測量實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的探索和實(shí)踐

桂芳茹

【摘 要】通過分析影響測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的困難，對測量實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的方法和內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)踐，從測量實(shí)驗(yàn)室環(huán)境創(chuàng)造、功能設(shè)置和實(shí)施效果等方面進(jìn)行了總結(jié)，為其他同類院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供了借鑒。

【關(guān)鍵詞】測量實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)，多功能教室，實(shí)驗(yàn)場地

引言

測量是一門基礎(chǔ)技術(shù)課，在掌握必要理論知識的同時，更著重實(shí)際應(yīng)用。測量實(shí)驗(yàn)是測量教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，測量實(shí)驗(yàn)在測量教學(xué)中要占近1/ 2 左右的課時。只有通過實(shí)驗(yàn)和針對測量儀器的親自操作，正確地進(jìn)行安置、觀測、記錄、計(jì)算、寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，才能真正的掌握測量的基本方法和基本技能。而測量實(shí)驗(yàn)室則就是為測量實(shí)驗(yàn)提供設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場所的重要機(jī)構(gòu)。

1.測量實(shí)驗(yàn)建設(shè)管理中存在的主要難點(diǎn)

長期以來，由于存在以下問題給測量實(shí)驗(yàn)的實(shí)施和管理帶來較大的困難：

1.1影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時間

由于測量實(shí)驗(yàn)的班級較多，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)儀器工具發(fā)放歸還花費(fèi)的時間太長，有時候還出現(xiàn)后面的班級沒用儀器上課的情況，嚴(yán)重影響測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生沒有足夠的時間來完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

1.2影響正常的教學(xué)秩序

遇到下雨天氣，實(shí)驗(yàn)無法正常進(jìn)行，必須調(diào)整教學(xué)進(jìn)程表。這樣由于教學(xué)內(nèi)容前后銜接不好，影響教學(xué)質(zhì)量，甚至使后續(xù)課程無法進(jìn)行。比如水準(zhǔn)儀的認(rèn)識實(shí)驗(yàn)被推遲了，那么水準(zhǔn)測量實(shí)驗(yàn)也難以進(jìn)行，使教學(xué)秩序出現(xiàn)混亂局面。

1.3影響人員和儀器的安全

由于沒有固定的實(shí)驗(yàn)場所，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時，只能在校內(nèi)的公路上、球場旁邊進(jìn)行，過往的行人和車輛對學(xué)生和儀器帶來安全隱患。

1.4影響測量實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量

由于沒有固定的場所，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無法科學(xué)客觀的評價，學(xué)生為了使觀測結(jié)果滿足精度要求，對數(shù)據(jù)時常進(jìn)行涂改甚至偽造，有些數(shù)據(jù)老師是無法發(fā)現(xiàn)，從而影響了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。

為克服以上存在的問題，確實(shí)提高測量實(shí)驗(yàn)的效率和質(zhì)量，更好地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，建設(shè)一個科學(xué)合理的測量實(shí)驗(yàn)室是非常必要的。

2.建設(shè)的方法和內(nèi)容

我院工程訓(xùn)練中心竣工投入使用，我實(shí)驗(yàn)室根據(jù)自身管理的需要和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，按照邊摸索、邊建設(shè)、邊使用的思路不到半年的時間完成實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)和建設(shè)。

2.1文化建設(shè)

在實(shí)驗(yàn)室的走廊和教室的墻上張貼畫報(bào)，介紹各種先進(jìn)的測量儀器的性能，用途；將一些最常用的測量實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的原理做成畫報(bào)的形式表現(xiàn)出來，讓進(jìn)入測量實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生體會到濃厚的測量文化氣氛。

2.2儀器管理建設(shè)

2.2.1為了使儀器的管理更加規(guī)范，借還儀器操作更為簡潔。首先我們設(shè)計(jì)了放置儀器的專用柜，把一個測量小組完成整個測量實(shí)驗(yàn)所用到的儀器全部放在一個柜子里面，柜子里面放儀器使用記錄本登記儀器的使用情況，對每個儀器柜進(jìn)行編號，同時設(shè)置了儀器號碼牌，并建立了儀器借用卡，形成了一套簡潔的儀器借用流程。以前領(lǐng)儀器時只能一個一個組進(jìn)儀器室領(lǐng)取，現(xiàn)在可以整個班同時進(jìn)入儀器室領(lǐng)取，而且不顯得凌亂。

2.2.2測量實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)建設(shè)，由于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)課不單獨(dú)安排課表，而上課人數(shù)班級又非常多的特點(diǎn)。有時出現(xiàn)有的上課班級沒有儀器做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象發(fā)生。教師通過測量實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)至少提前兩天對實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行預(yù)約，登記好實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)所需要的儀器和工具，這樣實(shí)驗(yàn)室可通過該系統(tǒng)顯示信息以確定下一個工作日的儀器設(shè)備和場地調(diào)配方案，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的合理，順利的進(jìn)行。

2.2.3數(shù)字化儀器管理系統(tǒng)建設(shè)，該系統(tǒng)對實(shí)驗(yàn)室的每一件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的儀器設(shè)備進(jìn)行編碼，并貼上條碼，借還的儀器設(shè)備時通過條碼掃描器進(jìn)行管理，這樣使得每件設(shè)備工具的使用都將在計(jì)算機(jī)中留下數(shù)據(jù)記錄，方便查找，并減少出錯。該系統(tǒng)能大大提高測量實(shí)驗(yàn)室儀器借用效率，和儀器設(shè)備的管理水平。

2.3專業(yè)多功能教室建設(shè)

