测绘地理信息   2019, Vol. 44 Issue (5): 120-121
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应用技术型本科《误差理论与测量平差基础》分类体系教学改革探讨[PDF全文]
张丽1, 孙小荣1, 郭冰1    
1. 宿迁学院建筑工程学院,江苏 宿迁,223800
摘要: 结合误差理论与测量平差基础教学实践过程,从课程体系构建与教学内容选取、考试考核方法、教学方法等方面探讨了本校分类体系教学改革的一些经验。
关键词: 应用技术型     测量平差     分类体系     教学改革    
Discussion on the Teaching Reform of Classification System of Error Theory and Surveying Adjustment for Applied-type Undergraduate Education
ZHANG Li1, SUN Xiaorong1, GUO Bing1    
1. School of Civil Engineering and Architecture, Suqian College, Suqian 223800, China
Abstract: In this paper, basing on own teaching practice of Error Theory and Surveying Adjustment, discussed some experience of teaching reform which include course system and teaching content, teaching method and examination method.
Key words: applied-type undergraduate education     surveying adjustment     classification system     teaching reform    

《误差理论与测量平差基础》是测绘类专业的核心课程,其理论方法是学生后期学习专业课的基础,也是测绘工作和研究中所必备的,而其内容的延伸和发展又和测绘科学的发展紧密相连[1]。该课程的特点是理论性、逻辑性强,与基础课及专业课联系较多,如高等数学、线性代数、概率论与数理统计、数字测图原理与方法等课程,后续许多公式的推导、专业概念都需要用到这些课程。

对于学生而言,要想学好《误差理论与测量平差基础》这门课,必须把上述先导课程学好,否则测量平差课程将无法讲授[2]。但应用技术型本科的学生,普遍数学基础较薄弱。因此必须构建合适的课程体系,实行分类培养,考虑学生的学习能力和学习需求,为应用技术型学生锻造职业技能,为学术研究型学生夯实理论基础,充分考虑学生的个体差异,做到以人为本。基于此培养目的,应当对教学内容进行合理选取,对考核方法进行适当改进,对教学实践进行加强,扫除学生“不想学、害怕学”的心理障碍[3],提高学生学习积极性,从而从各个环节促进学生的学习效果。本文根据教学经验,从这几方面分别探讨宿迁学院《误差理论与测量平差基础》的分类体系教学改革与实施情况。

1 课程体系与教学内容改革

《误差理论与测量平差基础》这门课,因其重要性与内容多,本校教学为72课时。因为公式多、计算量大,对于应用技术型本科的学生而言,即使这么多课时,要把教学大纲规定的所有内容完全理解掌握也是相当困难的。因此对课程设置和教学内容做了如下改革。

1) 课程拆分为《误差理论与测量平差基础》和《测量平差强化》两门课,分别为64和24课时,课程分别设置在第五和第七学期。前者为必修课,教学对象为全部学生,课程内容的难易程度适中,在讲授过程中淡化数学证明、公式推导,向学生强调结论的内涵和应用的限制条件[4]。因此结合实际应用,删掉条件平差等部分内容,更改为64课时。最终教学内容修订为绪论、误差分布与精度指标、协方差传播律及权、平差数学模型与最小二乘原理、间接平差、附有限制条件的间接平差[5]等六章。

《测量平差强化》主要针对考研的学生,作为选修课在大四上学期开设。教学目的是《误差理论与测量平差基础》这门课的深化,把其中概念性、灵活性、技巧性以及比较难的内容都在该选修课中体现。在带领考研学生复习基本知识点的基础上,重点讲解条件平差、附有参数条件平差、误差椭圆、统计假设检验等内容,并增加一部分近代平差内容。教学体系和内容经过这样改革,既满足了应用技术型人才培养的需要,又照顾了考研学生的需求。

2) 高等数学、线性代数、概率论与数理统计等数学课程是全校的公共基础课。对于全校工科专业,教学内容没有差别,有些测绘专业需要掌握的数学知识,甚至属于选讲内容,然而这部分内容不掌握,学生在学习测量平差时很困难。针对这个需求,开设了《高等数学选讲》,把公共课中不讲、但测绘专业需要的数学知识纳入教学内容中,如泰勒级数、多元函数条件极值、最小二乘原理、统计假设检验等。

2 考试考核与教学方法改革

1) 理论课程考核。以前的考核方法,一般只有一次期末闭卷考试,形式单调,是“一张试卷定终身”[6]。很多学生缺乏自律,一个学期敷衍过去,指望考前临阵磨枪,但因为课程性质,考前突击效果不理想。为了督促学生学习,加强学习效果,该课程施行了分阶段考试:第一次考试设置在协方差传播定律;第二次考试设置在间接平差原理;第三次考试为期末考试,考试内容为全部教学内容。三次考试成绩按照3:3:4的比例加权平均作为该课程最终的卷面成绩。根据六年考试情况(09级至11级只考一次,12级至14级分阶段考试),统计历年学生期末考试卷面平均分,为进行对照,同时统计12级至14级分阶段考试的加权平均分。

2) 课程设计考核。该课程在学期末开设有为期一周的课程设计,要求学生完成一个大型导线网的平差计算,采用手算、编程与平差软件结合的方式。以前的课程设计全班一道题目,如果监督不严,难免出现抄袭现象。现更改为一人一题的形式,每个人的数据不一样,从而杜绝了抄袭。另外增加了口试答辩和笔试环节,针对课程设计内容和涉及到的相关知识点,在课程设计结束时进行,这样评定课程设计成绩时,不再只根据课程设计报告和考勤情况,口试答辩的表现和笔试成绩更能全面地反映学生的学习情况。

3) 教学方法改革。现在大部分课程都采取多媒体教学,但《误差理论与测量平差基础》公式繁多,采用传统的板书教学方式效果更好[7],教师演示公式推导的过程,学生可以跟着思考,如果采用课件,一页一页很快就翻过去了,学生甚至来不及看,更别提理解了。但有的地方也可以板书与课件结合,比如水准网条件方程的列立,采用“擦线法”来列条件方程,在课件上展示“擦线”的动画过程,在黑板上列出方程效果非常好。

除了理论教学,增加上机实践教学。传统的课堂教学,受时间限制,例题和课后习题都较简单,适合手算。但实际测量数据处理中,网形复杂,完全手算是不可能的。理论教学时,穿插进行上机教学,一方面使学生能掌握平差软件的使用;另一方面为培养学生创新能力,将测量平差程序设计内容融合到测量平差教学中[8],鼓励学生采用C语言、MATLAB、EXCEL等完成平差计算过程。

3 结束语

教学本身就是一个推陈出新的过程[9],每上一遍这个课程,都有新的体会,不同班级的学生性格特点也不同,因此教学上都要作出相应的调整。测绘学科是不断发展的,测量平差作为测绘学科的重要组成部分,也必须要发展才能适应时代和社会需求[10]。本文结合教学实践情况,从课程体系与教学内容、考核方法与教学方法等方面探讨了教学改革与实施情况,以促进该课程更好、更快地发展。

参考文献
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张俊, 张鹏飞. 测量平差课程教学改革探讨[J]. 测绘科学, 2010, 35(5): 247-249.