工程測量實踐教學(xué)改革探索

楊春艷,肖 靜

(集美大學(xué),福建 廈門 361021)

工程測量是一門實踐性很強(qiáng)的課程，課堂實驗和教學(xué)實習(xí)是整個課程不可分割的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，它起著理論聯(lián)系實際，鞏固課堂教學(xué)的作用.完成本課程的教學(xué)過程必須堅持理論與實踐相結(jié)合，加強(qiáng)實驗教學(xué)和實習(xí)教學(xué)，加強(qiáng)工程測量技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練.近年來，隨著工程建設(shè)和測繪事業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)上對土木工程測量的要求發(fā)生了較大變化，傳統(tǒng)教學(xué)中的某些不適應(yīng)及缺陷也逐步顯現(xiàn)出來，這迫切要求我們重新認(rèn)識和改革工程測量實踐教學(xué)，以滿足生產(chǎn)的需要.

1 工程測量實踐教學(xué)現(xiàn)狀與不足

加強(qiáng)實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生動手能力，各校都下了一番功夫，采取了一定措施.但是在這方面工作取得進(jìn)展，有所起色的同時，我們應(yīng)該看到存在的危機(jī)與不足.具體表現(xiàn)在以下幾個方面:

1.1 實驗內(nèi)容陳舊

從學(xué)生畢業(yè)后反饋的信息來看，土木類專業(yè)的學(xué)生主要側(cè)重于施工測量，以前教學(xué)模式中對地形測圖部分安排的時間較多，施工測設(shè)內(nèi)容少，對學(xué)生今后從事的工作非常不利[1].綜合性、設(shè)計性實驗項目少，不利于全面培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力、綜合分析和解決問題的能力.因?qū)嶒炇覘l件限制，新儀器如全站儀、GPS等學(xué)生接觸少，沒有動手實驗的機(jī)會，高新儀器實驗內(nèi)容少.

1.2 疏于過程管理，學(xué)生主動性弱

測量實驗中我們往往重操作，強(qiáng)調(diào)“測”這方面較多.在儀器操作考核時表現(xiàn)尤為明顯、突出，“測”的很快，但“算”的不行，計算能力太差，有的學(xué)生甚至于計算原理和公式都記不清楚[2].多年來課間實驗或者生產(chǎn)實習(xí)我們往往重視實習(xí)的“結(jié)果”，看“結(jié)果”是否符合精度要求，是否合格，而忽視了成果是如何測出，在測繪過程中，動作是否正確，儀器使用是否規(guī)范，記錄是否合乎要求等等.傳統(tǒng)方式老師包辦多，學(xué)生照著做，只重機(jī)械操作.學(xué)生思維活動降低到了最低限度，實習(xí)效果差，不利于調(diào)動他們的積極性，培養(yǎng)他們的實踐能力.

1.3 忽視學(xué)生綜合素質(zhì)教育[3]

重視職業(yè)技能的培養(yǎng)，忽視學(xué)生安全、集體主義、科學(xué)態(tài)度和勞動觀念等綜合素質(zhì)教育.

1.4 全站儀、GPS等高新儀器缺乏

對于普遍使用的教學(xué)儀器設(shè)備通常能夠保證數(shù)量.對于測繪新技術(shù)如數(shù)字化成圖系統(tǒng)，新儀器如全站儀、GPS等，則因價格昂貴，通常只備有一、兩臺供教師演示實驗，學(xué)生少有接觸機(jī)會.

1.5 測量實習(xí)場地不規(guī)范

沒有足夠的已知數(shù)據(jù)，對學(xué)生的實習(xí)成果沒有檢核條件導(dǎo)致實習(xí)效果欠佳[4].

