本文作者：刘绍堂 单位：河南工程学院
一、引言
《测量学》可分《矿山工程测量》、《建筑工程测量》、《水利工程测量》、《地质工程等测量》、《交通工程等测量》等,是土建、水利、电力、地质、地理、矿山、交通、规划、国土、房产、市政、港口、航海、农林、资源、环保、防灾、安全等专业的必修课,正式出版的测量学教材有百余种之多。这些教材按出版时间和讲授内容大致可分为经典的测量学、引入了新技术的测量学和现代测量学三大类。经典的测量学系统介绍了传统的水准测量、角度测量、距离测量、直线定向、控制测量、碎部测量、测量误差等基本理论,地形图的基本知识与地形图的测绘方法以及相应专业所需要的测量知识等。但由于出版年代较早,其课程滞后现象较为严重,表现在定位口径窄、内容陈旧、通用性差。上世纪末期引入了新技术的测量学,由于电子测距技术和“3S”技术的发展,一些测量学教材把光电测距、电子测角、全站仪测坐标、“3S”技术等分别作为一节加入到经典的测量学课程中,其优点是测量学内容有了新变化、新发展,其缺点是对新技术、新知识的引入仍停留在原理和概念性介绍的层面,实用性差。现代测量学是把现代测绘技术与传统测绘技术有机地进行融合,把“3S”融合于测角、测距、测高、定位与测设的整个作业过程之中。现代测量学是我们需要建设和完善的目标,也是本文要讨论的重点。
二、测量学教材的定位
非测绘专业测量学的“课程定位”问题,应该由毕业生的就业岗位分析和技能需求分析而定。许多非测绘专业学生毕业后主要从事对应专业的技术、管理工作,他们只有少数人专门从事测绘工作,即便从事测绘工作也往往是管理测绘工作或者是兼职工程测量工作。非测绘专业学习测量学的目的除了要掌握工程测量的基本知识、基本技能,掌握工程测量常用仪器的操作方法外,更重要的是要懂得测量工作的基本要求,领会测绘科学技术在工程建设、工程质量控制和安全生产中的重要作用,要能把测绘基本知识、基本理论和基本方法灵活运用于工程实践。因此,非测绘专业学生还需要了解现代测绘科学技术和地球空间信息学的概貌,并具有组织、管理、协调和监督测绘工作的能力。为之,非测绘专业测量学教材不能定位在经典的以测图为主的测量学上,而应该定位在测绘科学技术或者地球空间信息学的层面上。应该在讲解测绘科学的基本理论、基本技术和基本方法的基础上,全面介绍摄影测量与遥感、地图投影与地图编制、地理信息系统等的研究成果。教材应基本覆盖测绘科学中大地测量、摄影测量与遥感、地图制图及工程测量等学科的理论和技术。编写《测量学》统编教材,一种方案是统一制定测量学基础部分的教材编写大纲,而各专业测量部分仍沿用教材编写习惯分专业编写;另一种方案是综合考虑各专业的需要,尽量兼顾多个专业的特点编写大纲和教材。就第二种方案而言,测量学应适用于土木、水利、地质采矿、交通、房地产、城市规划、地理、环境保护、农林、资源调查等非测绘专业。实际上经典的测量学定位对测绘学科的自身形象也带来了不良影响。因为非测绘专业大部分学生只有测量学这么一门测绘科学的课程,许多人毕业后因为缺乏对测绘科学的全面了解和正确认识,总认为测绘科学技术就是测量学,测量学就是测绘学。他们尚且如此,没有学过测量学的人对测绘科学技术了解到什么程度便可想而知。
三、测量学教材的内容
测量学教材内容应根据测量学教学大纲而组织,测量学教学大纲则应由对测量学的课程“定位”来确定。编写教材大纲和组织教材内容的原则是:(1)按课程体系要求,突出现代测绘教育的特色,以测绘科学技术和地球空间信息学为核心组织基本内容;(2)要合理选择新知识、新技术、新成果,要体现知识的先进性,同时要正确处理传统技术与现代技术的关系,达到教学内容合理、全面。测绘科学技术和地球空间信息学的内容应介绍有度;(3)要注意知识的系统性、连贯性和精炼性,各个章节之间应当尽量精练组合、相互协调、前后呼应、融为一体,避免内容的重复;(4)要注意高等教材的兼容性,体现现代测绘技术在工程建设各行业中应用的针对性,教材应能供多个专业选用;(5)要注意新教材与《测绘学概论》的区别。对测绘学和地球空间信息学为“定位”核心而言,测量学内容应该有:地球空间学科的基本理论;地球空间点位信息的采集工具,测绘仪器的基本原理、用途和使用;点位的测定与测设,地面模型的描述;GIS的概念及其应用;摄影测量与遥感的基本原理和应用;测绘技术的成果成图在不同学科领域的应用等。
