测绘工程专业地图学课程教学探讨范文

摘要:“地图学”是测绘工程专业的必修课，在测绘学科中处于基础地位。本文分析了国内典型院校测绘工程专业“地图学”课程的开设现状及特点，针对其课时短、内容多的特点，对该课程的教学内容进行优化设计;同时，结合笔者教学经验，为提升教学效果提出几点建议，以期为同类教学提供思路。

关键词:短课时;地图学;教学内容;测绘工程

“地图学”是研究地理信息的表达、处理和传输的理论和方法，以地理信息可视化为核心，探讨地图的制作技术和使用方法［1］。该课程广泛开设于地理类、测绘类、土地管理类、资源环境类等相关专业。由于专业特点及背景不同，“地图学”课程在不同专业中所占学时、授课重点、难点有很大差别。本文对国内部分高校测绘工程专业“地图学”课程的开设现状进行调研，并对其特点进行探讨。随着新技术、新理论不断涌现，地图学课程也呈现出内容多、密度大、实践操作性强、知识更新快的特点［2］。然而，地图学课程教学内容滞后生产实践和时代要求;教学观念重理论，轻实践;教学方法单一，手段落后，内容陈旧，创新思维滞后［3］。本文针对这些问题，结合测绘工程专业“地图学”课程的特点，对该课程进行教学内容的设计和优化，并提出提升教学效果的建议，以期促进该门课程的教学。

1国内高校测绘工程专业“地图学”课程开课情况分析

1．1课程开设现状

“地图学”课程属测绘工程专业核心课程之一［4］。国内高校的测绘工程专业均开设了这门课程，部分典型院校对该课程的设置情况见表1。

1．2课程特点

1．2．1课时短、内容多从表1可以看出，测绘工程专业的“地图学”课程，学时普遍较短、学分较少。多数学校的测绘专业将该门课程压缩至2－2．5学分，其中实验课约0．5学分。然而，地图学理论是一套完备的知识体系，地图制图也有相对固化的设计流程，授课内容不能随课时减少而减少。如何在短课时背景下，合理安排各知识点的讲授，是测绘工程专业《地图学》授课的一个重点和难点。1．2．2授课内容重理论、轻实践目前，多数“地图学”教材都是针对地图学理论进行阐述，一般包括绪论、地图的数学基础、地图语言、制图综合、地图编制、地图印制和地图应用。而在实际工作中，多数是围绕地图产品的设计、生产进行，其中地图设计是核心。但是，教材中地图设计的内容被埋没于各章节之中，使之作为地图学重头戏的地位不能得以体现，这样不利于学生对地图学原理的理解和掌握［12］。同时，地图学实验课也大多是围绕理论课，各部分内容各自设置实验，实验内容缺乏完整性和系统性，在这种实习模式下，制图流程按照章节切割开来，学生只掌握了部分制图方法，并没有全面掌握和认识地图制图的整个流程［13］。因此，如果教学过程中，仅仅按照教材内容来授课，势必造成学生只懂制图理论、但不会动手制图的问题。如何在授课过程中融入地图设计理念、合理安排理论授课与实验教学，是测绘工程专业“地图学”教学需要重点考虑的问题。

2教学内容的设计与优化

地图学是一门集科学、技术和艺术为一体的综合性学科［14］。对“地图学”教学内容的设计与优化要综合考虑其科学性、技术性和艺术性。针对此，笔者结合多年“地图学”课程的教学经验，对地图学的知识体系进行梳理，并按照大部分学校的对该门课程的课时分配方法(总学时32=理论学时24+实验学时8)，为每个章节的授课课时提出建议，见表2。针对测绘工程专业地图学课程学时较短的特点，结合表2所列教学内容，笔者提出了“三大主题、两大模块、一条主线”的地图学教学内容优化方案，具体如下:

2．1三大主题

“三大主题”指的是地图学理论教学中“地图的数学基础”“地图语言”“地图综合”，这3个方面构成了地图学的理论基础，无论是过去还是现在，都应作为重点来学习［15］。从表2的教学内容设计中，“三大主题”的授课学时为18学时，占理论教学的3/4，这体现了它们在地图学中的重要地位，同时，对其重点讲授也会为学生实际制图打下坚实的理论基础。

2．2两大模块

“两大模块”指的是地图学教学中的“理论授课”“实验教学”两大模块。尽管测绘工程专业的地图学课程学时普遍较短，但是实验教学不可省略。目前较为普遍的做法是设置0．5学分的上机实验课程，即8个学时。笔者结合自己多年教学感悟，采用ArcGIS软件，围绕“专题地图制作”这一主题进行“地图学”实验教学设计，主要包括:实验1地图数据生产(4课时)、实验2地图数据可视化(2课时)、实验3地图整饰与出图(2课时)，具体如下:实验1地图数据生产:学生自行从自然资源部标准地图服务网(bzdt．ch．mnr．gov．cn/)下载京津冀都市圈区域图，以此作为底图，进行地理配准、矢量化和定义投影，生成河北省行政区划图(面状)、市级行政中心图(点状)，并以此作为后续实验课中专题地图的地理底图;实验2地图数据可视化:基于“NAME”字段，对河北省行政区划图进行符号化，即专题要素表达方法中的“质底法”;结合河北省各地市历年月均降水量、某日平均气温、产业构成、经济产值、人口数、湖泊分布等数据，分别采用“定位图表法”“等值线法”“分区统计图表法”“分级统计图法”“点数法”“范围法”进行符号化;采用“定点符号法”对市级行政中心图进行分级符号化;实验3地图整饰与出图:选择上述专题图的一种或几种，进行版面设置、添加制图元素，并导出地图。

