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测量学理论知识范文1
关键词： 经典测量理论 信度 难度 区分度
一、引言
教育测量与评价是教育研究领域中重要的组成部分，是学科教学活动中科学管理的有效手段。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确把提高教育质量作为教育改革发展的核心任务，并多次强调与教育质量的监测和评价相关的内容[1]。显然，在当前教育制度下，各种笔试仍是一种重要而有效的教育质量定量评价方式。试卷质量自然影响对教育质量的正确评价，因此，针对笔试试卷的质量分析显得尤为重要。
试卷质量的分析一般是利用经典教育测量理论（CTT： Classical Test Theory）和项目反应理论（IRT：Item Response Theory）进行分析。
经典测量理论又称为真分数理论，假定观察分数X与真分数T线性相关，即CTT的数学模型为X=T+E，其中，随机误差E服从均值为零的正态分布。该理论最重要的四个指标正是反应试卷是否真实可靠、准确有效、难易适中、鉴别力强的信度、效度、难度和区分度等测验质量指标[2]。当然，由于其比较依赖样本、信度估计精度不高、难度和被试水平没有定义在同一参照系上，同时，无法回答总分相同的考生的真实能力有无差异等问题，该理论也存在一定的局限性[3]。
项目反应理论是一种新兴的心理与教育测量理论。该理论的前提假设非常严格，主要包括单维性假设和局部独立性假设[4]。主要方法是在利用参数模型的基础上，利用项目特征曲线、试题信息函数进行探讨，同时利用EM算法，用边际极大似然估计方法寻找项目参数的一致估计[5]。
本文主要利用南宁市某中学2013年秋季学期数学期末考试成绩，在经典测量理论（CTT）范畴下探讨该次期末考试数学试卷的信度、效度、难度、区分度和成绩分布情况。通过试卷“四度一分布”了解试卷质量，并反馈教学效果情况。
二、基于CTT的试卷质量情况分析
1.成绩分布情况
一般而言，一份好的试卷考试的成绩都服从或近似服从正态分布，因此，考试成绩的正态性是考察试卷质量的一个首要指标。检验正态性的方法很多，常见的是利用直方图和卡方检验、K-S检验。从参加本次考试的872人中随机抽取387人的成绩进行检验，结果如图1所示：
图1 学生成绩的直方图
正态分布的K-S统计量显著性概率P值为0.095>0.05，因此，这次考试学生成绩服从正态分布。
2.信度
中学试卷中，选择题分数可简化为0，1得分情况来解释，解答题和填空题可以看成非0，1记分的项目。因此，选择题信度主要采用折半信度[斯皮尔曼-布朗（Spearman-Brown）公式、卢隆（Rulon）公式、弗拉纳根（Flanagan）公式]和库德-理查逊（Kuder-Richardson）信度（K-R20、K-R21公式）进行分析[7]。填空题和解答题为非0、1记分的项目，采用克龙巴赫系数进行统计，结果如表1所示。
表1 试卷信度分析结果
结果表明，每种方法计算的选择题信度都接近0.7，信度系数处于尚可使用范围之内。研究表明，对于标准化的大型测试题目信度要求一般要在0.9以上，而学校期末考试的信度在0.6以上即可接受[1]。选择题、解答题的克龙巴赫系数为0.905，可以认为填空题和解答题的信度非常好，综合考虑，试卷整体信度是可信的。
3.效度
效度（validity）是指测验结果的有效性或准确性，即通过测验能够正确测量出它所要测量的属性的程度[5]。测量的效度的种类很多，其中基于专家和教师对试题与所涉及的范围进行符合性判断的逻辑判断法的内容效度使用较多。内容效度是指测验内容对所要测验的全部内容的代表性程度。但一次考试很难包含学生所学课程的所有内容，因此只能选择具有代表性的试题进行考核，来了解学生的知识技能掌握情况[8]。
根据测量的目标与内容的双向细分表，经过该校7位一线数学教师（其中高级教师4位，中教一级2位，中教二级1位）不记名反馈信息来看，本次考试所设计的试题覆盖了所要测内容的主要方面，考查目标清晰明确，题型和分数结构合理恰当，总体符合考试大纲和教学要求。
4.难度
试题难度是反映考题难易程度的指标，一般而言是按照答对人数的百分比确定的，是衡量试卷质量的最主要的数量性指标，简单来说可以利用测验分数的分布情况和特征进行观测，例如考察测验分数的全距、零分、满分、众数、平均分数等相关指标进行定性的判断，也可以根据不同的情况，利用有关公示进行精确计算。
一般而言，难度的取值范围在[0，1]之间，取值越大，难度越小。难度在0.7以上的为比较容易的题，在0.4-0.7为中等难度的题，在0.4以下的则为较难的题或是难题。在实际教学中试卷难度水平的选择，应取决于测验的目的和试题的形式。如果测验是用于区分学生水平，那么应该将试题或试卷的难度系数控制在0.5左右，各试题难度值在0.2-0.8，同时各题平均难度值在0.5左右是比较适宜的[5]。
