摘要：本文針對(duì)《三維地理信息建?！氛n程在教學(xué)中存在的問(wèn)題和難點(diǎn)，構(gòu)建了理實(shí)一體化的課程開發(fā)實(shí)踐體系，通過(guò)創(chuàng)新課程教學(xué)手段，混合式教學(xué)、案例教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法等創(chuàng)新教法，建立 “崗課賽證”融通體系，探索校企合作育人機(jī)制，提高學(xué)生三維地理建模的職業(yè)能力水平。

關(guān)鍵詞：三維地理信息建模課程；開發(fā)實(shí)踐體系；創(chuàng)新課程教學(xué)

《三維地理信息建模》課程是測(cè)繪地理信息技術(shù)專業(yè)的重點(diǎn)課程之一，新時(shí)代測(cè)繪市場(chǎng)在朝著數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)飛速發(fā)展，對(duì)人才的需求也隨之變化。因此，創(chuàng)新《三維地理信息建?！氛n程，改變單調(diào)枯燥的教學(xué)模式，創(chuàng)新多元而先進(jìn)的教學(xué)手段，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?shí)際案例為指引，以動(dòng)手操作為核心，以工作任務(wù)為探索中心的課程教學(xué)模式，并探索校企合作育人的途徑，探索“崗課賽證”融通體系，優(yōu)化對(duì)學(xué)生的教學(xué)考核與評(píng)價(jià)，多措并舉，讓學(xué)生更好、更深地融入該課程之中。在課程中提升應(yīng)具有的職業(yè)能力，不僅為學(xué)生在該課程的深入鉆研打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，更能夠培養(yǎng)學(xué)生在該課程中的職業(yè)能力，促使學(xué)生更好地就業(yè)或創(chuàng)業(yè)，更能夠適應(yīng)社會(huì)崗位的需要。

一、《三維地理信息建?！氛n程

三維地理信息建模技術(shù)是數(shù)字化時(shí)代下數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的核心技術(shù)之一，即通過(guò)將普通攝像信息、無(wú)人機(jī)的攝像信息、GPS信息、慣導(dǎo)信息、RS測(cè)繪信息以及二維圖像信息等多元信息融合，基于照片及紋理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用建模技術(shù)創(chuàng)造測(cè)繪對(duì)象3D展示效果，將建筑物、山脈、水系、道路等地理坐標(biāo)精確且清晰展現(xiàn)出來(lái)。建模技術(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)量可分為攝影自動(dòng)建模技術(shù)、傳統(tǒng)手工建模、激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)建模、參數(shù)化批量建模，數(shù)據(jù)量依次從小到大。建模技術(shù)則有著以下幾類：①結(jié)合圖像尺寸空間技術(shù)將攝影測(cè)量得到的數(shù)據(jù)信息和影像內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)化整合，并采用高斯核卷積公式進(jìn)行尺度空間內(nèi)的數(shù)據(jù)表達(dá)；②通過(guò)應(yīng)用影像面積匹配技術(shù)，以運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法為核心的數(shù)據(jù)處理方式，獲得測(cè)繪信息的高精度三維點(diǎn)云；③通過(guò)構(gòu)建三角網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)功能將獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配和整合，結(jié)合地物的信息的高度重疊提升三角網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度和密集度；④應(yīng)用紋理映射技術(shù)在三角網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建完成后針對(duì)模型結(jié)構(gòu)的表面紋理進(jìn)行細(xì)化處理。建模技術(shù)可以使用3DSMAX、Revit、ArcGIS等軟件來(lái)完成參數(shù)化建模，方便易用[1]。而建模課程就是為了促使學(xué)生掌握建模技術(shù)而設(shè)置的課程，是地理信息技術(shù)專業(yè)的重點(diǎn)課程之一，課程內(nèi)容包括信息建模的基本知識(shí)和原理、數(shù)據(jù)獲取、空間建模、空間分析、可視化表達(dá)等多個(gè)模塊，讓學(xué)生對(duì)建模技術(shù)的理論部分清晰的認(rèn)識(shí)，并要求學(xué)生能夠使用3DSMAX、GIS建模等軟件，能夠處理一定難度的三維地理信息建模實(shí)操應(yīng)用。課程教學(xué)應(yīng)以理實(shí)一體化為主要形式，以學(xué)生職業(yè)勝任能力為培養(yǎng)目標(biāo)[2]。

二、教學(xué)常見難點(diǎn)

