聚焦实战背景下测量学课程教学模式改革与探索

2023-08-09李杰瞿珏胡俊黄文龙

高教学刊 2023年22期

李杰瞿珏胡俊黄文龙

摘要：军事院校开设测量学课程是一门聚焦战场环境测绘与空间位置信息获取的重要教育课程。该文结合教学实践经验，分析聚焦实战背景下测量学课程教学内容和特点，从“向战转型”的实践课教学改革，基于VR的虚实结合课程教学实践，面向战场测绘定位需求的测量实验场地，激发向战热情的课程思政等方面，探讨测量学聚焦“为战育人”教学模式改革实践，在近几年教学实践过程中取得较好的预期效果，提升课程面向实战、紧贴实战的育人属性。

关键词：实战；测量学；课程教学；模式改革；虚实结合

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2023）22-0017-04

Abstract： The course of Surveying offered by military colleges is an important educational course focusing on battlefield environment mapping and spatial location information acquisition. Based on the teaching practice experience， this paper analyzes the teaching content and characteristics of Surveying under the background of focusing on actual combat， discusses the reform practice of the teaching mode of Surveying focusing on "educating people for war" from the aspects of the teaching reform of practical courses of "transformation to war"， the teaching practice of combining virtual and real courses based on VR， the measurement experimental site facing the needs of battlefield positioning， and the curriculum ideology and politics of stimulating the enthusiasm for war. In recent years， the teaching practice has achieved good expected results， and improved the educational attribute of the course， which is oriented to and close to the actual combat.

Keywords： actual combat; Surveying; course teaching; model reform; virtuality and reality combination

基金项目：国家自然科学基金面上项目“时间和信息压力下快速决策指控界面直觉交互设计方法研究”（52175282）；空军工程大学科研创新资助基金“某环境下应急定位方法研究”（YNLX2022020）

第一作者简介：李杰（1990-），男，汉族，山西沁水人，硕士，注册测绘师，讲师。研究方向为测绘地理信息、导航定位教学科研。

*通信作者：瞿珏（1985-），男，汉族，湖南岳阳人，博士，副教授，主任。研究方向为人机交互界面设计、军事装备保障教学科研。

战场环境测绘与信息获取、武器装备的定位与智能导航、来自空天方向的空间态势感知等是现代信息化战争的重点发展领域，对未来联合作战的取胜具有重要意义，也是我军培养胜战人才的重要方向。作为未来战争指挥官的摇篮，军校教育也要“向战转型”，测量学作为战场测绘保障的一门基础课程，在军兵种院校普遍开设，对提供作战地图、实现武器装备位置标定等具有重要作用，其实战地位越来越重要。军事测绘导航定位也常被誉为现代战争的“开路先锋”和“战场的眼睛”，在当前军事教育聚焦实战实训背景下，测量学课程的教学模式也应向战而行。

一聚焦实战背景下测量学课程教学内容与特点分析

（一）测量学课程教学内容

测量学作为测绘科学与技术学科体系下各本科与高职专业的一門基础专业必修课，在测绘人才培养中具有重要作用，承担着测量学基本知识、测量仪器操作基本规范、测量专业人才基本素养培养的重要任务。作为一门经典课程，其教学内容体系基本成熟，主要涵盖测量基本知识、水准测量与水准仪、角度测量与经纬仪、距离测量、控制测量和数字测图与全站仪等基本课程内容。同时，有些院校逐步增加了一些新发展的如“无人机测图”等新技术新方法[1-2]，此外部分院校根据学科专业背景设置了一些具有行业特色的教学内容[3-5]。

战场测绘保障在军事战争中历来具有重要作用。作为军事地图测绘、各军兵种导航定位、武器标定和战场环境地理情报获取等备战打仗的重要内容，测量类专业课程在军事院校普遍开设。教学内容上，在涵盖基本教学内容的基础上进行针对性设计，更有军兵种特色，在当前军校“向战转型”“为战抓教”的背景下，进行测量学课程教学改革，特别是实践课与战训深入融合教学的探索尝试尤为必要。

（二）测量学课程特点分析

测量学作为基础课，专业特点较强，是一门集理论性、系统性、实践性和应用性于一体的专业核心课程。首先，其理论性和系统性体现在坐标系统理论、地图投影理论、地面点确定的理论与方法等教学内容中，是传承了数学、物理、天文及仪器等诸多学科集成的理论。其次，测量学的工程技术特性使得教学内容实践操作性强，在理论课后必须配合仪器操作才能达到教学目标。而测量学的应用多样性是指其在建筑、地质、矿山及水利等行业应用广泛，是这些行业测绘技术人员必须掌握的基础课。总体来说，测量学是理论与实践教学联系较为紧密的一门课程。

此外，测量学的实践性教学同时具有普适性和行业特色。普适性体现在基本测量理论和测量仪器的操作具有普适性，可以应用于各类测量实践。而行业特色主要体现在专业人才培育的指向性上，专门院校根据培养目标在实践教学上通常设计面向行业需求的实践任务，培养特色专业人才，提升岗位任职能力。同样地，军队院校开设测量学课程也具有明确的人才培养目标和军兵种特色。

结合课程等特点和军兵种特色，教学团队进行了针对性的探索和改革实践，从聚焦“为战向战”导向，面向岗位特点，突出战训耦合、实战实训教学特色，优化理论和实践学时分配，增加案例教学等方面进行了改革实践，取得了较为明显的实践效果，改革后的测量学课程“兵味”十足，“战味”更浓。