对于采用0，1记分的选择题，用通过率P、平衡猜测的校正公式CP和极端分组法计算各个试题的难度。
表2 选择题的难度
对于非0，1记分的填空题、解答题和总分，用难度系数和极端分组法计算各个项目的难度。
表3 填空题、解答题的难度
结果显示，就选择题而言，三种计算方法的计算的难度差异不大，整体趋势较一致，从三种公式的难度均值看，第1、2、5、6、7、8、9属于难度较小的题目，3、4、10、11、12属于难度中等偏上的题目，其中第4题难度最大，10，11，12三题难度也较大，选择题总体难度为0.767，属于比较容易，从试题编排上看，除个别题目外，整体趋势是容易的题型放在前面，中等难度试题放在题型中间，较难试题放在题型后面，较合理。
对填空题和解答题而言，题目难度显然大于选择题，填空题总体难度均值为0.499，难度中等，解答题总体难度均值为0，472，属于中等偏难程度，8道解答题的难易程度也和题目顺序基本一致，越难的题目越在后面，符合数学试卷的一般规律。
从考试成绩来看，难度系数为0.548，综合选择题、填空题、解答题三种类型的难度均值，整张试卷难度均值为0.579，和总分难度系数接近，因此，可以判定该份试卷总体难度适中。
5.区分度
区分度是反映试题效用的一个主要参数，同时也是试题对考生实际水平的鉴别能力，将不同层次的考生区分开来的统计量。若试题的测试结果是水平高的学生答对或者得高分，水平低的学生答错或者得低分，则认为试题的区分能力强。一般而言，区分度在0.4以上为最佳效果，在0.3～0.39为合格，修改会更好，在0.2～0.29为勉强，仍需耍修改，区分度在0.19以下为差，必须淘汰[6]。
对于0，1记分的选择题，利用极端分组法、点二列相关计算各个试题的区分度。
表4 选择题的区分度
对于连续记分的主观性试题填空题、解答题和总分，用极端分组法和相关法计算各个项目的区分度。
表5 填空题、解答题以及试卷的区分度
注：试卷区分度是将各题区分度进行加权平均计算的。
结果显示，对于选择题而言，总体看来，整个选择题中大部分题目的区分度都在0.4以上。通过极端分组法和点二列相关系数计算的区分度在大部分题目中相差不大。极个别题目有明显差异，主要在于两种方法考虑的视角不一致，就第1题而言，极端分组法的区分度指标0.093，是利用高分组和低分组之间差异进行计算的，两者差异很小，说明该题无论是高分组还是低分组都能完成，就区分能力而言属于应该淘汰的题目，但正是由于该题目在高低分组中完成率都较高，和总分的相关性自然就大，因此，点二列相关法计算出来该题的区分度较高。两种方法计算的试卷区分度均在0.6以上，说明该试卷区分能力强，区分效果佳。
三、有关结论
事实上，该次试卷为全市统一考试题目，从一定程度上说属于“较大的标准化”考试题目。从上述分析可知，本次考试成绩的分布直方图并未凸显畸形特征，基本上呈正态分布，单峰，稍微右偏。就四度而言，填空题、解答题的信度很好，但选择题的信度适中。常见的提高测验信度主要有以下方式：一是适当增加试题量；二是提高质量，试题难度要适中，区分度大；三是调整试题编排顺序，尽量做到先易后难。
测验的效度采用学科专家通过逻辑分析法进行分析的，根据测量的目标与内容的双向细分表，了解到试题覆盖了所要测内容的主要方面，考目标清晰明确，题型和分数结构合理恰当，总体符合考试大纲和教学要求。
试题的难度较合理，大部分选择题难度偏低，其中第4、10两题难度最大。而最后一道解答题的难度系数则过大。这和数学试卷利用最后一题作为压轴题有密切关系。
试题的区分度方面反应较好，但选择题第1、2题和解答题最后一道题在两种计算方法中差异很大。可能的原因在于第1、2题属于难度很低的送分题，因此区分度也不高，最后一道压轴题属于难度最大，很多学生放弃作答，因此存在这方面的问题。
四、结语
考试是衡量教学效果的必要手段。随着统计学及经济计量学边缘的不断扩张，对于教学结果的评价越来越依赖于科学的理论和方法。教育评价技术方法中教育测量理论就是应用教育统计学方法实现的，成为测评学生能力、考核教育效果的重要措施。利用SPSS测度考试的难易度、区分度、信度、效度等指标，不仅可以直观、便捷分析考试结果，发现考试中的重要信息和规律，还可以为教学效果评估提供重要的考核指标和模式。目前在教育教学及科研领域，人们采用科学的测评方法测度试卷科学性的尝试并不多，尤其是一些规模较小的考试，这不利于教学质量和教师素质的提高，亦不利于考试学研究者开启新的研究视域。应该加强对试卷科学化测度的研究及实践，使考试这一重要的教学环节日益走上科学化和规范化的轨道。
通过试卷质量分析，不仅可以了解试卷情况，更可以利用试卷科学性测评的方式了解教师的教学效果，同时也可以通过建立试题库、制定命题双向细目表等方式，提高试卷质量。
参考文献：
[1]《国家中长期教育改革和发展规划纲要》关注教育质量监测[N].基础教育质量监测信息简报，教育部基础教育质量监测中心，2010，1.
