“工程測量”教學(xué)改革實(shí)踐與思考

工程測量作為廣義測量學(xué)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(shè)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(shè)及各相關(guān)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(qiáng)的專業(yè)性、社會實(shí)用性及實(shí)踐性，覆蓋著從建設(shè)勘察、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)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(xué)生實(shí)踐動手能力、綜合分析、解決實(shí)際工程問題等能力起著至關(guān)重要的作用［1］。隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)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(yīng)用普及，給予了傳統(tǒng)測量學(xué)相關(guān)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(zhǔn)確定位導(dǎo)航技術(shù)、無人機(jī)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(jìn)行課程體系、課程內(nèi)容以及考核機(jī)制方面改革。一、傳統(tǒng)“工程測量”教學(xué)面臨的問題（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，學(xué)時(shí)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(jī)測繪技術(shù)與方法已經(jīng)融入測量相關(guān)課程教學(xué)體系中，因此很多包括測量學(xué)在內(nèi)的專業(yè)基礎(chǔ)課總學(xué)時(shí)數(shù)被壓縮，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)也相應(yīng)地減少，使得實(shí)踐性很強(qiáng)的測量學(xué)課程減少了實(shí)際動手操作的實(shí)踐機(jī)會。（二）重理論輕實(shí)踐現(xiàn)行的教材內(nèi)容陳舊，存在重理論輕實(shí)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(yīng)當(dāng)今測繪形勢發(fā)展的需要，再加上部分學(xué)校測量儀器設(shè)備的落后，數(shù)量有限等問題，直接導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐機(jī)會不多，實(shí)踐實(shí)習(xí)內(nèi)容落后于測量社會生產(chǎn)［3］。（三）師資力量薄弱當(dāng)今大部分學(xué)校測量學(xué)及相關(guān)專業(yè)的教師以應(yīng)屆優(yōu)秀畢業(yè)生為主，缺乏具有必要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及工程實(shí)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(shè)備、大型實(shí)踐測量工程經(jīng)驗(yàn)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(wù)量大，往往同時(shí)承擔(dān)著幾門課程的教學(xué)工作，這樣導(dǎo)致青年教師能夠參與實(shí)踐社會測量生產(chǎn)的時(shí)間、機(jī)會不多，因此高校迫切需要基礎(chǔ)扎實(shí)、測量時(shí)間經(jīng)驗(yàn)足、能力強(qiáng)的復(fù)合型教師，可以從教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、新型儀器使用等方面對學(xué)生進(jìn)行更為實(shí)用的實(shí)踐指導(dǎo)［4-5］。（四）學(xué)生厭學(xué)的特點(diǎn)社會環(huán)境的變化，互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，使得學(xué)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(xué)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(xué)生認(rèn)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(xué)習(xí)無用論的想法。二、教學(xué)改革方法研究（一）教學(xué)內(nèi)容的改革測量學(xué)及相關(guān)課程內(nèi)容的教學(xué)改革應(yīng)滿足專業(yè)教學(xué)時(shí)數(shù)的要求，同時(shí)還必須適應(yīng)現(xiàn)代測量技術(shù)的發(fā)展及市場經(jīng)濟(jì)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(shí)際的測量工程項(xiàng)目得到了廣泛應(yīng)用，“工程測量”課程的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)結(jié)合社會發(fā)展需求，及時(shí)對教學(xué)大綱及實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行更新修訂，并選擇和編寫適合現(xiàn)代社會需求的測量學(xué)教材及實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)參考書。測量教學(xué)應(yīng)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(xué)生了解現(xiàn)代測量儀器、技術(shù)的更新［7-12］。