祝 婕

（長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430012）

近年來，我國高等職業(yè)教育發(fā)展迅速，職業(yè)院校既要直接服務(wù)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，又要以培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)、管理第一線的高端技能型專門人才為主要任務(wù)。而對于培養(yǎng)工程測量技術(shù)專業(yè)高端技能型專門人才，其核心職業(yè)能力主要分兩個方面，一是培養(yǎng)學(xué)生工程施工測量的能力，二是培養(yǎng)學(xué)生對工程施工測量數(shù)據(jù)處理的能力。在信息化測繪發(fā)展的要求下，行業(yè)企業(yè)更關(guān)注學(xué)生的工程測量數(shù)據(jù)處理的能力。因此，如何培養(yǎng)提高學(xué)生的測繪數(shù)據(jù)處理能力，成為高職工程測量技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。隨著計算機(jī)的迅猛發(fā)展，仿真技術(shù)趨于成熟，越來越多的教育教學(xué)領(lǐng)域引入了仿真系統(tǒng)。這帶動了教育教學(xué)系統(tǒng)的飛速發(fā)展，也引來了教育教學(xué)系統(tǒng)的深刻變革。運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，開發(fā)工程測量數(shù)據(jù)教學(xué)仿真環(huán)境，為工程測量技術(shù)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)測繪數(shù)據(jù)處理提供自主學(xué)習(xí)與實踐的平臺，改革《測繪數(shù)據(jù)處理》課程教學(xué)方法與手段，實現(xiàn)教學(xué)過程與生產(chǎn)過程的對接，有重要的實際應(yīng)用價值，對于推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革，提高學(xué)生測繪數(shù)據(jù)處理的能力和教學(xué)質(zhì)量有重要的現(xiàn)實意義。

1 測繪數(shù)據(jù)處理仿真教學(xué)的重要性

測繪數(shù)據(jù)處理作為測繪工作的重要內(nèi)容，在整個測繪行業(yè)都受到了高度重視。在國內(nèi)也形成了很多較成熟的測量數(shù)據(jù)處理軟件，如專門的測量平差軟件，GPS數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)軟件TGO等，還有很多設(shè)計院也開發(fā)出了適合自己使用的測繪數(shù)據(jù)處理軟件。如甘肅省水利水電勘測設(shè)計院設(shè)計的測繪數(shù)據(jù)處理軟件，但是這些測繪數(shù)據(jù)處理軟件的優(yōu)點主要體現(xiàn)在生產(chǎn)過程中，而用于職業(yè)教學(xué)存在較大的局限性：一是這些成果研究內(nèi)容比較深入，理論性較強(qiáng)，不適合測繪數(shù)據(jù)處理的基本職業(yè)能力教學(xué)，二是學(xué)生在使用這些測繪數(shù)據(jù)處理軟件時，只注重結(jié)果，將數(shù)據(jù)處理的方法忽略，不利于培養(yǎng)提高學(xué)生測繪數(shù)據(jù)處理方法的能力。

目前，國內(nèi)職業(yè)教育領(lǐng)域的學(xué)者都在積極研究改革教育教學(xué)方法手段，教學(xué)仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)也取得了積極的進(jìn)展，但對于工程測量技術(shù)專業(yè)，培養(yǎng)測繪數(shù)據(jù)處理職業(yè)能力的教學(xué)仿真系統(tǒng)還沒有進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)，研究也較少。本系統(tǒng)試圖利用仿真系統(tǒng)最新研究的成果，基于實現(xiàn)教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對接的職業(yè)教育理念，開發(fā)培養(yǎng)工程測量技術(shù)專業(yè)測繪數(shù)據(jù)處理核心職業(yè)能力的教學(xué)仿真系統(tǒng)，改革人才培養(yǎng)模式，為實施教學(xué)做一體化教學(xué)模式提供學(xué)習(xí)實踐的平臺。

2 測繪數(shù)據(jù)處理仿真教學(xué)的需求分析

測繪數(shù)字教學(xué)仿真系統(tǒng)針對勘測系工程測量與工程測量監(jiān)理專業(yè)，對學(xué)生學(xué)習(xí)測量數(shù)據(jù)處理過程和VB編程方法起到促進(jìn)作用。涉及到的學(xué)科有地形測量、測量平差、VB測繪程序設(shè)計、工程測量等課程，能對學(xué)生的專業(yè)課程起到復(fù)習(xí)鞏固的作用。針對這些專業(yè)課程，我們提出了下列模塊：

（1）測量基本計算模塊：包含測量計算的最基本計算，如：坐標(biāo)方位角計算、角度弧度換算、矩陣計算等。該模塊包含測量數(shù)據(jù)的最基本組成部分，基本上每個小模塊在綜合數(shù)據(jù)處理過程中都會遇到，是測量數(shù)據(jù)處理的很重要、不可忽視的過程，而且案例相對簡單，可作為課堂教學(xué)的演示實例或課堂練習(xí)，能夠適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的要求。如角弧度換算，所有跟角度計算有關(guān)的案例中都會遇到，在實際測量中得到的數(shù)據(jù)為度分秒的格式，而在調(diào)用VB的三角函數(shù)計算公式時，其角度單位為弧度，所以在開始計算時需要將角度換算為弧度，而計算完畢后還需要將弧度轉(zhuǎn)換為更為習(xí)慣的測量角度單位——“度分秒”。

