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论文摘要：从信息化测绘对人才培养的要求，指出测量学教学中存在的不足：课程内容体系不完全合理，反映测绘新技术的内容相对较少；与课程配套的仪器设备滞后于测绘科技发展；体现测绘新技术在林业中应用的内容相对较少；林业类专业的学生对测量学课程重视不够等。基于信息化测绘体系，结合林业类学科的特点和要求，从教材建设、教学内容、实验实习环节的建设、考核制度、教学方法和手段以及教师队伍建设等方面进行测量学教学改革。

论文关键词：信息化测绘林业类专业测量学教学改革

信息化测绘体系涵盖了地理信息获取、处理、管理、表达、更新、应用和服务的全过程，其主要特征为：测绘生产自动化、测绘成果多样化、测绘服务网络化及测绘产品社会化。信息化测绘技术是信息化测绘体系的基础，信息化测绘技术体系是在对地观测技术、计算机技术及通讯技术等支撑下的有关地理空间数据获取、处理、管理和分发服务的所有技术的集合。

南京林业大学是一所以工、农科为主，理、文、经、管、法协调发展的多学科性大学，测量学是开设面广、实践性强的一门专业基础课程。林业类专业如林学、生态学和森林工程等专业都开设测量学课程，测量学课程的授课计划学时依不同专业分别为48学时或64学时，包括课堂授课、课堂实验，外加开课学期末1周或2周的集中实习。

1测量学课程教学中存在的问题

1．1课程内容体系不完全合理

测量学课程教学内容以传统仪器获取地理信息的内容多，获得的成果也以纸质图为主，不利于扩大学生的知识面，也不便于激发学生的创造性，更没能充分体现信息化测绘体系下的测绘成果如何方便快捷地为林业服务，测绘新技术在林业中的应用等交叉融合教学内容比较薄弱。

1．2与课程配套的仪器设备滞后于测绘科技发展

一、教育统计与测量教学改革的实践

(一)更新教学理念，深化教学思想诚信教育是教育统计与测量教学的出发点和落脚点。教育统计与测量课程的思维方式是理性主义关照下的经验主义、演绎主义关照下的归纳主义、“从部分到整体”的思维方式。其基本思想是，按照特有的思维方式，定量地揭示教育领域中“寓于偶然性中的必然性”，为教育工作者提供科学依据和理论指导。

(二)优化课程结构，重组教学模块优化课程结构的关键是要吸取各版本教材的优点，重新建立一个适合学生特点、体现教学特色、注重培养学生素质的课程新体系。总结多年的教学经验，以厚基础、专题化的研究性学习理念为基础，构建了教育统计与测量的课程教学新体系。1．理论教学模块(1)描述统计模块主要包括数据的整理与分析;集中量数、差异量数、相关量数等统计指标的意义、应用;二项分布、正态分布及其应用。(2)推断统计模块主要包括概率及概率分布、抽样分布及总体平均数的推断、平均数差异的显著性检验等。(3)教育测量与评价模块主要包括教育测量产生的历史、类型;教育测量的质量特性:信度、效度、难度、区分度;编制测验的原理;测验题目的类型及编制要求、适用条件;评价学生课业发展进步的主要方法。2．实践教学模块(1)会分析数据统计分析是用数字精确反映事物的一种定量研究。［5］平均是描述统计分析的核心思想。如，(1)有3位报考相同专业的研究生考试成绩，各课程权重系数给予同一规定，试问录取结果如何?(2)有两组个数相同、数字不完全相同的10个分数，试问:两组分数的分布是否一样?为什么?哪个平均数的代表性更好?为什么?由样本推出总体是推断统计分析的核心思想。如，从某年高考作文试卷中随机抽取100份，试估计作文总体平均分数95%和99%置信区间。(2)会假设检验假设检验有两个相互对立的假设:零假设和备择假设。如，零假设H0:某人患癌症，备择假设H1:某人未患癌症。医生给此人做诊断时，尽管遵循小概率事件原理，仍可能犯两类错误:此人未患癌症而被诊断为患癌症(α错误:H1为真却拒绝，弃真);此人患癌症而被诊断为未患癌症(β错误:H0为假却保留，取伪)。如果医生犯α错误，此人是否会抑郁而患癌症?如果医生犯β错误，此人是否会错过治疗而成为不治之症?两类错误危害很大，应该降低犯错的概率，尽量控制。(3)会编制测验教师在日常的教学工作中，一般都会通过试卷来检测学生的学习情况。于是，如何编制一份合格的试卷并进行科学分析，成为教师的必备技能。自编测验必须明确三个问题:测什么，为什么测?怎样测?包括题目双向细目表的制定，题目的类型、数量、记分方法的选择，测验的信度、效度、难度、区分度分析等步骤。［6］3．应用教学模块(1)应用一:用Word、Excel绘制统计图、表。统计图、表能简洁、直观、形象地表达数据。如，某小学四年级学生参加校园绿化植树活动，总计需要植树120棵(其中槐树46棵，柳树24棵，松树50棵)。请绘制圆形统计图。再如，某小学在雷锋活动月中，各年级涌现出的好人好事分别为:一年级男生12件、女生15件;二年级男生16件、女生24件;三年级男生11件、女生13件;四年级男生20件、女生24件;五年级男生18件、女生15件;六年级男生5件、女生10件。根据上述资料，请编制一个适当的统计表，并绘制相应的统计图。(2)应用二:考试、竞赛、选拔等。应试技巧:针对不同的题目类型，采取不同的应对方法。如，(1)一个学生猜做10个是非题，若全凭猜测，平均就可以猜对5道题(np10×0．55)。假如规定做对95%的题目才算掌握了测验的有关知识，那么，学生必须做对多少题才算掌握了这些知识呢?(2)一份试卷有100道四选一的多项选择题(每题1分)，考生答对了其中80道，有20道不能回答，因而对这20道题作猜测，则猜测得分的范围有多大?(3)某项职业录取考试，在参加考试的1600人中准备录取200人，考试分数接近正态分布，平均分数为74，标准差为11，问录取分数线是多少?(3)应用三:对两组或两组以上样本的平均数差异的比较。运用SPSS统计软件进行相关样本平均数差异的显著性检验和单因素完全随机设计方差分析。如，(1)某学校将80名学生按年龄、性别、智力水平、原有知识基础等一一匹配后，分成两个班级进行教材改革实验。甲班学生使用旧教材，乙班学生使用新教材，学习后两班学生测验的结果已知。两班成绩的差异是否显著?(2)某学校为了改进教学方法，从某年级中随机抽取60名学生，分成三组，进行三种教学方法实验。一个月后进行统一测验，测验成绩已知。三种教学方法的教学效果有无显著性差异?(4)应用四:评价学生课业发展进步的方法的运用。评价学生课业发展进步的方法主要有:客观题与主观题评价法、表现性测验评价法、评定量表评价法、同伴评定和轶事记录评价法、档案袋评价法等。考试是一种常用的评价方法，作业批语、课堂提问是一种评价，家访是一种评价，一个微笑、一个眼神都是评价。教师对学生的评价是教师教育教学活动的基本环节，是教师实施教育活动的途径之一。

