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測量學理論知識范文1
關鍵詞： 經典測量理論 信度 難度 區分度
一、引言
教育測量與評價是教育研究領域中重要的組成部分，是學科教學活動中科學管理的有效手段。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》明確把提高教育質量作為教育改革發展的核心任務，并多次強調與教育質量的監測和評價相關的內容[1]。顯然，在當前教育制度下，各種筆試仍是一種重要而有效的教育質量定量評價方式。試卷質量自然影響對教育質量的正確評價，因此，針對筆試試卷的質量分析顯得尤為重要。
試卷質量的分析一般是利用經典教育測量理論（CTT： Classical Test Theory）和項目反應理論（IRT：Item Response Theory）進行分析。
經典測量理論又稱為真分數理論，假定觀察分數X與真分數T線性相關，即CTT的數學模型為X=T+E，其中，隨機誤差E服從均值為零的正態分布。該理論最重要的四個指標正是反應試卷是否真實可靠、準確有效、難易適中、鑒別力強的信度、效度、難度和區分度等測驗質量指標[2]。當然，由于其比較依賴樣本、信度估計精度不高、難度和被試水平沒有定義在同一參照系上，同時，無法回答總分相同的考生的真實能力有無差異等問題，該理論也存在一定的局限性[3]。
項目反應理論是一種新興的心理與教育測量理論。該理論的前提假設非常嚴格，主要包括單維性假設和局部獨立性假設[4]。主要方法是在利用參數模型的基礎上，利用項目特征曲線、試題信息函數進行探討，同時利用EM算法，用邊際極大似然估計方法尋找項目參數的一致估計[5]。
本文主要利用南寧市某中學2013年秋季學期數學期末考試成績，在經典測量理論（CTT）范疇下探討該次期末考試數學試卷的信度、效度、難度、區分度和成績分布情況。通過試卷“四度一分布”了解試卷質量，并反饋教學效果情況。
二、基于CTT的試卷質量情況分析
1.成績分布情況
一般而言，一份好的試卷考試的成績都服從或近似服從正態分布，因此，考試成績的正態性是考察試卷質量的一個首要指標。檢驗正態性的方法很多，常見的是利用直方圖和卡方檢驗、K-S檢驗。從參加本次考試的872人中隨機抽取387人的成績進行檢驗，結果如圖1所示：
圖1 學生成績的直方圖
正態分布的K-S統計量顯著性概率P值為0.095>0.05，因此，這次考試學生成績服從正態分布。
2.信度
中學試卷中，選擇題分數可簡化為0，1得分情況來解釋，解答題和填空題可以看成非0，1記分的項目。因此，選擇題信度主要采用折半信度[斯皮爾曼-布朗（Spearman-Brown）公式、盧?。≧ulon）公式、弗拉納根（Flanagan）公式]和庫德-理查遜（Kuder-Richardson）信度（K-R20、K-R21公式）進行分析[7]。填空題和解答題為非0、1記分的項目，采用克龍巴赫系數進行統計，結果如表1所示。
表1 試卷信度分析結果
結果表明，每種方法計算的選擇題信度都接近0.7，信度系數處于尚可使用范圍之內。研究表明，對于標準化的大型測試題目信度要求一般要在0.9以上，而學校期末考試的信度在0.6以上即可接受[1]。選擇題、解答題的克龍巴赫系數為0.905，可以認為填空題和解答題的信度非常好，綜合考慮，試卷整體信度是可信的。
3.效度
效度（validity）是指測驗結果的有效性或準確性，即通過測驗能夠正確測量出它所要測量的屬性的程度[5]。測量的效度的種類很多，其中基于專家和教師對試題與所涉及的范圍進行符合性判斷的邏輯判斷法的內容效度使用較多。內容效度是指測驗內容對所要測驗的全部內容的代表性程度。但一次考試很難包含學生所學課程的所有內容，因此只能選擇具有代表性的試題進行考核，來了解學生的知識技能掌握情況[8]。
根據測量的目標與內容的雙向細分表，經過該校7位一線數學教師（其中高級教師4位，中教一級2位，中教二級1位）不記名反饋信息來看，本次考試所設計的試題覆蓋了所要測內容的主要方面，考查目標清晰明確，題型和分數結構合理恰當，總體符合考試大綱和教學要求。
4.難度
試題難度是反映考題難易程度的指標，一般而言是按照答對人數的百分比確定的，是衡量試卷質量的最主要的數量性指標，簡單來說可以利用測驗分數的分布情況和特征進行觀測，例如考察測驗分數的全距、零分、滿分、眾數、平均分數等相關指標進行定性的判斷，也可以根據不同的情況，利用有關公示進行精確計算。
一般而言，難度的取值范圍在[0，1]之間，取值越大，難度越小。難度在0.7以上的為比較容易的題，在0.4-0.7為中等難度的題，在0.4以下的則為較難的題或是難題。在實際教學中試卷難度水平的選擇，應取決于測驗的目的和試題的形式。如果測驗是用于區分學生水平，那么應該將試題或試卷的難度系數控制在0.5左右，各試題難度值在0.2-0.8，同時各題平均難度值在0.5左右是比較適宜的[5]。
