卓越計(jì)劃背景下《工程測(cè)量學(xué)》課程教學(xué)改革

李沛鴻　劉陶勝　徐昌榮

摘要：《工程測(cè)量學(xué)》是測(cè)繪專業(yè)的核心課程，課程教學(xué)對(duì)學(xué)生工作能力的培養(yǎng)極其關(guān)鍵。本文旨在研究如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生自學(xué)能力，提升學(xué)生實(shí)際工作能力和綜合素質(zhì)，在卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)基礎(chǔ)上，提供課程教學(xué)改革的思路和方法。

關(guān)鍵詞：課程教學(xué)改革；課堂教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)管理

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2018.08.017

中圖分類號(hào)：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671—1580（2018）08—0059—03

一、引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和多學(xué)科的交叉，測(cè)繪新技術(shù)和新方法不斷出現(xiàn)，測(cè)繪科學(xué)從理論到實(shí)踐發(fā)生了根本性的變化，3S技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)及新概念儀器廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量，使工程測(cè)量朝一體化、自動(dòng)化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展到信息化測(cè)繪。在目前本科教育大眾化背景下，人才培養(yǎng)與社會(huì)需求還存在一定的結(jié)構(gòu)性矛盾，為了培養(yǎng)出適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高質(zhì)量應(yīng)用型工程技術(shù)人員，國家教育部從2010年開始推行“卓越計(jì)劃”，旨在解決人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的脫節(jié)問題。隨著測(cè)繪工程專業(yè)國家級(jí)卓越計(jì)劃的實(shí)施及測(cè)繪工程專業(yè)工程教育專業(yè)認(rèn)證的穩(wěn)步推進(jìn)，為了與卓越計(jì)劃培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)，突出培養(yǎng)學(xué)生的測(cè)繪工程師能力，進(jìn)行測(cè)繪項(xiàng)目實(shí)施與管理。本文在新形勢(shì)新下結(jié)合“工程測(cè)量”課程的教學(xué)內(nèi)容與培養(yǎng)目標(biāo)的要求，對(duì)該課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法及考核方式等方面的改革進(jìn)行了探討，突出培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的實(shí)踐能力，為促進(jìn)應(yīng)用型測(cè)繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)提供參考。

二、課程的定位

《工程測(cè)量學(xué)》作為測(cè)繪專業(yè)的核心課程，與“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)，課程要求學(xué)生充分掌握專業(yè)知識(shí)和相關(guān)學(xué)科知識(shí)，查閱文獻(xiàn)，充分利用現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)和信息技術(shù)，對(duì)具體測(cè)繪工程問題提出合理可行的設(shè)計(jì)方案與優(yōu)化設(shè)計(jì)；能夠基于測(cè)繪工程知識(shí)及相關(guān)背景知識(shí)，對(duì)復(fù)雜的測(cè)繪工程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和解釋，進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)價(jià)，得出有效的結(jié)論；能夠?qū)ΜF(xiàn)有解決方案在社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從而具備解決實(shí)際測(cè)繪工程問題的基本能力。因此，課程教學(xué)主要通過對(duì)實(shí)際測(cè)繪工程問題的講述、分組討論、課間實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)習(xí)及指導(dǎo)教師多元化等教學(xué)手段，把教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)進(jìn)行分解，結(jié)合工程實(shí)踐，與教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)相一致，實(shí)行多模式教學(xué)。該課程對(duì)學(xué)生今后能否勝任測(cè)繪工程實(shí)際工作至關(guān)重要，教學(xué)要求學(xué)生既要掌握其基本理論，又要直觀面對(duì)不同工程的實(shí)際測(cè)量工作，解決工程中的測(cè)量技術(shù)難題，為測(cè)繪工程的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航，把理論知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際工作能力，為生產(chǎn)建設(shè)和管理服務(wù)。

