“工程測量”教學改革實踐與思考

工程測量作為廣義測量學的一個基本范疇，在城市規(guī)劃、給水排水、煤氣管道、工業(yè)廠房和民用建筑建設的不同階段起著重要作用。鑒于此，“工程測量”一直是土木建設及各相關專業(yè)的一門專業(yè)必修課程。但“工程測量”課程本身又具有較強的專業(yè)性、社會實用性及實踐性，覆蓋著從建設勘察、設計、施工及運營管理各階段的測量理論、工作內(nèi)容及成果形式，對培養(yǎng)學生實踐動手能力、綜合分析、解決實際工程問題等能力起著至關重要的作用［1］。隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，尤其是3S技術(shù)——GPS（全球定位系統(tǒng)）、GIS（地理信息系統(tǒng)）和RS（遙感系統(tǒng)）的發(fā)展、成熟及應用普及，給予了傳統(tǒng)測量學相關測、算、繪以新的內(nèi)涵［2］。新興的電磁波測距技術(shù)、電子全站儀一體化繪圖方法、GPS快捷準確定位導航技術(shù)、無人機測繪技術(shù)等，比起傳統(tǒng)的鋼尺測距和平板儀繪圖，精度和效率都有了極大的提高，因此在新測量技術(shù)、新測量方法迅猛發(fā)展的形勢下，迫切需要將測繪新技術(shù)與傳統(tǒng)工程測量基本理論相結(jié)合，進行課程體系、課程內(nèi)容以及考核機制方面改革。一、傳統(tǒng)“工程測量”教學面臨的問題（一）實驗內(nèi)容多，學時數(shù)少近年來，由于全站儀、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS），以及數(shù)字測圖技術(shù)、無人機測繪技術(shù)與方法已經(jīng)融入測量相關課程教學體系中，因此很多包括測量學在內(nèi)的專業(yè)基礎課總學時數(shù)被壓縮，實驗學時數(shù)也相應地減少，使得實踐性很強的測量學課程減少了實際動手操作的實踐機會。（二）重理論輕實踐現(xiàn)行的教材內(nèi)容陳舊，存在重理論輕實踐的問題。對于新儀器、新技術(shù)的知識只是輕描淡寫地介紹，很難適應當今測繪形勢發(fā)展的需要，再加上部分學校測量儀器設備的落后，數(shù)量有限等問題，直接導致學生實踐機會不多，實踐實習內(nèi)容落后于測量社會生產(chǎn)［3］。（三）師資力量薄弱當今大部分學校測量學及相關專業(yè)的教師以應屆優(yōu)秀畢業(yè)生為主，缺乏具有必要的實踐經(jīng)驗及工程實踐背景的專業(yè)教師，尤其缺乏接觸過現(xiàn)代高科技測量設備、大型實踐測量工程經(jīng)驗的優(yōu)秀教師，另外，對于大部分本科院校來說，青年教師任務量大，往往同時承擔著幾門課程的教學工作，這樣導致青年教師能夠參與實踐社會測量生產(chǎn)的時間、機會不多，因此高校迫切需要基礎扎實、測量時間經(jīng)驗足、能力強的復合型教師，可以從教學經(jīng)驗、新型儀器使用等方面對學生進行更為實用的實踐指導［4-5］。（四）學生厭學的特點社會環(huán)境的變化，互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，使得學生思想意識、行為方式都發(fā)生了重大變化，現(xiàn)在的個別學生更加注重自身需要和個性追求。目前社會上存在就業(yè)難、勞動力型企業(yè)用人要求低的現(xiàn)象，使部分學生認為，只要能拿到畢業(yè)證，就能就業(yè)，從而產(chǎn)生了在校期間學習無用論的想法。二、教學改革方法研究（一）教學內(nèi)容的改革測量學及相關課程內(nèi)容的教學改革應滿足專業(yè)教學時數(shù)的要求，同時還必須適應現(xiàn)代測量技術(shù)的發(fā)展及市場經(jīng)濟對人才的需要［6］。