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近幾年來(lái),隨著國(guó)家級(jí)國(guó)土、農(nóng)、林及地理國(guó)情普查工作的相聚開(kāi)展,航天、航空、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)日益被人們所認(rèn)識(shí),相關(guān)企事業(yè)單位對(duì)攝影測(cè)量與遙感相關(guān)技術(shù)的人才需求日益擴(kuò)大。然而,遙感技術(shù)方法體系較為復(fù)雜,涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、信息科學(xué)、物理學(xué)、地理學(xué)等多種學(xué)科,在國(guó)內(nèi)開(kāi)辦有攝影測(cè)量與遙感專業(yè)的高效并不多,在校時(shí)間較短的高職高專院校開(kāi)辦此專業(yè)的院校就更為少見(jiàn)。一方面是社會(huì)對(duì)此專業(yè)人才的急需,另一方面則難以有效培養(yǎng)高質(zhì)量的、能夠快速?gòu)氖聰z影測(cè)量與遙感基礎(chǔ)工作的學(xué)生,解決這一矛盾的關(guān)鍵是如何制定門檻較低,直接面向行業(yè)應(yīng)用需求的專業(yè)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)課程體系。
根據(jù)高職教育培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的目標(biāo),高職攝影測(cè)量與遙感技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)掌握攝影測(cè)量與遙感技術(shù)專業(yè)必需的基礎(chǔ)理論和基本技能,能夠從事攝影測(cè)量與遙感相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用性專門人才。近幾年來(lái),針對(duì)高職院校攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的人才培養(yǎng)方案和專業(yè)教學(xué)計(jì)劃也得到了一些教育學(xué)者們的研究。例如,[1]和[2]分別在對(duì)比了學(xué)科型??婆c高職專科,本科與高職高專的區(qū)別的基礎(chǔ)上,提出了平衡理論與實(shí)踐教學(xué)的攝影測(cè)量與遙感技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式與專業(yè)課程體系。[3]探討了高職攝影測(cè)量與遙感技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程開(kāi)發(fā)的一些問(wèn)題。國(guó)內(nèi)開(kāi)辦有攝影測(cè)量與遙感技術(shù)專業(yè)的幾所高職院校也各有側(cè)重設(shè)置了專業(yè)論文與實(shí)踐性課程[4-5]。這里與云南國(guó)土資源職業(yè)學(xué)院攝影測(cè)量與遙感技術(shù)專業(yè)為例,探討新時(shí)期攝影測(cè)量與遙感技術(shù)專業(yè)的課程體系設(shè)置,為其他學(xué)校相關(guān)專業(yè)課程體系的建設(shè)提供可借鑒的設(shè)計(jì)思路。
1 培養(yǎng)目標(biāo)與就業(yè)面向
攝影測(cè)量與遙感技術(shù)專業(yè)面向資源勘查與測(cè)繪行業(yè),培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,具備良好的職業(yè)道德和科學(xué)文化素養(yǎng),掌握必備的攝影測(cè)量與遙感理論、方法和技術(shù)基本知識(shí),具有像片控制測(cè)量、像片調(diào)繪、空三加密、影像立體測(cè)圖、遙感數(shù)據(jù)處理、遙感數(shù)據(jù)解譯與分析等熟練的專業(yè)能力,能夠勝任航空攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)成圖、內(nèi)業(yè)加密、外業(yè)調(diào)繪、外業(yè)控制測(cè)量、遙感數(shù)據(jù)處理與制圖等專業(yè)崗位的高技能應(yīng)用型人才。學(xué)生畢業(yè)后,可在能在地質(zhì)、城市、礦山、資源、環(huán)境、電力、水利、交通、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域從事4D數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)、地理國(guó)情要素采集方面的專業(yè)技術(shù)及管理工作。
2 專業(yè)理論課程
經(jīng)過(guò)專業(yè)定位與崗位群論證、對(duì)校企合作企業(yè)及其他相關(guān)企事業(yè)單位的進(jìn)行調(diào)研,列出主要工作任務(wù),確定典型工作任務(wù),分析完成典型工作任務(wù)必須具備的職業(yè)能力,將行動(dòng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域,劃分出4門專業(yè)核心課程。
在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出4門專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的基礎(chǔ)上,專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程教師和專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程教師共同對(duì)所服務(wù)的典型工作任務(wù)進(jìn)行匯總分析,找出共同需要的基礎(chǔ)能力和基礎(chǔ)知識(shí)。與更接近工作崗位真實(shí)工作任務(wù)的專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程不同,專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程服務(wù)于鍛煉基礎(chǔ)能力、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)性任務(wù)。為此,設(shè)計(jì)了5門專業(yè)基礎(chǔ)課程。
3 專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程
除設(shè)置上述理實(shí)一體課程外,還設(shè)置了《攝影測(cè)量與控制測(cè)量綜合實(shí)訓(xùn)》、《多源異構(gòu)遙感數(shù)據(jù)處理綜合實(shí)訓(xùn)》、《遙感圖像調(diào)繪與解譯綜合實(shí)習(xí)》、《頂崗實(shí)習(xí)》四門純實(shí)踐課程。
4 專業(yè)選修課
在完成專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,根據(jù)攝影測(cè)量與遙感應(yīng)用技術(shù)其它相關(guān)工作所需要的能力,目前開(kāi)發(fā)了12門專業(yè)選修課,即《三維地形建模與仿真》、《GIS空間分析技術(shù)》、《近景攝影測(cè)量技術(shù)》、《城市遙感》《地質(zhì)遙感》、《土地信息系統(tǒng)》、《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》、《多源異構(gòu)空間數(shù)據(jù)整合與處理》、《空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》、《圖形圖像處理》、《三維實(shí)體建模技術(shù)》、《專業(yè)英語(yǔ)》。
測(cè)繪工程專業(yè)的培養(yǎng)要求是立足于對(duì)地觀測(cè)與衛(wèi)星導(dǎo)航等國(guó)家重大需求以及現(xiàn)代測(cè)繪發(fā)展趨勢(shì),按照全面具備測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科的3個(gè)二級(jí)學(xué)科(大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程、攝影測(cè)量與遙感、地圖制圖學(xué)與地理信息工程)的專業(yè)素質(zhì)規(guī)劃課程體系,一、二年級(jí)實(shí)行測(cè)繪通識(shí)教育,三、四年級(jí)按照大地測(cè)量學(xué)與衛(wèi)星導(dǎo)航、工程與工業(yè)測(cè)量、航空航天測(cè)繪、地理信息工程等4個(gè)專業(yè)方向進(jìn)行培養(yǎng)(各方向?qū)W生在對(duì)應(yīng)的專業(yè)方向課程里選課),要求畢業(yè)生掌握大地測(cè)量、工程測(cè)量、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、攝影測(cè)量與遙感、地圖制圖與地理信息工程、數(shù)字化信息工程建設(shè)的基本理論和關(guān)鍵技術(shù),成為“高品質(zhì)、國(guó)際化、創(chuàng)新型”高級(jí)測(cè)繪工程專業(yè)人才。
二、培養(yǎng)方案的基本框架與課程體系
1.培養(yǎng)方案的基本框架傳統(tǒng)的教學(xué)計(jì)劃是以知識(shí)的傳授為主體,以課程設(shè)置為主線。在構(gòu)建2013本科人才培養(yǎng)方案時(shí),基于信息化測(cè)繪的特色,跳出了傳統(tǒng)教學(xué)計(jì)劃的框框,以素質(zhì)教育為主體,以能力培養(yǎng)為主線,以學(xué)生個(gè)性發(fā)展為目標(biāo)重塑了測(cè)繪工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案的基本框架。測(cè)繪工程專業(yè)2013本科培養(yǎng)方案的制訂遵循了以下5個(gè)原則:1)強(qiáng)化通識(shí)課程體系,促進(jìn)通識(shí)教育與專業(yè)教育的有機(jī)結(jié)合,實(shí)施研究型測(cè)繪工程專業(yè)教育。2)打破學(xué)科壁壘,構(gòu)建測(cè)繪工程專業(yè)和相關(guān)學(xué)科專業(yè)的共同學(xué)科基礎(chǔ)課程平臺(tái),優(yōu)化課程體系和結(jié)構(gòu),培養(yǎng)復(fù)合型寬口徑高素質(zhì)人才。3)深化實(shí)踐教學(xué)改革,完善實(shí)踐教學(xué)體系,改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法,豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。4)注重因材施教,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究創(chuàng)造條件,提供多樣選擇和路徑,大膽探索拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。5)加強(qiáng)專業(yè)和課程創(chuàng)新探索與國(guó)際化建設(shè),加大國(guó)外優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的引進(jìn)力度,培養(yǎng)學(xué)生領(lǐng)導(dǎo)能力與國(guó)際視野。2.構(gòu)建創(chuàng)新型、復(fù)合型課程體系2013測(cè)繪工程本科人才培養(yǎng)方案的課程結(jié)構(gòu)總體分為通識(shí)課程、專業(yè)課程和任意選修課程三大部分。通識(shí)課程除“思想政治理論課程”“形勢(shì)與政策、國(guó)情教育與社會(huì)實(shí)踐”以及“英語(yǔ)、體育”課外,還包括交流與寫(xiě)作類、數(shù)學(xué)與推理類、人文與社會(huì)類、自然與工程類、藝術(shù)與欣賞類、中國(guó)與全球類、研究與領(lǐng)導(dǎo)類等七大領(lǐng)域,要求學(xué)生在每個(gè)領(lǐng)域選修一定的學(xué)分。交流與寫(xiě)作類課程有“表達(dá)與溝通”“科技寫(xiě)作”“PracticalEnglishWriting”等,主要是培養(yǎng)大學(xué)生交流溝通能力、表達(dá)能力、寫(xiě)作能力等;數(shù)學(xué)與推理類課程有“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)““概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”等,主要是培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)、統(tǒng)計(jì)歸納能力、邏輯推理能力、形象思維能力、使用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題能力等;人文與社會(huì)類課程有“道德、法律和公民意識(shí)“知識(shí)經(jīng)濟(jì)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)”“《四書(shū)》導(dǎo)讀”等,主要是培養(yǎng)大學(xué)生文學(xué)鑒賞能力、人文價(jià)值判斷能力,提高對(duì)自身和社會(huì)深入思考能力等;自然與工程類課程有“地球科學(xué)概論”“大學(xué)物理”等,主要是培養(yǎng)大學(xué)生用自然科學(xué)和工程的方法分析和探索世界的能力等;藝術(shù)與欣賞類課程有“音樂(lè)欣賞”,主要是培養(yǎng)大學(xué)生藝術(shù)素養(yǎng)與欣賞能力等;中國(guó)與全球類課程有“中國(guó)文化概論”“西方哲學(xué)史”“世界文化與自然遺產(chǎn)”,主要是培養(yǎng)大學(xué)生了解中華文明,開(kāi)闊世界眼界、國(guó)際化思維、戰(zhàn)略思維等;研究與領(lǐng)導(dǎo)類課程有“組織行為學(xué)”“管理科學(xué)理論與方法”“網(wǎng)絡(luò)信息檢索”等,主要是培養(yǎng)大學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)能力、管理能力、研究能力等。專業(yè)課程有分學(xué)科基礎(chǔ)(平臺(tái))課程、專業(yè)主干課程、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐性課程3大系列。學(xué)科基礎(chǔ)(平臺(tái))課程有:測(cè)繪學(xué)概論、GNSS原理及其應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)原理、遙感原理與應(yīng)用、數(shù)字地形測(cè)量學(xué)、誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)、地圖學(xué)基礎(chǔ)、大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ),F(xiàn)ORTRAN語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),UNIX/LINUX操作系統(tǒng)。專業(yè)主干課程:攝影測(cè)量學(xué)、物理大地測(cè)量學(xué)、大地形變測(cè)量學(xué)、空間大地測(cè)量學(xué)、工程測(cè)量學(xué)、變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理、工業(yè)測(cè)量、航空與航天成像技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)、數(shù)字圖像處理、GIS工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐、空間數(shù)據(jù)庫(kù)原理。實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程:數(shù)字測(cè)圖實(shí)習(xí)、誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、大地測(cè)量課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)、工程測(cè)量學(xué)課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)、GNSS測(cè)量與數(shù)據(jù)處理實(shí)習(xí)、遙感實(shí)習(xí)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量實(shí)習(xí)、物理大地測(cè)量學(xué)課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)、大地形變測(cè)量學(xué)課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)、GIS課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。10門學(xué)科基礎(chǔ)(平臺(tái))課程是測(cè)繪工程專業(yè)所有專業(yè)方向的必修課,其中“測(cè)繪學(xué)概論”等8門課是測(cè)繪學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)規(guī)定的測(cè)繪工程專業(yè)的必修課,而“FORTRAN語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”“UNIX/LINUX操作系統(tǒng)”這兩門課主要是針對(duì)信息化測(cè)繪要求加強(qiáng)計(jì)算機(jī)編程能力而增設(shè)的。專業(yè)主干課程、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程則分兩部分:一部分是所有專業(yè)方向必修的課程,另一部分則按專業(yè)方向分模塊設(shè)計(jì),具體情況見(jiàn)表1。在專業(yè)主干課程、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐性課程中我們加大研究型課程的力度,每個(gè)模塊的專業(yè)主干課程都配有課程設(shè)計(jì)或?qū)嵙?xí)或者兩者兼之,老師在主講此類課程時(shí)把最新的研究成果加入,同時(shí)采用啟發(fā)式教學(xué),留問(wèn)題讓學(xué)生思考,一些問(wèn)題的答案往往可以通過(guò)課程設(shè)計(jì)或者實(shí)習(xí)得到解決,這種主干課程配課程設(shè)計(jì)或者實(shí)習(xí)的模式實(shí)際上就是通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際更有利于學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。為加強(qiáng)專業(yè)的國(guó)際化建設(shè),我們加大了國(guó)外優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的引進(jìn)力度,在專業(yè)課程系列中,開(kāi)設(shè)部分全英文或者雙語(yǔ)課程,這些課程的教材大部分應(yīng)用國(guó)外先進(jìn)的原版教材,主講這些課程的主要由學(xué)院聘請(qǐng)的外籍教授或有留學(xué)背景的教授、副教授。目前開(kāi)設(shè)的課程有“誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)(er-rortheoryandleastsquareadjustment)”“GNSS原理及其應(yīng)用(GNSS:principlesandapplications)”“大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)(fundamentalofgeodesy)”“工程測(cè)量學(xué)(engineeringgeodesy)”“物理大地測(cè)量學(xué)(physi-calgeodesy)”等。測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)需要的學(xué)分是150學(xué)分,其中通識(shí)課程學(xué)分是66.5,占總學(xué)分(150學(xué)分)的44.3%,專業(yè)課程學(xué)分80.5,占總學(xué)分的53.7%。在專業(yè)教育中,其中必修課程學(xué)分39.5,占專業(yè)教育學(xué)分的49.1%;選修課程27學(xué)分,占專業(yè)教育學(xué)分的33.5%;集中實(shí)踐教學(xué)8學(xué)分,占專業(yè)教育學(xué)分9.9%;畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)6學(xué)分,占專業(yè)教育學(xué)分的7.5%;各專業(yè)方向的實(shí)踐教學(xué)總學(xué)分(含畢業(yè)設(shè)計(jì)、課間實(shí)踐教學(xué)和集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié))情況是:大地測(cè)量學(xué)與衛(wèi)星導(dǎo)航方向27.1學(xué)分,占總學(xué)分的18%;工程與工業(yè)測(cè)量方向29.8學(xué)分,占總學(xué)分的19.9%;航空航天測(cè)繪方向29.5學(xué)分,占總學(xué)分的19.7%;地理信息工程方向28.5學(xué)分,占總學(xué)分的19%,具體見(jiàn)表1。任意選修課程是作為專業(yè)補(bǔ)充或個(gè)人興趣愛(ài)好而由學(xué)生自主選擇的課程。學(xué)院鼓勵(lì)學(xué)生跨院(系)、跨專業(yè)選修課程,學(xué)院對(duì)學(xué)生的選課給予必要的指導(dǎo),培養(yǎng)方案中有3學(xué)分的任意選修課程,占總學(xué)分的2%。此外,我們注重因材施教,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究創(chuàng)造條件,提供多樣選擇和路徑,將創(chuàng)新教育納入課程體系,規(guī)定本科生在學(xué)習(xí)期間獲得的創(chuàng)新學(xué)分可以作為任意選修學(xué)分。
