內(nèi)外互動、賽學互促模式下數(shù)字測圖教學改革研究

1、    “內(nèi)外互動、賽學互促”模式下數(shù)字測圖教學改革研究    王濤陽利永曾舉楊海蘭摘 要：以測繪技能大賽中的數(shù)字測圖項目為契機，結(jié)合學校創(chuàng)建地方一流應(yīng)用型本科，本文主要從數(shù)字測圖課程內(nèi)容設(shè)計、學時安排、教學方法、實踐教學、考核方式等方面入手進行課程改革，通過開展校內(nèi)和參加省級與國家級測繪技能大賽，培養(yǎng)學生實踐能力，激發(fā)學生學習興趣，提升學生團隊意識，培養(yǎng)技術(shù)過硬和素質(zhì)良好的應(yīng)用型人才。關(guān)鍵詞：數(shù)字測圖;測繪技能大賽;教學改革;實踐教學：p217：aabstract：taking the digital mapping project in the su

2、rveying and mapping skills competition as an opportunity，combined with the school to create a local first-class applied undergraduate，this article mainly starts with the digital mapping course content design，class hours，teaching methods，practical teaching，assessment methods，etc.reform，by launching s

3、chool and participating in provincial and national surveying and mapping skills competitions，cultivate students' practical ability，stimulate students' interest in learning，enhance students' team consciousness，and cultivate applied talents with strong skills and good professional quality.

4、key words：digital mapping，surveying and mapping skills competition，teaching reform，practice teaching1 測繪技能大賽的目的和意義實踐教學是應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的重點，數(shù)字測圖是測繪工程和土地資源管理等本科專業(yè)的基礎(chǔ)課，是一門實踐性和應(yīng)用性都很強的課程，是學生培養(yǎng)動手能力和解決實際問題能力最有效的方式，開展測繪技能競賽不僅可以提高學生的實踐能力，還可以調(diào)動學生主動學習的熱情，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力1。由教育部高等學校測繪學科教學指導委員會、國家測繪地理信息局職業(yè)鑒定指導中心、中國測繪學會測繪

5、教育委員會主辦的全國高等學校大學生測繪技能大賽，迄今已經(jīng)舉辦五屆2。參賽院校由最開始的31所增至110所，超過1000名參賽隊員，幾乎包含了全國所有測繪學科的學校。通過比賽，可以檢驗實踐教學效果，檢查學生動手能力和基礎(chǔ)知識掌握情況，加強學生之間、教師之間的交流，通過技能競賽可以促使專業(yè)教學更新教育理念，進行課程改革。在測繪技能大賽中，比賽項目基本來源于生成一線，高于平時的教學，本文重點從課程內(nèi)容改革、實踐教學改革、產(chǎn)教研結(jié)合三個方面入手，研究探討“內(nèi)外互動、賽學互促”的數(shù)字測圖模式對地方應(yīng)用型人才培養(yǎng)提升的重要作用。2 數(shù)字測圖教學改革數(shù)字測圖課程內(nèi)容豐富，實操性強，一方面要求學生能夠?qū)⒗碚撝?/p>

6、識與實踐操作結(jié)合，一方面要求學生適應(yīng)時代發(fā)展需求，滿足企業(yè)生成需要。無論是國家基礎(chǔ)測繪，還是工程測量，大比例尺地形圖都是必須的產(chǎn)品，數(shù)字測圖已經(jīng)成為測量技術(shù)人員必備的技能之一。2.1 課程改革2.1.1 課程內(nèi)容改革測繪技能大賽的數(shù)字測圖項目主要以1500大比例尺地形測量為主，采用gps-rtk進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，以實際生產(chǎn)為目的，是一個系統(tǒng)連貫的工作過程，而現(xiàn)在大多數(shù)的數(shù)字測圖教材基本以學科知識體系為主線，在測量“三基”的基礎(chǔ)上，按照知識邏輯體系構(gòu)建，有些內(nèi)容過于老化，并與生產(chǎn)過程無關(guān)，沒有按照地形圖測繪的實際生成進行編排3。隨著現(xiàn)代化測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，新的測繪技術(shù)像無人機攝影測量等已經(jīng)在測

