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摘要：
测量程序设计是测绘工程专业的一门必修课程，其目的是让学生熟练地掌握一门编程语言并且能够进行测量程序设计。文中针对该课程课堂教学和实验中存在的问题，提出了部分教学改革建议，分析了教学改革建议的优点，希望通过教学改革，提高学生的学习兴趣，使教学效果有明显的改变。
关键词：
测绘工程；测量程序设计；教学改革
测绘工程专业的毕业生直接或间接地参与了测量程序的设计工作，此外，从企业角度来看，也非常需要具有良好的编程能力同时具备完整的测绘理论的专业人才，学生的就业前景是非常广阔的。作为人才的培养基地，高等学校应该保证一定数量的这类人才的供应。因此，开设测量程序设计课程是必须并且是非常重要的，该课程的培养目标是使得学生能够精通某一门编程语言，能够利用编程语言熟练地进行测量算法的设计和程序的编写。文献［1－2］对测绘工程专业的测量程序设计课程教学中的问题进行了分析，提出了许多宝贵的意见和建议，如提高同学们的学习兴趣、增强与学生的互动等。此外，还有部分文献对测绘工程专业中的其它课程的教学改革提出了建议，对课程建设进行了大胆有益的尝试［3－8］。本文针对该课程的教学过程中出现的问题，提出了若干教学改革的建议，希望能够通过教学改革，改变传统的课堂教学形式和课程考试的评价方式，充分调动学生的学习兴趣，提高教学效果。
1教学现状和存在的问题
1．1教学现状
本课程的教学分为理论教学和实践教学两部分，其中理论教学以课堂讲授理论知识为主，实践教学以实验室上机实验为主。在测绘专业的教学和学习过程中，关于测量程序设计的文献资料可以分为三个方面：（1）以C语言为开发语言，对测量程序进行设计和编写代码；（2）以VB语言为开发语言，利用可视化编程方法进行用户界面设计和程序编写；（3）以Matlab语言为开发语言，进行测量程序设计。C语言是一种开放式编程语言，在大学阶段本科生的培养中，主要是以C语言为编程环境进行程序设计的，因此，利用C语言进行测量程序设计和代码编写具有一定的优势。VB语言是建立在可视化编程环境的基础上的，在掌握了VB程序设计的基本方法后，就可以将测量程序进行编程实现，并且用可视化界面进行良好的人机交互，能够为使用者提供更好的体验效果。近年来，有部分高校采用基于Matlab语言的测量程序设计教学。由于Matlab编程语言是针对于矩阵运算进行编写的，在编程环境中可以不用预先定义变量的类型和变量，就可以直接对变量进行赋值后使用。对矩阵的各种运算也是使Matlab语言区别于其它高级编程语言的一个特别之处，此外Matlab编程语言容易学习和应用，只要具备部分的编程知识就可以在较短时间内掌握这门编程语言。基于Matlab语言的测量程序设计可以使学生不局限于对矩阵的读取、矩阵文件的保存和导入、矩阵的运算等比较初级的算法设计，能够将更多的时间和精力投入到测量程序设计和代码编写中。根据上面的分析，可以看出，随着时代的发展和进步，使得我们有更多更好的编程环境来实现测量程序设计。对比三种编程语言的特点，我们认为选取VB或者Matlab语言作为测量程序设计的编程环境是合适的。如果条件允许的话，可以为采用C＃语言作为编程语言，能够使同学们在学好测量程序设计方法的同时，更加深入地理解和掌握C＃语言的应用和程序设计方法。
1．2存在的问题
存在的问题主要表现为下面的几个方面：
（1）课堂理论教学模式呆板僵化。由于测量程序设计课程是利用某一种编程语言对已有的经典平差算法和近代平差算法进行编程实现，所需要讲授的理论知识就是编程语言的学习，而在课堂教学中，多数的学校仍然是教师利用多媒体在讲台上讲述编程语言，然后进行演示，让学生通过记笔记的方法来理解和掌握编程语言。这样的教学模式仍然沿用了其它课程的教学模式，对于绝大多数的理论教学来说是非常有效的，但是，在学习一门编程语言时采用这样的教学手段，效果并不好。通过实践环节可以看出，对于已经讲解过的编程方法，部分同学自己仍不能完全掌握，甚至不知道该方面的知识点已经讲解过，有的同学在学习完该课程后仍不能独立地写出一个测量程序的代码，这些现象的出现与课堂理论教学是有密不可分的关系的。
（2）实验教学和对学生评价的指标问题。实验教学是让学生进行一定时间的上机实验，掌握所学的编程语言，然后结合已有的经典测量平差算法和近现代的测量平差理论和算法，进行程序代码的编写。每次实验都有一个确定的实验目标，但多数是有始无终，如何对该次实验的效果和学生是否真正掌握该部分的内容进行评价是需要考虑的问题之一，如果某一方面的知识没有掌握，而下次实验又要进行其它项目的训练，积累下来就会形成夹生饭，最终导致学生对该课程内容不能掌握，教学效果较差。相应的另一个问题就是如何对该课程进行总体评价，进行理论考试的方法显然是不能够反映同学们是否对该课程真正掌握，采用何种方法进行有效地评价教学效果是必须解决的问题。
2关于教学改革的思考
2．1课堂理论教学的改革
