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第一篇：测量教学论文范文
《地形测量》课程教学改革初探
摘要：根据工程测量技术专业的人才培养目标、测量新技术和用人单位的需求，结合近几年的教学实践经验，本文针对《地形测量》课程教学中教学、实验(实训)、实习(设计)三个主要环节存在的问题及解决的措施进行了深入思考，并对该课程教学改革做了实践性探讨。
关键字：地形测量;课程教学;改革与实践
近年来，随着科学技术的不断进步，推动了测绘科技的迅速发展，各类工程上对工程测量技术的要求发生了较大变化，传统教学中的某些不适应及缺陷也逐步显现出来，这迫切要求我们重新认识和改革《地形测量》的教学内容及方法，不断提高课堂教学水平，培养学生的实践能力，以满足实际工作的需要。
1《地形测量》课程改革的必要性
《地形测量》是工程测量技术专业学生的一门重要的专业技术基础课。通过教与学使学生具备地形测量的基本知识，掌握常规测量仪器的使用方法，能使用测量仪器和工具进行角度测量、距离测量和高程测量，能进行大比例尺地形图的测绘工作，培养学生测、算、绘的能力，培养学生严谨认真、实事求是的测量精神和创新意识。
随着科学技术的不断进步，测绘新仪器、新技术、新方法不断得到推广应用，不断升级换代，日新月异。如全站仪、3S技术、4D产品和数字技术给测绘行业带来了全新的革命，使测绘学从理论到实践都发生了根本性变化。
因此，《地形测量》课程的教学，必须以传统的测绘理论为基础，以满足实用性测绘工作的需要为目的，穿插现代测绘技术，改革传统的教学方式势在必行。
2《地形测量》教学与实践中存在的主要问题
(1)基础课程开设不全面或者不及时
测量学科是一门综合性学科，对各类基础学科知识要求非常全面。在教学中发现学生的数学、物理、地理等基础知识匮乏，使得讲解课程中常常出现先要讲解这些基础知识的现象，无形中就增加了课程教学时间。建议在学习《地形测量》课程之前加设数学、地理、物理、CAD等基础课程。
(2)教学与实践课时分配不合理
选取同样的教材的班级，应给予同样或者相近的课时，但在教学过程中出现不一样的教学课时与实践课时。往往是理论教学可是较多，实践教学课时较少，所以建议课程课时分配应尽量合理化。
(3)教学仪器设备短缺且落后
由于学校除工程测量专业以外还有采矿和建筑专业也需开设测量课程，从03年以来学生数量稳定上升，加上学生多且水平有限，不能严格按照正确的使用方法操作，导致测量仪器经常损坏，有的甚至报废。即使修好，仪器的灵敏度也大大下降。对于现在在工地上广泛应用的电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、GPS等先进的仪器配备很少。这样就会在实验课上出现一部分学生摸不到仪器、用不到新仪器的现象，长此以往会打击学生学习测量仪器的热情。
3《地形测量》课程教学改革实践性探讨
1.教学环节的改革
(1)调整教学大纲
课程教学内容是由教学大纲所决定的，而教学大纲应随着学科的变化发展、专业的调整及时修改。修订后的教学大纲紧紧围绕工程测量专业的培养目标和要求，从根本上改变了过去重理论、轻实践的模式，在保证基础测量的前提下，对测绘新仪器、新技术、新方法及时加以补充，并提出合理要求，进一步增强了其针对性和适用性。
(2)改进教学方法
在理论教学中通常采取启发式教学和实物式教学，充分利用现代化教学手段，如投影片、录像片、多媒体教学等，将实践性强、技能训练要求高、仪器构造复杂、操作难以掌握的内容，通过电化教学和观摩教学，形象、直观地表达出来，使学生易明、易懂、理解掌握。近几年在《地形测量》课程的教学过程中尝试多样的教学方法，学生反映良好，达到了预期的效果。
2.实验(实训)环节的改革
(1)增加实验(实训)教学课时数
