工程测量技术【“工程测量”课程与现代科技的衔接性教学研究】

  摘 要:“工程测量”课程是道桥类专业一门专业基础课,本文通过几年来在教学内容和方法改革、多媒体教学、教学考核方式和实践教学改革等方面的一些研究和探索,对如何提高“工程测量”课程与GPS测量的衔接性,提高教学质量和教学效果,加强实践性教学,培养学生的实际动手能力和独立工作能力等问题,提出了一些看法和建议。
  关键词:工程测量 GPS测量 衔接性 教学研究
  
  随着现代科学技术的快速发展和高等职业教育改革的深化,“工程测量”原有教材的内容和体系已经不能适应教改后的教学计划和调整后的专业结构。我们从教学要求出发,在多年的教学实践和科研活动基础之上,注重理论性和实用性相结合、系统性和最新发展相结合的教学方式,对GPS定位相关的基础知识和数据处理过程介绍得比较详细,在教学中比较适用,使学生对GPS卫星导航定位系统有一个完整的概念。
  GPS定位技术从问世之初取代常规大地测量和工程控制测量发展到目前,已渗入工程测量、地籍测量、交通管理、导航、地理信息系统、海洋、气象和地球空间研究等许多领域。GPS定位技术的日益广泛应用,使它成为土木工程类专业学生的必修内容。
  通过多年的教学实践和教学改革,我在教材建设、教学内容改革、多媒体教学、教学考核方式和教学实习的改革
  等方面做了一些初步的探索和研究,得出了一些有益的结论。
  
  一�“工程测量”课程与GPS测量的衔接性教学内容的改革
  
  (一)在现用的高等职业学校“工程测量”教材中,有关GPS测量原理与应用介绍简单,没有相关工程实例,教材理论性和实用性相结合、系统性和最新发展相结合的教学内容与最新发展相结合不紧密。因此,我校在教学和教材建设中紧紧抓住“教学对象主要是应用GPS进行精密定位”这一特点,在教学内容的组织上改变已有教材中将GPS卫星定轨理论与方法、GPS卫星信号的组成与传播等天文、电子或通讯方面的理论作为重要内容,而只是将这些内容作为GPS定位理论主线上的必要过渡知识点进行简要介绍。
  (二)结合路桥专业的特点,重点安排了以下知识点:GPS系统的构成及其发展现状、GPS定位系统的坐标系、GPS卫星的测距码信号与伪距测量原理、GPS卫星的载波信号与相位测量原理、GPS静态定位原理、整周未知数的确定方法与周跳分析、GPS动态定位原理、GPS定位测量中的坐标转换、GPS控制网的设计及外业工作、GPS基线向量解算与网平差、GPS定位技术的应用等。通过这些知识的学习,不但使学生对GPS卫星导航定位系统有一个完整的概念,而且可以使学生较好地理解和掌握GPS定位的关键理论和重要知识,从而达到使用GPS定位技术从事测绘或相关专业工作的目的。
  
  二�改革教学方法和手段
  
  (一)授课时提纲挈领,对于教材中部分通俗易懂的内容可以安排学生自学,把节省出来的课时用来加强重点、难点章节的讲授及补充新的教学内容或课外知识,以解决教学时数少而内容多的矛盾,教师要对教学内容进行筛选和组合,并且要大量阅读相关的科技论文和资料,以便了解授课内容的最新发展情况。
  (二)多媒体教学与文字教学相结合。多媒体教学具有直观、生动、形象等特点,可以将部分在课堂上用文字叙述不便的内容用幻灯片或动画进行教学,既提高了效率,又加强了学生对授课内容的理解与记忆。图像、声音、文字及三维动画效果的使用,可以更好地向学生们演示GPS系统工作原理、测距码和载波相位的测量原理、RTK技术和广域差分技术的实现过程以及GPS定位坐标系统之间的转换等一系列内容,还可以直观地演示和观看用GPS后处理软件进行数据的预处理、基线向量解算和GPS网平差的全部过程。
  
  三�教学考核方式的改革
  
  在教学考核方面,除了正常的期终考试考核之外,对学生的实践教学考核进行了改革,用仪器操作考核(占40%)、成果质量考核(占20%)、实习小结考核(占20%)、小论文(占20%)等多种形式,综合评定学生的实习成绩,而学生的实验实践教学考核的成绩可以占到总成绩的60%左右。实践教学考核方式的改革有力地促进了学生们参与实习实验的积极性和主动性,提高了学生对GPS信号接收机的熟练程度和实际动手能力,这方面的改革对教学质量的提高也是大有裨益的。
  
  四�重点加强和改进实验实践教学环节
  
  (一)加大GPS课程的课间实习力度,保证实验课时,重视实验课的质量。将GPS课程的课间实习课与理论教学课时调整为1:1,保证实验课的教学时间。通过实验课的学习,可以将理论与实际联系起来,及时巩固课堂教学的内容,加深对基础理论的认识,同时可以为以后的集中实习打好基础。为此,教师对每一堂实验课都应提出具体的要求,实验课结束之后要让学生撰写实验报告,以加深对实验课内容的理解。
  (二)依托实训基地,让学生直接参与基地生产,提高实际操作能力。将GPS内容综合实习,合理安排实习时间,增加应用实例分析,譬如:我校测量实习基地建筑物密集,测区权属关系复杂,权属界址点数量多.采用常规测量手段施测十分困难,采用RTK测量技术作为本测区宗地权属界址点坐标的实测技术手段,在地籍测量的应用还是很少的。在充分调研论证并通过试验检测认证的基础上全面实施,取得了比较好的效果。
  通过实例综合,有效地增强了学生对GPS静态相对定位、RTK GPS测量、GPS测量数据的后处理等实际问题理解和应用。这样,学生基本上将与GPS实际应用相关的实习内容全部掌握,都能够在实际中运用自如,有效地提高了学生对社会的适应能力。
  (三)教学与科研、生产相结合,提高实践教学水平。学院充分利用自身的科研技术优势,将科研、生产工作的内容、手段和目的融合进实验教学,并鼓励学生参与一定的科研和生产工作,使学生能够接触学科发展的前沿,开阔学生的眼界和思路,增强学生的创新意识,促进实验教学水平的提高,提高了学生的创新能力。
  (四)积极组织学生参加科技竞赛活动,在课后积极组织学生参加以知识和实践技能方面的设计或竞赛活动,使学生在竞赛活动中受到较全面的能力培养和实践锻炼。
  我们通过教学内容和方法、多媒体教学、教学考核方式和教学实习等方面的改革,在教学中取得了较好的效果,得到了学生们的欢迎和肯定。
  
  参考文献:
  [1]张勤,王利.“GPS测量原理与应用”课程教学研究与改革[J].高等理科教育,2007,(1).
  [2]汪志明,许才军,花向红.测绘工程本科创新人才培养模式和体系初探[J].高等理科教育,2002,(6).

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