應用型本科非測繪專業(yè)工程測量課程改革

張玉 李靈 李華偉

(1.武夷學院土木工程與建筑學院 福建南平 354300；2.武夷學院生態(tài)與資源工程學院 福建南平 354300)

0 引言

《工程測量》貫穿于土木工程建設全過程，是從事工程、規(guī)劃設計與施工技術等工作的基礎，是大土建類工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎課。在測量學科科技進步、新儀器新方法日新月異的大環(huán)境下，面對高校轉型發(fā)展的實踐探索中[1]，我?！?+1”教學模式下專業(yè)課、專業(yè)基礎的理論課時進一步擠壓，而教學內容增加的現(xiàn)實，如何圍繞“厚基礎，寬口徑，強能力，高素質，國際化”的本科人才培養(yǎng)目標，加強工程規(guī)劃管理與施工技術的交叉融合[2]，實現(xiàn)本科人才培養(yǎng)模式從單一學科背景下的專業(yè)教育向學科交叉與綜合的寬口徑專業(yè)教育轉變，培養(yǎng)學生“三會”的品質和能力，使教學內容體系跳出延續(xù)多年 “老三儀”(經(jīng)緯儀、水準儀、平板儀)、地形圖測量和施工測量的限制[3]，順應國家高校轉型發(fā)展、滿足土建類專業(yè)發(fā)展需要，順利通過IEET專業(yè)認證，迫在眉睫。

1 工程測量學教學改革必要性

隨著光電技術、計算機技術、信息技術和空間技術的飛速發(fā)展，測量新理論、新技術、新方法層出不窮，測繪科學技術的最新發(fā)展與成果應用不斷拓展著測量學的教學內容與研究空間，加強了各學科的相互滲透與交叉[4]。其他專業(yè)課程對工程測量學課程的要求與依賴也日益提高，突出表現(xiàn)在：利用數(shù)字化地形圖進行城市規(guī)劃、路線設計、建立地面三維模型、工程量的計算。利用全站儀、GPS實現(xiàn)各種建筑物的快速定位和工程變形測量等。測量學與測量軟硬件技術緊密結合的特點，決定了單一的《土木工程測量》文字教材已不能滿足學習測量新技術與新儀器的需要。面對測繪技術的迅猛發(fā)展，一直延續(xù)的工程測量學課程體系和教學手段已經(jīng)遠不能適應現(xiàn)實需求。專業(yè)實踐與專業(yè)課的需求、測量新技術尤其是3S技術的發(fā)展，對測量學課程的科任教師、教學改革提出了新的更高要求。如何打破傳統(tǒng)的教學模式，引入現(xiàn)代教學手段，充實現(xiàn)代測繪技術，使工程測量與信息科學有機結合，成為當前土木工程專業(yè)測量學課程改革的重要工作[5]。工程測量教學，應當圍繞工程類各專業(yè)特征，利用MOOC、翻轉課堂等現(xiàn)代教育手段，圍繞IEET等專業(yè)認證、工程建設和現(xiàn)代測繪科技發(fā)展趨勢，模塊多樣區(qū)別化培養(yǎng)應用型人才。

2 教學改革內容

2.1 項目驅動搭建工程測量課程教學通用平臺

應用型本科院校，對工程測量課程的任務和作用進行了調整，對總學時進一步壓縮，任務是培養(yǎng)有嚴謹工作態(tài)度、吃苦耐勞和團隊精神的、能滿足工程建設或設計必備的測量專業(yè)知識的工程技術人才[6]，作用是為進一步學習各相關專業(yè)打下基礎；總學分4(其中，理論2.5學分，32課時；實驗0.5學分，12課時；集中實習1學分，一個實習周)；在目前教學時數(shù)減少、教學內容增多的情況下,課堂教必須做到少而精,突出重點、難點和疑點。為了實現(xiàn)各專業(yè)培養(yǎng)目標，應整合學校工程測量資源，成立工程測量課程教研小組，集體研究各專業(yè)工程測量的教學內容和方法，目標是打破專業(yè)課程壁壘，構建工程測量師資、設備和資源通用平臺，實現(xiàn)工程測量課程與不同專業(yè)共同需求的交叉融合，實現(xiàn)本科人才培養(yǎng)模式從單一學科背景下的專業(yè)教育向學科交叉與綜合的寬口徑專業(yè)教育及服務轉變；同時，針對不同專業(yè)，構建不同模塊區(qū)別化教育，實現(xiàn)各專業(yè)各自培養(yǎng)目標。提高教學效果、降低儀器運行和維護成本。積極申報工程測量教改項目，項目驅動課程改革。

2.2 優(yōu)化組合教學內容

在有限學分和學時下，如何有針對性地改革教學內容，使其滿足各專業(yè)必須的測量知識，是各應用型大學面對的首要問題。首先，對學生通過該課程學習獲得知識能力進行系統(tǒng)調研分析，如表1所示。然后，對不同專業(yè)學生學習該課程獲得知識能力進行詳細分解，如表2所示。最后，優(yōu)化組合，確定通用模塊化和專業(yè)模塊化的測量教育，確定各專業(yè)優(yōu)化教學內容，如表3所示。

表2 各專業(yè)能力體系結構對應表

表3 工程測量教學內容結構體系

基于以上調研分析，對工程測量教學內容進行了優(yōu)化和重組，重新制定課程教學大綱，對原教學內容體系加以突破，采用“模塊化”結構方式構筑工程測量新的教學內容體系，其基本內容結構體系如表3所示。

