党晓斌 齐庆会 郭春蕾 常乐 刘金生
沈阳城市建设学院 辽宁沈阳 110167
摘要：本文针对应用型高校测绘专业人才培养特点和目标，从控制测量学专业课程面临的现状和问题入手，以课程设置、教学内容建设、教学模式与方法及手段改革、教学条件建设、实践条件建设、学科竞赛、执业能力、产教融合等方面为改革基点，进行多方面、全方位、多角度的教育教学课程改革，为应用型高校测绘工程专业的相关课程改革提供思路，为应用型高校培养符合当代社会需求的测绘专业技术人才。
关键词：控制测量学；教学改革；产教融合
一、引言
控制测量学主要教学目的在于培养使学生掌握控制测量基本知识、基本原理以及外业测量数据的处理方法；掌握高精度角度测量、水准测量、距离测量的操作技能；掌握常规和现代测绘仪器的使用，学会二等以下工程控制网的设计和布设，能利用各种手段完成控制网各观测元素的测定并进行数据处理，为精确测定地面点空间位置提供必要的外业观测元素，并为后续专业课程的学习打下必备的知识和技能基础。
二、课程现状
本课程是测绘工程专业唯一一门在教学过程包括：课堂教学、实验教学、课程设计、专业实践和毕业设计整个教学环节来全面掌握的专业核心课。课程所表现的控制思想是整个测绘行业工作的基础，控制测量学的研究对象是平面和高程控制网的布设、数据采集和数据处理，通过该课程的学习，学生应当掌握控制测量的基本理论、基本方法及先进技术，能运用其知识和技能解决实际的工程问题，并具备一定的专业素质和能力。在课堂教学中，采用了理论与不同维度的实验与实践相结合的教学方法，并采用传统课堂授课与多媒体、实际案例讲解、最新测绘新技术的引入等教学手段，让学生深刻理解并掌握控制测量学的重点知识及与课程相关新技术、新方法。
三、存在的不足，以及尚需解决的问题
1、本课程参考教材采用武汉大学出版社《控制测量学》第四版，教材分上下两册教材，共十三章六百多页，其中上册分两部分：第一部分为水平测量控制网的技术设计，第二部分为控制测量的基本测量技术与方法，下册分三部分：第三部分为地球椭球及其数学投影变换的原理与应用，第四部分为常用大地控制测量坐标系及其变换，第五部分为测量控制网平差计算与数据管理，再加上新仪器、新技术、新知识的不断涌现，64学时的理论授课课时和16学时的控制测量学实习、以及16学时的控制测量课程设计，利用传统授课方法不能充分从课堂授课角度使学生掌握这门课的全部重点，而且控制测量学实习和课程设计需要将其仪器操作和使用，测量方案的设计与实施，理论与实践的相结合进行系统的学习和实践。给课程的系统教学（理论、实验、实习、课程设计）带来了一定的难度，这就要求授课老师掌握控制测量学授课的核心，及时吸纳新知识，合理地组织教学内容，如何对传统的教学内容进行适当的压缩，加强新技术新知识的传授，如何将理论学习、课程实习、课程设计合理、充分衔接在一起，让学生以控制测量课程为基点，逐步扩展向其他课程，将整个测量工程专业课程形成一个有机的脉络框架，以便学生在掌握控制测量核心知识点后，理论联系实际，对相关知识进行充分掌握和有效应用，并且在后学课程学习过程中，高效、快速的学习其他相关课程。
2、如何将控制测量工程实例、学科竞赛、虚拟平台实验实践操作、线上网络平台授课、课程思政（将思政教育中三观教育、中国梦、社会主义核心价值观与工程测量中地图版图测量、珠峰测量、北斗测绘、国测一大队精神等）等多种形式的授课方式引入到课堂，提高学生的学习兴趣及授课效果。
3、如何将最新的测绘科学技术（三维激光扫描技术、室内导航技术、北斗导航定位技术、卫星定轨技术）与本课程相关内容相融合进行理论与实践教学，以控制测量为纲，借助精密测量方法，适度、适量的将测绘科学新技术传递给学生，以此激发学生学习的热情和对前沿科技的了解。
四、课程改革的重点和建设内容
1、课程设置：控制测量学课程的学习包括：控制测量学理论授课（64学时）、控制测量学实践环节（16学时）、控制测量学课程设计（16学时）及大四的专业实践与毕业设计，整个课程的学习贯穿于三年大学学习。课程前后衔接紧密，理论与实践有机的结合，由浅入深，通过理论、实验、实习、课程设计、毕业论文诸多学习方式，使学生掌握控制测量方法和控制测量思想，同时深刻理解精密测量的意义。