對于采用0，1記分的選擇題，用通過率P、平衡猜測的校正公式CP和極端分組法計算各個試題的難度。
表2 選擇題的難度
對于非0，1記分的填空題、解答題和總分，用難度系數和極端分組法計算各個項目的難度。
表3 填空題、解答題的難度
結果顯示，就選擇題而言，三種計算方法的計算的難度差異不大，整體趨勢較一致，從三種公式的難度均值看，第1、2、5、6、7、8、9屬于難度較小的題目，3、4、10、11、12屬于難度中等偏上的題目，其中第4題難度最大，10，11，12三題難度也較大，選擇題總體難度為0.767，屬于比較容易，從試題編排上看，除個別題目外，整體趨勢是容易的題型放在前面，中等難度試題放在題型中間，較難試題放在題型后面，較合理。
對填空題和解答題而言，題目難度顯然大于選擇題，填空題總體難度均值為0.499，難度中等，解答題總體難度均值為0，472，屬于中等偏難程度，8道解答題的難易程度也和題目順序基本一致，越難的題目越在后面，符合數學試卷的一般規律。
從考試成績來看，難度系數為0.548，綜合選擇題、填空題、解答題三種類型的難度均值，整張試卷難度均值為0.579，和總分難度系數接近，因此，可以判定該份試卷總體難度適中。
5.區分度
區分度是反映試題效用的一個主要參數，同時也是試題對考生實際水平的鑒別能力，將不同層次的考生區分開來的統計量。若試題的測試結果是水平高的學生答對或者得高分，水平低的學生答錯或者得低分，則認為試題的區分能力強。一般而言，區分度在0.4以上為最佳效果，在0.3～0.39為合格，修改會更好，在0.2～0.29為勉強，仍需耍修改，區分度在0.19以下為差，必須淘汰[6]。
對于0，1記分的選擇題，利用極端分組法、點二列相關計算各個試題的區分度。
表4 選擇題的區分度
對于連續記分的主觀性試題填空題、解答題和總分，用極端分組法和相關法計算各個項目的區分度。
表5 填空題、解答題以及試卷的區分度
注：試卷區分度是將各題區分度進行加權平均計算的。
結果顯示，對于選擇題而言，總體看來，整個選擇題中大部分題目的區分度都在0.4以上。通過極端分組法和點二列相關系數計算的區分度在大部分題目中相差不大。極個別題目有明顯差異，主要在于兩種方法考慮的視角不一致，就第1題而言，極端分組法的區分度指標0.093，是利用高分組和低分組之間差異進行計算的，兩者差異很小，說明該題無論是高分組還是低分組都能完成，就區分能力而言屬于應該淘汰的題目，但正是由于該題目在高低分組中完成率都較高，和總分的相關性自然就大，因此，點二列相關法計算出來該題的區分度較高。兩種方法計算的試卷區分度均在0.6以上，說明該試卷區分能力強，區分效果佳。
三、有關結論
事實上，該次試卷為全市統一考試題目，從一定程度上說屬于“較大的標準化”考試題目。從上述分析可知，本次考試成績的分布直方圖并未凸顯畸形特征，基本上呈正態分布，單峰，稍微右偏。就四度而言，填空題、解答題的信度很好，但選擇題的信度適中。常見的提高測驗信度主要有以下方式：一是適當增加試題量；二是提高質量，試題難度要適中，區分度大；三是調整試題編排順序，盡量做到先易后難。
測驗的效度采用學科專家通過邏輯分析法進行分析的，根據測量的目標與內容的雙向細分表，了解到試題覆蓋了所要測內容的主要方面，考目標清晰明確，題型和分數結構合理恰當，總體符合考試大綱和教學要求。
試題的難度較合理，大部分選擇題難度偏低，其中第4、10兩題難度最大。而最后一道解答題的難度系數則過大。這和數學試卷利用最后一題作為壓軸題有密切關系。
試題的區分度方面反應較好，但選擇題第1、2題和解答題最后一道題在兩種計算方法中差異很大?？赡艿脑蛟谟诘?、2題屬于難度很低的送分題，因此區分度也不高，最后一道壓軸題屬于難度最大，很多學生放棄作答，因此存在這方面的問題。
四、結語
考試是衡量教學效果的必要手段。隨著統計學及經濟計量學邊緣的不斷擴張，對于教學結果的評價越來越依賴于科學的理論和方法。教育評價技術方法中教育測量理論就是應用教育統計學方法實現的，成為測評學生能力、考核教育效果的重要措施。利用SPSS測度考試的難易度、區分度、信度、效度等指標，不僅可以直觀、便捷分析考試結果，發現考試中的重要信息和規律，還可以為教學效果評估提供重要的考核指標和模式。目前在教育教學及科研領域，人們采用科學的測評方法測度試卷科學性的嘗試并不多，尤其是一些規模較小的考試，這不利于教學質量和教師素質的提高，亦不利于考試學研究者開啟新的研究視域。應該加強對試卷科學化測度的研究及實踐，使考試這一重要的教學環節日益走上科學化和規范化的軌道。
通過試卷質量分析，不僅可以了解試卷情況，更可以利用試卷科學性測評的方式了解教師的教學效果，同時也可以通過建立試題庫、制定命題雙向細目表等方式，提高試卷質量。
參考文獻：
[1]《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》關注教育質量監測[N].基礎教育質量監測信息簡報，教育部基礎教育質量監測中心，2010，1.