虽然近年来已有几种较好的教材出版,测量学教材在内容体系上增添了许多新理论新技术,然而在信息量倍增而学时数不变甚至减少的情况下,如何精选教学内容仍然是一个十分重要的问题。有多位学者已就测量学的教学设计了必修课、限选课和任选课,分学期讲授。但目前多数学校较为现实的做法仍是综合考虑各专业的需要,根据统一的大纲和教材,编写包含必修和选修内容在内的一门课为好。具体而言,必修部分是各专业的教学重点,内容应包括地球空间学科的基本理论;地球空间点位信息的采集工具,测绘仪器的基本原理、用途和使用,点位的测定与测设等。选修部分应按照目前各院校各专业教材编写惯例,按相应专业需要介绍建筑工程、路桥工程、水利水电工程、地质采矿工程、房地产与城市规划、农林、国土资源调查管理与环境保护等专业的测量技术与方法,当然,还应包括地面模型的描述;GIS的概念及其应用;摄影测量与遥感的基本原理和应用等内容。为了让学生了解较多的测量仪器设备,以备毕业后选购、选用,作为附录应增加介绍常用测量仪器的内容;为了让学生了解常用测量仪器使用和维护保养方法,克服非测绘专业学生接触测绘仪器少,测绘实验、实习指导书配套性差,使用仪器不当经常损坏仪器的缺陷,附录中还应增加常用测量仪器使用和维护保养指南;为了让学生了解现行测绘定额和收费标准,为非测绘专业学生进行测绘技术工作和管理测绘技术工作提供帮助,附录中也应介绍测绘定额和收费标准简介等内容。对传统测绘科学技术,只需保留基本理论和基本方法,应大胆删除陈旧、落后、不实用的内容。经纬仪、水准仪及其应用占据篇幅可缩减;平板仪及其应用的内容应少讲或不讲,小三角测量、三角测量应删除。当然,考虑到当前仍处于现代测绘技术与传统测绘技术“新老交替”时期,部分传统测绘技术仍在实际作业中应用,在处理现代测绘技术与传统测绘技术的关系时应体现现代测绘仪器和技术与传统测绘仪器和技术的融合。#p#分页标题#e#
四、测量学教学的组织
根据测量学的定位和教学大纲,我们不难理解测量学组织教学的目的应该是:(1)了解GPS、数字测图、数字摄影测量与RS、GIS的基本知识,学会识图和用图。(2)掌握工程测量的基本理论、基本知识、基本概念、基本技能,学会水准仪、经纬仪、全站仪的操作和使用。(3)学会本专业常用的测量、放样方法和技术,有一定的从事本专业测量、测设的能力。尽管测量学的内容较多,但只要严格按照以上教学目的和要求,组织课堂教学和实践教学也就比较容易。首先任课教师应确保必修部分的基本概念、基本知识、基本理论、基本技能的教学重点,在此前提下可根据不同专业的特点有选择地讲授选修部分。教学形式应区别重点、难点和一般,灵活采取面授、自学、讨论、讲座、参观等多种形式。次之,还应区分专业由针对性地安排1~2周教学实习,当然实习项目不一定局限于传统的地形测图。第三、为了加强教学效果,不同专业还可安排如下教学实验:(1)经纬仪(含电子经纬仪)使用;(2)水准仪(含数字水准仪)使用;(3)全站仪的使用,极坐标法测三维坐标和放样点位;(4)全球定位系统观测及放样(演示);(5)数字测图及地理信息系统成果演示;(6)摄影测量内业成图过程演示等。
五、结论
综上所述,由非测绘专业毕业生的就业岗位分析和技能需求分析可知,非测绘专业测量学教材应该定位在测绘科学技术或者地球空间信息学的层面上,其相应的内容可分为必修、选修和附录三部分,必修部分是个专业教学的重点,对于选修及附录部分各学校可根据各个专业的特点采取灵活多样的教学形式。