1.本课程校内发展的主要历史沿革
“数字测图原理与应用”是测绘工程专业的公共专业基础课。这门课程,实际上是原来“测量学”或“普通测量学”课程的改革和更新。
《测量学》(武汉测绘科技大学《测量学》编写组编著 ,测绘出版社出版)自 1979年12月第一版出版以来,经过多次修订,至目前第三版累计印数已过12万册,为国内许多院校测绘类专业所采用,较好地满足了教学需要,具有广泛、深远的影响。
“测量学”不仅测绘专业有,许多非测绘专业也有这门课程。尽管不同专业对“测量学”教学内容的要求有所不同,相应的教材版本繁多,但是其基本内容是相似的,“老三仪” (经纬仪、水准仪、平板仪)加上地形测图,最后加一点不同专业的应用。如此“测量学”课程已远远不能适应面向21世纪的高等测绘教育改革的要求。 当前以 3S(全球定位系统GPS、遥感RS、地理信息系统GIS)新技术为代表的现代测绘技术的出现和发展,使测绘学科经历了在理论上、方法上和技术体系上的巨大变革。这种变革不仅波及到测绘学科的科学研究和生产实践,同时不可避免地影响到测绘学科专业的教学改革,测量学这门课程也不例外。在现代测绘技术的冲击下,测量学究竟应该怎样改革?全国高等学校测绘学科教学指导委员会曾经多次组织有关高校测绘工程专业的教师进行探讨。认识到,常规的测量学课程内容已经不能适应当前测绘新技术的发展和社会生产实践的需要,必须与时俱进,进行相应的改革。《数字测图原理与方法》就是在这种情况下被全国高等学校测绘学科教学指导委员会建议作为测绘工程专业的公共专业技术课,以此取代原有的测量学课程。1999年6月全国高等学校测绘类专业教学指导委员会召开了“大地测量与测量工程教学改革研讨会”,会议将“数字测图原理与方法”课程确定为测绘工程专业的专业基础课之一。
从 1999级开始,“数字测图原理与方法”课程列入武汉大学测绘工程专业的教学计划中,由测绘学院的潘正风和杨正尧两位教授负责编写教材,于 2002年由武汉大学出版社公开出版。这本教材不仅在武汉大学使用,而且被许多有测绘工程专业的高校用于教学中,获得较好的效果,说明测量学课程内容的这种改革是成功的。鉴于此,全国高等学校测绘学科教学指导委员会将它作为“十五”国家规划教材向教育部申请,并被批准,随后又组织了同济大学、山东科技大学和长安大学等三校测绘工程专业的教师参与这本教材的重新编写工作,使这本教材的质量更高,适用面更广。“十五”国家规划教材《数字测图原理与方法》已于2004年8月由武汉大学出版社出版。
新教材一改原有测量学的课程体系和教学内容,既考虑到当前地形测量由白纸测图向数字测图过渡,将教材内容锁定在数字测图的框架内,又顾及到原有测量学的基本知识、基本测量仪器和基本测量方法,充分发挥其专业课教学的奠基作用,因此这本教材的内容与原有测量学就不是完全脱节,而是新旧内容的有机联系,融为一体,既适应了当前现代测绘技术发展的新形势,也满足了测绘工程专业教学改革的新需求。
为适应数字测图技术的发展和教学内容的更新,我们将测绘工程专业“数字测图原理与方法”课程名称改为“ 数字测图原理与应用 ”。除教材外,还编写出版了“数字测图原理与方法实验与习题”(武汉大学出版社 2004年出版),研制相关的教学课件、实习任务书、试题库等。课程组教师在教学中均根据自己的教学经验和特点精心制作教学课件。目前,我们制作的教学网站已在试运行,教学大纲、习题及答案、实验与实习和大量生动的 Flash动画能更好的帮助学生掌握理论知识。我们将不断地更新、充实、完善,继续努力,建设好 “数字测图原理与应用” 教学网站。
2.本课程在专业培养目标中的定位与课程目标
