時間:2022-11-02 15:41:17
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇測量學,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
前言
第一章測區概況
第二章平面控制測量
第三章高程控制測量
第四章地形圖測繪
第五章實習感想
參考文獻
前言
一.實習目的:
1、鞏固和加深課堂所學理論知識,培養學生理論聯系實際的能力、動手能力、實事求是的科學態度、刻苦耐勞的工作作風和互相協作的團隊精神;
2、熟練掌握常用測量儀器(水準儀、經緯儀、鋼尺)和工具的操作和使用方法;
3、掌握導線測量、三角高程測量和三、四等水準測量的觀測與計算方法,掌握地形測量的測、算、繪技能;
4、培養一絲不茍的測繪技術工作態度、培養吃苦耐勞、團結友愛、集體協作的精神。
二.實習要求
要求掌握測量儀器的使用,了解其檢驗和校正的方法;掌握測繪的基本技術和基本方法,提高學生的實際作業能力;學習和掌握大比例尺數字測圖的基本概念和技術。
三.實習任務
1.小組上交成果及資料:
1)導線點及水準路線示意圖及野外記錄;
2)水準測量及導線測量的外業觀測原始記錄本;
3)內業計算及精度評定說明書;
4)指定實習范圍的一幅標準圖幅的1:500地形圖。
注意:外業觀測原始記錄及地形圖繪制一定要使用2h及以上鉛筆
2.個人上交成果:實習報告一份
四.實習時間
第一章測區概況
一.測區地理位置:**省**市**區**科技大學測圖實習基地之場地三。位于**科技大學校園內,東以j6-5教學樓東側的南北路的東邊界,東大約至j3樓西邊的南北路,北大約到j1教學樓南側的墨水河
二.測區氣候特點:**屬于海洋性季風氣候年平均氣溫12.3℃降雨量年平均值680.5mm,全年雨量集中在7、8兩個月,終年多東南和西北兩個風向。年平均風速4.9m/s,各月平均風速以3月最強為5.6m/s,9月最弱為4.1m/s。
第二章選點
一.選點要求
l安全性。便于安置儀器,考慮地面濕滑、來往車輛等對人身和儀器安全的影響。
l實用性。點位間通視良好、便于測角量距。
l便利性。導線點選好后須做好標記,便于尋找。
二.導線布設
以已知點i116點為1號點,導線邊在80~150米范圍內,均勻分布各區,便于控制整個測區。并使相鄰邊長之比小于3:1
三導線布設示意圖
第二章平面控制測量
第一節儀器工具
dj6經緯儀一臺,腳架1個,花桿1根,測釬1副,鋼尺1把,皮尺1把
第二節水平角測量
1.經緯儀的安置
經緯儀的安置,包括對中和整平兩個內容
安置方法:
①用三角架架腿對中
使架頭大致水平,架頭中心大致對準測站標志,先在適當位置踩實一條架腿,兩手分別握另外兩條架腿,在移動架腿的同時,從光學對中器的目鏡中觀察,使對中器的十字絲中心對準測站標志為止。
②用三角架腿粗平
伸縮三角架的架腿,在移動架腿的同時,使基座圓水準泡居中,使照準部大致水平。
③腳螺旋精平,平移基座精確對中
④照準部大體水平后,可旋動腳螺旋使照準部水準管氣泡居中,使照準部精確水平,,檢查儀器是否對中,如不對中,則平移基座,精確對中,在調腳螺旋進行照準部精平,如此反復直到精確對中和照準部精確水平為止。
2.測回法測水平角
①經緯儀安置好后,先將經緯儀豎盤放在盤左位置,松開水平制動扳扭,轉動照準部,使望遠鏡大致瞄準a點上的標桿,然后,擰緊水平制動扳扭,用微動螺旋使望遠鏡精確的瞄準a點(一般瞄準標桿的底部)讀取水平讀盤讀書a1,記入水平角觀測記錄手簿內
②松開水平制動扳扭,按順時針方向轉動照準部,用上述方法精確瞄準b點,讀取水平度盤讀數b1,記錄,即完成半個測回。
③倒轉望遠鏡,使豎盤位于盤右位置,這次用望遠鏡先精確瞄準b點,讀取水平度盤讀數b2,記錄
④松開水平制動扳扭,逆時針方向轉動照準部。用望遠鏡精確瞄準a點,讀取水平度盤讀數a2,記錄。完成一個測回。
⑤進行第二個測回,盤左,用望遠鏡瞄準a點后,轉動水平度盤使讀數比原來讀數增加90度,再按上述方法再測一個測回。這樣可以減小由于水平度盤不平整所造成的誤差。
3.水平角作業要求
4.評價:在進行水平角測量時,每個測站保證每個車站的精度,做到步步有檢核,這是我們順利一次測完達到要求的法寶。
第三節距離測量
1.儀器:鋼尺
2.直線定線:當兩點間的距離大于鋼尺長度時,需分段丈量,故量距時和水平角測量同時進行。
第四節內業計算
一,導線點坐標計算
注意事項:在內業計算前,先進行角度閉合差檢驗,根據各測回成果計算的閉合導線角度閉合差不得超過40″
1.閉合導線角度閉合差:
2.計算角度改正數:
3.計算改正后的角度:
4.推算方位角:
5.計算坐標增量:
6.計算坐標增量閉合差:
7.計算全長閉合差及其相對誤差:
8.精度滿足后,計算坐標增量改正數:
9.計算改正后的坐標增量
10.計算導線點的坐標
二.評價
在進行內業計算時,角度的改正數往往不能整除,所以改正數就不能平均分配,我們遵守的原則是大角度配大改正數,小角度配小改正數。
內業計算一定要認真,我們在計算時就由于抄錯一個數導致后面描圖出現大的誤差,檢查了很久才檢查出來,是前面一個數據錯了,并導致后面全錯了,浪費了很多時間,所以內業計算一定要認真,仔細。
第三章高程控制測量
一.儀器:ds3水準儀
二.方法:雙面尺法以四等水準測量要求施測
三.水準測量原理
利用水準儀提供的一條水平視線,借助水準尺來測定地面兩點之間的高差,從而由已知點的高程和測得的高差,求出待測點的高程。
四.水準儀的使用
步驟
1.安置水準儀
2.粗略整平
先用雙手同時內(外)轉動一對腳螺旋,使氣泡未居中而位于腳螺旋之間,再轉動另一只腳螺旋使氣泡居中。
3.瞄準水準尺
①在瞄準水準尺之前,先進行目鏡對光,使十字絲成像清晰
②松開制動螺旋,轉動望遠鏡,利用望遠鏡筒上的缺口和準星,瞄準水準尺,然后再擰緊制動螺旋
③轉動物鏡對光螺旋進行對光,使尺子的影像看的十分清晰,并轉動微動螺旋,使尺子的像靠近十字絲豎絲的一側,以便于讀數
④消除視差為了檢驗對光質量,可用眼睛在目鏡后上下微微晃動,若發現十字絲與目標影像有相對移動,則須重新進行對光,直到眼睛上下移動而水準尺上讀數不變為止
4.精確整平
5.讀數
讀數按照后黑——前黑——前紅——后紅的順序讀數
四.水準測量的檢核
同一同一水準尺的紅面與黑面讀數(加尺常數后)之差不超過4mm,黑紅面高差之差(在紅面所測高差上減或加100mm又不超過5mm,取其平均值作為該站的觀測高差。
五.水準測量的內業
1.水準路線閉合差的計算
2.高差閉合差的允許值
3.水準路線閉合差的分配
4.水準高程點的計算
第四章地形圖測繪
一.儀器
經緯儀、小平板儀、半圓儀、皮尺等
二.方法
極坐標定點法施測碎部點
三.步驟
1.測圖前先準備好圖紙,將聚酯薄膜圖紙用夾子固定在圖板上,按本圖幅西南角坐標值在圖上標出各坐標格網線的坐標,并展繪控制點。
2.在測站(假定測站的高程)安置經緯儀,量取儀器高。選擇起始方向(零方向),并將水平度盤配置為0°00′00″;
3.在圖紙上找出測站位置,確定方向線,用小針將半圓儀圓孔中心釘在該測站點。標尺員按一定路線選擇地形特征點并豎立視距尺,觀測員瞄準標尺讀出視距、中絲讀數、水平度盤讀數和豎盤讀數。距離測量時,比較近的距離直接用皮尺量取水平距離。記錄員算出水平距離、高程并報告給繪圖員。繪圖員根據數據繪出碎部點位置。
地貌點的測定要求:點與點之間的間距約10米。
4.及時將所測碎部點,連接繪成地物,勾繪等高線。對照實地進行檢查。
5.按地形圖圖式的要求,描繪地物和地貌,并進行圖面整飾、清潔。
第五章實習感想
為期10天的測量學實習已經結束。回顧這兩周的實習生活,雖然不得不接受黑色膚色的自己,不得不感受精疲力竭的真諦,可是我們在收獲一種技能的同時,也收獲了一段值得回味的經歷。
由于測量學是一門實踐性很強的學科,而測量實習對培養學生思維和動手能力、掌握具體工作程序和內容起著相當重要的作用。雖然我們在學校有過類似的測量,但是難度根本無法與野外相比,我們的目的在于在測量實習中鞏固課本中所學的知識,解決遺留的問題,發現學習中的不足,彌補遺漏掉的知識點。
每天早晨,我們抗拒疲勞,披星戴月,踩著朝露,扛著儀器,大刀闊斧的走向我們的實習基地;烈日下,我們挑戰極限,在酷暑中,我們揮灑我們的汗水,展示我們的風采;晚上,我們整理內業,相互交流。我們的不怕苦、不怕累,團結協作的精神,來自與我們對知識的渴望,來自與我們對建設祖國的強烈愿望。
通過這次實習我充分理解理論聯系實際的重要性,理解理論并不代表能充分使用,在實際操作過程中我們遇到了很多問題,但經過我們的摸索,很多都克服了,不能獨自克服的,我們也通過尋求其他同學和老師的幫助克服了。可以說這次實習不僅鍛煉了實際的動手能力鞏固了所學的理論知識,還充分加強了同學與同學、同學與老師之間的感情。我相信這一次實習一定會成為我們大家在大學生活中難以忘懷的美好記憶!