三、測(cè)繪工程專業(yè)(卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃)培養(yǎng)特色
武漢大學(xué)測(cè)繪工程專業(yè)2012年入選“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”,測(cè)繪工程專業(yè)(卓越工程師)培養(yǎng)以“面向工程、面向未來(lái)、面向世界”的工程教育理念為指導(dǎo)思想,以測(cè)繪工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為培養(yǎng)依據(jù),以測(cè)繪行業(yè)發(fā)展對(duì)工程技術(shù)人才需求為導(dǎo)向,與測(cè)繪企業(yè)密切結(jié)合,整合已有的專業(yè)課程,強(qiáng)調(diào)寬口徑、厚基礎(chǔ),不細(xì)分專業(yè)方向;以卓越測(cè)繪工程師和注冊(cè)測(cè)繪師后備人才為培養(yǎng)目標(biāo),強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)具有扎實(shí)的測(cè)繪工程理論基礎(chǔ),具備較強(qiáng)的數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)等相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),掌握全面的測(cè)繪技術(shù),熟悉測(cè)繪管理與法律法規(guī),具備卓越的解決測(cè)繪工程實(shí)際問(wèn)題的綜合能力,擁有測(cè)繪產(chǎn)品社會(huì)化服務(wù)的專業(yè)技能;加強(qiáng)工程實(shí)踐環(huán)節(jié),采用“3+1”校企聯(lián)合培養(yǎng)模式,有一年時(shí)間在企業(yè)學(xué)習(xí)、實(shí)踐,實(shí)行校企“雙導(dǎo)師”制,著力提高學(xué)生的工程創(chuàng)新意識(shí)、測(cè)繪專業(yè)素質(zhì)和工程實(shí)踐能力。成為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要的“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力”復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。2013版培養(yǎng)方案,對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)(卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃)培養(yǎng)方案也進(jìn)行了修訂,其中學(xué)科基礎(chǔ)(平臺(tái))課程與測(cè)繪工程專業(yè)相同,而專業(yè)主干課程(包括物理大地測(cè)量學(xué)、工程測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、數(shù)字圖像處理、GIS工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐和空間數(shù)據(jù)庫(kù)原理)則涵蓋測(cè)繪工程專業(yè)的4個(gè)專業(yè)方向。實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程進(jìn)一步得到了加強(qiáng),共分3個(gè)模塊。一是工程基礎(chǔ)實(shí)習(xí)模塊,有“數(shù)字測(cè)圖實(shí)習(xí)”“大地測(cè)量實(shí)習(xí)”“誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”和“地圖編制實(shí)習(xí)”;二是工程專業(yè)實(shí)習(xí)模塊,有“GNSS測(cè)量與數(shù)據(jù)處理實(shí)習(xí)”“物理大地測(cè)量學(xué)實(shí)習(xí)”“工程測(cè)量學(xué)課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)”“攝影測(cè)量與遙感實(shí)習(xí)”和“地理信息系統(tǒng)實(shí)習(xí)”;三是工程綜合實(shí)習(xí)模塊,有“管理與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)實(shí)習(xí)”“測(cè)繪專題”“專業(yè)實(shí)習(xí)”。第三模塊的工程綜合實(shí)習(xí)以及本科畢業(yè)設(shè)計(jì)都將在企業(yè)完成。實(shí)踐教學(xué)總學(xué)分(含課間、集中實(shí)踐及畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié))是37.3學(xué)分,占總學(xué)分的24.9%,明顯高于其他4個(gè)專業(yè)方向的實(shí)踐教學(xué)所占的比例。測(cè)繪工程專業(yè)(卓越工程師)培養(yǎng)方案代表了工科教育的發(fā)展方向,它也與世界先進(jìn)的工科教育理念相接軌,其最大的特色是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過(guò)程,強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,全面提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
四、結(jié)束語(yǔ)
一、引言
遙感是20世紀(jì)中后期發(fā)展起來(lái)的一門新興學(xué)科,現(xiàn)已在社會(huì)生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。遙感科學(xué)具有理論性和實(shí)踐性聯(lián)系緊密的特點(diǎn),而其關(guān)鍵技術(shù)之一是遙感軟件應(yīng)用,它是地理學(xué)科學(xué)類、測(cè)繪科學(xué)類本科專業(yè)的一門重要實(shí)踐課程,主要涉及地理學(xué)、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、物理等多學(xué)科理論和方法,為培養(yǎng)遙感圖像處理及利用遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行地學(xué)分析人才而服務(wù)的。
隨著我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值快速提升,社會(huì)對(duì)遙感應(yīng)用型人才需求量迅速增加,因此,高校培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的創(chuàng)新型專業(yè)人才意義重大?!吨腥A人民共和國(guó)高等教育法》中明確提出高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才,發(fā)展科學(xué)技術(shù)文化,促進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。但在課程實(shí)踐教學(xué)以及學(xué)生實(shí)習(xí)見(jiàn)習(xí)(如易智瑞(中國(guó))信息技術(shù)有限公司、北京超圖軟件股份有限公司等GIS公司)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)實(shí)人才培養(yǎng)情況與實(shí)際社會(huì)需求之間尚有差距。具體表現(xiàn)為學(xué)生在遙感圖像處理方法與遙感軟件應(yīng)用技能等方面的滯后性,不能勝任工作崗位,從而導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)壓力大、就業(yè)困難等問(wèn)題。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式,即掌握基本概念、到深入了解理論知識(shí)、最后再到實(shí)踐和應(yīng)用,要求老師必須按照課程教學(xué)大綱完成教學(xué)任務(wù),在教學(xué)內(nèi)容上不能有任何遺漏,而且還要人為劃出重點(diǎn)和難點(diǎn),過(guò)于追求全面和標(biāo)準(zhǔn)化,存在一定弊端。同時(shí)遙感與相關(guān)學(xué)科交叉領(lǐng)域的發(fā)展,促使新的遙感技術(shù)和方法不斷涌現(xiàn),這也決定遙感課程的教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新。
為培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)的實(shí)用人才,提高學(xué)生就業(yè)能力,遙感軟件應(yīng)用課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等方面都亟需進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)改革。因此,筆者結(jié)合所在學(xué)校GIS專業(yè)的特點(diǎn),立足培養(yǎng)學(xué)生的遙感軟件實(shí)踐操作能力,在遙感軟件(ERDAS IMAGE)應(yīng)用課程實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行改革和探索。
二、教學(xué)內(nèi)容的改革
(一)教材內(nèi)容選排
通過(guò)對(duì)現(xiàn)有教材(如楊昕等編著,科學(xué)出版社的《ERDAS遙感數(shù)字影像處理實(shí)驗(yàn)教程》;黨安榮等編著,清華大學(xué)出版社的《ERDAS IMAGINE遙感數(shù)字圖像方法》等)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比分析,選擇最優(yōu)章節(jié)內(nèi)容,并對(duì)其進(jìn)行合并和調(diào)整(表1)。
(二)前沿知識(shí)與技術(shù)擴(kuò)充
遙感科學(xué)與技術(shù)發(fā)展快速,不斷出現(xiàn)新的技術(shù)和方法,但是現(xiàn)有教材或參考書(shū)不能及時(shí)更新和追蹤最新前沿技術(shù),其部分知識(shí)已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要,然而學(xué)生又有了解最新知識(shí)的迫切要求。因此,適時(shí)將遙感數(shù)字圖像處理緊密相關(guān)的國(guó)內(nèi)外前沿論文和研究案例引入到教學(xué)過(guò)程中,能夠很好地激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的欲望。此外,將教師自身科研過(guò)程和成果融入課堂教學(xué)中,能夠做到基礎(chǔ)理論與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合、系統(tǒng)性和前瞻性相結(jié)合,起到以身示范的作用,有助于調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,培養(yǎng)其進(jìn)行遙感地學(xué)分析的能力。
(三)教學(xué)內(nèi)容改革中需注意的問(wèn)題
在授課過(guò)程中,避免按軟件的功能模塊來(lái)講授,而是以解決實(shí)際遙感地學(xué)分析問(wèn)題為導(dǎo)向。將接近或?qū)儆谕粚n}分析的功能模塊組織成有機(jī)的整體,按遙感圖像處理的流程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)多個(gè)功能模塊或菜單的綜合系統(tǒng)學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠解決具體的遙感地學(xué)分析問(wèn)題。如遙感圖像的導(dǎo)入、多波段合成、幾何精校正、投影變換等功能模塊,在教學(xué)過(guò)程中,可將上述操作內(nèi)容組織成一個(gè)整體進(jìn)行施教,用以分析學(xué)校所在城市的土地利用變化監(jiān)測(cè)案例問(wèn)題。
在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,可采用如下措施來(lái)完成教學(xué)改革嘗試和經(jīng)驗(yàn)積累,首先,將多媒體講授與啟發(fā)式討論相結(jié)合,教師進(jìn)行基本理論復(fù)習(xí),并結(jié)合具體問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考,躍課堂氣氛,提高學(xué)習(xí)積極性。其次,教師先演示軟件,并強(qiáng)調(diào)實(shí)踐過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題,后讓學(xué)生自己動(dòng)手操作。再次,教師隨機(jī)指導(dǎo)并收集學(xué)生存在的問(wèn)題,下課前,對(duì)學(xué)生普遍存在的問(wèn)題,進(jìn)行總結(jié)和強(qiáng)調(diào)。最后,將教師自身科研中的典型例子數(shù)據(jù),放置實(shí)驗(yàn)室FTP上,便于學(xué)生利用實(shí)例數(shù)據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生科研興趣和創(chuàng)新能力。在上述實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,更要不斷總結(jié)和優(yōu)化,最終對(duì)該門課程的教學(xué)內(nèi)容和計(jì)劃進(jìn)行修訂和完善。
三、教學(xué)方法和手段的改革
(一)問(wèn)題為導(dǎo)向啟發(fā)學(xué)生,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
遙感軟件應(yīng)用的部分圖像處理算法理論較為抽象、學(xué)生難于理解,理論知識(shí)理解的不透徹致使學(xué)生在實(shí)際的軟件操作中受挫。授課時(shí),教師應(yīng)以問(wèn)題為導(dǎo)向來(lái)啟發(fā)學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考問(wèn)題,從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,在興趣的基礎(chǔ)上提高其動(dòng)手操作的靈活性。例如,在講遙感影像分割時(shí),先通過(guò)一個(gè)實(shí)例讓學(xué)生明白為什么要進(jìn)行影像分割,再引出遙感影像分割技術(shù),最后介紹軟件實(shí)現(xiàn)方法。這樣做就可創(chuàng)造良好的教學(xué)情境,使學(xué)生以目標(biāo)為導(dǎo)向,在對(duì)比、類比的過(guò)程中接受并消化知識(shí)。此外,把部分操作過(guò)程布置為作業(yè),讓學(xué)生課下通過(guò)查閱資料、上網(wǎng)等途徑提出解決方案,經(jīng)課堂上討論后,再由老師作詳細(xì)的闡述,再對(duì)學(xué)生討論中的一些問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)充。對(duì)于課程內(nèi)容中關(guān)鍵性、重點(diǎn)性的問(wèn)題,教師不僅在理論知識(shí)講解時(shí)采用經(jīng)典的案例進(jìn)行解釋,還要在實(shí)驗(yàn)課上與同學(xué)一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。也可通過(guò)測(cè)驗(yàn)、考試和鼓勵(lì)學(xué)生參加有關(guān)GIS比賽等形式提高學(xué)生對(duì)遙感軟件的興趣,以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(二)注重實(shí)際操作能力提升
遙感軟件應(yīng)用課程要求學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力,能夠獨(dú)立解決地學(xué)問(wèn)題。因此必須通過(guò)實(shí)踐操作,使學(xué)生加深對(duì)遙感數(shù)字圖像基礎(chǔ)理論的理解,如遙感影像的輻射校正、幾何精校正、遙感影像增強(qiáng)、影像運(yùn)算以及遙感影像分類等。在實(shí)踐操作中,驗(yàn)證并理解理論知識(shí),深化學(xué)生對(duì)遙感科學(xué)的認(rèn)識(shí),不斷提升遙感地學(xué)分析的能力,并且在實(shí)踐中逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,把學(xué)生塑造成為滿足當(dāng)今社會(huì)需要的專業(yè)應(yīng)用型人才。