（2）測量數(shù)據(jù)綜合處理模塊：包含單導(dǎo)線平差近似計算、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、圓曲線計算等。該過程選取了比較典型的、稍大型的綜合數(shù)據(jù)處理過程，在這些案例中，一般來說，單獨的某一種語句很難實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的過程，它需要將VB語言的所有語句進(jìn)行融合才能實現(xiàn)該數(shù)據(jù)過程，如單導(dǎo)線近似平差中就需要用到順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。通過這三種語句的巧妙融合才能最終實現(xiàn)單導(dǎo)線近似計算。選取的這幾個案例也基本融合了《地形測量》、《工程測量》、《測量平差》等測量基礎(chǔ)課程中的數(shù)據(jù)處理的典型過程。

（3）基本數(shù)據(jù)處理實踐模塊：選取企業(yè)實際生產(chǎn)中的實際案例，進(jìn)行設(shè)計。該過程中的案例選取實際生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)處理工程，且有實際數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證的典型工作過程，作為學(xué)生的實訓(xùn)材料，供學(xué)生在測繪程序?qū)嵙?xí)中進(jìn)行使用。

（4）學(xué)生綜合數(shù)據(jù)處理提高模塊：選取典型案例，為學(xué)生演示軟件設(shè)計的完整過程。該過程中需要為學(xué)生根據(jù)調(diào)用流程進(jìn)行說明，能夠保證學(xué)生在沒有老師指導(dǎo)的情況下，在課余時間能夠根據(jù)流程提示，按照編寫步驟，自己完成程序的設(shè)計。使學(xué)生能夠課后自學(xué)且能有所提高。

3 仿真教學(xué)系統(tǒng)總體設(shè)計

系統(tǒng)分為四大功能模板，測繪程序設(shè)計授課期間，主要訪問第一模塊——測量基本計算?？?。后期，主要訪問綜合處理模快，該模塊中會選擇一個案例作為指導(dǎo)案例，該案例將和上課內(nèi)容進(jìn)行銜接，教授新課時會按照上課順序，一步步將綜合案例進(jìn)行整合。提高模塊主要是學(xué)生在課后使用。該模塊中會將整個編寫過程進(jìn)行描述，學(xué)生可按照指導(dǎo)一步步完成程序設(shè)計，通過實際演練達(dá)到提高編程水平，掌握測量數(shù)據(jù)處理的能力。該軟件的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

4 仿真教學(xué)系統(tǒng)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

高職工程測量類專業(yè)教育的特點是注重學(xué)生的實操能力及技能的培養(yǎng)，而工程測量數(shù)據(jù)處理的能力尤為重要。但在工程測量數(shù)據(jù)處理課程的傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，課堂上講理論，課后進(jìn)行實踐，這種教學(xué)模式不太符合高職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，教學(xué)效率低，非常容易造成理論學(xué)不精，實踐學(xué)不會等現(xiàn)象，而將測繪仿真系統(tǒng)引入課堂，在理論學(xué)習(xí)的同時，直接進(jìn)行仿真顯示結(jié)果，使抽象的概念具體化、簡單化，克服學(xué)生理解的抽象性，使學(xué)生對課堂講授內(nèi)容增加感性認(rèn)識，加深學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，提高教學(xué)效果。［1］

該仿真系統(tǒng)目前已在我院2013級學(xué)生工程測量專業(yè)《測繪數(shù)據(jù)處理》課程中進(jìn)行實踐，與同時學(xué)習(xí)這門課程的未使用該仿真系統(tǒng)的工程測量與監(jiān)理專業(yè)的學(xué)生相比，從課堂紀(jì)律上看，使用該仿真系統(tǒng)的學(xué)生明顯注意力更集中，理論學(xué)習(xí)會更加容易，實際效果也好。對課堂上學(xué)生提出的疑問，比如改變某個數(shù)據(jù)、改變某些處理過程，老師可以現(xiàn)場修改對象或?qū)傩詤?shù)，進(jìn)行仿真驗證，回答學(xué)生的提問，解決了理論教學(xué)與實際脫節(jié)的問題。做到了教與學(xué)的互動，提高了學(xué)生興趣；從教學(xué)效果來看，在進(jìn)行實踐考試時，工程測量學(xué)生該門課程的通過率達(dá)到了95%，而工程測量監(jiān)理的學(xué)生通過率明顯要低；從課后訪談來看，工程測量學(xué)生反應(yīng)考題簡單，沒有什么難度，監(jiān)理專業(yè)學(xué)生則認(rèn)為考題太難，理論知識和實際上機(jī)考試存在脫節(jié)，有些內(nèi)容理論還記得，但不會實際應(yīng)用。

總之，將仿真系統(tǒng)應(yīng)用于工程測量技術(shù)專業(yè)教學(xué)中，不僅可以把很多抽象和難以掌握的理論知識變得生動有趣，化難為易，對于提高教學(xué)效果，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣具有重要的意義，而且對于培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問題的能力都起到了潛移默化的作用。

［1］何秋陽.MuItiSim10仿真軟件在《模擬電子技術(shù)》理論課教學(xué)中的應(yīng)用［J］.電子世界，2012，（13）：162－163.

［2］韓寶如.高職電子信息工程技術(shù)專業(yè)仿真教學(xué)的研究［J］.遼寧高職學(xué)報，2012，（11）：158－159.

［3］姚金偉.高職土建類專業(yè)仿真教學(xué)軟件的研究與實踐［J］.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013，（01）：120－123.