工程測(cè)量校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地場(chǎng)地優(yōu)化建設(shè)實(shí)踐★

李秀芳 曹 倩 王 永

(徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑學(xué)院，江蘇 徐州 221140)

工程測(cè)量是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，測(cè)量工作貫穿于工程建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工運(yùn)營(yíng)、竣工驗(yàn)收全過程。在建筑類人才培養(yǎng)中，《建筑工程測(cè)量》是必須開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。“以悉理論、精技能”為目標(biāo)的土建類高職人才培養(yǎng)，更是把工程測(cè)量技能作為人才培養(yǎng)成敗的衡量指標(biāo)之一，測(cè)量?jī)x器實(shí)操技能的強(qiáng)弱直接影響學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量和職業(yè)發(fā)展[1]。因此，建設(shè)高效、實(shí)用并緊密貼合工程實(shí)踐需要的“教學(xué)做”一體化校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地就顯得尤為重要。

近年來測(cè)繪技術(shù)、測(cè)繪手段的發(fā)展和更新，GNSS、無人機(jī)、測(cè)量機(jī)器人等新型測(cè)量?jī)x器的不斷涌現(xiàn)[2]，給建筑工程測(cè)量課程教學(xué)提出了新要求，如何充分利用有限的教學(xué)資源，合理配置并優(yōu)化實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，保證多個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)有序開展，對(duì)切實(shí)提升學(xué)生實(shí)訓(xùn)操作技能，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)意義重大。

1 工程測(cè)量實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分析

建筑工程測(cè)量的常規(guī)教學(xué)模塊一般應(yīng)包含水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量、距離測(cè)量、控制測(cè)量、地形圖測(cè)繪和施工測(cè)設(shè)等，作為一門實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，為保證教學(xué)效果，每個(gè)教學(xué)模塊都安排有一定量的實(shí)踐操作課時(shí)。另外，往往還會(huì)配置1周～2周的綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生將單項(xiàng)模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容綜合應(yīng)用于某幾項(xiàng)模擬真實(shí)工程的測(cè)量任務(wù)[3]中，鞏固提升課程內(nèi)容。工程測(cè)量實(shí)操任務(wù)可歸納為圖1所示。

2 實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地整合

如上所述，建筑工程測(cè)量實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多，訓(xùn)練項(xiàng)目可多達(dá)20余個(gè)，若逐一建設(shè)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，所需場(chǎng)地面積和資金都會(huì)比較大。因此，有必要分析各項(xiàng)目對(duì)場(chǎng)地的要求，結(jié)合課時(shí)、專業(yè)、班級(jí)及學(xué)生數(shù)量等因素對(duì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行篩選、整合，以優(yōu)化場(chǎng)地布置。根據(jù)歷年來我校教學(xué)實(shí)訓(xùn)開展的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并借鑒兄弟院校校內(nèi)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地建設(shè)情況，將實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地整合為儀器認(rèn)識(shí)與檢校、多功能綜合實(shí)訓(xùn)、測(cè)設(shè)與變形監(jiān)測(cè)三個(gè)場(chǎng)地。場(chǎng)地內(nèi)點(diǎn)位布置綜合考慮各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的各自特點(diǎn)，盡可能一點(diǎn)多用、一場(chǎng)多能，提高場(chǎng)地利用率[4]。通過點(diǎn)位加密與優(yōu)化，三個(gè)場(chǎng)地可滿足上述所有實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目訓(xùn)練要求，各場(chǎng)地與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖2所示。

3 建設(shè)實(shí)施

3.1 場(chǎng)地布局

基于上述項(xiàng)目與場(chǎng)地整合思路，根據(jù)校園總平面布置現(xiàn)狀及遠(yuǎn)期規(guī)劃，充分考慮車流、人流交通特點(diǎn)，對(duì)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地布局，如圖3所示。

