本文關鍵詞：大地測量學基礎課程教學與實踐改革研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第１６卷第１期
２００７年２月

測繪工程
ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＯＦ ＳＵＲＶＥＹＩＮＧ Ａ ＮＤ ＭＡＰＰＩＮＧ

ｖ０１．１６№．１ Ｆｅｂ．．２００７

大地測量學基礎課程教學與實踐改革研究
丁士俊，郭際明，劉宗權，蘇新洲
（武漢大學測繪學院，湖北武漢４３００７９） 摘要

：大地測量學基礎是測繪工程專業(yè)的骨干課程與專業(yè)基礎課程之一，在學科體系中占有相當重要的地位。從 測繪學科的教學與實踐改革的實際出發(fā)，介紹了大地測量學基礎教學與實踐改革研究的主要內容，指出目前教學與 實踐中存在的問題，提出解決問題的對策。 關鍵詞：測繪工程；大地測量學基礎；教學與實踐；教學改革
中圖分類號：Ｇ６４２．０ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：１００６—７９４９（２００７）０１—００７３—０３

Ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｒｅｆｌ０Ｉｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｆＯｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ ｏｆ ｇｅｏｄｅｓｙ
ＤＩＮＧ ＳｈｉＩｊｕｎ，，ＧＵＯ Ｊｉ—ｍｉｎｇ，ＬＩＵ Ｚｏｎｇ—ｑｕａｎ，ＳＵ Ｘｉｎ—ｚｈｏｕ
（ｓｃｈ００ｌ ｏｆ Ｇｅｏｄｅｓｙ ａｎｄ Ｃｋ棚ａｔｉｃｓ，Ｗｕｈａｎ Ｕ－ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈｎ ４３００７９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ

ｆｕｎｄ踟ｅｎｔａｌｓ

ｏｆ ｇｅＯｄｅｓｙ

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ｆｏｒ ｇｅｏｄｅｓｙ，ｇｅＯｍａｔｉｃｓ，

ｇｅ。ｐｈｙｓｉｃｓ，ｓｕｎ，ｅｙｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ａｎｄ
ｐｒａｃｔｉｃｅ

ｐｈｏｔｏｇｒ獅塒ｅｔｒｙ．Ｔｈｉｓ

ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅＳ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ

ｒｅｆｏｍｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ，ａｎｄ

ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｎｅｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｒ、，ｅｙｉｎｇ

ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｆｕｎｄ鋤ｅｎｔａｌｓ

ｏｆ ｇｅＯｄｅｓｙ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ；ｔｅａｃｈｉｎｇ

ｒｅｆｏｍａｔｉｏｎ

大地測量學是地球科學的重要學科分支之 一，是大地測量、工程測量、攝影測量與遙感、地圖 以及地理信息等專業(yè)的基礎學科。近些年來，隨 著測繪技術的快速發(fā)展，測繪學科的教學與實踐 改革已是必然。在大地測量、工程測量、攝影測量 與遙感等相關測繪專業(yè)合并為一個測繪專業(yè)的背 景下，面對測繪技術與測繪教育新形勢，按照全國 測繪教學指導委員會關于編寫測繪工程專業(yè)系列 基礎教材的計劃和要求，《大地ｉ見０量學基礎》是專 為測繪工程專業(yè)本科學生編寫的一門基礎性的教 材。該教材以現(xiàn)代大地溟４量學理論體系為基礎， 以現(xiàn)代大地測量學的新成就和未來發(fā)展為出發(fā) 點，正確處理好經典內容和現(xiàn)代發(fā)展的關系，全書 以傳統(tǒng)《應用大地測量學》、《橢球大地測量學》、 《控制測量學》等多種版本教材為基礎，以幾何大 地測量學、物理大地測量學及現(xiàn)代空間大地測量 學為基本體系框架的?基礎上編寫的，教材大量刪 減了過時的內容，引進最新的大地測量新成果，提 出未來發(fā)展方向，較為系統(tǒng)地闡述了大地測量學 的基本概念、基本理論和測量技術與方法。