(三)加強(qiáng)編程能力培養(yǎng)
為使學(xué)生系統(tǒng)地掌握本學(xué)科的基本原理和典型算法,不僅要求學(xué)生掌握通用的商業(yè)軟件解決實(shí)際問(wèn)題,還要強(qiáng)調(diào)通過(guò)編寫(xiě)程序代碼進(jìn)行遙感數(shù)字圖像處理。以往教學(xué)實(shí)踐,常用MATLAB進(jìn)行輔助教學(xué),并取得較明顯效果。此外,IDL是進(jìn)行二維或多維數(shù)據(jù)可視化、分析和應(yīng)用開(kāi)發(fā)的理想軟件工具,IDL本身是集可視化、交互數(shù)據(jù)分析、大型商業(yè)開(kāi)發(fā)為一體的高級(jí)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,通過(guò)它可以很容易的構(gòu)建圖像處理與分析可視化的系統(tǒng)。因此,教學(xué)過(guò)程中,建議結(jié)合IDL語(yǔ)言靈活構(gòu)建圖像處理算法,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)海量遙感數(shù)據(jù)的批處理等功能。
(四)強(qiáng)化應(yīng)用能力訓(xùn)練
為了提高學(xué)生就業(yè)能力,我校針對(duì)GIS專業(yè)本科生的實(shí)際情況,在學(xué)生已掌握GIS專業(yè)基本理論知識(shí)的情況下,專門安排一學(xué)期的時(shí)間到涉及GIS的企業(yè)或公司進(jìn)行實(shí)習(xí)(本校的實(shí)踐教學(xué)基地)。學(xué)生實(shí)習(xí)期間在GIS有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等領(lǐng)域觀摩見(jiàn)習(xí),能夠檢驗(yàn)其所學(xué)知識(shí)的實(shí)用性、了解GIS專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)最新發(fā)展進(jìn)程,并將實(shí)習(xí)期間遇到的專業(yè)性問(wèn)題及時(shí)反饋給老師。如此一來(lái)不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力,使其在實(shí)習(xí)工作中找到自我存在的價(jià)值、提高進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣,同時(shí)教學(xué)相長(zhǎng)也能促進(jìn)教師教學(xué)水平的不斷提升。實(shí)習(xí)期結(jié)束后如果公司同意還可以直接簽約履職,從而緩解學(xué)生就業(yè)壓力。實(shí)現(xiàn)GIS專業(yè)從人才培養(yǎng)到實(shí)習(xí)就業(yè)的有機(jī)結(jié)合。
[關(guān)鍵詞]遙感 教學(xué)改革 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方式 實(shí)踐教學(xué) 慕課
[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2015)10-0108-02
遙感是20世紀(jì)70年展起來(lái)的空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù),已在土地管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、水文氣象、地質(zhì)地理等方面得到了廣泛應(yīng)用。[1] [2]近年來(lái)遙感技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展使得社會(huì)對(duì)遙感人才的需求量和專業(yè)素質(zhì)的要求日益提升。目前國(guó)內(nèi)已有170余所高校設(shè)置了遙感類本科課程[3],其中“遙感原理與應(yīng)用”已成為地學(xué)及測(cè)繪專業(yè)的核心課程之一。筆者結(jié)合地理信息科學(xué)專業(yè)“遙感原理與應(yīng)用”多年的教學(xué)實(shí)踐對(duì)教學(xué)內(nèi)容、方法及實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革進(jìn)行初步探討。
一、現(xiàn)階段教學(xué)中存在的問(wèn)題
縱觀目前高校的遙感基礎(chǔ)課程教學(xué),主要存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題:(1)教學(xué)內(nèi)容陳舊,僅注重基礎(chǔ)性和理論性,對(duì)實(shí)際應(yīng)用和學(xué)術(shù)前沿關(guān)注不夠;(2)教學(xué)方法有待改進(jìn),“滿堂灌”的授課方式只注重“教”而輕視了“學(xué)”,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果不佳;(3)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)薄弱,學(xué)生得不到充分訓(xùn)練,基本技能和綜合素質(zhì)有待提高。這些問(wèn)題在“遙感原理與應(yīng)用”課程中也同樣存在。
二、改革措施
(一)在教學(xué)內(nèi)容安排上兼顧基礎(chǔ)性和前沿性
目前,有關(guān)遙感基礎(chǔ)知識(shí)或基本技能方面的教材很多,其中以《遙感導(dǎo)論》(梅安新主編)、《遙感概論》(彭望f主編)、《遙感數(shù)字圖像處理教程》(韋玉春主編)和《遙感應(yīng)用分析原理與方法》(趙英時(shí)主編)等教材的應(yīng)用較為普遍。各種教材內(nèi)容和重點(diǎn)不一,因此根據(jù)教學(xué)目的和學(xué)生實(shí)際,選擇適合的教材和教法尤為重要。筆者選擇《遙感導(dǎo)論》作為主教材,以《遙感數(shù)字圖像處理教程》為輔助教材,從中選取部分內(nèi)容進(jìn)行重新組合和梳理,安排了如下的教學(xué)內(nèi)容:1.遙感基礎(chǔ)知識(shí),包括遙感基本概念、傳感器、遙感類型、電磁輻射基礎(chǔ); 2.遙感圖像處理,包括遙感大氣校正、幾何校正、影像裁剪、影像增強(qiáng)、影像分類;3.遙感信息提取,包括常用植被指數(shù)、一階和二階紋理參數(shù)的提取,以及基于提取的遙感指標(biāo)進(jìn)行植被覆蓋度、植被葉面積指數(shù)的定量估算;4.綜合應(yīng)用訓(xùn)練,包括使用常用遙感影像處理軟件ENVI和ERDAS進(jìn)行特定研究區(qū)土地利用類型的分類、植被結(jié)構(gòu)參數(shù)的提取以及水體葉綠素含量的估算等。同時(shí),遙感學(xué)科的發(fā)展日新月異,為了讓學(xué)生及時(shí)了解遙感領(lǐng)域的最新發(fā)展動(dòng)態(tài),筆者在教案設(shè)計(jì)上注意引用一些國(guó)外優(yōu)秀教材,如John A.Richards編寫(xiě)的Remote Sensing Digital Image Analysis、Canada Centre for Remote Sensing編寫(xiě)的Fundamentals of Remote Sensing等,并精選若干國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)文獻(xiàn),如《遙感學(xué)報(bào)》、《地理學(xué)報(bào)》、《Remote Sensing of Environment》等專業(yè)頂級(jí)期刊經(jīng)典文獻(xiàn)供學(xué)生課后閱讀。實(shí)踐證明,這一做法不僅能有效提升教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)勢(shì)性,也能激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索遙感領(lǐng)域的興趣。
(二)教學(xué)方法上結(jié)合案例教學(xué)法,使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)
傳統(tǒng)的教學(xué)方式以教授為主,往往只注重“教”而輕視了“學(xué)”。針對(duì)“遙感原理與應(yīng)用”課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象的特點(diǎn),筆者嘗試采用“互動(dòng)式教學(xué)法”和“案例教學(xué)法”。在處理教學(xué)難點(diǎn)時(shí),通過(guò)設(shè)計(jì)疑問(wèn),讓學(xué)生分組討論,筆者及時(shí)點(diǎn)評(píng),改變了傳統(tǒng)的教師“一言堂”的做法,強(qiáng)化師生互動(dòng)。筆者根據(jù)學(xué)生的問(wèn)題反饋進(jìn)一步深入引導(dǎo),有效化解了教學(xué)難度,并調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。如輻射傳輸過(guò)程比較抽象,筆者在講解時(shí)并非圍繞教材上的公式推導(dǎo),而是以日常生活中的拍相片為例,引導(dǎo)學(xué)生理解一張相片的質(zhì)量受到哪些因素的影響。通過(guò)合理設(shè)問(wèn),或者讓學(xué)生提問(wèn),可輕松解決教學(xué)難點(diǎn),學(xué)生也反映很容易理解。在進(jìn)行遙感軟件應(yīng)用教學(xué)時(shí)主要采用“案例教學(xué)法”。可選取一些具有代表性、典型性、實(shí)時(shí)性的案例進(jìn)行講解和分析,或者引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論對(duì)案例進(jìn)行分析和討論,以加深和鞏固理論知識(shí)并學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力。[4]例如,基于遙感影像的南方丘陵植被葉面積指數(shù)反演、林地水土保持植被三維綠量估算、南京市土地利用時(shí)空演變分析、南京市林地植被覆蓋度信息提取及太湖葉綠素濃度適時(shí)監(jiān)測(cè)等案例,都涉及多個(gè)理論知識(shí)點(diǎn),學(xué)生從中加深對(duì)理論的認(rèn)識(shí),并自覺(jué)地在腦海中實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的構(gòu)建和對(duì)技術(shù)應(yīng)用的了解。筆者發(fā)現(xiàn),案例教學(xué)法從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),通過(guò)一系列問(wèn)題導(dǎo)向的推理或操作,鞏固了諸多知識(shí)點(diǎn),并讓學(xué)生練習(xí)了相關(guān)的遙感技能。這一方法打破了教材中的知識(shí)體系分割,讓學(xué)生在最終完成任務(wù)后體驗(yàn)到一種學(xué)習(xí)成就感,教學(xué)效果很好。
(三)優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系以錘煉學(xué)生專業(yè)硬功夫
本科階段“遙感原理與應(yīng)用”課程中實(shí)踐教學(xué)體系主要包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三類。其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)基本原理和基本方法的驗(yàn)證,以幫助學(xué)生理解課程的基本知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的基本技能。如典型地物光譜的測(cè)試、遙感影像投影轉(zhuǎn)換、大氣校正、幾何校正、圖像融合、圖像的增強(qiáng)處理、遙感影像分類等,使學(xué)生初步掌握和熟悉常用遙感圖像處理軟件的運(yùn)行環(huán)境、操作方法及其功能,提高學(xué)生動(dòng)手能力。綜合性實(shí)驗(yàn)則是將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,例如遙感反演林地葉面積指數(shù)的實(shí)驗(yàn),基于區(qū)域SPOT影像,首先進(jìn)行大氣校正、幾何校正等預(yù)處理,然后與野外實(shí)測(cè)的林地葉面積指數(shù)樣方中心點(diǎn)的矢量圖層疊加,建立基于點(diǎn)的感興趣區(qū),進(jìn)而提取以實(shí)測(cè)點(diǎn)為中心,一定范圍(如10m)緩沖區(qū)內(nèi)的各波段反射率均值,計(jì)算幾種植被指數(shù),并用植被指數(shù)與實(shí)測(cè)葉面積指數(shù)建立關(guān)系模型,用該模型反演研究區(qū)林地葉面積指數(shù)。綜合性實(shí)驗(yàn)通??山Y(jié)合學(xué)生的畢業(yè)論文進(jìn)行。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)帶有一定的研究性和探索性,一般由教師給定題目和要求,學(xué)生3-5人組成一個(gè)興趣小組來(lái)共同完成。教師在實(shí)驗(yàn)方案的選取、專業(yè)文獻(xiàn)的閱讀等環(huán)節(jié)給予指導(dǎo)性意見(jiàn),細(xì)節(jié)問(wèn)題由學(xué)生把握。如要求學(xué)生利用ERDAS軟件完成一幅1 / 5萬(wàn)的某市土地利用現(xiàn)狀專題地圖,教師布置這一任務(wù),明確完成時(shí)間和要求,可放手讓學(xué)生去做,學(xué)生有問(wèn)題則及時(shí)解答。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)給學(xué)生留有較大的自主空間,可培養(yǎng)學(xué)生的科研能力及團(tuán)隊(duì)合作精神,對(duì)于創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)十分必要。這三類實(shí)驗(yàn)由淺入深,有步驟地提升學(xué)生的遙感應(yīng)用能力。筆者在實(shí)踐教學(xué)初始階段就給學(xué)生布置設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)任務(wù),較之傳統(tǒng)的“填鴨式”講解,這樣帶著目標(biāo)的研討式學(xué)習(xí)更能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛力,能達(dá)到事半功倍的效果。
(四)迎接“慕課”時(shí)代,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享
“慕課(MOOCs)”發(fā)端于美國(guó),是“大規(guī)模公開(kāi)在線課程”的簡(jiǎn)稱,具有規(guī)模大、無(wú)時(shí)空限制、開(kāi)放性、可重復(fù)性、互動(dòng)性、娛樂(lè)性等特點(diǎn)。[5]“慕課”是新近涌現(xiàn)出來(lái)的一種在線學(xué)習(xí)模式,是一種將分散的授課者和學(xué)習(xí)者通過(guò)某一個(gè)共同的話題聯(lián)系起來(lái)的方法,上課的時(shí)間、地點(diǎn)不受限制,無(wú)論你身在何處,只需要一臺(tái)電腦和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接即可享受到世界一流大學(xué)的一流課程。慕課尊崇創(chuàng)用共享協(xié)議,24小時(shí)全天開(kāi)放,凡是想學(xué)習(xí)的,都可以隨時(shí)隨地進(jìn)來(lái),因此受眾非常廣泛。[6]“慕課”不同于以往的網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)課,其視頻課程被切割成數(shù)分鐘甚至更小的“微課程”,不在“大而全”,而在“小而精”,為新媒體迅速而廣泛的傳播提供了便利?!澳秸n”啟發(fā)了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代全新的教學(xué)模式――線上(課外)學(xué)習(xí)與線下(課堂內(nèi))探究相結(jié)合的“混合教學(xué)”模式?!澳秸n”平臺(tái)有望整合全球的教學(xué)資源并共享之,教師甚至可以自行開(kāi)發(fā)類似于“慕課”的小視頻,主要側(cè)重理論知識(shí)的傳授。“慕課”視頻可代替課堂講授,其明顯的優(yōu)勢(shì)就是“可重復(fù)性”,所有的課程都可以重復(fù)學(xué)習(xí),學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度選擇回放或快進(jìn)?!澳秸n”的核心在于“學(xué)”,強(qiáng)調(diào)以“學(xué)”為本的教學(xué)價(jià)值取向。[7]“慕課”正在全球引發(fā)一場(chǎng)“學(xué)習(xí)的革命”,也激起了專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域廣泛的討論。處于教學(xué)一線的教師們應(yīng)把握時(shí)機(jī),順應(yīng)時(shí)代潮流,充分利用“慕課”平臺(tái),開(kāi)發(fā)建設(shè)高質(zhì)量在線課程,最大限度地分享全球優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,為“遙感原理與應(yīng)用”課程教學(xué)模式的創(chuàng)新注入新的活力。
三、結(jié)語(yǔ)
遙感是一門技術(shù)更新很快的應(yīng)用型學(xué)科,對(duì)人才數(shù)量和質(zhì)量的需求都不斷上升。高校遙感教學(xué)也應(yīng)適應(yīng)本專業(yè)的快速發(fā)展及社會(huì)需求,培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型人才。本文結(jié)合筆者的專業(yè)教學(xué)實(shí)際從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及實(shí)踐應(yīng)用等環(huán)節(jié)對(duì)“遙感原理與應(yīng)用”課程的改革進(jìn)行了探索,提出兼顧教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性和前沿性、采用案例教學(xué)法和互動(dòng)式教學(xué)、優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系、迎接“慕課”時(shí)代等教學(xué)改革措施,對(duì)于優(yōu)化遙感課程教學(xué)模式、激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣并全方位鍛煉學(xué)生綜合素養(yǎng)具有積極意義。
[ 注 釋 ]
[1] 梅安新,彭望錄,秦其明,等.遙感導(dǎo)論[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2] 趙英時(shí).遙感應(yīng)用分析原理與方法[M].北京:科學(xué)出版社,2003.