[2]郭熙漢，何穗，趙東方.教學評價與測量[M].武漢：武漢大學出版社，2008.
[3]杜洪飛.經典測量理論與項目反應理論的比較研究[J].社會心理科學，2006（6）：15-17.
[4]Christine DeMars.Item Response Theory[M].London：Oxford University Press，2010.
[5]何穗，吳慧萍.基于教育測量理論的中學數學試卷質量評價研究[J].考試與招生，2012（08）：49-53.
[6]Robert L.Ebel.Measuring Educational Achievement [M].Englewood Cliffs，N.J.， Prentice-Hall，1965.
測量學理論知識范文2
【關鍵詞】課題 校本課程 測量設計
【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）09-0176-01
一、背景說明：
在必修5第一章解三角形的教學中，常用碰到測量問題，如測河寬，塔高，兩小島之間的距離等，都涉及到如河設計的問題。
生活中，有很多高度或者寬度都不容易直接測量的物體，比如樓房、樹、水塔等的高度；河面、樓房等的寬度，直接測量相對比較麻煩，如果我們運用數學和物理知識，設計優秀的測量方法，所花的人力、物力等都相對小的多。
又如09年海南高考就涉及到設計一個方案，測量兩山頂M，N間的距離。測量學和測量設計又是大學土木工程中的重要課程。
二、課題的意義
通過本次活動讓學生知道生活中測量的意義和重要性，了解測繪工作的基本知識和從事測繪工作具備的初步素質；鞏固和加深課堂所學理論知識，培養學生理論聯系實際的能力、動手能力、實事求是的科學態度、刻苦耐勞的工作作風和互相協作的團隊精神；培養一絲不茍的測繪技術工作態度、培養吃苦耐勞、團結友愛、集體協作的精神。通過與自然的密切接觸，培養熱愛自然的情懷，增強環保意識。
三、課題介紹
本選題主要是讓學生體會數學中方程思想在生活中的應用，讓學生體會抽象的數學可以運用的具體的生活中；激發學生學習數學的熱情，培養數學思維能力。培養學生跨學科綜合運用知識的能力。
四、研究的目標與內容
第一階段：在課堂上介紹測量學發展歷史，提高學生的學習興趣。
1.我國古代測量學的成就“（禹）陸行乘車，水行乘舟，泥行乘橇。山行乘攆，左準繩，右規矩，載四行，以開九州，通九道”。 “準、繩、規、矩”是古代使用的測量工具。
2.外國古代測量學的發展。
3.我國測量工作成就。
4.目前測量學發展狀況及展望。
（1）全站儀的測量室內外一體化。
（2）全球定位系統 GPS（Global positioning system）的發展。
（3）遙感RS（Remote sense）的發展。
（4）地理信息系統GIS（Geographic information system）的發展。
（5）3S 技術的結合，和數字地球（digital earth）的概念。
第二階段：在課堂上討論、設計方案，動員和培訓。
目的：通過以下內容的研究來達成這一目標：
1.復習正弦定理、余弦定理。
2.了解解三角形方法。
3.了解生活中物體高度和寬度測量的一般方法。
4.嘗試利用正弦定理、余弦定理提出多種方法去測量生活中物體的高度和寬度。
5.了解測量設計的意義。
問題：樓高（只有樓頂能看到）測量你會設計嗎？
方案一： 方案二：
分析：（1）兩種方案的不同之處和優缺點。（2）還有其他方法嗎？
進一步思考：如何測量兩個只有頂部可以看到的建筑物尖頂間的距離？
如：為了測量兩山頂M，N間的距離，飛機沿水平方向在A，B兩點進行測量，A，B，M，N在同一個鉛垂平面內（如示意圖），飛機能夠測量的數據有俯角和A，B間的距離。
設計一個方案，包括①指出需要測量的數據（用字母表示，并在圖中標出）；②用文字和公式寫出計算M，N間的距離的步驟。
第三階段：提出課題，課外分組分工完成設計和測量，并上交實習報告。
課題：設A、B是兩個底部不可以致到達的建筑物的尖頂，設計測量兩者距離的方案。
五、總結與反思
1.分析活動結果，深入思考活動結果。
測量學理論知識范文3
廣義相對論對于包括天文學、導航、測地、時間同步等許多實際應用都是必不可少的。同時廣義相對論也在許多高精度的實驗中得到了成功的檢驗。