在建模課程之中，常常出現(xiàn)的難點(diǎn)在于兩點(diǎn)。一點(diǎn)是缺乏實(shí)踐教學(xué)，這是一個(gè)不容小覷的問(wèn)題，因?yàn)檎n時(shí)限制、硬軟件配置不完善、地理數(shù)據(jù)缺乏、不夠重視等種種原因，導(dǎo)致建模課程中缺少實(shí)踐類教學(xué)，教學(xué)重點(diǎn)幾乎都放在了理論課程學(xué)習(xí)上，難以體現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)。如果教學(xué)僅停留在理論學(xué)習(xí)之中，而不去付諸實(shí)踐，理論教學(xué)就會(huì)失去意義，學(xué)生實(shí)踐能力不足，不僅對(duì)理論知識(shí)的理解不夠深刻，而且不具備社會(huì)對(duì)職業(yè)崗位的根本需求，這和建模課程開設(shè)的初衷以及培養(yǎng)目標(biāo)是不匹配的。另外一點(diǎn)在于教學(xué)模式單一，對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)缺乏全面性，不夠面面俱到，導(dǎo)致學(xué)生的職業(yè)能力突破不了既有的上限。部分的課程教學(xué)手段仍采用大面積知識(shí)講授的模式，這種傳統(tǒng)模式也是枯燥的、乏味的，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和創(chuàng)新精神會(huì)有負(fù)面的影響，而在教育飛速發(fā)展的今天，采用混合式教學(xué)、案例教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法等創(chuàng)新教法，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生的課堂參與度更高，這些都是課程教學(xué)需要探索的改革方向。

三、建模課程開發(fā)實(shí)踐途徑

（一）凸顯實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建理實(shí)一體化教學(xué)

在開展建模技術(shù)課程中，首先要做到的是構(gòu)建理實(shí)一體化教學(xué)，在傳統(tǒng)教學(xué)模式重視理論知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)上，凸顯出實(shí)踐教學(xué)。根據(jù)社會(huì)需求以及專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，讓學(xué)生親自上機(jī)操作，在實(shí)踐中鍛煉他們整理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)獲取、空間建模、空間分析、可視化表達(dá)、使用3DSMAX、GIS建模等軟件等多個(gè)模塊的實(shí)踐操作技能掌握，而不僅僅只是進(jìn)行理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，要明確職業(yè)院校本就是培養(yǎng)應(yīng)用型、實(shí)踐型人才的地方，凸顯出實(shí)操教學(xué)，不僅有助于學(xué)生深刻理解與建模技術(shù)相關(guān)的理論知識(shí)，并且還能提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力，這都是學(xué)生職業(yè)能力的表現(xiàn)。具體而言，可采用分崗實(shí)訓(xùn)的方式，根據(jù)崗位需求和技術(shù)劃分建立綜合實(shí)訓(xùn)體系，模擬崗位工作業(yè)務(wù)和工作過(guò)程，并結(jié)合課程教學(xué)進(jìn)度，構(gòu)建綜合實(shí)訓(xùn)體系，在實(shí)訓(xùn)體系中，學(xué)生需要以小組合作的形式來(lái)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。同時(shí)提倡項(xiàng)目化教學(xué)、工作過(guò)程系統(tǒng)化教學(xué)等方式，這是教育系統(tǒng)中涌現(xiàn)的先進(jìn)教法，以一個(gè)完整的項(xiàng)目為載體，以工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，給學(xué)生模擬接近真實(shí)的從業(yè)情境，提出從業(yè)難題，或者從業(yè)任務(wù)，讓學(xué)生以完成工作的視覺和心態(tài)，去研究并解決問(wèn)題，相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，它有著很大的優(yōu)點(diǎn)，符合高職院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)特點(diǎn)?？蓞⒖紡堳r化、李丹超、鄭翮三人為高職建模課程教學(xué)所設(shè)計(jì)的大致五個(gè)大項(xiàng)目、若干小任務(wù)的課程體系[3]，例如項(xiàng)目：傾斜攝影測(cè)量三維建模技術(shù)，其中包含三個(gè)任務(wù)：傾斜攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)；傾斜攝影測(cè)量外業(yè)數(shù)據(jù)采集；傾斜攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)建模。而項(xiàng)目化教學(xué)、工作過(guò)程系統(tǒng)化教學(xué)等教學(xué)模式的開展過(guò)程，大致可分為資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)估六個(gè)步驟。