在多功能教室的墻上張貼了角度測量，高程測量等基本測量工作的原理畫報(bào)，在墻上固定四套水準(zhǔn)尺（紅面讀數(shù)和黑面讀數(shù)水準(zhǔn)尺緊靠在一起），四個墻角固定了四根花桿做測水平角和豎直角目標(biāo)，還張貼了四個全站儀反射目標(biāo)，地面上設(shè)置了10個固定的標(biāo)志，本教室還配備了多媒體設(shè)備，方便進(jìn)行多媒體教學(xué)。在教室的兩邊，放了實(shí)驗(yàn)所需要的測量儀器，同時還展出了經(jīng)緯儀的發(fā)展演變的儀器，從游標(biāo)經(jīng)緯儀，光學(xué)經(jīng)緯儀到電子經(jīng)緯儀，展出了一些早期的測量儀器，并將光學(xué)經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解，展示出儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓人一進(jìn)入本教室，由然置身于測繪世界，無形之中會產(chǎn)生“測繪人”的職業(yè)榮譽(yù)感、自豪感和責(zé)任感。

在本多功能教室能完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有：在教室能完成經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀等其他測量儀器的認(rèn)識和使用實(shí)驗(yàn)；通過教室墻上固定的水準(zhǔn)尺能進(jìn)行高差測量、視距測量；利用固定的測站和墻角固定的紅黑相間的標(biāo)桿可供10 個作業(yè)小組同時進(jìn)行水平角和垂直角測量；利用墻面和底面的固定標(biāo)志，可以進(jìn)行各項(xiàng)基本的儀器驗(yàn)校；通過在展示柜中的經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀的拆卸展示，讓學(xué)生了解經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；利用墻面上貼的全站儀目標(biāo)反射片可完成全站儀的角度、距離、坐標(biāo)的測量工作。

2.4屋頂實(shí)驗(yàn)場地建設(shè)

因我院測量實(shí)驗(yàn)班級較多，經(jīng)常有5、6個班同時進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的教室無法滿足要求，所以在工程訓(xùn)練中心的屋頂上設(shè)置測量實(shí)驗(yàn)場地解決測量實(shí)驗(yàn)的問題。

按同時安排200 人實(shí)驗(yàn)的要求，每4 人一組，即50 組，因此測站點(diǎn)應(yīng)在60 個左右，同時在測站點(diǎn)的前方開闊地帶女兒墻上均勻布設(shè)高低不同的目標(biāo)點(diǎn)50 個。在布設(shè)測站點(diǎn)時，要保證點(diǎn)的牢固及穩(wěn)定，測站點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)志清晰。如圖為屋頂測量實(shí)驗(yàn)場地測站點(diǎn)位置圖。

測站點(diǎn)和測站點(diǎn)，測站點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)之間的空間相互關(guān)系是已經(jīng)精確測定的，在任何一點(diǎn)進(jìn)行觀測時，它與其他各點(diǎn)的距離、高差、方向以及空間3 維位置都是已知的。有了這樣的實(shí)驗(yàn)場地，學(xué)生在該場地測量的數(shù)據(jù)都可以與標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而可以非常準(zhǔn)確的判斷其成果正確與否以及精度高低。

在這個屋頂實(shí)驗(yàn)場地內(nèi)我們能完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目有：水準(zhǔn)測量路線測量、角度測量、導(dǎo)線測量、除了以上實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目還可完成豎直角測量，視距測量，鋼尺量距，數(shù)字化測圖，點(diǎn)位測設(shè)，公路施工放線等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

4.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的成果

在測量實(shí)驗(yàn)室老師的努力下，工程測量實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)取得階段性的成果。經(jīng)初步試用標(biāo)明效果非常顯著。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

4.1濃厚的測量文化氣息使學(xué)生和教室在這個環(huán)境內(nèi)充分感受到測量的意義和重要性，也給了學(xué)生課堂上所學(xué)不到的知識，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)測量的積極性。

4.2科學(xué)規(guī)范的測量實(shí)驗(yàn)室的管理，提高了學(xué)生借還儀器的效率，同時減輕了實(shí)驗(yàn)老師的工作量，使老師能有更多的時間輔導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，同時為以后實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了硬件基礎(chǔ)。

4.3多功能教室的建立，使測量實(shí)驗(yàn)不再受天氣的制約，同時還能在夜間也能完成實(shí)驗(yàn)工作。

4.4用高精度儀器預(yù)先測定測量成果，為客觀、準(zhǔn)確地評價學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提供了可靠依據(jù)，可杜絕學(xué)生偽造觀測數(shù)據(jù)的不良行為。

5.結(jié)束語

測量實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)為測量實(shí)踐教學(xué)提供了一個更好的教學(xué)環(huán)境，為培養(yǎng)測量應(yīng)用人才，實(shí)現(xiàn)測量實(shí)驗(yàn)室可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，受到學(xué)院的好評。但上述做法僅是我們實(shí)施測繪實(shí)驗(yàn)室模式改革的一次初步嘗試，還有待于在實(shí)踐中不斷探索、不斷建設(shè)、不斷完善。

參考文獻(xiàn)：

[1 ] 梅連友. 規(guī)范化測量實(shí)習(xí)場的建設(shè)研究[J ] . 四川測，1999 ，22（1）

[2 ] 焦明連. 全天侯標(biāo)準(zhǔn)測量實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與實(shí)踐[J ] . 中國當(dāng)代教育，2004（3）

[2 ] 金芳芳. 多功能校內(nèi)測量實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地的設(shè)計(jì)[J ] . 鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)，2005（12）endprint