１教材的基本內容與特點
《大地測量學基礎》是專為測繪工程本科專業(yè)學 生編寫的教材，基本內容較為全面，重點較為突出， 總體上來看，其內容體系完整。教材第１章側重于 大地測量學的基本概念，介紹了大地測量學的定義 和內容、地位與作用、發(fā)展簡史及未來展望，擴展了 經典大地測量定義的內涵，并賦予大地測量學新的 定義。在第２章地球重力場基本原理中，較為詳細 介紹了地球重力位、地球重力、正常重力位、正常重 力、高程系統(tǒng)以及大地測量常用坐標系等基本概念， 概括性的講述了利用該理論及現(xiàn)代人造地球衛(wèi)星手 段確定地球形狀、大小及其變化的基本原理。第３ 章介紹了地球橢球的數(shù)學性質，大地主題解算原理 及方法，詳細介紹了高斯平均引數(shù)法與白塞爾解算 方法。對地圖數(shù)學投影的基本概念、橢球投影變換 基礎理論、高斯投影、蘭勃特投影與ＵＴＭ投影的基 本原理及計算，坐標鄰帶換算等方面的基本理論作 了重點詳細的介紹。第４章是大地坐標系的建立原 理，大地基準參數(shù)，參心地固坐標系（５４北京坐標 系、８０西安坐標系、新５４北京坐標），地心地固坐標

收稿日期：２００６—０８—０９

作者簡介：丁士�。ǎ保梗叮病�），男，副教授，博士

萬方數(shù)據 　

測繪工程

第１６卷

系（ＷＧＳ一８４、ＩＴＲＦ），ｉ貝０站坐標系，坐標系之間的 相互關系等方面的基本理論，引進了一些大地測量 的新概念。第５章以各種測量儀器設備等為主線， 介紹了經典與現(xiàn)代測量技術與方法，包括水平角測 量與天頂距測量、距離測量、高程測量、天文測量、重 力測量與ＧＰＳ定位。全書對當今大地測量的基本 概念、基本理論、基本技術方法給予了較為充分闡
述。

解疑、歸納的作用。這樣可以在短時間內消化大量 的教學內容，又可以調動激發(fā)學生學習的主動性，達 到事半功倍的效果。另外充分利用現(xiàn)代教學手段， 進一步改進教學方法，提高教學效率，在授課過程 中，對復雜公式的推導、講課的圖表等內容采用多媒 體進行教學，真正達到省時、清晰、易懂的效果。 ４）加強實驗環(huán)節(jié)，注重理論與應用。根據多年 教學經驗，對學生的知識的運用和能力培養(yǎng)方面的 內容逐漸形成３個層次的實驗教學，其一強化課堂 基礎實驗，對于一些理論性應用性較強的計算問題 必須要學生熟練掌握，如大地主題的正反算、高斯投 影正反算（蘭勃特投影與ｕＴＭ投影計算）、高斯投 影鄰帶換算、常見空間與平面坐標系之間坐標換算 等。一方面可以幫助學生加深對理論的理解，另一 方面可以通過學生自主編寫程序，提高解決實際問 題能力，幫助學生認識自己在學習中存在的問題與 不足。其二，加強綜合技術的練習實習，使理論在實 踐中不斷深化。綜合技術的實習包括高精度距離測 量、水平角觀測（即方向觀測）、ＧＰＳ測量、精密二等 水準測量等，讓學生熟練掌握上述幾種ｉ貝０量方法觀 測及其數(shù)據處理方法，把基本理論與實踐緊密地結 合在一起，通過綜合實習的練習，把在課堂上未完全 掌握與理解的知識在實習環(huán)節(jié)中加以進一步吸收、 消化。同時通過實習，可以反饋一些指導教學的重 要信息，有利于進一步提高課堂的教學質量。其三 是課程設計綜合訓練，課程設計綜合訓練的目的是 對學生掌握知識、靈活的運用知識、激發(fā)創(chuàng)新思維、 培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。該內容一般課程結束 后，利用專門的集中實習來完成，其內容主要包括控 制網的設計與精度估算、控制網的實際觀測與數(shù)據 處理（包括常規(guī)控制網與ＧＰＳ控制網），讓學生真正 做到學以致用。 ５）建立一套較為完整的學習輔導教材、學習課 件以及學習輔導軟件等，便于學生自學、自評、自查。 通過幾年教學實踐表明，輔導教材能夠起到幫助學 生自學，自我檢查與評估的作用，幫助學生自身確定 對知識的掌握程度。
３