參考文獻
《測量學》教材中國礦業大學出版社
測量學實習是測量學教學的重要組成部分,其目的使學生鞏固、擴大和加深從課堂學到的理論知識,獲得實際測量工作的初步經驗和基本技能,進一步掌握測量儀器的操作方法,提高計算和繪圖能力,對測繪小區域大比例尺地形圖的全過程有一個全面和系統的認識,會認識地形圖,能夠根據給定的地形圖在實際中尋找到圖上所示的點,并在實習的過程中增強其獨立工作與團隊協作意識,為今后解決實際工作中的有關測量問題打下堅實的基礎。
學生通過本次實習應達到如下要求:
1.掌握經緯儀、視距尺等測量儀器的操作方法;
2.掌握地形測圖的基本方法,能夠具有初步測繪小區域大比例尺地形圖的工作能力;
3.能夠根據給定的地形圖在實際中尋找到圖上所示的點;
4.各小組分工明確、通過合作完成測量任務,增強獨立工作能力與團隊協作意識。
二、實習任務及內容:
(一)小區域大比例尺地形圖的測繪:
1.測區:湖北省武漢市江夏區龍泉山地球科學學院011081班測繪區域
2.任務:通過3天的地形圖測繪實習,每小組要取得200個左右的測點數據,并根據得到的數據完成一幅比例尺1:1000,等高距2m的20cm*20cm的地形圖。
3.內容:
(1)校正儀器(經緯儀),工具及用品的準備(包括測量記錄計算手簿、2H繪圖鉛筆、三棱尺、半圓儀、圖板、膠帶等基本物品);
(2)按照使測繪更加方便、有效、快捷的原則,根據測區位置,在圖板上布設控制點;
(3)過程:
為期3天的測繪實習是在江夏區的龍泉山進行。這里的山算不得山,站在這山測那山,高差不過幾米,地形圖居然可以用等高距為2米的等高線來描繪。山上的植物只有三種枯草、高矮不同的樹和最難纏的荊棘。對于我們的測繪而言,草是極具積極作用的,它們可以為我們的休息提供軟墊。而樹具有極強的阻擋視線的作用,需要強調的是,這里的手機信號也受到樹兒們的強烈阻擋,以致于山間回蕩著彼此聲嘶力竭的呼喊。至于萬人的荊棘,它不僅刮壞了弟兄們的衣服褲子,劃傷了同志們的手,還嚴重阻擋我們前進的道路。
控制點是已知高程(海拔)的點,我們需要在這些控制點上架設經緯儀,以它們為基準來測它與其他位置點的高差,進而推算位置點的高程(海拔)。因為控制點的個數有限,尤其是位置好的控制點更是稀少,所以我們必須要有搶占有利控制點的意識與沖動。只有如此,我們的測繪才會更加高效。實習的前一天,所有人都在搶占有利控制點上做了充分準備。
第一天,大家都沒有一點經驗。到達指定區域后,各組殺向各方,去尋找前一日展在圖上的控制點。不論是基地班、地質一班還是地質二班,絕大部分的人都在基地班的位置尋找控制點,而基地班的點對于我們是沒有意義的。我延著似乎有人走過的小路獨自前行。在路邊發現了“地大I17”,短暫的興奮后,我繼續前行,I17并不是我們要找的點。走了大約80米,“地大I15”的樁子又一次吸引了我,但它同樣不是我的目標。旁邊的山上似乎有片草叢,那里或許有控制點吧。看了看周邊,還沒有人跟上我,略加思索,我決定上山。拿著圖板,穿過了一片荊棘,累得滿頭大汗,終于到了山頂。這里果然有點,“地大I05”,這不是我們的點。又一次抬頭時,我已經看不到地大的人了,判斷了一下方向,下山。可是我找不到上山時的路了。沒路了怎么辦,開路唄。戴好手套后,我用20分鐘開了一條路下了山,到了主路。“地大I40”也是這樣找到的,它在I15對面的山坡上。估計這座山上還會有控制點,我就爬了上去。這時的我已有些疲憊。站在山腰上休息了一下。突然,下面的一片草叢里的一塊大石頭吸引了我。經過一番與荊棘的斗爭,我到了那個地方。這里果然有控制點,“地大I13”,它依然不是我們6組展在圖上的點。
每一件事情都不是很容易就能做成的,就連召集全組的同志都是如此的困難。在幾乎喊啞了大家的嗓子后,我們7個人總算湊齊了。對前一段的尋點做了短暫總結,我們決定在控制點旁邊架設支點,代替控制點。實際證明,這是多么英名而偉大的決定啊!這次會議成為了6組測繪全程的轉折。一切就緒后,已經10點多了,離當日結束測繪時間還有2個半小時。經過我組同志的全力奮戰,我們后來居上,當日測得50個點,為后兩日測繪的成功奠定了堅實的基礎。
【關鍵詞】 測量學 教學改革 教學 措施
【中圖分類號】 G420 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)05(a)-0031-02
1 引言
科學技術的迅速發展,促進了測繪技術的巨大變革,微電子技術、傳感技術、計算機技術、通訊技術及光、機、電技術的集成,特別是全站儀的問世和全球衛星定位系統(GPS)應用,使測量工作迅速向一體化、自動化、智能化和數字化的方向邁進。此時對人才的素質提出了更高的要求,測量學教學改革也勢在必行。測量學需要在教學思想、教學內容、教學方法、教學手段方面有較大力度改革,進而提高教學質量和教學水平。只有這樣才能把握時機,變中求進,適應測繪科學教學改革的需要,適應社會主義市場經濟的要求,培養出高素質的合格人才。
2 當前測量學教學中存在的問題
2.1 教材內容陳舊
隨著科學技術的飛速發展,測繪理論、測繪技術和測繪儀器都發生了巨大變化。以前測繪儀器的“舊三件”(鋼尺、光學水準儀和光學經緯儀)、主要的作業方式(三角測量、小三角測量已經退出了歷史舞臺。在生產中已經普遍使用了電子經緯儀、測距儀、全站儀和GPS等。而目前教學實驗中,不僅“舊三件”仍然普遍使用,教材中還隨處可見。即我們的教學內容明顯滯后于生產實際的需要,也直接影響了培養掌握全新現代測繪知識的人才。
2.2 教學方法老化
現代的測量學教學,由于受到教學大綱、教學設備、儀器設備和師資素質等等的制約。在教學方法上:還是以課堂講授為主;在教學手段上:還是以板書和配合一些演示內容為主;在實驗和實習上:仍然是在校園內因陋就簡完成測圖和測設工作。
2.3 教學學時少知識量大
教學改革的一個重要趨勢是學時不斷壓縮、減少,而與此同時出現的是知識量越來越大,因此。這是一個影響教學的明顯矛盾,要求我們對課程體系進行科學合理的調整,以便在有限的學時里盡可能多地使學生掌握測繪科學的基礎知識。
2.4 測量實習的方法、手段有待更新
現在的測量實習,仍然是沿著傳統的集中組織實習的方法。在校園里進行,把全班人5-8人分為一個實習小組,按規定的內容進行有指導的實習,其內容仍舊是踏勘、選點、導線測量、水準測量、測一塊地形圖,進行簡單的測設。這些不利于培養學生的組織能力、公關能力、業務能力和創造能力。
3 測量學教學改革應對措施
3.1 轉變教學思想
學校培養的學生能否適應社會多方面的需要將是檢驗我們教育成敗的重要標志,也是推動高校教育教學改革的根本動力。由于教育的滯后性,使高校培養的人才難以滿足社會發展對人才的需要。測量學是一門實踐性很強的專業基礎課,教學內容非常豐富。在教學中,我們要著重于測量學基本概念、基本理論的教學,對學生進行基本技能的培養,給學生打下扎實、寬厚的專業基礎。在此基礎上,擴充其知識范圍,培養其應用能力,使其掌握共性和個性相結合。培養學生能對這個不斷變化的外部環境需要和對快速發展的測繪科技進步有一個良好的適應和反應能力。因此,向學生傳授知識,幫助他們打下堅實的基礎僅是測量學教學目的之一,更重要的是培養學生理論聯系實際的能力和創新能力。
3.2 教學內容的改革
(1)對傳統測量的教學內容,如水準測量、角度測量、距離測量等,應采用講清基本原理和方法,結合測量課堂實踐,讓學生盡快掌握,具有一定的操作技能。教材中已經落后的內容可以刪掉不講。而把目前進行測角、量邊、測高程時,所使用的光電測距儀、電子經緯儀、全站儀的有關知識加入教學內容中去,且占用一定的時間去講,使學生了解當前測量手段的更新情況和發展趨勢。
(2)為與社會發展相適應,測繪技術發展的新知識要詳細講解。在介紹新技術的同時,引導學生注意測繪發展新動態,如在講小地區控制測量時,要把GPS、RS技術應用適當傳送給學生。為學生走向社會工作就業打下良好的基礎。
3.3 教學方法的改革
一年來,我在工作中,堅持努力提高自己的思想政治水平和教學業務能力,新的時代,新的教育理念,教育也提出新的改革,新課程的實施,對我們教師的工作提出了更高的要求,我從各方面嚴格要求自己,努力提高自己的業務水平豐富知識面,結合本校的實際條件和學生的實際情況,勤勤懇懇,兢兢業業,使教學工作有計劃,有組織,有步驟地開展。立足現在,放眼未來,為使今后的工作取得更大的進步不斷努力,現對近年來教學工作作出總結,希望能發揚優點,克服不足,總結檢驗教訓,繼往開來,以促進測量學專業教學工作更上一層樓。
一、師德表現
平時積極參加全校教職工大會及黨員大會,認真學習學校下達的上級文件,關心國內外大事,注重政治理論的學習.配合教研組里搞好教研活動。服從安排,人際關系融洽。
二、教育教學情況
在教學工作中,我注意做到以下幾點:
1、深入細致的備好每一節課。在備課中,我認真研究教材,力求準確把握難重點,難點.并注重參閱各種雜志,利用現代先進的網絡科技技術,進行課堂教學的研究,制定符合學生認知規律的教學方法及教學形式。注意弱化難點強調重點,教案編寫認真,并不斷歸納總結提高教學水平,充分利用了網絡教學資源。.
2、認真上好每一節課。上課時注重學生主動性的發揮,發散學生的思維,注重綜合能力的培養,有意識的培養學生的思維的嚴謹性及邏輯性,在教學中提高學生的思維素質.保證每一節課的質量.
3、根據測量學專業的特點,由于其是一門實踐性很強的專業課,針對此特點,在授予學生理論知識外,比如在課堂上多舉一些與測量常遇到的問題作為課堂實例。除此之外,還對學生進行實踐指導。讓他們同時掌握理論與實踐知識,這符合現今社會對此專業人才的需求。
4、認真及時批改作業,注意聽取學生的意見,及時了解學生的學習情況,并有目的的對學生進行輔導。
5、堅持聽課,注意學習教研組里老師的教學經驗,努力探索適合自己的教學模式.本學年認真聽有經驗老師的授課,對自己的教學促進很大.
