GPS数据处理教学课程体系设置探讨
“GPS原理与应用”课程教学实践探讨
“GPS原理与应用”课程教学实践探讨结合当前GPS技术迅速发展的趋势，以西安科技大学测绘工程专业培养方案为例，针对目前“GPS 定位原理与应用”课程教学中的不足，从教学内容优化、教学手段丰富、实践教学改进和考试考核方式等方面对GPS课程教学改革进行探讨，为测绘工程领域工程技术人才奠定坚实基础。
标签：GPS；教学实践；教学改革美国GPS系统是20世纪70年代发展起来的全球卫星导航与定位系统。
该系统具有全天候作业、无需通视、定位速度快、精度高等特点，已被广泛应用于导航、测绘、资源调查、城市规划、环境监测、交通管理等领域。
因而“GPS原理与应用”成为许多高校的测绘类专业和相关专业本科生和研究生的必修课程。
本文依据GPS技术的发展趋势并结合笔者近年的教学实践，针对目前测绘工程专业教学中存在的一些问题和不足进行了探讨。
目前，国内武汉大学等一些高校都开设“GPS原理及应用”和“GPS测量与数据处理”两门课程，由于学时有限，西安科技大学测绘科学与技术学院在测绘工程专业仅开设了“GPS原理及应用”课程，对如何在有限的学时内让学生更好地掌握这门课程的内容，同时提高实践操作能力，需要进一步研究。
本文根据从事GPS教学3年的实践经验，对该课程在教学内容、实践环节及考核方式方面进行了相关探讨。
本课程是测绘工程专业的一门专业基础课，本课程的目标是通过本课程的理论学习及实践教学，使学生掌握GPS导航定位的基本原理、作业模式和操作方法，使学生具有较为坚实的理论基础和较强的动手能力，以满足今后专业课程学习的需要，为学生毕业后参加生产作业和科学研究打下坚实基础。
1.课程的开设情况“GPS原理及应用”是测绘工程专业的专业必修课，开设于第4学期，总学时为58，其中课内讲授48学时，课内实践10学时。
测绘工程专业的学生在学习“数字测图原理与方法”和“误差理论与测量平差基础”后学习这门课程，该门课程的开设不仅使学生掌握基本仪器的操作、GPS数据的采集方法以及利用相关数据解算软件对采集的数据进行处理，而且利用GIS软件对采集的GPS数据进行处理分析，拓宽学生的知识结构，加强学生实践技能的培养。
GPS数据处理课程教学方法初探
科技信息全球卫星导航定位技术的迅速发展，在测绘、交通、军事、资源调查、大气研究、地质灾害监测预报等领域中有广泛的应用前景[1]。
特别是在测绘行业，它的出现给测绘行业带来了翻天覆地的变化，使大地测量从平面加高程测量发展到三维测量，从静态发展到动态，从局部参考坐标系中的区域性测量发展到统一地心坐标系中的全球性测量。
因此，GPS 导航定位技术已成为高等院校测绘工程专业中的一门重要课程。
但如何使学生掌握GPS 定位的原理与方法、外业数据采集以及内业数据处理是服务社会的关键之处。
随着社会经济的快速发展和社会形势的转变，对高校毕业生提出了更高的要求，不仅要了解GPS 定位原理，还要熟练的掌握GPS 数据处理的基本方法、运用GPS 理论解决实际问题。
但目前高校在培养GPS 专业型测绘人才方面做的还不够，毕业生眼高手低、动手能力差，在实际工作中难以满足社会生产和科学研究的需求。
因此，本文从“GPS 数据处理”课程的教学内容、教学手段和科研训练等教学环节对课程的教学方法进行探讨，以全面贯彻“人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新”四大高校职能，提高测绘工程专业毕业生服务社会、科研创新的能力。
1、人才培养模式全球卫星导航定位技术作为测绘新技术，具有理论深、实践性强、应用广泛的特点。
在专业人才培养方面，安徽理工大学以“育人为本、能力为重、求实创新、追求卓越”为指导方针，将学生培养成为既具有服务社会生产的实践能力，又具有科学思考（思维敏捷）、勇于探索精神的创新型人才。
基于以上原则，“GPS 数据处理”课程对学生的培养将呈金字塔状，分别为基础型、发展型、创新型人才，如图1所示。
基础型以GPS 定位基本原理、软件应用为主要内容，提高学生服务社会生产的能力，将学生培养成基础扎实的应用型专业人才，如对某一测区能够依据测量规范独立完成GPS 控制网的技术设计以及采用数据处理软件对采集的GPS 数据进行处理分析。
发展型以GPS 定位原理、GPS 软件设计、模块编码等为主要内容，提高学生现代化数据处理的自动化意识以及解决简单实践问题的动手能力，培养成为敢于思考、敢于实践的发展型人才，如能够采用高级语言对现有理论知识进行程序设计与编码实现来满足生产实践中的特殊需求。
