非測繪專業(yè)工程測量教學中的問題與對策探討

侯曉華 張新東

（塔里木大學水利與建筑工程學院 新疆阿拉爾 843300）

工程測量是我校土木工程、農(nóng)業(yè)水利工程、給水排水科學與工程等專業(yè)開設的一門重要的技術基礎課程，重在培養(yǎng)學生掌握測繪及應用地形圖、施工放樣、變形觀測等測量工作的基本理論、方法和技能，培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力以及在實際工程中分析問題、解決問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學習及工作奠定重要基礎。

隨著現(xiàn)代測繪技術尤其是3S技術的不斷發(fā)展，測繪工作從傳統(tǒng)的手工機械模式逐漸發(fā)展為數(shù)字化、智能化和自動化的作業(yè)模式，其作業(yè)方式、測量手段及數(shù)據(jù)采集和處理變化很大，服務領域也更加廣泛。如：農(nóng)業(yè)水利工程規(guī)劃設計、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土方計算、線路工程設計、地面三維模型建立等工作都需要利用數(shù)字地形圖，使用全站儀、GNSS實現(xiàn)建（構）筑物的快速精準定位和變形觀測等[1]。這都需要工程測量課程教學改革與時俱進。本文主要從教學內(nèi)容優(yōu)化、師資建設、多元化教學方法的運用、教學實驗的設計、儀器設備的配備以及實習基地的建設等方面，探討如何改善非測繪專業(yè)工程測量教學中出現(xiàn)的問題，從而改善教學效果，提高教學質(zhì)量，更加適應社會需求。

1 存在的主要問題

1.1 教學內(nèi)容更新滯后

隨著測繪技術的發(fā)展和進步，工程測量逐漸發(fā)展為將測繪、計算機、光電子、3S等技術融匯運用的新學科，這就需要更新教學內(nèi)容和增加教學信息[2]。而實際教學中教學內(nèi)容的更新卻往往滯后。同時各高校正在實施“強調(diào)加強基礎教育，淡化專業(yè)界限，拓寬專業(yè)面，壓縮專業(yè)基礎課和專業(yè)課”的教學改革，工程測量課程教學需要在有限的教學課時內(nèi)完成教學內(nèi)容的增加和更新。很多教材內(nèi)容陳舊，新儀器及新技術尚未寫入教材，或者是較單一的說明書式的介紹，也不能適應現(xiàn)階段工程測量教學的新要求。

1.2 專職教師數(shù)量較少，實踐經(jīng)驗較為缺乏

很多高校從事工程測量教學的教師數(shù)量較少，大多數(shù)教師專業(yè)知識過硬但缺乏實踐經(jīng)驗。因為很多教師畢業(yè)后就從事教學工作，缺少必要的工程實踐鍛煉和經(jīng)驗，所以造成有的教師工程測量知識面不夠?qū)挿?。很多高校教師的教學和科研工作繁重，很難經(jīng)常深入到工程實踐中鍛煉，很少接觸工程中使用的新型測量儀器，一些測量新技術和新方法也難以全面掌握，影響了教學效果[3]。

1.3 教學形式單一，學生缺乏自主學習和創(chuàng)新

我校土木類專業(yè)的工程測量課程教學總學時為72學時，其中理論教學48學時，實踐教學24學時，理論教學與實踐教學比例為2：1，理論和實踐分別授課。通常是在課堂講述測量原理和儀器操作方法，在實踐教學時學生已將前一次的理論部分遺忘，教師再次講述之前的內(nèi)容，費時費力。雖然課堂中利用了多媒體課件，采用了啟發(fā)式、討論式等手段豐富教學形式，但仍難以擺脫“滿堂灌”、“填鴨式”教學的陰影，課堂教學過多依賴于書本知識，教學形式和教學方法較為單一。課程考核方式以閉卷考試為主，占60%，實驗課及平時作業(yè)、考勤等占40%，這部分也缺少具體的考核指標，這樣的考核方式很難有效調(diào)動學生學習的積極性。實驗課都是事先設定了目標和具體的操作程序，學生照著實習指導書就基本能夠完成實習任務，不用自己思考設計測量方案，這種被動接受型的學習方式扼殺了學生的創(chuàng)造性。再加上很多“90后”學生缺乏吃苦耐勞的精神，學習不愛鉆研，實踐不愿動手，便更缺乏自主學習和創(chuàng)新。