《地形测量》课程教学中使用的多是常规仪器，仪器使用方法和步骤是至关重要的一个环节。因此应尽量增加实验(实训)课时可使学生较好的理解课程内容，将理论紧密联系实际、模仿实际，使学生尽快掌握仪器操作方法及步骤，并使学生在完成测量项目的过程中学习新知识、应用所学知识，注重培养学生的自学能力，以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。
(2)增加实验(实训)设备数量
按照课程教学要求实验(实训)小组每组(4～5人)就应有一台常规测量仪器，以现有仪器的数量是远远不够的。所以在学校仪器设备支出经费允许的范围内，应尽可能的多增加常规仪器的数量，改善实践性教学条件，促进教学质量的提高。对数量相对较少的个别类型的仪器设备，可在实训中通过教学内容和时间的合理安排及合理调配，提高其使用效率，达到人人都能操作仪器进行训练的目的。
(3)实习(设计)环节的改革
《地形测量》是一门理论性与实践性都很强的课程，按照专业教学计划的规定，在教学环节结束后要安排3-4周的野外集中实习，是培养学生应用理论知识解决实际问题的较为关键的一个重要环节，也是提高学生的操作技能、培养学生的协作精神的重要环节。
《地形测量》的实习(设计)内容选择比较广泛，比如可以是一个乡镇的规划图测绘、某道路工程的施工测量、某一地区的控制测量、某测区的地形图测量，某建筑的施工放线测量、竣工图测量等。也可以通过校企联合的方式积极创造条件，使学生到测绘生产第一线去从事测绘作业，真正提高学生的实践能力。
4结论
现代经济建设高速发展，各种测量工程的大型化、网络化、高等级向工程测量专业提出了更高的要求。作为一所紧贴行业办学的职业学校，只有不断深化教学改革，提高教学质量，才能适应新形势发展的需要，培养更多、更好的应用型人才。所以，我们深深地感到地形测量课程的教学改革任重而道远，还需要不断地学习探讨。
参考文献
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四川测绘.
[2]花向红.测绘工程实践教学质量控制对策[J].测绘工程，2001，(2).
[3]谢宏全.对《工程测量学》教学方法改革的探讨[J].测绘工程，2000，(3)
作者：崔佳佳
第二篇：基于虚拟仿真测量系统的工程测量教学改革
摘要：某些高校存在教学与实践的资金短缺、实验设备陈旧、价格昂贵的设备台套数量不足、学生实验实践过程中分组人数过多，实验周期长，影响实践教学效果等问题，虚拟仿真实训教学系统是解决上述问题最好的途径。该系统可以在虚拟的环境进行观测，得到真实的观测数据，虚中有实，以虚见实，虚实结合提高学生工程测量实训技能，实现测量实训内外业一体化虚拟仿真。
关键词：虚拟仿真测量系统 教学做一体 虚中有实 以虚见实
一、前言
COVID-19自2020年1月起席卷全球，由于该病毒具有人传人的特性，为了避免疫情的扩散，减少线下聚集带来的传播风险，教育部办公厅、工业和信息化部办公厅发布了“停课不停学”的通知要求，要求各省高校开展线上教学。目前，各高校都积极进行线上课程资源的建设，从教学课件、动画、视频等不断的丰富课程资源。线上教学对于理论课程教学影响不大，但是对于实践课程教学影响大，很难实施。首先，仪器设备的构造认识学生只能通过图片了解。其次，对于仪器设备的操作，学生更是难动手，只能通过文字或视频了解。通过对高校的调研发现，对于实践课程的线上教学，大部分院校采取的观看教学实验视频，仪器设备图片等方式，学生对于实验仅仅是停留在感官层面，影响实验教学的效果。
目前国内的虚拟仿真实训教学仅仅实现了仿真，并不能与真实的工作任务相对接。虚拟仿真实训教学的教学效果较差。特别是对于工程测量的教学，由于测量仪器设备构造等原因，测量仪器设备的操作教学一直有难模拟，难仿真，使得仪器设备的操作教学教师只能通过现场展示实现，由于场地和人数原因，并不是所有的同学都能观察到，即使同学观察到，但由于时间原因，学生容易忘记操作，因此，测量仪器操作教学一直是实践课程的教学难点。