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨随着科技的发展和应用，GPS技术在地理测量中得到广泛应用。
大地测量与GPS数据处理是地理学及相关专业的重要分支，掌握这些技能对于未来的工作和研究都是非常有帮助的。
本文将探讨大地测量与GPS数据处理的实践教学，旨在指导学生更加深入地掌握相关知识和技能。
一、实践教学内容的体系大地测量与GPS数据处理实践教学内容广泛，涉及的技术和知识需要分门别类地进行教授，以确保学生掌握的知识体系完整、系统。
一般来说，大地测量与GPS数据处理实践教学内容可以分为以下几个方面：1、GPS基础知识。
包括GPS的原理、系统组成、信号联系和传输等。
2、GPS数据处理基础。
包括地球空间坐标系与大地坐标系、常见GPS误差的处理方法、数据质量评估等。
3、GPS数据采集与处理技术。
包括GPS数据采集与处理软件的使用、GPS接收机参数的设置、数据格式的转换、基线解算等。
4、大地测量的基础知识。
包括测量基准面和基准点的概念、大地水准面、大地主题面的定义及其转换、基线测量等。
5、大地测量数据处理技术。
包括大地水准面的平差计算、基线的同步处理、误差补偿等。
二、实践教学方法的选择大地测量与GPS数据处理实践教学需要选择合适的教学方法，确保教学效果。
一般来说，实践教学方法可以分为以下几种：1、课堂讲解。
考虑到大地测量与GPS数据处理实践教学的内容涉及较多的算法、计算过程和流程，需要有相应的理论基础。
课堂讲解可以针对不同的实践内容，讲解实用技术和算法原理，同时提供完整的计算案例，帮助学生熟练掌握相关知识。
2、实验实践。
实验实践是大地测量与GPS数据处理教学中不可或缺的重要环节。
通过实验实践，学生可以亲身体验相关技术和知识，熟练掌握GPS数据采集、处理和分析等技能。
实验实践应该根据教学内容的要求，采用不同的方法和设备以实现教学目的。
3、研究生实践教学。
对于研究生来说，实践教学内容需要更多地注重理论分析、实践测试和数据解释等环节。
gpss课程设计
gpss课程设计一、教学目标本章节的教学目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生能够掌握课本中的基本概念、原理和方法，了解相关领域的最新进展。
2.技能目标：学生能够运用所学知识解决实际问题，具备一定的实践操作能力和创新思维。
3.情感态度价值观目标：学生对所学领域产生浓厚的兴趣，培养良好的科学态度和团队合作精神。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分：1.教材章节：第1章至第5章，涵盖基本概念、原理和方法等内容。
2.重点内容：每个章节中的关键知识点，如定义、定理、公式等。
3.实际案例：选取与章节内容相关的实际案例，帮助学生更好地理解和应用所学知识。
三、教学方法为了实现教学目标，本章节将采用以下几种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解、阐述等方式，引导学生掌握基本概念和原理。
2.讨论法：学生进行小组讨论，促进学生之间的交流与合作，提高解决问题的能力。
3.案例分析法：分析与章节内容相关的实际案例，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
4.实验法：学生进行实验操作，巩固理论知识，提高实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本章节将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供可靠的学习资料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
4.实验设备：准备实验所需的设备器材，确保实验教学的顺利进行。
五、教学评估本章节的教学评估将采用以下几种方式：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，以了解学生的学习状态。
2.作业：布置课后作业，评估学生的知识掌握和应用能力。