二面向作战任务的测量学课程教学设计

地方院校针对测量学课程开展了较多教学模式改革实践[6-8]，为军校课程教学实践提供了宝贵借鉴，但在当前军校教育越来越聚焦实战的背景下，军兵种院校测量学教学改革应更加面向战场，进行针对性的“教为战”设计。

（一） “向战转型”的实践课教学改革

结合课程特点，以面向作战任务为导向，对测量学课程进行了针对性设计，具体见表1。首先，重塑理论课和实践课教学体系，优化课时分配，加大实践课学时分配，调整先理论学习后整体实践的教学安排，将理论教学与实践教学交叉叠合设计，理论指导和实践操作更紧密贴合，学员掌握更有效果；其次，改革后的测量学课程设计成体系、更丰富、更有特色的实践课内容，从测量仪器的基本操作到面向战场任务的进阶，再到虚实结合的实战场景模拟，实践内容层层递进，实操能力步步进阶。同时，分别在测量仪器操作规范、测量时间和精度要求上更加贴合实战要求，培塑学员面向作战的“快”“准”“精”要求，即操作要快、记录要准、定位要精。最后，面向岗位任职要求，设计典型作战场景“案例式”实践教学科目，拓展案例教学[9-10]，达到“从战场来到战场去”的教学目的。

（二）基于VR的虚实结合课程教学实践

虚拟现实技术是集合了计算机、三维图像显示技术、仿真技术等多种高新技术融合形成的新型科学技术，在人们社会生活中已经广泛应用，在军事作战训练领域同样具有广阔的应用前景。近年来，不少院校开展了虚拟仿真实验教学项目的示范性建设，成效显著[11-14]。美军开发了多类型的虚拟训练平台，构建了虚拟战场环境，支撑不同层类和类型的单兵训练、协同训练、联合演习等，有效提升了实战化能力。随着虚拟现实技术在教育教学和军事训练中的推广应用，发展测量学课程基于VR的虚实结合教学实践对军队院校创新教育训练方式，构建战训耦合教学内容体系，提升学员岗位能力具有重要意义，可显著提升“教战为战”教学训练效果。

分析军校测量学课程特点，非常适用于进行基于VR的虚实结合课程教学实践。一是教学实践课时较多，涵盖基本测量实验和综合测量实验，发展虚拟教学训练很有必要；二是实验课主要在野外场景实施，基于虚拟现实技术构建三维实战化战场环境仿真教学效果好；三是很多实验训练科目在实践中的假定场景在虚拟训练平台中可进行真实模拟，“实战”性更强，实验教学的导向性和操作性更强。

基于VR的测量学课程虚实结合教学软硬件平台整体设计如图1所示，由基础设施层、数据库层、应用层组成，基础设施层以高性能虚拟化基础软硬件作为支撑环境，提供计算、存储、网络等资源，数据库层包括场景库、仪器库、知识库和案例库，计算资源和数据资源共同支撑课程虚实结合教学实践，应用层直接面向教学任务，支撑装备仪器展示、实战场景仿真、教学训练和考核训练等，在内容设计上，虚拟仿真场景涵盖室外野战场景模拟区、测量仪器互动拆装展示区、实战装备模拟区及阵地勘选模拟区等；基于VR的虚实结合课程教学实践模式课分理论辅助训练模式、单兵操作训练模式、协同训练模式和虚实结合训练模式等；还可增加考核训练模块，如战术方法考核、操作规范/口令考核、单兵/协同操作考核和案例考核等。

（三）面向作战需求的测量实验场地

测量学及其相关课程涵盖大量的实践教学课时，传统的测量外业实验主要是基于校园环境开展，有些综合实习实践在校外实习基地开展，部分院校针对课程特点开展了共享实践教学基地构想研究[15-16]。在军事教育面向实战实训背景下，军校测量学课程实践教学仅仅依托传统校园环境开展已难以满足“向战为战”改革要求。实践科目对标实战任务，更应依据军兵种院校属性、培训任务、实验科目，创设实战化教学环境，针对性开展面向作战场景的测量实验場地勘选、设计和建设。一方面，实验场地应借助或创设地形条件，支撑相关课程进行现地教学或典型案例教学；另一方面，应布设和建设典型实验场地，按照不同作战背景，测设测量基准，模拟“微型”实战场景，支撑测量定位等实践教学科目的开展。

（四）激发向战热情的课程思政元素

聚焦实战背景，除了强化为战导向设置实战式实验任务，还要结合课程思政，围绕课程知识体系，充分挖掘课程思政元素[17-20]，激发学员的向战热情。一方面，在讲授知识的同时，在战训耦合、工匠精神、爱装护装和职责使命等方面发挥专业课程独特的价值引领作用。另一方面，在知识传授和能力培养的过程中进行隐性的思想政治教育，既让学员在丰富多元的授课情境中掌握知识，又在价值认同中传递育人内涵，实现课程思政潜移默化，为新时代强军兴军铸魂育人。表2简列了测量学课程部分蕴含“战味”的思政元素。

三结束语

作为一门直接提供现代战争空间地理信息的重要课程，军事院校测量学课程承担了十分重要的为战育人属性，本文围绕实战背景，探讨了测量学教学模式改革思路和具体措施，在近几年教学实践过程中取得了较好的预期效果，不仅鼓舞了学员“向战为战”热情，更是提升了学员在实战场景下紧抓时机、快速反应，精准获取战场空间位置信息的实践能力和综合素质。同时，本探索也仅是实践为战抓教的一次具体尝试，有些举措还需继续改进完善，后续在深化教育训练“向战转型”方面还要继续改革探索和实践，以精确对接现代化革命军事人才需求。

参考文献：

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