武汉大学的大地测量学和测量工程是全国重点学科,该学科在全国排名第一。以培养“宽口径、厚基础、强能力、高素质”人才为培养目标。生源很好,本科生入校分数高出当地重点院校录取分数50分以上,毕业生就业形势更好,历届一次就业率在武汉大学排前三名。本课程是测绘工程专业的专业基础课,是专业核心课程之一。课程的目标是使学生掌握测绘的基本概念、基本理论、基本知识、基本数据处理方法和基本技能,获得从事测绘工程所需的测量基本理论、方法和技术,为后续测绘专业课程的学习打下基础。
3.知识模块顺序及对应的学时
测量的基本知识 8学时 地形图的数字化 4学时
测量误差基本知识 6学时 大比例尺数字地形图测绘 4学时
基本测量方法和仪器 22学时 数字地形图的应用 4学时
控制测量 8学时 地籍图、房产图和地下管线图测绘 6学时
碎部测量 4学时 路线测量 2学时
计算机地图绘图基础 4学时
4.课程的重点、难点及解决办法
本课程的重点是:测量坐标系、测量误差基础知识、基本测量方法、控制测量、碎部测量、大比例尺地面数字测图。
本课程的难点是:误差传播定律及应用、坐标方位角的推算、电子测角原理、相位式测距仪测距原理、等高线和地貌测绘、曲线光滑的数学方法。
本课程是学生学习的第一门专业基础课,为了解决这些难点,本课程组的教师经过长期的努力,不断总结经验,采取以下解决办法:
1)上习题课的方式,通过例题具体讲解测量计算方法、计算规律和步骤,使学生掌握基本计算技能。
2)通过多媒体课件,生动的Flash动画帮助学生掌握、理解测量原理和方法。
3)加强实践环节,本课程是一门实践性很强的课程,通过实验课和6周的集中实习,巩固和深化课堂所学知识。
5.实践教学的设计思想与效果
实践性教学的设计思想是:教学实习是课程教学的重要组成部分,是巩固和深化课堂所学知识的必要环节。通过实习培养学生理论联系实际、分析问题与解决问题的能力以及实际动手能力,使学生具有严格认真的科学态度、实事求是的工作作风、吃苦耐劳的劳动态度以及团结协作的集体观念。同时,也使学生在业务组织能力和实际工作能力方面得到锻炼,为今后从事测绘工作打下良好基础。
教学实习包括控制测量实习和数字测图实习,时间共6周。
通过实习,学生普遍反映收获很大,深入理解了课堂上所学的理论知识,增强了动手能力,更加热爱测绘工作,达到了实践性教学的目的。
文长江同学在实习总结中写到:通过理论联系实际,我的理论知识得到了升华,知道了具体的测绘工作该如何去做,遇到问题该如何处理等一系列书本上根本不可能学到的东西,我对仪器的使用更加熟练了。
宋志斌同学在实习总结中写到:在测量实习中,不仅学到了实践知识,也学会了如何处理工作安排的问题,为今后工作积累了一点宝贵的经验。我从内心深处认为这种实习很有必要,它正是素质教育的一种体现,不仅巩固了知识,而且锻炼了同学们的实践能力。所以我建议学校应多给学生提供这种实践活动的机会。
刘 英同学在实习总结中写到:通过实习,我体会到测量工作是一项非常严谨的工作,必须认真对待,一切按要求测绘。实习培养了我们吃苦耐劳的工作精神,让我们把理论与实践进一步沟通,为我们今后的学习和工作提供更深一层的认识。张号军同学在实习总结中写到:实习结束了,我感到收获不小。首先是使我对自己信心倍增。做每一件事情,不管有多困难,只要你尽心尽力,多分析,多实践,就会很好解决。其次,实习很好地锻炼了我们的动手能力,以及分析问题和解决问题的能力。实习也使我们思维更加严谨,考虑问题更加全面、周到,养成了做事认真负责的好习惯。
黄 灑同学在实习总结中写到:这次实习我不但学习专业知识,更重要的是深深体会到了团队合作、不怕吃苦、克服困难的时代精神,这将让我受益一生。
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