(三)改革教学方法1．讨论法让学生主动发表自己的看法。如，有人认为:用相对位置或相对分数来描述与评价学生的学习情况不符合素质教育的思想。这样，常模参照测量与评价的方法，在新一轮的基础教育改革中还有存在的价值吗?你怎么看这个问题?启发学生课堂思考，分组讨论。如，某学生一学年内期中考试各科平均分数为95分，期末考试各科平均分数为90分。95分与90分相差5分，存在本质上的差异吗?该学生家长批评了他，你赞同该家长的做法吗?你眼中的素质教育与分数、排名有什么样的关系?2．小组合作学习法组内合作、组间交流汇报:如，计算某班某两门课程分数的平均分、标准差、相关系数，画出成绩分布图并判断是否为正态分布。小组合作学习描述统计:列举经典实例，分组课堂练习，分析比较数据，探讨在教育科研中，标准差S是越大越好还是越小越好?讨论集中量数与差异量数的关系。小组合作学习推断统计:对小组合作调查获得的数据进行分析，探讨性别差异、年级差异等。3．讲授法在科学研究和实际应用中，我们常常要对教学方法、教材选择、心理测验、考试等实验所得的数据进行分析或对实验效果进行比较。我们可以通过对两组随机样本来比较实验前后的效果，比较的目的是看实验前后随机样本是否有所变化。引出差异显著性检验:根据两个样本统计量的差异检验两个相应总体参数差异的显著性。平均数差异显著性检验原理教学的重点是，使学生把基本原理正确地运用到教育领域的实际问题解决之中，培养学生选择知识、应用知识的能力。4．案例教学法近十几年来，西方国家的案例教学法被日益广泛地运用到我国的教育领域。通过案例的桥梁可以实现学习材料与认知结构的连接，促进有意义的学习。如，飞机失事，大家已经众所周知，为什么仍然有很多人乘坐飞机?人们坐飞机出行前，都坚信小概率事件原理，认为飞机失事不可能发生在自己的头上。任何事情都有偶然性。概率就是偶然性当中的必然规律。把测验的信度和效度的关系，比作“人才”德和才的关系，有德有才为一等，有德无才为二等，无德无才为三等，无德有才为四等。信度高是效度高的必要而非充分条件。一位学生在一个学期中，期中考试数学考了95分，期末考试数学考了88分，家长会评价说:“你看不努力，退步了吧!”这样的评价合理吗?案例教学法的关键在于所选案例要具有代表性，能很好地阐释相关理论;要典型，具有说服力;要深入浅出，使学生通俗易懂。5．参与式、探究式教学法如，在教学进程中对学生进行“大学生学习动机”的问卷调查，让学生们参与调查、评分、数据分析的全过程，渗透参与式学习、探究式教学，将教学和教育科学研究紧密结合，培养学生的教育研究能力。6．抛锚式教学法如，二项分布和正态分布的教学，以典型例子呈现正态分布的应用。分析问题时，先抛出问题留给学生思考的空间，让学生感知问题后，再作引导性讲解。紧紧抓住学生，适时引导和修正，使他们逐步理解和概括。总之，以教师为主体，以学生为主导。各种教学方法的综合运用，有利于激发学生的学习动机，增强学生的学习兴趣，让学生进行知识建构，有意义地学习。通过行动与体验，培养学生教育统计与测量能力。

(四)整合教学手段通过PPT、Word形式呈现讲解内容，使学生会读统计图、表;借助Word、Excel制作统计图、表，将概率分布等直观的表达出来，加深学生的理解，减轻教师上课手绘画图的难度。整合后的教学手段=板书+电子教案(PPT、Word)+Excel+统计软件(SPSS)。

(五)构建教学评价根据教学改革评价多元化的理念，既关注结果又重视过程，既体现知识与技能又兼顾情感、态度与价值观，设计考核的内容与权重为:教育统计与测量基本概念、原理30%(如考试)，教育统计与测量软件操作20%(如运用Excel绘制统计图、运用SPSS统计分析数据、检验测验的信效度等)，平时学习态度20%(如出勤、课堂参与)，教育统计与测量实践应用30%(如考试、作业)。总之，考试形式不拘泥于书本知识，更侧重于实践与应用。

(六)践行教学反思1．关注学生，以学生为本在教学中要关注学生，关注学生的接受与理解水平，适时地调整教学进度和难度。教学设计联系学生生活实际，激发学生的兴趣，提高他们的学习动机;教学内容贴近学生，使得他们容易感知、领悟;教学方法关键在于学生的参与与理解，使得学生活学活用。2．案例生活化，注重实践性、应用性“抽样分布”内容抽象、理论性强。教师用生活化、典型的例子讲解，让学生分组讨论学习，实现良好的师生互动，训练学生运用观察、比较、分类等思维方法;教师举出应用性的实例，进行软件操作与演示，拓展学生的学习。如相关量数的教学，重点是每种相关适用条件的判定，而不是公式的推导。3．精选教学内容，开展形成性评价夯实理论教学，践行实践教学，突出应用教学，精选教学内容。开展形成性评价与终结性评价相结合，将学生的学习过程、学习体验和学习效果的评价作为一项教育研究工作，引导学生积极参与教育研究，培养他们的教育科研能力和教育评价能力。