7、繪企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，因此對于課程內(nèi)容的改革已經(jīng)迫在眉睫4。本文在人才培養(yǎng)方案的框架下，以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線，引入企業(yè)生產(chǎn)模式，深入分析生產(chǎn)環(huán)節(jié)，將數(shù)字測圖課程內(nèi)容分解為6個項目單元，對課程內(nèi)容進行如下設(shè)計4：2.1.2 課程學時改革按照現(xiàn)有的教學計劃，數(shù)字測圖的理論學時和實驗學時混合在一起的模式會嚴重制約數(shù)字化測圖教學，造成“重理論，輕實踐”5。測繪技能大賽的要求重點是數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)繪圖，因此需要調(diào)整數(shù)字測圖的學時結(jié)構(gòu)，加強實踐教學，單獨開設(shè)數(shù)字測圖實驗教學，并在期末采取集中實習的方式，引入企業(yè)生產(chǎn)項目，一方面可以掌握并及時發(fā)現(xiàn)學生的基本理論知識掌握情況，另一方面可以涵蓋測繪技能大賽的內(nèi)

8、容，可以很好地與生產(chǎn)實際相結(jié)合。2.1.3 授課方式改革授課方式改革主要是解決傳統(tǒng)填鴨式教學，以“學生為中心”，調(diào)動學生學習的積極性和主動性。在測繪技能大賽數(shù)字測圖項目中，一方面要求學生操作得當，一方面要求保證成果質(zhì)量，這就要求學生要嚴格按照測繪標準和規(guī)范進行6。以測繪技能大賽為引導，數(shù)字測圖課程教學在開展時實行“教、學、練、賽”四位一體，相互融合，針對不同的教學內(nèi)容，采用多媒體、網(wǎng)絡(luò)、示范相結(jié)合，突出學生主體作用的混合式教學。針對理論知識采用采用多媒體，制作教學ppt，在講授過程中結(jié)合板書、小組討論進行優(yōu)勢互補，實現(xiàn)知識的融合，讓學生更容易理解7。網(wǎng)絡(luò)教學是通過網(wǎng)絡(luò)新媒體，針對特殊內(nèi)容，錄制

9、抖音視頻或者搜集數(shù)字測圖新技術(shù)、新儀器相關(guān)內(nèi)容和視頻，激發(fā)學生學習興趣，了解儀器使用。示范教學主要以案例為主，具體包括儀器介紹、實際操作和項目實施，最大程度地提高教學效果。2.2 實踐教學改革實踐教學改革是培養(yǎng)學生的實踐操作能力和團隊配合能力。以測繪技能大賽為導向，采用分組模式，要求學生自行測繪200×200的地形圖，從圖根控制測量開始，對碎步點進行采集和編碼，除了采用全站儀外，加強gps-rtk測圖方式，有條件的基礎(chǔ)上，引入無人機攝影測量的模式，使學生掌握不同地形條件下的不同作業(yè)模式，再通過相應(yīng)的數(shù)字測圖軟件按照規(guī)范要求繪制1500數(shù)字地形圖8。2.2.1 全站儀與gps-rtk輔

10、助測圖隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，大范圍、快速、高精度作業(yè)已經(jīng)成為一種趨勢，在實際教學過程中，圖根平面控制測量采用gps-rtk進行，高程控制測量采用附合水準進行，既保證了平面和高程的精度，又提高了工作的效率9。碎部點在較為開闊的地帶采用gps-rtk直接進行數(shù)據(jù)采集，隱蔽或信號遮擋嚴重地區(qū)采用全站儀進行。兩者的結(jié)合可減少作業(yè)時間，同時還能有效的控制測量誤差的累積，提高作業(yè)效率和精度，最后按照測量規(guī)范采用數(shù)字測圖軟件繪制1500地形圖。下圖2為學生采用全站儀和gps-rtk相結(jié)合采集的外業(yè)數(shù)據(jù)，按照規(guī)范繪制的1500地形圖。2.2.2 無人機攝影測量輔助測圖無人機航測是傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補