隨著測繪新儀器、新技術(shù)手段的不斷更新，并在實際的測量工程項目得到了廣泛應用，“工程測量”課程的教學內(nèi)容也應結(jié)合社會發(fā)展需求，及時對教學大綱及實驗、實習內(nèi)容進行更新修訂，并選擇和編寫適合現(xiàn)代社會需求的測量學教材及實驗、實習指導參考書。測量教學應注意傳統(tǒng)測量儀器、工具、技術(shù)及方法介紹與現(xiàn)代測量儀器與方法內(nèi)容相融合，要結(jié)合新儀器、新技術(shù)的推出，注重測量儀器自動化、數(shù)字化、多功能化及高精度化內(nèi)容的介紹，使學生了解現(xiàn)代測量儀器、技術(shù)的更新［7-12］。測量學及相關專業(yè)的教學應注重測量學在實際建筑工程項目領域中的實際應用，實際產(chǎn)學項目相結(jié)合，確立測量學相關課程的授課重點知識及關鍵部分，以此確定學生需要了解、選學及自選的相關內(nèi)容，并盡量結(jié)合工程測量實例，重點講解應用廣泛的具體實踐內(nèi)容。（二）教學方法的改革為使學生在理論學習的基礎上，提高具體的測量實踐技能，充分了解測量學科的教學內(nèi)容，拓寬學生實際應用的視野，為未來就業(yè)進行前期準備，“工程測量”課應以具體工程實踐、實習為主，理論為輔，聯(lián)系相關企事業(yè)單位合作聯(lián)合辦學，在教學實踐安排上，應盡量與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，讓學生帶著測量儀器走出課堂，輔以更多的情景式、實踐項目教學，使學生有更多機會參與測量工程施工、設計、管理以及后期維護運營的各個環(huán)節(jié)，提高學生工程測量理論與實際操作應用相結(jié)合的能力。開放式教學實驗室作為一種重要的教學方式，應充分發(fā)揮實驗室的技能訓練功能，推行實驗室開放制度，全天候、全方位開放，使學生借取儀器方便，提高儀器設備的利用率，也方便學生根據(jù)自己實際情況合理選擇實驗項目和時間，利用課余時間對所學內(nèi)容進行鞏固、對課堂教學未掌握的儀器設備進行實際操作練習。多媒體教學是現(xiàn)代化教學的一個重要手段，“工程測量”教學內(nèi)容包括測量學原理與方法、儀器實操練習、儀器的檢驗及校正，測量觀測成果的記錄及方法、測量成果的內(nèi)業(yè)計算及成果整理等。利用多媒體作為教學的輔助方式，通過儀器圖片展示、操作方法及步驟演示來充分表述教程內(nèi)容，從而有效突出測量學教學內(nèi)容的重點和難點，彌補傳統(tǒng)教學方法難以清晰表達的缺點，便于學生理解。我們要樹立以學生為中心的教學新理念，突破傳統(tǒng)的課堂教學教師講學生聽的教學方式，盡可能多途徑增加情景式教學相關內(nèi)容比例。比如使用攝像機錄制儀器檢校、角度交會等作業(yè)方法和地形圖測繪等相應教學內(nèi)容的完整操作過程，然后結(jié)合剪輯軟件標注操作要點，并使用多媒體設備播放進行視聽一體化教學。順應綜合性、設計性、創(chuàng)新性高校實驗教學的發(fā)展趨勢，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的一項重要舉措［13-15］。在測量教學中注重引導式教學，從實驗中發(fā)現(xiàn)和提出問題，讓學生更多地參與到測量教學學習中，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、解決問題的學習習慣。在教師講課之前，挑選一部分學生先對將要學習的課程進行講解，并且提出學習中遇到的問題，其主要目的在于督促學生課下自學，對知識進行系統(tǒng)的復習與預習，深化對理論知識的理解深度。此外還可對每一章節(jié)都進行測試，并由學生對測試內(nèi)容進行講解，充分調(diào)動學生的課堂積極能動性，不斷提高學生學習能力，并激發(fā)學生對“工程測量”課程的學習興趣。（三）考核機制的改革教學改革是以學生綜合能力和素質(zhì)的提高為基準的，而不是限定在最后的考試成績上，要體現(xiàn)在教學過程中。