二、教育统计与测量教学改革的展望

1数字地形测量学教学方法探索

1.1教师教的方法

教师教的方法主要有课堂讲授法、多媒体教学法、启发式和案例教学法、研究式教学等。1)课堂讲授法:教师运用生动的语言，把学生所学内容以系统的形式呈现给学生，包括讲述、讲解等基本方式。适当地在授课中利用讨论的形式，让学生发现问题，通过分析解决问题。2)多媒体辅助教学法:利用计算机辅助教学，采用电子教材、网络、CAI课件等多媒体技术制作演示讲稿。既可以利用图像和文字进行说明，又可以结合声音和动画，将测定、测设原理等口述难以说明白的内容清晰直观地演播给学生。如关于角度测量原理、电磁波测距原理、仪器的内部构造等内容可以充分发挥多媒体的优势，加大授课信息量。3)启发式和案例教学法:在课堂教学中，教师在课堂上将知识的重点和难点讲清讲透的前提下，教师提出问题，用问题引导教学，引导学生的学习。在教学中，教师通过与教学内容紧密相关的案例给学生以示范，让学生在对案例的挖掘和思考中进行学习，帮助学生深化理解教学内容。4)研究式教学:以研究为基础，让学生就自己感兴趣的课题进行研究，并撰写研究报告等。该教学方法的优点是能够引导学生对相关问题进行深入的研究，更加牢固地掌握知识。

1.2学生学的方法

1)自主式学习:以学生作为学习的主体，教师起引导和指导的作用。这是学生学习过程中主要的一种实践活动，通过学生独立的实践、分析、质疑、创造等方法来实现学习目标。对培养学生严谨、认真、负责的工作态度具有重要的作用。2)合作式学习:合作学习的形式在于构建一个团队，让学生成为团队的一员，从不同的角度讨论问题，解决问题。学生在合作学习中不仅能够学会认知，而且还能学会组织、学会表达，培养学生的团队协作精神。3)探究式学习:教师提出问题或学生发现问题，由学生去研究，教师给予必要的指导。学生通过调查和实验、采集与处理信息、表达与交流等活动，获取知识和培养创新能力。

2数字地形测量学教学方法的创新实践

2.1课堂教学方法

课堂教学采用讲练结合和多媒体教学、自主式、启发和案例式、研究式等多种方法，巧妙设计课堂进程［2］。对于一些原理性较强、需要理解和计算的内容，采用传统教学方法;对于一些介绍性的内容，采用PowerPoint、网络教学的方法;对学生难以理解的知识，采用动画的课件来表现;对于难以阐述清楚的实践性知识，采用现场演示和录像的方式，使学生易于模仿。课堂讲授突出“三基”即基本概念(原理)、基本方法和基本计算［5］。为了达到“学时少、内容新、能力强、效果好”的目标，在教学中合理组织授课内容。既不要脱离教材，也不要拘泥于教材，及时将测量新知识、新技术(如:全站仪、数字水准仪、GPS技术等)传授给学生，加大测量学知识应用的力度。多媒体教学是目前该门课程课堂授课的主要形式，计算机、投影仪、多媒体课件和绘图软件的灵活使用，能够吸引学生的注意力，帮助学生学习［6］。多媒体课件不是对教材内容的复制，应突出重点，逻辑合理。数字地形测量学课程采用多媒体讲授与板书讲授有机结合方式教学，通过两者的优势互补，实现有关知识的融合与最佳传授。多媒体讲授主要是针对仪器构造、仪器使用、误差理论、控制测量、碎部测量、数字地形图测绘等内容，应用PowerPoint为主制作教学课件。板书讲授主要是针对课程中坐标正反算、导线计算、水准路线计算、误差传播定律应用等重点和难点内容，采用板书形式，结合PPT，循序渐进。讲解中善于提出问题，鼓励学生回答问题，发表自己的见解。强化定性分析，突出分析思路与分析方法。使学生懂得“问题是什么”“解决问题的方法是什么”等。加强学生的联想能力、发散思维能力及发现问题的能力。讲解中与学生互动，为学生留出充分的思维空间，改变教师“一言堂”，以便学生主动思考，帮助加深理解［5］。启发式和案例教学是该课程使用的主要教学方法之一［2］。例如在讲完角度测量和距离测量后提问:建筑物的高度如何测量?斜拉桥索道管倾角如何测量?等富有启发性、思考性问题，启发学生运用所学知识解决实际问题。讲述大比例尺数字地形测图时，让学生结合某区域地形图测绘案例，启发学生从技术设计、图根控制、碎部测量、成果验收、技术总结等相关技术问题进行独立思考与分组讨论，再汇报小组讨论结果，由教师归纳总结。这样培养学生综合解决工程问题的能力和创新意识。

论文关键词:互换性技术浏量多媒体教学工程能力

论文摘要:分析了《互换性与技术浏量》课程自身特点，目前采用的教学方法、教学手段以及考核方式，从如何提高教学质量，培养学生工程能力、综合能力的角度出发，提出了对本课程教学改革途径的设想。

引言

在机械基础系列课程设置中，《互换性与技术测量》是一门重要的技术基础课，它是由基础课过渡到专业的重要桥梁，起着承上启下的作用。同时，对机电类专业的学生来讲，无论在后续专业课程学习过程中还是在今后实际工作中;无论从事专业技术工作还是从事管理工作，都会接触到公差配合、互换性与检测方面的知识。这就要求该课程在整个教学过程中不仅要强调理论知识点的重要性，而且还要注重实际工程能力和综合能力的培养。据此，笔者将从本课程实践性、工程性强的特点出发，对本课程的教学改革提出几点设想。

一、优化课程体系

《互换性与技术测量》课程主要分为公差配合与技术测量两大部分，涉及内容主要有极限与配合、形位公差、表面粗糙度、齿轮传动的公差及测量、尺寸链等内容，课程讲授内容与工程实际密切相关，具有很强的实践性。如何在保证教学质量的前提下，在有限的30学时内既完成理论教学又完成实验教学，是当前本课程存在的难题。为解决该难题，根据我校机电专业的特点，对课程的内容重新进行了调整:即对经典内容进行重点讲解，例如公差与配合的选用、形位公差的选择、尺寸链等内容进行精讲，授课时注重理论知识点与工程实际的联系，尤其是教材中与实际生产有关的重点内容加以强调，以此来培养学生的工程意识;与其他课程重复的内容略讲，例如在机械制图中已讲过形位公差的标注和表面粗糙度的符号及标注，对这两部分内容略讲，授课时选择几张具有代表性的带有形位公差和表面粗糙度的实际工程图纸进行讲解，以此来激发学生的学习热情和培养学生的工程实践能力。