一、構建適應工程的新型課程內容體系
測量學是土木工程一門重要的專業基礎課,也是一門理論和實踐緊密結合的技術基礎課。傳統的測繪儀器設備主要指有光學水準儀、經緯儀、平板儀等以及和它們配套使用的水準標尺、地形尺、計算器等設備。最近十多年以來,隨著計算機技術和信息技術的快速發展,測繪科學領域的理論、技術也發生了革命性的變化。在土木工程中電子全站儀、測量機器人、數字水準儀、GPS靜態和動態RTK測量、激光三維掃描技術已廣泛地應用于工程的規劃設計施工階段。由于這些技術的應用,控制測量、地形測繪、工程施工放樣、高程傳遞等常規的工作已經與傳統的方法完全不同。很顯然,傳統測量學教材的內容在測繪儀器、測繪方法上,都落后于現在理論的發展、技術的進步和工程的實際應用。綜上所述,采用CDIO工程教育模式,從培養應用型人才的角度出發,有必要對測量學教材內容重新構建,組織篩選適應現代工程需要的課程內容體系。測量學知識內容較多,涉及不同的專業的需要,從提高能力和素質上講,教學的最終目的是學生能夠運用測量的基本理論方法分析解決工程中的問題。因此,對于土木工程專業來說,測量學的重點應該是測量學的基本理論方法、地形圖的基本知識和應用、土木施工測量、線路工程測量等內容。但是由于學時數的原因,大多數高校的教學中只講授了測量學的最基礎部分,學生學習了這門課后,僅僅會一些簡單的計算和儀器的操作,而對于測量學知識在工程中的應用知之甚少,這就是現在教學中存在的弊端。筆者根據20年的教學和工程實踐,同時結合測繪科學理論技術的發展變化,認為在測量學課程中除了講授基本的理論方法外,還應重點講解測繪技術在工程中的應用,如土木工程施工測量、線路工程測量、橋梁隧道工程測量等,同時還應介紹GNSS、RS、GIS等理論和新技術、新儀器在工程測量中的應用,比如全站儀、數字水準儀、GPS靜態測量、GPSRTK測量、激光三維掃描儀等儀器的功能以及在工程中的應用方法。在土木工程專業測量學教學結束后,安排有兩周的測量學實習,這對于學生掌握和理解理論知識有很好的幫助,同時也能提高學生的儀器操作技能。但是大多數的學校安排的實習內容是測繪小區域的地形圖,而在工程施工中常用到的比如高程和坐標的引測、建筑物點位的放樣、土方測量計算、縱橫斷面的測繪、線路的測設、坐標的轉換等沒有得到應有的重視。為了培養學生的實際工程能力,應該將上述的內容納入實習中來,施工測量方法才是土木工程專業測量學的重點內容。
二、組織創新項目教學及工程案例教學
基于CDIO工程教育理念,把專業知識和能力素質融入具體的項目教學中,其特點是學習內容圍繞項目這個核心進行,學生在實施項目的過程中學習、探究、應用知識。根據測量學課程特點,構建以測量基本理論知識為基礎,以工程應用為引導,以現代測繪高新技術為重點,以滿足土木工程需要為目的的項目教學模式。為此,需要將測量學中的內容以實際工程為背景進行重組和整合,形成具有工程任務特點的具體項目。在項目實施過程中,教師更多的是充當指導者和輔助者的角色,引導學生主動學習項目涉及的理論知識和操作技能。通過完成項目任務,可以激發學生主動研究和探索的精神,培養學生獨立思考與分析問題和解決問題的能力,在此過程中也培養學生團結協作的精神。在項目教學中,除了以教材內容構建項目外,更多地要以綜合性更強的工程案例項目進行教學。對于工業與民用建筑方向的班級,可以采用某具體的高層建筑施工測量方案向學生講解工業民用建筑中測量方案的編制依據、控制點和定位依據點的檢查、主軸線控制網的建立、基坑土方和樁基礎測量控制、結構測量控制中內控點的建立、軸線和高程的測量方法以及建筑物及基礎的沉降觀測等內容;而對于道橋方向的班級,則以一條二級公路的規劃勘測設計階段和施工階段的測量工作任務為例,給學生講解選線、定線、線路控制網的建立方法、縱橫斷面測量和繪制的要求、線型的設計、線路中樁和邊樁坐標的計算、線路挖填方量的計算以及施工中各種不同線型的測設方法等。可以看出,工程案例是前面的教學項目的更大的綜合,通過工程案例教學,學生掌握了工程項目的流程順序,學生對于土木工程不同方向的測量內容方法就會有更深一步的了解和認識。
三、創新課程教學評價體系
(一)對教師學識水平和教學能力的評價
教師是教學的組織者和引導者,教師的學識水平是教學的基礎。在項目化教學中強調學生主動學習去完成項目任務,但是教師在項目實施過程中起著至關重要的作用,教師的學識水平和指導方法對項目是否能夠順利開展有直接的影響。項目教學不僅要求教師對本門課程的知識點要非常熟悉,而且要有一定的工程實踐經驗,要求教師掌握測量學在土木工程中常見的應用方法和技術。教師在構思教學項目時必須明確要實現的能力目標、知識目標、項目任務以及教學進度安排等。從對教師課程項目設計的內容是否合理,在項目教學中是否以學生為主體,在項目實施過程中能否靈活運用多種教學方法給學生正確的指導、幫助以激發出學生的學習熱情,最終是否達到提高學生的工程能力為目的等方面評價考核教師學識水平和教學能力。對教師教學水平和能力的評價應重視學生對教師的評價,畢竟學生是教學的直接參與者和受益者,他們的評價是比較公平合理的。
(二)對學生學習效果和考核成績的評價
對學生學習效果的評價是多方面的綜合。學生學習效果主要表現在對于基本理論知識的理解掌握程度,能否運用理論知識和常規測繪儀器解決具體工程問題和最終的考試成績上。學生學習效果的評價主要是看經過課程項目和工程案例項目的學習參與后學生能否在項目設計的能力、知識和素質上達標,通過多種手段和方式綜合考核學生在這幾個方面達到的程度。基于CDIO的項目教學,不能簡單用考試卷面成績來評價學生的學習效果,而應采用學生在學習過程中參與項目任務的認真程度、完成項目任務的情況、提交項目成果的質量、團隊協作能力和老師的溝通以及實踐能力來綜合考核評價。在評價方法上應該更多地聽取來自學生的意見,采用學生自評、小組成員互評、教師評價,最后按一定的權重計算學生的考核成績。
(三)對課程項目教學效果的評價
大學承擔為社會培養人才的責任,最終的“產品”就是畢業生。畢業生憑借自己的知識和能力回報社會,服務企業,實現個人價值。通過對畢業生在用人單位的跟蹤調查,根據學生在崗位上的工作能力表現以及崗位所需的知識、能力和素質要求與課程項目設計中知識、能力和素質目標的差異,來評價課程的教學效果和人才培養的質量,這是對課程教學效果最客觀最真實的評價。根據全面跟蹤調查結果和用人單位反饋的意見,進一步調整課程的內容和修改項目設計以及相應的教學要求。
四、結束語
普通測量學的任務包括測定和測設:
測定:指通過測量得到一系列數據,或將地球表面的地物和地貌縮繪成各種比例尺的地形圖。
測設:指將設計圖紙上規劃設計好的建筑物位置,在實地標定出來,作為施工的依據。
普通測量學的作用:
勘測設計階段為選線測制帶狀地形圖;施工階段把線路和各種建筑物正確地測設到地面上;竣工測顯對建筑物進行竣工測量;運營階段為改建、擴建而進行的各種測量;變形觀測為安全運營,防止災害進行變形測量。
(來源:文章屋網 )
關鍵詞:園林技術 測量學 教學改革
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)01(a)-0184-02
測量學是高職園林技術專業一門實踐性很強的專業必修課,它是進一步學習“園林規劃設計、園林工程、園林工程招圖標與概預算”等后續課程的基礎,也是從事園林設計、施工等工作必須掌握的技術和方法。目前由于測量學新技術的迅速發展和應用,測繪領域對測量方面的人才提出了更高的要求,這一變化對傳統的測量教學提出了新的機遇和挑戰,作為從事園林技術專業教學的測量學教師,應結合測量學的發展趨勢和課程的特點,對該課程進行教學改革,以提高課程教學質量,適應社會發展的需要。
1 園林技術專業測量學教學面臨的形勢
1.1 測量學新技術的迅速發展和應用
隨著測量學技術的迅速發展,出現了很多先進的測量儀器和新式的測量手段,諸如光電測距儀、精密測距儀、電子經緯儀、全站儀、電子水準儀、數字水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等新儀器,各種先進的測量儀器的廣泛應用,不僅提高了勞動強度和作業效率,而且改變了生產作業方法,提高了測繪產品的質量,同時對作業人員的操作技能要求也有所降低。目前,傳統地面測量逐漸向以計算機技術為媒體的測量一體化、數據采集、處理一體化方向發展。數字化測繪技術將大比例尺測繪變得更加數字化、信息化,解決了很多以往無法測量或不方便測量的技術難題,使得園林技術測量的整體實力得到了很大的提升。
1.2 園林技術專業就業市場用人的需要
測量工作穿插在園林工程建設的各個重要環節,諸如在園林規劃和勘測設計的各個階段,都要求提供各種比例尺的地形圖;在施工階段,要將設計的地物的平面位置測設于實地,作為施工的依據;工程施工結束后,還要進行竣工測量,繪制各種竣工圖,供日后改建、擴建或維修之用。因此從事園林技術的科技工作者,一定要掌握測量學的基本知識和基本技能,以及最新的測繪技術,才能在園林建設中發揮最大的作用。在園林專業每年的用人單位招聘中,好多用人單位明確提出必須會園林施工測量。在講求用工成本的今天,先進的測量儀器和熟練的儀器操作技術是必不可少的。一些測量新設備的廣泛應用,也對學生的操作技能提出了更高層次的要求,此外,由于國家對規劃設計、施工單位實行嚴格的資質制度,有些用人單位甚至要求學生具有國家承認的從業資格證書。所以,為了提高學生現代測量技術水平,掌握現代測量儀器的操作技能,我們必須對現有課程體系進行相應的改革。
2 目前測量學教學現狀及存在的問題
2.1 教學內容不適
目前,沒有特別適合園林專業的教材,教學中仍使用傳統的測量學教材,教材在理論和儀器的介紹上,仍停留在基本被淘汰的儀器和技術手段上;同時,在園林工程施工測量中應用較多的園林施工放樣、土地平整、繪制橫斷面等等內容,雖有提及,但闡述不夠充分,教材中缺乏園林設計、施工的實際工作內容,理論與實際需求嚴重脫節。測量中的新理論、新技術、新方法,因授課學時比較少,沒時間給學生補充講解,或者只是簡單的介紹,這使得教學內容明顯滯后于測量技術的發展,造成培養的學生難以滿足用人單位的需求,不利于教學工作的順利開展。
2.2 測量儀器設備不足
