采礦專業(yè)《測量學(xué)》課程多元化教學(xué)模式

王健，張愛霞，田桂娥，汪金花

(河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，河北唐山063009)

采礦專業(yè)《測量學(xué)》課程多元化教學(xué)模式

王健，張愛霞，田桂娥，汪金花

(河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，河北唐山063009)

測量學(xué);教學(xué)改革;實踐教學(xué)

目前采礦專業(yè)《測量學(xué)》課程的教學(xué)中存在著教材內(nèi)容陳舊、教學(xué)經(jīng)費短缺等問題，嚴重影響了教學(xué)效果。從分析這些問題入手，提出了教學(xué)改革的方案，闡述了教學(xué)內(nèi)容改革和教學(xué)方法改革的措施。在教學(xué)內(nèi)容改革中，提出了教學(xué)內(nèi)容模塊化模式;在教學(xué)方法改革中，提出了多元化教學(xué)模式。實踐表明，本文的教學(xué)改革方案能夠解決當前《測量學(xué)》教學(xué)中存在的問題，極大的提高教學(xué)效果。

《測量學(xué)》作為采礦專業(yè)的一門傳統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，其教學(xué)目的是使學(xué)生掌握測量學(xué)的基本知識并具有一定的礦山測量能力。近年來，隨著測繪儀器、測繪新技術(shù)的高速發(fā)展和應(yīng)用，對傳統(tǒng)的測繪模式形成了強有力的沖擊。另一方面在全國高等院校全面展開的面向21世紀的教學(xué)改革要求強化本科基礎(chǔ)教育，淡化專業(yè)界限，測量學(xué)課程的課時數(shù)極大的減少。在這種背景下，測量學(xué)的教學(xué)也面臨著一系列的挑戰(zhàn)，如何對測量學(xué)教學(xué)進行改革，使其更加適應(yīng)高等教育改革，是值得探討的課題。

一、采礦專業(yè)《測量學(xué)》教學(xué)存在的主要問題分析

采礦專業(yè)《測量學(xué)》教學(xué)存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

(1)課時數(shù)量不斷減少，但教學(xué)內(nèi)容一直未變

在擴大專業(yè)面和淡化專業(yè)界限的同時，大學(xué)本科教育的重心正逐漸向基礎(chǔ)課轉(zhuǎn)移，測量學(xué)的學(xué)時數(shù)不斷減少，但教學(xué)內(nèi)容卻一直未改變。教師講課時不得不對每個章節(jié)內(nèi)容進行縮簡，這容易導(dǎo)致講授不清或不系統(tǒng)。有時干脆將某些需要講授的部分一帶而過，甚至不講，嚴重影響了教學(xué)效果。

(2)教材內(nèi)容陳舊，沒有完全反映現(xiàn)代高科技成果

自上世紀八九十年代以來，隨著電子、信息、空間科學(xué)等技術(shù)的飛速發(fā)展，測量新技術(shù)、新儀器、新方法不斷推陳出新，使這門學(xué)科面目一新。盡管這幾年各種測量學(xué)教材的修訂不同程度上也反映了一些新儀器、新方法，但總體上教材內(nèi)容的更新仍落后于生產(chǎn)實踐。

(3)測量技術(shù)新舊交替的矛盾給教學(xué)帶來較大困難

由于各地經(jīng)濟、技術(shù)等現(xiàn)實條件的差異，不同礦山的測量儀器設(shè)備和技術(shù)方法的應(yīng)用也存在著參差不齊的現(xiàn)象。有的大型礦山，先進的測量儀器如陀螺儀、GPS、自動化測圖系統(tǒng)、全站儀、激光指向儀等一應(yīng)俱全，而有的中小型礦山仍使用傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、水準儀等進行作業(yè)。這種新舊技術(shù)并存的格局要求測量學(xué)教學(xué)也必須與之相適應(yīng)。但如不改變教學(xué)方法，那么在非常有限的學(xué)時數(shù)下，達到這一要求的難度太大。

(4)教學(xué)經(jīng)費短缺，無力配置先進的實驗實習儀器設(shè)備

當前普通高校普遍存在資金短缺，設(shè)備陳舊、老化，落后于科研生產(chǎn)單位的現(xiàn)象。由于無能力投入數(shù)十萬元資金購置先進設(shè)備，教師在課堂和實驗課上只能向?qū)W生講些基本原理或演示性實驗，其教學(xué)效果很差。

二、采礦專業(yè)《測量學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的改革

《測量學(xué)》是一門實踐性強、理論和實踐緊密結(jié)合的課程，圍繞這個特點，經(jīng)過多年的探索，我們在教學(xué)過程中形成了教學(xué)內(nèi)容模塊化的模式(包括測量學(xué)基礎(chǔ)知識模塊和礦山測量方向模塊)，并對教學(xué)內(nèi)容的重點進行了調(diào)整。