[3] 楊衛(wèi)軍,洪港.高校遙感學(xué)科建設(shè)的現(xiàn)狀及其對(duì)策[J].湖州師范學(xué)院學(xué)報(bào),2010(4):113-115.
[4] 岳林琳,胡友利.試論案例教學(xué)法在課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2008(20):148.
[5] 郭蕓,白琳.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高校思政課教育教學(xué)方法創(chuàng)新研究――慕課對(duì)教學(xué)模式改革的啟示[J].現(xiàn)代教育科學(xué),2014(6):61-65.
[關(guān)鍵詞] 卓越工程師;測(cè)繪工程專業(yè);培養(yǎng)方案;培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn);課程體系
[中圖分類號(hào)] G423.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-893X(2012)03?0054?04
針對(duì)當(dāng)前工程人才培養(yǎng)存在重理論、輕實(shí)踐,重論文、輕設(shè)計(jì)等問(wèn)題,2010年教育部推出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(以下簡(jiǎn)稱卓越計(jì)劃)。卓越計(jì)劃是為了貫徹黨的十七大提出的走中國(guó)特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、建設(shè)人力資源強(qiáng)國(guó)等戰(zhàn)略部署的要求而提出的一項(xiàng)高等教育重大改革計(jì)劃。其目的是提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)造就一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的卓越工程師后備人才[1]。目前我國(guó)有61所高校被批準(zhǔn)為卓越計(jì)劃高校,其中部分高校開(kāi)設(shè)了測(cè)繪工程專業(yè)(中南大學(xué)與黑龍江工程學(xué)院的測(cè)繪工程專業(yè)已被批準(zhǔn)為“卓越計(jì)劃”的試點(diǎn)專業(yè))[2]。測(cè)繪工程專業(yè)是地學(xué)領(lǐng)域中實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)之一,它涵蓋了舊專業(yè)目錄中的大地測(cè)量、測(cè)量工程、攝影測(cè)量與遙感(部分)和地圖學(xué)等四個(gè)本科專業(yè)[3],這使得當(dāng)前測(cè)繪工程專業(yè)培養(yǎng)要求具有更全面的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。由于“3S”(GPS、RS、GIS)技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用和普及,使測(cè)繪工作從工具到理論都發(fā)生了根本的變化。專業(yè)整合、測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展及測(cè)繪學(xué)科內(nèi)涵的不斷擴(kuò)展,使得測(cè)繪工程專業(yè)教育與教學(xué)必須跟上時(shí)代的步伐,“卓越計(jì)劃”正符合測(cè)繪工程專業(yè)教育與教學(xué)改革的方向?!白吭接?jì)劃”實(shí)施的關(guān)鍵之一是制定與之相適應(yīng)的專業(yè)培養(yǎng)方案,它是從專業(yè)培養(yǎng)角度對(duì)卓越工程師培養(yǎng)提出的具體要求和措施,主要包括培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、課程體系及校企聯(lián)合培養(yǎng)方案制定與實(shí)施方面的內(nèi)容。本文針對(duì)信息化測(cè)繪系統(tǒng)下測(cè)繪工程專業(yè)的特點(diǎn),分析制定測(cè)繪工程專業(yè)培養(yǎng)方案的制定原則,具體研究培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、課程體系及校企聯(lián)合培養(yǎng)方案三個(gè)方面的內(nèi)容,為制定和實(shí)施“卓越計(jì)劃”測(cè)繪工程專業(yè)培養(yǎng)方案提供借鑒和參考。
一、制定原則
“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)方案的制定首先應(yīng)對(duì)人才培養(yǎng)的層次定好位,然后根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),突出行業(yè)背景,注重創(chuàng)新能力、人文素養(yǎng)及生產(chǎn)管理能力的培養(yǎng)。
1. 人才培養(yǎng)層次的定位
行業(yè)和社會(huì)對(duì)工程人才的需求具有多樣性,從工程師的類型來(lái)說(shuō),有服務(wù)型、生產(chǎn)型、設(shè)計(jì)型和研發(fā)型[4]。筆者認(rèn)為卓越測(cè)繪工程人才的培養(yǎng)至少應(yīng)該分兩個(gè)層次,即生產(chǎn)設(shè)計(jì)型和生產(chǎn)研發(fā)型。他們的區(qū)別只是側(cè)重點(diǎn)不同,前一層次應(yīng)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),后一層則應(yīng)多一些技術(shù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我國(guó)高校具有多種類型,主要可分為研究型和教學(xué)型兩大類。我國(guó)不同類型高校的人才培養(yǎng)層次有明顯的不同,本次參與“卓越計(jì)劃”的高校包含這兩大類型的高校,卓越工程師的培養(yǎng)也應(yīng)根據(jù)學(xué)校的類型在培養(yǎng)層次上定好位。同時(shí),在制定培養(yǎng)方案或具體措施時(shí),還要考慮同一學(xué)校中學(xué)生的個(gè)體差異。
2. 測(cè)繪工程專業(yè)的特點(diǎn)
每個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)都應(yīng)符合其專業(yè)的特點(diǎn),制定培養(yǎng)方案時(shí),必須根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)設(shè)置課程體系并制定相應(yīng)的教學(xué)方式。測(cè)繪工程專業(yè)的特點(diǎn)主要有:①實(shí)踐性強(qiáng)。從工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理到測(cè)繪產(chǎn)品制作,都需要很強(qiáng)的動(dòng)手能力。主干課程都應(yīng)安排較多的實(shí)驗(yàn)課程以及相對(duì)應(yīng)的實(shí)踐類課程,課程設(shè)置時(shí),其占的總學(xué)時(shí)數(shù)應(yīng)在30%以上。②專業(yè)涵蓋面寬。從內(nèi)容上來(lái)說(shuō),它涵蓋了舊專業(yè)目錄中的大地測(cè)量、測(cè)量工程、攝影測(cè)量與遙感(部分)和地圖學(xué)等四個(gè)本科專業(yè)。因此,制定方案時(shí)要融合四個(gè)舊專業(yè)的主要內(nèi)容,并以大地測(cè)量與測(cè)量工程的內(nèi)容為重點(diǎn)。從專業(yè)服務(wù)來(lái)說(shuō),測(cè)繪工程技術(shù)可以應(yīng)用于廣泛的工作領(lǐng)域,如國(guó)土、礦業(yè)、城市規(guī)劃、工程建設(shè)、國(guó)防等,這就需要開(kāi)設(shè)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的課程,如土木工程概論、地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、城市規(guī)劃原理等課程。③依賴工具。測(cè)繪科學(xué)是隨著測(cè)繪工具發(fā)展而發(fā)展的,現(xiàn)代測(cè)繪基本上就是依托電子信息技術(shù),包括體現(xiàn)測(cè)繪學(xué)科特色的“3S”技術(shù)。根據(jù)該特點(diǎn),方案中應(yīng)設(shè)置計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)繪專業(yè)結(jié)合緊密的課程,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)能力的培養(yǎng)。
3. 行業(yè)背景不同
雖然許多高校都在向綜合性大學(xué)發(fā)展,但大部分高校仍具有行業(yè)特色。各高校在測(cè)繪工程專業(yè)上一般也結(jié)合其行業(yè)特色進(jìn)行人才培養(yǎng),如:中南大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、山東科技大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)、河南理工等具有地礦特色,同濟(jì)大學(xué)具有土木特色,西南交大具有鐵路特色,河海大學(xué)具有水利特色等。課程設(shè)置時(shí)應(yīng)考慮增加一些與行業(yè)特色相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)類課程,并在專業(yè)課程的課程內(nèi)容中體現(xiàn)出行業(yè)特色?!白吭接?jì)劃”將行業(yè)企業(yè)的參與作為實(shí)施該計(jì)劃的前提,其中的校企聯(lián)合培養(yǎng)階段的培養(yǎng)方案可以更充分地體現(xiàn)行業(yè)特色。
4. 注重創(chuàng)新能力、人文素養(yǎng)及管理能力的培養(yǎng)
從培養(yǎng)學(xué)生的能力上講,“卓越計(jì)劃”要注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、生產(chǎn)管理與企業(yè)經(jīng)營(yíng)能力及人文素養(yǎng)。實(shí)踐是創(chuàng)新的基礎(chǔ),在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面,我校以教師科研項(xiàng)目和科研實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生發(fā)為手段,聯(lián)通教學(xué)和科研,采用案例、啟迪、學(xué)科交叉、科研訓(xùn)練、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等方式,打造學(xué)生創(chuàng)新能力鍛造平臺(tái),并設(shè)置相應(yīng)考核辦法以及必須達(dá)到的學(xué)分要求。在工程專業(yè)的教育過(guò)程中除了專業(yè)的知識(shí),還需要哲學(xué)、經(jīng)濟(jì)、法律等人文社會(huì)科學(xué)方面的知識(shí)[5],人文社科的知識(shí)素養(yǎng)往往決定了學(xué)生的創(chuàng)新視野和創(chuàng)新思維,培養(yǎng)方案中應(yīng)加強(qiáng)人文素質(zhì)方面的課程,我校結(jié)合“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)特點(diǎn),在全校開(kāi)設(shè)了相應(yīng)的課程。從培養(yǎng)人才層次來(lái)說(shuō),“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該是今后本行業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才,這就需要加強(qiáng)培養(yǎng)其領(lǐng)導(dǎo)管理能力,培養(yǎng)方案中除設(shè)置相應(yīng)的管理類課程外,在課外研學(xué)中也應(yīng)有所加強(qiáng)。
二、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)
培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)是指學(xué)校層面制定的本校加入“卓越計(jì)劃”的各個(gè)專業(yè)卓越工程師的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。它是專業(yè)培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容,是參與高校制定的本校實(shí)施“卓越計(jì)劃”的綱領(lǐng)性文件,一般在通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)進(jìn)行深化,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐創(chuàng)新能力、良好的人文素養(yǎng)及企業(yè)管理能力的培養(yǎng)。測(cè)繪工程專業(yè)總體應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)是:具有扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)和測(cè)繪工程理論知識(shí)、掌握測(cè)繪工程專業(yè)技能、具備空間信息綜合處理能力、較強(qiáng)的測(cè)繪工程實(shí)踐能力,具有良好的人文素養(yǎng),知識(shí)更新與自我完善能力、良好的溝通與組織管理能力和國(guó)際視野的測(cè)繪工程專業(yè)高素質(zhì)人才。培養(yǎng)的學(xué)生可從事測(cè)繪工程領(lǐng)域的科學(xué)研究、從事空間信息的采集、分析、整合、評(píng)價(jià)、決策等測(cè)繪工程領(lǐng)域的科技工作,也可承擔(dān)企業(yè)管理、生產(chǎn)技術(shù)管理及企業(yè)市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)等工作。能達(dá)到工程測(cè)量師技術(shù)能力要求時(shí),可獲得工程測(cè)量員的技術(shù)資格,并具有在畢業(yè)4年后能獲得國(guó)家注冊(cè)測(cè)繪師的能力。對(duì)應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)又可分為以下幾個(gè)方面:
第一,具備良好的人文素養(yǎng)和職業(yè)道德、了解相應(yīng)的法律法規(guī),擁有對(duì)職業(yè)、社會(huì)、環(huán)境的責(zé)任感。
第二,掌握測(cè)繪工程專業(yè)所需的相應(yīng)自然科學(xué)知識(shí),具備扎實(shí)的測(cè)繪工程基礎(chǔ)、專業(yè)理論基礎(chǔ)和相關(guān)學(xué)科的基本理論知識(shí),了解本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。①具備從事測(cè)繪工程學(xué)科所需的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),包括高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)、大學(xué)物理等。②掌握測(cè)繪工程技術(shù)所需的工程科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),包括工程力學(xué)、電工電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、實(shí)用數(shù)據(jù)處理、數(shù)字圖像處理、土建工程、工程地質(zhì)等相關(guān)學(xué)科的知識(shí)。具有應(yīng)用工程基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際測(cè)繪工程問(wèn)題的能力。③掌握測(cè)繪工程專業(yè)基礎(chǔ)理論與技術(shù)知識(shí)。包括空間信息數(shù)據(jù)采集、處理、表達(dá)與利用的基礎(chǔ)理論、方法與技術(shù),各種工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)各階段的測(cè)繪工作的理論方法與技術(shù)。具體包括大地測(cè)量、工程測(cè)量、攝影測(cè)量與遙感、地圖編制與地理信息系統(tǒng)工程、地籍與房產(chǎn)測(cè)繪的理論與技術(shù)。
第三,具有解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,較強(qiáng)的工程創(chuàng)新意識(shí),能從事測(cè)繪工程設(shè)計(jì)與施工工作。
第四,能參與測(cè)繪工程生產(chǎn)過(guò)程和工程項(xiàng)目管理與實(shí)施,具有較好的組織管理和經(jīng)營(yíng)能力。