[2]郭熙汉，何穗，赵东方.教学评价与测量[M].武汉：武汉大学出版社，2008.
[3]杜洪飞.经典测量理论与项目反应理论的比较研究[J].社会心理科学，2006（6）：15-17.
[4]Christine DeMars.Item Response Theory[M].London：Oxford University Press，2010.
[5]何穗，吴慧萍.基于教育测量理论的中学数学试卷质量评价研究[J].考试与招生，2012（08）：49-53.
[6]Robert L.Ebel.Measuring Educational Achievement [M].Englewood Cliffs，N.J.， Prentice-Hall，1965.
测量学理论知识范文2
【关键词】课题 校本课程 测量设计
【中图分类号】G63 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）09-0176-01
一、背景说明：
在必修5第一章解三角形的教学中，常用碰到测量问题，如测河宽，塔高，两小岛之间的距离等，都涉及到如河设计的问题。
生活中，有很多高度或者宽度都不容易直接测量的物体，比如楼房、树、水塔等的高度；河面、楼房等的宽度，直接测量相对比较麻烦，如果我们运用数学和物理知识，设计优秀的测量方法，所花的人力、物力等都相对小的多。
又如09年海南高考就涉及到设计一个方案，测量两山顶M，N间的距离。测量学和测量设计又是大学土木工程中的重要课程。
二、课题的意义
通过本次活动让学生知道生活中测量的意义和重要性，了解测绘工作的基本知识和从事测绘工作具备的初步素质；巩固和加深课堂所学理论知识，培养学生理论联系实际的能力、动手能力、实事求是的科学态度、刻苦耐劳的工作作风和互相协作的团队精神；培养一丝不苟的测绘技术工作态度、培养吃苦耐劳、团结友爱、集体协作的精神。通过与自然的密切接触，培养热爱自然的情怀，增强环保意识。
三、课题介绍
本选题主要是让学生体会数学中方程思想在生活中的应用，让学生体会抽象的数学可以运用的具体的生活中；激发学生学习数学的热情，培养数学思维能力。培养学生跨学科综合运用知识的能力。
四、研究的目标与内容
第一阶段：在课堂上介绍测量学发展历史，提高学生的学习兴趣。
1.我国古代测量学的成就“（禹）陆行乘车，水行乘舟，泥行乘橇。山行乘撵，左准绳，右规矩，载四行，以开九州，通九道”。 “准、绳、规、矩”是古代使用的测量工具。
2.外国古代测量学的发展。
3.我国测量工作成就。
4.目前测量学发展状况及展望。
（1）全站仪的测量室内外一体化。
（2）全球定位系统 GPS（Global positioning system）的发展。
（3）遥感RS（Remote sense）的发展。
（4）地理信息系统GIS（Geographic information system）的发展。
（5）3S 技术的结合，和数字地球（digital earth）的概念。
第二阶段：在课堂上讨论、设计方案，动员和培训。
目的：通过以下内容的研究来达成这一目标：
1.复习正弦定理、余弦定理。
2.了解解三角形方法。
3.了解生活中物体高度和宽度测量的一般方法。
4.尝试利用正弦定理、余弦定理提出多种方法去测量生活中物体的高度和宽度。
5.了解测量设计的意义。
问题：楼高（只有楼顶能看到）测量你会设计吗？
方案一： 方案二：
分析：（1）两种方案的不同之处和优缺点。（2）还有其他方法吗？
进一步思考：如何测量两个只有顶部可以看到的建筑物尖顶间的距离？
如：为了测量两山顶M，N间的距离，飞机沿水平方向在A，B两点进行测量，A，B，M，N在同一个铅垂平面内（如示意图），飞机能够测量的数据有俯角和A，B间的距离。
设计一个方案，包括①指出需要测量的数据（用字母表示，并在图中标出）；②用文字和公式写出计算M，N间的距离的步骤。
第三阶段：提出课题，课外分组分工完成设计和测量，并上交实习报告。
课题：设A、B是两个底部不可以致到达的建筑物的尖顶，设计测量两者距离的方案。
五、总结与反思
1.分析活动结果，深入思考活动结果。
测量学理论知识范文3
广义相对论对于包括天文学、导航、测地、时间同步等许多实际应用都是必不可少的。同时广义相对论也在许多高精度的实验中得到了成功的检验。
探索太阳系中的相对论引力不仅涉及多种高精度技术，同时需要许多基础理论知识。近几十年，国际天文学联合会（IAU）开展了将广义相对论应用于太阳系以及系外星体的高精度天文观测的建模和解释的相关研究工作，1994年建成了一个关于相对论在天体力学与天文学中的应用的工作小组，从事定义和推行相对论参考架和时间标度。这项任务成功地完成并在2000年在英国曼彻斯特召开的第24次会员大会的决议中被采纳。然而，这些决议对于相对论的实际应用只形成了一个框架，对于很多普通天文学中的应用细节，有着许多待解决的问题，需要持续性努力。