測量學(xué)及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)應(yīng)注重測量學(xué)在實(shí)際建筑工程項(xiàng)目領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用，實(shí)際產(chǎn)學(xué)項(xiàng)目相結(jié)合，確立測量學(xué)相關(guān)課程的授課重點(diǎn)知識及關(guān)鍵部分，以此確定學(xué)生需要了解、選學(xué)及自選的相關(guān)內(nèi)容，并盡量結(jié)合工程測量實(shí)例，重點(diǎn)講解應(yīng)用廣泛的具體實(shí)踐內(nèi)容。（二）教學(xué)方法的改革為使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，提高具體的測量實(shí)踐技能，充分了解測量學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生實(shí)際應(yīng)用的視野，為未來就業(yè)進(jìn)行前期準(zhǔn)備，“工程測量”課應(yīng)以具體工程實(shí)踐、實(shí)習(xí)為主，理論為輔，聯(lián)系相關(guān)企事業(yè)單位合作聯(lián)合辦學(xué)，在教學(xué)實(shí)踐安排上，應(yīng)盡量與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生帶著測量儀器走出課堂，輔以更多的情景式、實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)，使學(xué)生有更多機(jī)會參與測量工程施工、設(shè)計(jì)、管理以及后期維護(hù)運(yùn)營的各個環(huán)節(jié)，提高學(xué)生工程測量理論與實(shí)際操作應(yīng)用相結(jié)合的能力。開放式教學(xué)實(shí)驗(yàn)室作為一種重要的教學(xué)方式，應(yīng)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的技能訓(xùn)練功能，推行實(shí)驗(yàn)室開放制度，全天候、全方位開放，使學(xué)生借取儀器方便，提高儀器設(shè)備的利用率，也方便學(xué)生根據(jù)自己實(shí)際情況合理選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和時(shí)間，利用課余時(shí)間對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固、對課堂教學(xué)未掌握的儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作練習(xí)。多媒體教學(xué)是現(xiàn)代化教學(xué)的一個重要手段，“工程測量”教學(xué)內(nèi)容包括測量學(xué)原理與方法、儀器實(shí)操練習(xí)、儀器的檢驗(yàn)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(jì)算及成果整理等。利用多媒體作為教學(xué)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(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法難以清晰表達(dá)的缺點(diǎn)，便于學(xué)生理解。我們要樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)新理念，突破傳統(tǒng)的課堂教學(xué)教師講學(xué)生聽的教學(xué)方式，盡可能多途徑增加情景式教學(xué)相關(guān)內(nèi)容比例。比如使用攝像機(jī)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(yīng)教學(xué)內(nèi)容的完整操作過程，然后結(jié)合剪輯軟件標(biāo)注操作要點(diǎn)，并使用多媒體設(shè)備播放進(jìn)行視聽一體化教學(xué)。順應(yīng)綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展趨勢，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一項(xiàng)重要舉措［13-15］。在測量教學(xué)中注重引導(dǎo)式教學(xué)，從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和提出問題，讓學(xué)生更多地參與到測量教學(xué)學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決問題的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在教師講課之前，挑選一部分學(xué)生先對將要學(xué)習(xí)的課程進(jìn)行講解，并且提出學(xué)習(xí)中遇到的問題，其主要目的在于督促學(xué)生課下自學(xué)，對知識進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)與預(yù)習(xí)，深化對理論知識的理解深度。此外還可對每一章節(jié)都進(jìn)行測試，并由學(xué)生對測試內(nèi)容進(jìn)行講解，充分調(diào)動學(xué)生的課堂積極能動性，不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力，并激發(fā)學(xué)生對“工程測量”課程的學(xué)習(xí)興趣。（三）考核機(jī)制的改革教學(xué)改革是以學(xué)生綜合能力和素質(zhì)的提高為基準(zhǔn)的，而不是限定在最后的考試成績上，要體現(xiàn)在教學(xué)過程中。正確地對學(xué)生測量實(shí)踐能力進(jìn)行評價(jià)，既是檢驗(yàn)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、改進(jìn)教學(xué)方法和手段的重要途徑，也是檢查學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容掌握情況的依據(jù)。