探索太陽系中的相對論引力不僅涉及多種高精度技術，同時需要許多基礎理論知識。近幾十年，國際天文學聯合會（IAU）開展了將廣義相對論應用于太陽系以及系外星體的高精度天文觀測的建模和解釋的相關研究工作，1994年建成了一個關于相對論在天體力學與天文學中的應用的工作小組，從事定義和推行相對論參考架和時間標度。這項任務成功地完成并在2000年在英國曼徹斯特召開的第24次會員大會的決議中被采納。然而，這些決議對于相對論的實際應用只形成了一個框架，對于很多普通天文學中的應用細節，有著許多待解決的問題，需要持續性努力。
2006年在布拉格召開的第26次會員大會上組建了名為“基礎天文學中的相對論”的第52委員會，旨在相對論框架下闡明基礎天文學的幾何學和動力學概念；提供在基礎天文學中使用的合適的數學和物理學形式；深化天文學家和學習天文學的學生們對相對論的理解；鼓勵實現上述任務所需要的各種研究工作。本書正是試圖對該委員會承擔的任務做一些理論貢獻。本書正是基于國際天文學聯合會（IAU）最近所推薦內容編寫的教材。
本書的前三章評述了天體力學和狹義及廣義相對論的基本原理。這些背景材料是理解構成本書主要內容的相對論天體力學、天體測量學和測地學的基礎。接著幾章討論了應用相對論于太陽系中的一些理論和實驗原理。
全書內容共分9章，1. 牛頓天體力學；2. 狹義相對論導論；3. 廣義相對論；4. 相對論參考架；5. 后-牛頓坐標變換；6. 相對論天體力學；7. 相對論天體測量學； 8. 相對論測地學； 9.國際天文學聯合會（IAU）決議中的相對論。
書末給出了3個附錄。附錄A簡單介紹拉普拉斯方程基本解；附錄B 列出了天文學常數；附錄C 給出了1997、2000、2006和2009年的4次國際天文學聯合會（IAU）的決議。
本書內容異常廣泛，實例非常豐富，敘述深入簡潔，特別注重實際應用。本書雖是一本專著，但很適合從事引力物理學及其在現代天文學領域應用的相關專業的研究生作為輔助教材，也是研究人員重要的參考書。
丁亦兵，教授
(中國科學院研究生院)
測量學理論知識范文4
關鍵詞：高職院校；環境工程；實踐教育；教學改革；發展方向
中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）07-0169-01一、環境工程傳統教學模式
傳統教學模式注重知識的積累，注重對專業知識的掌握，通過課堂，由教育者對課本知識進行講解，對于工程上的結構，施工流程，施工工藝，通過舉例說明，主要是平面化教育，有一定范圍的教育。教育針對的是科學文化知識的掌握，對工程力學，化學，化工掌握，對于環境污染治理，工程招投標及工程預結算以專業知識，用專業規范教學，以專業方法來計算，得出結論，傳統教學加強對科學的掌握，對技術原理的掌握，對規范要求的掌握。
二、傳統教學特點
在過去的高職院校教育中，提升學生自身素質文化素養是重點。環境工程學致力于化學與環境污染治理，注重理論知識提高，對化學、生物科學知識掌握。但是在傳統教育灌輸下，了解了技術原理，結構的力學原理，以及規范要求，不是根據經驗施工，設計，而是依據規范要求專業規范施工。
傳統教育的優點在于學習最正規的理論，讓工程行業更加規范化，通過在學校的教育下，有了一群會在實際工作中以國家規范，理論嚴格要求自己，規范自己與施工者，提高行業整體標準，守住底線，提高素質。
三、傳統教學的缺點
（1）抽象化：根據書本知識來進行講解，用專業化術語講述專業化知識，抽象，難以理解。環境工程學包括普通化學、工程力學、測量學、工程制圖等。這些專業課知識對于沒有接觸過的人來說是及難懂的，難以在大腦思維形成圖像。而課本更是以較為專業的話語在解釋工程學，傳統教學根據課本在教室內進行教學，學生只能知其然，如何更好的知其所以然就成了學生求學道路上的難題。
（2）局限化：傳統教學在部分知識點上，只能講述工程局部，對于工程的細節，由于缺乏實踐，缺少實物，以及課時等各方面原因，這些最基礎的工程概念，學生無法了解。這也是受高等教育者與工程上一線工人的區別，他們有經驗，而學生只有理論，但要想透徹學習工程學，課本上的點是不足以蓋面的。傳統教學注重的是知識培養，但書本中科學理論講述的知識很局限，要想真正理解，需要實踐與探索。