二、提高授课效果

本课程的名词术语多、抽象概念多、符号代号多、涉及的知识面广(如机械制图、机械设计基础、机械制造基础等)，在有限的30学时内，若采用黑板加粉笔的授课方式要使授课内容覆盖整本教材的知识点，不但教师的工作难度很大，学生对一些难点问题和抽象问题的理解也不透彻例如:公差原则中的最大实体要求、最小实体要求、可逆要求等，这些课程中的难点，包含了被测要素、基准要素遵循的理想边界以及形位公差获得补偿值的问题，不易理解。如果采用传统的教学方式授课，尤其在这些抽象、难点问题上花费的课时不仅多，而且收到的效果不好。借助多媒体教学表现形式多样性、交互性及可重复性的特点，既能提高讲课效率，又能收到很好的教学效果。

一、高职“互换性与测量技术”课程教学改革的思路

锉配是指用锉削加工的方法，使两个或两个以上的零件配合在一起，达到规定的配合要求的加工过程。［8］典型锉配工件的加工简图如图1所示，图中省略了标题栏、明细表。图1中(a)为一个“V三角组合件”的装配图，(b)、(c)、(d)分别为“V三角组合件”中单件“件1”“件2”“件3”的零件图。图1中涉及到大量尺寸公差、形位公差与表面结构符号。要使加工的工件最终达到图纸上的技术要求，除了读图能力、零件加工工艺知识与钳工技能外，还要求学生必须会使用相应的量具及其测量方法。实际上，锉配就是一个将机械制图读图能力、互换性与测量技术知识与技能、零件加工工艺知识、钳工技能有机综合的过程。锉配要利用到大量的“互换性与测量技术”课程的知识与技能。如果锉配工件成品的尺寸公差、形位公差、表面结构要求没有达到图纸的要求，在装配过程中将会出现各种干涉阻碍装配进一步进行，严重的甚至会导致装配后的工件无法达到使用性能要求。成功的锉配操作经历可以让学生更好地从工程角度综合地掌握“互换性与测量技术”这门课程的知识与技能，同时也提高自身的职业能力。设计或选择一个合适的锉配工件进行“互换性与测量技术”课程的项目式教学，能较好地满足该课程对基本技能目标、专业知识目标、综合素质目标等方面的要求。因此，锉配工件是适合“互换性与测量技术”课程项目式教学的良好载体。锉配也是钳工类工种职业资格技能等级考试中操作技能考试的主要内容。我国高职院校机械类绝大多数专业的教学培养方案中都设置了1—2周的钳工实训课程，并鼓励学生考取钳工类中、高级工职业资格证书(中国人力资源与社会保障部颁发)。钳工实训条件在这些学校中是比较充足的。因此，基于钳工锉配实训的“互换性与测量技术”教学改革在绝大多数高职院校中是容易开展的。如果将钳工实训、互换性与测量技术课程进行科学地结合，可以在少量增加或不增加课时的条件下，同步改善这两门课的授课效果。但是，在本科院校机械类专业中，钳工相关的教学与高职院校的设置具有较大的差别。本科层次上的钳工理论与实践教学通常是被包括在金工实习课程中，授课时间为3—5天，授课内容为划线、锯割、锉削、钻孔、攻丝等钳工基本技能，只是要求学生对这些技能有所了解。而且本科生的钳工实践普遍不涉及锉配。因此，如果本科院校要进行本文提出的教学改革，需要额外增加相应的课时。要在不破坏传统“互换性与测量技术”课程理论教学的系统系与完整性的同时，培养学生较强的职业能力，最好的做法是在该课程理论教学结束后，再集中安排以融合了较多互换性与测量技术知识与技能的锉配工件作为载体的项目式钳工锉配实训。

二、高职“互换性与测量技术”课程教学改革的实施

(一)配备实训和师资条件

“互换性与测量技术”课程进行教学改革，首先必须具备能满足基本教学的钳工实训条件与互换性与测量技术实验或实训条件。要求建设至少能容纳一个班的钳工实训室，实训室应该包括台钻、砂轮、台钳、手锯、锉刀、丝锥、板牙、铰刀等设备和工具。互换性与测量技术实训室需要包括各类常用量具，如游标卡尺、千分尺、百分表、万能角度尺、游标高度尺、刀口尺、塞尺、校验心轴、校验止通规、铸铁平板等。在师资方面，要具备能胜任钳工实训、互换性与测量技术教学的教师各1名。

(二)组织钳工基本技能训练

在实施该教学改革前，必须组织学生进行至少一周的钳工基本技能训练，这是进行锉配的基础。钳工基本技能包括:划线、锯割、锉削、钻孔、攻丝等。如果钳工实训与互换性与测量技术被安排在相同学期，可以将两门课程联系起来，科学地规划学时。这样，可以实现少量增加或不增加课时的条件下，改善授课效果。

(三)设计教学项目

1建立水利工程测量案例库

1．1测量案例库要求

选择的案例应具有典型性。案例选择时，应根据《水利工程测量》课程的知识体系分门别类的选择具有代表性的工程实例，并根据工程测量中的实际操作过程的内容，使学生通过对工程案例的学习，掌握基本仪器操作技能和工程测量能力。选择的案例应具有针对性。《水利工程测量》教学案例应针对具体的培养目标设置，围绕教学大纲中要求学生应掌握的知识技能来组织，激发学生的学习兴趣，通过案例教学使学生对所学内容做深入细致的研究和分析，从而加强对重点问题和难点问题的认识，提高学生发现、分析和解决问题的能力。

1．2测量案例库特色

测量案例库特色是极大部分工程测量案例来自云南本省，这样案例具有乡土味道，学生听到倍感亲切，容易听得进，因讲到云南境内河流众多，水量充沛，水能资源丰富，海拔高差悬殊，地形地貌复杂，水资源的开发难度很大，利用程度较低，水资源量丰富的大省，只有大力开展农田水利基本建设，使水利发挥了农业命脉的作用，为云南经济社会发展、生态环境保护、抗御自然灾害、维护社会稳定做出了积极的贡献。使学生感受学好知识，建设家乡，科教兴滇的使命，激发学生学习动力，测量案例搜集了最近完工牛拦江引水工程中测量是如何为大坝，泵站，引水隧洞提供地形图和工程测量数据，特别强调没有前期测量工作，工程无法规划，设计，施工，竣工，运营，总之测量贯穿工程全过程。测量案例也搜集澜沧江梯级水电站的开发建设中测量如何提供技术保障作用。测量案例都用视频方式展示给学生。