3.考试：定期进行考试，全面评估学生的知识体系掌握和问题解决能力。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
教师应及时给予反馈，指导学生改进学习方法，提高学习能力。
六、教学安排本章节的教学安排如下：1.教学进度：按照教材章节顺序进行教学，确保覆盖所有重要内容。
大学gps课程设计
大学gps课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握GPS技术的基本原理和应用方法，能够利用GPS进行定位和导航，了解GPS在各个领域的应用。
知识目标包括了解GPS的基本原理、掌握GPS定位和导航的方法、了解GPS在交通、地质、环境等领域的应用。
技能目标包括能够操作GPS设备进行定位和导航、能够分析GPS数据、能够利用GPS技术解决实际问题。
情感态度价值观目标包括培养学生对新技术的兴趣和好奇心、培养学生利用新技术解决实际问题的能力、培养学生对科学探索和创新的积极态度。
二、教学内容教学内容主要包括GPS技术的基本原理、GPS定位和导航的方法、GPS在各个领域的应用。
具体包括GPS的发展历程、GPS的基本原理、GPS定位和导航的方法、GPS数据的处理和分析、GPS在交通、地质、环境等领域的应用案例。
三、教学方法教学方法包括讲授法、案例分析法、实验法。
通过讲授法向学生介绍GPS的基本原理和应用方法，通过案例分析法让学生了解GPS在各个领域的具体应用，通过实验法让学生亲身体验GPS定位和导航的过程，增强学生的实践能力。
四、教学资源教学资源包括教材、多媒体资料、实验设备。
教材包括《GPS原理与应用》、《GPS导航与定位》等，多媒体资料包括GPS技术的介绍视频、GPS应用案例的图片和数据，实验设备包括GPS接收器、电脑等。
五、教学评估教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性和准确性。
作业主要评估学生的理解能力和应用能力，要求学生在规定时间内完成布置的练习题和实践任务。
考试主要评估学生对GPS技术的基本原理和应用方法的掌握程度，包括选择题、填空题、简答题和案例分析题。
六、教学安排教学安排包括教学进度、教学时间和教学地点的规划。
教学进度按照教材的章节进行，每个章节安排相应的教学时间，确保在有限的时间内完成教学任务。
教学时间根据学生的作息时间进行安排，尽量选择学生精力充沛的时间段进行教学。
GPS测量与数据处理第二版课程设计 (2)
GPS测量与数据处理第二版课程设计一、设计目的GPS（全球定位系统）是一种定位技术，可以用于测量位置、速度和导航等方面。
GPS技术在现代测量和导航中广泛应用。
本课程旨在介绍GPS信号的基本原理、GPS信号的接收原理、GPS信号处理方法等，同时引导学生利用GPS实现测量和数据处理，培养学生的实践能力和分析能力。
二、教学内容安排本课程内容可以分为两个部分：第一部分：理论讲解1.GPS信号原理介绍：GPS信号的发射原理、GPS信号的传播原理、GPS信号的接收原理等。
2.GPS信号处理方法：GNSS数据处理流程、GNSS数据质量分析、数据后处理等。
3.GPS测量和数据处理应用案例分析与讲解。
第二部分：实践操作学生需要通过实际操作和实验，结合理论课程的讲解，学习GPS信号处理和数据处理的方法和技巧。
具体操作包括：1.使用GPS设备进行测量：学生需要熟练掌握GPS设备的使用方法，实现位置和速度的测量。
2.GNSS数据处理：学生需要使用专业软件对GPS数据进行处理，了解数据的质量分析和降噪处理等技术。
3.数据可视化：学生需要使用地图和数据可视化软件，将处理后的数据转换为可视化图形，辅助分析数据。
三、教学方法本课程采用“理论+实验”相结合的教学方法，重视实践操作，强调实践能力的培养。
具体教学方法包括：1.教师讲解：理论部分由教师讲解，通过案例分析和示意图展示GPS信号处理和数据处理的方法。
2.实践操作：实验部分学生需要手动进行GPS测量、数据处理和数据可视化操作，班级分组进行。
3.讨论与分享：学生需要对自己的实践操作结果和数据进行讨论和分享，班级课堂交流。
四、评价方法1.实验或课堂表现：根据学生在实验和课堂表现规定分值，分别评价学生的实践操作技能和表现能力。
2.作品展示：学生利用GPS测量和数据处理技术进行数据可视化，将实际操作结果转化为图像或地图，进行作品展示和汇报。