２教學與實踐改革研究的主要內容
全書是以幾何大地測量、物理大地測量學以及 現(xiàn)代空間大地測量學為基本體系框架基礎上編寫， 全書共５章２８節(jié)，４０多萬字，計劃在５０～７０學時 講完，與過去教學相比較，其內容大幅度增加，教學 課時大幅度減少，為了解決其突出矛盾，保證其教學 質量，因此其教學與實踐必須作相應的改革。 １）以不同的專業(yè)方向精選教學內容。以本學科 的教學目的和課程的內在體系為依據，以現(xiàn)代大地 測量的成就和未來發(fā)展為著眼點，精選教學內容，重 點要突出，其涵蓋的內容要適當廣泛，對于基本概 念、基本理論、基本技術方法要加以充分講解，把教 學內容分為基本內容、選學內容和自學內容，其基本 內容應該包含其專業(yè)方向所涉及到的大地測量學的 基本理論與基本技術，選學內容和自學內容應該根 據專業(yè)與學生的能力以及今后的發(fā)展需要來加以確 定。其次突出重點難點，對于重點內容要講深講透， 難點內容主要從提出問題、分析問題以及解決問題 的方法人手，讓學生了解其過程，理清其思路，如本 教材強化了高斯投影族概念，使學生對高斯投影理 論體系有了全面的了解。重點介紹高斯投影、蘭勃 特投影與ＵＴＭ投影的基本原理、變形規(guī)律及其適 用范圍等。 ２）突出科學思維辯證邏輯方法，注意到前后課 程的分工和內在聯(lián)系。避免課程內容之間的重復， 對于涉及先前課程有關內容與后續(xù)相關學科有關的 理論和應用要進行分析總結，使學生在深入透徹地 理解和消化課程內容的同時，拓寬視野。 ３）以培養(yǎng)學生的能力為目的，調整課堂的教學 方式與方法。過去在教學內容與時間基本相符的情 況下，課堂的教學基本上是填鴨式的教學。為了提 高學生學習的主動性與創(chuàng)造性，改變過去那種一統(tǒng) 式的教學方式，將教學內容與時間分為老師主講課、 學生自學課、專設討論課等部分，在自學課與討論課 的環(huán)節(jié)中，其內容要有針對性，教師在教學過程中要 積極加以組織，學生是學習的主體，教師起到引導、 萬方數(shù)據 　

目前存在的問題與解決對策
通過幾年教學實踐，從事該課程教學的專業(yè)教

師對教學中的薄弱環(huán)節(jié)有了一個比較清醒的認識， 需要研究與解決的問題也較為明確，主要表現(xiàn)在以 下幾個方面： １）首先就教材內容體系上來講，有些知識點在 教材章節(jié)上存在前后交叉現(xiàn)象，有些章節(jié)過于繁瑣，

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丁士俊，等：大地測量學基礎課程教學與實踐改革研究

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而有些章節(jié)的內容又過于簡練而不夠系統(tǒng)全面，同 時在有些內容前后安排的順序上也需要作相應的調 整等。２００５年《大地測量學基礎》再版，較好地克服
了舊版教材的不足。