国外虚拟仿真实验教学现状：
目前虚拟现实技术作为信息技术的代表，同多媒体技术、网络技术公认为三大前景最好的计算机技术。国外对虚拟仿真技术的研究起步较早，应用较为广泛，美国新媒体联盟(NMC，New Media Consortium)按年度、分系列发布的《国际教育信息化地平线报告》被视为国际教育信息化建设与发展的风向标。改报告认为，虚拟仿真教学将成为今后国内外教育界对传统教学进行改革、替身人才培养质量的重要方向，是现代教育重要的引领手段之一，因此备受世界各国教育界的关注。国外高校虚拟仿真实验教学主要应用的形式是建立虚拟现实实验室，通过软件共享进行在线实验获取虚拟环境中的数据。加拿大大学建设了3D打印实验室和人类创客虚拟仿真教学实验室，配备最先进的3D扫描仪和打印机、动作传感器以及激光切割机等高科技设备，才做到“虚实结合、能实不虚”。
国内虚拟仿真实验教学现状：
近年来，为推动高校积极探索线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实验教学新模式，教育部印发了关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知，计划到2020年遴选出1000项示范性虚拟仿真实验教学项目。国内高校掀起积极开发应用虚拟仿真教学项目的热潮。各大高校与企业合作研发虚拟仿真实验教学系统。
发展趋势分析：
虚拟仿真教学发展趋势如下：(1)加快新兴信息技术在教育教学领域的应用。(2)整合教育资源于在线学习、混合式学习和协作学习之中。(3)基于信息技术教育教学由理论课程单一教学形态向理论与实践教学相辅相成转变。(4)建设具有完备数字化学习条件和虚拟实验环境的教学实验室。
二、虚拟仿真测量系统介绍
根据国内高校调研的情况和工程测量员1+X(地理信息数据获取与处理)证书的岗位技能要求，设定虚拟仿真测量系统的功能模块，设计南方虚拟仿真测量测量系统的框架如下：①三维场景的建模：根据测量的地貌要求，选择含典型地物、地貌的场景进行三维建模，设定观测环境，满足各种情境下得测量工作的开展;②仪器的构造建模。根据各高校教学采用的主流设备仪器型号，进行仪器设备的建模。设定光学水准仪、数字水准仪、全站仪、GNSSRTK、无人机、三维激光扫描仪等虚拟测量仪器。同时允许学生对仪器进行构件的拆装，了解仪器构造，解决学生线下只能观察仪器外观的缺憾。同时，可以满足学生对仪器进行基本的操作练习，③南方MSMT手机软件，MSMT手机软件可以实现虚拟环境下的真实观测，并对观测数据进行内业平差处理;④南方Map数字测图软件。该软件与MSMT软件配合，采用简码采集地物碎部点坐标，存储时设定点点之间的物理关系，实现观测数据在Map中自动绘图(如图1所示)。缩短了内业成图时间，提高工作效率。存储使用MSMT手机软件蓝牙提取虚拟测量仪器的观测数据，可以线上进行水准测量、水平角观测、竖直角观测、导线测量、数字测图、建筑物放样、路桥隧施工测量等全部工程测量实训，也可以在线上进行水准测量、导线测量、数字测图测绘技能线上大赛。
2.1利用虚拟仿真系统测量教学优势：
利用虚拟仿真测量系统，可以进行各种测量仪器设备的构造的了解，同时模拟进行仪器设备的基础操作，实现测量仪器操作难模拟，难展示的难点。同时，融合MSMT(移动信息化测量系统终端，此软件为校企合作的研发成果)与南方虚拟仿真测量系统，實现工程测量的实训教学“虚中有实”、“虚实结合”，改变工程测量线上实训教学的教学方法，提升工程测量线上实训教学的教学效果。虚拟仿真测量系统特色的研发了评分模块，利用南方虚拟仿真测量系统的评分标准，实现工程测量实训教学的教—学—评价一体化。