分析数据得出结论，对作品进行评分。
五、评价标准评价标准主要根据实验操作表现、课堂表现、作品展示三项方面进行评价。
gps网课程设计
gps网课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握GPS（全球定位系统）的基本原理、使用方法和应用场景。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：了解GPS的发展历程、工作原理和组成结构；掌握GPS定位的基本方法和算法；了解GPS在各个领域的应用。
2.技能目标：学会使用GPS设备进行定位和导航；能够分析GPS数据，解决实际问题；具备利用GPS技术进行简单测量和观测的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对科技创新的兴趣和好奇心，增强民族自豪感；培养学生热爱科学、勇于探索的精神风貌；使学生认识到GPS技术在现代社会中的重要作用，提高学生运用科技手段解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容分为以下几个部分：1.GPS概述：介绍GPS的发展历程、工作原理和组成结构。
2.GPS定位方法：讲解GPS定位的基本方法和算法，包括单点定位、差分定位等。
3.GPS应用场景：介绍GPS在交通、测绘、军事等领域的应用。
4.GPS设备使用：讲解GPS设备的操作方法，包括开机、关机、设置、导航等。
5.GPS数据处理：教授如何分析GPS数据，解决实际问题，如距离计算、路径规划等。
6.GPS测量与观测：讲解利用GPS技术进行测量和观测的方法，如高程测量、水平角测量等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解GPS的基本原理、定位方法和应用场景。
2.讨论法：学生讨论GPS技术在实际生活中的应用，提高学生的创新意识。
3.案例分析法：分析典型GPS应用案例，使学生更好地理解GPS技术的实际作用。
4.实验法：安排户外GPS定位实验，让学生亲身体验GPS设备的使用和数据处理。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的GPS教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性。
gps定位课程设计
gps定位课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解全球定位系统（GPS）的基本概念，掌握GPS的工作原理。
2. 学生了解GPS在生活、科研等领域的应用，认识其对社会发展的作用。
3. 学生掌握使用GPS设备进行定位、导航的基本方法。
技能目标：1. 学生能够操作GPS设备，进行位置信息的采集和处理。
2. 学生能够利用GPS数据，分析并解决实际问题，如规划路线、定位目标等。
3. 学生能够通过小组合作，进行GPS项目的实践与探究。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对地理信息系统（GIS）及GPS技术的兴趣，提高科学探究的积极性。
2. 学生认识到GPS技术在现实生活中的重要性，增强学以致用的意识。
3. 学生在小组合作中，培养团队协作、沟通表达的能力，提高人际交往素养。
课程性质：本课程为初中地理学科的实践活动课程，旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握GPS定位技术的基本知识和应用。
学生特点：初中生好奇心强，对科技类课程有较高的兴趣，具备一定的合作探究能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作掌握GPS定位技术，同时关注学生的情感态度培养，提高其学以致用的意识。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. GPS基本概念与原理- GPS的定义与历史- GPS系统组成：卫星、地面控制站、用户设备- GPS定位原理：三角定位法、时间差定位法2. GPS的应用领域- 导航与定位：日常生活、交通、物流等- 地理信息系统（GIS）：城市规划、环境监测、资源管理等- 科学研究：地质勘探、气象观测、地球动力学等3. GPS设备的使用方法- GPS设备的认识与操作- 位置信息采集与处理- 导航与路线规划4. 