2 實踐教學(xué)不足產(chǎn)生的原因

2.1 現(xiàn)代測繪技術(shù)發(fā)展迅速

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，測繪技術(shù)也日新月異，以“光、機(jī)、電”一體化的測繪儀器(如電子經(jīng)緯儀、測距儀、全站儀)和以“3S”(即GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、RS遙感技術(shù))為代表的先進(jìn)測量技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域，測量手段和方法正向數(shù)字化、自動化、智能化方向發(fā)展.生產(chǎn)上對工程測量的要求發(fā)生了較大變化，必須改變實驗內(nèi)容陳舊的現(xiàn)狀，調(diào)整教學(xué)管理文件，完善教學(xué)管理制度.

2.2 教學(xué)人員素質(zhì)有限

傳統(tǒng)教學(xué)中個別教師缺乏責(zé)任感、安于現(xiàn)狀，不愿投入過多精力對學(xué)生嚴(yán)格要求，不愿花費(fèi)時間更新知識面，教學(xué)方法單一、呆板.教師素質(zhì)的高低與教學(xué)質(zhì)量的好壞直接相關(guān)，高質(zhì)量的過程管理需要教師具備較高的專業(yè)技能與較強(qiáng)的責(zé)任心.科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，需要教師調(diào)整知識結(jié)構(gòu)，拓寬知識面，同時改進(jìn)教學(xué)方法，應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段.

2.3 教學(xué)管理思想落后

傳統(tǒng)實踐教學(xué)不重視學(xué)生綜合素質(zhì)教育.而現(xiàn)代教育思想不僅是傳授給學(xué)生一定的知識和技能，更強(qiáng)調(diào)其全面綜合的素質(zhì)教育，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力.測量實踐不僅是掌握測量基本技能的訓(xùn)練手段，也是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和分析解決實際問題的有效途徑，在素質(zhì)教育中發(fā)揮著重要作用.

2.4 教學(xué)條件不完善

大多數(shù)學(xué)校因資金有限，缺乏高新儀器，缺少穩(wěn)定規(guī)范的測量實習(xí)場地.

實踐教學(xué)管理存在的問題明顯影響到了實踐教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，影響學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，妨礙他們?nèi)嫠刭|(zhì)的養(yǎng)成，我們可以通過對現(xiàn)存問題成因的分析，針對性地加以認(rèn)真解決.

3 教學(xué)組織改革

3.1 完善實習(xí)管理組織

測量綜合實習(xí)，是一項復(fù)雜系統(tǒng)的工作.實習(xí)時間較長，參加學(xué)生多，一般都在室外進(jìn)行，實習(xí)作業(yè)面分散，要達(dá)到預(yù)期的實習(xí)目的，必須加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo).每期綜合實習(xí)之前，我們都成立以抓教務(wù)的負(fù)責(zé)人為組長，有測量教研組、學(xué)生科等有關(guān)人員參加的測量綜合實習(xí)指導(dǎo)組，負(fù)責(zé)實習(xí)中的全面工作.如綜合實習(xí)任務(wù)和場地的選擇、實習(xí)所需儀器設(shè)備的調(diào)配、實習(xí)過程的指導(dǎo)以及成果的驗收等.

3.2 提高教學(xué)人員素質(zhì)

要培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實踐能力，作為指導(dǎo)實習(xí)的教學(xué)人員就必須具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)素質(zhì)和職業(yè)道德素質(zhì)，要掌握相關(guān)工程知識，有現(xiàn)場實踐經(jīng)驗.在實習(xí)過程中，教學(xué)人員精心指導(dǎo)、嚴(yán)格要求、以身作則，務(wù)必做到正確熟練符合操作規(guī)程，這些都會對學(xué)生起到示范表率作用.可以通過讓教師參加學(xué)校生產(chǎn)實習(xí)或送到生產(chǎn)現(xiàn)場培訓(xùn)等途徑來解決提高教學(xué)人員素質(zhì)的問題.

