“数字测图”课程实践教学的创新探讨

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2019年第36期   作者:聂久添 罗朋飞
[导读] 摘要:“数字测图”课程是高职院校工程测量技术专业的一门核心基础课程。
        河南地矿职业技术学院  河南郑州  467000
        摘要:“数字测图”课程是高职院校工程测量技术专业的一门核心基础课程。本文以河南地矿职业技术学院工程测量技术专业“数字测图”课程实习教学为例,以课程知识点为基础,创设情景,采用案例教学法等多种教学手段,提倡学生善于思考,鼓励实习小组内成员的配合,引导小组独立完成实习任务并提交高质量成果,加强教师和学生之间沟通。在课程实习中,引用近年来国际工程教育改革的成果—“CDIO”工程教育模式的思想,促进学生解决问题能力和职业素养的提高,通过教学实习检验实施的教学效果。
        关键词:“数字测图”课程;教学实习;CDIO
        0 引言
        随着现代测绘仪器的普及、计算机地图制图技术的发展,数字测图技术已取代了传统的手工测图,成为大比例尺地形图生产的主要方法,数字测图是以计算机的硬件和软件为核心在外接输入输出设备的支持下,对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统[1]。数字测图课程是工程测量技术专业必修的一门基础课程,学生应全面、系统地掌握由GPS或全站仪技术绘制大比例尺地形图的原理与方法,培养学生动手能力和数字测图的基本技能。本课程的学习过程主要包含课堂理论学习,软件的安装和使用,课堂的实习,以及期末的集中实习。
        要学好《数字测图》课程,不仅要发挥学生的主观能动性,要求学生独立思考、勤于动手,善于合作。同时也要求任课教师做好课程设计,循序渐进,不断创新。两者互相配合,才能取得理想的学习效果。
        1  教学内容分类设计
        河南地矿职业技术学院“数字测图”课程设置为56课时,学期末会在学院的登封实习基地集中实习5周。为了让同学们能够掌握数字测图相关的理论基础和基本操作技能,实现课程的教学目标,经过认真合理的教学过程设计,此课程概况为:基础知识模块、野外基本测量操作模块、内业上机练习模块、综合实习模块。每个模块是有机联系的,内容上由基础到综合,形式上由课本理论到野外的实践,由基本理论实践要求到不断的拓展创新。
        在每个模块的教学中,因教学内容和方式不同,教学方法也是不一样的。基础知识模块内容主要包括:数字测图基础知识、数字测图系统、野外数据采集、计算机内业成图、地形图数字化、数字测图质量控制与检查验收、数字地形图的应用。此部分主要是以课堂讲授为主,并布置适量的课堂及课外作业,例如数字测图基本原理、GPS在数字测图中的应用、大比例尺数字测图技术设计等。野外基本测量操作模块教学方法主要是现场教学法、练习法等,如全站仪架设、全站仪定向、GPS设置模式、数据采集的内容与取舍等。内业上机练习模块主要是讲授法、练习法等,如绘图软件(南方Cass9.0等)的安装、数据格式的转换、数据的传输、等高线的绘制、地形图的编辑、工程施工方面的应用等。综合实习模块主要采用讲授法、现场教学法、自主学习法等,如图根点的勘察选定,导线网、水准网的布设,数字测图技术设计书的编写,数字地图的绘制,质量控制和验收等。各个模块是有机统一的整体,做好各模块的衔接,对提升教学效果有明显作用。
        通过实践可以发现教学过程中出现的薄弱环节,概况归纳总结实习过程中出现的问题,以便寻找办法更好解决。
        2教学实践创新
        "CDIO”工程教育模式是近几年来国际工程教育改革的最新成果,它代表了构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运行(Operate)的过程,以产品研发到产品运行的生命周期为载体,增强课程之间的有机联系,引导学生主动思考,通过工程项目训练实践模式来熟练掌握所学的知识[2]。

数字测图是非常注重实践性的课程,以电子全站仪野外采集离散点数据为例,如果学生只掌握采集数据的一些理论知识,那么在野外实践过程中会出现各种各样问题。如果提前把可能出现的问题告诉学生,那么会对他们的积极性和分析解决问题的能力产生消极影响,导致学习效果欠佳。
        根据上述情况,河南地矿职业学院测绘系把目前国际流行的“CDIO”工程教育模式理念引入到数字测图教学实践中来,以发挥学生的独立思考能力,培养团队协作精神,激发学习兴趣,培养具有核心竞争力的高技术人才。根据数字测图这门课的特点和“CDIO”工程教育理念,数字测图实践可以按照“立项、构思、设计、实施、运行、检核”6个环节实施实践教学。以1:500数字地形图为例设计制定综合实践项目,其步骤如下:
        (1)立项。任课教师在登封实习基地制定实践区域和目标,要求每个小组测出符合精度要求的数字地形图,并且能利用地形图实现在工程测量领域的应用。
        (2)构思。学生根据实习基地现场情况的特点和生产数字地形图的要求,提出测图思路。如小组成员之间对区域内制定图根控制网和水准网的合理性进行讨论,选择合适的测量仪器设备,并对实习方案的合理性进行分析评估。
        (3)设计。根据以上的分析结果,各个实习小组对实践方案进行具体实习方案设计。学生在各个实习环节时间的要求、实习流程的设计,仪器配置情况,人员分配情况,图根控制网、水准网的设计,坐标系建立等。
        (4)实施。项目实施是最重要也是最锻炼学生的环节,关系到能否得到符合要求的成果,也是检验课堂的学习效果。各个小组现场踏勘、选点,实施图根导线测量、四等水准测量,并进行平差处理,得到符合精度要求的图根点平面坐标和高程,根据这些控制点利用草图法采集碎部点数据,把数据传输到相关软件,并绘制1:500比例尺的地形图。
        (5)运行。经过项目实施得到合格的数字地形图。学生能够利用数字地形图测算点的坐标,多边形面积量算,断面图绘制,土方量计算等应用。
        (6)检核。任课老师根据各个小组提交的测图成果进行质量检查和精度评定,并综合实施过程中各组的出勤、资料完整规范情况进行成绩评定。
        3  结束语
        “数字测图”课程实习是我院工程测量技术专业教学实习中非常重要的环节,本文是基于“CDIO”思想,数字测图技术在实际教学工作中的一次创新。随着科技的发展,培养能够适应社会进步的高科技人才,是当代高职院校发展专业教学改革的需要。科学合理的教学实践设计方案,能够对教学方法和教学质量提高起到事半功倍的作用。通过实习教学,可以把理论知识点和仪器操作结合起来,让学生对知识点由感性认识到理性认识。根据CDIO“六步法”,在综合实践过程中,任课教师只需给学生安排实习任务并对过程和成果进行评价与检查,通过仿真练习,可以充分调动学生的学习积极性,训练学生的学习技能和创新精神,促进我院工程测量技术专业其他相关课程的融合,形成优势互补,资源共享,为学生开展创新实践实习提供基础支撑。教好一门课程是一门艺术,需要任课老师科学合理的设计,师生共同配合、努力,把课本知识转化为学生的能力,为祖国现代化建设需要培养创新型与应用型的高级专业技术人才。
        参考文献:
        [1]唐均,王虎.数字测图实用教程[M].四川:西南交通大学出版社,2015.
        [2]田海梅,朱保平,陈爱萍.基于CD10模式的综合项目改革的实践[J].实验技术与管理,2011,28(4):130-132.
        作者简介:
        聂久添(1989-),男,河南地矿职业学院讲师;
        罗朋飞(1988-),男,河南地矿职业学院助理讲师。
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