11、充，具有機動靈活、高效快速、精細準確、作業(yè)成本低、適用范圍廣、生產(chǎn)周期短等特點，隨著空三技術(shù)、影像匹配和特征提取的不斷提高，無人機在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優(yōu)勢，將無人機攝影測量應(yīng)用到大比例尺數(shù)字測圖已然成為一種趨勢。由全國測繪地理信息職業(yè)教育教學指導委員會、自然資源部職業(yè)技能鑒定指導中心聯(lián)合主辦的全國大學生無人機測繪技能大賽已經(jīng)連續(xù)舉辦了三屆，吸引了全國23個省、自治區(qū)、直轄市的78所本科高校和職業(yè)院校的400余名師生參加了比賽，比賽內(nèi)容為無人機低空影像數(shù)據(jù)采集與處理。實踐教學過程中，可根據(jù)已采購的大疆無人機，分別從航線規(guī)劃、像控點布設(shè)、無人機影像獲取與處理、三維

12、測圖軟件繪制地形圖等方面對學生進行無人機攝影測量相關(guān)知識的講解和實際操作演示。同時也根據(jù)大賽要求，安排兩人一組進行數(shù)據(jù)采集和影像處理，充分發(fā)揮“以賽促教、以賽促學、以賽促建”的優(yōu)勢作用。下圖3是采用無人機傾斜攝影生產(chǎn)的三維模型，圖4是根據(jù)三維模型采用eps軟件繪制的1500地形圖。2.3 產(chǎn)教研結(jié)合大多數(shù)學校所開設(shè)的數(shù)字測圖課程實踐基地都是設(shè)置在校內(nèi)，環(huán)境較為單一，極大地限制了學生的發(fā)揮，因為長期在相同的環(huán)境中測圖，有些學生會抄襲高年級同學的數(shù)字成果，極大地減弱了學習和掌握數(shù)字測圖技能的水平。大型工程和產(chǎn)教研的結(jié)合開展，使得大比例尺數(shù)字測圖所起的作用更加突出，以測繪技能大賽為契機，學校與測繪企

13、業(yè)通過交流，建立合作關(guān)系，不僅可以促進產(chǎn)學合作，還能拓寬學生實習和就業(yè)10。2.3.1 校企合作開發(fā)實踐教學各類測繪技能大賽除了邀請知名學者擔任評委外，大多還會聘請企業(yè)專家擔任評委。校企聯(lián)合開發(fā)教學案例和實訓指導書等教學資源，利用網(wǎng)絡(luò)平臺和現(xiàn)場觀摩，為學生提供更貼近生產(chǎn)的學習，促進學生對知識的理解和掌握。2.3.2 校企合建實訓基地測繪技能大賽注重學生實踐技能的掌握和應(yīng)用能力，加快建設(shè)校內(nèi)外實踐基地勢在必行，加強校企合作，建立具有真實職業(yè)場景的校內(nèi)外實踐基地，組織學生承擔企業(yè)測量項目，發(fā)揮實踐基地作用，使學生在生產(chǎn)環(huán)境中接受鍛煉，加強學生技能訓練，培養(yǎng)學生實際操作能力，使之成為應(yīng)用型人才。學校