2．3一条主线

“一条主线”是指地图学教学过程中要以“地图设计”为主线，贯穿于理论授课和实验教学中。现有教材多缺乏对地图设计的系统讲解，因此在理论授课中，特意安排了2个课时的“专题地图编制”，从投影设计、工艺方案设计、地理底图设计与编制、专题要素设计与编制4个方面进行讲解。这里需要说明的是，由于工作中遇到的普通地图编制大多属于国家基本比例尺地形图，其编制方法有明确的国家标准进行约定，照章执行即可，所以本门课的授课重点不在“普通地图编制”上。同时，实验课的教学设计也是围绕专题地图生产进行的，将“地图设计”贯穿于其中，包括数学基础设计、表示方法设计、版面设计等。完整而成体系的实验课程使学生系统体会到制图流程、地图设计思路，是对地图学理论的实践与巩固。

3提升教学效果的建议

3．1丰富教学手段、拓展学习渠道由于测绘工程专业“地图学”课程学时普遍较短、授课进程较紧张，因此，除了课堂授课之外，应积极探索多样化的教学手段、收集各类教学资源、拓展学生的学习渠道，可从以下几个方面入手:3．1．1结合慕课(MOOC)资源，弥补课时不足，提升学生的自学能力MOOC即大规模开放在线课程，是“互联网+教育”的产物。其丰富的教学资源、针对知识点的小视频讲解、学习时间的灵活性使得MOOC很快成为传统课堂的有力补充。目前，“地图学”课程的MOOC资源有:中国大学MOOC，南京师范大学“地图学”;爱课程iCourse，解放军信息工程大学“地图学”。这两个学校“地图学”课程的学时较长，对知识点的讲解较为全面和细致，可以与线下授课相结合。例如，由于本门课课时短，课上教学不再安排“地图出版与印刷”这一章节的讲授，但是会要求学生自学MOOC中的对应内容，并要求学生撰写学习心得，对该部分知识点进行梳理。这样线上线下同步教学的模式，可以弥补课时不足，同时也提升了学生的自学能力。3．1．2生产单位实地参观由于制图技术更新较快，教材中的相关内容难以紧跟技术发展。对于这类内容，如地图的复制、出版和印刷等，建议安排学生到生产单位参观学习。这种教学模式更直观，也深受学生欢迎。将这种教学模式与理论授课、线上MOOC学习相结合，大大强化了学生对地图学理论的掌握，值得推广。

3．2考虑课程衔接关系，合理安排授课学期

从表1可以看出，测绘工程专业的“地图学”课程大多在第3或第5学期开设，即大学二年级或三年级;少部分学校在大一、大四开设。我校“地图学”课程开设于第1学期，在教学过程中发现由于没有“测量学”课程的基础，对于地球体、大地测量系统、地面测量数据等均需要详细讲解，而这些内容均是“测量学”的授课重点。因此，“地图学”应开设于“测量学”之后，特别是对于短课时背景下的“地图学”课程，这一点尤为重要，这也是我校测绘工程专业培养方案需要改进的方面之一。另一方面，“地图学”作为GIS的先修课程，应开设于“GIS原理与应用”之前。此外，为了加强对地形图的认识，在野外实习中要设置地形图的识读、基本知识、分幅和编号及地形图的应用环节。结合实地地形，更能加深学生对这部分知识的掌握。

3．3理论联系实际，激发学生学习兴趣

“地图学”教材多侧重于理论讲解，实际生产中则多参考相应的国家标准和行业规范。因此在教学过程中，除参考所选教材外，还要结合相关国家标准与行业规范，这样使得课堂教学更接“地气”、更有深度。比如在讲解地图分幅和编号时，可参阅《GB/T13989－2012国家基本比例尺地形图分幅和编号》，不仅对地图分幅和编号方法进行讲解，还对相关计算进行深入介绍，如已知图幅内某点的经、纬度或图幅西南图廓点的经纬度，计算其在某比例尺下的编号;已知图号计算该图幅西南图廓点的经、纬度;在同一幅1:1000000地形图图幅内不同比例尺地形图的行列关系换算等。这些知识是工作中经常用到的，但是现有绝大部分教材均未对其进行深入讲解［16］，参阅相关国家标准和行业规范进行教学恰巧解决了这一问题，值得在教学中推广。地图编制需遵守《测绘法》《地图管理条例》等相关法律法规的要求，如果学生不懂相关规定，在日后的实习和工作中很容易制作出“问题地图”来。因此，十分有必要在教学中强化学生的法律法规意识，具体可参考注册测绘师考试中《测绘管理与法律法规》的“地图管理”部分。在教学内容设计上，对该部分内容分配了一个课时，置于最后一次课，见表2。在历届的教学中，笔者发现学生对该部分内容兴趣浓厚、课堂互动也较多，实习报告、毕业设计(论文)中问题地图也随之减少。因此，这种教学模式同样值得推广。

4结束语

“地图学”是测绘工程专业的基础课程，学好这门课对后续的学习、工作有重要意义。笔者通过分析国内典型院校测绘工程专业“地图学”课程的开设现状及特点，并结合自己的教学心得，对短课时背景下测绘工程专业“地图学”课程进行教学内容设计，并提出提升教学效果的建议，以期提高本门课的授课质量，同时也望为同类教学提供参考。

作者：高彦丽 尚国 赵占轻 刘亚立 单位：河北地质大学 土地科学与空间规划学院