成，使學生在每個實習環(huán)節(jié)中都得到較好的鍛煉。

４結束語
測繪工程專業(yè)基礎學科的教學與實踐存在一系 列有待解決的問題，大地測量學基礎課程的教學更 是如此。因此，積極進行大地測量學基礎課程教學 與實踐的改革研究，不但對本校測繪專業(yè)的教學具 有指導意義，而且對于全國測繪專業(yè)及其相關專業(yè) 都會起到一定的推導作用。２００５年《大地測量學基 礎》被評為國家優(yōu)秀教材，基本課程建設已經完成， 課程的相關建設正在進行之中，盡可能在較短的時 間內補充、完善其相關內容，使該課程的教學與實踐 步人正規(guī)化、規(guī)范化的軌道，改變目前本科教學中存 在的問題，使得本科教學上一個的新的層次，為進一 步提高教學質量奠定堅實的基礎。實現(xiàn)本科教學重 基礎與能力、重素質與創(chuàng)新有機結合，為培養(yǎng)適應現(xiàn) 代經濟和社會發(fā)展所需的創(chuàng)造型復合人才而努力。 參考文獻
［１］孔祥元．大地測量學基礎［Ｍ］．武漢：武漢大學出版社，
２００１．

２）其次《大地測量學基礎》教材所涉及的內容較 廣，知識點較多，理論強，讓學生在有限的時間內消 化吸收其主要內容，需要建立一套較為完整的教學 體系，組織編寫《大地測量學基礎實習與習題集》輔 導教材是目前需要解決的主要任務，也是大地測量 學基礎教學與實踐改革研究的主要成果之一，其中 內容應包括《大地測量學基礎》實習大綱與任務書， 課程設計，課堂基礎實驗以及各章節(jié)的習題等。 ３）缺少必要的教學輔導軟件�！洞蟮販y量學基 礎》課程教學中存著大量適用強的計算問題，其中許 多計算問題所涉及的理論性較強、計算較繁瑣，計算 的精度與準確性要求較高，眾多的計算問題學生還 不能按照要求加以掌握，即使勉強能夠編程計算，往 往計算精度上達不到要求。因此，編寫適合教學的 輔導軟件，一方面可以用來檢驗或學生自查計算結 果的準確性；另一方面可以隨時隨地提供某些關鍵 算法的原程序模塊，讓學生來加以消化吸收，幫助學 生提高解決實際問題的能力。從多年教學的效果來 看，該方面是目前教學的又一薄弱環(huán)節(jié)，需要在今后 的教學中來加以補充與完善。 ４）加強實習場地的建設，目前由于實習場地的 限制，除ＧＰＳ測量受實習場地限制較小外，其它如 精密二等水準測量、導線測量、邊角三角測量等幾大 實習環(huán)節(jié)得不到應有的保障，使學生對于這些傳統(tǒng) 的測量方法的基本技能得不到很好的掌握。同以往 相比較，重視的程度也不夠，其教學質量不佳是顯而 易見的。因此，改變目前實習條件不理想的困境，提 高實踐教學質量，也是目前急需解決的主要問題。 因此，對于上述幾大實習環(huán)節(jié)必須要引起足夠的重 視，讓學生明確實習的目的與任務，編寫詳細的實習 指導書，在教師的引導下，讓學生自己準備、組織、完

［２］許捍衛(wèi)，李浩．測繪工程專業(yè)中地理信息系統(tǒng)基礎課程的 教學方法探討［Ｊ］．現(xiàn)代測繪，２００５，２８（２）：４６—４８． ［３］孔祥元，劉宗泉，張松林，等．“大地測量學基礎”課程建設 和教學改革［Ｊ］．測繪信息與工程，２００３，２７（６）：３９—４０． ［４］李惠敏，劉澤華，陳剛．新課程背景下的課程設計改革與
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［責任編輯：劉文霞］

萬方數(shù)據 　

大地測量學基礎課程教學與實踐改革研究
作者： 作者單位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次數(shù)： 丁士俊， 郭際明， 劉宗權， 蘇新洲， DING Shi-jun， GUO Ji-ming， LIU Zong-quan ， SU Xin-zhou 武漢大學,測繪學院,湖北,武漢,430079 測繪工程 ENGINEERING OF SURVEYING AND MAPPING 2007,16(1) 5次

