農(nóng)科院校水利工程測量課程案例教學(xué)法探討

龔振文 王 慶

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院,云南 昆明 650201)

·建筑業(yè)管理與政策研究·

農(nóng)科院校水利工程測量課程案例教學(xué)法探討

龔振文 王 慶

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院,云南 昆明 650201)

以云南水利水電工程為例,介紹了水利工程測量案例庫的建設(shè)內(nèi)容、要求及特色,探討了把測量案例貫穿在整個教學(xué)中的方法，并論述了案例教學(xué)的優(yōu)點,指出案例教學(xué)生動、形象、易懂,是貼近工程項目、貼近學(xué)生、以學(xué)生為中心的創(chuàng)新教學(xué)模式。

水利工程測量，案例庫，教學(xué)，水電站

0 引言

傳統(tǒng)水利工程測量教學(xué)是先講理論,后講實際操作及工程應(yīng)用,內(nèi)容都是圍繞教材展出的,很少提到云南豐富的水利資源開發(fā),如何興修水利工程,除水害,造福云南人民的光榮使命,以往應(yīng)試教學(xué)模式?jīng)]有改變,這都不利于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神，這種滿堂灌,以教師和教材為主導(dǎo)，重理論輕實踐，十年一慣制的無創(chuàng)新,呆板的程序化的教學(xué)方法，使課堂氣氛沉悶,學(xué)生思維不活躍，師生無互動，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性難提高。而水利工程測量具有實踐性、技術(shù),應(yīng)用性的特點，其教學(xué)主要強調(diào)動手能力的培訓(xùn),工程應(yīng)用能力培養(yǎng),中心是學(xué)生技能培養(yǎng),而教材中大量數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),過多理論其實都可省去。因此傳統(tǒng)教學(xué)已是問題較多,應(yīng)另尋出路。

案例法教學(xué)把案例作為教學(xué)內(nèi)容,教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)案例所列出的材料和問題加以分析研究，作出判斷和決策，這是一種啟發(fā)式為主互動的教學(xué)過程。筆者從多年《水利工程測量》課程的教學(xué)中總結(jié)出經(jīng)驗是采用案例教學(xué)法能使教學(xué)內(nèi)容與工程項目融為一體，使學(xué)生在水利工程建設(shè)中學(xué)測量，在工地,在工程現(xiàn)場學(xué)測量,此種現(xiàn)身說法教學(xué)使學(xué)生如臨其境，形象生動,便于學(xué)生對課程內(nèi)容深入理解和掌握，使學(xué)生很快感受到自己是工程師角色，使學(xué)生思考問題和解決實際問題能力得到飛速提高，才能為云南水利工程建設(shè)提供高素質(zhì)合格人才,才能全面提升水利工程測量教學(xué)水平。

1 建立水利工程測量案例庫

1.1 測量案例庫內(nèi)容

案例第一介紹云南水利概況,云南是全國水電資源大省，境內(nèi)水能資源豐富，水電站裝機(jī)容量9 795萬kW，居全國第二。云南水資源蘊藏量巨大，而金沙江、瀾滄江、怒江三大流域是云南水資源開發(fā),水電站建設(shè)的主戰(zhàn)場。將云南省內(nèi)流域水量充沛而穩(wěn)定，開發(fā)目標(biāo)相對簡單，淹沒損失和遷移人口較少，可開發(fā)的條件因地緣優(yōu)勢得天獨厚等基本情況講給學(xué)生，鼓勵學(xué)生獻(xiàn)身云南水利事業(yè)。在講測量學(xué)基本理論時,測量案例庫以溪洛渡水電站,向家壩水庫,糯扎渡水電站,牛攔江引水工程等在全國具有影響力的水利水電工程項目的規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)施工、投入生產(chǎn)后的管理三大階段中水利工程測量技術(shù)具體應(yīng)用來搜集匯編的,在講測量學(xué)在工程中的應(yīng)用時,測量案例由水利樞紐工程涉及到水電站工業(yè)廠房測量、工程施工公路測量、跨河大橋測量、引水隧道工程測量等搜集匯編(見圖1～圖4)。