4 教學(xué)內(nèi)容改革

4.1 優(yōu)化實驗內(nèi)容

學(xué)生的實踐技能是從實習(xí)中獲得的，合理地安排實驗內(nèi)容是學(xué)生獲得實踐技能的關(guān)鍵.由于測繪新儀器、新技術(shù)的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用，工程測量實習(xí)的教學(xué)內(nèi)容必須以傳統(tǒng)的測繪理論為指導(dǎo)，以現(xiàn)代測繪技術(shù)為手段，以滿足工程測量的需要為目的，及時加以調(diào)整.合理安排地形圖測繪部分的時間，增加地形圖應(yīng)用和施工放樣的內(nèi)容，增加先進(jìn)儀器使用的時間.

4.2 增加綜合性、開放性實驗

提出了《工程測量實驗》開放實驗室的計劃并予以實施.采用開放式實驗教學(xué)，網(wǎng)上開放管理儀器設(shè)備、人員及學(xué)生預(yù)約實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，實現(xiàn)資源共享.實行開放性實驗不僅能提高實驗儀器設(shè)備的利用率，進(jìn)一步發(fā)揮它們的效能；還有利于因材施教，使學(xué)生能夠根據(jù)自己的實際情況選擇合適的課程和時間，主動學(xué)習(xí)，這是培養(yǎng)學(xué)生智能的一條有效途徑.人才培養(yǎng)尤其是具有創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)，離不開實驗室[5].

5 教學(xué)方法改革

改進(jìn)教學(xué)方法，提倡啟發(fā)式、演示法、現(xiàn)場參觀等教學(xué)方法，發(fā)揮學(xué)生的主動性，使學(xué)生學(xué)習(xí)的思維始終處于積極的興奮狀態(tài).應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，教學(xué)注重理論聯(lián)系實際.

5.1 現(xiàn)場參觀，注重理論聯(lián)系實際

可以把學(xué)生帶到現(xiàn)場，讓他們親眼看到以GPS網(wǎng)為主體的工程控制網(wǎng)是怎樣代替?zhèn)鹘y(tǒng)的三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)的.同時，請施工方的現(xiàn)場技術(shù)人員對學(xué)生講解工程中放樣的內(nèi)容.通過這些方法，把學(xué)生帶到科技的前沿，吸收學(xué)科新成果，為其將來能使用這些技術(shù)打下基礎(chǔ).教學(xué)中如果緊密聯(lián)系學(xué)生的專業(yè)和生產(chǎn)實際，如:地形圖是如何得來的？怎樣認(rèn)識與使用地形圖？建筑施工中房間的平面位置和高程是如何確定的？可使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容有一種真實感和親切感，從而有效地激起學(xué)生的求知欲.

5.2 應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，開辦網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)

在教學(xué)中，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，如投影儀、幻燈機(jī)、錄像片、計算機(jī)輔助教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教育等手段.我專業(yè)已自行制作教學(xué)軟件一套，引用水準(zhǔn)測量、角度測量和全站儀的使用三個專題教學(xué)錄像.通過多種手段，將實踐性強(qiáng)、技能訓(xùn)練要求高、儀器構(gòu)造復(fù)雜、操作難以掌握的內(nèi)容形象直觀地反映出來便于學(xué)生理解和掌握.我校現(xiàn)已開辦網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)，包含工程測量在內(nèi)的大部分課程都備有網(wǎng)上教學(xué)資源.這些手段不僅加大學(xué)生掌握知識信息的力度和深度，同時解決因?qū)嶒灲?jīng)費(fèi)不足而使精密貴重儀器不能滿足學(xué)生實習(xí)的現(xiàn)狀.

6 教學(xué)過程改革

6.1 做好實習(xí)前準(zhǔn)備工作，進(jìn)行綜合素質(zhì)教育

首先，進(jìn)行儀器工具準(zhǔn)備.每次實習(xí)前，我們都要對實習(xí)儀器進(jìn)行全面檢修和調(diào)試，使其達(dá)到測量精度要求.

其次，健全實習(xí)組織.每個實習(xí)小組由5～6名學(xué)生組成，設(shè)組長一名.在分組時，教師應(yīng)充分考慮每組學(xué)生組織協(xié)調(diào)能力的合理搭配，為使學(xué)生能完全掌握實習(xí)過程和方法，要求他們輪流換崗工作.