資訊：在資訊階段教師給學(xué)生發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，模糊或創(chuàng)設(shè)接近真實(shí)的從業(yè)環(huán)境，結(jié)合建模課程的進(jìn)展以及具體知識(shí)而定，宜以分組協(xié)同的方式展開，告知學(xué)生初步資訊或者讓學(xué)生自主收集相關(guān)資訊。計(jì)劃：得到基礎(chǔ)資訊之后，學(xué)生著手制定任務(wù)完成計(jì)劃書，為完成本次項(xiàng)目任務(wù)定下基調(diào)，并定下具體工作步驟，根據(jù)工作過(guò)程的任務(wù)，制定具體是多少人參與、各自扮演什么角色、各自有哪些任務(wù)要展開、具體要分為多少步驟等等。決策：決策主要和計(jì)劃相關(guān)，要讓學(xué)生思考和探索如何去完成這一項(xiàng)目，要運(yùn)用到怎樣的技術(shù)，有些情況下也讓學(xué)生預(yù)測(cè)任務(wù)完成后的結(jié)果或相關(guān)數(shù)據(jù)，如技術(shù)不明，可以在教材上獲取答案，或者在網(wǎng)絡(luò)上搜索相關(guān)資源學(xué)習(xí)，隨后教師收集學(xué)生的任務(wù)完成計(jì)劃書，檢查是否有錯(cuò)誤，及時(shí)指出，保證學(xué)生有效學(xué)習(xí)。實(shí)施：根據(jù)制定的較為詳細(xì)的任務(wù)完成計(jì)劃書，學(xué)生依次按步驟完成，這一過(guò)程大多是實(shí)踐過(guò)程，通過(guò)3DSMAX、GIS建模等軟件的使用，讓學(xué)生順利掌握建模技術(shù)的相關(guān)原理以及實(shí)踐操作技能，將所有結(jié)構(gòu)和類型以及用法都牢記于心。當(dāng)然，學(xué)生因?yàn)榧夹g(shù)掌握不足，在實(shí)施過(guò)程中會(huì)犯下各種各樣錯(cuò)誤，教師及時(shí)對(duì)接指導(dǎo)或解惑糾錯(cuò)，引導(dǎo)學(xué)生順利實(shí)施完成計(jì)劃。檢查：教師檢查學(xué)生的工作成果，檢查學(xué)生制作的三維模型是否得當(dāng)，是否達(dá)到了目標(biāo)功能。評(píng)估：可以是教師對(duì)學(xué)生項(xiàng)目完成情況進(jìn)行評(píng)估，也可以是學(xué)生小組上臺(tái)講解項(xiàng)目完成情況應(yīng)展示項(xiàng)目完成成果，由其他學(xué)生小組相互評(píng)估，歸總所有評(píng)估數(shù)據(jù)，得出最終評(píng)估數(shù)據(jù)，將完整評(píng)估反饋給學(xué)生。評(píng)估有兩點(diǎn)主要任務(wù)，要考慮評(píng)估內(nèi)容的多樣性，要考慮評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性[4]。

（二）創(chuàng)新教學(xué)方法

圍繞“用什么手段進(jìn)行教學(xué)”的問(wèn)題，結(jié)合上文提到的教學(xué)方法單一枯燥的問(wèn)題，應(yīng)正視這一問(wèn)題，致力于調(diào)整和創(chuàng)新教學(xué)方法，避免建模課程教學(xué)手段采用大面積知識(shí)講授的模式。隨著教學(xué)體系的創(chuàng)新，很多先進(jìn)的、優(yōu)秀的教學(xué)手段開發(fā)并應(yīng)用，比如上文提到的項(xiàng)目教學(xué)法，再比如線上線下混合式教學(xué)、案例教學(xué)法、情境教學(xué)法、層次化教學(xué)等?，F(xiàn)如今線上教學(xué)領(lǐng)域的拓展是重點(diǎn)方向，為學(xué)生搭建線上教學(xué)平臺(tái)，或構(gòu)建線上線下相混合的教學(xué)模式，這對(duì)提升課程教學(xué)效率有極大的推動(dòng)作用。首先，要保證線上系統(tǒng)功能，確保線上學(xué)習(xí)平臺(tái)的服務(wù)器容量能夠容納眾學(xué)生，不至于卡頓或崩潰。其次，要完善平臺(tái)上的學(xué)習(xí)模塊，包括直播講學(xué)、錄播課教學(xué)、知識(shí)樹、思維導(dǎo)圖、建模前沿資訊、作業(yè)練習(xí)以及互動(dòng)交流等模塊[5]。

