“大地测量学基础”课程教学改革探讨.pdf

第2期
矿山测量
2011年4月
MIIND SURVEYING
Apr.2011
doi:10.3969/j.issn.1001-358X.2011.02.029
“大地测測量学基础”课程教学改革探讨
蒋金豹,孙文彬,袁德宝
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083)
摘要:随着测绘工程专业教学内容的改革,控制测量学升级为大地测量学基础,且在课时压缩的情况
下,如何保证大地测量学基础的教学质量成为测绘工程专业教学过程中的重要问题之ー。文中分别
在教材选取、教学方法与手段以及教学实习方面对大地测量学基础课程进行了改革。通过改革,提
高了教学质量,使学生较好地掌提了所学理论知识,同时也提高了学生实际操作技能。
关键词:大地测量学基础;教学改革;教学方法;课堂实习
中图分类号:G642.0
文献标识码:B
文章编号:1001-358X(2011)02-0088-03
大地测量学基础是测绘工程专业的专业基础课授国家大地控制网的建立原理与方法,重点论述工
程之一,构筑了普通测量学、工程测量学、地下工程程控制网技术设计与精度估算的原理与方法。第四
测量学以及摄影测量与遥感课程的框架基础。大章大地测量基本技术与方法,重点讲授实际应用中
地测量学基础课程对于测绘工程专业学生的后续专的精密角度测量、精密距离测量、精密水准测量与
业课程学习、实际工作能力培养都具有重要的影响。GPS测量等。第五章是地球椭球与测量计算,内容
我校新版测绘工程专业教学计划已把控制测量学升ˉ包括地球椭球的定位、椭球面法截线曲率半径、弧长
级为大地测量学基础。如何根据学校基础条件、学计算、地面观测值归算至椭球面、大地间题解算等。
生未来发展等客观因素,将大地测量学基础这门课第六章讲高斯投影及其计算,内容包括高斯投影的
程教学工作落到实处,这是急迫需要解决的问题。
概念和正形投影性质、高斯投影与国家平面直角坐
教材选取及教学内容
标系、高斯投影坐标计算、椭球面上的方向和长度归
算至高斯投影平面、高斯投影坐标换带计算、通用横
我校测绘工程专业具有博士授予权,且已成为轴墨卡托投影和兰勃脱投影简介。第七章大地测量
国家重点学科的培育学科点。对于本校培养的测绘坐标系统的换算,主要内容包括我国的大地坐标系
工程四年制本科专业人オ,既要满足矿山开采、工程统简介、大地坐标与三维直角坐标的换算关系、不同
建设等领域的测绘高级人才需求,又婴满足学生进大地坐标系之间的转换、平面坐标系统之间的转換、
步深造、理论研究的需要。因此,大地测量学基础局部坐标系统的选择与坐标转换、天球坐标系与地
课程内容既要有一定的理论性,又要有实际应用性。球坐标系的转换、GPS水准高程与局部地区大地水
在综合考虑各方面因素后,选择了张华海、王宝山等准面精化问题等。第八章大地控制网数据处理,主
编著由中国矿业大学出版社出版的“应用大地测量要讲授各种控制网的数据处理原理与方法]。
学”作为教材。
随着教学改革的进行,目前大地测量学基础只
应用大地测量学全书共分为8章。第一章绪
有64个学时,其中讲课56个学时。该教材内容较
论,主要讲述大地测量学的基本概念、任务,应用大
为适合于56学时;由于测绘工程专业已开设CPS课
地测量学硏究的内容以及大地测量学的发展概况与
程,因此在本教材中对GPS测量仅作简单介绍,为后
未来展望等。第二章主要介绍大地测量基础知识
大地测量坐标系统、时间系统、高程系统、地球重力
续课程留下空间,避免课程之间的教学内容重复
场基本理论等。第三章大地控制网的建立,主要讲2教学方法与手段的改革
项目来源:中国矿业大学(北京)课程建设与教学改革项目(编母2.1针对课程特点,优化教学方法
k090204,K10202,J00201)和中国矿业大学(北京)测绘工程专业
“大地测量学基础”课程具有“五多一广”的特
校级教学团队建设项目资助。
点,即名词术语多、限差标准多、仪器构造多、公式代
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蒋金豹等:“大地测量学基础”课程教学改革探讨
011年4月
码多、方法原理多,涉及的知识面广(如地图制图、
量平差基础、高等数学、测量学等)]。采用传统的
地面观测值
垂线偏差改正
教学方法讲授大地测量学基础效果不理想。因此,
标高差改正
采用比较法、逐步深入法与实例引入法等优化教学
截面差改正
距离改化
方法,对大地测量学基础课程内容进行教学。
参考椭球面
(1)比较法
对于一些容易混淆的内容进行比较教学,分析
子午线收敛角
方向改正
它们的异同点,确定其科学的定义。如正高、正常
距离改正
高、大地高,正高与正常高的基准线都是铅垂线,但
髙斯平面
正高基准面是大地水准面,正常高的基准面是似大
图1回教学流程示意图
地水准面;而大地高的基准线是椭球面法线,基准面平距改正以及平距化椭球面改正。而从椭球面化算
是参考椭球面;经过对比讲解,学生就很容易掌握
到高斯平面,方向需要加人子午线收敛角与方向改
种高程的区别与联系。在讲垂线偏差改正、标高差正;当把椭球面距离改化到高斯平面上时距离会变
改正、截面差改正时,对比分析三差改正产生的原长,需要加改正数。通过以上串讲,学生在化算过程
因,以及其对椭球面上两点之间方向值的影响,易于中就不会混淆需要增加的改正数。
学生掌握其概念与原理,学习效果较好
2.3教学手段的改革
(2)逐步深入法
大地测量学基础课程学习,不仅要学生掌握大
如根据生活中处处有静止的水面,即水准面,然地测量的基本理论、方法,为以后继续深造打下良好
后逐步深入到大地水准面的概念,进一步讲到似大
理论基础;还要掌握进行区域控制测量的技能方法,
地水准面,并分析大地水准面与似大地水准面的区使学生能够利用所学理论知识解决实际工程问题,
别与联系。
这也是我们培养复合型创新人才的重要目的。因
(3)实例引人法
此,在教学过程中既要重视理论教学,又要结合大地
如在讲高程系统时,先给学生介绍世界屋脊珠测量实际,培养学生实践应用能力,分析问题、解决
峰的雄伟以及我国重测珠峰高程的艰难过程,吸引问题的能力;在教学方法上必须对传统的方式进行
学生的注意力,再顺势引人高程起算点与面;水准原改革,采用多种教学方法的融合,以改进单纯讲授
点青岛的水准面与珠峰所在地水准面直观上看肯定
的教学模式。
不平行,进…步用理论进行解释,学生较易于掌握水
(1)多媒体演示教学法
准面不平行性的概念。
目前随着计算机和信息技术的发展,多媒体在
结合教学流程,回顾教学法
授课过程中得到广泛应用。多媒体课件具有形式灵
在大地测量学基础教学过程中,有些教学内容活、条理分明、信息量大、直观等特点,学生较为容易
顺序具有逻辑性,在讲授时由于概念、公式比较复理解与接受,能使学生在短时间内接触尽可能多的
杂,很容易使学生混淆,从而不能从全局掌握知识
信息量和知识点,提高了授课效率“。例如在讲大
点。因此,在讲授完一个整体内容后,再返回来给学
地水准面概念时,可以通过ash演示平均海水面形
生总结所学内容的逻辑结构与顺序,学生掌握知识成过程,以及向陆地延伸的情况