生產上測量儀器的更新換代較快,而新儀器的價格相對比較昂貴,由于經費原因,更新換代測量儀器設備較難,導致教學儀器落后陳舊,實踐教學的內容滯后于生產實踐。目前生產單位開始應用電子全站儀、電子水準儀、GPS、測量常用軟件和專業應用軟件等,在我院教學實驗室數量很少,有的幾乎沒有,常規實驗室只有經緯儀、水準儀,平板儀及少量的全站儀,全站儀的操作只能演示一下,學生只有感性認識,根本不能用于生產性實習。加之測量儀器由于常年使用經常損壞,學生實驗實習6~8人共用一臺儀器,部分學生在實驗、實習教學環節沒有機會動手操作,實習效果不理想。
2.3 實驗、實習場地缺少
目前,我院測量學教學沒有固定的實驗、實習場地,測量實驗、實習只能在球場、路邊等公共場合進行,容易受到行人、車輛等諸多因素的影響,學生不能專心進行實驗、實習。由于沒有固定的實驗實習場地,每次實踐教學都得重新布點,致使每次實訓內容都非常多,在有限的時間難完成,而且每次的實訓數據都不完全相同,不能充分達到測量實驗、實習教學的目的。
2.4 學生對該課程不夠重視
部分學生認為測量學不是專業課程,不太重要,對該課程學習不夠重視,學習不積極主動,學習僅限于課堂學習。外業實驗、實習由于分組人數多,部分學生不想動手操作或根本沒有機會動手操作儀器,過分依賴同組其他同學;內業計算由于基礎差,不想深入學習,使得部分學生動手能力得不到提高。
3 教學改革的思路與具體措施
3.1 教學內容的改革
根據園林測量學培養目標和測量學科的發展趨勢,結合園林技術專業的特點,及時的調整教學內容,刪除部分陳舊的內容,減少部分內容的授課課時,適當補充新技術方面的內容,加大應用性知識的比重,重視操作技能和應用能力,使教學內容更符合生產現狀的要求。(1)由于園林規劃與園林工程中對距離、角度和高差的測量精度要求不是很高,因此,誤差理論這一章可作適當的刪減,不詳細介紹;由于電磁波測距和全站儀測距的應用,距離測量中原有的鋼尺測距可作適當的刪減;在大比例尺地形測圖方法中,由于數字化測圖方法的普及應用,降低圖紙測圖方法的要求,因此應調整教學內容,把重點放到數字化測圖,過去的核心教學內容經緯儀測圖法、平板儀測圖法等內容可作適當的刪減。(2)園林專業的學生畢業后主要從事園林規劃和園林工程建設,因此應結合實踐重點講解,點位的測設(水平距離、水平角、水平角度的測設)、方格網的測設、導線測量等實用性內容。(3)在講與新技術發展相關的內容,應拓展目前的研究動態,以激發學生的興趣學習,從而為后續職業發展奠定良好的基礎。
3.2 教學方法的改革
在教學中,為了提高教育質量,緩解課程內容多與課時少的矛盾,就應轉變思想,改革教學方法。在課堂教學中,改變以灌輸為主的常規教學,多采用以學生為主體的討論式、啟發式和互動式教學,讓學生主動融入到教學過程中,激發學生的學習興趣和創新能力;采用現代化的教學手段,充分利用網絡資源,將一些測量儀器的操作、實際工作過程等制作成視頻在教學中應用,形象直觀并節省教學時間,對于提升教學效果和教學效率有很大的幫助,達到事半功倍的效果;測量學是一門實踐性很強的學科,教學中應發揮課程特點,組織好現場教學,測量儀器的性能、構造和操作等教學內容,都需要教師在現場邊講解邊做演示,學生則模仿老師的做法,邊學邊練,這種現場教學法,直觀性強,有效的培養了學生的動手能力、解決問題和分析問題的能力,教學效果普遍反映好,并且還可以減少教學時間。
3.3 實踐教學改革
隨著測繪技術的發展及新儀器的應用,實驗室現有的儀器設備,已不能滿足教學的要求。因此,學校要加大實訓設備的資金投入,及時更新儀器設備,為教學實訓提供設備保障。除購置常規教學儀器外,還應購入部分新儀器,如全站儀、GPS測量設備等。
為了保證實踐教學的質量,還應在校園內建立固定的測量課程實訓場地,并在實訓場地布設控制點,使實踐教學環節安排有序化、系統化,方便學生在場地內進行比較系統的測量學基本項目訓練。
在教學過程中,教師應結合實際引導學生重視實踐教學,思考理論和技能的應用問題,培養學生運用測量相關知識解決實際問題的能力,通過園林工程測量案例、技能大賽和技術服務,激發學生學習興趣。
在實踐教學中,教師應加強考勤、認真輔導,嚴格要求學生做好記錄,不準涂改、拼湊數據,對于成果不符合規范和誤差超限的情況,應要求按技術規范重新測量,以培養學生嚴謹的工作態度,求真務實、吃苦耐勞、團結協作的工作作風。為方便學生學習,測量實驗室可全天向學生開放,學生可隨時借用測量儀器自主實習,提高實踐教學的教學效果。
3.4 考核方式改革
測量學是一門理論與實踐并重的課程,傳統的試卷考核方式難以反映學生的實際操作能力。因此有必要對考核方式進行改革。考核方式,可采用理論考核與實踐考核相結合,理論和實踐各占總成績的50%,具體辦法如下:(1)理論考核,包括平時成績和期末考試成績兩個部分。平時成績占理論考核成績的40%,主要包括考勤、課堂討論、課堂提問、作業完成情況等:期末考試成績占理論考核成績的60%,嚴格按照課程標準命題考核。(2)實踐考核,包括平時實驗實習成績評定和期末專項抽題測試兩個部分。平時實驗實習占實踐考核成績的70%,主要從小組實習任務完成情況和學生的技能操作、實驗報告記載情況、實習報告及實習期間的表現來評定成績;期末專項抽題實驗考試實踐考核成績的30%,采用學生隨機抽題,嚴格按照技術規范,以實驗結果的精度評定成績。
由于測量技術的發展,園林技術專業測量學教學改革是一項長期的、系統性的工作,在教學改革中,應針對存在的問題提出合理性建議,并及時應用在教學中,有效解決測量學教學中的存在的問題和矛盾,提高教學質量,完善教學體系,從而使測量學更好地服務園林技術專業。
參考文獻
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關鍵詞:心理測量學;雙語教學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)52-0087-02
雙語教學(Bilingual Teaching)是指能在學校里使用不同于母語的語言講授專業知識的教學活動[1]。雙語教學經常被應用到教學改革實驗中,其目的在于培養學生用雙語進行學習、思考的習慣,提高學生靈活運用外語的能力;同時也是為了讓學生能夠了解最新的國外研究現狀,提升其專業能力和專業技巧。2001年教育部頒發的《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的意見》中明確提出:本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學。
心理測量學作為心理學專業的必修基礎課程之一,其基本理論體系和學科原理均誕生于西方國家,并且最新的前沿研究也多集中在國外,第一手的資料大部分是以英文為主。因此,通過雙語教學使心理測量學的教學和學習與國際接軌,為學生創造多元化的英語學習環境,幫助學生在掌握基本的心理測量學知識的同時,使學生逐漸養成閱讀外文書籍和外文文獻的習慣,便于學生更為有效地進行心理學的專業學習和學術交流。教師可以從雙語教學中借鑒國外現代的教學理念、先進的教學方法和手段,學到新的教育思想,實現自身職業的長期發展。目前,國內很多高校的心理學專業都已開始進行雙語教學改革的探索,筆者通過搜索近十五年的國內文獻資料發現,心理學課程的雙語教學改革大多集中在普通心理學、實驗心理學等課程,針對心理測量學的雙語教學改革尚未有涉及,因此心理測量學的雙語教學改革具有很強的現實意義和實踐意義。
一、明確以學生為本的教學目標,建立良好的師生關系
教學目標是教學體系建構的出發點和歸屬,也是課程設置、內容選擇、教學實施與評價的依據與標準[2]。心理測量學的雙語教學應遵循“專業第一,英語第二”的原則,確立以學生為本的教學目標,包括三個層面:(1)基礎知識層面的目標。理解并掌握心理測量學專業知識和技能,通過雙語教學使學生對心理測量學的基本概念、理論和方法能夠有比較全面系統的學習和理解,并能夠應用到實踐中。(2)語言運用的目標。能夠熟悉、了解心理測量學專業術語的雙語表達,閱讀英文資料,并能用英語就心理測量學的問題進行簡單的口頭和書面交流;(3)能力提升的目標。提高使用雙語進行學習和思考的能力,并能在兩種語言之間進行基礎的切換;培養學生閱讀心理測量學英文文獻的能力,開闊其學習視野,逐步接近國際上與其同齡同專業學生的水準,在雙語教學過程中,英語在一定程度上成為課堂教學的媒介語言,這無疑給學生增加了學習的難度,更對教師提出了新的挑戰[3]。作為雙語教師,在雙語教學的實踐活動中,應突破傳統的教學理念和教學方法,以參與者的角色融入教學,建立平等、民主的師生關系,營造輕松、真誠、個性化的雙語教學氛圍,尊重并鼓勵學生積極參與,大膽嘗試,讓學生在雙語學習的過程中體驗到興奮感和成就感,從而使得心理測量學的雙語教學事半功倍。
二、合理選用雙語教材,精心設計教學內容
心理測量學是一門專業性較強的方法類課程,涉及到大量抽象的專業術語、概念以及相對復雜的理論體系,同時又包含很多實踐技能,例如心理問卷的編制和使用等。因此,在心理測量學雙語教學改革的過程中,篩選合適的教材尤為重要,教材內容要合適,符合課程教學的要求,要具有科學性、實踐性、趣味性和知識性,難度適合于教學。教師需要在心理測量學領域進行大量而廣泛的閱讀,并充分了解掌握所教學生的能力水平,選擇出合適的教材和參考書目。研究者在教學過程中,考慮到課程性質和學生的接受水平,采用了中文教材為主、英文教材為輔的策略。中文教材選用了國內戴海崎等人編著的《心理與教育測量》,該書作為心理測量學的經典教材和考研必看書目,享有較高的專業聲譽,保證了知識傳授的科學性和專業性。同時,輔助參考國外的經典教材,這些國外原版教材具有獨特的邏輯結構和新的思維方式,圖示、案例、習題設計較好,側重于對問題、方法和結論的歸納、理解、比較,參與性較強,介紹了很多最新的心理測量學理論和研究進展,引導學生思考在不同文化背景下心理測量的應用問題,幫助學生了解心理測量學的最新進展和發展趨勢,拓展專業視野。[4]在教學過程中,以中文教材的知識體系作為主線框架,參考英文教材的專業術語表述,融入英文教材中的案例應用。例如,在講授“信度”、“效度”等專業概念時,以英文教材中的概念解釋作為標準,教師用英文解釋專業詞匯,讓學生用漢語進行翻譯和理解,并結合信效度在人事決策中的使用案例,課后提供給學生相關的英文文獻,幫助學生掌握這部分較為抽象的理論知識。在每章節結束后,對本章節所涉及的專業詞匯的英文表達進行匯總,有助于學生的課后復習和鞏固。
三、開展師生互動的探究合作、浸潤式的雙語教學模式