MSMT手机测量的软件的测图模块，利用了简码自动识别和自动连线，实现地物的自动绘制。在地物外业测量环节，利用全站仪或者RTK自动提取特征点的三维坐标，同时，给特征点赋予8位的简码，在SouThMap内业成图环节，通过展绘地物简码，实现地物的自动连线绘制。
三、改革内容：
1.利用虚拟仿真测量系统实现测量仪器的虚拟操作练习，改变了传统仪器操作的教学模式，实现操作的模拟展现环节的大众化，易操作化。在南方虚拟仿真测量系统中融合MSMT手机测量软件，实现在虚拟环境的测量中提取真实的观测数据。2.南方虚拟仿真测量系统主要应用于高校工程测量的课程教学，虚拟仿真测量系统与其他先进的教育教学手段相结合，如MOOC、翻转课堂等，有助于建立激发学生学习兴趣、激励学生学习自主性、提高学生创新能力的教学效果考核、评价和反馈机制的形成。3.建立虚拟仿真测量系统的操作指标考核体系，形成教、学、评的有机统一。4.依托南方虚拟仿真测量系统，编写工程测量虚拟仿真教学的教案与教学评价指标。5.录制虚拟仿真测量系统教学视频，完善建筑工程测量在线课程。
四、总结：
在虚拟仿真测量系统中学生不但可以练习仪器的操作，熟练掌握实训的操作步骤，学生更是可以在虚拟环境中通过观测得到真实观测数据，打通外业观测和内业数据处理的最后一步，在虚拟环境中实现测量外业和内业的一体化。在虚拟仿真测量系统中设置考核操作考核指标，实现教、学、评一体化，不但减少教师的工作量，还可以实时把控学生的学习质量。
参考文獻
[1] 覃辉 建筑工程测量[M] 上海 同济大学出版社，2020
[2] 覃辉 马超 朱茂东 控制测量与施工测量[M] 上海 同济大学出版社，2021
[3]“互联网+”时代的交通运输专业建设思考[J]. 孔春玉，王小莉，王思卓，邓雯苑，李薇.教育教学论坛.2017(04)
[4] 虚拟仿真测量系统在建筑施工中的应用[J] 王玉静 装饰装修天地2017(08)
[5] 虚拟仿真技术的应用[J] 王松红 孙锋申 电子技术与软件工程 2018(05)
[6] 虚拟仿真技术在工程测量中的应用[J] 黄志剑 科技锋 2018(26)
作者简介：王贵满，女(1980.12-)，汉族，河北河间，硕士，广东科学技术职业学院，副教授，研究方向：测绘工程，建筑工程施工
基金项目：基于MSMT手机软件的路桥隧测量教学改革(项目编号：J06053064)。
作者：王贵满
第三篇：《测量平差》课程教学模式改革探讨
[摘要] 测量平差是高校测绘专业的基础课之一，课程的内容含量和理论强度给教学带来了一定的难度，结合几年的教学经验及学生反馈意见，从教材选用、教学内容设计、教学模式改革等方面分析，提出了提高教学效果和改善教学质量的几点有效措施。
[关键词]测量平差 教学模式 教学方法
引言
“测量平差”是测绘工程类专业的专业基础课，是整个测绘学科与技术的重要理论基石[1]，是处理测绘数据必须掌握的一门技术课程。一般院校在大二下学期或大三上学期开设，其目的是让学生领会最小二乘原理的基本思想，学会用合适的平差方法调整测量数据之间的矛盾，求得所需观测量的最佳值，并进行精度评定。
与其他专业课程最明显的差别在于，测量平差是数学理论与测量实践的完美结合。它既包含严谨的数学理论，又具有较强的实用价值，着重研究如何运用数学方法处理实际的测量误差问题。而该门课程概念抽象、符号繁多、公式复杂，不易掌握，一直以来，“教师如何做到因材施教，有效地提高教学质量？学生如何更好、更透彻地掌握基本理论和方法”是从教教师和历届学生共同关注的话题。
本文以本科“测量平差”教学实践为基础，结合近几届学生的学习情况、考试成绩和反馈意见，主要从教材、教学内容、教学模式等几个教学核心问题进行探讨，借此平台与各位从教人员交流。
精选教材，梳理教学内容
教材是保证教学顺利进行的重要保障，是提高教学质量的首要条件。目前，测量平差的教材主要有测绘出版社和武汉大学出版社出版的《误差理论与测量平差基础》，这两本教材理论严谨而精准，内容准确而全面，既包含了经典平差的基本理论和方法，又介绍了现代平差的一些基础知识，实用性强，可作为普通高校测绘类专业平差课的比较不错选择。我校测地专业采用测绘出版社出版的平差教材。