第五,善于溝通,能適應(yīng)環(huán)境,不斷學(xué)習(xí),初步具有競(jìng)爭(zhēng)和合作的能力。
三、課程體系與能力矩陣設(shè)計(jì)
培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化后,就要建立相應(yīng)的課程體系與“標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)矩陣”,把相應(yīng)的知識(shí)能力落實(shí)到具體的課程和教學(xué)環(huán)節(jié)。本方案的課程體系可以分為六類:
①基礎(chǔ)課程。包括微積分、線性代數(shù)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、大學(xué)物理、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(C++)、測(cè)繪學(xué)概論、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、工程制圖等。
②專業(yè)主干課程。包括測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)、誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)、控制測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、遙感原理與技術(shù)、工程測(cè)量、地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用、GPS測(cè)量與數(shù)據(jù)處理、測(cè)繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、地圖學(xué)概論。
③“卓越計(jì)劃”人文與管理特色課程。包括人際傳播與溝通、文學(xué)與創(chuàng)意、經(jīng)濟(jì)法、領(lǐng)導(dǎo)學(xué)、測(cè)繪管理與法律法規(guī)、企業(yè)管理、公共關(guān)系學(xué)。
④校企聯(lián)合培養(yǎng)專業(yè)課程。包括變形監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)處理、測(cè)繪工程監(jiān)理、測(cè)繪管理與法律法規(guī)。
⑤行業(yè)特色課程。包括地下工程測(cè)量、地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、土建工程概論。
⑥校企聯(lián)合實(shí)踐課程。包括測(cè)繪基本技能訓(xùn)練、測(cè)量學(xué)實(shí)習(xí)(含設(shè)計(jì))、控制測(cè)量生產(chǎn)實(shí)習(xí)(含設(shè)計(jì))、工程測(cè)量實(shí)習(xí)、企業(yè)綜合實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)。
其中,實(shí)踐類課程可以全部或部分安排在企業(yè)進(jìn)行。校企聯(lián)合培養(yǎng)的課程也可以部分在企業(yè)進(jìn)行或者由企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師進(jìn)行專題講座。課程體系建立后,應(yīng)對(duì)照培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中知識(shí)能力大綱所列的知識(shí)、能力和素質(zhì)方面的要素,與用于實(shí)現(xiàn)這些要素要求的每一門具體課程和教學(xué)環(huán)節(jié)一一對(duì)應(yīng)起來(lái),即建立起 “標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)矩陣”(見(jiàn)表1)。在此基礎(chǔ)上,擬定教學(xué)計(jì)劃和各門課程的教學(xué)大綱,課程大綱的制定應(yīng)對(duì)照知識(shí)能力大綱中各要素的要求對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和更新。
四、校企聯(lián)合培養(yǎng)方案
實(shí)踐是工程人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),“卓越計(jì)劃”創(chuàng)立了高校與企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制,目的是通過(guò)此方式解決工程人才培養(yǎng)中校企脫節(jié)的問(wèn)題。依據(jù)“卓越計(jì)劃”的要求,學(xué)生在4年的學(xué)習(xí)中,有一年時(shí)間是校企聯(lián)合培養(yǎng)。我校測(cè)繪工程專業(yè)卓越培養(yǎng)方案分時(shí)段先后進(jìn)入優(yōu)秀測(cè)繪企業(yè)完成36周的工程實(shí)踐,有5門課程校企聯(lián)合授課。通過(guò)具體工程實(shí)踐,參預(yù)測(cè)繪項(xiàng)目策劃、技術(shù)設(shè)計(jì)、實(shí)施、技術(shù)總結(jié)、成果檢查驗(yàn)收,使學(xué)生掌握測(cè)繪工程項(xiàng)目生產(chǎn)與管理的一般流程和方法。企業(yè)階段的培養(yǎng)計(jì)劃主要包括課程內(nèi)容、基本要求及指導(dǎo)與考核方式等。
1. 校企聯(lián)合培養(yǎng)的課程內(nèi)容
主要包括:①測(cè)繪基本技能訓(xùn)練3周。要求了解測(cè)繪基礎(chǔ)知識(shí),掌握測(cè)繪儀器的基本操作方法,掌握距離、角度、高差測(cè)量以及方位角、坐標(biāo)、高程確定的基本原理與方法。②測(cè)量學(xué)實(shí)習(xí)5周。掌握?qǐng)D根控制測(cè)量、小地區(qū)大比例尺數(shù)字測(cè)圖的基本原理與方法,了解測(cè)繪成果檢查驗(yàn)收的基本要求。③控制測(cè)量實(shí)習(xí)4周。掌握平面及高程控制網(wǎng)布設(shè)、觀測(cè)及數(shù)據(jù)處理的基本原理與方法,并對(duì)控制測(cè)量成果進(jìn)行二級(jí)檢查、一級(jí)驗(yàn)收。④工程測(cè)量實(shí)習(xí)3周。深入實(shí)踐,廣泛接觸各種工程項(xiàng)目,掌握工程測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)的技術(shù)與方法。⑤部分專業(yè)課程學(xué)習(xí)5周。主要包括測(cè)繪工程監(jiān)理1周,企業(yè)實(shí)務(wù)1周,測(cè)繪管理與法律法規(guī)1周,變形監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)處理2周。⑥企業(yè)綜合實(shí)習(xí)4周。到所在企業(yè)的總經(jīng)辦、總工辦、生產(chǎn)部、綜合部、法律部、財(cái)務(wù)部、市場(chǎng)部、質(zhì)檢部、后勤部、安全部等部門,學(xué)習(xí)測(cè)繪企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方法、測(cè)繪項(xiàng)目生產(chǎn)、技術(shù)管理過(guò)程。⑦畢業(yè)設(shè)計(jì)17周。在優(yōu)秀測(cè)繪企業(yè),綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)踐方法,完成綜合性較強(qiáng)的測(cè)繪項(xiàng)目的技術(shù)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢查驗(yàn)收和總結(jié)工作,其成果作為畢業(yè)設(shè)計(jì)提交學(xué)校。具體內(nèi)容和計(jì)劃由學(xué)校和相應(yīng)的大型測(cè)繪企業(yè)結(jié)合實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)情況、崗位需求、學(xué)生特點(diǎn)綜合制定。
2. 校企聯(lián)合培養(yǎng)階段學(xué)體要求
①學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)期間,應(yīng)根據(jù)各階段實(shí)踐的主要內(nèi)容和校企聯(lián)合培養(yǎng)計(jì)劃,制定自身學(xué)習(xí)、工作計(jì)劃。②掌握多種測(cè)繪儀器的操作及檢校技能,掌握常規(guī)測(cè)量技術(shù)及現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)。③參加測(cè)繪項(xiàng)目的生產(chǎn)與管理,理論聯(lián)系實(shí)際,驗(yàn)證鞏固、深化所學(xué)理論知識(shí),初步培養(yǎng)運(yùn)用理論知識(shí)分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力,努力提高測(cè)繪工程專業(yè)素養(yǎng)。④了解測(cè)繪企業(yè)及測(cè)繪項(xiàng)目管理和經(jīng)營(yíng)體制。⑤做好企業(yè)學(xué)習(xí)日志、學(xué)結(jié)和實(shí)踐報(bào)告或論文。
3. 校企聯(lián)合培養(yǎng)階段的指導(dǎo)和成績(jī)考核方式
校企聯(lián)合培養(yǎng)階段,學(xué)生的學(xué)習(xí)由在校教師和企業(yè)技術(shù)專家聯(lián)合指導(dǎo),并實(shí)行導(dǎo)師制。中南大學(xué)在實(shí)施“卓越計(jì)劃”時(shí),要求全面實(shí)行雙導(dǎo)師制,即校內(nèi)校外各有一位導(dǎo)師。校企聯(lián)合培養(yǎng)首先根據(jù)企業(yè)實(shí)際需要由校企聯(lián)合制訂階段培養(yǎng)計(jì)劃和預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo),學(xué)生在校企聯(lián)合培養(yǎng)期間要隨時(shí)向企業(yè)指導(dǎo)教師匯報(bào)學(xué)習(xí)進(jìn)展,在校指導(dǎo)教師也會(huì)定期前往企業(yè)對(duì)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考核和指導(dǎo),督促學(xué)生按進(jìn)度完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
在校企聯(lián)合培養(yǎng)期間,學(xué)生除了需要獲得上述課程的各科學(xué)習(xí)成績(jī)以外,還需要獲得企業(yè)綜合學(xué)習(xí)成績(jī),該成績(jī)由三部分組成:①企業(yè)指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的綜合評(píng)價(jià),包括學(xué)習(xí)態(tài)度、實(shí)踐能力、綜合素養(yǎng)等,該部分成績(jī)占校企聯(lián)合培養(yǎng)總成績(jī)的40%。②學(xué)生撰寫(xiě)的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),該部分成績(jī)占總成績(jī)的40%。③學(xué)生的論文答辯(答辯委員會(huì)由校企聯(lián)合組成),該部分成績(jī)占企業(yè)學(xué)成績(jī)的20%。
五、結(jié)語(yǔ)
為推進(jìn)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃,2011年教育部與國(guó)家測(cè)繪局決定聯(lián)合實(shí)施測(cè)繪領(lǐng)域的“卓越計(jì)劃”,并成立了工作組和專家組。以推進(jìn)測(cè)繪領(lǐng)域的卓越計(jì)劃的實(shí)施,協(xié)調(diào)相關(guān)政策措施,制定專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施方案,論證高校專業(yè)培養(yǎng)方案等工作。在此背景下,我校制定了“卓越計(jì)劃”測(cè)繪工程專業(yè)培養(yǎng)方案。由于“卓越計(jì)劃”剛開(kāi)始實(shí)施,其標(biāo)準(zhǔn)體系和培養(yǎng)方案還需要在實(shí)踐中檢驗(yàn),并探索完善之。
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中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)41-0283-03
以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)正在改變著人們的工作、生活與學(xué)習(xí)方式,同時(shí)也給教學(xué)方法、教學(xué)模式帶來(lái)了新的發(fā)展方向。在網(wǎng)絡(luò)多媒體等現(xiàn)代教育技術(shù)背景下,現(xiàn)代課程教學(xué)更加注重的是以學(xué)生為中心的新的教學(xué)模式,不僅傳授一般的課程知識(shí)和技能,而且注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。將網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)應(yīng)用于課程教學(xué),在課程資源共享與整合、教學(xué)內(nèi)容更新以及教學(xué)方法改革等各個(gè)方面都會(huì)產(chǎn)生重要影響。通過(guò)網(wǎng)絡(luò),教師可以隨時(shí)更新教學(xué)資源,而學(xué)生也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展個(gè)性化的學(xué)習(xí),師生之間的互動(dòng)更加方便、快捷。這種新的教學(xué)模式以多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐,將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái),教學(xué)中體現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為中心的思想,同時(shí)大力發(fā)展個(gè)性化學(xué)習(xí)和自主式學(xué)習(xí)?!哆b感概論》是我國(guó)高等院校地理科學(xué)類專業(yè)(包括地理、地質(zhì)、地球物理、氣象氣候和海洋)的一門重要基礎(chǔ)課程,也是《地理信息系統(tǒng)》專業(yè)必修的核心課程之一。本文采用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù),設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了《遙感概論》多媒體教學(xué)網(wǎng)站,通過(guò)教學(xué)網(wǎng)站,將遙感數(shù)字影像的數(shù)學(xué)理論、物理基礎(chǔ)以多媒體的形式展現(xiàn)出來(lái),同時(shí),學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)上完成數(shù)字遙感影像處理實(shí)踐的全過(guò)程,較好實(shí)現(xiàn)了《遙感概論》課程理論與實(shí)踐相結(jié)合,課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。
一、《遙感概論》多媒體教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)的必要性
傳統(tǒng)的《遙感概論》課堂教學(xué)方式,其表現(xiàn)形式是:以教科書(shū)為基礎(chǔ),通過(guò)黑板書(shū)寫(xiě)和靜態(tài)的圖件展示完成教學(xué)。從遙感課程的課程特點(diǎn)來(lái)看,課程前半部分屬于理論知識(shí)講解,后半部分屬于實(shí)踐性較強(qiáng)的影像處理內(nèi)容。對(duì)于后半部分影像處理章節(jié),由于涉及到具體的影像處理過(guò)程的講解,如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,僅僅在課堂上通過(guò)口述的方式展示給學(xué)生,授課效率比較低,而且不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,影響了學(xué)生對(duì)于整個(gè)知識(shí)體系的了解和掌握。