目前世界上流行的雙語教學模式有三種,即沉浸式、維持式、過渡式。我國的教育學者姜宏德依據中國教育的實際情況,綜合了以上三種模式的特點,提出了“浸潤式”的雙語教學模式,即在一定條件下采用逐漸滲透的方式,逐步增加外語的使用比重,一般不超過30%,著重強調“適時引入”、“循序漸進”、“創設情境”、“協調發展”的教學理念[5]。心理測量學課程,在教學中長期以來存在形式刻板、內容枯燥陳舊、可操作性差等問題,被認為是教師教學難度大、學生學習興趣不高的一門課程。因此,在雙語教學過程中,教師可以采用“浸潤式”模式,在學生大二階段準備英語四六級考試的狀態下,適時引入雙語課程,創設生動有趣的學習情境,借助網絡學習平臺等信息技術,循序漸進地增加英語知識的比重,注重學生專業知識和英語技能的協調發展。在課程初期,可以采用英文PPT、中文講解的方法,講授心理測量學的基礎知識,及時總結歸納專業詞匯,同時結合英文教材中的相應內容讓學生進行閱讀和理解;在克服對英文學習的畏難心理之后,學生逐步適應雙語教學,此時適當提高英文講授的比重,將實踐應用與相關的理論方法相結合,使學生充分了解理論與實踐研究背景,同時針對教學內容給學生一定的時間提出相關的研究問題,并通過小組合作的形式完成相關任務,在此過程中鼓勵學生使用英語回答問題并進行小組作業的匯報。在此過程中,學生通過多次的鍛煉,不僅克服了英語學習的恐懼,同時體會到雙語教學培養目標的意義,更愿意接受雙語教學,也使得專業學習得到進一步深化[6]。
1.建立師生雙向的過程性雙語教學評價。心理測量學雙語教學的總體目標是提高學生的心理學綜合素養,實現專業和英語技能的雙重目標。因此,在雙語教學評價過程中,從激發學生學習興趣入手,結合教學方式的特點,根據不同階段的教學要求,通過開展課堂提問、專題討論、文獻翻譯和主題報告等多種形式的教學活動,采用開卷與閉卷、筆試與口試、理論考試與實踐考試相結合的方式對學生的多種表現予以效果評定記錄,既要衡量學生心理測量專業知識的接受程度,又要反映其能力的提高程度,把學生從被動與枯燥的學習記憶中解脫出來,使其真正成為學習的主體,以達到培養學生能力的目的。傳統的教學評價注重教師對學生的單方評價,但以人為本的教育理念則強調組織學生參與到教學評價中來,促進學生的自我成長,真正提高學習成效[2]。教師可以采用問卷調查、觀察、訪談等方法,從教學目標、教學內容、教學過程、教學方法等方面了解學生對心理測量學雙語課程的完整評價。
2.問題和展望。目前,心理測量學的雙語教學改革對于教師和學生來說都是一個嚴峻的挑戰。它要求教師具備較強的心理測量學專業知識并且要精通英語,具備必要的聽力水平和充分的口語表達能力,教師的外語口語能力成為阻礙雙語教學的瓶頸。作為雙語教師,需要花費更多時間和精力查閱相關外文資料,指導學生熟悉專業詞匯,強化聽說訓練,批改課后作業等。作為學生,他們是雙語教學的主體和接受者,學生的英語水平和接受能力會影響雙語教學的效果,課程設計存在一定的困難。
心理測量學的雙語教學改革作為高校心理學學科的教學改革系統工程中的重要部分,需要師生的共同參與和不斷探索,才能得到更好的發展。學院重視雙語教學課程的開設,設立雙語教學課程的課題,給予教師經費資助,鼓勵教師積極開展雙語教學;教師努力提高自身教學水平,尤其是外語口語水平,開展教學研討和觀摩活動,相互學習,提高雙語教學質量;對學生加強開課前的教育,使學生對心理測量學雙語教學有所了解。隨著教學經驗的不斷累積、教學方法的不斷改進,心理測量學的雙語教學改革會克服各種困難,逐步完善,為心理學科的發展和培養高素質人才發揮應有的作用。
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在1998年第三次高校本科專業目錄修訂調整前,測繪學科本科有4個專業:攝影測量與遙感、工程測量、大地測量、地圖制圖,雖然都要學習攝影測量學,但是各個專業間差異較大,如原武漢測繪科技大學(武測)對攝影測量與遙感專業學生有關攝影測量方面的教學內容包括:基礎攝影測量、解析攝影測量、數字攝影測量、攝影技術、航空與航天攝影技術、非地形攝影測量;實踐環節包括:航測實驗、航測外業實習、航測內業實習。而原測繪學院攝影測量與遙感專業有關攝影測量方面的教學內容包括:攝影與空中攝影、航空攝影測量、航天攝影測量、解析攝影測量、航測自動化、像片判繪(包括實習)、像片轉繪,實踐環節還包括航測外業實習。由于當時攝影測量教學中實驗或實習內容涉及很多價格昂貴的專業攝影測量儀器,一些院校受限于辦學條件,當時只開設有工程測量專業。原武測工程測量專業在攝影測量學方面主要的課程有:攝影技術(一學期)、攝影測量學(一學期),但沒有相關實習;而同濟大學工程測量專業,在20世紀90年代中期開設的攝影測量學相關課程有:攝影測量與遙感(上、下兩個學期)、工程攝影測量,實踐環節包括:攝影測量實驗、遙感實習;相較一些院校的工程測量專業,其攝影測量方面的學時數已經偏多。1998年第三次高校本科專業目錄修訂后,以一級學科設置本科教學專業,現在本科階段只有測繪工程專業,攝影測量學作為測繪工程專業的主干課程及方向之一,與原來工程測量專業比,攝影測量學在教學中所占的比重增加,但是該比重遠低于在攝影測量與遙感專業中的比重,并且由于總課時呈壓縮態勢,因此實際授課時間實際是在減少。隨著空間技術、傳感器技術和計算機技術的發展,近20年來攝影測量學內容發生了很大變化;在經歷模擬、解析、數字3個階段發展后,攝影測量快速進入了航空攝影測量與航天攝影測量并存的發展階段;航空攝影發展到了模擬航空攝影和數碼航空成像并存階段,航天攝影(測繪衛星)完全實現了數字成像;攝影測量數據處理則實現了全數字化。為了適應攝影測量快速發展的情況,同濟大學測量系在2005—2006學年開設了攝影測量學的雙語教學[9],其他院校也對攝影測量學教學進行了有益的改革與嘗試[10-11]。攝影測量的快速發展使得一方面涌現大量新知識點,現在本科教學中攝影測量方面涉及的很多內容實際上是20世紀90年代以來人們的研究結果,因此需要教授的內容大量增加;另一方面,以一級學科設置本科專業,測繪學科的各個二級學科的內容都要涉及,而通識教育本身又需要挪出相當的學時進行通識類課程學習,造成的結果是在攝影測量方面,現在同濟本科教學中相關的課程只有:攝影測量基礎、數字攝影測量及實踐環節———攝影測量實習,并且其中作為專業主干課的“攝影測量基礎”課時縮減為一周4課時(將來還將縮減為3課時),在這種背景下,攝影測量方面的教學應如何開展,特別是主干課攝影測量基礎教學如何開展,教學中應該包括哪些內容?過去的模擬攝影測量內容是否要涉及?怎樣涉及?這些都須考慮。
二、通識教育下同濟大學測繪專業“攝影測量基礎”教學探索
作為一門主干專業基礎課,攝影測量學在數學上具有完整的理論基礎,與其他測繪基礎課程如測量學、大地測量學有較大的差異,也是一門非大眾化的學科課程;但作為測繪技術中的一個分支,其具有廣泛的應用,是后續學習數字攝影測量、近景攝影測量及遙感等專業課程的基礎。隨著近、現代攝影測量理論研究和技術的發展,相關內容更新非常快,而且與計算機視覺的結合日趨緊密,因此現階段攝影測量學的教學內容也有較大的變化,一是內容增多,二是內容改變多特別是涉及應用方面。而通識教育背景下,造成課時數緊縮,因此在攝影測量基礎教學中須兼顧兩者,在教學內容安排中尤其要注意基礎部分、拓展部分的比例安排,統籌考慮一般學生的需求和感興趣且學有余力同學進一步深入的要求。結合攝影測量方面課程的教學經驗,確定了“攝影測量基礎”課程教學的指導思想。
1.“攝影測量基礎”課程教學的指導思想
攝影測量學基礎作為一門基礎性專業課程,在現在學時大大壓縮的情況下,整個教學內容應強調基礎性,為學生將來可能的進一步學習打好基礎。測繪工程專業的學生將來會從事各種不同的行業應用,同濟大學測繪工程專業的學生畢業后單純從事攝影測量與遙感方面研究與實際工作的并不多,比較多的從事工程測量,但現在工程測量這方面的儀器不少涉及近景攝影測量原理的應用,如工業場景監測等;另一方面還有不少學生從事GIS數據處理的工作,其中會涉及不少航空、航天影像的處理。針對這些不同的學生,項目組成員認為“攝影測量基礎”課教學的目的是在有限的學時下,傳授攝影測量最基本的概念方法,建立攝影測量學基本框架;為將來進一步學習相關后續課程及將來工作中有關知識學習作準備。考慮到同濟大學測繪工程專業攝影測量學方面課程分為攝影測量基礎和數字攝影測量學兩部分,而衛星影像幾何處理集中在后續的遙感課程中講授,且課時數有限,因此現在“攝影測量學基礎”課的教學,其指導思想應是:對攝影測量學的講授內容側重于攝影測量基本原理、基本過程,使學生建立起攝影測量的基本思想,保證學生對攝影測量整體過程的理解;在此基礎上適當加強攝影測量實際應用部分的教學,提升學生的學習興趣,同時通過雙語教學實踐來提高學生的專業外語能力,為今后進一步學習做準備。
2.構建科學的“攝影測量基礎”課程教學的目標體系
從上述“攝影測量基礎”教學指導思想出發,構建了通識教育下“攝影測量基礎”課程教學的目標體系。總體上,“攝影測量基礎”教學目的是為滿足寬口徑人才的培養,滿足不同部門對于攝影測量和影像空間信息獲取人才的要求,為學生將來的對攝影測量學相關內容的進一步學習、自主學習打好基礎,為這一目標,將教學中涉及的內容分成4類:需熟練掌握的、需掌握的、需了解的及興趣拓展部分。有關數字影像匹配方法的基本計算過程,數字高程模型的建立及其應用,數字微分糾正的原理及正射影像圖的制作;全部放到數字攝影測量課中講授,不在攝影測量基礎課上做要求。這樣通過本課程教學,使學生系統地學習攝影測量學的基本理論與方法,著重使學生掌握攝影測量學的基本知識(包括空間解析定位和圖像解譯)及利用攝影測量方法獲取空間幾何位置信息的基本操作過程;了解攝影測量學與遙感、GIS的密切關系,空間定位技術(GPS)的關系,在攝影測量影像信息處理中的應用及攝影測量學的最新發展及其在國民經濟建設中的主要應用。一些感興趣的學生可以進一步拓展了解其歷史發展知識及與計算機視覺的關系。
3.優化教學內容,為學生進一步的學習打好基礎