实践活动- 小组合作进行户外GPS定位实践- 利用GPS设备解决实际问题：寻找隐藏的宝藏、规划最佳路线等5. 教学内容安排与进度- 第一课时：GPS基本概念与原理- 第二课时：GPS的应用领域- 第三课时：GPS设备的使用方法- 第四课时：实践活动教材章节关联：- 《地理》七年级下册：第六章 地理信息技术的应用，第三节 全球定位系统（GPS）教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性，通过理论与实践相结合，使学生掌握GPS定位技术的基本知识和应用。
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨导言大地测量与GPS数据处理是测绘工程专业的重要课程之一，随着科技的不断发展，GPS 技术在地理信息、测绘工程、土地资源管理等领域得到了广泛的应用。
通过对大地测量与GPS数据处理实践教学的探讨，可以提高学生的实际操作能力，为他们将来的工作做好铺垫。
本文将从教学内容、教学方法和教学效果三个方面对大地测量与GPS数据处理实践教学进行探讨。
一、教学内容大地测量与GPS数据处理实践教学的内容主要包括测量基本原理、GPS技术原理、GPS 数据采集与处理、测量数据处理等方面的内容。
在教学内容方面，我们应该紧跟技术发展的脚步，不断更新教学内容，使其与实际工作密切结合。
还可以根据学生的兴趣和实际需求，适当增加一些前沿领域的内容，以及实际工程案例的应用。
1.测量基本原理大地测量是测绘工程中的基础课程，学生需要掌握测量的基本原理和方法。
通过实地勘测、测量工具使用等实践环节，可以让学生更好地理解测量原理，提高实际操作能力。
2.GPS技术原理GPS技术是现代测绘工程中不可或缺的工具，学生需要了解GPS技术的原理和应用。
在教学中，可以通过实地演示GPS设备的使用，让学生亲自操作GPS设备，了解其工作原理和使用方法。
3.GPS数据采集与处理GPS数据的采集和处理是实际工作中非常重要的一环，学生需要通过实践掌握GPS数据的采集方法和处理技术。
实地实践可以让学生更好地了解GPS数据采集的流程和方法，提高他们的实际操作能力。
4.测量数据处理二、教学方法在大地测量与GPS数据处理实践教学中，教学方法至关重要。
采用合适的教学方法可以激发学生的学习兴趣，提高他们的学习效果。
我们可以采用以下教学方法：1.理论与实践相结合大地测量与GPS数据处理是实践性很强的课程，理论知识是实践的基础。
在教学中，应该将理论知识与实践操作相结合，通过理论授课和实地实践相结合的方式，让学生更好地理解和掌握知识。
2.案例教学通过实际工程案例的应用，可以让学生更好地理解知识，明白知识与实际工作的联系。
GPS原理与应用课程教学改革探讨
GPS原理与应用课程教学改革探讨摘要：ＧＰＳ原理与应用课程是测绘类本科生的一门必修课程。
结合ＧＮＳＳ定位的最新研究进展，针对目前ＧＰＳ原理与应用课程教学中的不足，提出选用合适的教材、调整教学内容和课时；丰富教学手段；建立实习基地、加强和丰富实验实践；加大ＧＰＳ课程实践教学考核比重等改革措施，以提高理论教学质量，改善实践教学效果。
关键词：ＧＰＳ；测绘；课程；教学改革全球定位系统（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ，ＧＰＳ）于２０世纪７０年代开始构建，经过２０多年的努力，于１９９５建成达到完全运行能力。
ＧＰＳ的主要优势在于可以全天候的在全球范围内提供高精度导航与定位服务，已经在运动载体导航、交通管理、海陆资源普查、空间气象和地球空间研究等许多领域得到广泛应用。
在测绘专业领域，ＧＰＳ已取代许多常规测量方法，成为工程测量、地籍测量、地理信息系统、摄影测量和遥感等许多领域内的必备位置数据采集和更新手段。
ＧＰＳ原理与应用是测绘类本科生的一门必修课程［１－２］，ＧＰＳ技术在测绘领域的广泛应用使得ＧＰＳ原理及应用的重要性日益凸显。
本文结合笔者近３年接受ＧＰＳ课程教学以来的教学实践经验，依据ＧＰＳ技术的发展趋势，针对目前测绘专业ＧＰＳ教学中存在的一些不足，提出了改革建议。
１ＧＰＳ／ＧＮＳＳ技术发展新趋势多频多模系统的兼容与互操作是未来全球导航卫星系统（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）技术发展的必然趋势。