3.2 儀器認(rèn)識(shí)與檢校場(chǎng)地

水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等儀器認(rèn)識(shí)與操作項(xiàng)目，旨在幫助學(xué)生熟悉儀器構(gòu)造，練習(xí)安置、對(duì)中、整平、瞄準(zhǔn)等基本操作，教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單，課時(shí)不多但時(shí)間安排分散，屬于和理論教學(xué)穿插進(jìn)行的課間實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)場(chǎng)地的要求不高，無需開闊場(chǎng)地，點(diǎn)位多僅用于對(duì)中整平練習(xí)，可密集布置。為避免雨雪等不良天氣影響課程計(jì)劃正常實(shí)施，在教學(xué)樓附近選擇開闊地，建設(shè)開放式實(shí)訓(xùn)棚，棚下埋設(shè)測(cè)點(diǎn)，棚外豎立水準(zhǔn)尺、花桿、棱鏡、覘標(biāo)等瞄準(zhǔn)目標(biāo)，形成半室外實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地。測(cè)點(diǎn)布置以滿足撐開三腳架和方便學(xué)生分組訓(xùn)練的空間為宜，并注意與瞄準(zhǔn)目標(biāo)間是否通視。經(jīng)費(fèi)充足的條件下，可在場(chǎng)地建設(shè)時(shí)融入測(cè)繪技術(shù)發(fā)展史、儀器進(jìn)化展示等教育內(nèi)容，搭配景觀及文化長(zhǎng)廊設(shè)計(jì)，形成測(cè)繪文化廣場(chǎng)(見圖4)，既可滿足工程測(cè)量課日常教學(xué)所需，又可作為新生入學(xué)教育基地之一。

3.3 多功能綜合實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地

認(rèn)識(shí)儀器的目的是為了使用儀器解決工程建設(shè)的實(shí)際問題，水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量、距離測(cè)量、控制測(cè)量、碎部測(cè)量都是使用測(cè)量?jī)x器的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，這些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是工程測(cè)量實(shí)訓(xùn)的核心及重點(diǎn)內(nèi)容，所需課時(shí)最多，且必須在開闊場(chǎng)地進(jìn)行。工程測(cè)量技能大賽國(guó)賽題目一般為1.5 km閉合路線二等水準(zhǔn)測(cè)量和200 m×200 m測(cè)區(qū)1∶500數(shù)字地形圖測(cè)繪兩項(xiàng)，技能大賽是實(shí)訓(xùn)教學(xué)的風(fēng)向標(biāo)，“以賽促教”也一直是高職院校實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的一條重要原則。為此，以整個(gè)校園為測(cè)區(qū)，參考GB 50026—2007工程測(cè)量規(guī)范和GB/T 18314—2009全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范要求布設(shè)平面及高程控制點(diǎn)，建設(shè)多功能綜合訓(xùn)練場(chǎng)地(見圖5)。場(chǎng)區(qū)內(nèi)控制點(diǎn)布置除考慮路網(wǎng)、交通、人流、相鄰點(diǎn)通視要求等因素外，還顧及了二等水準(zhǔn)、四等水準(zhǔn)、等外水準(zhǔn)測(cè)量場(chǎng)地互為備用，閉合路線、附合路線、支路線相互切換，并滿足多個(gè)班級(jí)分組分項(xiàng)開展實(shí)訓(xùn)的需要。所埋設(shè)的控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)均利用GPS技術(shù)測(cè)得三維坐標(biāo)信息，為各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目提供已知數(shù)據(jù)，并可作為衡量學(xué)生實(shí)訓(xùn)成果精確度的評(píng)判指標(biāo)。

該場(chǎng)地不僅能提供多組二等水準(zhǔn)測(cè)量路線、多個(gè)數(shù)字測(cè)圖區(qū)域，為開展校內(nèi)工程測(cè)量技能大賽，選拔省賽國(guó)賽選手提供方便。還可開展各種路線的普通水準(zhǔn)測(cè)量、三四等水準(zhǔn)測(cè)量、距離測(cè)量、經(jīng)緯儀導(dǎo)線控制測(cè)量、全站儀控制測(cè)量、碎部測(cè)量多個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

3.4 測(cè)設(shè)(施工放樣)與變形監(jiān)測(cè)場(chǎng)地

施工放樣是建筑工程測(cè)量的重要內(nèi)容，是測(cè)量學(xué)知識(shí)和技能在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用。施工放樣也稱測(cè)設(shè)，是將圖紙上的建筑物或構(gòu)筑物位置標(biāo)定到現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量工作。因此選擇校園西北角長(zhǎng)約200 m寬100 m的空地做實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地(見圖6)，模擬軸線放樣和高程放樣的真實(shí)工作環(huán)境，給學(xué)生零距離的施工放樣體驗(yàn)。變形及沉降觀測(cè)歷時(shí)較長(zhǎng)，不便于在課內(nèi)安排教學(xué)訓(xùn)練計(jì)劃，可利用校區(qū)或附近正在施工的工程做輔助實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地。