合理選擇、組織的教學內容是滿足在課時較少情況下學生仍能夠較好掌握攝影測量基本知識的重要保證。攝影測量學教學中既包括有大量的攝影幾何原理,又涉及很多數據處理的方法及相關應用方面的知識,在現有的教學中各門相關課程的講授內容各有側重。而傳統的教學方法中沿著攝影測量的發展脈絡,從模擬—解析—數字來介紹,其最大的好處是:對攝影測量的發展歷史、相關概念演變的關系學生能比較清晰的掌握,但這是建立在過去專業細分的基礎上的、需要大量課時,并且最好有一定模擬儀器的支持,這在現有情況下無法滿足,而且其中部分知識內容已屬于比較陳舊過時的內容,也沒有必要講授,而其中歷史部分,雖應涉及,但不同學生對各部分內容的興趣并不一樣。由于將“攝影測量基礎”課程的教學內容分成了4部分,因此,攝影測量歷史部分知識屬于學生只需了解的內容,而模擬攝影測量部分的絕大多數內容則屬于興趣拓展部分的內容。在教學中重點放在學生需要掌握或熟練掌握的內容;同時考慮到計算機視覺研究對攝影測量的沖擊與促進,在教學內容中增加了相關內容的介紹,其中部分如計算機視覺方向如何表示像點、物點的關系,它與攝影測量表示方法的關系,是學生應了解或興趣拓展的內容。目前對攝影測量基礎的教學內容及教學順序作了較大調整:①考慮到學生在先前階段并沒有課程專門講授攝影測量中的影像獲取及其要求,在內容中增加影像獲取部分,介紹過去膠面影像的獲取(簡要介紹)和數字影像的獲取,并對相機檢校簡要介紹;②由于將數字攝影測量部分內容獨立在專門的課程介紹,在攝影測量基礎部分重點介紹像片解析基礎、強化解析空中三角測量部分內容,特別是光束法平差、增加直接線性變換內容;③講授內容去掉了模擬測圖部分內容的介紹,這些內容只作為學生興趣閱讀的材料;④考慮到整個航測成圖的整體性,在內容中增加了航測外業部分介紹,包括坐標框架選取、像控點獲取,以及影像的調繪。現有的一些攝影測量教材中模擬攝影測量的內容已經完全去掉,只在緒論的歷史回顧中出現。由于現在攝影測量中一些名詞、概念、處理方法中還留有模擬測圖的痕跡,將模擬部分完全去掉是否會影響學生對這些問題理解?一些攝影測量還留有不少模擬的痕跡,完全去掉對學生理解是否有利?從這一角度出發,在講授過程中仍然將模擬測圖內容作適當介紹,作為學生拓展了解的內容。而對于影像解析及解析空三的內容,因其是攝影測量的基礎,對進一步學習很重要,因此在授課中強化了這方面的內容。
4.加強與創新項目的結合、與實踐的結合
攝影測量是一門應用性很強的學科,為調動學生的學習興趣,在教學過程中,增加了一些攝影測量知識應用的小實驗。如利用規則格網板進行控制,利用普通相機(如手機自帶相機)進行面狀物體的攝影和基于影像的面狀物體形狀測量;結合網上大量的影像信息(特別是衛星影像信息,如百度地圖、GoogleEarth上的影像信息),與實地相對照,引導學生理解影像調繪、外業控制、像片控制點的概念,并結合學生自己的日常生活進行有針對性的調繪。現在大學本科教育中,非常重視學生創新能力的培養,有各種學校和國家的創新項目。有些學生提出的一些項目申請想法就涉及影像的幾何處理、攝影測量的相關知識,因為是學生自己提出的想法,所以學生的興趣高、學習主動性強,并且很多想法更為新穎、有趣,為此在攝影測量基礎教學過程中加強了和創新項目的結合。現在測繪工程三、四年級學生正在進行的創新項目中,有2~3個項目是與攝影測量學相關的。通過加強課程教學與實踐和創新項目的結合,原本抽象的概念內容變得具體、實在,與日常生活中應用相結合,調動了學生的學習興趣,同時為完成這些項目和實踐活動,還會涉及一些教學中未授內容,這樣可以進一步促進學生深入、主動地學習,能激發學生去思考該學科的更廣泛應用,而不是僅局限于測圖方面,這也與現在通識教育背景下進行通才培養的理念相一致。
三、結束語
關鍵詞:心理測量學;信用風險管理;信用評分;普惠金融
一、研究背景
據統計,全球有將近50%的成年人因缺少可以進行信用評估的數據被排除在信貸系統之外。為了幫助更多的個人和小微企業獲得貸款,擴大貸款的客戶群,促進普惠金融發展,很多征信機構或信用評分公司開始探索基于替代性數據對客戶進行信用風險評估。目前看來,使用的替代性數據包括公用事業支付記錄、電子商務交易信息和付款信息、心理測試數據以及少量社交媒體數據等。這其中,基于心理測量方法的信用評估受到推崇。心理測量是用來衡量個人態度、行為或在某種情況下認知能力的標準評估方法,通過分析心理測試數據可以預測還款意愿,并能生成幫助放貸機構評估借款申請人信用風險的信用評分。行為金融研究表明,個體差異解釋了消費者偏離經濟最優決策的原因[1],也就是說,一個人的個性與債務積累、消費支出模式以及規劃和預算行為有關。比如,盡職盡責的人往往不會花錢購買超出他們負擔的物品,一旦發生了購買行為,就會努力履行他們的責任,而缺乏自律和粗心預算則是個人債務積累的主要原因,因此,在使用信貸之前用理性決策方法評估購買的人隨后不太可能陷入財務困境。在此基礎上,Bernerth等人分析了心理測量結果和信用評分之間的關系,研究發現責任心和信用評分成正相關關系,而宜人性和信用評分成負相關關系[2]。換句話說,越有責任心的人信用評分越高,而宜人性越高的人可能會因為性格中的信任、順從和寬容等特質,容易為他人犧牲個人資源而做出無法實現的承諾,因而信用評分越低。目前,部分征信機構或信用評分公司基于心理測量學進行信用評分并將其進行了實際應用,其應用效果如何、存在哪些不足,都關系著信貸機構以及借款方的切身利益,是雙方關心的熱點問題。因此,本文將通過分析征信機構和信用評分公司將心理測量學應用于信用評分的研究和實踐結果,總結當前基于心理測量學的信用評分市場的現狀與不足。
二、心理測量學與信用評分
(一)心理測量學的概念和歷史演變
心理測量學是一門有關心理評估的科學,通常被視為心理學的一個分支,但其影響遠不止于此[3]。人們在很多時候都需要經歷評估,比如在學校學習期間接受測試以衡量學生的表現;在學校學習結束時接受測試以獲得學歷證書;當需要通過信貸購買或申請抵押貸款時,必須填寫以相同方式評分的表格。評估形式有很多種,包括面試、考試、實踐等。但是,盡管應用和表現形式多種多樣,但所有評估都有一套共同的基本特征,即它們應該是可靠的、有效的、標準化的、沒有偏見的。評估方法有好有壞,而心理測量學可以最大限度地提高評估質量。心理學領域的其他方面都沒有對個人日常生活產生這樣的影響。心理測量學的歷史可以追溯到很久以前。達爾文的表弟弗朗西斯高爾頓爵士(SirFrancisGalton)對人類智力的演變特別感興趣,他在1869年出版了《遺傳天才:對其規律及結果的探究》一書。該書研究了人們擁有的不同特征,以及這些特征如何使一部分人比其他人更優秀。這些差異正是科學心理學研究的重要領域。心理測量學的早期理論和應用工作主要是為了測量智力。高爾頓在研究中設計并包含了心理測驗。美國科學家詹姆斯麥基恩卡特爾(JamesMckeenCattell)擴展了高爾頓的研究,并于1887年建立了世界上第一個心理測量實驗室。他們開發的觀察和分析技術是心理測量學的基礎[4]。心理測量學的另一個主要焦點是人格測試,目前已有一系列理論方法來概念化和衡量人格。一些為人熟知的工具包括明尼蘇達多相人格量表、五因子模型(或“五大人格理論模型”)、個性與偏好量表,以及邁爾斯-布里格斯類型指標等工具。這些測量工具在不同人群和許多語言版本中經過幾十年的不斷測試與發展,結果表明其測試是有效的、可靠的。
(二)引入心理測量學的信用評分
信用評分是基于借款人(個人或者企業)的信用信息,通過一些統計分析方法,預測借款人未來的違約概率,通常用一個數字來表示個人或者企業的信用高低。信用評分被應用于多種領域,比如放貸機構使用信用評分來決定是否提供貸款以及收取多高的利率;醫療服務提供者使用信用評分來確定患者是否會獲得免費或折扣護理;保險公司使用信用評分來決定是否承保汽車和房主的保險;雇主在背景調查中使用信用評分來進行招聘決策。信用評分也被用來幫助投資者判斷其在資產支持證券中的風險敞口,或者將醫療保健行業的應收賬款分配給收款機構。在所有這些應用中,高信用得分的客戶會帶來更高的收益,而低信用得分的客戶則與較高的成本相關聯[5]。
1.基于傳統數據的信用評分
根據用于信用評分的信息,可以分為三類信用評分[6]。第一類是申請評分,用于評估和決定新申請人的信用,該評分主要基于客戶在申請信貸時提供的信息(例如社會人口統計數據、可支配收入、擔保人、貸款金額等)。第二類是行為評分,用于根據現有客戶的信用和當前賬戶的行為(例如余額、支付歷史、存款、信用卡的使用情況等)對現有客戶進行分類。第三類是根據企業的財務信息對公司及其所有人進行信用評分。信用評分模型可以分為兩大類:判別分析方法和機器學習方法[6]。判別分析是開發信用評分系統的第一種方法。在零售銀行業務中,主要集中在消費貸款和商業貸款這兩類貸款的授信方面。比如在金融領域使用最多的邏輯回歸方法和線性規劃方法。另一類是機器學習方法,比如支持向量機、神經網絡、遺傳算法[7],這些方法均應用于信用評分模型的開發。
2.基于心理測量學的信用評分
為了解決薄信用客戶很少或者沒有機會獲得信貸的問題[6],并且鑒于通過消費者心理可以預測消費者行為并在眾多領域得到驗證(比如資金管理[8]、購買行為等),心理測量學方法被引入信用評分領域。Perry(佩里)使用調查數據來檢驗人格對信用評分的影響,并且還發現與教育、收入和年齡增長相關的得分較高,但與健康狀況不佳、失業和收入較低相關的得分較低[9]。該研究還描述了一項針對受訪者的測驗,該測驗顯示出信用評分越高,受訪者的金融知識越豐富、對生活的控制感越強。Arráiz(阿拉伊茲)等人研究了由EntrepreneurialFinanceLab(創業金融實驗室,簡稱EFL)設計的用于信用評分的心理測量學測試,研究發現心理測試有助于沒有信貸記錄的企業家獲得信貸[10]。
三、基于心理測量學的信用評分實踐分析
基于以上研究成果,EFL(創業金融實驗室)、VisualDNA(視覺基因)、Compuscan(萊索托康普斯坎)和Coremetrix(庫爾測量)等征信機構或信用評分公司,與放貸機構合作,通過采用調查問卷的方式獲得客戶的心理測試數據,在分析這些數據的基礎上,對客戶的個人信用風險進行了評估,取得了良好的效果。
(一)EFL
EFL由Klinger(克林格)博士和DJDiDonna(丹尼斯迪東納)于2010年創立,是最早采用心理測量信用評分的信用評分公司,截至目前已有十幾年的歷史。該公司認為每個人都擁有自己的人格特質,而這些特征可以幫助他們了解客戶的風險畫像,進行信用風險評估。EFL基于25個以上的人格特質識別出可能會償還借款的客戶,這些人格特質包括控制點、流體智力、沖動、自信、延遲享樂、責任心等。其中,控制點是指個體認識到的控制其行為結果的因素;流體智力是一種以生理為基礎的認知能力,如知覺、記憶、運算速度、推理能力等;延遲享樂是指延后得到某物的時間,從而得到更大的利益。EFL發現沖動型客戶和其他客戶相比擁有更高的違約率,擁有高貼現率的客戶比擁有低貼現率的客戶的風險性更高,等等。EFL評分的實踐結果表明,在肯尼亞,心理評分最低的25%客戶的違約率是心理評分最高的25%客戶的7倍。此外,基于EFL評分,EFL的合作伙伴可以在不提高違約率的情況下增加15%~35%的投資組合[12],在不減少業務量的情況下違約率減少了16%~72%[13]。
