建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下“土木工程測(cè)量”課程教學(xué)改革思考

郭 冰，孟麗媛，楊丁亮

（宿遷學(xué)院建筑工程學(xué)院 江蘇 宿遷 223800）

“土木工程測(cè)量”作為土木類專業(yè)的一門核心課程，其教學(xué)內(nèi)容貫穿工程建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)階段，是土木工程的基礎(chǔ)。本課程旨在使學(xué)生掌握測(cè)量基本理論和基本技能，并進(jìn)行測(cè)量基本功訓(xùn)練[1]。

2020 年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等部門出臺(tái)的《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出要推進(jìn)數(shù)字化技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和智能化裝備在建筑施工中的應(yīng)用[2]。對(duì)土木工程測(cè)量而言，以人工觀測(cè)為主的傳統(tǒng)測(cè)量方式正在向智能測(cè)量方式轉(zhuǎn)變，如應(yīng)用土方測(cè)量無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)土石方量快速計(jì)算，應(yīng)用三維激光掃描儀快速精確自動(dòng)掃描測(cè)量墻面、柱面的平整度和垂直度等。

針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合本課程的特點(diǎn)，如何深入開(kāi)展教學(xué)改革，積極推動(dòng)課程建設(shè)，為工程建設(shè)培養(yǎng)合格人才是值得專業(yè)教師深入思考和研究的問(wèn)題。

1 當(dāng)前課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1 教學(xué)內(nèi)容與智能建造及建筑工業(yè)化需求不匹配

現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容中的傳統(tǒng)測(cè)量方法與技術(shù)存在“測(cè)不了、測(cè)不全、測(cè)不準(zhǔn)、測(cè)不快”的問(wèn)題，已經(jīng)難以滿足建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下的新需求。

1.2 實(shí)踐環(huán)節(jié)層次性不明顯

實(shí)踐能力層次劃分不明確，實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置不完善，能力培養(yǎng)碎片化和壁壘化。

1.3 教學(xué)模式實(shí)踐性不突出

課程與工程實(shí)踐聯(lián)系緊密，沒(méi)有施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)歷，學(xué)生難以理解工程施工測(cè)量流程，傳統(tǒng)的講授式教學(xué)模式難以真正達(dá)到學(xué)以致用的目的。

1.4 課程考核體系性不全面

課程考核以期末考試為主，沒(méi)有突出過(guò)程性考核；考核內(nèi)容主要在知識(shí)層面，沒(méi)有突出學(xué)生實(shí)踐能力的評(píng)價(jià)。

2 教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

2.1 凸顯施工測(cè)量流程，重構(gòu)課程結(jié)構(gòu)，構(gòu)建流程“圖”課程模塊

以工程測(cè)量項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施的能力培養(yǎng)為主線，緊密結(jié)合建筑施工測(cè)量流程，圍繞“地形圖、建筑平面圖、竣工圖”，對(duì)傳統(tǒng)課程章節(jié)梳理總結(jié)，構(gòu)建勘察測(cè)圖、設(shè)計(jì)用圖、施工放圖和竣工測(cè)圖四大流程“圖”課程模塊。四個(gè)模塊環(huán)環(huán)相扣，前一個(gè)模塊的成果為下一個(gè)模塊服務(wù)，所有模塊的成果服務(wù)于建筑工程建設(shè)。其中，勘察測(cè)圖模塊是測(cè)繪大比例尺地形圖，以作為工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料；設(shè)計(jì)用圖模塊是大比例尺地形圖的應(yīng)用，以為工程規(guī)劃設(shè)計(jì)提供定性和定量的信息；施工放圖模塊是將設(shè)計(jì)好的施工圖放樣到實(shí)地上，作為工程施工依據(jù)；竣工測(cè)圖模塊是測(cè)繪工程竣工圖，作為工程后續(xù)管理和擴(kuò)建的資料。

2.2 滿足行業(yè)轉(zhuǎn)型需求，更新課程內(nèi)容，融入智能化施工測(cè)量技術(shù)

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展可復(fù)制經(jīng)驗(yàn)做法清單》要求，為培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，在掌握傳統(tǒng)土木工程測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上，在大比例尺地形圖的測(cè)繪與應(yīng)用一章中，增加了無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量、三維激光掃描測(cè)量等智能化測(cè)量技術(shù)[3-4]，并增加了“三維激光掃描儀的認(rèn)識(shí)與使用”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；在建筑施工測(cè)量一章中，講述了智能化測(cè)量技術(shù)在建筑施工測(cè)量中的應(yīng)用案例，使學(xué)生了解行業(yè)中的前沿知識(shí)，及時(shí)掌握先進(jìn)測(cè)量設(shè)備與技術(shù)。

2.3 參照職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建立體化課程實(shí)踐體系

以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、工程意識(shí)和創(chuàng)新精神為目標(biāo)，參照工程測(cè)量員國(guó)家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)知識(shí)的認(rèn)知規(guī)律，將實(shí)踐技能劃分為“基礎(chǔ)―專項(xiàng)―綜合”三個(gè)層次。不同層次有不同的技能要求，第一層次是純技術(shù)能力，該層次能力需要在儀器操作和軟件應(yīng)用過(guò)程中形成；第二層次是動(dòng)手技術(shù)能力，該層次能力需要在完成項(xiàng)目任務(wù)過(guò)程中形成；第三層次是職業(yè)崗位技術(shù)能力，該層次能力在工程項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中形成與提高。