正確地對學生測量實踐能力進行評價，既是檢驗教師實驗教學質(zhì)量、改進教學方法和手段的重要途徑，也是檢查學生對教學內(nèi)容掌握情況的依據(jù)。對此，在考核機制方面，應取消一張試卷考試方式，而是把學生的最終測試成績分為平時成績、理論考試成績、實驗報告成績、測量基本能力測試成績，結(jié)合四部分成績，綜合考核學生掌握和應用測量知識的能力。平時成績包括平時出勤表現(xiàn)、實驗過程評定等。由于測量實驗是分組進行的，要求每名學生都應按時參加實驗，在實驗過程中積極參與，并配合其他同學觀測，共同完成實驗任務，鍛煉團隊合作精神。拓展型實驗主要看學生是否能根據(jù)任務選擇滿足測量任務要求的測量設備，選擇方案是否合理，實驗過程是否嚴密，實驗結(jié)果是否達到規(guī)范要求，實驗時間是否合適等多因素進行綜合判定。理論考試主要體現(xiàn)在考查學生掌握工程測量學理論知識，測量基本方法、基本原理的理解與掌握情況。實驗報告主要檢查學生數(shù)據(jù)處理的能力、組織材料的能力及解決問題的能力。測量基本能力測試主要檢查學生能否正確使用測量儀器，快速調(diào)平儀器位置，讀取數(shù)據(jù)的精準度，正確記錄測量數(shù)據(jù)，使得學生能完成簡單基本的測量工作。（四）人才培養(yǎng)模式的改革近年來，我國測繪教學教育經(jīng)歷了蓬勃發(fā)展期，目前開設測繪工程專業(yè)的本?？圃盒Ｒ堰_數(shù)百所，已形成了相對完善的測量學教育體系，但依然存在著測量學教學教育學術(shù)化、實踐教學內(nèi)容不足等問題［16］。針對這些問題，我們提出“構(gòu)建測繪工程師人才培養(yǎng)模式”的方案?！?+1”校企聯(lián)合模式即3年校內(nèi)理論內(nèi)容學習及1年企業(yè)實踐實習操練。3年校園理論課教學學習及實踐環(huán)節(jié)訓練，主要以測量學的基本知識，測量的方法及基本操作等教學內(nèi)容為主，注重培養(yǎng)學生的工程理念、工程意識，具備一定的測量學操作技能。1年校外實習時間，則是基于具體工作崗位、具體測量工程項目的工程實操，工程設計的全過程，注重培養(yǎng)學生實踐應用能力、職業(yè)技能及測量技能職業(yè)素養(yǎng)。企業(yè)學習過程，通過基于實際測量工程項目全過程的實施，讓學生參與到真實的工程項目中，改變在校內(nèi)以傳授學科知識為主的工程教學模式，進而培養(yǎng)學生自主學習，獨立分析與解決問題的能力。雙導師模式即實行“學校導師+企業(yè)導師”的聯(lián)合執(zhí)導模式，充分發(fā)揮校內(nèi)外導師各自優(yōu)勢共同對學生進行學業(yè)及實際工程的指導。通過校內(nèi)外導師聯(lián)合培養(yǎng)，能夠使學生增強測量學理論與實踐實操的相結(jié)合，使學生提前接觸測繪工程方案的設計與制訂，接觸、完成工程所需要的測量工作技術(shù)流程，并且同時參與到導師的科研課題研究工作中，培養(yǎng)學生盡早形成科學研究能力和組織管理能力。加強師資隊伍的建設，適應時代需要。從學校方面，應積極創(chuàng)造條件，利用假期，抽調(diào)任課教師到測繪生產(chǎn)部門和施工現(xiàn)場接受實際鍛煉，并安排相關教師定時定期到有關名校學習，對教師進行新技術(shù)、新知識的綜合培訓，這樣教師在教學期間能充分結(jié)合自己的學習與實習經(jīng)驗，將理論課有機地貫穿到實踐教學中去。三、結(jié)果討論我校在2007年就將“工程測量”課程作為水文與水資源、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、地理信息系統(tǒng)等專業(yè)的專業(yè)必修課。從近幾年用人單位反映的情況來看，通過學習測量的基本課程并進行實地測量訓練，畢業(yè)生進入工作后能夠較快地融入實際的測量工作中去，極大地縮短了適應時間，得到了用人單位的肯定。改革取得了良好的社會經(jīng)濟效