ＧＮＳＳ包括已经建成在用的美国ＧＰＳ和俄罗斯ＧＬＯＮＡＳＳ，以及正在筹建的欧盟Ｇａｌｉｌｅｏ和中国北斗二代（ＣＡＭＰＡＳＳ／ＢＤ－２），均为可在全球范围内使用的定位系统。
另外，还有一些国家的区域导航定位系统，比如中国之前建立的北斗一代（ＢＤ－１）、日本的ＱＺＳＳ和印度正在筹建的ＩＲＮＳＳ等；还有一些地区增强系统，如美国的ＷＡＡＳ和欧洲的ＥＧＮＯＳ等。
多频多模信号的互操作可突破城市、峡谷和山区等地区的可视卫星限制，显著增加可视卫星的数目，提高导航定位服务的可用性和可靠性。
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GPS数据处理教学课程体系设置探讨阳凡林1,2,刘智敏1,3(1.山东科技大学测绘学院,山东青岛266510;2.海岛(礁)测绘技术国家测绘局重点实验室,山东青岛266510;3.山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室,山东青岛266510)摘 要:随着卫星定位技术的发展和应用拓广,测绘工程专业本科毕业生要求掌握卫星导航定位系统的外业数据采集、内业数据处理方法和软件操作,这也是测绘教学的重点之一。
对GPS数据处理课程体系设置进行探讨:教学内容重点的合理设置、教学方法优化和有效的考核方式促进学生理论应用到实践,提高GPS工程项目数据处理的实际作业能力,以满足培养社会需求的专业技术人才。
关键词:GPS数据处理;测绘工程专业;课程体系设置;实际作业能力中图分类号:P228 4 文献标志码:A 文章编号:1008 9268(2010)06 0074 030 引 言随着空间定位技术和电子信息科学的发展,卫星导航定位系统技术(主要有GPS,GLONASS, COM PASS,Galileo,)已经应用到与导航、定位、授时、气象有关的方方面面,可以说其应用只受想象限制。
GPS卫星定位原理与数据处理也作为 普通高等学校本科专业目录 设置的测绘工程本科专业的专业主干课程之一,受到相关院校的重视。
目前毕业生工作单位反馈的主要问题是学生的软件操作和编程能力弱,处理实际问题缺乏经验,无法满足独立完成项目的用人需要。
通过教学团队的分析和调研,以GPS数据处理课程为例探讨教学内容安排、教学模式改进和考试方式调整等内容进行课程体系的整合设置,以提高学生的专业实践能力和发挥主观能动性。
这对于计算机软件操作有关的专业课程教学有一定借鉴作用,理论基础知识掌握后,通过上机实践、生产实习去消化理论知识,积累实战经验,增强自信力,培养实际工作能力,以满足社会需求。
1 教学内容设置GPS数据处理课时安排为20~32学时之间,前导课程为测量平差基础、高级语言程序设计、GPS卫星定位原理与方法,后续课程安排为GPS 卫星定位生产实习。
其教学目的是:使学生了解GPS全球定位系统数据处理的一般过程与步骤,掌握在GPS外业基础上的内业数据处理步骤与方法,主要包括预处理、坐标系统的转换、基线解算、网平差等过程[1]。
学生毕业后,在实际生产实践过程中,在外业数据采集和外业检核结束的基础上,能独立完成内业数据处理及误差分析与评定。
教学内容设置为两篇:一篇为数据处理过程 GPS坐标系统的转换、基线解算、网平差,以数学模型的建立和公式推导为主,通过数据流程设计为软件的学习做准备;另一篇是数据处理软件使用见表1所示。
从教学目的上可以得出:本课程是为了生产实践上进行内业数据处理及误差分析与评定,是一门以软件操作为主的课程。
因此在课时安排上侧重于第二篇。
考虑到目前GPS应用的不同,数据处理软件也有多种,那么介绍软件分类及其使用特点就成为课程重点内容之一。