在此基礎(chǔ)上，設(shè)置“課內(nèi)實(shí)驗(yàn)―課程實(shí)習(xí)―綜合實(shí)訓(xùn)”三個(gè)階段的課程實(shí)踐環(huán)節(jié)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)穿插在課程理論教學(xué)過(guò)程中，任務(wù)是測(cè)量?jī)x器操作訓(xùn)練、軟件認(rèn)識(shí)與使用等，該環(huán)節(jié)在二年級(jí)完成。課程實(shí)習(xí)是在課程結(jié)束后開(kāi)展的為期1 周的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，任務(wù)是平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量和建筑物施工放樣，是對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的鞏固和深化，該環(huán)節(jié)在三年級(jí)完成。綜合實(shí)訓(xùn)是在學(xué)生學(xué)完與本課程相關(guān)的專業(yè)課程之后，對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次綜合應(yīng)用，具體任務(wù)是讓學(xué)生按照實(shí)際工程項(xiàng)目的管理模式和作業(yè)流程，完成指定區(qū)域的控制點(diǎn)坐標(biāo)引測(cè)、施工控制網(wǎng)的布設(shè)、建筑物的定位與放線，該環(huán)節(jié)在四年級(jí)完成。

2.4 結(jié)合工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)課程思政，打造“課堂+實(shí)踐”育人渠道

按照“反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤钡乃悸?，依?jù)土木工程學(xué)科特征及專業(yè)特色，結(jié)合本課程所支撐的非技術(shù)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，凝練出課程思政目標(biāo)，即“圍繞建筑施工測(cè)量任務(wù)，能夠與設(shè)計(jì)、施工等方面密切配合，保證工序間的相互銜接”。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，挖掘課程思政元素。從歷史人物與時(shí)代楷模、國(guó)家大事、大型工程項(xiàng)目等方面凝練思政教學(xué)案例[5]。

在抓好“課堂”這一思政教育主渠道的同時(shí)，結(jié)合土木類專業(yè)特點(diǎn)充分挖掘“課程實(shí)踐”這一支渠道。依托實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地、大學(xué)生科技創(chuàng)新協(xié)會(huì)等平臺(tái)，開(kāi)展思政目標(biāo)逐級(jí)遞進(jìn)的三大特色課程實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生的德智體美勞得到全面發(fā)展。一是工程測(cè)量文化實(shí)踐。聚焦企業(yè)文化和模范先進(jìn)，在“社會(huì)實(shí)踐”環(huán)節(jié)中，組織開(kāi)展建筑、交通類企業(yè)走訪調(diào)研實(shí)踐活動(dòng)，了解工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和先進(jìn)人物事跡，從“認(rèn)知、精神”層面，使學(xué)生“受教育、做奉獻(xiàn)”。二是工程測(cè)量勞動(dòng)實(shí)踐。聚焦測(cè)繪儀器和實(shí)習(xí)任務(wù)，在“課程實(shí)驗(yàn)、工程測(cè)量實(shí)習(xí)”環(huán)節(jié)中，組織開(kāi)展測(cè)繪儀器保養(yǎng)維護(hù)、實(shí)習(xí)考核評(píng)比等實(shí)踐活動(dòng)，從“意志、體能”層面，使學(xué)生“磨意志、愛(ài)勞動(dòng)”。三是工程測(cè)量服務(wù)實(shí)踐。聚焦社會(huì)民生和公益事業(yè)，在“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”環(huán)節(jié)中，立足郯廬地震帶宿遷段地質(zhì)環(huán)境，開(kāi)展科技服務(wù)實(shí)踐活動(dòng)，利用自身專業(yè)知識(shí)為工程安全監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支持，從“能力、責(zé)任”層面，使學(xué)生“見(jiàn)世面、創(chuàng)價(jià)值”。

2.5 注重工程意識(shí)培養(yǎng)，創(chuàng)新教學(xué)模式，實(shí)施校企協(xié)同混合式教學(xué)

本課程實(shí)踐性較強(qiáng)，與建筑工程聯(lián)系緊密，沒(méi)有施工現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)歷，學(xué)生難以理解建筑工程施工測(cè)量的流程。為此，實(shí)施了校企協(xié)同線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)，以促進(jìn)真實(shí)場(chǎng)景下的真學(xué)真做，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，提升實(shí)踐動(dòng)手能力，提升課程學(xué)習(xí)效果。課程教學(xué)采取“校園+企業(yè)”“虛擬+實(shí)景”的方式進(jìn)行。

2.5.1 “校園+企業(yè)”開(kāi)展理論教學(xué)