测量平差是实用性很强的专业课程，它既有数学的抽象性、科学性特点，又有应用的广泛性、技术性特点。“教师难教，学生难学”是令很多相关人士头疼的问题。究其原因，主要有以下两点：
其一，学生学习积极性不高。计算机技术的日益普及和迅速发展，使得各类专业测量软件的自动化、智能化程度不断提高，导致大部分学生对数据处理的基本原理学习热情不高，甚至有部分同学认为没必要进行基本原理的学习，只要掌握相关软件的使用方法就可以了。其实不然，高等教育的目标就是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，这就要求学生必须具备扎实的基础知识和基本理论，否则无以谈创新。因此，教师要引导学生夯实基础、增强创新意识、转变学习观念、加强实践锻炼，为学生创新素质的培养提供条件。
其二，课程内容抽象，理论性强，增加了学习难度。测量平差属于一门应用数学类的专业基础课，其涉及的数学知识多，不仅包括高等数学、概率论与数理统计、线性代数等学科的基础知识，而且大量运用矩阵推导，令学生望而生畏；再者，课程囊括的概念多，内容多，方法多，不仅涉及测量学的基础知识，而且需要一些专业方面的基本理论，给教学带来了一定的难度。
因此，为了教学工作的顺利进行和学习任务的简化，教师应该梳理教学内容，优化知识体系，扫除学生“不学、难学”的心理障碍。首先，由于课程涉及学科广泛，有些数学知识没接触过，比如多元函数条件极值、矩阵的求导、矩阵的迹等等。为此，开课前教师需要主动与学生进行沟通，获取第一手信息，并及时地补充相关教学内容，减少学生学习盲点，提高学习效率。其次，要上好第一堂课。绪论里就告诉学生：测量平差其实就是“一个准则，两项任务”，即最小二乘原理和参数估计、精度评定。为完成这两项任务，我们需要掌握一套基本理论（误差理论），掌握两大定律（方差及协方差传播定律、权及权逆阵的传播律），领会四种方法（参数平差、条件平差、附有条件的参数平差、附有参数的条件平差），履行六个步骤（分析观测量、列方程式、组成法方程、解算法方程、平差值计算、精度估计）。这样学生对该课程的内容结构和知识体系有个初步了解，学前心理压力会有所减少，学习兴趣将有所增加，教学效果有利于提高。
改革教学模式，提高教学质量
1.采用“问题引导式”教学，激发学生学习兴趣
传统的教学模式单一，教师基本上采用满堂灌的方法，授课时不停地讲解、板书，学生被动地记笔记、听内容。这样既增加了教师板书的负担，又减少了学生思考的空间，导致课堂气氛既沉闷又乏味，同时也助长了学生的惰性和对教师的依赖性，更谈不上学生自学能力和创新意识的培养。如何来改变这种氛围呢？实践证明，“问题引导式”教学有利于提高课程教学质量。
测量平差的逻辑体系严谨、完备，也就难免抽象、费解，采用“问题引导式”的教学方法，有利于摒弃传统的“灌输式”、“填鸭式”的做法。实施过程中，以浅显易懂而又常见的实例为背景，学生在教师的引导下，全都积极参与问题的思考、讨论，从而促进教与学的互动。选择实际问题时，应遵循兴趣性、启发性、典型性原则。学生在兴趣的推动下，能够积极、主动地思考问题，同时萌生了共同探讨的热情，拓宽了思维；而典型性的问题，又可以起到举一反三、触类旁通的作用，培养学生解决实际问题的能力和创新能力。比如在讲解绪论部分时，实习中水平角观测时为什么上、下半测回，以及每个测回之间测得角度值均不同？测量结果为什么会因人而异？而为什么水平角要观测多个测回？三角形内角和为什么不等于180°？伴随的这些矛盾如何解决呢？在教师的提问下，学生会积极思考这些问题，由此引出测量条件、误差、多余观测、平差的概念。通过学生平时遇到的简单现象自然地引出平差的概念，让学生对课程产生了浓厚的兴趣和学习热情。讲解精密度、准确度和精确度概念时，以常见的打靶为例，分析子弹在靶心周围的三种分布情况来解释概念，这样既形象生动，又简单易懂。