四、環境工程實踐教學定義
環境工程實踐教學，是一種教學改革，由字面意義可知道，環境工程實踐教學就是將實踐融入教育，在教育過程中加入需要實踐的課程，增強學生動手能力。在傳統教育中重點是理論的掌握，而實踐教育注重理論與實踐全面發展，培養高素質人才。
五、環境工程實踐教學改革的意義
（一）實踐與理論相結合，積極響應國家政策
案例1：太原科技大學化工與環境安全專業開大量實驗課程，如空氣質量檢測實驗，水污染控制工程實驗等。學校為學生購買大量實驗器材，實驗課要求學生對專業相關實驗流程熟練掌握，能夠自主，獨立完成相關實驗，在實驗過程中，分組進行實驗，團結互助，共同學習，教師則在課堂中起監督指導作用，為學生講解實驗設備的使用，如何規范操作，整理相關數據[1]。在實驗完成后，學生根據指導教師要求，依據課本及相關規范，收集數據，處理數據。實驗的最終目的是得出相關環境數據，對相關數據進行處理。太原科技大學實驗課程要求學生能夠達到專業處理實驗數據的效果。最后有指導老師對整個過程給予評價，對數據處理進行批復。
課本教育，知識，總不如動手實踐來的真實。將科學理論與實踐相結合，這是大勢所趨，形式推動下的教育改革。由案例1可見，通過實踐，學生能夠更加扎實掌握實驗過程，在社會上，能夠對實驗熟練運用，及對數據的處理，可以更好對口社會職業，更好，更專業服務社會。實踐是人類最好的老師。在實驗過程中，學生不僅了解了知識，更能促進師生交流，同學之間團結互助，增強學生動手能力，指導教師能夠在過程中能夠了解實踐中，學生難以掌握的難點及容易出錯的細節，以便更全面為學生講解。
（二）增加學生動手能力，更好適應社會，增強學生社會競爭力
案例2：某高職院校在教學時間內設置實訓周，在實訓周內，為學生布置任務，時間由學生支配，指導教師負責為學生講解所需要的知識點，然后為學生布置任務，在實訓周內，學生自主學習，通過網絡及實地考察，完成相應任務。在測量實訓周內，學生通過對校園內建筑的測量，收集整理數據，完成放樣等工作。學校建設小規模施工場地，有學生分組進行小規模施工，對工藝流程有了深刻了解。在實訓周結束后，學生提交實訓成果，由指導教師對每個學生進行實訓答辯，通過各方面考察，為學生打分[2]。
學生學習效率低，原因是不夠自覺，學習不夠自主，沒有積極向上的探索知識。用實踐的方式，調動學生學習興趣。環境工程在現場施工過程中，科學知識運用在何處，只有學生了解所學知識的用途，才能更好學習。
在當今社會就業競爭壓力極大的現狀下，高職院校學生如何脫穎而出，與本科生抗衡，那就是提高動手實踐能力，在進入公司后能夠盡快上手公司事務，有強大科學理論支持，有較高動手能力，特別是環境工程類，對職員的實踐經驗要求更高，在工程上，沒有實踐，只是理論知識，是絕對行不通的，所以，環境工程實踐教學改革正好補足了學生在學校缺乏實踐經驗的缺點，提高了高職環境工程專業學生社會競爭力。
參考文獻：
測量學理論知識范文5
摘要：本文闡述了目前國內高校地球物理學專業測繪課程設計的現狀，對其存在的問題提出針對性改善建議。具體以北戴河地球物理專業實踐教學為例，進行重、磁和GNSSRTK綜合實踐教學設計探索，對學科發展具有一定的現實參考意義。
關鍵詞：地球物理學；信息化測繪；北戴河實踐教學
一、引言
地球物理學專業以人類生息的地球及其周圍空間為主要研究對象，綜合運用數學、物理學、地質學、測繪遙感科學、計算機科學等學科的理論方法和現代高科技手段，從事探索地球內部結構、資源勘察、地質災害預測等方面的工作[1]。地球物理學作為地球科學的先導學科，在對地球物理性質的基本認識、國民經濟發展和國家安全需要方面，都具有重要的意義，應該得到重視和發展[2]。目前全國共有24所大學開設有地球物理學專業，包括北京大學、中國科學院大學、武漢大學、中國地質大學等著名高校，高校數量有逐年增加趨勢。作為一門實踐性和探索性并重的學科專業，地球物理學專業實踐教學是本科生人才培養必不可少的重要環節[3]。以中國地質大學（武漢）的本科實踐教學為例，建立有專門的校外實踐教學基地，包括秭歸基礎地質認識、周口店野外地質教學和北戴河地球物理觀測實驗教學三大基地。本文結合地球物理專業的特點，針對各高校地球物理學專業信息化測繪課程的現狀，重點探索當前地球物理專業測繪課程的改革方向，并以中國地質大學（武漢）地球物理專業北戴河實踐教學為例進行探索。