針對(duì)理論性較強(qiáng)的內(nèi)容，如測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)、測(cè)量誤差等，主要由專任教師進(jìn)行課堂講授；而對(duì)于工程性、應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容，如地形圖測(cè)繪、變形監(jiān)測(cè)等，在校內(nèi)實(shí)踐基地，結(jié)合實(shí)際地形和搭建的場(chǎng)景開(kāi)展情境式教學(xué)。針對(duì)民用建筑、工業(yè)廠房等建筑物的施工測(cè)量，利用智能建造實(shí)訓(xùn)室的智慧工地云平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)接施工現(xiàn)場(chǎng)，由校企合作企業(yè)工程師開(kāi)展項(xiàng)目化教學(xué)。

2.5.2 “虛擬+實(shí)景”開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

本課程共開(kāi)設(shè)了水準(zhǔn)儀的使用、全站儀的使用、點(diǎn)位測(cè)設(shè)、三維激光掃描儀的認(rèn)識(shí)與使用等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，共16 學(xué)時(shí)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)穿插在理論教學(xué)中，主要開(kāi)展測(cè)量?jī)x器操作、測(cè)量數(shù)據(jù)整理等訓(xùn)練。采用“自學(xué)―演示―實(shí)操―復(fù)盤”教學(xué)流程。課前，學(xué)生在虛擬仿真系統(tǒng)中自主體驗(yàn)，立體化、趣味性地了解水準(zhǔn)儀、全站儀、三維激光掃描儀等儀器的結(jié)構(gòu)與功能，掌握儀器的基本操作步驟和具體使用方法，從而完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的預(yù)習(xí)工作，并與理論知識(shí)相互印證；課中，在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地上，由教師演示儀器操作步驟、講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與注意事項(xiàng)，然后，學(xué)生圍繞任務(wù)完成實(shí)驗(yàn)；課后，學(xué)生基于虛擬仿真系統(tǒng)對(duì)課上的實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行“復(fù)盤”，鞏固實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并摸索儀器功能與操作技巧。

2.6 突出能力素質(zhì)評(píng)價(jià)，強(qiáng)化過(guò)程考核，建立教學(xué)全過(guò)程評(píng)價(jià)體系

建立突出能力和素質(zhì)評(píng)價(jià)的教學(xué)全過(guò)程評(píng)價(jià)體系，通過(guò)過(guò)程考核和結(jié)課考試相結(jié)合的方式來(lái)檢驗(yàn)課程目標(biāo)達(dá)成度，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)有所得。

2.6.1 線上任務(wù)點(diǎn)

基于超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，在各章中設(shè)置視頻、習(xí)題、PPT 等任務(wù)點(diǎn)，學(xué)生按照授課進(jìn)度在課前預(yù)習(xí)完成。該部分成績(jī)占比10%。

2.6.2 平時(shí)作業(yè)

基于超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，在各章中布置問(wèn)答題、計(jì)算題、案例分析題和測(cè)量方案設(shè)計(jì)等題目。該部分成績(jī)占比10%。

2.6.3 實(shí)驗(yàn)

依據(jù)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成果質(zhì)量評(píng)分，其中，實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)主要考察實(shí)驗(yàn)小組的團(tuán)結(jié)協(xié)作情況，由小組成員相互評(píng)分；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成果質(zhì)量是從完整性、規(guī)范性和正確性三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。該部分成績(jī)占比15%。

2.6.4 虛擬仿真操作

基于虛擬仿真系統(tǒng)，參照工程測(cè)量員國(guó)家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置了導(dǎo)線測(cè)量、點(diǎn)位測(cè)設(shè)兩個(gè)實(shí)踐考核項(xiàng)目，通過(guò)采集學(xué)生參與虛擬仿真系統(tǒng)的過(guò)程數(shù)據(jù)（時(shí)間、行為等）和操作成果，由系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分。該部分成績(jī)占比15%。

2.6.5 結(jié)課考試

以閉卷考試方式進(jìn)行。依據(jù)課程目標(biāo)，以建筑施工測(cè)量工程案例為基礎(chǔ)，設(shè)置問(wèn)答題、計(jì)算題、案例分析題等綜合性題型，并明確其支撐的課程目標(biāo)，試題內(nèi)容突出對(duì)建筑施工測(cè)量各個(gè)工序?qū)嵤┻^(guò)程的考核，確?？己藘?nèi)容能夠支撐課程目標(biāo)的達(dá)成。該部分成績(jī)占比50%。

3 結(jié)語(yǔ)

建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下，工程測(cè)量技術(shù)的變革給土木工程測(cè)量課程帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。本文基于此，針對(duì)當(dāng)前教學(xué)中存在的教學(xué)內(nèi)容與智能建造及建筑工業(yè)化需求不匹配、實(shí)踐環(huán)節(jié)層次性不明顯等問(wèn)題，從課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)、課程思政、教學(xué)模式和課程考核六個(gè)方面入手進(jìn)行教學(xué)改革。筆者多年的教學(xué)實(shí)踐表明，本文所述的教學(xué)改革思路能使“土木工程測(cè)量”課程更好地適應(yīng)建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級(jí)對(duì)工程測(cè)量技術(shù)的要求，也更好地促進(jìn)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成。