量學(xué)教學(xué)內(nèi)容專題化調(diào)整Tab.3 Thematic adjustment of surveying teaching content

3.2 專題化教學(xué)模式實(shí)施保障措施

測(cè)量學(xué)教學(xué)內(nèi)容增加了智能測(cè)量，擴(kuò)展了測(cè)繪基礎(chǔ)理論的容量，采用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)嘗試解決學(xué)時(shí)矛盾，要確保教學(xué)質(zhì)量必須充分調(diào)動(dòng)教學(xué)資源，并制定相應(yīng)的措施進(jìn)行教學(xué)保障。

（1）強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)設(shè)置開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)課堂延展，突破教學(xué)場(chǎng)地、時(shí)間的限制。

測(cè)量學(xué)涵蓋智能化內(nèi)容后其教學(xué)容量必然增加，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)保證教學(xué)效果除夯實(shí)課堂教學(xué)內(nèi)容之外還必須強(qiáng)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)，“百聞不如一見(jiàn)，動(dòng)眼不如動(dòng)手”通過(guò)對(duì)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的直接操作加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解。在對(duì)教學(xué)內(nèi)容難易程度把握的基礎(chǔ)上專題化教學(xué)改革縮減了傳統(tǒng)測(cè)量的教學(xué)內(nèi)容，將理論課程可以通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)消化吸收的部分完全劃分到實(shí)踐課程內(nèi)，同時(shí)設(shè)置開(kāi)放實(shí)驗(yàn)課程其本質(zhì)是布置了實(shí)驗(yàn)操作類的課外作業(yè)，通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)課堂延展，突破教室、實(shí)驗(yàn)室等傳統(tǒng)教學(xué)場(chǎng)地及教學(xué)時(shí)間的限制，以更靈活的形式，更開(kāi)放的教學(xué)理念服務(wù)課程建設(shè)和人才培養(yǎng)。因此需要實(shí)驗(yàn)室老師投入更多時(shí)間，以做好教學(xué)服務(wù)。

（2）加強(qiáng)教學(xué)各階段監(jiān)督，獲取教學(xué)效果的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，并精準(zhǔn)調(diào)控和干預(yù)。

利用現(xiàn)代化信息技術(shù)和教學(xué)效果評(píng)估系統(tǒng)比如在進(jìn)行開(kāi)放實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生應(yīng)提供個(gè)人定位信息、教師及時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)批改作業(yè)，實(shí)時(shí)跟蹤教學(xué)內(nèi)容落實(shí)情況，并評(píng)價(jià)教學(xué)效果。依據(jù)測(cè)評(píng)信息幫助教師改進(jìn)教學(xué)方法，同時(shí)可精準(zhǔn)指導(dǎo)學(xué)習(xí)效果不達(dá)標(biāo)的同學(xué)。以此方式加強(qiáng)教學(xué)各階段的綜合監(jiān)管，通過(guò)適度增加學(xué)習(xí)緊張度增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)投入度。教學(xué)效果評(píng)估軟件加強(qiáng)了學(xué)生課余時(shí)間對(duì)課程投入的把控，實(shí)現(xiàn)課上課下的全面把控，保障教學(xué)自由形式松散而質(zhì)量不減的效果。

（3）更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，建設(shè)智能測(cè)量教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，做好教學(xué)硬件保障。水利水電學(xué)院國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的測(cè)量學(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備配置目前居全國(guó)水利專業(yè)測(cè)量學(xué)實(shí)踐課程硬件條件之首，但仍然以常規(guī)光學(xué)和電子儀器為主，電子水準(zhǔn)儀和全站儀可滿足600名本科生的教學(xué)需求。現(xiàn)代智能測(cè)量設(shè)備數(shù)量不足單基本涵蓋目前智能測(cè)量發(fā)展前沿方向，精密全站儀6 套，GNSS 設(shè)備12 套，無(wú)人船1 艘，測(cè)深儀2 套，BLK360 激光掃描儀1 套，松靈移動(dòng)智能測(cè)量平臺(tái)1 套，智慧水利教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)學(xué)校貼息貸款項(xiàng)目購(gòu)置RTC360高速激光掃描系統(tǒng)1套。

測(cè)量實(shí)驗(yàn)室在軟件配套方面存在嚴(yán)重不足，數(shù)字化測(cè)圖軟件方面軟件存在嚴(yán)重不足，攝影測(cè)量及遙感影像處理軟件12套，點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件6 套，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量處理軟件1套，移動(dòng)測(cè)量開(kāi)發(fā)平臺(tái)1 套，配套軟件方面還存在較大的建設(shè)空間［7］。

4 結(jié) 語(yǔ)

為適應(yīng)智慧水利專業(yè)人才培養(yǎng)，傳統(tǒng)的測(cè)量學(xué)必須進(jìn)行教學(xué)改革，本文通過(guò)專題化教學(xué)模式重組測(cè)量學(xué)教學(xué)內(nèi)容，在增加智能測(cè)量教學(xué)內(nèi)容和拓展測(cè)繪學(xué)科基礎(chǔ)理論的條件下，解決教學(xué)容量和教學(xué)學(xué)時(shí)沖突、教學(xué)內(nèi)容滯后的問(wèn)題，提出設(shè)立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)課程，解放教學(xué)場(chǎng)地和教學(xué)時(shí)間的限制。通過(guò)以專題化模式組織教學(xué)內(nèi)容和提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建智慧專業(yè)必備的智能測(cè)繪知識(shí)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)智慧水利與測(cè)繪新技術(shù)的融合，可以為智慧水利專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革提供一定的借鑒和參考。