(一)充實“三基本”(即基本概念、基本理論和基本技能)

《測量學(xué)》是一門理論性、系統(tǒng)性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課，引導(dǎo)學(xué)生建立測量的基礎(chǔ)理論體系和基本概念是至關(guān)重要的。所以應(yīng)加強測量坐標系統(tǒng)及高程系統(tǒng)、三大基本要素的測量原理和方法、誤差理論、控制測量、地形圖測繪以及施工放樣等基礎(chǔ)知識的教學(xué)，使學(xué)生對測量學(xué)知識有一個系統(tǒng)的掌握。該部分內(nèi)容構(gòu)成教學(xué)內(nèi)容模塊中的測量學(xué)基礎(chǔ)知識模塊。

(二)突出礦山測量方向的教學(xué)內(nèi)容

針對采礦專業(yè)《測量學(xué)》的教學(xué)目標，為了讓學(xué)生熟悉當前礦山日常測量工作，就業(yè)后能很快的適應(yīng)工作，教學(xué)中應(yīng)突出礦山測量方向的內(nèi)容。該部分應(yīng)包括礦山地面及井下控制測量、聯(lián)系測量、巷道施工測量、礦圖的基本知識。該部分內(nèi)容構(gòu)成教學(xué)內(nèi)容中的礦山測量方向模塊。礦圖是礦井設(shè)計、生產(chǎn)計劃安排、災(zāi)害預(yù)防和治理的基礎(chǔ)資料，所以礦圖的基本知識是該部分的重點內(nèi)容。

(三)對授課內(nèi)容進行適當補充和刪減

測量新技術(shù)、新儀器、新方法不斷推陳出新，使測量學(xué)這門學(xué)科有了長足的發(fā)展。作為采礦專業(yè)的大學(xué)生，應(yīng)該對其有充分的了解。因此教學(xué)中應(yīng)當引進該部分內(nèi)容。具體包括:(1)現(xiàn)代化測繪儀器的應(yīng)用，包括全站儀、GPS接收機、電子水準儀;(2)測繪新技術(shù)，包括數(shù)字化測繪技術(shù)、GPS定位技術(shù)、礦山監(jiān)測模型化、地理信息系統(tǒng)等內(nèi)容。

對于一些過時的、礦山測量工作中很少用到的內(nèi)容，應(yīng)該適當進行刪減。該部分內(nèi)容包括:儀器的結(jié)構(gòu)與原理、儀器的檢驗與校正、三角網(wǎng)與三角測量、經(jīng)緯儀測圖及平板儀測圖方法等。

(四)加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，設(shè)置系統(tǒng)完整的實驗實習內(nèi)容

《測量學(xué)》是一門實踐性很強的學(xué)科，通過實踐教學(xué)，讓學(xué)生動手操作儀器并完成一定的工作任務(wù)，可以使學(xué)生加深對知識的理解，并提高其靈活運用知識和解決實際問題的能力。采礦專業(yè)《測量學(xué)》課程一般配有8～10學(xué)時的實驗和1～2周的實習，針對該課程的教學(xué)目標，我們在實踐教學(xué)中，將其內(nèi)容設(shè)置為三個階段:基本要素測量實驗階段、基本測量工作實習階段、礦山測量工作實習階段。其中基本要素測量實驗階段為角度測量、水準測量、三角高程測量，基本測量工作實習階段為大比例尺地形圖測繪和放樣工作，礦山測量工作實習階段內(nèi)容包括豎井聯(lián)系測量、井下控制測量和巷道施工測量。

三、教學(xué)手段和方法的改革

教學(xué)內(nèi)容的改革必然要求教學(xué)手段和方法作相應(yīng)的改革，否則更新的教學(xué)內(nèi)容就難以完成。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)方式遠遠不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求。測量學(xué)實踐性強、圖表多、計算復(fù)雜，單純的課堂教學(xué)難度大且效率低。因此我們探索和實踐了多元化教學(xué)模式，既采用實驗實習、演示、觀摩、錄像以及CAI課件等多種教學(xué)手段進行教學(xué)。

(一)課堂教學(xué)方法的多元化

(1)課堂教學(xué)應(yīng)以“啟發(fā)式”、“引導(dǎo)式”的教學(xué)方法，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易分別采用講解、回答問題、討論、自學(xué)等多種教學(xué)方式。重點、難點部分采用詳細講解，聯(lián)系礦山生產(chǎn)實際情況，使學(xué)生對授課內(nèi)容從理性認識上升到感性認識。在教學(xué)內(nèi)容中引用工程項目，實施工程案例教學(xué)模式，在授課中適當?shù)睦糜懻摰男问?，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，并進行分析解決。重點加強學(xué)生能力的培養(yǎng)，特別是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。例如，在講授放樣的基本方法時，多提出一些實際放樣難題，讓學(xué)生課堂討論，以激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習興趣。課堂教學(xué)要重點突出，難點講透。