2006年在布拉格召开的第26次会员大会上组建了名为“基础天文学中的相对论”的第52委员会，旨在相对论框架下阐明基础天文学的几何学和动力学概念；提供在基础天文学中使用的合适的数学和物理学形式；深化天文学家和学习天文学的学生们对相对论的理解；鼓励实现上述任务所需要的各种研究工作。本书正是试图对该委员会承担的任务做一些理论贡献。本书正是基于国际天文学联合会（IAU）最近所推荐内容编写的教材。
本书的前三章评述了天体力学和狭义及广义相对论的基本原理。这些背景材料是理解构成本书主要内容的相对论天体力学、天体测量学和测地学的基础。接着几章讨论了应用相对论于太阳系中的一些理论和实验原理。
全书内容共分9章，1. 牛顿天体力学；2. 狭义相对论导论；3. 广义相对论；4. 相对论参考架；5. 后-牛顿坐标变换；6. 相对论天体力学；7. 相对论天体测量学； 8. 相对论测地学； 9.国际天文学联合会（IAU）决议中的相对论。
书末给出了3个附录。附录A简单介绍拉普拉斯方程基本解；附录B 列出了天文学常数；附录C 给出了1997、2000、2006和2009年的4次国际天文学联合会（IAU）的决议。
本书内容异常广泛，实例非常丰富，叙述深入简洁，特别注重实际应用。本书虽是一本专著，但很适合从事引力物理学及其在现代天文学领域应用的相关专业的研究生作为辅助教材，也是研究人员重要的参考书。
丁亦兵，教授
(中国科学院研究生院)
测量学理论知识范文4
关键词：高职院校；环境工程；实践教育；教学改革；发展方向
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）07-0169-01一、环境工程传统教学模式
传统教学模式注重知识的积累，注重对专业知识的掌握，通过课堂，由教育者对课本知识进行讲解，对于工程上的结构，施工流程，施工工艺，通过举例说明，主要是平面化教育，有一定范围的教育。教育针对的是科学文化知识的掌握，对工程力学，化学，化工掌握，对于环境污染治理，工程招投标及工程预结算以专业知识，用专业规范教学，以专业方法来计算，得出结论，传统教学加强对科学的掌握，对技术原理的掌握，对规范要求的掌握。
二、传统教学特点
在过去的高职院校教育中，提升学生自身素质文化素养是重点。环境工程学致力于化学与环境污染治理，注重理论知识提高，对化学、生物科学知识掌握。但是在传统教育灌输下，了解了技术原理，结构的力学原理，以及规范要求，不是根据经验施工，设计，而是依据规范要求专业规范施工。
传统教育的优点在于学习最正规的理论，让工程行业更加规范化，通过在学校的教育下，有了一群会在实际工作中以国家规范，理论严格要求自己，规范自己与施工者，提高行业整体标准，守住底线，提高素质。
三、传统教学的缺点
（1）抽象化：根据书本知识来进行讲解，用专业化术语讲述专业化知识，抽象，难以理解。环境工程学包括普通化学、工程力学、测量学、工程制图等。这些专业课知识对于没有接触过的人来说是及难懂的，难以在大脑思维形成图像。而课本更是以较为专业的话语在解释工程学，传统教学根据课本在教室内进行教学，学生只能知其然，如何更好的知其所以然就成了学生求学道路上的难题。
（2）局限化：传统教学在部分知识点上，只能讲述工程局部，对于工程的细节，由于缺乏实践，缺少实物，以及课时等各方面原因，这些最基础的工程概念，学生无法了解。这也是受高等教育者与工程上一线工人的区别，他们有经验，而学生只有理论，但要想透彻学习工程学，课本上的点是不足以盖面的。传统教学注重的是知识培养，但书本中科学理论讲述的知识很局限，要想真正理解，需要实践与探索。
四、环境工程实践教学定义
环境工程实践教学，是一种教学改革，由字面意义可知道，环境工程实践教学就是将实践融入教育，在教育过程中加入需要实践的课程，增强学生动手能力。在传统教育中重点是理论的掌握，而实践教育注重理论与实践全面发展，培养高素质人才。
五、环境工程实践教学改革的意义
（一）实践与理论相结合，积极响应国家政策
案例1：太原科技大学化工与环境安全专业开大量实验课程，如空气质量检测实验，水污染控制工程实验等。学校为学生购买大量实验器材，实验课要求学生对专业相关实验流程熟练掌握，能够自主，独立完成相关实验，在实验过程中，分组进行实验，团结互助，共同学习，教师则在课堂中起监督指导作用，为学生讲解实验设备的使用，如何规范操作，整理相关数据[1]。在实验完成后，学生根据指导教师要求，依据课本及相关规范，收集数据，处理数据。实验的最终目的是得出相关环境数据，对相关数据进行处理。太原科技大学实验课程要求学生能够达到专业处理实验数据的效果。最后有指导老师对整个过程给予评价，对数据处理进行批复。