再次，做好實習(xí)動員工作.要組織學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)《教學(xué)實習(xí)大綱》、《實習(xí)指導(dǎo)書》.每個參加實習(xí)的學(xué)生必須了解每個階段的實習(xí)任務(wù)和要求，保證順利完成實習(xí)任務(wù).

此外，進(jìn)行綜合素質(zhì)教育.為了圓滿完成實習(xí)的任務(wù)，指導(dǎo)教師在課前動員時，除了要讓學(xué)生明確本次實習(xí)的目的、任務(wù)和要求外，還要對學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)的教育.通常包括要對學(xué)生進(jìn)行安全教育，要教育學(xué)生時刻注意保護(hù)儀器設(shè)備的安全，養(yǎng)成良好的愛護(hù)儀器的習(xí)慣.要對學(xué)生進(jìn)行集體主義教育，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神.還要對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和勞動觀念的教育，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和吃苦耐勞的精神[4].

6.2 充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)監(jiān)督作用，嚴(yán)格過程管理

指導(dǎo)教師必須認(rèn)真?zhèn)湔n，策略性地講課，畫龍點(diǎn)睛地進(jìn)行實習(xí)指導(dǎo).通常每項實習(xí)開始前由主講教師集中講解操作程序及注意事項，邊講邊示范，要求動作準(zhǔn)確、速度要慢，使每個學(xué)生都能看清楚，然后讓學(xué)生分組實施.

實習(xí)中教師要巡回檢查，認(rèn)真指導(dǎo)，仔細(xì)觀察學(xué)生，要求儀器操作規(guī)范，數(shù)據(jù)記錄正確，及時幫助學(xué)生克服困難.要求學(xué)生牢記計算原理和公式，邊測量，邊計算，邊校核，同時培養(yǎng)學(xué)生儀器操作和數(shù)據(jù)計算分析的能力.

實習(xí)結(jié)束前教師要查看每個小組觀測記錄是否符合實驗要求，如果誤差較大，要求學(xué)生全面分析測量誤差的來源，若有時間應(yīng)重測，實習(xí)結(jié)束后再集中講解學(xué)生普遍出現(xiàn)的問題或不清楚的地方，以加深學(xué)生的印象.

教師對各項原始記錄、作業(yè)的格式、外業(yè)繪圖成果，都要提出嚴(yán)格要求.每次試驗結(jié)束后，小組成員應(yīng)根據(jù)測量記錄在業(yè)余時間獨(dú)立完成計算，分析測量觀測的成果，編寫實驗報告，實驗報告是評定學(xué)生在實驗過程中的表現(xiàn)、技能掌握程度的依據(jù)之一.教師要對上交的實驗報告認(rèn)真閱讀分析，準(zhǔn)確評定每個學(xué)生的實驗成績.

7 考核方式改革

測量學(xué)實驗內(nèi)容多，如何客觀地評定每個學(xué)生的成績，是一項很重要的工作.以往只是根據(jù)學(xué)生實習(xí)結(jié)束所交圖紙及作業(yè)來進(jìn)行評定，難以客觀地反映學(xué)生在實習(xí)過程中的真實表現(xiàn)和實際水平，并且容易夾雜一些人為的因素.近年來，通過不斷地總結(jié)，我們根據(jù)教學(xué)大綱制定二項技能考核項目:水準(zhǔn)儀的使用技術(shù)，經(jīng)緯儀的使用技術(shù)，并且制定了嚴(yán)格的考核方法和考核標(biāo)準(zhǔn).結(jié)合實習(xí)過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、遵守紀(jì)律的情況、愛護(hù)儀器的程度等方面進(jìn)行綜合評價，客觀地評定出每個學(xué)生的成績.