三、課程教學(xué)改革主要思路和內(nèi)容

《工程測(cè)量學(xué)》知識(shí)體系的不斷更新，教材內(nèi)容也不斷豐富，“工程測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年教學(xué)研究，對(duì)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，梳理了課程知識(shí)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容體系，重點(diǎn)是將知識(shí)理論如何與工程實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)嶋H測(cè)繪工程解決問題的實(shí)踐能力，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)改革。

（一）重視基礎(chǔ)理論的梳理，板書主要公式的演算過程，體現(xiàn)測(cè)繪基礎(chǔ)理論的嚴(yán)謹(jǐn)性。如：誤差分配原則及其公式的推算；深埋雙金屬管水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)石測(cè)量時(shí)，如何通過測(cè)量兩根金屬管的高差并進(jìn)行改正來消除由于溫度變化對(duì)標(biāo)識(shí)高程產(chǎn)生的影響；歸化法放樣的原理與實(shí)現(xiàn)；非周期變形的監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)中的監(jiān)測(cè)周期和一周期所允許的觀測(cè)時(shí)間推算；地下工程測(cè)量中導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響值的近似公式推導(dǎo)等。

（二）加強(qiáng)教學(xué)過程中學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握，把問題和討論相結(jié)合。每次課前提出一到兩個(gè)問題，讓學(xué)生自主查詢相關(guān)文獻(xiàn)資料，提出自己解決問題的思路，結(jié)合課間討論，體現(xiàn)學(xué)生的主體性，讓學(xué)生在討論中展示自己，得到認(rèn)同；也讓學(xué)生在討論中發(fā)現(xiàn)自己不足，去不斷完善自己的知識(shí)點(diǎn)。如：提出測(cè)距與測(cè)角匹配原理，在何種情況下測(cè)距引起的誤差相對(duì)于測(cè)角所引起的誤差可以忽略不計(jì)，在何種情況下測(cè)角所引起的誤差相對(duì)于測(cè)距引起的誤差可以忽略不計(jì)；定向誤差對(duì)放樣點(diǎn)位的影響，為什么要用長邊定向進(jìn)行放樣等問題。通過學(xué)生之間相互點(diǎn)評(píng)，對(duì)指定的工程問題解決方案提出修改意見、指出不足，以及授課教師的總結(jié)點(diǎn)評(píng)，加深學(xué)生對(duì)問題的理解，促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的理性認(rèn)識(shí)。

（三）改革課間實(shí)驗(yàn)學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使每個(gè)課間實(shí)習(xí)變成綜合探究性的課題。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中給出必要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，部分內(nèi)容讓學(xué)生開拓思維，去獨(dú)立完成。爭取把每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選題提煉為學(xué)生實(shí)際工作能力的培養(yǎng)，學(xué)生掌握了實(shí)驗(yàn)課程中必須完成的主要任務(wù)，就能勝任今后實(shí)際工程中的相關(guān)工作，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)具有較強(qiáng)的針對(duì)性和主動(dòng)性。如全站儀的使用與操作實(shí)驗(yàn)，不再停留在測(cè)角、測(cè)邊、測(cè)圖等方面，而是通過全面了解全站儀內(nèi)置程序，實(shí)現(xiàn)多類工程測(cè)量的應(yīng)用，如“懸高測(cè)量”可以用來檢查建筑物是否按規(guī)劃設(shè)計(jì)高度建造，用于規(guī)劃部門的驗(yàn)收測(cè)量；“對(duì)邊測(cè)量”可以快速發(fā)現(xiàn)道路施工是否按設(shè)計(jì)坡長和坡度進(jìn)行修筑等。

