测量学与GIS课程一体化教学内容体系的构建

王庆国，刘汉丽 ，陈 伟，朱晓宏

(1. 武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北 武汉 430081； 2. 武汉科技大学城市建设学院，湖北 武汉 430081)



测量学与GIS课程一体化教学内容体系的构建

王庆国1，刘汉丽1，陈 伟2，朱晓宏1

(1. 武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北 武汉 430081； 2. 武汉科技大学城市建设学院，湖北 武汉 430081)

为适应测绘信息化和测绘新业态背景下测绘工作重心的发展变化，针对目前非测绘与地理信息类专业中的测量学和GIS两门课程的教学，基于对两门课程进行一体化教学的思路，研究构建了两门课程的一体化教学内容体系。

测绘信息化；测绘新业态；基于位置的信息服务；一体化教学；教学内容体系

随着测绘信息化的发展，测绘学在理论基础、工程技术体系、研究领域和科学目标等方面都发生了深刻的变化。测绘行业的服务对象和服务范围也远远超出了传统测绘学的范畴，扩大到与地理信息相关的各个领域，其工作重点从以地图生产为主转向以提供实时有效的地理信息综合服务为主[1-3]。近年来，在测绘信息化发展的基础上，随着移动互联网、实时信息获取、云计算、大数据、物联网等新技术的快速发展，以及移动定位设备的普及应用，以提供实时、泛在、智能、多维空间地理信息服务等为主要内容的测绘新业态逐步形成，并日益深入到人们生活的方方面面[4-5]。

测绘信息化的发展和测绘新业态的兴起，是测绘与地理信息等相关科学技术交叉渗透、融合发展的结果，而其深入发展又进一步推动了测绘与地理信息等相关科学技术的更紧密融合。原来各个专门的测绘学科之间的界限已随着计算机与通信技术的发展逐渐变得模糊，相互之间更加紧密地联系在一起，某一个或几个测绘分支学科已不能满足现代社会对地理空间信息的需求[1]。从人才培养的角度看，为了能更好地适应测绘学科和测绘业态的发展变化，需要培养的人才从单一技术型向复合创新型转变。

针对目前非测绘和地理信息类相关专业在测量学和GIS课程的教学方面存在的与测绘信息化发展不相适应的问题，笔者在文献[6]中基于两门课程之间存在的内在逻辑联系和承接关系，提出了对测量学与GIS课程进行一体化教学的改革思路，以拓宽教学口径，强化综合能力培养，提升课程教学品质。为了有效实施两门课程的一体化教学，一个基础性的关键问题就是要科学构建两门课程的一体化教学内容体系。

一、目前测量学与GIS课程开设状况的比较分析

目前，同时开设测量学和GIS课程的专业大致分为两类：一类是测绘和地理信息类专业；另一类是非测绘和地理信息类的应用型专业，如城市规划、资源管理、交通、电力、采矿、农林等。相对于测绘和地理信息类专业，非测绘和地理信息类专业对两门课程的开设，无论是在教学目的、背景课程体系，还是在教学学时等方面都存在着重大差异[7]。

从教学目的来看，非测绘和地理信息类专业对两门课程的开设主要以满足本专业的应用需求为目的，其对两门课程的开设更多的只是从技术能力培养的层面进行考虑。而且，这种技术能力的培养一般从属于开设专业，不要求学生系统地掌握测绘和地理信息方面的理论知识。而测绘和地理信息类专业则不同，它需要对学生进行测绘与地理信息方面系统的基础理论教学，使学生具有较为深厚的理论基础，在此基础上，培养学生测绘与地理信息创新性的综合技术能力。

从背景课程体系的设置来看，在非测绘和地理信息类专业中，测量学和GIS课程一般被孤立对待，很少顾及两者之间及两者与其他课程之间的相关性，因而基本不设置直接针对两门课程的先导课程或后继课程，使得在地理信息技术能力的培养方面存在较大的障碍。而测绘和地理信息类专业则会系统性地开设许多先导课程和后继课程，帮助学生先期具备必要的数理、计算机，以及地图学等方面的知识和能力，进而培养学生形成较强的地理信息综合服务能力。

从教学课时来看，相对于测绘和地理信息类专业，非测绘和地理信息类专业在两门课程的课时安排上要少得多。根据相关院校的情况统计来看，目前在非测绘和地理信息类专业中，两门课程教学总学时为70个左右，其中理论学时50个左右，实验学时20个左右。测量学课程另有两周的综合实习。教学学时的不足对于相关能力的培养产生了较大的制约。为了尽可能培养学生相关的技术能力，需要对两门课程的教学内容体系作出合理设计。

二、测量学与GIS课程一体化教学内容体系构建的基本思路

对测量学与GIS课程一体化教学内容体系的构建，将从目前非测绘和地理信息类专业的实际出发，综合考虑两门课程各自的特点及其之间的内在逻辑关系，通过内容的合理选取和组织，充分发挥两者之间的互补作用。同时，面向实际应用需求，建立起科学的实践能力培养体系，以实现对学生进行“宽口径、厚基础、高素质、强能力”的培养目标。