课本教育，知识，总不如动手实践来的真实。将科学理论与实践相结合，这是大势所趋，形式推动下的教育改革。由案例1可见，通过实践，学生能够更加扎实掌握实验过程，在社会上，能够对实验熟练运用，及对数据的处理，可以更好对口社会职业，更好，更专业服务社会。实践是人类最好的老师。在实验过程中，学生不仅了解了知识，更能促进师生交流，同学之间团结互助，增强学生动手能力，指导教师能够在过程中能够了解实践中，学生难以掌握的难点及容易出错的细节，以便更全面为学生讲解。
（二）增加学生动手能力，更好适应社会，增强学生社会竞争力
案例2：某高职院校在教学时间内设置实训周，在实训周内，为学生布置任务，时间由学生支配，指导教师负责为学生讲解所需要的知识点，然后为学生布置任务，在实训周内，学生自主学习，通过网络及实地考察，完成相应任务。在测量实训周内，学生通过对校园内建筑的测量，收集整理数据，完成放样等工作。学校建设小规模施工场地，有学生分组进行小规模施工，对工艺流程有了深刻了解。在实训周结束后，学生提交实训成果，由指导教师对每个学生进行实训答辩，通过各方面考察，为学生打分[2]。
学生学习效率低，原因是不够自觉，学习不够自主，没有积极向上的探索知识。用实践的方式，调动学生学习兴趣。环境工程在现场施工过程中，科学知识运用在何处，只有学生了解所学知识的用途，才能更好学习。
在当今社会就业竞争压力极大的现状下，高职院校学生如何脱颖而出，与本科生抗衡，那就是提高动手实践能力，在进入公司后能够尽快上手公司事务，有强大科学理论支持，有较高动手能力，特别是环境工程类，对职员的实践经验要求更高，在工程上，没有实践，只是理论知识，是绝对行不通的，所以，环境工程实践教学改革正好补足了学生在学校缺乏实践经验的缺点，提高了高职环境工程专业学生社会竞争力。
参考文献：
测量学理论知识范文5
摘要：本文阐述了目前国内高校地球物理学专业测绘课程设计的现状，对其存在的问题提出针对性改善建议。具体以北戴河地球物理专业实践教学为例，进行重、磁和GNSSRTK综合实践教学设计探索，对学科发展具有一定的现实参考意义。
关键词：地球物理学；信息化测绘；北戴河实践教学
一、引言
地球物理学专业以人类生息的地球及其周围空间为主要研究对象，综合运用数学、物理学、地质学、测绘遥感科学、计算机科学等学科的理论方法和现代高科技手段，从事探索地球内部结构、资源勘察、地质灾害预测等方面的工作[1]。地球物理学作为地球科学的先导学科，在对地球物理性质的基本认识、国民经济发展和国家安全需要方面，都具有重要的意义，应该得到重视和发展[2]。目前全国共有24所大学开设有地球物理学专业，包括北京大学、中国科学院大学、武汉大学、中国地质大学等著名高校，高校数量有逐年增加趋势。作为一门实践性和探索性并重的学科专业，地球物理学专业实践教学是本科生人才培养必不可少的重要环节[3]。以中国地质大学（武汉）的本科实践教学为例，建立有专门的校外实践教学基地，包括秭归基础地质认识、周口店野外地质教学和北戴河地球物理观测实验教学三大基地。本文结合地球物理专业的特点，针对各高校地球物理学专业信息化测绘课程的现状，重点探索当前地球物理专业测绘课程的改革方向，并以中国地质大学（武汉）地球物理专业北戴河实践教学为例进行探索。
二、信息化测绘与地球物理学
测绘科学致力于提供空间和时间服务，在地球物理学中起着不可或缺的重要作用，同时为许多地球物理问题的解决提供边界约束[4]。利用空间卫星可以对地表、断层、块体的位移和运行提供精确的约束，代表技术有：全球导航卫星系统（GNSS）、卫星重力测量、干涉合成孔径雷达（InSAR）等。空间观测技术的飞速发展，促使近代测绘学科完成了由模拟测绘到数据化测绘的转变，并向信息化跨越，使人们的生活开始进入“智慧地球”和“大数据”阶段[5]。信息化测绘科学与地球物理学相交叉，产生了许多新的研究方向和学科，如构造大地测量学、空间物理大地测量学等等，在地震科学、地球动力学、浅层地质灾害分析等领域应用潜力巨大。
三、高校地球物理学专业信息化测绘课程设计现状及改进