2、教学内容建设：使学生掌握控制测量基本知识、基本原理以及外业测量数据的处理方法；掌握高精度角度测量、水准测量、距离测量的操作技能；掌握常规和现代测绘仪器的使用，学会二等以下工程控制网的设计和布设，能利用各种手段完成控制网各观测元素的测定并进行数据处理，为精确测定地面点空间位置提供必要的外业观测元素。在教授基本控制测量理论与方法的同时，增加测绘新方法和新技术授课内容（三维激光扫描技术、室内导航技术、北斗导航定位技术、卫星定轨技术等技术），同时将控制测量学教学内容以横向和纵向的扩展形式，与其他相关课程融合（如：摄影测量学、误差理论与测量平差基础、精密工程测量、GPS测量原理及应用、海洋测量等），让学生以控制测量学为基点，将测绘工程专业课程构建成一个统一的知识体系和脉络，为后续专业课程的学校打下必备的知识和技能基础。
3、教学模式与方法及手段改革：在课堂教学中，采用了理论与不同维度的实验与实践、课程设计相结合的教学方法，并采用传统课堂授课与多媒体、网络平台授课、实际案例讲解、最新测绘新技术的引入、虚拟测量实验操作平台（二等水准测量仿真实验软件、数字测图仿真实验软件）等教学手段，让学生深刻理解并掌握控制测量学的重点知识及与课程相关新技术、新方法。
4、教学条件建设：目前学校已经采购适用于控制测量实验、实践教学的各种测量仪器，并建立了专门的测绘实验室，硬件包括：GPS-RTK、高精度全站仪、精密水准仪等，软件包括：南方CASS10.0，航天远景立体成图软件、南方三维点云成图软件等，全息虚拟仿真实验室的建立，该实验室为辽宁省高校第一座校企合作全息虚拟仿真实验室，该系统为测绘类专业引入三维激光扫描、无人机测量等代表行业发展方向的前沿技术，为学科建设注入新的活力；另一方面通过从企业引入实际的生产应用案例，制作成生动的教学素材和实训案例，承接理论教学与实训教学之间的平滑过渡和有效衔接；学生在通过企业提供的实际生产应用案例作为先导实训内容的基础上，参与到由企业提供的真实生产项目当中，从而让学生在在校阶段提升对理论知识的理解与技能水平，在为正式服务于社会做好充分的准备。保证了由课堂理论教学向实验、实践教学的转型改变。
5、实践条件建设：以测绘工程研究所为依托，已经与15家测绘相关企业建立校企合作关系，合作类型有产学研合作及实习就业等内容，并与广州南方测绘科技有限公司建立深度校企合作，同时依托“南方学院”，邀请企业工程师到学校进行讲座。校企双方深度融合，协同育人，提高人才培养质量。
五、教学改革实施
1、教学内容重点的调整
从本质上说，控制测量学是地球科学和测绘学中的一个重要分支，是工程建设测量中的基础学科，也是应用学科。控制测量学课程的学习既需要学生具备一定的基础理论知识，又要求学生具有相应的控制测量实施方法、仪器操作使用、项目实施的能力，使学生能够应用控制测量的相关知识解决实际生产问题。由于内容多，相对课时少，尤其是理论授课课时。因此，需要对教学内容和重点作适当的调整。增加GPS控制网、三维激光扫描、无人机测绘、北斗系统等的知识。保留课程重点可以突出控制测量学和测量学、大地测量学等课程内容的差异，避免相似内容的简单重复[1]。
2、教学方法的改革
为了保证课程授课效果和学生的学习兴趣，以及企业对应用型测绘人才的需要。采用线上与线下学习相结合，利用网络资源，开展课内、课外同步教学，引导学生充分利用网络课堂、云班课、PPT等手段，提高教学水平。在学习课程后，学生不仅要掌握控制测量学的基本理论、基本方法，而且需要能应用控制测量学的相关理论和方法来解决实际工程问题。采用虚拟平台实操教学方式，使学生利用企业提供的测绘虚拟平台操作系统，进行控制测量相关仪器操作和项目的实施训练，达到线上与线下学习相结合，虚拟操作与实习练习相结合的新型教学模式。
3、教材建设与时俱进，增加目前测绘领域新技术、新方法的相关内容，结合岗位需求及学校转型要求，培养学生动手及实际应用能力。以武汉大学出版社《控制测量学》第四版理论授课教材为依托，制定控制测量学实习参考手册，指导二等水准测量和高精度平面控制测量实习的实施，在此基础上结合误差理论与测量平差基础课程方法，制定控制测量学课程设计授课方案。并根据第七届地理信息测绘之星大赛参赛项目和实施细则，制定校级控制测量比赛细则和课程比赛规则。
4、以测绘工程专业竞赛契机，利用校赛、省赛、国赛的竞赛机制，结合控制测量学相关内容，进行学科竞赛与课程的融合实践，提高学生的创新能力、实践能力、团队合作能力，增强学生对控制测量学和测绘学科竞赛的兴趣，并逐步形成一套完整的学科竞赛与理论教学、实验教学、实践教学相融合的教学体系，达到“以赛促学、以赛促练、以赛促训，教赛结合、优势互补”的目的。