2案例在《水利工程测量》课程的教学应用

2．1讲测量基本理论时的应用

第一章绪论就要讲测绘是水利工程的“眼睛”，通过工程案例使学生倍受鼓舞，要学好测绘知识，提高测绘技能水平，力保水利工程质量。例如金沙江、澜沧江、怒江三大流域规划的主要内容之一是制定河流的梯级开发方案，合理地选择枢纽的位置和分布。在进行梯级布置时，不仅需要在地形图上确定合适的位置，而且还应确定各水库的正常高水位。为此，测量人员应提供该流域内的地形图、河流纵横断面图以及河谷地形图。在设计大坝，水电站时需要测绘大比例尺较大、精度高的地形图。而且要讲水利工程所需的地形图特别强调高程精度。在讲对地观测时要讲我国资源三号卫星———传回首批数据图像清晰已应用到国民经济的各行各业中，特别是要讲到中国“高分系统”首颗卫星成功发射案例，开启中国对地观测新里程，在讲地图应用时要讲“天地图”在南海清晰展示国界宣示国家作用。讲到遥感作用要讲多颗遥感卫星紧急部署探测云南鲁甸县地震震区灾情，及云南鲁甸6．5级地震———无人机三维建模首次用于地震抢险。在讲渠道时，就讲测量如何保障南水北调工程顺利竣工通水。全国水利普查工作就需测绘数千幅地形图。讲水库淹没界线测量时，以向家坝水库为例，如何测设移民线、土地征用线、土地利用线、水库清理线，向家坝水库使绥江县大部分淹没，绥江县成为云南省第一移民大县。以溪洛渡水电站为案例讲述地质勘察测量能为溪洛渡水电站坝址、厂址、引水洞、水库、堤线、料场、渠道、排灌区的地质勘察工作提供地形图，也能进行地质勘探点的放样;也能进行钻孔测量、坑槽测量、地质点测量、剖面测量等工作。

一、我校与国内有关院校摄影测量学课程教学情况

在1998年第三次高校本科专业目录修订调整前，测绘学科本科有4个专业:摄影测量与遥感、工程测量、大地测量、地图制图，虽然都要学习摄影测量学，但是各个专业间差异较大，如原武汉测绘科技大学(武测)对摄影测量与遥感专业学生有关摄影测量方面的教学内容包括:基础摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量、摄影技术、航空与航天摄影技术、非地形摄影测量;实践环节包括:航测实验、航测外业实习、航测内业实习。而原测绘学院摄影测量与遥感专业有关摄影测量方面的教学内容包括:摄影与空中摄影、航空摄影测量、航天摄影测量、解析摄影测量、航测自动化、像片判绘(包括实习)、像片转绘，实践环节还包括航测外业实习。由于当时摄影测量教学中实验或实习内容涉及很多价格昂贵的专业摄影测量仪器，一些院校受限于办学条件，当时只开设有工程测量专业。原武测工程测量专业在摄影测量学方面主要的课程有:摄影技术(一学期)、摄影测量学(一学期)，但没有相关实习;而同济大学工程测量专业，在20世纪90年代中期开设的摄影测量学相关课程有:摄影测量与遥感(上、下两个学期)、工程摄影测量，实践环节包括:摄影测量实验、遥感实习;相较一些院校的工程测量专业，其摄影测量方面的学时数已经偏多。1998年第三次高校本科专业目录修订后，以一级学科设置本科教学专业，现在本科阶段只有测绘工程专业，摄影测量学作为测绘工程专业的主干课程及方向之一，与原来工程测量专业比，摄影测量学在教学中所占的比重增加，但是该比重远低于在摄影测量与遥感专业中的比重，并且由于总课时呈压缩态势，因此实际授课时间实际是在减少。随着空间技术、传感器技术和计算机技术的发展，近20年来摄影测量学内容发生了很大变化;在经历模拟、解析、数字3个阶段发展后，摄影测量快速进入了航空摄影测量与航天摄影测量并存的发展阶段;航空摄影发展到了模拟航空摄影和数码航空成像并存阶段，航天摄影(测绘卫星)完全实现了数字成像;摄影测量数据处理则实现了全数字化。为了适应摄影测量快速发展的情况，同济大学测量系在2005—2006学年开设了摄影测量学的双语教学，其他院校也对摄影测量学教学进行了有益的改革与尝试。摄影测量的快速发展使得一方面涌现大量新知识点，现在本科教学中摄影测量方面涉及的很多内容实际上是20世纪90年代以来人们的研究结果，因此需要教授的内容大量增加;另一方面，以一级学科设置本科专业，测绘学科的各个二级学科的内容都要涉及，而通识教育本身又需要挪出相当的学时进行通识类课程学习，造成的结果是在摄影测量方面，现在同济本科教学中相关的课程只有:摄影测量基础、数字摄影测量及实践环节———摄影测量实习，并且其中作为专业主干课的“摄影测量基础”课时缩减为一周4课时(将来还将缩减为3课时)，在这种背景下，摄影测量方面的教学应如何开展，特别是主干课摄影测量基础教学如何开展，教学中应该包括哪些内容?过去的模拟摄影测量内容是否要涉及?怎样涉及?这些都须考虑。

二、通识教育下同济大学测绘专业“摄影测量基础”教学探索

作为一门主干专业基础课，摄影测量学在数学上具有完整的理论基础，与其他测绘基础课程如测量学、大地测量学有较大的差异，也是一门非大众化的学科课程;但作为测绘技术中的一个分支，其具有广泛的应用，是后续学习数字摄影测量、近景摄影测量及遥感等专业课程的基础。随着近、现代摄影测量理论研究和技术的发展，相关内容更新非常快，而且与计算机视觉的结合日趋紧密，因此现阶段摄影测量学的教学内容也有较大的变化，一是内容增多，二是内容改变多特别是涉及应用方面。而通识教育背景下，造成课时数紧缩，因此在摄影测量基础教学中须兼顾两者，在教学内容安排中尤其要注意基础部分、拓展部分的比例安排，统筹考虑一般学生的需求和感兴趣且学有余力同学进一步深入的要求。结合摄影测量方面课程的教学经验，确定了“摄影测量基础”课程教学的指导思想。