虽然测绘遥感是地球物理学专业的组成部分，但是目前国内各高校相关课程设置整体薄弱。在各高校的地球物理专业测绘相关课程中，北京大学开设有《重力学与大地测量》专业基础课，同济大学开设有《测量学》及实习并作为工程地球物理方向的建议选修课，中国地质大学（武汉）开设有《测量学》及实习作为专业基础课，另有《大地测量学》为专业选修课，中国科学院大学该专业开设有《现代大地测量学基础》、《物理大地测量学》、《测量数据处理理论和方法》，武汉大学开设的相关课程最多，主要有《大地测量学基础》、《空间定位技术及应用》、《地球物理大地测量学课程设计》、《遥感原理与应用》等。目前地球物理学专业的信息化测绘课程教学上以武汉大学和中国科学院大学较为完善，值得借鉴。目前国内高校地球物理学专业测绘课程建设上主要存在以下不足：（1）测绘课程偏少和老化，很多高校都只开设有《测量学》一门课程作为专业基础课或选修课，课程教学停留在经纬仪、水准仪和大平板绘图讲授，内容老旧，与现代信息测绘脱节；（2）测绘课程认识上的片面化和工具化，目前许多高校的地球物理教学和宣传只提“重、磁、电、震”，对测绘基础认识和应用能力缺乏，没有从空间和时间角度来综合分析传统地球物理观测结果；（3）专业背景师资不足，由于各学科历史发展的局限性，造成了测绘教学和地球物理学专业的分割，一定程度上导致教学思想的偏颇。针对以上问题，地球物理学专业测绘课程设置应考虑以下几个方面：（1）注重测绘基础类课程设置，让学生理解和认识各类参考框架、坐标系统、高程基准面、几何观测和物理观测的统一、测量数据精度评定等，具体可以选择《大地测量学》为基础课程；（2）引入现代空间测绘遥感课程，空间卫星技术改变了传统测绘的作业模式，也体现在部分地球物理学教学方法的改进上，例如卫星重力测量、高频GNSS与地震波融合、InSAR（遥感）地表观测及动力学反演等；（3）综合设计实践教学，将现代空间测绘遥感技术的实践教学融入传统的“重、磁，、电、震”四类地球物理学教学方法中，进行数据联合反演处理分析地球物理学问题。
四、北戴河地球物理实践教学信息化测绘内容设计探索
中国地质大学（武汉）北戴河地球物理实习是相关专业的核心实践课程，为了深化信息化测绘下的教学改革探索，将GNSSRTK教学作为此次实习的重要组成部分，与重、磁实践教学一起进行整体设计，具体教学分为两部分：一是实习站内GNSSRTK单方法的操作实践。主要在实习站内进行RTK的原理和操作讲解；安排学生分组进行GNSSRTK操作练习，掌握点测量、点放样和点检校的方法；了解RTK进行区域地物地籍图测量的方法，理解RTK在实际工作中的限制影响因素。二是野外重、磁和GNSSRTK方法组的综合教学，让学生掌握不同技术方法联合作业的特点及要求。由于磁法对坐标的精度要求低，可以用手持GPS获取施测点坐标，因此RTK配合重力测量是此次实践教学的重点内容。RTK在此次重力测量中的应用主要有三个方面：一是剖线坐标点放样，取代传统拉测绳、插筷子的模式；二是重力施测点高程坐标采集，用于取代低等水准测量的地形改正；三是RTK进行采矿区的体积测量计算，用于重力异常校正，测线终点处有多个巨型灰岩采矿坑相连，等效直径超500m，平均深度40-50m。
五、效果与体会
笔者结合自己专业研究背景和教学实践，具体探索了信息化测绘背景下北戴河地球物理学专业测绘课程实践教学，有以下几点体会：
1.理论联系实际，教学效果好。实践教学是课堂教学的延伸和深化，学生将所学理论知识应用到具体数据采集分析工作，在实习过程中发现问题，扫除课堂学习的盲点。具体在实践操作中，学生直观感觉了不同坐标系下观测值的差异和适用情况，RTK测量过程中单点、浮动和固定解的影响因素，静态和动态观测的区别联系。
2.综合设计难度高，激发探索精神。改变以往单一实验方法教学模式，将重、磁、GNSS结合在一起，让学生结合地球物理学研究和应用实际，自主进行观测方案设计、人员安排、观测方案实施和后期模型反演分析。21世纪地球物理学向着系统化、信息化、协同化方向发展，因此需要利用不同观测手段的优势，共同解决地球物理反演多解问题。综合设计有效地激发了学生的探索精神和综合管理组织能力。
3.增加专业技能，拓宽就业选择。地球物理学专业学生的就业分为两种[6]，一是地球物理勘探，主要在油矿勘察行业，近年来就业萎缩，同时行业性质导致女生就业更为困难；二是理论地球物理，主要从事地震相关行业研究工作。随着中国北斗技术的飞速发展，进行测绘相关课程改革后将有利于拓宽地球物理学专业学生在测绘类相关行业的就业面。总体而言，结合信息化测绘进行地球物理学专业测绘课程教学改革探索，符合本专业发展特点和时代前进方向，对学生创新精神、学科交叉能力和国际性视野的提高作用显著。本文对地球物理学专业测绘课程教学改革的探索，结合具体实践教学进行改革尝试，教学反馈效果好，具有一定的现实参考意义。
参考文献：
[1]刘喜武.地球信息科学与技术专业的定位与人才培养模式探索[J].中国地质教育,2007,(3):96-99.