（四）規(guī)范化課外練習(xí)要求，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和工作態(tài)度。教師把每次課外練習(xí)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，按照工程項(xiàng)目完成后需要提交的成果和技術(shù)總結(jié)要求對(duì)待，保證在格式和內(nèi)容上體現(xiàn)其規(guī)范性、科學(xué)合理性和完整性。如練習(xí)題：已知地面兩點(diǎn)A、B的三維坐標(biāo)，試比較A和B點(diǎn)位置之間的相互關(guān)系，并說明從A點(diǎn)到B點(diǎn)是否滿足2%的自行車上坡爬坡的要求？在解題時(shí)既要求學(xué)生規(guī)范化算出兩點(diǎn)之間的坐標(biāo)差、距離、高程差及其坡度值，又要求學(xué)生結(jié)合實(shí)際情境進(jìn)行回答。

（五）把工程實(shí)例與課堂教學(xué)結(jié)合起來，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。教師應(yīng)注重實(shí)際案例的積累，充分利用科研、社會(huì)服務(wù)成果以及一些特殊測(cè)量工程的案例，作為課堂示范教學(xué)內(nèi)容，拓展學(xué)生視野，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際工作能力。如地形圖應(yīng)用部分中土石方工程量的計(jì)算，不僅要教會(huì)學(xué)生使用方格網(wǎng)、等高線、斷面法計(jì)算的原理，更要教會(huì)學(xué)生對(duì)特殊問題的處理，如方格網(wǎng)法計(jì)算土石方工程量時(shí)實(shí)際地面數(shù)據(jù)文件和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)文件的獲取、斷面法計(jì)算中特殊地段加樁等。實(shí)驗(yàn)過程中，安排學(xué)生利用不同計(jì)算方法進(jìn)行，根據(jù)結(jié)果的差異性比較不同計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用情況。

（六）增加討論課的環(huán)節(jié)，提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和表達(dá)能力。討論課按大組進(jìn)行，每個(gè)大組下設(shè)多個(gè)小組，教師在討論課前選定不同的課題分配每個(gè)大組。各小組利用課外時(shí)間針對(duì)教師提出的課題，查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，集體進(jìn)行分析，找出關(guān)鍵問題，并提出相應(yīng)的對(duì)策，形成成果后進(jìn)行PPT匯報(bào)。在討論課上每小組派一名學(xué)生匯報(bào)，其他學(xué)生補(bǔ)充，待各組介紹完后，各小組同學(xué)之間可以說明不同小組所介紹的主要優(yōu)點(diǎn)和不足，并提問新的問題進(jìn)行更深入的討論，學(xué)生表達(dá)能力和自主學(xué)習(xí)能力得到較好的培養(yǎng)。如在我校測(cè)繪14級(jí)一次討論課中，設(shè)定題目為討論塔式建筑變形監(jiān)測(cè)方法，主講人介紹了塔式建筑的形式，分析了塔式建筑變形情況和監(jiān)測(cè)內(nèi)容，介紹了監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布設(shè)，根據(jù)現(xiàn)有的儀器設(shè)備設(shè)計(jì)了監(jiān)測(cè)方法。在相互提問階段，同學(xué)們紛紛發(fā)言，如監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)要求、如何確定監(jiān)測(cè)周期、傾斜度計(jì)算、日照影響等。實(shí)踐表明，通過學(xué)生對(duì)討論主題的主動(dòng)學(xué)習(xí)和對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的梳理，再經(jīng)過相互交流討論及教師的點(diǎn)評(píng)，學(xué)習(xí)效果非常好。

（七）組建課外興趣小組，意在培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜的工程問題能力。針對(duì)學(xué)生不同需求，教師配合學(xué)生成立了課外興趣小組，培養(yǎng)學(xué)生儀器操作能力，測(cè)繪軟件使用能力，計(jì)算機(jī)編程能力，提升學(xué)生對(duì)課本中的公式推導(dǎo)、規(guī)范指標(biāo)推求能力。通過教師團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)的教學(xué)活動(dòng)，加強(qiáng)創(chuàng)新學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，營造良好的課外學(xué)術(shù)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生參與創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)和測(cè)繪技能大賽，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜的工程問題能力十分有益。