1．“摄影测量基础”课程教学的指导思想

摄影测量学基础作为一门基础性专业课程，在现在学时大大压缩的情况下，整个教学内容应强调基础性，为学生将来可能的进一步学习打好基础。测绘工程专业的学生将来会从事各种不同的行业应用，同济大学测绘工程专业的学生毕业后单纯从事摄影测量与遥感方面研究与实际工作的并不多，比较多的从事工程测量，但现在工程测量这方面的仪器不少涉及近景摄影测量原理的应用，如工业场景监测等;另一方面还有不少学生从事GIS数据处理的工作，其中会涉及不少航空、航天影像的处理。针对这些不同的学生，项目组成员认为“摄影测量基础”课教学的目的是在有限的学时下，传授摄影测量最基本的概念方法，建立摄影测量学基本框架;为将来进一步学习相关后续课程及将来工作中有关知识学习作准备。考虑到同济大学测绘工程专业摄影测量学方面课程分为摄影测量基础和数字摄影测量学两部分，而卫星影像几何处理集中在后续的遥感课程中讲授，且课时数有限，因此现在“摄影测量学基础”课的教学，其指导思想应是:对摄影测量学的讲授内容侧重于摄影测量基本原理、基本过程，使学生建立起摄影测量的基本思想，保证学生对摄影测量整体过程的理解;在此基础上适当加强摄影测量实际应用部分的教学，提升学生的学习兴趣，同时通过双语教学实践来提高学生的专业外语能力，为今后进一步学习做准备。

2．构建科学的“摄影测量基础”课程教学的目标体系

从上述“摄影测量基础”教学指导思想出发，构建了通识教育下“摄影测量基础”课程教学的目标体系。总体上，“摄影测量基础”教学目的是为满足宽口径人才的培养，满足不同部门对于摄影测量和影像空间信息获取人才的要求，为学生将来的对摄影测量学相关内容的进一步学习、自主学习打好基础，为这一目标，将教学中涉及的内容分成4类:需熟练掌握的、需掌握的、需了解的及兴趣拓展部分。有关数字影像匹配方法的基本计算过程，数字高程模型的建立及其应用，数字微分纠正的原理及正射影像图的制作;全部放到数字摄影测量课中讲授，不在摄影测量基础课上做要求。这样通过本课程教学，使学生系统地学习摄影测量学的基本理论与方法，着重使学生掌握摄影测量学的基本知识(包括空间解析定位和图像解译)及利用摄影测量方法获取空间几何位置信息的基本操作过程;了解摄影测量学与遥感、GIS的密切关系，空间定位技术(GPS)的关系，在摄影测量影像信息处理中的应用及摄影测量学的最新发展及其在国民经济建设中的主要应用。一些感兴趣的学生可以进一步拓展了解其历史发展知识及与计算机视觉的关系。

1高职焊接教学课程的特点和教学中存在的问题

在焊接技术专业中占有极其重要的地位，主要培养的学生从事焊接质检员的岗位。质检员是一个机构的质量代表，质检员的工作直接关系到产品的质量安全。所以焊接质检员应明确自己的职责，能够解释所有的焊接图纸和技术条件，检查焊材的采购单，根据采购技术条件，检查到货和鉴定；根据特殊要求，检查材料的化学成分和力学性能；调查母材的缺陷和偏差；检查焊材一、二级库是否满足标准要求；检查使用的设备及仪表的情况；检查焊接接头的制备情况，坡口尺寸是否满足焊接工艺规程的要求；检查焊接接头的组对及拼装情况；确认所采用的焊接工艺是否经过批准；验证焊工的资格是否满足要求；检查焊工执行工艺的情况；检查焊缝外观质量是否符合标准要求，并填写质量记录。选择焊接试验方法及评定试验结果；填写焊缝无损检测委托单；保存记录；准备报告。焊接检验必须从焊前各项准备、焊接中的检验和焊后对焊缝的检验各个环节严格的进行。该课程实践性强，联系生产紧密，在教学过程中需要培养学生解决实际问题的能力以及强化学生的工程意识。

但是由于受传统教育理念和教学方法影响，造成很多学校在教授《焊接质量检测》课程的过程中存在很多问题。只重视理论轻视实践，导致很多同学只会纸上谈兵到实际工作岗位无法应用所学的知识；教学内容过于陈旧1本书用5年甚至10年，导致学生掌握的知识和行业需求的知识严重脱节；更新教学新内容缓慢，有的学校自己老师闭门造车不走出去看一看不培训不学习新知识，导致教授的很多知识都过时了或者根本没法应用。

2高职焊接教学改革措施

（1）基于职业岗位分析和典型工作过程的教学模式

通过毕业生回访和定向企业交流的过程中发现，焊接及自动化专业学生实践能力的认同度并不高，尤其是《焊接质量检测》课程，由于操作性强，非常需要和真实生产相结合的实践环节。但是很长一段时间《焊接质量检测》课程都是在教室里完成，虽然老师对教学内容讲的很详细但由于学生层次与教学时间的局限，理论不能讲透彻，即使有时候加一些实训环节，但是也是在模拟环境中进行，学生缺乏理论与具体工程实践联系方面的充分训练与感受。结果，在课程结束后不会编写焊缝检验工艺卡、不能操作检验设备的学生大有人在。应结合企业的生产实践，强化教学与生产实际的紧密联系。《焊接质量检测》课程应基于职业岗位（焊接质检员）分析和（焊接质检员）典型工作过程的教学理念，以真实的（焊接质检员）工作任务或产品为载体，组织教学内容，在真实工作情境中，采用新的方法和手段，开展教学活动。实现典型工作过程与理论知识、职业岗位技能的有效联系。

（2）依托企业建立校内校外实训基地，进行理实一体的教学模式

学校是开滦办学，有得天独厚的优势，以企业作为依托，把企业的生产一线建成学生的实训基地，积极完善产教结合的教学模式。利用主管企业调拨的设备设施和投入的资金拓展和更新校内外实训基地，有计划的派学生和老师去基地参观实践，使学生的实践能力和职业能力有很大程度的提高。目前学校的焊接检测实验室马上就要投入使用并且和多个矿签订了校外实训基地的协议。确保《焊接质量检测》基于职业岗位分析和典型工作过程的教学模式得以实现。