因此，笔者在构建两门课程一体化教学内容体系时，主要从以下几个方面进行考虑。

1. 内容体系的系统性和统一性

目前的测量学与GIS课程，各自均已形成较为稳定的教学内容体系。尤其是测量学，经过长期的发展完善，已经形成了一套逻辑严谨的理论方法教学内容体系。构建测量学与GIS的一体化教学内容体系，不能只是基于两者现有教学内容的简单拼凑，而是必须要打破两门课程现有的各自封闭的体系，面向地理信息综合服务的要求，立足于整个测绘学科的大视野，对现有教学内容进行必要的扬弃，并按照统一的逻辑进行系统组织，形成从地理信息数据的采集、组织管理、分析处理到可视化表达和地理信息服务的完整体系。

2. 内容选取的基础性

由于同时开设测量学与GIS课程的非测绘和地理信息类应用型专业多种多样，不同的专业面向不同的应用需求，要想使得教学内容涵盖所有专业的具体应用需求，将十分困难，也没有必要。考虑到在测绘信息化和测绘新业态发展的背景下，测绘与地理信息技术越来越成为一种基础性的研究工具和服务手段，因此，一体化教学内容体系的构建将更加注重于对基本原理、基本方法和基本技能的教学与训练。

3. 内容体系构建的技术能力导向性

如前所述，非测绘和地理信息类专业对两门课程的开设主要从技术能力培养的层面进行考虑，对相关理论方面的要求相对较弱。因而，一体化教学内容体系的构建将强调技术能力的导向性。一方面，在现有的总课时下，适当调整理论课时与实践课时的比重，强化实践教学；另一方面，面向测绘新技术的发展潮流，大力删除传统模拟测绘技术的教学内容，强化数字测绘技术的教学。以数字测绘技术为基础，测绘数据成果可以直接进入地理信息数据库，成为地理信息数据的直接和主要来源；而通过地理信息平台对测绘数据成果的加工，可以制作丰富的地理信息产品，延伸测绘数据成果的功能，从而实现了以位置信息数据采集为基本内容的测绘系统与以地理信息组织管理、处理分析和表达服务为主要内容的地理信息系统之间的融合。

4. 教学实施的可行性

由于非测绘和地理信息类专业在两门课程的课时安排上十分有限，因此，教学内容体系不能太过庞杂，需要考虑到教学实施的可行性。

三、测量学与GIS课程的一体化教学内容体系

根据上述一体化教学内容构建的基本思路，参考文献[8—12]，并结合自身多年的教学经验，按72个总学时，设计构建了测量学与GIS课程的一体化教学内容体系，见表1。

在上述一体化教学内容体系的构建中，原来测量学的教学内容将主要侧重于定位原理和位置数据采集方法的介绍。通过测量获得的数字地形图成为地理信息平台上进行数据编辑、数据组织建库等工作的基础和数据源。GIS主要进行相关信息的处理、分析、表达与服务，延伸测量成果的功能。

在课程名称方面，进行一体化的教学后，课程的名称可以考虑改为“测量原理与地理信息数据处理”，或是一个能同时包容原来两门课程内容的名称。

四、结束语

为了更好地适应测绘学科和测绘业态的发展变化，提升课程教学品质，提高人才培养质量，本文针对目前非测绘与地理信息类专业中的测量学与GIS课程的教学，基于对两门课程进行一体化教学的思路，设计构建了两门课程的一体化教学内容体系。希望通过相关的教学改革与实践，使得目前的测量学与GIS课程的教学能更好地满足实际的应用服务需求。

表1 测量学与GIS课程一体化教学内容体系

[1] 宁津生,陈俊勇,李德仁，等.测绘学概论[M].武汉：武汉大学出版社,2008.

[2] 李德仁, 邵振峰. 信息化测绘的本质是服务[J]. 测绘通报, 2008(5):1-5.

[3] 宁津生, 王正涛. 面向信息化时代的测绘科学技术新进展[J]. 测绘科学，2010, 35(5):5-10.

[4] 刘经南.泛在测绘与泛在定位的概念与发展[J].数字通信世界,2011(S1):28-30.

[5] 肖建华,彭清山,李海亭.“测绘4.0”：互联网时代下的测绘地理信息[J].测绘通报,2015(7):1-4.

[6] 王庆国.测量学与GIS课程一体化教学的研究[J].测绘通报,2013(5):108-110.

[7] 贾泽露. 非GIS专业地理信息系统课程教学思考[J]. 测绘科学, 2008,33(5): 230-232.

[8] 胡华科，郑春燕，陈义彬，等. GIS专业测量学教学内容与教材建设探讨[J]. 测绘通报, 2005(11): 63-66.

[9] 黄张裕，徐佳，刘志强. 面向信息化测绘的实践教学体系构建[J]. 测绘工程, 2014, 23(4): 76-80.

[10] 蔡忠亮，李小欢，谢彩云，等．地理信息系统专业实验课程的优化设计[J]．测绘通报，2015(7)：124-127.

[11] 顾孝烈, 鲍峰, 程效军. 测量学[M].上海：同济大学出版社, 2011.

[12] 陆守一.地理信息系统[M]. 北京：高等教育出版社, 2004.

Construction of the Integrated Instruction Contents for Science of Surveying and GIS

WANG Qingguo，LIU Hanli，CHEN Wei，ZHU Xiaohong

2016-03-02

湖北省教学研究项目(2015236)；武汉科技大学重点教学研究项目(2015Z016)

王庆国(1974—)，男，博士，副教授，主要从事数字测绘与GIS方面的教学与研究。E-mail:qgwang_123@163.com

王庆国，刘汉丽，陈伟，等.测量学与GIS课程一体化教学内容体系的构建[J].测绘通报，2016(11)：141-143.

10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0386.

G64

B

0494-0911(2016)11-0141-03