網(wǎng)絡(luò)多媒體的優(yōu)勢(shì)在于教與學(xué)的互動(dòng),現(xiàn)代化教學(xué)手段的充分應(yīng)用與數(shù)字遙感影像的充分展現(xiàn)。將網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)應(yīng)用于《遙感概論》課程,可以將專業(yè)遙感軟件的處理流程在網(wǎng)絡(luò)上有效展示,將不同專業(yè)處理軟件的算法及原理分步驟剖析,將遙感數(shù)字影像的預(yù)處理、輻射校正、大氣校正、幾何校正、信息解譯等實(shí)踐環(huán)節(jié)清晰表述,有利于學(xué)生迅速掌握數(shù)字影像處理的基本技巧和方法。這種網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)方法的使用,可以使學(xué)生自主地選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)節(jié)奏,激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。因此,將網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)引入《遙感概論》,開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的《遙感概論》多媒體教學(xué)網(wǎng)站尤為必要。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1.設(shè)計(jì)原則。①實(shí)用性的原則,多媒體教學(xué)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)必須結(jié)合《遙感概論》課程的特點(diǎn),依據(jù)實(shí)用性原則,在保證各項(xiàng)功能實(shí)用性的同時(shí),減少一些不必要的開(kāi)支,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。②模塊化原則,模塊化能夠大大提高系統(tǒng)的可管理性和可維護(hù)性,使得整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)成為一個(gè)真正清晰明了的有機(jī)系統(tǒng)。模塊化易于修改、擴(kuò)充。采用模塊化設(shè)計(jì)后,在維護(hù)時(shí)可以直接對(duì)某一需要改動(dòng)的模塊進(jìn)行修改,從而能夠有效降低網(wǎng)站不斷更新所帶來(lái)的麻煩。③基礎(chǔ)理論與應(yīng)用相結(jié)合的原則,采用Web開(kāi)發(fā)平臺(tái),將航空影像、多光譜影像、熱紅外影像、雷達(dá)影像和高光譜影像成像方面的基本理論以互動(dòng)的形式進(jìn)行表達(dá),通過(guò)這種途徑實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐加深對(duì)遙感原理的理解。為培養(yǎng)本科生應(yīng)用技能,安排相應(yīng)的遙感影像解譯網(wǎng)絡(luò)實(shí)習(xí)內(nèi)容。④系統(tǒng)性和前瞻性相結(jié)合的原則。在系統(tǒng)介紹遙感物理基礎(chǔ)、遙感成像機(jī)理、遙感影像處理和遙感影像解譯原理、方法的基礎(chǔ)上,在網(wǎng)絡(luò)多媒體上力求將遙感技術(shù)發(fā)展取得的新成果和遙感新理論、新方法、新技術(shù)貫穿其中??紤]到當(dāng)前社會(huì)和未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì),擬在網(wǎng)絡(luò)多媒體中加入兩部分內(nèi)容分別闡述遙感影像計(jì)算機(jī)智能解譯和定量遙感基礎(chǔ),這是目前國(guó)內(nèi)其他同類教材尚未闡述的內(nèi)容,它有助于本科生了解遙感科學(xué)與技術(shù)的最新成果并掌握遙感發(fā)展趨勢(shì)。⑤交互式原則,多媒體教學(xué)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)要遵循交互式原則,包括人機(jī)之間的交互交互、師生之間的交互,以及學(xué)生之間的交互。人機(jī)交互要求學(xué)生能充分利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自主學(xué)習(xí);師生交互要求師生應(yīng)有網(wǎng)上互動(dòng);學(xué)生之間交互要求學(xué)生能在線討論和協(xié)作交流相關(guān)的課程知識(shí)。
2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用基于Web應(yīng)用的B/S三層結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)模型由以下三部分組成:客戶端瀏覽器,Web服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(圖1)。這種基于Web的三層應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點(diǎn),客戶端是瀏覽器,維護(hù)就相對(duì)簡(jiǎn)單,客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)隔離起來(lái),提供了系統(tǒng)的安全性。應(yīng)用服務(wù)層的引入減少了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量,提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的響應(yīng)速度。總的來(lái)說(shuō),這種結(jié)構(gòu)使應(yīng)用系統(tǒng)的性能、安全性、擴(kuò)展性有了很大的提高,也便于系統(tǒng)維護(hù)和管理。具體來(lái)說(shuō),系統(tǒng)設(shè)計(jì)以ASP、ACCESS編程等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ),輔以authorware、flash、photoshop等多媒體工具,實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端與客戶端的交互式連接,完成實(shí)際教學(xué)工作。
3.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。結(jié)合《遙感概論》課程的特點(diǎn),在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)功能模塊。Web應(yīng)用層功能模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。
系統(tǒng)共有四個(gè)模塊:課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源。其中,課程介紹模塊包括兩個(gè)二級(jí)目錄,即課程簡(jiǎn)介和教學(xué)手段;教學(xué)大綱模塊包括兩個(gè)二級(jí)目錄,即課程教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱;教學(xué)內(nèi)容模塊包括理論課教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容兩個(gè)二級(jí)目錄;教學(xué)資源模塊包括教學(xué)介紹、教學(xué)課件、教學(xué)錄像、影像資源、友情鏈接五個(gè)二級(jí)目錄。點(diǎn)擊相應(yīng)的二級(jí)目錄或者子目錄,可直接鏈接到相應(yīng)頁(yè)面。其中,在教學(xué)資源模塊中:(1)對(duì)于教學(xué)課件目錄,其制作方法是按照教學(xué)的要求,采用Authorware 6.0作為創(chuàng)作平臺(tái),并用Photoshop CS5、Flash CS5和3D MAX等作為輔助工具來(lái)完成教學(xué)課件的多媒體制作。(2)教學(xué)錄像目錄是將《遙感概論》課程中涉及到影像處理的相關(guān)章節(jié),比如遙感數(shù)字圖像的變化與增強(qiáng)、遙感數(shù)字圖像的分類等,利用視頻剪輯軟件,制作成視頻片段,放到網(wǎng)上共享,便于學(xué)生在課外的學(xué)習(xí)。(3)影像資源目錄下,列出了課程所涉及的各類遙感影像。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容將影像進(jìn)行了切割,同時(shí)把典型區(qū)域、熱點(diǎn)區(qū)域的影像導(dǎo)入影像數(shù)據(jù)庫(kù)。影像數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容主要包括黑白攝影航空相片、彩色攝影航空相片、彩紅外攝影航空相片,MSS影像、TM影像、SPOT影像、IKONOS影像、QuickBrid影像、熱紅外遙感和SAR影像等。數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有影像可以供學(xué)生免費(fèi)下載使用。(4)在友情鏈接目錄下,列出了能免費(fèi)下載遙感影像的部分網(wǎng)址,以及與本課程類似的其他高校的網(wǎng)絡(luò)課件,供學(xué)生學(xué)習(xí)和借鑒。
4.系統(tǒng)簡(jiǎn)介。本課程網(wǎng)站部分模塊界面顯示如圖3。
本系統(tǒng)采用現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)與手段,以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托,將遙感數(shù)字影像的數(shù)學(xué)理論、物理基礎(chǔ)以多媒體的形式展現(xiàn)出來(lái),在網(wǎng)絡(luò)上完成數(shù)字遙感影像處理實(shí)踐的全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了《遙感概論》課程理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,為高校地理科學(xué)專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)改革提供了一個(gè)具體的實(shí)施方案。
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[關(guān)鍵詞]測(cè)量新技術(shù);進(jìn)度;應(yīng)用
中圖分類號(hào):TU198.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)27-0361-01
一、 建筑工程測(cè)量方法
1、測(cè)量平差理論 對(duì)于現(xiàn)階段的測(cè)量平差理論而言,最小二乘法得到了較為廣泛的應(yīng)用。同時(shí),對(duì)于富有限制條件的平差模型而言,又被稱為概括平差模型,這也是現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。對(duì)于很多施工測(cè)量單位而言,多采用復(fù)合導(dǎo)線逐級(jí)加密的形式來(lái)進(jìn)行平面控制網(wǎng)的布設(shè),并因缺乏足夠的多余觀測(cè),很難抵消產(chǎn)生的粗差。因此,在一個(gè)施工區(qū)域的控制網(wǎng)建立過(guò)程中,首級(jí)網(wǎng)點(diǎn)宜先采用 GPS進(jìn)行測(cè)量,然后使用統(tǒng)一等級(jí)的導(dǎo)線網(wǎng)進(jìn)行全面加密。從測(cè)量平差理論角度來(lái)看,全面布設(shè)的導(dǎo)線網(wǎng)具有精密均勻,可靠性較高等特點(diǎn)。
2、控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法對(duì)于施工控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法而言,分為解析法與模擬法兩種。對(duì)于解析法而言,是以優(yōu)化設(shè)立理論構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)與約束條件為基礎(chǔ),對(duì)目標(biāo)函數(shù)的最大值與最小值進(jìn)行求解,并將控制網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)作為約束條件或目標(biāo)函數(shù)。
在選擇模擬法時(shí),能得到一個(gè)更加切實(shí)可行的方案,并能夠?qū)λ玫降挠^測(cè)值進(jìn)行進(jìn)一步的平差計(jì)算,并能模擬出觀測(cè)值粗差的存在對(duì)計(jì)算結(jié)果造成的影響。對(duì)于一個(gè)精度要求較高的控制網(wǎng)而言,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與精細(xì)計(jì)算。
二、新技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用
1、GPS技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用
GPS技術(shù)又稱全球衛(wèi)星定位技術(shù),近年來(lái),GPS測(cè)量技術(shù)得到了很快的發(fā)展,在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用也更加的廣泛。GPS系統(tǒng)是由24顆衛(wèi)星、用戶接受儀器和地面接受裝置構(gòu)成的,它能夠全天候的連續(xù)性地提高具有高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時(shí)間點(diǎn)信息等有時(shí)效性的技術(shù)參數(shù)。GPS常用于手機(jī)、汽車等工具上的定位系統(tǒng),但是在工程測(cè)量中,GPS的應(yīng)用,主要包括靜態(tài)功能和動(dòng)態(tài)功能。通過(guò)靜態(tài)功能測(cè)量,能通過(guò)接收到的信息,確定地面上某一點(diǎn)的具置,并能用三維坐標(biāo)精確表示出來(lái)。動(dòng)態(tài)功能是指通過(guò)GPS的衛(wèi)星系統(tǒng),把已知的三維坐標(biāo)點(diǎn)顯示到地面上。
2、GIS技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用
GIS技術(shù)是在地理信息系統(tǒng)上發(fā)展起來(lái)的,它通過(guò)電子地圖的方式來(lái)空間數(shù)據(jù)并能進(jìn)行分析,分析結(jié)果采用圖形交互的方式。GIS集成了計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、遙感測(cè)繪科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和空間科學(xué)等學(xué)科知識(shí)為一體。在進(jìn)行建筑工程測(cè)量時(shí),借助GIS技術(shù)能夠?qū)ㄖこ虒?shí)際占有的土地范圍進(jìn)行“實(shí)景”考察和測(cè)量,最后準(zhǔn)確計(jì)算出工程的面積,這對(duì)于工程中的放線工作具有重要的輔助作用,并能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制放線工作的精準(zhǔn)度。當(dāng)前運(yùn)用GIS技術(shù)的測(cè)量?jī)x器主要有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類,是針對(duì)很大比例尺的地形圖,其中掃描矢量化軟件能夠自動(dòng)地提取不規(guī)則的圖形的信息,便捷、高效并保持真實(shí)性的對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化的處理。利用GIS、數(shù)據(jù)庫(kù)、掃描矢量化、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等技術(shù)進(jìn)行建筑工程測(cè)量更具有準(zhǔn)確性、科學(xué)性和權(quán)威性。
3、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用
數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量主要依據(jù)原理是數(shù)字影像和攝影測(cè)量,它還運(yùn)用到了計(jì)算機(jī)技術(shù)、影像匹配、模式識(shí)別、數(shù)字影像處理等理論和方法。通過(guò)航空拍攝再進(jìn)行測(cè)量主要針對(duì)的是大面積和大比例尺的地形圖和地籍測(cè)量,這個(gè)過(guò)程能提供數(shù)字的、影像的、線劃的等形式的地圖產(chǎn)品。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)促進(jìn)了全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn),并且GPS技術(shù)也能應(yīng)用到攝影測(cè)量中,讓攝影測(cè)量更加的向自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展.