一、我校与国内有关院校摄影测量学课程教学情况

在1998年第三次高校本科专业目录修订调整前，测绘学科本科有4个专业:摄影测量与遥感、工程测量、大地测量、地图制图，虽然都要学习摄影测量学，但是各个专业间差异较大，如原武汉测绘科技大学(武测)对摄影测量与遥感专业学生有关摄影测量方面的教学内容包括:基础摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量、摄影技术、航空与航天摄影技术、非地形摄影测量;实践环节包括:航测实验、航测外业实习、航测内业实习。而原测绘学院摄影测量与遥感专业有关摄影测量方面的教学内容包括:摄影与空中摄影、航空摄影测量、航天摄影测量、解析摄影测量、航测自动化、像片判绘(包括实习)、像片转绘，实践环节还包括航测外业实习。由于当时摄影测量教学中实验或实习内容涉及很多价格昂贵的专业摄影测量仪器，一些院校受限于办学条件，当时只开设有工程测量专业。原武测工程测量专业在摄影测量学方面主要的课程有:摄影技术(一学期)、摄影测量学(一学期)，但没有相关实习;而同济大学工程测量专业，在20世纪90年代中期开设的摄影测量学相关课程有:摄影测量与遥感(上、下两个学期)、工程摄影测量，实践环节包括:摄影测量实验、遥感实习;相较一些院校的工程测量专业，其摄影测量方面的学时数已经偏多。1998年第三次高校本科专业目录修订后，以一级学科设置本科教学专业，现在本科阶段只有测绘工程专业，摄影测量学作为测绘工程专业的主干课程及方向之一，与原来工程测量专业比，摄影测量学在教学中所占的比重增加，但是该比重远低于在摄影测量与遥感专业中的比重，并且由于总课时呈压缩态势，因此实际授课时间实际是在减少。随着空间技术、传感器技术和计算机技术的发展，近20年来摄影测量学内容发生了很大变化;在经历模拟、解析、数字3个阶段发展后，摄影测量快速进入了航空摄影测量与航天摄影测量并存的发展阶段;航空摄影发展到了模拟航空摄影和数码航空成像并存阶段，航天摄影(测绘卫星)完全实现了数字成像;摄影测量数据处理则实现了全数字化。为了适应摄影测量快速发展的情况，同济大学测量系在2005—2006学年开设了摄影测量学的双语教学［9］，其他院校也对摄影测量学教学进行了有益的改革与尝试［10-11］。摄影测量的快速发展使得一方面涌现大量新知识点，现在本科教学中摄影测量方面涉及的很多内容实际上是20世纪90年代以来人们的研究结果，因此需要教授的内容大量增加;另一方面，以一级学科设置本科专业，测绘学科的各个二级学科的内容都要涉及，而通识教育本身又需要挪出相当的学时进行通识类课程学习，造成的结果是在摄影测量方面，现在同济本科教学中相关的课程只有:摄影测量基础、数字摄影测量及实践环节———摄影测量实习，并且其中作为专业主干课的“摄影测量基础”课时缩减为一周4课时(将来还将缩减为3课时)，在这种背景下，摄影测量方面的教学应如何开展，特别是主干课摄影测量基础教学如何开展，教学中应该包括哪些内容?过去的模拟摄影测量内容是否要涉及?怎样涉及?这些都须考虑。

二、通识教育下同济大学测绘专业“摄影测量基础”教学探索

作为一门主干专业基础课，摄影测量学在数学上具有完整的理论基础，与其他测绘基础课程如测量学、大地测量学有较大的差异，也是一门非大众化的学科课程;但作为测绘技术中的一个分支，其具有广泛的应用，是后续学习数字摄影测量、近景摄影测量及遥感等专业课程的基础。随着近、现代摄影测量理论研究和技术的发展，相关内容更新非常快，而且与计算机视觉的结合日趋紧密，因此现阶段摄影测量学的教学内容也有较大的变化，一是内容增多，二是内容改变多特别是涉及应用方面。而通识教育背景下，造成课时数紧缩，因此在摄影测量基础教学中须兼顾两者，在教学内容安排中尤其要注意基础部分、拓展部分的比例安排，统筹考虑一般学生的需求和感兴趣且学有余力同学进一步深入的要求。结合摄影测量方面课程的教学经验，确定了“摄影测量基础”课程教学的指导思想。

1．“摄影测量基础”课程教学的指导思想

摄影测量学基础作为一门基础性专业课程，在现在学时大大压缩的情况下，整个教学内容应强调基础性，为学生将来可能的进一步学习打好基础。测绘工程专业的学生将来会从事各种不同的行业应用，同济大学测绘工程专业的学生毕业后单纯从事摄影测量与遥感方面研究与实际工作的并不多，比较多的从事工程测量，但现在工程测量这方面的仪器不少涉及近景摄影测量原理的应用，如工业场景监测等;另一方面还有不少学生从事GIS数据处理的工作，其中会涉及不少航空、航天影像的处理。针对这些不同的学生，项目组成员认为“摄影测量基础”课教学的目的是在有限的学时下，传授摄影测量最基本的概念方法，建立摄影测量学基本框架;为将来进一步学习相关后续课程及将来工作中有关知识学习作准备。考虑到同济大学测绘工程专业摄影测量学方面课程分为摄影测量基础和数字摄影测量学两部分，而卫星影像几何处理集中在后续的遥感课程中讲授，且课时数有限，因此现在“摄影测量学基础”课的教学，其指导思想应是:对摄影测量学的讲授内容侧重于摄影测量基本原理、基本过程，使学生建立起摄影测量的基本思想，保证学生对摄影测量整体过程的理解;在此基础上适当加强摄影测量实际应用部分的教学，提升学生的学习兴趣，同时通过双语教学实践来提高学生的专业外语能力，为今后进一步学习做准备。