2.2.1模塊化重構

構建學院工程測量課程通用平臺和專業(yè)方向，把工程測量課程重構為5個模塊，采取“3+n”模式優(yōu)化組合各專業(yè)教學內容。模塊一、二和三為課程通用平臺，各專業(yè)必學，采用統(tǒng)一的教學、實驗和考核大綱，甚至固定老師任教和實訓指導，針對不同專業(yè)至少再選擇其中一個模塊學習。

2.2.2案例化重構

利用工程測量課改專項經(jīng)費，組織編寫了《工程測量案例教材》，選擇了當?shù)氐湫偷?個工程案例，如《武夷山至邵武高速公路基礎控制測量與航測成圖工程測量報告》《城市軌道交通地鐵站輸變電工程控制測量技術成果報告》《地籍測量技術總結》等；教學和實踐中的例題、習題，采用當?shù)毓こ贪咐v解和作業(yè)；與地方市政建設同步，在校園中建立了RTK基站，布設了14個永久性的GPS控制點，方便學校建設和教學實踐。通過當?shù)刈鴺撕桶咐?，如?jīng)緯度、中央子午線、統(tǒng)一6°帶，坐標正算和反算、地心坐標等[7]，學生學習理論、習題、實驗、實踐更加具體、方便和直接，幫助同學理解和學習。

2.2.3教學方法重構

引入MOOC和翻轉課堂的新型教學模式，樹立以學生為中心、教師為引導的新型教學管理理念[8]，促進國內外優(yōu)質教育資源共享，為在線學習者帶來全新的學習機會，節(jié)約實踐教學時間，提高該課程的教學質量。

以學生為中心，結合 MOOC 的課程優(yōu)勢，革新課程教學方法，將翻轉課堂與課堂教學相結合，搭建師生交互平臺，最大發(fā)揮教師輔導學生的作用。平時錄制和共享測量儀器操作、軟件安裝和使用、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字地圖測繪等專項微視頻，學生課外通過微視頻自學基本知識，有效實現(xiàn)新知識的原始積累；課間教師安排學生開展協(xié)作探究式活動，并當面解決學生疑問，促使他們加深對知識的理解，提高學生學習的效率。課堂上，鼓勵學生對教學環(huán)節(jié)錄音、錄像；鼓勵學生主動參與老師的教學活動中來，如演示實驗課，老師動口講解、學生動手演示，以改變學生由被動聽講轉變?yōu)橹鲃訁⑴c，激發(fā)學生個性發(fā)展。

結合IEET認證，理論課成績由出勤、平時作業(yè)、課堂問答、期中考試和考試6個環(huán)節(jié)構成；實踐課程成績評定由老師總體定出小組等次，小組內由組長定出內部組員具體排名，最后形成最終成績，規(guī)范教學過程管理。

2.3 應用為主，區(qū)別對待

土建與工程管理、規(guī)劃設計類專業(yè)工程測量教學，在深度和廣度上應有區(qū)別。通過在教材內容的安排上升降深度、覆蓋面，以突出各專業(yè)土應用型人才培養(yǎng)的特點，達到學以致用，實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)為目的[9]。應用性不強的內容，如測繪儀器構造與測繪原理、儀器檢驗校正過程、視距測量公式推導、誤差傳播定律、坐標換帶計算、地形圖的完整分幅與編號等內容，摒棄相對過時的知識，如目估定線、鋼尺量距改正、經(jīng)緯儀導線測量等內容；為了專業(yè)后續(xù)進一步學習，適當增加專門教學和實驗，如為了建筑學和城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)更好地學好古建測繪，增加測距儀及袖珍式激光測距儀的教學和專門實驗等。

工程測量儀器設備生產(chǎn)廠家不同，儀器操作各不相同，強調實踐性較強的教學內容，培養(yǎng)專業(yè)能力，根據(jù)學校實際，有針對性地增加本?，F(xiàn)有儀器設備教學和實驗時數(shù)[10]。選擇介紹先進測繪技術與方法及其在工程領域的基本應用。

3 結語

隨著現(xiàn)代工程建設和測繪技術的發(fā)展，應用型大學工程類學生學習工程測量學，應結合其專業(yè)特點，立足于應用和社會對各專業(yè)的新需求，重新審視各專業(yè)發(fā)展過程中出現(xiàn)的工程測量新問題，了解工程測量及成果在施工、管理和規(guī)劃設計中具體應用，才能更好地為工程建設服務?？傊詫W以致用為原則，以讀圖、用圖、規(guī)劃設計、施工和工程管理為重點，來把握各非測繪專業(yè)工程測量理論及實踐教學內容，適當改革教學和實踐內容，調整教學思路和方法，才能因材施教，滿足各專業(yè)持續(xù)發(fā)展新需求。

本文論述的應用型本科非測繪專業(yè)工程測量課程改革探索，是省教育廳2017年立項的精品資源共享課程課題研的部分成果，凝聚了多年對該課程社會調研、分析、總結研究。該教學內容體系從社會對非測繪專業(yè)人才測量能力的要求入手，面向國家、社會對各類人才專業(yè)知識需求實際，顯著突出學生職業(yè)能力和適應職業(yè)變化的能力，充分體現(xiàn)了因專業(yè)施教。教學實踐證明，工程測量新教學內容體系更加密切了測量與不同專業(yè)的關系，更加凸顯了該課程的工程實用性，學生的參與意識和針對自身專業(yè)測繪新技術、內容學習的積極性普遍增強。