4、遙感技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用
遙感技術(shù),簡(jiǎn)稱為RS技術(shù),這種技術(shù)在對(duì)大面積的工程測(cè)量時(shí)具有同步觀測(cè)、全面的數(shù)據(jù)、時(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì),正快速地被測(cè)量技術(shù)人員所采用,其中對(duì)地面工程進(jìn)行觀測(cè)的重要手段有多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星。對(duì)于各種比例尺的地形圖都能通過(guò)遙感影像來(lái)獲取,在工程測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)對(duì)城市基本地形圖、地籍圖和各種比例地形圖的信息更新提供了快速便利的方法和途徑。
三、加強(qiáng)工程測(cè)量精度控制
1、依據(jù)實(shí)際情況制定科學(xué)合理的工程測(cè)量方案
在工程開(kāi)始建設(shè)之前,首先要對(duì)工程建設(shè)的地點(diǎn)進(jìn)行初步的勘測(cè);其次,要根據(jù)設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的工程建設(shè)圖紙上的內(nèi)容,全面的進(jìn)行考量,在工程測(cè)量之前,根據(jù)測(cè)量的實(shí)際狀況與要求設(shè)置一個(gè)經(jīng)過(guò)優(yōu)化的整體工程測(cè)量控制方案,盡全力確定工程測(cè)量可能會(huì)產(chǎn)生的誤差參數(shù)和測(cè)量精度。在進(jìn)行工程測(cè)量的時(shí)候,要考慮工程建設(shè)需要的進(jìn)度與工程質(zhì)量并制定一個(gè)初步的測(cè)量方案,盡全力確定工程測(cè)量可能會(huì)產(chǎn)生的誤差參數(shù)和測(cè)量精度。其次要在現(xiàn)場(chǎng)勘探的過(guò)程中,要考慮工程建設(shè)需要的進(jìn)度與工程質(zhì)量并制定一個(gè)初步的測(cè)量方案,作為外業(yè)測(cè)量操作的依據(jù)。對(duì)設(shè)計(jì)單位與建設(shè)單位所提供的需要觀測(cè)的地點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致地測(cè)量,獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)之后,再進(jìn)行審核校正,最終得到最精確的測(cè)量結(jié)果。此外,在進(jìn)行布點(diǎn)測(cè)量的過(guò)程中,要堅(jiān)持以下原則:一是要使測(cè)量所選擇的點(diǎn)穩(wěn)固安全;二是所選擇的測(cè)量點(diǎn)不在已經(jīng)被破壞的征地紅線的附近;三是選擇的測(cè)量點(diǎn)的透視性要好。
2、在施工過(guò)程中對(duì)控制網(wǎng)的進(jìn)行精度分析
在進(jìn)行工程測(cè)量之前,首先在工程施工的地點(diǎn)設(shè)置施工控制網(wǎng),其次根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供圖紙中的要求確定工程建筑物的主軸線的測(cè)量數(shù)據(jù),最后再進(jìn)行放樣。在進(jìn)行施工測(cè)量的過(guò)程中由于施工地點(diǎn)現(xiàn)實(shí)狀況與工程施工建設(shè)方法的限制,是無(wú)法取得精確的數(shù)據(jù),可能會(huì)產(chǎn)生誤差,需要利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與熟練的儀器操作技術(shù)將誤差控制在工程測(cè)量規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。由于對(duì)工程施工放樣的觀測(cè)時(shí)間較短,觀測(cè)的次數(shù)較少,觀測(cè)的條件也有著很大的限制,便可能會(huì)產(chǎn)生較大誤差。與工程放樣測(cè)量相比,控制測(cè)量的時(shí)間長(zhǎng)、次數(shù)多、條件沒(méi)有刻意的限制,產(chǎn)生誤差較小。因此施工放樣中觀測(cè)條件引起的誤差,可以占時(shí)忽略不計(jì),如誤差超出規(guī)范要求應(yīng)做適當(dāng)調(diào)整。
3、提高測(cè)量水平的精度
我們可以從當(dāng)前的建筑市場(chǎng)明明白白的看到,建筑工程規(guī)模不斷的擴(kuò)大以及復(fù)雜程度也不斷的增加,因此施工技術(shù)的精度相應(yīng)的要求越來(lái)越高。建筑企業(yè)的管理者需要有發(fā)展的眼光,盡早的引進(jìn)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的新儀器,從而緊緊的跟隨現(xiàn)代建筑工程優(yōu)質(zhì)、快速、高效的施工需求,提高建筑施工測(cè)量工作的質(zhì)量。提高測(cè)量水平不但要從儀器上下功夫,還要培養(yǎng)一些有素質(zhì)、有專業(yè)水準(zhǔn)的技術(shù)人員,儀器要經(jīng)常維護(hù)和校核,測(cè)量人員要不定期的進(jìn)行培訓(xùn)。對(duì)一些比較重要的施工測(cè)量放樣,最好采用各種不同的方法進(jìn)行校核復(fù)核工作,以保證測(cè)量結(jié)果的正確性,為項(xiàng)目的順利、圓滿完成提供有力的保障。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,現(xiàn)代建筑工程測(cè)量技術(shù)積極的借助計(jì)算機(jī)、以及現(xiàn)代科技的力量,有效的降低了測(cè)量工作勞動(dòng)量,提高了測(cè)量精度。同時(shí)通過(guò)遙感技術(shù)、GPS 技術(shù)等提高了傳統(tǒng)觀測(cè)較難工程的測(cè)量精度,加強(qiáng)新型測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用,嚴(yán)格測(cè)量操作,以提升測(cè)量工作質(zhì)量,為打造出精品建筑工程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】GIS;城市規(guī)劃;應(yīng)用
前言
城市化進(jìn)程的加快,使得城市規(guī)劃需要收集、處理、分析展示大量的空間和屬性信息,而隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展,其能將空間與屬性有機(jī)結(jié)合的特性,可以更好地滿足今后城市規(guī)劃的要求。GIS主要由硬件、軟件、數(shù)據(jù)和應(yīng)用四大部分組成。其工作任務(wù)包括數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表達(dá)四個(gè)方面。GIS技術(shù)能夠保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)詳盡、可靠、準(zhǔn)確,能夠大大提高規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性。而GIS軟件則可以方便快捷地生成各種規(guī)劃用圖、表格和報(bào)告,可利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù),能夠動(dòng)態(tài)的更新、增補(bǔ),從而又可以進(jìn)一步地促進(jìn)城市規(guī)劃工作的發(fā)展。隨著城市規(guī)劃業(yè)的發(fā)展,以地理信息系統(tǒng)(GIS)為代表的3S技術(shù)(GIS、GPS、RS)、計(jì)算機(jī)輔助制圖(AutoCAD)、Internet等先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃領(lǐng)域。
1.地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于城市規(guī)劃的背景
在世界范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn),GIS技術(shù)在外國(guó)的城市規(guī)劃和管理中的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟。我國(guó)部分大城市開(kāi)始引進(jìn)相關(guān)技術(shù),一些規(guī)劃設(shè)計(jì)院也進(jìn)行了針對(duì)性的研發(fā)。國(guó)內(nèi)京津地區(qū)最早進(jìn)行這方面的探索,隨后一些大城市,甚至常州、洛陽(yáng)等中等城市也開(kāi)始建設(shè)開(kāi)發(fā)城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)。
現(xiàn)在GIS軟件已經(jīng)超過(guò)萬(wàn)件,應(yīng)用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)最初的土地信息采集,城區(qū)規(guī)劃等,還涉及到規(guī)劃電子報(bào)批,基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和遙感技術(shù)的 GIS的各種規(guī)劃模型,還有大的數(shù)字城市項(xiàng)目等等。
2.GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用
2.1 在規(guī)劃編制中的應(yīng)用
城市規(guī)劃編制是指根據(jù)國(guó)家的城市發(fā)展建設(shè)方針以及城市的自然條件和建設(shè)條件,合理確定城市發(fā)展目標(biāo)、城市性質(zhì)、規(guī)模和布局,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)土地利用空間配置和城市產(chǎn)業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃布局。利用Arc GIS可以在現(xiàn)場(chǎng)踏勘時(shí)收集各種相關(guān)資料,并錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便于實(shí)施城市規(guī)劃信息的查詢與管理;可以方便的計(jì)算經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),例如面積、綠地率、容積率、建筑密度、人口密度;可以利用疊加分析功能和地圖運(yùn)算進(jìn)行輔助問(wèn)題分析,以求直觀、快捷的效果。
2.2 GIS在規(guī)劃數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用
GIS具有海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理功能,這一點(diǎn)是GIS技術(shù)在城市規(guī)劃管理中被廣泛應(yīng)用的原因。在城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)中都建有基于GIS的規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫(kù),都有綜合信息平臺(tái)。綜合信息平臺(tái)是規(guī)劃建設(shè)的骨干工程,其核心是建立一套統(tǒng)一、集成、共享的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和電子化協(xié)同工作機(jī)制,根據(jù)功能和服務(wù)對(duì)象的不同,分為協(xié)同辦公系統(tǒng)、綜合“一張圖”系統(tǒng)和綜合監(jiān)管系統(tǒng)3個(gè)部分,在各項(xiàng)管理工作中發(fā)揮著重要的作用。
2.3 為規(guī)劃監(jiān)察提供輔助支持
目前,在規(guī)劃管理工作中,為了加強(qiáng)科學(xué)管理,加大違法建設(shè)的查處力度,提高城市規(guī)劃監(jiān)督管理效能和技術(shù)水平,可以根據(jù)DOM進(jìn)行違法建筑的監(jiān)督和管理。具體方案為:通過(guò)對(duì)不同時(shí)相的衛(wèi)星影像進(jìn)行對(duì)比分析,將不同時(shí)相衛(wèi)星影像變化區(qū)域處理成變化圖斑,根據(jù)變化圖斑的面積分級(jí)分色顯示。執(zhí)法監(jiān)督局通過(guò)(網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng))瀏覽衛(wèi)星影像和不同色彩的變化圖斑,根據(jù)圖斑到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行坐標(biāo)、面積等技術(shù)指標(biāo)的詳細(xì)測(cè)量,再結(jié)合規(guī)劃數(shù)據(jù)和審批數(shù)據(jù)對(duì)圖斑進(jìn)行進(jìn)一步核實(shí),然后進(jìn)行違法建設(shè)的查處,同時(shí)(在系統(tǒng)中)記錄查處的整個(gè)過(guò)程。
2.4 GIS在城市三維可視化中的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)發(fā)展至今,二維的表現(xiàn)形式己經(jīng)不能滿足人們?cè)谀承┨厥忸I(lǐng)域的需求,三維地理信息系統(tǒng)己經(jīng)成為新的研究熱點(diǎn)。在規(guī)劃工作中,平面設(shè)計(jì)和繪制規(guī)劃圖紙存在許多局限性,主要有以下幾個(gè)方面:(1)不能給設(shè)計(jì)人員和用戶提供真實(shí)、直觀、富于真實(shí)感的場(chǎng)景。(2)不利于規(guī)劃方案的展示。隨著三維GIS技術(shù)的發(fā)展,可以在在二維GIS基礎(chǔ)上進(jìn)行三維可視化表達(dá)的擴(kuò)展,側(cè)重管理大量的一維、二維、三維空間信息和屬性信息、海量的地形、影像、三維模型及其紋理數(shù)據(jù),同時(shí)延續(xù)GIS系統(tǒng)的空間查詢、分析等功能。這樣以來(lái),規(guī)劃設(shè)計(jì)和管理人員可以實(shí)時(shí)、交互地觀察不同方案在城市環(huán)境中的效果,可以從不同角度對(duì)不同方案進(jìn)行比較,從而為從空間角度評(píng)價(jià)建筑提供了更加直接、有效的手段。
3.問(wèn)題以及解決對(duì)策
GIS技術(shù)在我國(guó)城市規(guī)劃中得到廣泛的應(yīng)用,也取得了良好的效果。但是GIS在應(yīng)用過(guò)程中,還存在數(shù)據(jù)獲取困難、GIS孤島、管理體制和觀念以及技術(shù)和應(yīng)用人員短缺等問(wèn)題。
盡管我國(guó)的遙感技術(shù)已經(jīng)獲得巨大的發(fā)展,也建立了幾大民用遙感衛(wèi)星接收系統(tǒng),但是很多城市特別是中小城市還無(wú)法使用遙感數(shù)據(jù)。又由于航空遙感的高昂費(fèi)用,也讓不少城市望而卻步。這直接導(dǎo)致了城市地理信息獲取的困難,進(jìn)而造成相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)和模型建設(shè)質(zhì)量的低下。其結(jié)果是城市規(guī)劃水平的不足,影響城市的科學(xué)發(fā)展。
對(duì)于已經(jīng)應(yīng)用GIS技術(shù)并建立相關(guān)系統(tǒng)的城市,普遍存在的問(wèn)題是各個(gè)政府部門間的GIS數(shù)據(jù)和系統(tǒng)“各自為政”,無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源共享。這種“GIS孤島”現(xiàn)象存在已久,長(zhǎng)期得不到解決。這歸根結(jié)底是城市管理體制和管理者觀念問(wèn)題,許多城市決策者還沒(méi)有真正意識(shí)到GIS技術(shù)在城市管理與決策中的重要性,對(duì)GIS沒(méi)有給予足夠的重視。這不僅造成重復(fù)建設(shè),投資浪費(fèi),還導(dǎo)致建成之后缺少相應(yīng)的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用,而且技術(shù)人員配套不足。有的數(shù)據(jù)和軟件長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有更新,成了部門的擺設(shè);能夠運(yùn)行的系統(tǒng),也往往因?yàn)榧夹g(shù)人員忙于爭(zhēng)取項(xiàng)目,無(wú)法正常維護(hù)系統(tǒng)的完善和發(fā)展,影響了系統(tǒng)在規(guī)劃中的效能。
還有一個(gè)問(wèn)題,那就是人才匱乏。很多城市的GIS系統(tǒng)維護(hù)人員,只會(huì)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)技術(shù),根本無(wú)法建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù),更談不上建造應(yīng)用模型。就是采集到城市地理信息,很多城市甚至都沒(méi)有人將數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)里。此外,在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,企業(yè)GIS和政府GIS還無(wú)法實(shí)現(xiàn)互連互通,既不能給企業(yè)創(chuàng)造效益,也不能推動(dòng)政府的進(jìn)步。
針對(duì)以上這些問(wèn)題,最要緊的是城市管理者改變認(rèn)識(shí),提高規(guī)劃水平,改變各個(gè)部門條框分割的管理局面。這是GIS技術(shù)在城市規(guī)劃中真正發(fā)揮作用的關(guān)鍵,其次,這些年的應(yīng)用已經(jīng)驗(yàn)證GIS技術(shù)不是萬(wàn)能的,它需要進(jìn)一步的改進(jìn)。當(dāng)然,到實(shí)際應(yīng)用上還需要包括遙感技術(shù),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等各方面技術(shù)的發(fā)展和相互融合。最后還有人才的培養(yǎng),只有各相關(guān)大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)培養(yǎng)出足夠的人才來(lái),我國(guó)GIS技術(shù)才能真正實(shí)現(xiàn)質(zhì)的發(fā)展。
4.結(jié)語(yǔ)
以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的GIS技術(shù)的發(fā)展,為城市規(guī)劃行業(yè)提供了廣闊的應(yīng)用前景.城市規(guī)劃行業(yè)GIS應(yīng)用系統(tǒng)的建立,可為城市規(guī)劃和城市建設(shè)提供多專業(yè)、多層次和多目標(biāo)的綜合服務(wù),并為領(lǐng)導(dǎo)部門提供輔助決策功能;可提高工作效率,實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化和自動(dòng)化,使城市規(guī)劃行業(yè)的規(guī)劃管理水平滿足現(xiàn)代化城市的需要。
參考文獻(xiàn):
[1]李祺瑋.GIS在城市規(guī)劃中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和存在的問(wèn)題[J].山西建筑,2011,37(7):204-205
[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實(shí);旅游管理;本科教學(xué);實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸得到廣泛的重視和應(yīng)用.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指利用包括集成技術(shù)和傳感設(shè)備在內(nèi)的新型信息技術(shù)模擬的一種多維度仿真、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的虛擬環(huán)境(VirtualEnvironment).用戶可以利用計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備在虛擬環(huán)境中進(jìn)行現(xiàn)實(shí)模擬,營(yíng)造出一種身臨其境的感覺(jué)[1].用戶不僅可以看到高仿真的圖像,還可以聽(tīng)現(xiàn)實(shí)的聲音,甚至嗅到氣味,以及在虛擬環(huán)境中的交互操作.旅游業(yè)是一個(gè)參與主體多,業(yè)務(wù)范圍廣泛,信息處理強(qiáng)大的行業(yè).利用計(jì)算機(jī)、傳感和測(cè)量技術(shù)、模擬技術(shù)和微電子技術(shù)等相關(guān)技術(shù),進(jìn)行旅游景觀、旅游業(yè)務(wù)的三維虛擬,再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳播,將會(huì)有廣泛的用途.三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境提供虛擬的旅游體驗(yàn),為旅游服務(wù)提供模擬研究環(huán)境.虛擬環(huán)境有利于對(duì)游客旅游決策過(guò)程、旅游線路規(guī)劃進(jìn)行模擬.三維虛擬技術(shù)在旅游業(yè)的廣泛應(yīng)用,逐漸形成虛擬旅游的概念.事實(shí)上,虛擬旅游不僅為旅游決策和旅游體驗(yàn)提供了便利,而且為旅游專業(yè)教學(xué)提供了一個(gè)新的平臺(tái).然而,如何使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行旅游管理本科教學(xué)很少討論.