14、與企業(yè)的合作也同時為教師提供實踐的機會，讓理論更加貼合實踐，為人才的進一步培養(yǎng)做出貢獻。2.3.3 大創(chuàng)項目和工程實踐相結(jié)合科研源于教學又反作用教學，可以提升教學的改革和進步，測繪技能大賽很多時候都會展示新儀器和新技術(shù)，通過測繪技能大賽，教師和學生可以及時了解發(fā)展前沿和研究熱點，結(jié)合大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，將科學研究轉(zhuǎn)化為教學實踐項目，目前本人指導的項目中已結(jié)題1項國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，在研1項國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，利用學校和教師資源，讓學生參與到科研和工程項目中，將科研、實踐教學和生產(chǎn)任務(wù)相結(jié)合，從而實現(xiàn)學生到工程技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變，激發(fā)學生科研興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，使學生在生產(chǎn)實踐和科研訓練

15、中的綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)得到迅速提高。2.4 考核方式改革傳統(tǒng)的教學考核模式較為單一，大多為試卷考試，僅能考查學生的理論基礎(chǔ)掌握情況，考核內(nèi)容不全面，忽視了數(shù)字測圖的實踐能力。綜合測繪技能大賽的比賽項目來看，數(shù)字測圖一方面需要團隊合作完成外業(yè)數(shù)據(jù)采集，一方面要進行內(nèi)業(yè)成圖，最終成果主要反映在地形圖上，根據(jù)成圖的效果反映學生的整體知識掌握和技能水平。本文根據(jù)教學改革的目的，參照測繪技能大賽的評分標準，實行過程和結(jié)果考核相結(jié)合的模式，將最終課程成績的比重設(shè)置為：平時成績×10%+實踐成績×50%（實驗操作×20%+實驗報告×30%+實驗成圖×50%）

16、+卷面成績×50%。平時成績主要由考勤和平時作業(yè)組成，實踐成績主要考核學生測量儀器操作的熟練程度、團隊協(xié)作、實驗報告的編寫、內(nèi)業(yè)成圖等方面的能力，既可以促進學生自主學習，也能從結(jié)果地形圖中了解學生的薄弱點，為下一步的教學措施改革提供方向，試卷考核主要涵蓋數(shù)字測圖的基本理論的掌握和相關(guān)知識的運用。3 總結(jié)數(shù)字測圖是測繪工程和土地資源管理等專業(yè)比較重要的一門專業(yè)核心課程，課程的實踐性很強，隨著空間信息技術(shù)的不斷進步，怎樣提高數(shù)字測圖課程的教學質(zhì)量是眾多高校一直面臨的問題。為適應(yīng)學校的轉(zhuǎn)型發(fā)展，創(chuàng)建地方一流應(yīng)用型本科，培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展的應(yīng)用型人才，筆者以教學改革項目立項為契機，融合數(shù)字

17、測圖教學團隊，優(yōu)化教學內(nèi)容和教學方法，合理設(shè)計教學實踐，聯(lián)合企業(yè)創(chuàng)建校內(nèi)外實踐基地，結(jié)合生產(chǎn)項目和大創(chuàng)項目，對考試方式進行大幅度改革，降低試卷比重，激發(fā)了學生的學習興趣和積極性，提升了學生的實踐能力和團隊創(chuàng)新意識，從而為數(shù)字測圖的教學改革趟開一條有益的路徑。參考文獻：1花向紅，向東，鄒進貴，等.從測繪技能大賽引導數(shù)字地形測量學課程實踐教學改革j.實驗科學與技術(shù)，2016，14（03）：69-71.2寧津生，翟翊，宋偉東，等.深化教學改革，加強實踐教學“首屆全國大學生測繪技能比賽”經(jīng)驗總結(jié)j.測繪通報，2009（10）：1-4.3程效軍，劉春，童小華，等.“數(shù)字測圖原理與方法”卓越課程改革與實踐j.測繪通報，2013（09）：125-127.4王炎.基于知識、技能、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的高職數(shù)字測圖課程教學設(shè)計與實踐j.北京測繪，2014（05）：140-144+133.5孫艷麗.大比例尺數(shù)字化測圖實踐教學改革探討j.教育教學論壇，2018（10）：114-115.6黃勇奇，鄧高燕，吳浩.cdio理念下的數(shù)字測圖原理與方法教學模式