二、信息化測繪與地球物理學
測繪科學致力于提供空間和時間服務，在地球物理學中起著不可或缺的重要作用，同時為許多地球物理問題的解決提供邊界約束[4]。利用空間衛星可以對地表、斷層、塊體的位移和運行提供精確的約束，代表技術有：全球導航衛星系統（GNSS）、衛星重力測量、干涉合成孔徑雷達（InSAR）等?？臻g觀測技術的飛速發展，促使近代測繪學科完成了由模擬測繪到數據化測繪的轉變，并向信息化跨越，使人們的生活開始進入“智慧地球”和“大數據”階段[5]。信息化測繪科學與地球物理學相交叉，產生了許多新的研究方向和學科，如構造大地測量學、空間物理大地測量學等等，在地震科學、地球動力學、淺層地質災害分析等領域應用潛力巨大。
三、高校地球物理學專業信息化測繪課程設計現狀及改進
雖然測繪遙感是地球物理學專業的組成部分，但是目前國內各高校相關課程設置整體薄弱。在各高校的地球物理專業測繪相關課程中，北京大學開設有《重力學與大地測量》專業基礎課，同濟大學開設有《測量學》及實習并作為工程地球物理方向的建議選修課，中國地質大學（武漢）開設有《測量學》及實習作為專業基礎課，另有《大地測量學》為專業選修課，中國科學院大學該專業開設有《現代大地測量學基礎》、《物理大地測量學》、《測量數據處理理論和方法》，武漢大學開設的相關課程最多，主要有《大地測量學基礎》、《空間定位技術及應用》、《地球物理大地測量學課程設計》、《遙感原理與應用》等。目前地球物理學專業的信息化測繪課程教學上以武漢大學和中國科學院大學較為完善，值得借鑒。目前國內高校地球物理學專業測繪課程建設上主要存在以下不足：（1）測繪課程偏少和老化，很多高校都只開設有《測量學》一門課程作為專業基礎課或選修課，課程教學停留在經緯儀、水準儀和大平板繪圖講授，內容老舊，與現代信息測繪脫節；（2）測繪課程認識上的片面化和工具化，目前許多高校的地球物理教學和宣傳只提“重、磁、電、震”，對測繪基礎認識和應用能力缺乏，沒有從空間和時間角度來綜合分析傳統地球物理觀測結果；（3）專業背景師資不足，由于各學科歷史發展的局限性，造成了測繪教學和地球物理學專業的分割，一定程度上導致教學思想的偏頗。針對以上問題，地球物理學專業測繪課程設置應考慮以下幾個方面：（1）注重測繪基礎類課程設置，讓學生理解和認識各類參考框架、坐標系統、高程基準面、幾何觀測和物理觀測的統一、測量數據精度評定等，具體可以選擇《大地測量學》為基礎課程；（2）引入現代空間測繪遙感課程，空間衛星技術改變了傳統測繪的作業模式，也體現在部分地球物理學教學方法的改進上，例如衛星重力測量、高頻GNSS與地震波融合、InSAR（遙感）地表觀測及動力學反演等；（3）綜合設計實踐教學，將現代空間測繪遙感技術的實踐教學融入傳統的“重、磁，、電、震”四類地球物理學教學方法中，進行數據聯合反演處理分析地球物理學問題。
四、北戴河地球物理實踐教學信息化測繪內容設計探索
中國地質大學（武漢）北戴河地球物理實習是相關專業的核心實踐課程，為了深化信息化測繪下的教學改革探索，將GNSSRTK教學作為此次實習的重要組成部分，與重、磁實踐教學一起進行整體設計，具體教學分為兩部分：一是實習站內GNSSRTK單方法的操作實踐。主要在實習站內進行RTK的原理和操作講解；安排學生分組進行GNSSRTK操作練習，掌握點測量、點放樣和點檢校的方法；了解RTK進行區域地物地籍圖測量的方法，理解RTK在實際工作中的限制影響因素。二是野外重、磁和GNSSRTK方法組的綜合教學，讓學生掌握不同技術方法聯合作業的特點及要求。由于磁法對坐標的精度要求低，可以用手持GPS獲取施測點坐標，因此RTK配合重力測量是此次實踐教學的重點內容。RTK在此次重力測量中的應用主要有三個方面：一是剖線坐標點放樣，取代傳統拉測繩、插筷子的模式；二是重力施測點高程坐標采集，用于取代低等水準測量的地形改正；三是RTK進行采礦區的體積測量計算，用于重力異常校正，測線終點處有多個巨型灰巖采礦坑相連，等效直徑超500m，平均深度40-50m。
五、效果與體會
筆者結合自己專業研究背景和教學實踐，具體探索了信息化測繪背景下北戴河地球物理學專業測繪課程實踐教學，有以下幾點體會：