(2)根據(jù)教學(xué)的具體內(nèi)容，綜合采用多種教學(xué)方法能達到很好的教學(xué)效果。例如，對一些貴重而數(shù)量又少的儀器如陀螺經(jīng)緯儀、GPS接收機等采用現(xiàn)場講授并演示的方法教學(xué);對于水準測量和水平角測量的外業(yè)，可以采用錄像與多媒體課件相結(jié)合再配合相關(guān)實驗的方法教學(xué);球面到平面的高斯投影是該課程的難點之一，可以采用實物模型、多媒體教學(xué)和課堂討論相結(jié)合的方式。

(3)采用網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式。將教學(xué)課件、試題庫、教學(xué)錄像等資料上傳到網(wǎng)站上，方便學(xué)生自主學(xué)習;在網(wǎng)站上提供教師答疑平臺，一方面幫學(xué)生解決疑問，另一方面方便教師及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題;在網(wǎng)站上提供“技術(shù)前沿”欄目，方便學(xué)生了解最新的測繪技術(shù)。

(二)突出實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

(1)加強實驗室建設(shè)，完善實驗實習條件

實驗儀器的落后必然會影響學(xué)生對《測量學(xué)》課程的興趣，解決這一問題可以采用以下措施:一是積極籌備資金購置儀器設(shè)備，并有選擇地減少常規(guī)儀器的購買數(shù)量，盡可能選擇新儀器;二是實驗室人員或教師應(yīng)積極同儀器生產(chǎn)廠家或經(jīng)銷商聯(lián)系，取得他們最新儀器的圖片資料，制成幻燈片適時給學(xué)生播放演示。

在學(xué)校內(nèi)建立較穩(wěn)定且完善的實驗實習基地，基地應(yīng)設(shè)置足夠的點位標志和設(shè)施，基地的面積和環(huán)境應(yīng)能保證學(xué)生順利實驗實習，并盡量模擬實際工作現(xiàn)場環(huán)境。

(2)建立實驗室開放體系

開放實驗室可以讓學(xué)生利用業(yè)余時間進行實驗，提高學(xué)生的動手能力及對新儀器的掌握水平，提高實驗室儀器設(shè)備的利用率。組織學(xué)生以測量學(xué)興趣小組的形式結(jié)合工程實例進行實驗，如豎井聯(lián)系測量、學(xué)校教學(xué)樓的傾斜度測量、沉降監(jiān)測等，讓學(xué)生自主學(xué)習探討，提高其分析問題、解決問題的能力。

(3)系統(tǒng)安排實踐教學(xué)工作，保證教學(xué)效果，注重能力培養(yǎng)

在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，我們遵循初期動員、加強過程控制、重視成果考核的原則。在實驗實習開始時，召開動員大會，調(diào)動學(xué)生的積極性和求知欲;實驗實習過程中按大綱要求進行過程控制;實習結(jié)束時對學(xué)生的記錄、儀器操作、實習報告、成果質(zhì)量等進行考核。實習內(nèi)容盡量結(jié)合工程實際進行，有利于增強學(xué)生的學(xué)習興趣、創(chuàng)造性和工程意識。

在學(xué)生中定期開展測繪知識競賽和測繪儀器操作比賽、組建測繪興趣小組開展創(chuàng)新性實驗項目等活動，能極大地提高學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。

四、教學(xué)改革實踐的效果

近幾年來采礦專業(yè)《測量學(xué)》課程的教學(xué)改革實踐表明，其教學(xué)改革措施是行之有效的。教學(xué)內(nèi)容的更新，緩解了教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)課時之間的矛盾，克服了教學(xué)與實踐脫節(jié)的矛盾;教學(xué)方法的改革，培養(yǎng)了學(xué)生的思考能力和動手能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，提高了教學(xué)效果。2007年《測量學(xué)》課程被評為“河北省精品課程”;2009年被確立為“河北省測繪實驗教學(xué)示范中心”。

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Key words:surveying;education reform;practical education

Abstract:Teaching result in current surveying education in mining is seriously effected by some problems such as old education contents，shortage of education funds，and so on.In this paper，the problem in surveying education is analyzed，then the education reform plan is proposed，method of education contents reform and education method reform is explained.In education contents reform，contents modularization is proposed;In education method reform，the multiple education mode is proposed.Practice proved that the education reform plan is effective，could solve the problem in current surveying education.

Discussing and Practicing of Multiple Mode Education for Surveying in Mining

WANG Jian，ZHANG Ai-xia，TIAN Gui-e，WANG Jin-hua
(Department of Mine Engineering，Hebei United University，Tangshan Hebei 063009，China)

G642.3

A

2095-2708(2012)04-0086-03

2012-05-03