1.2 測量案例庫要求

案例的來源應(yīng)盡量出自工程實踐，能夠正確反映實踐所需技能?！端こ虦y量》是一門實踐性很強的課程，課程學(xué)習(xí)的目的是使學(xué)生掌握水利工程測量的原理、方法，將來能夠獨立完成工程建設(shè)中遇到的測量工作。選擇工程實踐中的實際案例，能使測量理論與實際應(yīng)用相結(jié)合，培訓(xùn)學(xué)生解決實踐問題能力，培訓(xùn)學(xué)生將來工作的崗位能力。選擇的案例應(yīng)具有典型性。案例選擇時，應(yīng)根據(jù)《水利工程測量》課程的知識體系分門別類的選擇具有代表性的工程實例，并根據(jù)工程測量中的實際操作過程的內(nèi)容，使學(xué)生通過對工程案例的學(xué)習(xí)，掌握基本儀器操作技能和工程測量能力。選擇的案例應(yīng)具有針對性。《水利工程測量》教學(xué)案例應(yīng)針對具體的培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置，圍繞教學(xué)大綱中要求學(xué)生應(yīng)掌握的知識技能來組織，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過案例教學(xué)使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容做深入細(xì)致的研究和分析，從而加強對重點問題和難點問題的認(rèn)識，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。

1.3 測量案例庫特色

測量案例庫特色是極大部分工程測量案例來自云南本省,這樣案例具有鄉(xiāng)土味道,學(xué)生聽到倍感親切,容易聽得進(jìn),因講到云南境內(nèi)河流眾多，水量充沛，水能資源豐富,海拔高差懸殊，地形地貌復(fù)雜，水資源的開發(fā)難度很大，利用程度較低，水資源量豐富的大省，只有大力開展農(nóng)田水利基本建設(shè)，使水利發(fā)揮了農(nóng)業(yè)命脈的作用，為云南經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、抗御自然災(zāi)害、維護(hù)社會穩(wěn)定做出了積極的貢獻(xiàn)。使學(xué)生感受學(xué)好知識,建設(shè)家鄉(xiāng),科教興滇的使命,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力,測量案例搜集了最近完工牛攔江引水工程中測量是如何為大壩,泵站,引水隧洞提供地形圖和工程測量數(shù)據(jù),特別強調(diào)沒有前期測量工作,工程無法規(guī)劃,設(shè)計,施工,竣工,運營,總之測量貫穿工程全過程。測量案例也搜集瀾滄江梯級水電站的開發(fā)建設(shè)中測量如何提供技術(shù)保障作用。測量案例都用視頻方式展示給學(xué)生。

2 案例在《水利工程測量》課程的教學(xué)應(yīng)用

2.1 講測量基本理論時的應(yīng)用

第一章緒論就要講測繪是水利工程的“眼睛”,通過工程案例使學(xué)生倍受鼓舞,要學(xué)好測繪知識,提高測繪技能水平,力保水利工程質(zhì)量。例如金沙江、瀾滄江、怒江三大流域規(guī)劃的主要內(nèi)容之一是制定河流的梯級開發(fā)方案，合理地選擇樞紐的位置和分布。在進(jìn)行梯級布置時，不僅需要在地形圖上確定合適的位置，而且還應(yīng)確定各水庫的正常高水位。為此，測量人員應(yīng)提供該流域內(nèi)的地形圖、河流縱橫斷面圖以及河谷地形圖。例如以向家壩水庫(見圖1),溪洛渡水電站(見圖2)，糯扎渡水電站(見圖3),牛攔江引水工程為例(見圖4)，講解測量工作的主要任務(wù)是為水工設(shè)計提供必要的地形資料和測量數(shù)據(jù)。在設(shè)計大壩，水電站時需要測繪大比例尺較大、精度高的地形圖。而且要講水利工程所需的地形圖特別強調(diào)高程精度。在講對地觀測時要講我國資源三號衛(wèi)星——傳回首批數(shù)據(jù)圖像清晰已應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)中,特別是要講到中國“高分系統(tǒng)”首顆衛(wèi)星成功發(fā)射案例,開啟中國對地觀測新里程,在講地圖應(yīng)用時要講“天地圖”在南海清晰展示國界宣示國家主權(quán)作用。講到遙感作用要講多顆遙感衛(wèi)星緊急部署探測云南魯?shù)榭h地震震區(qū)災(zāi)情,及云南魯?shù)?.5級地震——無人機(jī)三維建模首次用于地震搶險。在講渠道時,就講測量如何保障南水北調(diào)工程順利竣工通水。全國水利普查工作就需測繪數(shù)千幅地形圖。講水庫淹沒界線測量時,以向家壩水庫為例,如何測設(shè)移民線、土地征用線、土地利用線、水庫清理線,向家壩水庫使綏江縣大部分淹沒,綏江縣成為云南省第一移民大縣。

