创设兴趣目标在现代GPS定位技术课程教学中的实践论文
[摘要]随着科学技术的飞速发展，以美国为代表的先进的GPS定位技术已在全世界的各个行业得以广泛使用，关于GPS的学习和研究已成为世界各国的重要任务。本文结合教学实际，对GPS定位技术的教学从教师的准备、兴趣目标的创设、学生的准备、教师的指导、学生的实践、实践成果的科学评价等几方面进行了详细的阐述，以期达到抛砖引玉之目的。
[关键词]GPS技术 兴趣目标实践 评价
一、引言
自1957年10月人类把第一颗地球人造卫星送人太空以来，空间科学即以非常迅猛的速度发展。20世纪60年代问世的地球人造卫星导航定位技术，到70年代已发展为全球定位系统GPS（Global Positioning System），它是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。GPS定位技术从问世之初取代常规大地测量和工程控制测量，发展到目前，它已渗入工程测量、地籍测量、交通管理、导航、地理信息系统、海洋、气象和地球空间研究等许多领域。差分GPS（DGPS）与相位差分GPS（RTK）技术，实现了高精度实时动态导航与定位，可以在一个瞬间获得厘米级精度的测站坐标。GPS全站仪己经向传统的全站仪发起了挑战。GPS定位技术日益广泛应用，使它成为测绘专业类学生的一门必修课程。
GPS定位技术在各行各业的广泛应用，使得GPS定位技术人才的需求出现供不应求的局面。为了适应国民经济建设中各部门对GPS定位技术人才的需要，如何尽快培养一批高素质的测绘科技人才，正日益受到各学校的重视。但各学校由于师资力量、教学设备、教学手段、方法等软硬件的差异，要真正完全全面的开展GPS定位技术教学，使学生全面掌握该技术，必须通过强有力的教学手段，充分利用现代化的教学设备，把理论和实践强有力的结合在一起，安排好教学的各个环节，以期获得最佳的教学效果。本人从多年的教学实践经验中，探索出一条适合现代教育新理念的教学方法。
二、GPS定位技术教学中教师的准备
GPS定位技术是一门涉及物理学、电子学、数学、计算学、测量学等集合多门类、多学科、多技术的现代新技术、新方法。作为指导教学与实践的教师，除了具备专业教学知识外，还必须具备与该项技术所涉及学科的知识结构。
扎实的专业理论基础是进行授课的基本前提，而在实践过程中仪器的正确操作使用，计算机数据处理软件的熟练运用，各种问题的判断处理，处理结果的质量检验以及相应应对措施等技能要求，就向教师提出了更高的技术要求。没有对各厂家GPS接收机及相应处理软件的深入了解和熟练运用，没有较强的分析处理能力，就很难达到很好的指导学生学习的目的。
因此，作为指导实践的教师必须从我做起，深入掌握GPS定位理论，加强理论与实际相结合，对外业数据采集、内业数据处理、成果质量检核、数据分析利用等有一定的实践经验；对在教学中遇到的可能技术问题应有所准备，能够做各项操作的示范演示；对实际操作中需要掌握的关键技术环节和技术要领以及容易出错的地方，更应有所准备，预先进行提示，以达到事半功倍的教学效果。只有具备上述条件，才能进行有效的指导作用。
三、列举事例、创设兴趣目标，变被动接受为主动探索
在长期的教学实践中，我发现第一节课至关重要。它是引导学生进入科学殿堂的开启钥匙，运用得当，事半功倍；而这把钥匙不是别的就是兴趣。为了一下抓住学生的心，必须首先创设兴趣目标，在兴趣目标的带领下，一步一步地引导学生主动去探索科学知识，达到教与学最佳的效果。
在第一节课中，我运用多媒体电影技术，把学生带入了一个神奇王国。从通过截获的一个简短的手机通话而确定了通话者的准确位置到1990年海湾战争的准确打击；从茫茫戈壁中独自走出的旅行者到飞行器的“盲着陆”；从地壳的自动化变形监测到大陆板块的.漂移；一件件具体生动的事例使学生产生了极大的兴趣。用什么定的位？如何定的位？怎么那么准？还可以做什么？一串串问题被提了出来。所有问题基本上涉及了本课程所有理论内容，包括由来、原理、应用，等等。