5、紧抓目前注册执业的专业大形势，结合注册测绘师考试要求，完善教学大纲及题库建设，使应用型人才培养模式与职业注册制为导向，增加应用型本科教育和民办学校测绘专业学生的核心竞争力。为学生走向执业岗位提供专业引导和技术储备。
6、教学实习与设计的改革
教学实习与设计是在理论课程学习之后，最为重要的理论联系实际、练习基本仪器操作方法、掌握测绘项目设计与实施最重要途径之一。虽然控制测量课程课时减少，但在理论教学之后，将网络实验教学、校内外实习、实践课程加强。在理论课程学习之后，通过网络虚拟实验平台，引导学生进行课后网络实验、实践操作，将实验、实践限时训练和常规仪器练习过程中造成的仪器损耗，实验需要多人协作的弊端，利用网络虚拟实验平台教学，达到只要有满足平台需求的网络和电脑设备，便可进行实验操作的随时、随地网络实验训练的目的。学习自由度更高，且单人可完成以前需要四个人的实习项目，多角色、多项目训练。将课程项目竞赛融入教学实验和实习中，使理论授课、线上学习、虚拟实操、线下比赛、实验实践学习形成优势互补、循序渐进、人人参与、及时反馈的闭合、良性学习模式。
六、课程改革成效
1、授课效果：课程改革与建设后学生的学习兴趣更浓厚，出勤率、理论与实践成绩有显著的提高。
2、掌握知识：在掌握控制测量基础理论知识的前提下，重点突出学生的实际应用水平，仪器操作能力，对测绘前沿测绘装备、仪器的了解和熟知程度。
3、学科竞赛：利用学科竞赛机制与本课程相结合，达到“以赛促学、以赛促练、以赛促训，教赛结合、优势互补”的目的。
4、执业能力：增加学生对执业资格考试的重视程度和兴趣，提高本专业学生参加执业资格考试的应试水平。
5、产教融合：通过与企业的合作，建立长期的校企合作培养模式，通过专业实践环节让学生在实际生产过程掌握控制测量学的相关知识。
七、结语
随着测绘技术的不断发展，测绘及相关行业对测绘工程应用型人才需求的不断增加，控制测量课程作为测绘专业的典型核心课程，对于应用型高校测绘工程专业人才培养来说，其理论、实验、实践授课面临诸多问题。通过教学改革，在课堂教学中，采用理论与不同维度的实验与实践相结合的教学方法，并采用传统课堂授课与多媒体、实际案例讲解、最新测绘新技术的引入等教学手段，让学生深刻理解并掌握控制测量学的重点知识及与课程相关新技术、新方法。通过课程内容的调整，能在课时压缩的同时，保证控制测量的教学质量，以便让学生掌握课程的重点和核心内容，从而达到高质量的完成课程教学的任务。以测绘工程专业竞赛契机，利用校赛、省赛、国赛的竞赛机制，结合控制测量学相关内容，进行学科竞赛与课程的融合实践，提高学生的创新能力、实践能力、团队合作能力，增强学生对控制测量学和测绘学科竞赛的兴趣，并逐步形成一套完整的学科竞赛与理论教学、实验教学、实践教学相融合的教学体系，达到“以赛促学、以赛促练、以赛促训，教赛结合、优势互补”的目的。同时将注册测绘师相关考核内容与本课程挂钩、融合，增加执业考试通过率和执业水平。深化校企合作，共建实践教学基地，利用实际测绘工程项目及企业技术人员进行联合实践培养，开展以典型项目和案例为主线，理论与实践教学融合的教学活动。通过多方面、全方位、多角度的教育教学课程改革，为应用型高校测绘工程专业的相关课程改革提供思路，为应用型高校培养符合当代社会需求的测绘专业技术人才。
参考文献
[1]孙文彬，赵学胜.“控制测量学”教学改革的探讨[J].矿山测量，2009(01):71-73.
[2]张杰. 工程教育专业认证背景下控制测量学课程教学改革[J]. 测绘与空间地理信息, 2020, 043(004):18-20,24.
[3]陈永刚，汤孟平，张茂震，等.农林院校GIS专业应用型人才培养的思考与实践——以浙江农林大学为例[J].测绘与空间地理信息，2012，035(004):11-13.
[4]牛芗洁.专业学科竞赛与计算机实践教学模式探索[J].当代教育理论与实践，2012(03):111-112.
基金项目：沈阳城市建设学院2018年度校级教育教学改革研究与实践项目（项目编号：JG201845）
沈阳城市建设学院2019年度校级课程建设立项项目（城院教通[2019]71号）