（三）構(gòu)建崗課賽證融通體系

“崗”“課”“賽”“證”是職業(yè)院校教育的重大因素，也是新時(shí)代職業(yè)教育的方向標(biāo)，探索崗課賽證融通教育體系，為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量教育打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)于“崗”來(lái)說(shuō)，即課程設(shè)置應(yīng)向社會(huì)需要的、有發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)靠攏，課程內(nèi)容結(jié)合崗位實(shí)際需求。對(duì)于“課”而言，即課程內(nèi)容設(shè)置也要符合社會(huì)需求，符合社會(huì)前沿技術(shù)，社會(huì)上建模技術(shù)迭代更新很快，教材內(nèi)容也應(yīng)技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)課程教學(xué)手段創(chuàng)新。除此之外還有“賽”，指的是組織專業(yè)技能比賽，學(xué)?？梢宰约航M織本校技能比賽，校際之間也可組織交流技能比賽，也可以去參加國(guó)家組織的職業(yè)技能比賽，就建模課程而言，例如國(guó)家創(chuàng)辦的全國(guó)高校GIS技能大賽，例如學(xué)?？山M織三維建模與分析競(jìng)賽等，讓學(xué)生參與到競(jìng)賽之中，為競(jìng)賽做好知識(shí)和技能準(zhǔn)備，并且在競(jìng)賽過(guò)程中不斷深化知識(shí)、不斷精進(jìn)技能。而就“證”而言，推行“1+X”畢業(yè)制度，1就是畢業(yè)證，而X就是多方面職業(yè)資格證書，并鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間積極考取對(duì)應(yīng)的職業(yè)資格證書。地理信息技術(shù)專業(yè)學(xué)生可參加全國(guó)GIS應(yīng)用水平考試，分為一級(jí)二級(jí)三級(jí)，參與MapGIS技術(shù)認(rèn)證等等[6]。構(gòu)建“崗課賽證”融通機(jī)制，是要將這四個(gè)元素融合在一起，而不是將這四個(gè)元素分別展開，比如將課與賽融通，在職業(yè)技能比賽開展期間，教師可將職業(yè)技能比賽的側(cè)重點(diǎn)引入課堂上，進(jìn)行知識(shí)講解，或者在考試之后，將考試內(nèi)容在課堂上講解，詳細(xì)講授，進(jìn)行二次學(xué)習(xí)[7]。

（四）利用校企合作，深化學(xué)生技能

“校企合作、產(chǎn)教融合”是高職院校辦學(xué)突破方向，學(xué)校和企業(yè)合作，構(gòu)建校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地，以及送學(xué)生入企進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)。而不論是在實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)，還是入企進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，都能讓學(xué)生獲得較為充足的實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)，獲得一定工作報(bào)酬，高職院校因此提升辦學(xué)能力。而企業(yè)也解決了招工難的問(wèn)題，同時(shí)和學(xué)校建立了良好合作關(guān)系，雙方整合資源開展技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、項(xiàng)目孵化等研究項(xiàng)目。利用校企合作，大大提升學(xué)生職業(yè)勝任力，可采用實(shí)訓(xùn)訂單制、工學(xué)交替制、入企實(shí)習(xí)制等多種學(xué)習(xí)方式，學(xué)生進(jìn)入頂崗實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)校教師必須做好追蹤了解，進(jìn)行技術(shù)講解和幫扶，并且企業(yè)也應(yīng)拿出合適的育人機(jī)制，比如崗位的確定、工作時(shí)長(zhǎng)、工作環(huán)境、薪資待遇、輪崗制度等。

（五）創(chuàng)新考核體系

教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行了創(chuàng)新和調(diào)整，教學(xué)考核體系也必然要隨之創(chuàng)新調(diào)整才行，如此才能使課程體系和諧統(tǒng)一。和上文提及的理實(shí)一體化改革一樣，都應(yīng)凸顯實(shí)操考核，而改變過(guò)去一味進(jìn)行理論知識(shí)考核的模式。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生建模實(shí)操能力的考核，理論考核和實(shí)操考核占比五五分，理論考核進(jìn)行書面試題考核，考核學(xué)生對(duì)建模理論的實(shí)際理解水平、隨機(jī)應(yīng)變的能力以及創(chuàng)新能力等，而實(shí)操考核則進(jìn)行上機(jī)考核，為學(xué)生模擬實(shí)際工作場(chǎng)景，并設(shè)計(jì)不同的工作任務(wù)，考核學(xué)生實(shí)踐操作能力。如此一來(lái)，建模課程的育人效果就能得到進(jìn)一步的保障和明確。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，《三維地理信息建模》課程的開發(fā)實(shí)踐應(yīng)正視現(xiàn)有教學(xué)中存在的問(wèn)題，推動(dòng)建模課程改革，基于崗位需求凸顯實(shí)踐教學(xué)、創(chuàng)新教學(xué)方法，加強(qiáng)訓(xùn)練學(xué)生的建模實(shí)操能力，探索“崗課賽證”融通體系，探索校企合作育人體系，并以職業(yè)能力為導(dǎo)向創(chuàng)新考核體系，多措并舉達(dá)到教育目標(biāo)。

作者單位：羅玉霜 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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羅玉霜（1976-），女，漢族，福建三明，本科，講師，研究方向：測(cè)量工程。