（八）課程成績?cè)u(píng)定方式綜合多因素，促使學(xué)生重視每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)。把學(xué)生成績?cè)u(píng)定按課間表現(xiàn)、完成作業(yè)態(tài)度和質(zhì)量、以及每次課間實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和成果情況、討論課參與深度以及期終考試成績等因素，按比例進(jìn)行綜合評(píng)定給出，既體現(xiàn)基本知識(shí)理論掌握的重要性，又體現(xiàn)學(xué)習(xí)態(tài)度、實(shí)際工作能力、綜合素質(zhì)水平，達(dá)到激勵(lì)學(xué)生重視學(xué)習(xí)過程的教學(xué)目的。

（九）指導(dǎo)教師多元化。在討論課和實(shí)踐課程中，發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)的作用，引入不同研究方向的教師到教學(xué)團(tuán)隊(duì)，在課程內(nèi)容安排上，可以充分發(fā)揮各自研究領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生的知識(shí)能力更具多元性和現(xiàn)勢(shì)性。

四、課程教學(xué)必要保障

改革的目的是讓學(xué)生更愿意學(xué)、更主動(dòng)學(xué)，使學(xué)生能力得到更好的培養(yǎng)，不讓改革流于形式，因此課程教學(xué)的必要保障十分重要。課程教學(xué)大綱和教案必須構(gòu)建完整的知識(shí)體系，同時(shí)在重要知識(shí)內(nèi)容體系上具有可擴(kuò)展性，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。比如課程目標(biāo)之一，要求掌握工程測(cè)量中變形監(jiān)測(cè)的基本理論、技術(shù)和方法，掌握變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的理論和方法，能進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)方案布設(shè)設(shè)計(jì)，能對(duì)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析并得出結(jié)論，通過學(xué)習(xí)工程的變形監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理、重點(diǎn)把握幾種典型的變形模型、變形監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)、變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理、變形觀測(cè)資料整理的成果表達(dá)和解釋等達(dá)到目標(biāo)要求；學(xué)生可以在開放性實(shí)驗(yàn)中申請(qǐng)測(cè)繪儀器使用。組建課外興趣小組，每個(gè)小組學(xué)生人數(shù)不宜過多，每組4～5人為宜，學(xué)生學(xué)習(xí)小組必須有良好的協(xié)作精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，指導(dǎo)教師對(duì)興趣小組的成果要進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)，要起到良好的示范效應(yīng)；教學(xué)硬件軟件的配備尤為重要，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備應(yīng)有序地更新和添置、實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)不斷地完善。教學(xué)實(shí)訓(xùn)過程結(jié)合工程實(shí)例，保證學(xué)生能夠使用現(xiàn)代測(cè)繪儀器，進(jìn)行施工測(cè)量精度估計(jì)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、獨(dú)立思考、分析解決施工測(cè)量問題的能力；并能夠針對(duì)施工項(xiàng)目的特點(diǎn)，進(jìn)行施工測(cè)量方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，從而具備從事施工測(cè)量組織與管理的基本能力。

五、結(jié)語

與國家卓越計(jì)劃相適應(yīng)，高等工程教育要強(qiáng)化主動(dòng)服務(wù)國家戰(zhàn)略需求、主動(dòng)服務(wù)行業(yè)企業(yè)需求的意識(shí)，確立以德為先、能力為重、全面發(fā)展的人才培養(yǎng)觀念，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。課程體系的制定與教學(xué)改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，隨著卓越計(jì)劃的不斷推進(jìn)，工程教育專業(yè)認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)的要求，以及教學(xué)條件和手段的不斷改進(jìn)，《工程測(cè)量學(xué)》課程教學(xué)改革也應(yīng)不斷完善，使課程教學(xué)達(dá)到卓越計(jì)劃的培養(yǎng)目標(biāo)。

[責(zé)任編輯：王辰]