矿业类院校测绘工程专业《计算机地图制图》教学大纲修订

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测绘工程专业是一门专业性很强的综合学科,其专业设置是高等学校测绘学科人才培养规格的重要标志,是为了使培养的人才具备扎实的基础知识、较宽的专业口径,并富有较强的工作适应性和实践能力.本专业的培养目标是:培养具备地面测量、海洋测量、空间测量、摄影测量与遥感以及地图编制等方面知识,能在各个测绘领域从事研究、管理、教学等工作的工程技术人才.

教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见(教高\[2012\]4号)指出:促进高校办出特色.加强师范、艺术、体育以及农林、水利、地矿、石油等行业高校建设,突出学科专业特色和行业特色.因此,对于矿业类院校测绘工程专业来说,学生除学习测绘工程专业的普适知识之外,重点掌握面向矿业需求的测绘技能.

2011年,本校进行了本科生培养计划的修订,测绘工程专业通过对教学体系的调整,合并原有的计算机制图类的三门课程为《计算机地图制图》课程,必须对原来的教学大纲进行修订,以适应新的教学需求.

一、教学大纲修订的原则

教学大纲是根据学科内容及其体系和教学计划的要求编写的具有教学指导意义的文件.是组织、指导和开展教学工作的主要依据,也是检查学生学习情况和评估教师教学质量的重要准则.秉承学校“办精、办强、办特色”,打造能源工业精英教育的办学理念,教学大纲的编写与制定要遵循如下原则:

1.因材施教:根据不同学生的认知水平,学习能力以及自身素质,选择适合每个学生特点的学习方法来有针对性的教学,发挥学生的长处,促进学生全面发展.具体做法是根据本专业设定的矿山测量、地理信息系统两个专业方向,在编程技能方面要求不同,加强对地理信息系统专业方向学生的编程能力要求.


2.学为所用:让教学内容在基础理论传授的基础上,结合实践需求.加强实践教学环节,强化学生的动手能力,让学生真正做到学懂、学会,能够学以致用.

3.突出特色:结合行业特色,加强矿图的制图的设计与生成内容.

总之,要从学科设置和学生的实际出发,实事求是制定切实可行的教学大纲.

二、教学目标定位

本课程开设于本科生第四学期,学生学习了基本的计算机、编程语言、测绘基础、地图学等课程.对于计算机地图制图有了初步的认识,接触过借助计算机绘制的图制,但对于计算机是如何绘制出所需的图纸没有认识,这也是本课程需要教授的内容.因此,本课程的任务是使学生通过本课程的学习,了解计算机地图制图的意义、发展概况,理解计算机地图制图的概念、基本原理,了解计算机地图制图数据获取方法,掌握基本图形的生成算法、图形变换的原理、普通地图矢量数据和栅格数据处理算法,典型矿图的设计与生成,了解三维地图模型及基本可视化方法,使学生基本胜任计算机地图制图工作.

三、课程教学内容确定

1.绪论:计算机地图制图的意义、基本概念、发展概况;计算机地图制图系统、基本原理.

2.计算机地图制图数据获取:计算机地图制图的一般过程;矢量数据获取;栅格数据获取;其他数据获取.

3.基本图形的生成算法:直线生成算法;圆生成算法;椭圆扫描转换中点算法;多边形扫描转换与区域填充算法;字符的生成;开窗算法.

4.图形处理变换:用户坐标到屏幕坐标的变换;二维几何变换;三维图形变换.

5.普通地图矢量数据处理:矢量符号(库)生成,包括点状符号生成、线状符号生成和面状符号生成;等值线生成算法、曲线光滑算法、地图综合算法.

6.普通地图栅格数据处理:栅格数据处理的基本算法;栅格数据处理的宏运算;栅格数据的修涂、边缘特征提取、栅格符号制作、计算多边形面积、距离变换图等.

7.典型矿图的设计与生成:典型矿图的特点、上图元素、设计与生成等.

8.三维地图模型与可视化:实体的表示模型;求交分类;分形造型技术.

四、课程教学模块设置

《计算机地图制图》是一门紧密结合实践的课程,为实现课程的教学目标,设置理论教学、讨论教学、上机教学、设计教学等四个模块(见图1),各模块主要内容如下:

1.理论教学模块:由课程教学内容组成.

2.讨论教学模块:针对某一个地图元素的不同生成算法,先指导学生查参考文献,总结,然后展开讨论,加深学生对计算机地图制图算法多样化的认识,激发学生参与算法设计的热情.

3.上机教学模块:上机教学以验证性为主,让学生根据给定代码实现计算机制图的底层操作,加强对课程内容的感性认识,打破动手恐惧,体验编程实现的成就感,增强学生对课程学习的乐趣.

4.设计教学模块:在教学过程中结合2个案例让学生设计计算机制图方案,锻炼学生的综合分析和独立思考能力.

五、结语

本教学大纲的制定,不仅能满足课程教学的需求,而且体现了学校的整体办学思想,对本校测绘工程专业的教学起到了良好的促进作用.

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