1.4 缺乏案例教學

目前工程測量教學中，教學內(nèi)容安排較為僵化，在以技術應用為主的教學環(huán)節(jié)中缺乏具體的工程案例，這就讓學生在學習的過程中很難與工程實際聯(lián)系起來，掌握和應用較為困難，這也是一個重大的缺陷。案例教學可以將教學內(nèi)容和工程實際很好結(jié)合起來，學生更容易理解和掌握測量技術，有利于培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力，更好的將測量原理靈活地應用于工程實際中，激發(fā)學生的學習興趣。

1.5 教學儀器設備更新滯后

隨著各種測量新儀器和設備的不斷更新，測繪企業(yè)已將3S為代表的測繪新技術、數(shù)字化機助成圖等技術應用于生產(chǎn)實踐。然而一些高校由于資金有限，對價格較高數(shù)字測繪儀器和設備只能少量添置或者不考慮添置，導致工程測量教學儀器更新滯后，實驗室配備的儀器設備較生產(chǎn)企業(yè)落后，這必然導致實踐教學內(nèi)容和實際工程脫節(jié)，不利于學生更好的認識及體驗測繪新技術[4]。

1.6 實習場地建設不規(guī)范

工程測量的實踐教學在該課程中占有很大比重，包括課間實驗和實習兩個環(huán)節(jié)，實踐鍛煉對學生更深刻的理解理論知識、掌握工程應用技能以及培養(yǎng)學生的團隊意識和協(xié)作能力起到至關重要的作用[2]。但目前有些學校實習場地建設還不夠規(guī)范，或者沒有固定的實習場地，由于用地缺乏等各方面客觀條件的限制，很多學校通常把校園作為實踐教學的訓練場地，缺少具有絕對坐標的控制點，地形地貌較單一，地勢平坦，缺少適合施工放樣實訓的場地，這也對學生實踐鍛煉有一定的影響。

2 教學改革的對策與建議

2.1 優(yōu)化教學內(nèi)容

工程測量教學經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了較完整的內(nèi)容體系，但隨著測繪學科的發(fā)展，部分測量儀器和技術逐漸被生產(chǎn)過程淘汰，應適當刪減并更新教學內(nèi)容，結(jié)合培養(yǎng)目標，合理優(yōu)化教學內(nèi)容。

為了適應寬口徑專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，要突出“少而精”的原則，構建“以測繪基本理論為重點，以現(xiàn)代測量技術為主線，以滿足工程測量需要為目的”的教學模式。建立以能力培養(yǎng)為主線，分層次、多模塊、相互銜接的，與理論教學既有機結(jié)合又相互獨立的實驗教學體系。對概念、儀器的使用及測量、測設的基本工作要重點講；對不同的專業(yè)方向，教學內(nèi)容的側(cè)重點有所區(qū)分；在對建筑施工現(xiàn)場進行廣泛調(diào)查、咨詢的基礎上，根據(jù)測量在建筑工程各領域的實際應用，確定授課的重點、次重點，制定選學和自選內(nèi)容；注重增加新儀器、新技術在土木工程領域中具體應用的講解，引導學生去主動關注和了解測繪技術的發(fā)展動態(tài)。總之，在選擇工程測量課程的教學內(nèi)容時，不僅要保持內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性，而且要注重實用性和先進性，在教學過程中通過靈活的教學形式增強其知識性和趣味性[5]，不斷優(yōu)化教學內(nèi)容，突出教學重點，充分體現(xiàn)課程的特色，以便更好的適應工程測量技術的快速發(fā)展及市場經(jīng)濟對人才培養(yǎng)的需求。