根据学生提出的问题和课本知识结构，及时创设各个兴趣目标，再以学生兴趣点的强弱把学生分为若干小组与兴趣目标一一对应，然后对各小组提出要求，给出一定时间（一到两周）从各渠道收集整理各个兴趣目标资料，汇总、编辑、提炼、总结，以备交流与讨论，如图1所示。
四、指导与讲授相结合，变填鸭式为解惑引导式
在前阶段中，学生已通过前期的准备初步了解了各个兴趣目标的内容，兴趣点下降，其它相关兴趣点相应增强，疑问点增多。因此，在此阶段，必须因势利导，因材施教，组织大家进行交流、讨论。以小组为单位，对各自准备内容进行讲解、演示，并提出自己的疑点、难点，最后由教师进行汇总、归纳，而后由教师统一进行讲授解惑。
这一过程是整个教学的核心阶段，必须有充分的课时安排。通过前面的准备学习，学生已具备一定的一般知识，因此，在此阶段，教师在教学安排上要以重点、难点、疑点为目标，集中讲解。并且针对学生提出的问题，有目的、有步骤地解惑答疑，引导学生深入掌握课程核心内容。
同时，大量的实践内容需要学生认真熟练的掌握，为了保证学生能够更好的加强自己动手实践能力的培养，必须制订严格的操作规程，规范其行为，培养其操作技能和团队合作精神。所以必须严格要求，强化纪律。教师也必须深入现场，极大地发挥指导作用，及时发现问题、解决问题，对学生的操作、设计、处理进行正确的指导与评判。
五、合理分配学时，理论实践相结合
鉴于教与学的互动性要求，必须充分考虑学生实践与教师教学课时安排的科学性与合理性，每一环节务必做到恰到好处。在教学实践中，要紧密结合教学大纲，合理规划、精心制定授课计划，既要满足正常的授课课时要求，又要保证有足够的课时用于学生的仪器操作、布网、数据采集、数据传输、内业处理、处理成果的质量检核等实践内容，同时还要保证一部分机动课时用于学生资料收集、汇总、归纳，课堂自讲，交流，讨论等。本人结合自己教学实践，给出如下课时安排及课时分布比例：
从课时分布图上大家可以看出，学生自主实践时间，再加上互动时间基本上占教学计划的一半时间，其所占比重明显上升。因此，有人担心教师讲授的课时不够用，但其实大可不必担心。因为，在前期阶段，学生已进行了充分的准备，对课文也进行了大量的预习阅读，所以我们就可以大量减少一般问题的讲述，而重点放在了难点、疑点的讲解和课程学习的指导上，从而实现了教与学的互动性，加强了学生的主动性与积极性，为我们高质量、完成教学任务
六、制订详尽的实习计划，加深、升华教学内容
详尽的实习计划，不仅关系到实习的效果，还关乎着整门课程的理解与把握。如果说理论是实践的基础，那末实践即使对课程掌握程度的检验，又是对课程的加深理解和升华。而GPS定位技术又是一门实践性、可操作性、技术性非常强的课程，大纲要求学生必须能够自己熟练掌握GPS仪器的正确操作使用、控制网的布设、数据的采集以及内业数据的传输、处理、基线解算、平差和成果质量检核、判断、处理等等，因此针对目标⑦的外业实习和目标⑧的内业数据处理必须制订详尽的实习计划，在规定的时间内使学生掌握其精髓，独立完成实践课程，并制定详细的实习评价体系，对学生分类、分项、分步进行细化考核评价，将最终评价结果输入学生成绩管理系统，如图3。
七、结语
GPS定位技术是一门技术性强、理论性严密的课程，它对教学工作提出了更高的要求。一是教师的素质要求；二是仪器设备及相应处理软件的要求；三是教学方法、手段、技巧的要求。虽然有很过困难，但是只要能够采取正确的教学方法，激发学生的兴趣，充分调动学生的积极性，使学生主动参与到教学的过程中，并且加强教师的指导作用，那么一定可以取得良好的教学效果。
参考文献：
[1]刘基余.GPS卫星导航定位原理与方法.北京：科学出版社，2003.8.
[2]魏二虎，黄劲松.GPS测量操作与数据处理，武汉：武汉大学出版社，2004.6.
[3]周忠谟，易杰军，周琪.GPS卫星测量原理与应用.北京：测绘出版社，1992.5.
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