围绕空间数据为核心培养复合型测绘工程人才——探讨测绘工程专业

章欣欣，何原荣，张明华，邓健

（厦门理工学院 计算机与信息工程学院，福建 厦门 361024）

摘要：本文基于当前测绘信息化发展宏观背景，以地理空间数据处理为核心，以测绘工程复合型人才培养为目标，研究测绘工程专业中计算机相关课程的地位和作用，通过比较分析计算机相关课程在国内高校测绘专业设置的现状和问题，并在课程设置、教材更新、教学方法方面给出一些具体的改进措施，提出以空间处理处理为核心的“5-2-3”的课程设置结构，以期能提升测绘本科生对计算机课程的学习的热情和效率，并以计算机相关技术作为纽带，拓广传统测绘基础知识体系.

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关键词 ：测绘工程；计算机课程；教学方法

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）05-0230-03

当前，地理空间信息、生物技术和纳米技术已被认为是当今世界的三大新兴技术.据统计，“十一五”期间，我国地理信息产业增幅超过300%.预计到“十二五”末，我国地理信息产业年产值有望超越2000亿元.作为国家重点支持的科研领域，地理空间信息产业内容涵盖了测绘、地理信息系统（GIS）、卫星导航（gps）、遥感（RS）、计算机等多个学科专业[1].各学科专业知识体系相互借鉴交融，逐步形成“专业互补、技术专攻、协同进步”的发展趋势.各学科研究重点围绕着时空数据为核心，以解决地理空间问题为目标，构建时空数据从获取、存储、显示、到处理、分析、输出以及应用的一体化功能框架[2].不同学科差异体现在针对空间数据处理的侧重点有所不同，例如测绘专业主要偏重于利用人工，借助测量专业仪器采集高精度的空间数据；遥感则主要利用中远距离的航空航天飞机，搭载传感器快速获取大范围的影像数据.《测绘地理信息科技发展“十二五”规划》明确提出“五个能力”的快速提升，形成一批具有国际竞争力的民族品牌软硬件产品的要求.因此，近年来随着信息化测绘技术体系的逐步完善，测绘手段、测绘成果展示以及应用领域等都发生了质的变化.面对测绘学科由数字化向信息化转变和发展所带来的机遇和挑战，作为测绘人才输出摇篮的中高等院校，如何在满足社会市场对传统测绘技能型人才需求的前提下，进一步深化测绘人才的创新教育培养模式、拓广学生的知识纵深体系、实现测绘复合型人才培养目标是当前需要考虑的重要问题.

1 测绘工程专业现状

传统测绘方式主要通过地面观测技术、手工操作等方式进行数据采集和处理，其劳动强度大、时间周期长、测量精度低.随着测绘学科由数字化阶段向信息集成化阶段的转变，现代测绘方式正逐步向自动化、智能化、多样化方向发展.技术的不断革新必然导致行业对于测绘人才的需求结构也随之变化，突出表现在三个方面：（1）劳动密集型向知识密集型转变；（2）单一型人才向复合型人才转变；（3）单一测绘学科向多学科交叉转变[3].因此，对于高校测绘人才的培养，首先必需结合时势、因地制宜，制定科学合理的课程体系.在课程设置方面，一些研究指出，当前测绘人才培养的首要任务是明确人才培养的指导思想，即改革传统单纯的“知识型”，“技能型”教育模式，向以“实践型”、“创新型”培养模式转变.依据这一指导思想，要求测绘专业培养方案的制定需要在确保数理基础知识掌握的前提下，对众多测绘专业课程、交叉学科课程进行筛选，分清主次关系，突出重点.尤其要注重理清不同专业课程之间的交叉、关联、衔接、耦合等关系，通过合并或归类形成条理化、系统化的课程体系架构[4].此外，在应用层面上，测绘作为一门应用型专业，宜结合目前一些院校“产学研结合”的教育发展方针[5]，推进高水平的教师队伍建设、构建产学研结合的教学模式、加强校园同行业单位的密切联系.通过联合实验基地培养等方式，充分了解市场需求和科技导向，一方面有助于专业适时、灵活的调整教学内容，另一方面也可让学生尽早接触社会，准确定位自我，进一步提高自我学习的积极性和能动性.

如图1所示，国外高校的测绘工程专业，其教学内容采用以大地测量、工程测量、定位导航、地理信息系统四个主题为主体的专业培养模式.其中，大地测量和工程测量是传统测绘是测绘专业人才必备的知识体系；而定位导航和地理信息系统则是同其它地理空间专业交叉发展的新兴领域，极大的拓宽测绘技术本身的应用层面，也是测绘复合型人才的主要体现[6].相比国外，国内高校对于测绘工程专业人才的培养在认识上还存在一定的偏差和滞后，主要表现在多数测绘专业院校对学生的培养重心仍旧集中在传统的大地测量和工程测量两个方向，而对后两方向的投入比重则相对较弱且与新兴地理信息技术的衔接不足等缺陷[7].其原因在于我国传统测绘的定义同现代地理信息技术学科的交叉融合存在脱节.尤其是在同计算机技术相关方面的技术脱节十分严重.导致国内测绘工程专业培养体系普遍过于保守，使测绘工程专业毕业生的知识体系形成“孤岛现象”，无法满足当前测绘信息在环境、城市、国土等跨领域的研究工作[8].

通过分析国外测绘专业建设体系发现，不管是传统工测、地测，还是新兴导航、地理信息主题，其实质都是围绕空间数据处理这一核心问题.空间数据具有数据量大、时空复杂、多尺度等特征，因此对于空间数据的处理必须借助计算机技术，这也使得对计算机应用的熟练程度成为了衡量现代测绘人才教育培养目标的关键.然而，目前我国对于测绘工程专业计算机课程设置普遍还存在一系列问题，诸如课程设置目标错误、课程时效性差、缺少实用的专业教材、结构不合理等[9]，具体分析见下一小节.

2 存在的主要问题

对测绘行业本科生而言，早期传统测绘学所要求的三大基本功，即“测、绘、算”的内涵在现代测绘行业中有了很大的变化.其中，“测”主要指对测绘仪器操作技能的要求.随着GPS、全站仪、电子水准仪等自动化仪器的出现，“测”变得更简单，对操作技能的要求大幅度降低，因此“测”更多的体现在对仪器开发、工作原理以及性能的理解和掌握.“绘”指地图绘制，目前有关地图绘制工作基本借助于计算机，因此绘图技能更多指的是电子绘图软件的使用以及二次开发；“算”早期主要指测量项目中平差计算或者坐标转换等常见测量计算，而现代测绘的“算”则指的是对空间数据模型的信息化处理.同过去相比，现在的空间数据具有处理量大、方式种类多样、过程复杂等特点，因此，“算”的能力成了衡量学生对本专业知识水平的重要标准.本着高效的目的，对于海量数据的处理通常借助于计算机来完成，因此现代测绘工作者算的能力主要表现在掌握数据处理方法，软件开发能力和软件使用的熟练程度，即测绘应用领域的计算机技术水平.因此无论是从“三基”能力，或者是“五会”等衡量指标对现有测绘专业毕业生进行考量，都可反映出现代测绘行业对学生空间数据处理，尤其是借助于计算机技术处理空间数据的高要求[10].目前国内高校测绘工程专业所开设计算机相关课程在数量上虽可满足教学需要，但在课程质量、课程衔接方面存在许多缺陷，特别是也缺少相对应的专业课程实践，具体主要体现在以下几点：

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