2.2 加強師資隊伍建設

測繪學科的發(fā)展，測量儀器、設備的推陳出新要求教師要及時了解測繪科技的新動態(tài)，學習新技術，掌握新方法，及時更新與調(diào)整知識儲備和知識結(jié)構。教師不僅要通過閱讀文獻資料、參加培訓學習和學術交流等方式，了解測繪領域的發(fā)展以及新技術在工程中的應用，而且要深入到工程建設中參與具體的生產(chǎn)實踐，使工程測量教學、科研和生產(chǎn)緊密結(jié)合起來，培養(yǎng)“雙師”型教師，以提高實踐能力，促進教學水平的不斷提高。學院應定期進行目標考核，并引入相應的激勵機制和競爭機制。

2.3 靈活運用多元化的教學方法

2.3.1 利用“實物+多媒體”輔助教學

工程測量教學中需要講解儀器的構造和使用以及測量方法，這時僅用圖片或視頻展示仍然有局限性，可以將儀器帶進課堂，教師演示儀器操作，配合多媒體課件動畫、錄像等，各種教學手段有機結(jié)合，通過現(xiàn)場演示、圖像及視頻等形式，生動形象地將測量原理、操作方法和流程在課堂上展示，便于學生理解和加深記憶，達到改善教學效果、提高授課效率的目的。例如，在講解測量儀器的認識和使用時，教師可將理論課與實驗課結(jié)合起來，在實驗場地架設儀器講解該儀器的組成部件及其用途、演示安置方法，結(jié)合多媒體課件或者錄像、視頻等，使學生形象的了解儀器的構造和基本操作方法。然后學生按小組進行練習，教師現(xiàn)場指導。這種方式可以讓學生學練結(jié)合，加深印象，同時有效避免理論課講授時與實物脫節(jié)、實驗課要大量重復理論部分講授的情況。

2.3.2 采用“案例教學法”

“案例教學法”是由教師提出典型工程案例，引導學生對案例進行分析，并結(jié)合案例進行知識點的講解。這種教學法能夠使學生鞏固已有知識，同時獲得思考問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。在授課過程中，教師結(jié)合具體的工程實例進行講解，不僅可以使學生容易理解工程測量的作用，掌握測量技術的外業(yè)工作和數(shù)據(jù)處理的方法，還可以介紹最新測繪技術和方法在其中的應用，通過對比體現(xiàn)新技術的優(yōu)越性，使學生對工程建設更加了解，激發(fā)他們的學習興趣。例如，在講授“導線測量”時，可以結(jié)合某工程實例，以某區(qū)域地形圖測繪的控制測量工程為例展開講授，依次講解選點、埋石、外業(yè)觀測、加密導線、內(nèi)業(yè)計算等過程，并讓學生動手平差計算內(nèi)業(yè)成果，以便深入領會內(nèi)業(yè)計算的原理，同時介紹GNSS控制測量、全站儀加密導線等實際工程中采用的新技術。讓學生能更好地理解導線測量的任務、作用和全過程。

2.3.3 運用提問引導法、討論法、模擬教學法等各種教學方法

教學方法的靈活運用可以有效的活躍課堂氣氛，改善教學效果。教師應依據(jù)教學內(nèi)容的特點及各種教學方法的各種要素，合理選擇并靈活運用適宜的教學方法，工程測量課程教學中，可以使用提問引導法、討論法、現(xiàn)場模擬法、問題探究式、項目教學法、任務驅(qū)動法等，需要教師科學準確地分析學生的特點，有針對性地優(yōu)化組合、綜合運用。教師通過各種教學法的運用，可以激發(fā)學生的學習興趣和求知欲，從而提高他們的學習積極性、充分發(fā)揮其學習主動性，加深對知識的理解和應用，更好地培養(yǎng)和鍛煉學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力[6]。