1基于虛擬旅游專業(yè)教學(xué)的理論基礎(chǔ)
虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)具有三個(gè)基本特征,即浸入(Immersion)、互動(dòng)(Interaction)和想象(Imagina-tion).虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)通過(guò)全方位環(huán)境仿真、立體化界面人機(jī)交互、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)查詢分析功能,達(dá)到浸入、互動(dòng)和想象三個(gè)特征,意味著可以真正實(shí)現(xiàn)在虛擬的數(shù)據(jù)環(huán)境對(duì)現(xiàn)實(shí)世界完全仿真.在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,人們不僅可以感知、瀏覽、查詢和分析虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)象基本屬性,如資源條件,地形參數(shù),環(huán)境條件等,還可以進(jìn)行要素分析、綜合評(píng)估、規(guī)劃或決策.根據(jù)三維場(chǎng)景的生成底層技術(shù),虛擬現(xiàn)實(shí)通過(guò)兩種技術(shù)途徑進(jìn)行環(huán)境仿真.一是基于圖像構(gòu)建虛擬環(huán)境,但信息豐度低.二是通過(guò)矢量建模方法構(gòu)建,特點(diǎn)是可計(jì)算性強(qiáng),信息豐度較大.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,從生產(chǎn)制造、模型設(shè)計(jì)、醫(yī)療衛(wèi)生、娛樂(lè)體驗(yàn)到教育培訓(xùn),幾乎包括生活的方方面面.相對(duì)于傳統(tǒng)應(yīng)用教學(xué)的信息技術(shù),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有一些無(wú)法替代的優(yōu)點(diǎn),包括:現(xiàn)場(chǎng)的逼真感、體驗(yàn)的真實(shí)性、交互的可視化、分析的多維度.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更能滿足旅游課程課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求實(shí)踐的可操作性、實(shí)訓(xùn)的現(xiàn)場(chǎng)感.因此,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用能夠在增強(qiáng)教學(xué)效果、培養(yǎng)實(shí)踐能力、強(qiáng)化師生互動(dòng)、增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)等方面發(fā)揮重要的作用.燕浩鵬(2008)提出虛擬現(xiàn)實(shí)旅游實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)教考結(jié)合、突破時(shí)空的限制、豐富教學(xué)手段、完善教學(xué)模式[2].陳丹紅(2008)進(jìn)一步對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在旅游實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了概括,主要體現(xiàn)為三個(gè)方面:虛擬訓(xùn)練教學(xué)系統(tǒng)、虛擬知識(shí)學(xué)習(xí)系統(tǒng)和虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)[3].而魏凱(2007)將多媒體技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用效果進(jìn)行了對(duì)比,在肯定傳統(tǒng)教學(xué)模式和技術(shù)的前提下,提出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以在旅游教學(xué)及實(shí)訓(xùn)中起到輔助作用[4].張瑩(2008)則針對(duì)常規(guī)教學(xué)方法的三大矛盾———學(xué)生與教學(xué)內(nèi)容的矛盾、教師與教學(xué)手段的矛盾、教師與學(xué)生的矛盾[5],提出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為克服三大矛盾的突破點(diǎn).
2基于虛擬旅游專業(yè)教學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)
隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GeographicInforma-tionSystem)、新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、三維可視化、大數(shù)據(jù)、仿真模型等技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和深入,計(jì)算機(jī)不僅用來(lái)處理文字、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等信息,而且用來(lái)將三維實(shí)體、四維環(huán)境等進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真和環(huán)境實(shí)體模擬,包括虛擬銀行、虛擬城管、虛擬安防、虛擬城市、虛擬大學(xué)、虛擬商務(wù)、虛擬旅游.相應(yīng)地也出現(xiàn)虛擬技術(shù)提供商、虛擬服務(wù)開(kāi)發(fā)商.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為旅游管理專業(yè)開(kāi)展虛擬旅游教學(xué)的重要技術(shù)基礎(chǔ).基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),構(gòu)建一個(gè)擴(kuò)展性強(qiáng)、功能完善的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái),是虛擬旅游教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié).利用接口嵌入的方法,可以實(shí)現(xiàn)虛擬旅游教學(xué)所需要的多樣化功能(表1).
3基于虛擬旅游專業(yè)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)
3.1虛擬旅游可以模擬旅游主、客、媒三體
旅游分為主體、客體、媒介,在地理位置上主體和客體是不重合的,必須通過(guò)旅游通道到達(dá)客體,再回到主體.虛擬旅游者自身的位置不會(huì)發(fā)生移動(dòng),但其所處情境會(huì)離開(kāi)實(shí)際生活場(chǎng)景,到達(dá)所向往的地方.專業(yè)教學(xué)中學(xué)生可以分別虛擬主體、客體和媒介.
3.2虛擬旅游可以模擬旅游中的多感官體驗(yàn)
旅游的感官感受,一般包括視、聽(tīng)、觸、嗅,其中以視覺(jué)接觸為主.虛擬旅游也是以視覺(jué)為基礎(chǔ),通過(guò)三維模擬實(shí)景,以及相應(yīng)的音樂(lè)設(shè)置來(lái)落實(shí)聽(tīng)覺(jué)感受,置于虛幻的旅游地中,仿佛就到了旅游地所見(jiàn)所聞一樣.虛擬旅游不能模仿觸覺(jué)、嗅覺(jué)的缺陷,將由視圖提示、文字補(bǔ)充所彌補(bǔ).虛擬旅游的充分自主性、互動(dòng)性,使學(xué)生能夠獲得在實(shí)際景觀中更為自由的感受,對(duì)游客心理體驗(yàn)體會(huì)得更為深刻.
3.3虛擬旅游有助于學(xué)生定性定量思維培養(yǎng)
底層數(shù)據(jù)庫(kù)為虛擬旅游系統(tǒng)提供了定性的感官信息和定量的數(shù)據(jù)資源.學(xué)生應(yīng)用虛擬旅游系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí),除了通過(guò)直觀感知之外,還可以通過(guò)多種傳感器、多種信息查詢手段與虛擬環(huán)境發(fā)生多維度的交互作用,學(xué)生能夠從綜合集成的環(huán)境中獲得定性和定量信息,從而獲得感性和理性的認(rèn)識(shí),并有助于深化對(duì)概念的認(rèn)識(shí)和萌發(fā)新意.
3.4虛擬旅游可以模擬多樣化的旅游活動(dòng)
傳統(tǒng)的網(wǎng)上旅游只是提供信息、進(jìn)行交易的平臺(tái),較為枯燥,在旅游系統(tǒng)中處于旅游媒介的作用.虛擬旅游提供了豐富多彩的以逼真旅游景區(qū)為背景的模擬旅游活動(dòng),完成旅游過(guò)程.虛擬旅游同時(shí)可以開(kāi)發(fā)超現(xiàn)實(shí)、超時(shí)空的活動(dòng),拓寬了旅游教學(xué)手段的寬度、深度和廣度.
4基于虛擬旅游專業(yè)教學(xué)的功能分析
4.1多媒體信息查詢
在虛擬教學(xué)環(huán)境中可以查詢多維度、多媒體信息.應(yīng)用多媒體技術(shù)將文本、圖像、音頻、視頻等信息輸入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),不僅增強(qiáng)系統(tǒng)的可視性效果,而且既豐富、充實(shí)了旅游地理信息系統(tǒng)的內(nèi)容與功能,又有利于旅游教學(xué)的直觀效果.例如,旅游教學(xué)中通過(guò)針對(duì)某一景點(diǎn)的查詢,獲得有關(guān)該景點(diǎn)文本、語(yǔ)音介紹,以及關(guān)聯(lián)圖片檢索,并且可以調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)視頻和網(wǎng)絡(luò)視頻,使得查詢表現(xiàn)形式更加生動(dòng)、直接和形象.
4.2旅游空間信息處理
虛擬旅游教學(xué)結(jié)合3S技術(shù)(遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng))可以增強(qiáng)虛擬教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取和分析能力.全球定位系統(tǒng)(GPS)主要是為遙感信息數(shù)據(jù)定位,提供空間坐標(biāo)并更新數(shù)據(jù)[6].遙感(RS)是一種遙遠(yuǎn)感知技術(shù).隨著航空航天的進(jìn)步,遙感可以獲得地面高分辨率、多譜段、動(dòng)態(tài)化的空間信息,并進(jìn)行圖像的糾偏、增強(qiáng)和呈現(xiàn).全球定位系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用到旅游地理信息系統(tǒng)(TGIS),為旅游行業(yè)中涉及到空間方面的問(wèn)題,比如旅游資源調(diào)查、旅游路線規(guī)劃、旅游景區(qū)規(guī)劃、旅游空間效應(yīng)提供技術(shù)支持,并逐步在旅游教學(xué)軟件中普及應(yīng)用.
4.3旅游地理環(huán)境仿真
旅游地理環(huán)境仿真具有多種用途,可以進(jìn)行游客空間行為預(yù)測(cè)和模擬、游客體驗(yàn)?zāi)M、導(dǎo)游路線模擬、突況處理模擬、停車場(chǎng)車位選擇模擬、自然災(zāi)害影響模擬、場(chǎng)館設(shè)施規(guī)劃模擬等功能.這些功能的模擬在教學(xué)中可以讓學(xué)生直觀體驗(yàn)、參與和實(shí)控,并通過(guò)數(shù)據(jù)交互,獲得深層次的知識(shí)結(jié)構(gòu).旅游地理環(huán)境仿真結(jié)合底層數(shù)據(jù)庫(kù),形成一個(gè)可測(cè)量的虛擬環(huán)境,用于交互式觀察和分析.在教學(xué)中,定量數(shù)據(jù)還可以為師生探討式學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ),例如景區(qū)內(nèi)設(shè)施規(guī)劃,可以進(jìn)行模擬和仿真,并結(jié)合環(huán)境數(shù)據(jù)不斷完善和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案.
4.4網(wǎng)上旅游地理信息系統(tǒng)
隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)上旅游地理信息系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越普遍.虛擬旅游系統(tǒng)不僅可以基于自身的數(shù)據(jù)庫(kù),學(xué)生還可以通過(guò)虛擬平臺(tái)瀏覽服務(wù)器端口旅游地理信息系統(tǒng)站點(diǎn)中的各類信息,包括屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、各類專題地圖,并進(jìn)行相應(yīng)地理信息系統(tǒng)查詢和分析.學(xué)生可以利用旅游地理信息系統(tǒng)嵌入到掌上電腦、手機(jī)以及車載系統(tǒng)中,進(jìn)行信息集成能力的培養(yǎng).
4.5旅游專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)是虛擬旅游平臺(tái)中一個(gè)問(wèn)題解決方案庫(kù),綜合集成旅游相關(guān)領(lǐng)域的專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn).專家系統(tǒng)是基于知識(shí)的程序設(shè)計(jì)方法構(gòu)架起來(lái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),通過(guò)結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言、專家方案庫(kù)、人工智能,通過(guò)邏輯推理運(yùn)算尋求最佳解決方案.專家系統(tǒng)可以利用已有的人類智慧解決旅游業(yè)發(fā)展中遇到的復(fù)雜問(wèn)題.在旅游教學(xué)中,基于專家系統(tǒng)可以開(kāi)發(fā)二級(jí)系統(tǒng)———旅游資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)、旅游生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、旅游規(guī)劃管理系統(tǒng),從而模擬旅游資源合理開(kāi)發(fā)和利用的科學(xué)決策過(guò)程.
4.6虛擬景點(diǎn)
虛擬景點(diǎn)不僅是場(chǎng)景模擬,而是涉及到整個(gè)景點(diǎn)的運(yùn)營(yíng)和空間管理.虛擬景點(diǎn)還可以進(jìn)行旅游電子商務(wù)的模擬和拓展.利用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)將虛擬的景點(diǎn)展現(xiàn)在虛擬三維空間,同時(shí),利用最新的支付技術(shù)、社交媒體技術(shù)可以開(kāi)展三維虛擬電子商務(wù).學(xué)生可以借此模擬“導(dǎo)游”過(guò)程,同時(shí)可以實(shí)訓(xùn)三維虛擬商務(wù).
5結(jié)論
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有情境化、交互性、可測(cè)量、多感官等特點(diǎn),對(duì)于重視旅游體驗(yàn)?zāi)M、旅游實(shí)地規(guī)劃的旅游管理專業(yè)本科教學(xué)具有重要的價(jià)值.旅游管理實(shí)踐教學(xué)體系中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用能夠增強(qiáng)教學(xué)效果、培養(yǎng)實(shí)踐能力、強(qiáng)化師生互動(dòng)、增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí).
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