GPS数据处理软件可以采用专用软件、商用软件或随机软件,如专用软件有检核数据质量评定的质量评定软件(Translation,Editing,and QualityChecking TEQC),作为UNAVCO研制的一款功能强大的GPS/GLONASS数据预处理软件,是目前国际上公认较为优秀的数据质量检查软件;高精度的GPS网数据处理也可以选用国际著名的GAM IT/GLOBK、BERNESE、GIPSY、EPOS收稿日期:2010 09 21基金项目:国家自然科学基金(40876051)项目;山东科技大学教育教学研究 群星计划 项目(qx0902005)74GNSS World of China/2010.6等软件,都是IGS数据分析处理中心所采用的软件,具有数据处理精度高、解算功能强大、模块结构清晰、自动批处理稳健、运算速度快等共同特点;为了满足国内GPS工程测量需要,我国自主研发的GPS控制网平差软件,如Pow erADJ软件、科傻系统GPS工程测量网通用平差软件、Carav el Net高精度控制网平差软件等商用软件,适于大规模GPS控制网的快速高精度解算,可以根据GPS工程控制网需要,进行一点一方位平差、高程拟合等功能,并带有常用的工程测量计算工具,可以实现各种坐标转换,及选择多种测量规范对应的控制网等级进行平差,输出成果;随机软件有天宝测量办公软件(Trim ble Geom atics Office,T GO),南方测绘的GPS静态数据平差软件(South Survey GPS Data Pro cessing ADJustment,ADJ),中海达GPS 数据处理H DS软件等,适合测绘工程数据处理、科研分析和学生学习使用,广大测绘工作者均可免费使用的软件,操作简单,易学易用[2]。
GPS数据处理软件操作(一般教学用天宝TGO软件)在多媒体教学+机房进行,教师一边讲解软件的结构一边利用软件平台操作数据处理步骤,通过投影屏幕展示,使学生在机位上边听讲边上机实践,可以快速入门,领会软件功能和初步使用过程。
再通过测量数据进行软件操作,对于多时段、多历元、不同卫星数据的选用对解算结果的影响,精度评定后对比分析。
条件(课时、软件和机房等试验环境)允许的情况下,可以继续对同类专业软件(南方的GPS平差ADJ软件,武测的Pow er Net平差软件,中海达GPS数据处理H DS软件等)的学习和操作,以同一组数据处理得出不同的结果和精度对比,了解在不同情况下适合选用的处理软件。
2 教学模式优化GPS数据处理的讲授主要结合卫星定位原理与测量平差知识,进行数据处理模型推导;高级语言程序设计与卫星定位理论的交叉运用到程序设计流程中。
作为第8/9学期开设的专业课程,不仅讲授新理论新知识,还需要对前导课程内容温故知新,融会贯通,学知识是为了用知识去解决问题,这里得小试牛刀。
为了方便公式书写和流程图绘制,采用CAI多媒体教学方式节省上课时间[3];在公式推导过程中,辅以 板书+粉笔 教学有助于学生的理解和思考[4]。
并留出时间给同学们分组讨论对于数据处理过程中子模块的设计流程,如时间系统或坐标系统的转换、RINEX文件信息的读取、观测数据粗差剔除等。
布置课后练习进行小模块编程实现,通过程序设计和调试培养学生的编程能力和对数学模型、数据流程的掌握程度,缩短与专业软件的距离,子模块和软件就是小房子和楼群的关系,软件就是足够的人力、时间和技术指导的成果。
为学生以后的软件平台二次开发打下良好的基础。
表1 GPS数据处理教学方法设置授课章节主要内容教学方法 教室概述G PS坐标系统转换、基线向量解算、网平差和精度评定G PS数据处理的发展、应用G PS数据处理软件分类、特点讲授作业:读书报告几种坐标系统的用途、相互转换的数学模型;预处理、基线解算数学模型、设计流程网平差数学模型、精度评定、设计流程讲授分组讨论设计流程作业:子模块的编程实现多媒体CA I教室G PS数据处理软件软件介绍与操作教师操作演示学生上机练习多媒体+机房算例操作与精度分析学生操作练习作业:算例处理成果报告选作:几种G PS软件学习与对比分析学生操作练习作业:算例处理分析报告机房数据处理软件的掌握是通过上机演示和操作,让学生自己去熟悉软件功能和处理实测数据,在软件操作学习中遇到的问题,通过独立思考、同学相互讨论协作、去尝试多种解决方案,再和教师交流选择最优方案。
以此调动学生的学习兴趣,培养分析问题、解决问题的能力。
752010.6/全球定位系统课后提交读书报告的教学要求,是应对GPS 数据处理算法发展、软件更新、应用领域拓展的特点,令学生去图书馆或是电子网络查询文献资料[5 6],收集整理后做出读书报告,以获得相关领域的前沿发展最新信息,培养学习自主性和专业文献检索能力。
3 考核方式改革进行考试形式改革,以开卷考试和平时作业成绩综合考核:1)开卷考试,改进考试题型,要求同学定时在考场独立完成。
以数学模型、算法流程和程序设计为知识考点,可以翻阅参考资料。
主要考察学生的理解、分析和解决问题的综合能力。
占总成绩的60%。
2)读书报告占10~20%。