2.4 積極開展綜合性、設計性實驗

增加綜合性、設計性實驗的比重，完善創(chuàng)新性實驗內(nèi)容和方法，設計新型測繪實驗。改革課間實驗學生被動的學習狀態(tài)，使課間實驗變成綜合探究性的課題。實驗指導書中給出必要的實驗任務和內(nèi)容，部分內(nèi)容讓學生開拓思維，設計實施方案去獨立完成，爭取把每個實驗項目的選題提煉為學生實際工作能力的培養(yǎng)。學生掌握了實驗課程中必須完成的主要任務，就能勝任今后實際工程中的相關工作，讓學生的學習具有較強的針對性和主動性。如全站儀的使用與操作實驗，不再停留在測角、測邊、測圖等方面，而是通過全面了解全站儀內(nèi)置程序，實現(xiàn)多類工程測量的應用，如“懸高測量”可以用來檢查建筑物是否按規(guī)劃設計高度建造，用于規(guī)劃部門的驗收測量；“對邊測量”可以快速發(fā)現(xiàn)道路施工是否按設計坡長和坡度進行修筑等[7]。

2.5 合理增加經(jīng)費投入，嘗試校商合作

學校應合理增加經(jīng)費投入，購置必要的儀器設備，以解決實驗儀器設備滯后問題。有計劃階段性的增加常規(guī)儀器和軟件的數(shù)量，如全站儀、RTK、CASS等，根據(jù)培養(yǎng)目標適當購置新儀器，經(jīng)常組織授課教師和學生參加測繪新儀器、新技術產(chǎn)品展示會，邀請測量技術專家講座。嘗試與測繪儀器生產(chǎn)企業(yè)或經(jīng)銷商合作，為其提供新儀器、新產(chǎn)品介紹演示的平臺，合作建實訓室，達到認識、掌握新儀器、新技術的教學目的。

2.6 建設標準規(guī)范實習（實訓）基地

為了保障工程測量課程實踐教學的正常進行，需要建設標準規(guī)范的實習（實訓）基地。為了減少搬運儀器的時間，可在實驗室附近的教學區(qū)域內(nèi)選擇較為開闊的場地布設一些高程控制點和導線點，滿足各班級課間實驗的需要。實訓基地可另選適合的區(qū)域，缺少場地的也可以建在校園內(nèi)。塔里木大學在校區(qū)內(nèi)布設了36個導線點，形成導線網(wǎng)，初期采用全站儀進行控制測量，符合城市光電測距二級導線測量的精度要求。又利用RTK測量控制點的絕對坐標（西安80坐標系）并進行控制點加密。學生可以在校區(qū)完成所有課間實驗和工程測量實習任務，基本達到模擬測繪生產(chǎn)實際的要求。有了足夠的已知點做校核，可以方便教師檢查學生實驗數(shù)據(jù)的準確性，有效杜絕學生編造數(shù)據(jù)弄虛作假的現(xiàn)象，培養(yǎng)學生認真的工作態(tài)度和吃苦耐勞的工作精神。但校內(nèi)地形地貌較單一，并且缺少便于施工測量實習的場地，學校還應建立穩(wěn)定的、規(guī)范的野外實習場地，不僅應能滿足工程測量尤其是建筑物的施工測量、線路工程測量的需要，還應能滿足道路勘測設計、建筑物及橋梁施工定位等專業(yè)課的課程設計需要。野外實習場地的選址可以建立在得到當?shù)卣С值泥l(xiāng)村閑散地，既能夠節(jié)約資金，又能夠保證學生實習的效果。同時實驗室實行開放式管理，最大化的服務學生，提供充足的儀器和場地進行實踐鍛煉。

3 結(jié)語

工程測量課程作為土木工程類專業(yè)的一門重要專業(yè)技術基礎課程，只有進行深層次的教學改革，才能與測繪發(fā)展同步，滿足用人單位的要求，否則很難達到“懂測繪、會應用、能測繪”的要求[1]。本文從現(xiàn)代測繪科學技術發(fā)展和測量教學的現(xiàn)狀入手，面對非測繪專業(yè)的工程測量課程的教學改革，從教學內(nèi)容的優(yōu)化、師資隊伍的建設、多元化教學方法的運用、教學實驗的設計、儀器設備的配備以及實習基地的建設六個方面進行探索，提出了一定的對策和建議。其中，大部分教改成果已在我校土木工程、農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程、農(nóng)業(yè)水利工程、給水排水科學與工程等專業(yè)已運行2～3年，效果非常顯著。