测绘专业fortran程序设计课程设置与教学方法探讨

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1、测绘专业FORTRAN程序设计课程设置与教学方法探讨　　摘要：本文根据测绘专业的特点和需求，论述了开设FORTRAN程序设计课的必要性，并结合武汉大学测绘学院近年来对该课程的教学实践情况，从课程设置、教学内容、教学方法及手段等方面进行了一些思考与探讨。　　关键词：FORTRAN程序设计；课程设置；教学方法；测绘专业　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2015）49-0234-02　　一、引言6　　测绘学是研究地球空间信息的获取、处理、描述和应用的一门综合性学科，具有较强的专业性。随着

2、测绘科学的迅速发展，以及与空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术的交叉并进，要求测绘从业人员不仅要具有深厚的专业知识，而且在计算机、电子信息、图形图像和数据库技术等方面也应具有坚实的基础。其中，计算机技术与测绘科学联系最为紧密，是测绘领域中应用最多的一项技术。因此，如何设置测绘专业的计算机课程及其教学内容，使学生具备一个合理的计算机知识结构，是当前测绘人才培养面临的一个重要课题[1]。FORTRAN作为一门最早的计算机高级语言，在科学计算、数值分析和工程设计等领域有着广泛的应用。本文以武汉大学测绘学院FORTRAN程

3、序设计课程为例，从课程开设的必要性、教学内容、教学方法及手段等方面对测绘专业FORTRAN程序设计课程的设置与教学方法进行探讨，以供同行参考。　　二、课程开设的必要性　　近年来，测绘科学的发展使得各高校测绘专业也在不断地调整与计算机有关的课程，全力培养掌握现代计算机技术并具有较强分析和处理地球空间信息能力的专业人才，以适应时代发展的需要。但在教学改革的过程中发现，尽管给学生开设了相关程序设计课程（如C/C++、JAVA、MATLAB等），但由于处理专业问题的特殊性和复杂性，导致实际应用的效果并不理想。因此，在测绘专业开

4、设一门与专业需求紧密结合，适用性强，并能快速解决具体专业问题的程序设计课程非常必要。FORTRAN自20世纪70年代便应用于PC计算机，其最大特性是接近数学公式的自然描述，语法简洁易懂，具有较高的执行效率。从FORTRAN90开始，引入了强大的矩阵和复数运算功能，并具备可视化和高性能并行计算能力，而且还能够方便地运用现成的函数软件包（如IMSL、BLAS、LAPACK等）。经过多年的发展，FORTRAN以其卓越的数值计算功能，在科学和工程计算领域长期处于统治地位。6　　FORTRAN自诞生以来就被广泛应用于数值计算、数

5、据采集处理和绘图等工程领域，积累了大量高效而可靠的源程序。在测绘领域中，很多优秀的工程计算软件都是运用FORTRAN编写，并有Windows和Linux平台下的程序版本可供使用。例如：著名的三大GPS数据处理软件（GAMIT/GLOBK、BERNESE和GIPSY），轨道确定与地球动力学软件（GEODYN），重力场计算软件包（GRAVSOFT），以及常用的测量平差计算软件和相关工程测量软件等。因此，为了能够使用上述相关测绘软件的高级功能或进行二次开发，要求测绘从业人员必须先学会FORTRAN才能阅读程序代码和编写应用程

6、序接口。基于FORTRAN以上的特点与应用，武汉大学测绘学院长期以来将FORTRAN程序设计作为各专业方向的一门重要技术基础课程，要求学生通过该课程的学习掌握程序设计思想，提高利用计算机分析并解决问题的能力，为后续专业课程学习及课程设计奠定基础。　　三、课程设置与教学内容　　FORTRAN程序设计作为一门专业技术基础课程，其开设应结合专业特点和需求来合理设置与安排课程内容及课时。武汉大学测绘学院开设FORTRAN程序设计课程主要针对测绘工程和固体地球物理两个本科专业，该课程共有36课时，其中理论教学18课时，实践教学1

7、8课时。为了保证学生能够在有限的课堂学习中更好地掌握FORTRAN这门高级编程语言，并能很好的应用于解决后续专业问题，FORTRAN程序设计课程最好在学习了计算机基础和C语言等计算机课程后开设（如大二下学期或大三上学期）。学生在有了一定的计算机基础知识和编程能力后，我们在该课程的教学过程中可以仅用少量的课时来学习FORTRAN的语法，而更多的课时可用来与专业进行结合，训练学生程序设计的思维和利用计算机解决专业问题的能力。6　　为了便于学生学习和专业课程内容的自然过渡，我们以FORTRAN90作为主要讲授内容。这是由于F

8、ORTRAN90兼容旧的FORTRAN77，在编程格式上更为灵活，并且与FORTRAN95具有一致性。选用的教材是哈尔滨工程大学出版的《FORTRAN90程序设计》[2]，同时辅以一些经典的参考书来扩充学习的深度与广度，如中国电力出版社出版的《FORTRAN95程序设计》[3]。结合测绘专业特点和需求，我们选择的教学内容主要包括语