3)上机操作,在有限时间内,对所给数据文件进行数据处理,按照要求展示处理结果报告,作为实践技能操作的考核占20~30%。
应对课程特点,采用开卷考试、上机考试等不同于传统的闭卷考试形式,为了培养学生利用所学知识解决实际问题的能力,提高了课程知识的掌握度,也在一定程度有效克服了考试作弊问题,起到了检核学生成绩的目的。
4 结 论GPS数据处理作为专业理论与数学、计算机技术结合的课程,其理论性和实践性都要求较高,在教学内容设置上紧跟空间定位技术发展和社会技术需求的变化,同时在教学环节上利用多媒体、电子网络等现代教学环境,通过分组讨论、读书报告、上机实践和开卷考试等多种教学模式结合,提高学生的自主学习、创新思维和独立工作能力,满足社会用人需求。
参考文献[1] 李征航,黄劲松.G PS测量与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2005[2] 独知行,刘智敏.G PS测量实施与数据处理[M].北京:测绘出版社,2010.[3] 蒋廷臣,顾 磊.多媒体技术辅助测绘专业教学研究[J].测绘科学,2008,33(16):226 228[4] 刘智敏,阳凡林,独知行.卫星定位原理及应用的教学改革与实践[J].测绘工程,2010,19(3):77 80 [5] 常玉奎. 工程测量 课程多媒体课件开发与应用[J].测绘通报,2007(3):76 77[6] 孙贤斌,尹 杰,熊才权,等. 测量学 多媒体教学网站建设[J].测绘通报,2008(12):70 72作者简介阳凡林 (1974-),男,博士,副教授,主要研究方向为海洋测绘与GPS应用。
E m ail:liuzhimin010@The Discuss of Curriculum S ettings of GlobalPositioning System Data processingYANG Fan lin1,2,LIU Zhi min13(1.Geomatics College,Shandong Univ er sity of Science and T echnology,Qing dao Shandong266510,China;2.K ey L abor ator y of Sur vey ing and M ap p ing T echnology on I sland and Reef,SBS M,QingdaoShandong266510,China;3.S hand ong Pr ovincial K ey L abor ato ry of Geomaticsand Dig ital T echnology,Qing dao Shandong266510,China)Abstract:With the w ide developm ent and application of Global Positioning Sy stem (GPS),GPS o bser vations and data pro cessing technolo gies w ere demanded by g eomatics en gineering students,w hich w er e one of the keys on g eom atics teaching pro gram.Curriculumsettings o f global positioning system data processing w ere discussed in the paper,such as lecture co ntent and gist,improved teaching metho d and effectiv e assessment m ethod,in o r der to enhance students the ability on GPS data processing practice to fit in w ith the needs ofthe society.Key words:GPS data processing;g eo matics engineering;curriculum setting s;actual operation ability on the GPS softw are76GNSS World of China/2010.6。