參考文獻(8條) 1.孔祥元 大地測量學基礎 2001 2.許捍衛(wèi);李浩 測繪工程專業(yè)中地理信息系統(tǒng)基礎課程的教學方法探討[期刊論文]-現(xiàn)代測繪 2005(02) 3.孔祥元;劉宗泉;張松林 "大地測量學基礎"課程建設和教學改革[期刊論文]-測繪信息與工程 2003(06) 4.李惠敏;劉澤華;陳剛 新課程背景下的課程設計改革與實踐[期刊論文]-湖南科技學院學報 2006(01) 5.花向紅;汪志明;許才軍 測繪工程本科專業(yè)實驗教學改革實踐與思考[期刊論文]-高等理科教育 2003(06) 6.黃張裕;黃曉時 工科專業(yè)測繪實踐性教學的探討[期刊論文]-實驗技術與管理 2006(02) 7.邱衛(wèi)寧;王新洲;陶本藻 測量平差教學體系的設計與研究[期刊論文]-測繪通報 2006(02) 8.花向紅;汪志明;許才軍 測繪工程實驗教學評價體系的建立與實踐[期刊論文]-測繪工程 2004(02)

本文讀者也讀過(10條) 1. 周命端.郭際明.文鴻雁.汪偉.ZHOU Mingduan.GUO Jiming.WEN Hongyan.WANG Wei 基于優(yōu)化初始值的GM(1,1)模 型及其在大壩監(jiān)測中的應用[期刊論文]-水電自動化與大壩監(jiān)測2008,32(2) 2. 袁兆奎.鄭思成.郭際明.YUAN Zhao-kui.ZHENG Si-cheng.GUO Ji-ming 網絡化測繪數(shù)據處理探討及其實現(xiàn)[期刊 論文]-測繪與空間地理信息2009,32(4) 3. 李健.李保利.喬書波.LI Jian.LI Bao-li.QIAO Shu-bo 基于網絡資源的"大地測量學基礎"教學創(chuàng)新模式探索 [期刊論文]-測繪工程2009,18(1) 4. 孫方飛 《控制測量學》實踐教學的體會[期刊論文]-科學咨詢2008(24) 5. 施展.徐永峰.郭際明 藍牙實現(xiàn)GPS與PDA數(shù)據傳輸及后續(xù)RTCM差分信息自主生成研究[會議論文]-2008 6. 林玉祥.馬真安.李勇 《控制測量學》課程的考核實踐與方法研究[期刊論文]-遼寧省交通高等�？茖W校學報 2004,6(3) 7. 申麗麗.郭際明.王磊.向巍 GNSS差分協(xié)議校驗方法的比較[期刊論文]-地理空間信息2011,09(1) 8. 汪志明.郭際明.花向紅.鄢子平.WANG Zhi-ming.GUO Ji-ming.HUA Xiang-hong.YAN Zi-ping 加強雙語教學環(huán)節(jié) ,培養(yǎng)測繪工程專業(yè)創(chuàng)新人才[期刊論文]-測繪工程2008,17(6) 9. 董春來.焦明連.周立.湯均博.蔣廷臣.DONG Chun-lai.JIAO Ming-lian.ZHOU Li.TANG Juen-bo.JIANG Tingchen "大地測量學基礎"課程教學改革的實踐[期刊論文]-測繪工程2006,15(6) 10. 尹暉.郭際明.羅檔.YIN Hui.GUO Ji-ming.LUO Dang 測繪工程雙語教學模式的探討與實踐[期刊論文]-測繪通 報2006(11)

引證文獻(5條) 1.蔣金豹.孫文彬.袁德寶 "大地測量學基礎"課程教學改革探討[期刊論文]-礦山測量 2011(2) 2.李欣 近景攝影測量集中實習教學內容與方法研究[期刊論文]-測繪信息與工程 2008(4) 3.林明華 大地測量學課程的教學研究[期刊論文]-測繪通報 2011(11) 4.丁士俊.楊艷梅.史俊波.程新明 大地主題解算幾種不同算法在計算中應注意的問題[期刊論文]-黑龍江工程學院

學報（自然科學版） 2013(3) 5.姚吉利.劉科利.王志勇 大地測量學基礎計算教學系統(tǒng)開發(fā)與應用[期刊論文]-測繪科學 2011(1)

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