非測繪專業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、農業水利工程、給水排水科學與工程等專業開設的一門重要的技術基礎課程，重在培養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，培養學生的實踐和創新能力以及在實際工程中分析問題、解決問題的能力，為后續專業課程的學習及工作奠定重要基礎。

隨著現代測繪技術尤其是3S技術的不斷發展，測繪工作從傳統的手工機械模式逐漸發展為數字化、智能化和自動化的作業模式，其作業方式、測量手段及數據采集和處理變化很大，服務領域也更加廣泛。如：農業水利工程規劃設計、城鄉規劃、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字地形圖，使用全站儀、GNSS實現建（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。本文主要從教學內容優化、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工程測量教學中出現的問題，從而改善教學效果，提高教學質量，更加適應社會需求。

1 存在的主要問題

1.1 教學內容更新滯后

隨著測繪技術的發展和進步，工程測量逐漸發展為將測繪、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容和增加教學信息[2]。而實際教學中教學內容的更新卻往往滯后。同時各高校正在實施“強調加強基礎教育，淡化專業界限，拓寬專業面，壓縮專業基礎課和專業課”的教學改革，工程測量課程教學需要在有限的教學課時內完成教學內容的增加和更新。很多教材內容陳舊，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，也不能適應現階段工程測量教學的新要求。

1.2 專職教師數量較少，實踐經驗較為缺乏

很多高校從事工程測量教學的教師數量較少，大多數教師專業知識過硬但缺乏實踐經驗。因為很多教師畢業后就從事教學工作，缺少必要的工程實踐鍛煉和經驗，所以造成有的教師工程測量知識面不夠寬泛。很多高校教師的教學和科研工作繁重，很難經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新

我校土木類專業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容，費時費力。雖然課堂中利用了多媒體課件，采用了啟發式、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、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新。

1.4 缺乏案例教學

目前工程測量教學中，教學內容安排較為僵化，在以技術應用為主的教學環節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容和工程實際很好結合起來，學生更容易理解和掌握測量技術，有利于培養學生理論聯系實際的能力，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，測繪企業已將3S為代表的測繪新技術、數字化機助成圖等技術應用于生產實踐。然而一些高校由于資金有限，對價格較高數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企業落后，這必然導致實踐教學內容和實際工程脫節，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節，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學生的團隊意識和協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 優化教學內容

工程測量教學經過多年的發展，已經形成了較完整的內容體系，但隨著測繪學科的發展，部分測量儀器和技術逐漸被生產過程淘汰，應適當刪減并更新教學內容，結合培養目標，合理優化教學內容。

為了適應寬口徑專業人才培養的需要，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。建立以能力培養為主線，分層次、多模塊、相互銜接的，與理論教學既有機結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；對不同的專業方向，教學內容的側重點有所區分；在對建筑施工現場進行廣泛調查、咨詢的基礎上，根據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展動態?？傊?，在選擇工程測量課程的教學內容時，不僅要保持內容的系統性和完整性，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]，不斷優化教學內容，突出教學重點，充分體現課程的特色，以便更好的適應工程測量技術的快速發展及市場經濟對人才培養的需求。

2.2 加強師資隊伍建設

測繪學科的發展，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，學習新技術，掌握新方法，及時更新與調整知識儲備和知識結構。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實踐，使工程測量教學、科研和生產緊密結合起來，培養“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合，通過現場演示、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，教師現場指導。這種方式可以讓學生學練結合，加深印象，同時有效避免理論課講授時與實物脫節、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，培養學生分析問題和解決問題的能力。在授課過程中，教師結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工作和數據處理的方法，還可以介紹最新測繪技術和方法在其中的應用，通過對比體現新技術的優越性，使學生對工程建設更加了解，激發他們的學習興趣。例如，在講授“導線測量”時，可以結合某工程實例，以某區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、外業觀測、加密導線、內業計算等過程，并讓學生動手平差計算內業成果，以便深入領會內業計算的原理，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。教師應依據教學內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、現場模擬法、問題探究式、項目教學法、任務驅動法等，需要教師科學準確地分析學生的特點，有針對性地優化組合、綜合運用。教師通過各種教學法的運用，可以激發學生的學習興趣和求知欲，從而提高他們的學習積極性、充分發揮其學習主動性，加深對知識的理解和應用，更好地培養和鍛煉學生發現問題、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，完善創新性實驗內容和方法，設計新型測繪實驗。改革課間實驗學生被動的學習狀態，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容，部分內容讓學生開拓思維，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。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置程序，實現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劃設計高度建造，用于規劃部門的驗收測量；“對邊測量”可以快速發現道路施工是否按設計坡長和坡度進行修筑等[7]。

2.5 合理增加經費投入，嘗試校商合作

學校應合理增加經費投入，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儀器和軟件的數量，如全站儀、RTK、CASS等，根據培養目標適當購置新儀器，經常組織授課教師和學生參加測繪新儀器、新技術產品展示會，邀請測量技術專家講座。嘗試與測繪儀器生產企業或經銷商合作，為其提供新儀器、新產品介紹演示的平臺，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域內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域，缺少場地的也可以建在校園內。塔里木大學在校區內布設了36個導線點，形成導線網，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據的準確性，有效杜絕學生編造數據弄虛作假的現象，培養學生認真的工作態度和吃苦耐勞的工作精神。但校內地形地貌較單一，并且缺少便于施工測量實習的場地，學校還應建立穩定的、規范的野外實習場地，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地政府支持的鄉村閑散地，既能夠節約資金，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 結語

工程測量課程作為土木工程類專業的一門重要專業技術基礎課程，只有進行深層次的教學改革，才能與測繪發展同步，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]。本文從現代測繪科學技術發展和測量教學的現狀入手，面對非測繪專業的工程測量課程的教學改革，從教學內容的優化、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、農業建筑環境與能源工程、農業水利工程、給水排水科學與工程等專業已運行2～3年，效果非常顯著。