2．构建科学的“摄影测量基础”课程教学的目标体系

从上述“摄影测量基础”教学指导思想出发，构建了通识教育下“摄影测量基础”课程教学的目标体系。总体上，“摄影测量基础”教学目的是为满足宽口径人才的培养，满足不同部门对于摄影测量和影像空间信息获取人才的要求，为学生将来的对摄影测量学相关内容的进一步学习、自主学习打好基础，为这一目标，将教学中涉及的内容分成4类:需熟练掌握的、需掌握的、需了解的及兴趣拓展部分。有关数字影像匹配方法的基本计算过程，数字高程模型的建立及其应用，数字微分纠正的原理及正射影像图的制作;全部放到数字摄影测量课中讲授，不在摄影测量基础课上做要求。这样通过本课程教学，使学生系统地学习摄影测量学的基本理论与方法，着重使学生掌握摄影测量学的基本知识(包括空间解析定位和图像解译)及利用摄影测量方法获取空间几何位置信息的基本操作过程;了解摄影测量学与遥感、GIS的密切关系，空间定位技术(GPS)的关系，在摄影测量影像信息处理中的应用及摄影测量学的最新发展及其在国民经济建设中的主要应用。一些感兴趣的学生可以进一步拓展了解其历史发展知识及与计算机视觉的关系。

摘要：三坐标测量机是一种高效率、高精度的测量设备，在现代工业中得到了广泛的应用。在3+1教学模式下所设计的三坐标测量课程有着重要的意义。课程的设立，便于学生掌握现代测量技术，提高学生的工程实践能力，有利于学生的就业。实践证明，三坐标测量机开设实践教学，有利于学生巩固公差、测量等理论知识，增强学生的创新能力，拓宽学生的就业方向。

关键词：三坐标测量；实践教学；测量技术

三坐标测量是20世纪60年代逐渐兴起的一个产业，随着人们对于产品加工能力的进步，对于测量技术也有进一步的要求。三坐标测量机是一种以精密机械为基础，集光、机、电、计算机综合为一体的现代精密测量设备。将三坐标测量机作为学生的实践教学内容之一，有利于学生巩固测量技术的理论知识，同时能掌握先进的测量技术。便于拓展学生的知识结构，提高他们的工程实践能力，为学生的就业打下良好基础。

1教学设计

课程设计采用西安爱德华测量有限公司生产的Dasiy686的三坐标测量机。测量系统所配备的软件AC-DMIS是一种基于DMIS语言的交互式测量软件，既能检测规则的特征元素，也能检测自由曲面。在实践教学环节分为手动测量和自动测量。手动测量是用手操器控制测头系统进行测量。自动测量是在CNC模式下，运行预先借助CAD编制好的程序，来控制机器实现自动测量。课程中将被测件的CAD模型导入测量软件中，由学生根据教学要求在数模上直接编程，再自动模式下检测工件，最后输出测量报告并打印。为提高学生学习积极性，将被测零件定为他们在数控铣床上自主加工的零件。通过对该零件的检测使学生对于产品质量检测有进一步的认识，并了解自己在数控加工方面的欠缺。

2教学内容

课程内容共分为七个方面，分别为：开机、测头选择、基本几何元素的测量、相关功能的使用、工件坐标系的建立、借助CAD编程和结果输出。（1）开机。开机操作中主要注意两点：一回零，即回到测量机的机械初始状态。二是检查气源供压力能否实现此气浮导轨形式的三坐标测量机的运动。（2）测头选择。本课程采用的是雷尼绍的PH10T测头系统，基本组成是测头座、连接器本体、模块选项、测针。此外可根据测量需要可添加测头加长杆或测针加长杆。其中对于测针的选用，要注意：一在满足测量要求的情形下，尽量选用短测针，以便减少由测针弯曲带来的偏移；二要尽量减少连接点，因为加长杆的接入会额外引入新的弯曲和变形点，从而降低测量精度。（3）基本几何元素的测量。三坐标测量包含十二个基本几何元素，分别是点、圆、圆弧、椭圆、球、方槽、圆槽、圆环、直线、平面、圆柱和圆锥。它们是由测量点通过最小二乘法、最大内切法或最小外接法计算得出的。前八个是点元素，它表达元素的尺寸和空间位置。后四个是矢量元素，它既要表达元素的空间方向，同时也可能表达元素的尺寸和空间位置。此外，还有组合元素，它主要是针对点元素之间的组合。比如两个圆可以通过两个圆心的组合得到一条组合直线。（4）相关功能。三坐标测量的相关功能分别是：相交、角度、距离、垂直、对称、镜像、圆锥、投影以及平面相交点的计算。通过相关功能的应用使学生对基本几何元素有进一步的认识理解。（5）工件坐标系的建立。三坐标测量机的坐标系有：原始坐标系、机械坐标系、工件坐标系以及模型坐标系。原始坐标系，是开机时的坐标系；机械坐标系，是回零后的坐标系，它是唯一的；工件坐标系，是根据零件的基准建立的坐标系，也就是测量基准，可以根据测量需要建立若干个；模型坐标系，是三维模型的基准。建立工件坐标系意义在于：一是找正零件，当零件放置位置与机械坐标系不平行时，可通过建立坐标系来实现找正，从而避免误差；二是指出零件放置位置，实现程序的自动运行；三是使零件与模型坐标系一致，以便编程。建立工件坐标的方法有很多种，其中最常用的是工件位置找正法，即3-2-1法则。具体如下：①3个点确定基准平面。基准平面的目的是空间找正，其法线就作为Z轴。②2个点确定基准直线。基准直线的目的是轴向摆正，它是围绕第一轴旋转而产生的第二轴。③1个点确定坐标零点。根据右手直角笛卡尔坐标系，确定了两个轴，第三轴也就固定了。再用前面学过的相关功能之类的运算求得坐标零点。按照X=0，Y=0以及Z=0进行同时偏置即可得到坐标原点。（6）借助CAD编程。三坐标测量的编程方式有三种：一是自学习编程；二是脱机编程，即高级语言编程；三是借助CAD编程，是此课程的重点，它是一种数模比对测量的编程方法，必须有CAD模型，将其导入测量软件中，在模型上进行编程，可实现高效无图化生产。编程的步骤分别为：①建立工件坐标系，来找正零件位置；②建立安全平面，避免自动运行程序时出现撞针现象；③在自动模式下，打开CAD系统中的特征测量直接在模型上拾取被测元素，如用线拾取要测量的圆，面拾取要测量的圆柱等；④查看所有节点路径，确定路径无碰撞，再运行程序。首次运行程序注意减慢速度，防止撞针；⑤保存程序文件。（7）结果输出。测量结束后，软件可输出多种形式的检测报告。根据图纸的加工要求选择需要的测量结果，显示在检测报告中，将其保存并打印出来。

3结语