(二)VisualDNA
VisualDNA成立于2006年,是一家消費者洞察和分析公司,該公司將大數據技術和心理測量學相結合,基于傳統的五大人格理論模型(即開放性、責任心、外傾性、宜人性和情緒穩定性五個維度),同倫敦大學學院、劍橋大學和哥倫比亞大學的學者對五大人格理論模型賦予了新的解釋,建立了自己的模型。在他們建立的模型中,開放性是指具有想象、審美、情感豐富、求異、創造、智能等特質[14]。開放性低的人不喜歡冒險,更傾向于主流和經過考驗的事物,思考方式比較實際和直接,思想比較保守;而開放性高的人則相反,喜歡冒險,愿意嘗試新鮮或者與眾不同的事物,信仰自由。責任心顯示勝任、公正、條理、盡職、成就、自律、謹慎、克制等特點。責任心低的人擁有無憂無慮、隨和的生活態度,他們花在做決定上的時間較少,選擇比較大膽,這意味著他們更加自信,對于現狀比較滿意;責任心高的人則具有強烈的責任感,做事情深思熟慮、有條理,盡管為人相對謹慎,但同樣雄心勃勃。外傾性表現出熱情、社交、果斷、活躍、冒險、樂觀等特質。外傾性低的人在社交場合比較矜持,為人較為冷靜和嚴肅;外傾性高的人善于交際、更合群,天生精力充沛,與外傾性低的人相比,更加自信和快樂。宜人性具有信任、利他、直率、依從、謙虛、移情等特質。宜人性低的人通常出于自身利益行事,不太可能為了遷就他人而在行為上做出讓步,對他人漠不關心,天生多疑;而宜人性高的人是利他主義者,有同情心,真誠,信任他人。情緒穩定性是指保持情緒穩定的能力,具有平衡焦慮、敵對、壓抑、自我意識、沖動、脆弱等情緒的特質。情緒不穩定的人易感到焦慮和不安,能夠敏銳地感受到他人的情緒,尤其是負面情緒,順從但不武斷,常沉思和自我反省;而情緒穩定的人,自信,有韌性,善于抵御外部負面事件,能夠控制自己的負面情緒,即使是在社交場合,也會感到平靜和自在。VisualDNA使用該模型設計了基于圖像的調查問卷,從收集到的數據中對客戶的償還意愿進行了有效預測,在俄羅斯、土耳其、墨西哥、馬來西亞、波蘭和南非的眾多零售銀行的信用卡和個人貸款業務中,在同等業務量的情況下違約率減少了23%,并使得50%以上薄信用客戶獲得貸款[15]。
(三)Compuscan和Coremetrix
2016年,作為非洲最大的獨立的征信機構之一的Compuscan公布了同Coremetrix的戰略合作。Compuscan成立于1994年,致力于在整個信用生命周期內提供全面的信用報告和風險管理解決方案。Coremetrix則成立于2012年,通過結合數據科學家、心理學家、工程師的方法,構建并開發了富有洞察力的個性測驗,在金融服務領域創建新數據,并在消費者個性和信用意圖之間建立了聯系。該戰略合作的目的是使用心理測驗來補充傳統評分技術的不足,以評估被視為邊際風險的消費者,使Compuscan的客戶能夠評估具有有限信用信息的申請人,從而擴大其客戶群。Compuscan和Coremetrix通過基于圖像的問卷獲得申請人的信息,從五大人格理論模型以及動機、行為傾向性等維度刻畫消費者心理,了解消費者信譽度產生的原因,其測試結果以風險評分體現,其中基于圖像設計調查問卷的優點在于可以觸發消費者的本能和情緒反應,進而獲得更準確的數據。在此基礎上,結合已有數據或者只依據心理測量數據,Compuscan和Coremetrix為信貸提供商、金融服務提供商、保險公司和風險管理者提供薄信用客戶的個人信貸指數和相關的金融產品適用性指數。該測試通常會在標準風險評估完成后進行,消費者可以選擇是否愿意進行心理測試。該測試可以為消費者在基于傳統評分方法被拒絕信貸的情況下,贏得基于心理測量分數進行第二次評估貸款申請的機會。2017年,Compuscan和Coremetrix將該心理測量模型應用于印度10000名高風險信用客戶,時間為3個月,他們發現心理評分越高不良率越低[16]。在此基礎上,Compuscan和Coremetrix在對10000名南非消費者進行信用評估時,只基于征信機構數據進行風險評估的模型的Gini系數(衡量記分卡區分好客戶和壞客戶的能力)為0.25,加入心理測量數據后,信用評分模型的Gini系數達到0.3,評分效果提高了20%。與此同時,他們在傳統的記分卡方法上進行了改進,通過使用機器學習技術(比如神經網絡、聚類、隨機森林等)構建模型中包含的特征,得到評分效果更好的信用風險模型[17]。在實際推廣應用中也證明,Compuscan和Coremetrix采用的方法可以提高信貸產品的接受率,同時也降低了違約率,而且可以增加可持續貸款,降低拖欠率,使消費者獲得更公平的審貸結果,促進經濟發展[18]。
【關鍵詞】測量學 計算機輔助教學(CAI) 現狀 地位 應用實踐
【中圖分類號】G712【文獻標識碼】A【文章編號】1006-9682(2009)01-0133-02
隨著計算機科學的飛速發展,多媒體技術、信息技術、通訊技術、網絡技術日新月異,并與現代教育緊密結合而形成的現代教學手段,已迅速滲透到現代教育的各個方面,尤其是現代教學手段進入課堂教學后,賦予了課堂教學新的特點和內涵,形成了一種全新的課堂教學模式。測量學是一門實踐性很強的課程,是現代教學手段的先期實踐者和受益者,只有積極應對教育創新的新挑戰,才能豐富測量學教學內容,全面提高課程教學質量。
一、“測量學”計算機輔助教學的現狀
以信息技術為先導的高新技術革命對國民經濟、社會生活和文化教育等各個領域已經產生了深遠的影響,對現有的教育模式也提出了有力的挑戰。能否將信息技術有效應用于教育教學領域,是衡量教育是否面向未來社會發展的一個依據。信息技術在教學中的應用就是以計算機為中心的多媒體輔助教學。因為多媒體具有圖、文、聲并茂,而且有活動影像等特點,所以多媒體能提供最理想的教學環境。它必然對教育、教學過程產生深遠的影響。
提及計算機輔助教學(CAI),大家已不再感到陌生,尤其是近年發展較快的多媒體技術和網絡技術,進一步推動了計算機輔助教學的推廣和普及,使其成為現代教育技術的核心內容,成為教育領域不可缺少的重要工具和手段。但目前在我國高等院校要廣泛深入地開展“測量學”計算機多媒體輔助教學,還存在以下兩個方面的障礙:
1.硬件方面
目前我國絕大多數高等院校由于資金緊張,所擁有的計算機數量有限,因此無法開展交互式、個性化的計算機輔助教學,有條件的高校也大都在配備多媒體大屏幕投影設備的大教室(由1臺多媒體計算機連接1臺大屏幕投影設備,并配有視頻演示儀和音響系統的教室)里進行“課堂演示型”計算機輔助教學。
2.軟件方面
目前市場上雖出現了極少量的關于測量學的教學軟件,但都是一些“電子版的教科書”,只能一屏一屏地播放顯示,不能逐字、逐行地顯示,這很不適合學生的學習習慣,而且在播放時,教師無法在其上進行圈點,即興地創造性地發揮(而這一點不論是在傳授知識,還是啟發創新都是最寶貴的),因此,不適合“課堂演示型”計算機輔助教學。另外,講課是一門藝術,是一種創作,每位教師都有自己的特色,又因各學校各專業的情況不同,教學內容、學時安排等也不盡相同,因此,市面上現有的“測量學”教學軟件的內容和體系都存在很大的缺陷。同時由于它們都以光盤的形式存在,任課教師無法在此基礎上進行二次開發,從而導致了目前市場上雖出現了一些“測量學”CAI課件,但真正使用并不多的現狀。
二、計算機輔助教學在專業教學中的地位
專業課程涉及大量抽象概念、空間概念及動態過程,用傳統教學方法很難將這些概念及過程清晰地展現在學生面前,從而造成教與學都困難的局面。計算機輔助教學課件針對不同專業的內容和特點,利用計算機多媒體技術將專業知識和學習內容形象化、生動化、可操作化,并以語音、圖像、文字、動畫等形式完成教學過程,給學生提供一個新穎的交互式學習環境。
在“測量學”的教學中,運用多媒體技術進行輔助教學是一個巨大的進步,在很大程度上提高了教與學的效率和質量。具體表現在以下幾個方面:
1.由于教師課前制作好電子教案,因此上課時不需要在黑板上逐字地板書和一筆一劃地繪圖,節省了大量寶貴的課堂時間,以更多的時間用來傳授知識,從而擴展了學生的知識面。同時,教師也從過去繁重的體力勞動中解放出來,可以全身心地投入到講解上。
2.教師利用多媒體技術將“測量學”中一些抽象的、不可見和難于解釋的內容加以形象化和直觀化,為學生提供了大量的感性材料,有助于學生的認知和掌握。
3.教師在電子教案中采用了一些較鮮艷的底色或用一些可愛的圖片襯托所講的內容,使學生感到既新鮮又有趣,既取悅了學生的視覺,又增強了記憶,也為課堂帶來了一種美感,從而使原本枯燥乏味、不受重視的測量課變得生動有趣,激發了學生學習的興趣和熱情,提高了學習的效率。
4.由于教師在電子教案中拷入了許多有關先進儀器設備的圖片,使學生看到了許多實驗室根本沒有的儀器設備,開闊了視野,增長了見識,彌補了學校資金缺乏而無法購買先進儀器設備和教科書陳舊落后的不足。
5.在多媒體教室進行教學,由于有了話筒和音箱,教師不必再扯著嗓子大聲講課,用較小的聲音也能使學生聽得很清楚。由于投影的文字、圖表清晰、準確、規范,即使坐在最遠的角落里也能清楚的看到,克服了實物或掛圖教學的不足,避免了學生再花精力去辨認教師的字跡,改善了學生的視力。
三、計算機輔助教學在“測量學”教學中的應用實踐
1.初步形成現代教育理念
計算機輔助教學全方位突破了傳統的應試教育理念和教學思想,所營造的是一種教學互動、真實再現、資源豐富、時空選擇方便、信息處理便捷的素質教育教學環境,使得教與學、師與生之間的關系拓展更加機動靈活、豐富多樣,能充分發揮學生自主學習的積極性和創造性。測量學教師正是借助多媒體技術、通訊技術、網絡技術,以及長期使用的幻燈、投影、錄像、視聽系統等現代教學手段,較好地處理了測繪學科與其它學科、理論教學與實踐性教學、傳統內容和現代內容的關系,樹立了以學生為主體的教學意識,大大提高了教師的教學水平。
2.合理使用多媒體課件