8 完善教學(xué)條件

8.1 完善實習(xí)教學(xué)管理文件

依據(jù)國家教委所提倡的加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)的教育要求，重新整合實踐課程體系，設(shè)置綜合性、開放性的實驗教學(xué)內(nèi)容，增加施工測設(shè)實驗，加強(qiáng)先進(jìn)儀器使用，重新制定教學(xué)計劃、教學(xué)大綱，使教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)出綜合化、現(xiàn)代化.

教材的好壞直接影響教學(xué)質(zhì)量，因此，我們經(jīng)過調(diào)研，收集了20余本工程測量教材，從中選取了1～2本面向二十一世紀(jì)新版優(yōu)秀系列教材作為教學(xué)之用,其它作為學(xué)生的教學(xué)參考書.同時，我們還組織教師，自編了新的實驗、實習(xí)指導(dǎo)書，使用后效果良好.

8.2 完善實驗室管理制度

形成一套較為科學(xué)的實驗教學(xué)的管理、運(yùn)行、評價機(jī)制.優(yōu)化實驗室的管理，加強(qiáng)儀器設(shè)備的管理，完善使用登記，提高儀器設(shè)備的利用率，減少資源浪費(fèi).

8.3 購置高新測量儀器

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，新型測繪儀器已進(jìn)入不少生產(chǎn)單位，教學(xué)應(yīng)當(dāng)跟上時代步伐，讓學(xué)生對先進(jìn)的儀器和技術(shù)有所了解.而我們實驗室目前新型儀器只有有限的幾臺全站儀、光學(xué)測距儀，無法滿足教學(xué)要求.應(yīng)配備一定數(shù)量的數(shù)字水準(zhǔn)儀、電子經(jīng)緯儀，再適當(dāng)配備GPS接收機(jī)、GPS數(shù)據(jù)處理軟件、測量平差軟件、數(shù)字測圖軟件、地理信息系統(tǒng)軟件等，供教師介紹測繪新技術(shù)使用.

8.4 進(jìn)行測量實習(xí)基地建設(shè)

根據(jù)集美大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院幾個專業(yè)對測量課程的不同要求，結(jié)合實驗大綱，充分考慮實驗內(nèi)容，利用學(xué)?，F(xiàn)有條件，在該院所在校區(qū)內(nèi)擬建兩個實習(xí)場地，共同組成校園內(nèi)測量實習(xí)基地.初步規(guī)劃兩個場地分別為課堂實驗場地和綜合實習(xí)場地.由于課堂實驗是根據(jù)教師所講授的內(nèi)容安排的，內(nèi)容主要為經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、距離測量的實驗.根據(jù)學(xué)院所在校區(qū)的地形情況，將該場地分為兩個部分:一部分為經(jīng)緯儀的實習(xí)場地，一部分為水準(zhǔn)儀和距離測量的實習(xí)場地.

對于測站點(diǎn)設(shè)置，根據(jù)《工程測量規(guī)范》要求，參考其它學(xué)校作法，土質(zhì)地面處的標(biāo)志點(diǎn)擬埋入10cm×10cm×70cm的預(yù)制砼構(gòu)件，砼初凝前在其頂部中心插入4mm鍍鋅水泥釘.為埋設(shè)牢固，砼地面處標(biāo)志點(diǎn)用沖擊電鉆打孔后再將直徑16mm的不銹鋼筋釘入地下，在鋼筋頂上刻上十字標(biāo)志.并用紅油漆做上醒目標(biāo)記，加以編號.

9 結(jié)論

本文探索了工程測量實踐教學(xué)管理存在的不足并分析了其原因.為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和提高工程測量課程的教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到工程測量實踐教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合作者多年的教學(xué)經(jīng)驗，本文提出了優(yōu)化實驗內(nèi)容，采取開放式實驗和網(wǎng)絡(luò)教育的新方法，加強(qiáng)實驗室和實習(xí)基地建設(shè)，提出了工程測量實踐教學(xué)在教學(xué)組織、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)過程等方面改革的內(nèi)容.

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