问题引导式教学符合人们“提出问题—分析问题—解决问题”的规律，能够极大地调动学生学习的积极性，激发学生学习的兴趣，锻炼其思维能力和创新能力，有助于教与学的互动，提高教学效果。
2.突出实际应用，培养学生综合素质
测量平差主要讲述基于最小二乘原理的四种经典平差方法，为控制测量、天文测量、重力测量和GPS测量等的数据处理提供一个共同的工具，因此教学应侧重于各种平差方法的具体应用。过量的数学证明占用大量的学时，不但增加学生负担，还会使学生陷入“学平差就是搞数学”的误区。因此，在授课过程中应该淡化数学证明，减少公式推导，重视各种平差方法的思想教学，强调结论的内涵和应用的限制条件，然后补充适量的习题进行巩固，避免学生不考虑限制条件，生搬硬套运用理论。比如：参数平差精度估计是课程教学中的一个重点、难点。其中涉及 、单位权方差<Heying高教版2012年9期版图2.jpg>、平差值向量的权倒数<Heying高教版2012年9期版图3.jpg>、未知参数的权倒数及未知参数函数的权倒数 的推导证明，公式繁多。对此，无需详细证明，只需理清思路、解释过程，注重公式应用，采用“列举例题+布置作业+课程设计”的综合实践方式来考查学生的学习效果。以典型的水平角观测水准网、三角网为例进行一题多变、一题多解，以复杂的控制网、GPS网、数字高程内插模型作课程设计，要求通过程序实现，这样既培养了学生理论联系实际和解决实际问题的能力，又促进学生对课程的认识和掌握。
3.注重分析比较，寻找知识之间的联系
测量平差的概念多、公式多、方法多、理论性强，而大学课程学时的压缩减少了授课时间，要想让学生在短短的时间里掌握大纲里的概念、原理和方法，必须及时地进行分析比较、归纳总结。通过分析比较，找到知识之间的联系，可以发现各个知识点之间的异中之同和同中之异，便于学生对所学概念、知识的理解和掌握。例如，关于精度评定的标准有中误差、平均误差、或然误差、相对误差和极限误差，为区别可加以比较：中误差、平均误差、或然误差都可用来估计精度，但中误差能更灵敏地反映大误差的影响[1]，实用中以中误差为精度估计标准；极限误差是真误差的限值；除相对误差外，其他的都属于绝对误差，这样，学生对这几个概念就不容易混淆了，也掌握了各自的应用方法。其次，还应注意知识的归纳总结，将复杂的问题简单化，可以找到解决问题的一般规律和方法，便于学生对平差方法的掌握。比如方差传播定律是课程教学的一个重点，为使学生掌握其应用方法，达到熟练自如的程度，可总结为：（1）构建数学模型，即随机变量和所求量之间的函数关系式。（2）判断模型，函数为线性时则直接用误差传播定律，否则，将非线性函数线性化。（3）用中误差代替变量。而在讲述四种平差模型时，先讲各种平差模型，再讲概括模型，由特殊到一般，符合人们认识事物的思维习惯，便于加深学生对各种方法的理解和认识，而且可利用表格综合所有模型进行比对，具体可参考文献[3]。“分析比较、归纳总结”是人类科学实践的一般方法，不仅有助于学生掌握知识，而且有助于学生养成分析问题的习惯，这样潜移默化中培养了学生的科研能力和创新意识。
结束语
教学模式的改革是每个学科不断发展的需求，是实现人才培养目标的重要策略。科学合理的教学方式不仅能够提高教学质量和教学效果，而且有利于培养学生的实践能力和创新精神，期间，需要师生双方的共同努力，教师要做到“勤教、勤思、勤研”，学生还应做到“勤问、勤学、勤练”，这样才能推动学科教育的发展，促进高校人才的培养。
参考文献：
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作者单位：李雪瑞 郝 辉 王学仁 第二炮兵工程大学 陕西西安 胡玉祥 61363部队
作者：李雪瑞 郝辉 胡玉祥 王学仁