近年來,各個學校都在不同程度地研制測量學多媒體課件,并取得了顯著的成績。其中測繪學院制作的《測量學電子教材》,1998年在全國范圍公開發行后,給測量學課程教學帶來了勃勃生機。尤其是測繪新技術、新儀器等內容,對于資金短缺、儀器設備落后的學校,為教師和學生了解、學習測繪新知識提供了一條有效的途徑。多年來,許多人在教學中一直有選擇性地使用該教材,借鑒其中部分內容進行講授,適當緩解了學時緊張的矛盾,同時激發了學生的學習興趣,增強學習的自覺性和主動性。但由于該教材制作時間較早,在教材內容和制作方法上存在一些不足之處,特別是專業測量和實際應用等內容還有待補充和完善,以擴大該教材的應用范圍,提高使用效率。因此,我們一方面充分發揮現有電子教材的作用,另一方面利用自身的力量,將控制測量、數字化測圖、施工測量等內容,結合全站儀、GPS等先進儀器和測繪專業軟件,以及現場施工的放樣實例,用多媒體技術有機地結合在一起,不斷完善多媒體教學課件。
3.合理使用教學錄像片
由中國測繪學會和部分高校聯合錄制的測量學教學錄像片,具有直觀、生動、形象等特點,包含基礎測量、專業測量和現代測繪技術等多個內容。通過電化教學形式,解決了許多課堂講授中難以講述清楚的問題。在教學實踐中,選取了其中的部分內容,教師結合錄像片備課,采用看講結合的方法,授課前向學生簡要介紹片中的主要內容、重點、難點和應注意的問題,引導學生主動學習,使學生做到心中有數。在觀看過程中,針對難以理解和掌握的內容,通過暫停播放功能由教師補充講解,或重復播放相關內容,以便學生及時理解掌握。特別之處,可靜止畫面,留給學生思考的時間和余地。錄像片播放結束后,教師再次進行歸納總結,通過提問、分析、討論、解答等形式,使學生對所觀看內容初步形成的印象由感性認識上升為理性認識。這樣既可有效發揮教學錄像片的優勢,又能克服其節奏快、思考余地小、消化理解困難等弱點,充分實現教師在教學中的主導地位,確保達到預期的教學效果。但由于錄像片的制作受當時設備和技術的限制,加上錄像帶本身的霉變現象,導致錄像片清晰度不高,播放效果受到一定的影響。只有將原有大部分內容進行必要的編輯后,通過數碼技術轉換成DVD,部分內容采用數碼攝像技術重新攝制,并適當補充和完善新儀器、新技術、新方法的實際應用等內容,才能滿足現代測量學教學的需要。
4.合理利用網絡資源
在測量學教學中,根據教學需要,可隨時通過校園網與國際國內相關網站鏈接,查閱相關資料,了解更多信息,同時也可與兄弟院校校園網進行實時鏈接,加強相互合作,實現教學經驗、科研成果、教學資源的共享,使教師從中獲得更多的時間、更多的信息、更多的手段、更廣闊的空間和更廣泛有力的教學支持。為了便于學生自主學習,形成不斷進取和終身學習的習慣,教師可將教學課件在校園網上,并向學生介紹一些優秀的資源庫和信息網站,引導現代教學手段在測量學教學中的應用,引導他們去訪問,師生之間通過電子郵件、BBS、網絡聊天等交流手段,互通信息,掌握動向,形成師生交流、親密合作的良好氛圍,使多媒體網絡成為學生自主學習、娛樂、交流的健康園地。
參考文獻
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論文關鍵詞:高職;土建類專業;測量學;教學改革
20世紀90年代以來,我國的職業教育出現了蓬勃發展的趨勢。以此為契機,我校由中等專業學校升格為高等職業技術學院。我院是以礦業類專業為主,兼有測繪、土建、制造、財經、旅游、電子信息、環保安全、交通運輸等專業的工程類高職院校,涉及測量學這門課程的專業有十多個。我院教師面臨著從中專教育向高職教育轉變的重大課題,同時,現代測繪新技術、新儀器的不斷發展應用,地理產業信息化的發展趨勢也對傳統測繪形成了強力沖擊,測繪科學從理論到實踐發生了根本的變化,特別以GPS、GIS、RS為代表的“3S”技術正在應用到各種工程建設中,測量學教學體系和課程結構的改革已經成為當務之急。如何使經典測量學與當代測繪高科技從理論到實踐在測量課程中得到體現,如何使其與高職教育培養人才的要求相適應,是擺在我們面前的一個重要課題。筆者擬結合我院的實際情況和近年來教學改革的實踐,談談個人的看法。
根據不同的培養層次選擇合適的教材
教材是教學思想、教學體系、教學內容的集中體現,是教學工作的依據。測量學是研究對實體(包括地球整體、表面及外層空間各種自然和人造的物體)中與地理空間分布有關的各種幾何、物理、人文及隨時間變化的信息的采集、處理、管理、更新及利用的科學,是土建類專業一門實踐性很強的技術基礎課。現在出版的土木工程測量教材有十多種,到底選用那一種教材對學生比較合適,一直是我們在探索的問題。以前教學中曾采用合肥工業大學等五校聯合編寫的《測量學》本科教材,但感到不能適應高職教學的要求。為適應課程建設的需要,由我院主編,其他幾所職業技術學院參編,共同編寫了高等學校測繪學科教學指導委員會“十五”高職高專規劃教材《工程測量》(非測繪類),并由黃河水利出版社出版發行。在教材編寫過程中,我們根據高職教育的特點,以培養高等技術應用型人才為目標,在論述基礎理論和基本方法的同時,更加重視基本技能的培養。同時自編了與教材相配套的《測量學實驗指導書》、《測量學教學實習指導書》等輔導教材,使教材配套齊全,有效提高了教學質量。
教學環節的改革
教學目的的轉變長期以來,對于土建類專業的學生而言,“掌握小范圍地形圖測繪及具有一定施工放樣能力”是測量學教學的目標。但是,隨著測繪科技的迅速發展,以“3S”即GPS(全球定位系統)、GIS(地理信息系統)、RS(遙感技術)為代表的先進技術在測量定位、導航、國土與城市管理等領域里的推廣應用,拓寬了測量學的教學內容與研究空間。土建類專業的學生畢業后專門從事測量工作的人數不是很多,大部分都會在施工現場工作,原來的教學目標已遠遠不能滿足土木工程技術人員對現代測量技術的要求。對于土建類專業的學生而言,教學目的、教學思想是讓學生掌握地理信息的獲取和應用的基本知識,了解現代測繪在本學科中的應用,能夠運用測量成果分析和解決實際施工過程中的問題,這應該成為改革測量學教學、全面構建新的教學體系的指導思想,要從以“測圖”為教學主線向以“用圖”為教學主線轉變。
教學內容的調整空間定位技術、地面信息采集處理一體化技術、遙感和地理信息系統這些與地理空間信息學科相互交叉產生的相關學科對土建類學生是十分重要的。同時,對于開設測量課程的非測量學科的學生而言,應把測量學作為學科研究的工具,所以,測量學課程應該提供先進、適用、多樣性的空間信息采集、處理、管理和分析的方法與技能,為本學科所用。在測量學課程學時壓縮的情況下,處理好測繪新技術與經典教學內容的關系是教學中十分重要的問題,這就要求教師在教學中既要發揮教材的作用,又要向學生及時傳遞測繪新技術、新工藝、新儀器的信息,以開拓學生的視野,激發學生的學習熱情。土建類高職專業的具體教學內容大體包括以下幾個方面:(1)基本理論。包括地球的幾何表速,平面與球面的關系,球面坐標系統、平面坐標系統和高程系統的建立和轉換,投影變形與改正,“3S”技術的基本原理,測量誤差的基本理論。將這些基本理論闡述清楚,是整個測量學教學的基礎,現代測繪技術飛速發展,離不開這些基本理論,教學時間不能減少。(2)基本方法。點位的測定和測設方法,其中包括控制測量的常規方法和GPS方法,地形測繪的常規方法和內外業一體化成圖方法,工程建設過程中點位放樣方法,工程竣工后竣工測量方法,工程運營管理階段的變形觀測方法等。 土建類測量學教學是直接為工程建設服務的,講授這部分內容的時候,要與實踐結合起來,壓縮淘汰一些舊的方法、儀器等方面的內容,較全面地體現測量學的本質及對建筑行業的作用,反映最新成果的要求。(3)基本技能。熟練掌握測繪儀器的基本原理、用途和使用方法,主要包括光學經緯儀和電子經緯儀,光學水準儀和電子水準儀,激光準直儀,全站儀,GPS接收機等。考慮學生畢業后直接從事工程建設第一線工作,現在建設單位用到光學儀器很少,對于光學儀器的原理和使用方面可以簡單講一下,重點放在全站儀和GPS等新儀器的講解和操練上,使學生畢業后能“零距離”上崗。
教學方法和教學手段的改革教師的教學方法和教學手段是其實際教學水平的體現,直接決定教學質量。因此,不斷改進教學方法和教學手段是教學改革的一個重要環節,是每一個教師應該時刻關注和努力實踐的重要工作。通訊技術、音像技術、電子計算機技術和網絡技術的飛速發展為教學方式的改革創造了條件,傳統的“講稿、黑板、粉筆”等教學手段應向現代化手段轉變。現代化教育技術除電視、投影、幻燈等視聽技術之外,以計算機技術為核心的CAI多媒體教學課件正在推廣,“網上教學”、“遠程實驗室”、“數字校園”正在變為現實,從而使實施網絡在線教學,利用網絡進行收交和批改作業等成為可能。在教學方法上,要改變過去“滿堂灌”、“填鴨式”的教學模式,采用啟發式的教學模式。啟發式教學要求教師在教學中不斷地激發學生的學習興趣和求知欲望,充分發揮學生學習的主動性和積極性,使學生自覺、獨立地開展思維,在掌握知識和技能的同時,學會分析問題和解決問題。在教學形式上,可將講課、提問、自學、討論、答疑等形式有機地結合起來,并落到實處,改變學生被動學習的局面,積極調動“教”與“學”的積極性和主動性。教師在課堂上要精講,就必須做好充分準備,精選課堂講授內容,將知識的重點和難點講清楚,而對一些比較容易或通過一定的努力可以自己弄懂的內容可留給學生自學,并提出問題供學生思考,要求學生帶著問題自學,在自學中提出問題。
實踐環節的改革
測量學是一門理論與實踐并重的課程,實踐環節起著理論聯系實際、加深和鞏固課堂教學的作用,對培養學生的實踐動手能力非常重要。為了方便學生實習、實驗,我們在學校內建立了實習基地,在主要道路的交叉口埋設了導線點,通過幾屆學生的實習和實習指導教師的共同努力,已經獲得了實習基地導線點的精確三維坐標和數字地形圖。
在實驗教學中,將學生分為幾個小組,每個小組固定在實習基地的一個測區,每次實驗都在劃定的測區內進行。有了實習基地的所有數據,每一次實驗結束時,每個組的實驗數據都要有實驗指導教師的簽字,實驗才能結束。
理論課程結束后,有兩周的實習時間。長期以來,實習都是以地形測圖為主線,占了實習時間的一大半。我院測量實習改革的中心思想非常明確,就是壓縮地形測圖,加強精度分析和土木工程測量的內容。實習時,每個組仍在原實驗的測區里,實驗觀測的數據在實習時都可以派上用場,大大縮短了測圖的時間。同時,重點增加了施工總平面圖設計及建筑物測設數據計算等用圖內容,同時還增加了測設軸線樁、設置龍門板及測設龍門板的標高等施工測量的內容,把重點放在土建施工測量上。
良好職業道德的培養
高職教育的根本任務是培養生產第一線的技術應用型人才,提高人的素質包括文化素質和思想道德素質、行為素質及職業道德。在測量課教學中要重視職業道德教育。