[2]滕吉文.当代中国地球物理学向何处去[J].地球物理学进展,2006,21(2):327-339.
[3]贾正元,黄兆辉.浅谈地球物理专业实践教学[J].重庆科技学院学报(社会科学版)2008,(7):192-193.
[4]高星.对中国地球物理学发展的思考[J].地球科学进展,1999,14(2):124-132.
[5]许才军.测绘工程专业课程创新体系初探[J].测绘通报,2007,(11):74-77.
测量学理论知识范文6
关键词:测绘工程;专业技能;实验教学
测绘工程专业是服务于工程建设领域的工科专业，加强实践性教学对学生培养质量，就业后尽快适应企业的需要起着至关重要的作用。实践性教学是验证理论教学的重要环节，做好实践性教学，有助于学生对理论知识的消化吸收。注重课堂理论教学，忽视实践性教学，学生容易出现死读书，读死书现象，实验、实习时无从下手，最终出现与工程实际脱节现象［1］。由于工程测量实验、实习环节中既有仪器设备的使用实验，也有建立测量各种基础数据的基本技术技能的实习。在仪器使用方面，由于课堂教学时教具比较缺乏，学生听起来乏味，缺乏空间想象力，更缺乏使用仪器的亲身体会，所以有时候让学生摸不着头脑，具有抽象性。比如安置经纬仪实验时，许多学生只知道对准影响整平，但具体使用起来就不知道整平到底对对准影响有多大?如何控制影响程度?通过具体的操作实践，对教材中文字内容有了深刻的理解和掌握。在使用仪器观测、记录数据方面，许多学生对原来的光学仪器读数部分讲述比较抽象、记录数据时的重测、补测概念不清，通过实验、实习，使学生在实际的观测、记录环境中对教材内容得以消化吸收。围绕提高教学质量这一宗旨，我们采取了有针对性的措施和方法，取得了较好的教学效果。本文就提高工程测量实验教学效果，提高学生学习兴趣和教学质量谈几点体会。
1实验教学中存在的问题
1．1教学学时安排不合理
目前，太原理工大学各类测量课程的教学学时与实验学时搭配比例大多数分配不合理，致使专业教师首先保证教学课时，然后才考虑实验课时。这样教学课时挤掉了实验课时，有的教师把部分课堂实验取消，放到综合性实习中进行。出现了淡化平时实验、实习现象，严重地影响了学生理解、掌握所学理论内容。理论课学时与实验课学时分配情况见表1。由表1可以看出，有许多专业课程课时分派比较少，势必导致课堂教学与实验教学的学时出现矛盾，有些课程甚至连教学内容都无法按教学计划完成［2］。比如“测量学”课程现在变为“大比例尺数字测图”，在教学过程中，教师需要讲清测量仪器的使用、测量工作的基本方法，还要对数字测图部分的各个具体环节进行细致讲授。这么多内容如何进行学时分配?如何分配课堂教学和实验教学的学时?给任课教师出了难题。大量需要的实验环节被课堂教学占去。由于测绘工程的每个实验都是以小组协作实验方式进行，即使实验设备达到了实验分组要求，但由于实验课时限制，一个实验也很难满足每个学生完成每个操作环节。
1．2学生缺乏组织实施的实践经验
太原理工大学大多数学生报考测绘工程专业时，缺乏对专业的了解。有些学生不知道测绘工程究竟是干什么工作，完成哪些内容。因此，对工程建设中的具体情况和特点缺乏全面、详细的了解，有的学生甚至没有一点概念。教师在讲授理论时很难与学生作进一步的交流沟通，也就很难活跃课堂的气氛［3］。
1．3实验仪器设备不够齐全，数量不足
目前，大多数院校的测绘工程实验室，常规测量仪器比较多，专用测量仪器比较少。受学校经费投入的限制，为了满足常规实验、实习的正常开出，大量购买实验用普通仪器设备，一些实验内容较少的，生产单位很少接触的专用测量仪器设备由于使用率不高的影响，一般只购入少量设备，有些高校甚至就不购买这类仪器设备，导致仪器设备不齐全，数量不足，往往满足不了学生正常分组实验的要求［4－5］。