3.5 踏勘選點(diǎn)埋石

依據(jù)上述功能區(qū)劃和點(diǎn)位布置方案，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，以相鄰控制點(diǎn)通視、基礎(chǔ)穩(wěn)固、布點(diǎn)間距符合規(guī)范要求為原則進(jìn)行實(shí)地選點(diǎn)埋石。整個(gè)場(chǎng)區(qū)共布置導(dǎo)線點(diǎn)35個(gè)，圖根控制點(diǎn)50個(gè)，分組實(shí)訓(xùn)水準(zhǔn)點(diǎn)72個(gè)，普通測(cè)點(diǎn)20個(gè)。所有點(diǎn)位均布置在基礎(chǔ)穩(wěn)固的硬化地面上，埋設(shè)時(shí)利用電鉆在預(yù)選點(diǎn)位上開孔(見圖7)，再灌注水泥砂漿后放入定制的測(cè)量標(biāo)心，埋設(shè)好的點(diǎn)位如圖8所示。

4 建設(shè)成效

我校土建類專業(yè)開辦時(shí)間較短，但發(fā)展非常迅速。目前已開設(shè)有建筑工程技術(shù)、工程造價(jià)、建筑信息化管理、給排水工程技術(shù)、市政工程技術(shù)、建筑水電技術(shù)、建筑裝飾工程技術(shù)等7個(gè)專業(yè)，在校學(xué)生1 500余人?！督ㄖこ虦y(cè)量》屬于學(xué)院平臺(tái)課，面向上述7個(gè)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)，統(tǒng)一安排在大一學(xué)年第二學(xué)期。依據(jù)人才培養(yǎng)方案，該課程的教學(xué)目標(biāo)是“悉理論、曉方法、精操作、會(huì)計(jì)算、能繪圖”，理論課程總課時(shí)為48學(xué)時(shí)，其中包含24學(xué)時(shí)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與基礎(chǔ)理論講授穿插進(jìn)行。在《建筑工程測(cè)量》課程結(jié)束后安排有26學(xué)時(shí)的《建筑工程測(cè)量綜合實(shí)訓(xùn)》，重點(diǎn)考察學(xué)生對(duì)理論教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)習(xí)的知識(shí)和技能的綜合應(yīng)用能力。受專業(yè)發(fā)展時(shí)間短、師資力量、經(jīng)費(fèi)投入等因素的影響，在本實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)完成前，上述50學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)僅依賴教學(xué)樓前后空地開展，場(chǎng)地狹小，實(shí)訓(xùn)秩序和效果都未達(dá)到課程預(yù)期。又因地面點(diǎn)位都是老師上課期間臨時(shí)劃定，無法長(zhǎng)期保存，甚至隨畫隨擦，既不能準(zhǔn)確提供已知點(diǎn)數(shù)據(jù)，也無法定量衡量學(xué)生測(cè)量成果的可靠度，不利于激發(fā)和保護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。場(chǎng)地布置缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，教學(xué)組織隨意性大，實(shí)訓(xùn)基地?cái)?shù)字化、信息化[5]管理更無從談起。

在對(duì)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀準(zhǔn)確分析的基礎(chǔ)上，梳理并更新教學(xué)內(nèi)容，篩選出必須訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，采取“熟悉儀器—儀器操作—單點(diǎn)施測(cè)—線路施測(cè)—片區(qū)測(cè)量”內(nèi)容由簡(jiǎn)到難、精度由低到高的實(shí)訓(xùn)練習(xí)方案，整合出基本操作、綜合訓(xùn)練、施工應(yīng)用三個(gè)場(chǎng)地。場(chǎng)地充分考慮實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目特點(diǎn)，有集中有分散，既便于同類項(xiàng)目多班級(jí)集中開展，又可實(shí)現(xiàn)不同實(shí)訓(xùn)分項(xiàng)依次推進(jìn)。半室外的儀器認(rèn)識(shí)與檢校場(chǎng)地使基本操作類課間實(shí)驗(yàn)擺脫了天氣條件制約，測(cè)繪發(fā)展史的融入在潛移默化中強(qiáng)化了學(xué)生的行業(yè)認(rèn)同感；場(chǎng)區(qū)平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的建立使量化評(píng)定測(cè)量成果成為可能，并實(shí)現(xiàn)了測(cè)量成果的數(shù)據(jù)化和信息化；施工放樣場(chǎng)地真實(shí)模擬了建筑施工測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)，標(biāo)準(zhǔn)化的技能大賽訓(xùn)練場(chǎng)為大賽選手選拔和訓(xùn)練提供了場(chǎng)地支持。一學(xué)期的運(yùn)行實(shí)踐表明，整合優(yōu)化后的實(shí)訓(xùn)基地能夠勝任十余個(gè)班級(jí)交叉開展測(cè)量課間實(shí)驗(yàn)及綜合實(shí)訓(xùn)的需要，實(shí)訓(xùn)秩序井然，實(shí)訓(xùn)效果較以往有了明顯改善。