以溪洛渡水電站為案例講述地質(zhì)勘察測量能為溪洛渡水電站壩址、廠址、引水洞、水庫、堤線、料場、渠道、排灌區(qū)的地質(zhì)勘察工作提供地形圖,也能進(jìn)行地質(zhì)勘探點的放樣；也能進(jìn)行鉆孔測量、坑槽測量、地質(zhì)點測量、剖面測量等工作。

2.2 講施工測量時的應(yīng)用

以溪洛渡水電站,向家壩水庫,糯扎渡水電站,牛攔江引水工程為例,在水利樞紐工程的施工期間，測量工作的主要任務(wù)是按照設(shè)計的意圖，將設(shè)計圖紙上的建筑物以一定的精度要求測設(shè)于實地。為此，在施工開始之前，必須建立施工控制網(wǎng)，作為施工放樣的依據(jù)。然后根據(jù)控制網(wǎng)點并結(jié)合現(xiàn)場條件選用適當(dāng)?shù)姆艠臃椒ǎ瑢⒔ㄖ锏妮S線和細(xì)部測設(shè)于實地，便于施工人員進(jìn)行施工安裝。在工程竣工或階段性完工時，要進(jìn)行驗收和竣工測量。在講水工隧洞施工測量時,由于云南大型水電站工程多,高差大,地形復(fù)雜,需修建較多的引水發(fā)電洞、輸水洞、支洞、泄洪洞、導(dǎo)流洞,以溪洛渡水電站引水發(fā)電洞為案例講授其測量內(nèi)容有洞外控制測量、洞內(nèi)控制測量、聯(lián)系測量、隧洞中心線放樣、開挖斷面和襯砌斷面的放樣等。

以溪洛渡水電站為案例講述水電站施工測量內(nèi)容包括廠房施工控制網(wǎng)的建立、基礎(chǔ)開挖測量、廠房建筑放樣測量等。同時也講溪洛渡水電站閘門、壓力管道、機(jī)組設(shè)備等金屬構(gòu)件測量內(nèi)容，特別強調(diào)閘門安裝測量的精度最高,強調(diào)軸線精度。

2.3 講水工建筑變形觀測時的應(yīng)用

以溪洛渡水電站,向家壩水庫,糯扎渡水電站,牛攔江引水工程為例,大壩在蓄水后,水壓力及其他因素的影響將產(chǎn)生變形。特別提到漫灣水電站山體滑坡案例說明變形觀測的重要性,為了大壩的安全，維護(hù)和管理，應(yīng)變形觀測,講案例時,講完項目背景后,鼓勵學(xué)生主動地參與討論分析，留給學(xué)生思考如何進(jìn)行多方案比選擇優(yōu)選用，多角色觀察思考,這樣有助于提高學(xué)生的創(chuàng)造能力。

2.4 測量實驗課時的應(yīng)用

在水準(zhǔn)測量實驗課前,播放中國“世界平均海拔最高水準(zhǔn)環(huán)線測量”項目啟動視頻,在經(jīng)緯度角度實驗課前,播放拓普康圖像全站儀在云南牛攔江引水工程控制測量,地形測繪應(yīng)用案例視頻,教學(xué)實施中，播放車載激光雷達(dá)系統(tǒng)在電站、礦山和采石場應(yīng)用。

2.5 在集中教學(xué)實習(xí)時的應(yīng)用

在教學(xué)實習(xí)前,帶領(lǐng)學(xué)生到工地參觀，讓學(xué)生了解工程施工中測量工作的實施過程，使學(xué)生對將要實施的測圖地理環(huán)境及具體操作有初步了解,同時也播放拓普康IS影像型三維掃描全站儀在水利工程地形測圖中的應(yīng)用案例,也播放新型智能測繪車：讓測繪地形圖工作變得更輕松?？傊?水利工程規(guī)劃設(shè)計,精確測繪先行。