1．4教与学最终目的不清
教与学需要有机协调才能促进教学，提高教学质量。许多教师在教学中以完成授课课时为目标，不考虑教学效果。学生学习时只考虑最终考试是否能够通过，不考虑本人是否真正掌握了这一门课程所涉及的技术内容［6］。最终出现教与学的脱节，学生死记书本，教师只考虑完成教学课时。结果学生出现高分低能现象，不能适应当代生产的需要。毕业后，学生只会理论表达，不会亲自动手操作。
2教学中的几点体会
针对以上存在的几个典型问题，我们采取了一定的教学措施，归纳如下。
2．1实验前要使学生明确实验内容、目的和结果
在讲授课程时，除了让学生了解本课程应该传授的教学内容外，还要详细介绍所用教材的编写体系和侧重面。讲授某些章节时应明确涉及的实验内容，实验目的和最终实验结果。实验之前应要求学生重温相关的实验仪器使用方法、实验的具体作业方法和步骤。
2．2充分利用各种影像资料，激发学生学习的积极性
学生一般对工程建设工地没有感性认识，对于专业性很强的理论教学，学生听起来枯燥无味。在教学过程中，为了使学生对工程建设工地以及工程建设中进行的测绘工作有所了解，利用生动的影像资料，使学生获得身临其境的感觉，解决了学生由于对现场认识不足而产生的学习兴趣不浓等问题［7］。教师在科研工作中，收集整理各种不同类型工程测量的方法和技巧，补充到理论教学中，充实完善教材的不足，丰富了教学内容，提高了教学质量。
2．3开放实验室，提高管理水平
掌握测绘技术就需要进行大量的实验验证，学生最终才能消化吸收。开放实验室，让学生有更多的机会接触测绘实验仪器，做不同环境下的实验内容，才能使理论与生产实际相结合。教师在课堂教学时，要求学生就某一个实验内容，围绕不同的实验环境进行实验，掌握特定环境下出现问题的解决办法。这样既提高了学生分析问题和解决问题的能力，又提高了教学效果［8］。
2．4课堂理论教学与现场教学实验紧密结合
由于工程测量主要是服务于工程建设的一门课程，传授理论知识时必须围绕工程实际进行讲解。在课堂教学的同时，尽量多到工程现场参观，并进行现场教学［9］。例如，在讲授建筑物变形监测时，组织学生到布设监测网的建筑工地进行参观学习，并请施工单位的测绘技术人员进行现场讲授施工控制网布网方案、监测网布网方案、监测方法、监测方案实施经验等。通过现场教学，学生可亲眼看到网形构成，使用设备情况，了解实施过程中易出现的问题，强化了课堂教学。
2．5将科研与实验教学有机结合
由于测绘科学技术的飞速发展，而现有教材编写的内容往往比较落后，新技术、新设备、新理论不能及时编写进教材中。教师在教学过程中，结合自己的科研成果现身说法，使课堂教学效果生动有味。为学生提供了有益的技术经验，提高了学生今后的科研工作能力［10］。
2．6改革综合实习方式，强化教师指导
要一改全班集中在一起的实习模式，实行作业小组活动，让更多的专业教师参与指导学生的实习(设计、论文)。由教师带领各自的实习小组，开展有生产任务性质的实习，这样不仅强化了教师的理论与实际相结合，也真正培养了学生的实际工作能力［11］。对于毕业实习(设计、论文)，无论是否结合具体生产任务，都应强调分散行动、多个教师分组指导，同时使毕业设计、论文的题目避免重复。
2．7积极开展校内外学生专业技能比武，调动广大学生的学习积极性
校内外的技能比武，是调动学生学习积极性的又一个好的办法。青年人争强好胜心比较强，利用这一特点，多组织学生开展技术比武选拔活动，强化实践教学环节，使课程教学与技能竞赛结合起来。通过技术比武、技能竞赛活动可以培养大学生动手能力和团队协作精神，提高学生测绘技能水平，激发学生学习测绘工程专业的积极性。通过参加校内外的各种比赛，提高大学生的团队协作、动手能力，对提升学生的就业竞争力起到了积极作用。
3结语