1.理論聯系實際，教學效果好。實踐教學是課堂教學的延伸和深化，學生將所學理論知識應用到具體數據采集分析工作，在實習過程中發現問題，掃除課堂學習的盲點。具體在實踐操作中，學生直觀感覺了不同坐標系下觀測值的差異和適用情況，RTK測量過程中單點、浮動和固定解的影響因素，靜態和動態觀測的區別聯系。
2.綜合設計難度高，激發探索精神。改變以往單一實驗方法教學模式，將重、磁、GNSS結合在一起，讓學生結合地球物理學研究和應用實際，自主進行觀測方案設計、人員安排、觀測方案實施和后期模型反演分析。21世紀地球物理學向著系統化、信息化、協同化方向發展，因此需要利用不同觀測手段的優勢，共同解決地球物理反演多解問題。綜合設計有效地激發了學生的探索精神和綜合管理組織能力。
3.增加專業技能，拓寬就業選擇。地球物理學專業學生的就業分為兩種[6]，一是地球物理勘探，主要在油礦勘察行業，近年來就業萎縮，同時行業性質導致女生就業更為困難；二是理論地球物理，主要從事地震相關行業研究工作。隨著中國北斗技術的飛速發展，進行測繪相關課程改革后將有利于拓寬地球物理學專業學生在測繪類相關行業的就業面?？傮w而言，結合信息化測繪進行地球物理學專業測繪課程教學改革探索，符合本專業發展特點和時代前進方向，對學生創新精神、學科交叉能力和國際性視野的提高作用顯著。本文對地球物理學專業測繪課程教學改革的探索，結合具體實踐教學進行改革嘗試，教學反饋效果好，具有一定的現實參考意義。
參考文獻：
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測量學理論知識范文6
關鍵詞:測繪工程;專業技能;實驗教學
測繪工程專業是服務于工程建設領域的工科專業，加強實踐性教學對學生培養質量，就業后盡快適應企業的需要起著至關重要的作用。實踐性教學是驗證理論教學的重要環節，做好實踐性教學，有助于學生對理論知識的消化吸收。注重課堂理論教學，忽視實踐性教學，學生容易出現死讀書，讀死書現象，實驗、實習時無從下手，最終出現與工程實際脫節現象［1］。由于工程測量實驗、實習環節中既有儀器設備的使用實驗，也有建立測量各種基礎數據的基本技術技能的實習。在儀器使用方面，由于課堂教學時教具比較缺乏，學生聽起來乏味，缺乏空間想象力，更缺乏使用儀器的親身體會，所以有時候讓學生摸不著頭腦，具有抽象性。比如安置經緯儀實驗時，許多學生只知道對準影響整平，但具體使用起來就不知道整平到底對對準影響有多大?如何控制影響程度?通過具體的操作實踐，對教材中文字內容有了深刻的理解和掌握。在使用儀器觀測、記錄數據方面，許多學生對原來的光學儀器讀數部分講述比較抽象、記錄數據時的重測、補測概念不清，通過實驗、實習，使學生在實際的觀測、記錄環境中對教材內容得以消化吸收。圍繞提高教學質量這一宗旨，我們采取了有針對性的措施和方法，取得了較好的教學效果。本文就提高工程測量實驗教學效果，提高學生學習興趣和教學質量談幾點體會。
1實驗教學中存在的問題
1．1教學學時安排不合理
目前，太原理工大學各類測量課程的教學學時與實驗學時搭配比例大多數分配不合理，致使專業教師首先保證教學課時，然后才考慮實驗課時。這樣教學課時擠掉了實驗課時，有的教師把部分課堂實驗取消，放到綜合性實習中進行。出現了淡化平時實驗、實習現象，嚴重地影響了學生理解、掌握所學理論內容。理論課學時與實驗課學時分配情況見表1。由表1可以看出，有許多專業課程課時分派比較少，勢必導致課堂教學與實驗教學的學時出現矛盾，有些課程甚至連教學內容都無法按教學計劃完成［2］。比如“測量學”課程現在變為“大比例尺數字測圖”，在教學過程中，教師需要講清測量儀器的使用、測量工作的基本方法，還要對數字測圖部分的各個具體環節進行細致講授。這么多內容如何進行學時分配?如何分配課堂教學和實驗教學的學時?給任課教師出了難題。大量需要的實驗環節被課堂教學占去。由于測繪工程的每個實驗都是以小組協作實驗方式進行，即使實驗設備達到了實驗分組要求，但由于實驗課時限制，一個實驗也很難滿足每個學生完成每個操作環節。
1．2學生缺乏組織實施的實踐經驗
太原理工大學大多數學生報考測繪工程專業時，缺乏對專業的了解。有些學生不知道測繪工程究竟是干什么工作，完成哪些內容。因此，對工程建設中的具體情況和特點缺乏全面、詳細的了解，有的學生甚至沒有一點概念。教師在講授理論時很難與學生作進一步的交流溝通，也就很難活躍課堂的氣氛［3］。