3 《水利工程測量》課程案例的教學(xué)法應(yīng)用前景展望

1)案例教學(xué)法是創(chuàng)新教學(xué)方法。案例教學(xué)法是以水利工程測量技術(shù)在云南水利工程項目中應(yīng)用為背景，讓學(xué)生進(jìn)入水利工程測量工作的“現(xiàn)場”體驗測量工作過程，由被動聽課的過程改為積極思考、主動實踐的過程，是一種實用、有效的啟發(fā)式教學(xué)方法，水利工程測量案例教學(xué)使抽象的水利工程測量理論、公式分析，枯燥的數(shù)據(jù)以工程項目建設(shè)過程展現(xiàn)在課堂上，使水利工程測量教學(xué)變得生動、活潑、情景交融，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于對水利工程測量理論知識的深刻理解和牢固掌握，案例教學(xué)使水利工程測量教學(xué)具體化、情景化，激發(fā)了學(xué)生的好奇心，它使得教與學(xué)的過程更加和諧，學(xué)生學(xué)習(xí)更輕松,知識掌握更扎實。教與學(xué)融為一體,更貼近學(xué)生，更貼近工程項目。

2)既鞏固了學(xué)生所學(xué)的理論知識，又提高了學(xué)生的實際操作能力。由于水利工程測量課程案例來源于水利工程測量實際工作的典型素材，都有相應(yīng)的客觀依據(jù)，是對水利工程測量實際活動的仿真和模擬，提供的是形象生動和具體真實的感情認(rèn)識。這種與課堂理論教學(xué)內(nèi)容密切結(jié)合的水利工程測量案例，不僅可以加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，而且可在案例討論中發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)上的薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補，提高自身的實踐操作能力。

3)案例教學(xué)能提升學(xué)生綜合能力,豐富學(xué)生閱歷。能提高學(xué)生創(chuàng)造能力以及分析問題,解決問題的能力，它是一種“做中學(xué)”的教學(xué)方式，觀看工程案例,學(xué)生不但能獲取測量基本知識,也對工程有了體驗，這樣工程實踐經(jīng)驗豐富了,個人能力也提高了,也提高了學(xué)生語言表達(dá)能力,使學(xué)生成為教學(xué)主角,體驗自我價值，在講臺上學(xué)生有了提高自己能力的機(jī)會,師生互動較好。案例教學(xué)使測量教學(xué)與工程應(yīng)用無縫對接,融為一體。

4 結(jié)語

案例教學(xué)法是通過一個具體工程項目的觀摩，引導(dǎo)學(xué)生對這工程建設(shè)過程所涉及測量技術(shù)進(jìn)行討論的一種教學(xué)方法,在《水利工程測量》課程中采用案例法教學(xué)，不僅可以縮短理論學(xué)習(xí)與實際操作之間的距離，激發(fā)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，最為典型的是以學(xué)生為中心的創(chuàng)新教學(xué)模式使學(xué)生自然融入工程項目,實際理解水利工程測量在工程中的作用,使學(xué)生綜合運用知識的能力得到提高,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)知識,應(yīng)用知識靈活性，也培養(yǎng)了創(chuàng)新意識,是典型的以學(xué)生為中心的創(chuàng)新教學(xué)模式,使學(xué)生自然融入工程項目,實際體驗水利工程測量在工程中的作用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。為云南省水利水電工程建設(shè)提供合格,高素質(zhì)水利水電工程技術(shù)人才。

[1] 王 浩.工程造價管理案例法教學(xué)對策[J].四川教育學(xué)院學(xué)報,2009,25(1):11-12.

[2] 晏永玲.試論施工組織課程中應(yīng)用案例教學(xué)[J].現(xiàn)代企業(yè)教育,2008(6):1-3.

On exploration for case teaching methodology ofHydrographicEngineeringSurveyat agricultural colleges

Gong Zhenwen Wang Qing

(SchoolofWaterConservancy,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China)

Taking Yunnan hydrographic engineering as the example, the paper introduces the construction, requirements and features of case library of the hydrographic engineering measurement, explores the measurement case can be taken through the whole teaching process, indicates the advantages of the case teaching, and points out the method is active, vivid and well understood and student-centered innovative teaching model. Key words: hydrographic engineering measurement, case library, teaching, hydrographic station

2014-11-23

龔振文(1963- )，男，副教授； 王 慶(1967- )，男

1009-6825(2015)04-0238-03

G642.0

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