對此，在考核機(jī)制方面，應(yīng)取消一張?jiān)嚲砜荚嚪绞?，而是把學(xué)生的最終測試成績分為平時(shí)成績、理論考試成績、實(shí)驗(yàn)報(bào)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(xué)生掌握和應(yīng)用測量知識的能力。平時(shí)成績包括平時(shí)出勤表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)過程評定等。由于測量實(shí)驗(yàn)是分組進(jìn)行的，要求每名學(xué)生都應(yīng)按時(shí)參加實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中積極參與，并配合其他同學(xué)觀測，共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，鍛煉團(tuán)隊(duì)合作精神。拓展型實(shí)驗(yàn)主要看學(xué)生是否能根據(jù)任務(wù)選擇滿足測量任務(wù)要求的測量設(shè)備，選擇方案是否合理，實(shí)驗(yàn)過程是否嚴(yán)密，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否達(dá)到規(guī)范要求，實(shí)驗(yàn)時(shí)間是否合適等多因素進(jìn)行綜合判定。理論考試主要體現(xiàn)在考查學(xué)生掌握工程測量學(xué)理論知識，測量基本方法、基本原理的理解與掌握情況。實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要檢查學(xué)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(xué)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(zhǔn)度，正確記錄測量數(shù)據(jù)，使得學(xué)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(xué)教育經(jīng)歷了蓬勃發(fā)展期，目前開設(shè)測繪工程專業(yè)的本?？圃盒Ｒ堰_(dá)數(shù)百所，已形成了相對完善的測量學(xué)教育體系，但依然存在著測量學(xué)教學(xué)教育學(xué)術(shù)化、實(shí)踐教學(xué)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。“3+1”校企聯(lián)合模式即3年校內(nèi)理論內(nèi)容學(xué)習(xí)及1年企業(yè)實(shí)踐實(shí)習(xí)操練。3年校園理論課教學(xué)學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練，主要以測量學(xué)的基本知識，測量的方法及基本操作等教學(xué)內(nèi)容為主，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程理念、工程意識，具備一定的測量學(xué)操作技能。1年校外實(shí)習(xí)時(shí)間，則是基于具體工作崗位、具體測量工程項(xiàng)目的工程實(shí)操，工程設(shè)計(jì)的全過程，注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力、職業(yè)技能及測量技能職業(yè)素養(yǎng)。企業(yè)學(xué)習(xí)過程，通過基于實(shí)際測量工程項(xiàng)目全過程的實(shí)施，讓學(xué)生參與到真實(shí)的工程項(xiàng)目中，改變在校內(nèi)以傳授學(xué)科知識為主的工程教學(xué)模式，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立分析與解決問題的能力。雙導(dǎo)師模式即實(shí)行“學(xué)校導(dǎo)師+企業(yè)導(dǎo)師”的聯(lián)合執(zhí)導(dǎo)模式，充分發(fā)揮校內(nèi)外導(dǎo)師各自優(yōu)勢共同對學(xué)生進(jìn)行學(xué)業(yè)及實(shí)際工程的指導(dǎo)。通過校內(nèi)外導(dǎo)師聯(lián)合培養(yǎng)，能夠使學(xué)生增強(qiáng)測量學(xué)理論與實(shí)踐實(shí)操的相結(jié)合，使學(xué)生提前接觸測繪工程方案的設(shè)計(jì)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(shí)參與到導(dǎo)師的科研課題研究工作中，培養(yǎng)學(xué)生盡早形成科學(xué)研究能力和組織管理能力。加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)，適應(yīng)時(shí)代需要。從學(xué)校方面，應(yīng)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(shí)際鍛煉，并安排相關(guān)教師定時(shí)定期到有關(guān)名校學(xué)習(xí)，對教師進(jìn)行新技術(shù)、新知識的綜合培訓(xùn)，這樣教師在教學(xué)期間能充分結(jié)合自己的學(xué)習(xí)與實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，將理論課有機(jī)地貫穿到實(shí)踐教學(xué)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(xué)習(xí)測量的基本課程并進(jìn)行實(shí)地測量訓(xùn)練，畢業(yè)生進(jìn)入工作后能夠較快地融入實(shí)際的測量工作中去，極大地縮短了適應(yīng)時(shí)間，得到了用人單位的肯定。改革取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效