1．3實驗儀器設備不夠齊全，數量不足
目前，大多數院校的測繪工程實驗室，常規測量儀器比較多，專用測量儀器比較少。受學校經費投入的限制，為了滿足常規實驗、實習的正常開出，大量購買實驗用普通儀器設備，一些實驗內容較少的，生產單位很少接觸的專用測量儀器設備由于使用率不高的影響，一般只購入少量設備，有些高校甚至就不購買這類儀器設備，導致儀器設備不齊全，數量不足，往往滿足不了學生正常分組實驗的要求［4－5］。
1．4教與學最終目的不清
教與學需要有機協調才能促進教學，提高教學質量。許多教師在教學中以完成授課課時為目標，不考慮教學效果。學生學習時只考慮最終考試是否能夠通過，不考慮本人是否真正掌握了這一門課程所涉及的技術內容［6］。最終出現教與學的脫節，學生死記書本，教師只考慮完成教學課時。結果學生出現高分低能現象，不能適應當代生產的需要。畢業后，學生只會理論表達，不會親自動手操作。
2教學中的幾點體會
針對以上存在的幾個典型問題，我們采取了一定的教學措施，歸納如下。
2．1實驗前要使學生明確實驗內容、目的和結果
在講授課程時，除了讓學生了解本課程應該傳授的教學內容外，還要詳細介紹所用教材的編寫體系和側重面。講授某些章節時應明確涉及的實驗內容，實驗目的和最終實驗結果。實驗之前應要求學生重溫相關的實驗儀器使用方法、實驗的具體作業方法和步驟。
2．2充分利用各種影像資料，激發學生學習的積極性
學生一般對工程建設工地沒有感性認識，對于專業性很強的理論教學，學生聽起來枯燥無味。在教學過程中，為了使學生對工程建設工地以及工程建設中進行的測繪工作有所了解，利用生動的影像資料，使學生獲得身臨其境的感覺，解決了學生由于對現場認識不足而產生的學習興趣不濃等問題［7］。教師在科研工作中，收集整理各種不同類型工程測量的方法和技巧，補充到理論教學中，充實完善教材的不足，豐富了教學內容，提高了教學質量。
2．3開放實驗室，提高管理水平
掌握測繪技術就需要進行大量的實驗驗證，學生最終才能消化吸收。開放實驗室，讓學生有更多的機會接觸測繪實驗儀器，做不同環境下的實驗內容，才能使理論與生產實際相結合。教師在課堂教學時，要求學生就某一個實驗內容，圍繞不同的實驗環境進行實驗，掌握特定環境下出現問題的解決辦法。這樣既提高了學生分析問題和解決問題的能力，又提高了教學效果［8］。
2．4課堂理論教學與現場教學實驗緊密結合
由于工程測量主要是服務于工程建設的一門課程，傳授理論知識時必須圍繞工程實際進行講解。在課堂教學的同時，盡量多到工程現場參觀，并進行現場教學［9］。例如，在講授建筑物變形監測時，組織學生到布設監測網的建筑工地進行參觀學習，并請施工單位的測繪技術人員進行現場講授施工控制網布網方案、監測網布網方案、監測方法、監測方案實施經驗等。通過現場教學，學生可親眼看到網形構成，使用設備情況，了解實施過程中易出現的問題，強化了課堂教學。
2．5將科研與實驗教學有機結合
由于測繪科學技術的飛速發展，而現有教材編寫的內容往往比較落后，新技術、新設備、新理論不能及時編寫進教材中。教師在教學過程中，結合自己的科研成果現身說法，使課堂教學效果生動有味。為學生提供了有益的技術經驗，提高了學生今后的科研工作能力［10］。
2．6改革綜合實習方式，強化教師指導
要一改全班集中在一起的實習模式，實行作業小組活動，讓更多的專業教師參與指導學生的實習(設計、論文)。由教師帶領各自的實習小組，開展有生產任務性質的實習，這樣不僅強化了教師的理論與實際相結合，也真正培養了學生的實際工作能力［11］。對于畢業實習(設計、論文)，無論是否結合具體生產任務，都應強調分散行動、多個教師分組指導，同時使畢業設計、論文的題目避免重復。
2．7積極開展校內外學生專業技能比武，調動廣大學生的學習積極性
校內外的技能比武，是調動學生學習積極性的又一個好的辦法。青年人爭強好勝心比較強，利用這一特點，多組織學生開展技術比武選拔活動，強化實踐教學環節，使課程教學與技能競賽結合起來。通過技術比武、技能競賽活動可以培養大學生動手能力和團隊協作精神，提高學生測繪技能水平，激發學生學習測繪工程專業的積極性。通過參加校內外的各種比賽，提高大學生的團隊協作、動手能力，對提升學生的就業競爭力起到了積極作用。
3結語