课堂教学是传授理论知识的一个重要教学环节，但是对于编程语言的教学，如果还是停留在教师在讲台上利用多媒体进行讲授而学生记笔记的阶段，这样的教学效果是较差的。可以对该课程的课堂理论教学手段进行改革，摒弃传统的教学方法，改以在实验室或机房进行课堂教学，每个同学都能够有一台微机可以进行操作，教师利用多媒体在讲解编程语言和算法的同时，在微机上进行演示，安排同学们进行同步操作，在讲解完一个知识点后让同学们进行举一反三地练习。这样的教学手段的优点是非常明显的，首先，可以让教师从繁重的幻灯片制作工作中摆脱出来，只是提纲挈领式地对所讲授的内容进行幻灯片制作即可，从而能够将更多的精力投入到算法设计和程序代码的编写过程中。其次，避免知识遗忘，实时操作练习，可以使学生通过感性认识真正掌握所学知识。任何知识的学习都有一个记忆－遗忘－重复记忆的过程，像编程语言的学习，如果没有感性的认识而是记住很多的知识点的方法是不可取的，如果能在学习某一个知识点的同时能够感同身受地接触到这个知识，这种记忆无疑是最为深刻的。再次，课堂教学气氛较好，能够最大程度上提高同学的学习兴趣。传统的课堂教学中通常有部分同学因为感觉理论教学枯燥乏味，学习中毫无兴趣可言，从而逐渐放弃了对课程的学习。采用实验室或机房作为课堂教学环境，让每个同学都有动手的机会，就可以让他们在理解所学知识的同时，自己动手实现一定的功能或算法，从而具有一定的成就感，改变了那种学习枯燥无味的看法，进而自己能够主动地去学习一些新的知识。最后，这种教学手段的改变可以充分利用教学资源，提高设备的利用率。近年来，各个高校对教学硬件环境的投入逐渐增加，设备的性能逐步提高，但是，设备的使用率往往偏低。如果将该课程的课堂教学改为在机房进行就可以充分发挥教学资源的作用，使教学设备以最大的效率为高校的人才培养工作服务。
2．2实验教学和对学生进行评价的指标的改革
针对实验教学中实验效果的评价问题，可以做如下改革：在每次实验前安排具体的实验任务和所达到的目标，在实验课结束后每人提交一份电子的实验结论和程序代码，时间允许可以让同学们逐个进行演示，以考核实验效果。这种形式的实验教学评价方法具有下面两个方面的优点：一方面，每次实验课都要进行评价，可以给同学们施加一定的学习压力，从而转化为积极学习的动力。这种优点是显而易见的，每次实验课后都要进行评价使得同学们必须以认真的态度对待该课程的学习，如果没有真正理解所学的编程语言的知识点而使得程序不能够正确运行，会使教师对该同学的评价降低。另一方面，采用每次实验课都要进行学习效果评价的方法有助于给出对该课程学生学习效果的最终评价结果。对每次实验课的评价指标进行记录，将评价结果纳入最终的课程评价中，从而能够比较客观真实地反映学生的学习情况和对该课程的掌握情况。在课程结束后的评价阶段，除了考虑到每次实验课的评价之外，还可以安排较为复杂、繁重的综合编程任务，让同学按时独立完成，如水准网算法的图形用户界面设计与实现。最后需要提交一份综合实习报告以及程序原代码，实习报告内容包括实验目的、算法设计与分析、实际问题的解决等，让每个同学演示其程序。这种课程评价方法的改革不同于传统的考试或学术论文的呆板形式，以更加灵活的方式、更加细致的指标来实现对学生掌握知识情况的评价，在给同学们施加学习压力的同时，能够真正的让同学们掌握所学知识，并且能够给出一个非常客观实际的评价结果。
3结语
本文中，针对测量程序设计课程教学中出现的问题进行了讨论，分析了存在的问题，认为影响该课程教学效果的主要原因有两个方面，即课堂理论教学的形式、实验教学和对学生评价的指标问题。课堂理论教学是传授知识的主要场所，不同的课程应该采用不同的教学场所或教学手段。传统的课堂理论教学方法适用于数学类型的课程，需要对公式和定理进行认真仔细的推导和证明。但是，对于编程语言的学习，这样的教学形式的效果是非常差的，学生在学习过程中会逐渐感到学习枯燥乏味，学习兴趣不高，课堂气氛沉闷。如果改在机房或实验室内进行编程语言的学习，就可以避免上述问题的出现，能够充分调动每个同学的感官来加深对知识的理解和掌握，通过自己动手来加深对知识的感性认识，算法的顺利执行可以极大地增强同学的成就感，增强学习的自信心。每次实验课都进行质量评价的方法可以给同学们施加学习的压力，增强学生学习的主动性和积极性，能够认真地对待每一次的实验课。另外，将每次实验课的评价结果纳入最终的评价分数，也增强了评价结果的客观性和真实性。最终的课程评价中，采用实习报告和编程相结合的方式，可以使同学们在认真总结所学编程语言的基础上，完成一个较为复杂的测量程序的编写工作，能够在最大程度上调动同学们学习兴趣。本文所提出的测量程序教学改革方法也同样适用于其它的编程语言类课程和软件教学类课程的学习，如C?、数据库、GIS软件等。
作者：丁海勇 孙景领 单位：南京信息工程大学地理与遥感学院
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