土木工程測量實踐教學(xué)體系研究

時間:2022-09-17 11:45:11

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土木工程測量實踐教學(xué)體系研究

摘要:文章針對當(dāng)前工程測量實踐教學(xué)中存在的主要問題,基于工程教育專業(yè)認(rèn)證理念,對實踐教學(xué)大綱進(jìn)行了重新修改。采取在教學(xué)中不斷優(yōu)化實踐教學(xué)方法、建立標(biāo)準(zhǔn)實踐場地、持續(xù)改進(jìn)實踐教學(xué)體系和實踐評價體系、提升師資隊伍建設(shè)、進(jìn)一步開放實驗室、以學(xué)生為中心鼓勵學(xué)生拓展訓(xùn)練等具體措施,實現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

關(guān)鍵詞:土木工程測量;工程教育專業(yè)認(rèn)證;實踐教學(xué)體系

按照我國工程教育專業(yè)認(rèn)證要求,專業(yè)必須有明確的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,課程體系應(yīng)當(dāng)能夠支撐畢業(yè)要求的達(dá)成。課程建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的重要組成部分,課程體系是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的主要載體和手段,實踐環(huán)節(jié)是課程體系重要的組成部分。土木工程測量是高等學(xué)校土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,具有較強(qiáng)的專業(yè)性、實用性和實踐性,并貫穿于工程建設(shè)項目周期內(nèi)的各個階段,對培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才發(fā)揮著重要作用。在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下,隨著測繪新技術(shù)的不斷發(fā)展,面對知識量增大而課時卻被壓縮的新情況,如何做好工程測量教學(xué)內(nèi)容的權(quán)衡和教學(xué)方法的創(chuàng)新是值得探討的問題,這就要求教師緊跟科技前沿和工程實際,與時俱進(jìn),不斷深化工程測量的教學(xué)改革。

一、土木工程測量實踐教學(xué)中存在的問題

近年來,盡管學(xué)校在教學(xué)軟硬件設(shè)施方面加強(qiáng)投入,學(xué)生人均儀器數(shù)有所改觀,但是仍然存在教學(xué)儀器層次低、穩(wěn)定性差、高端儀器缺乏等問題,難以滿足用人單位和施工現(xiàn)場對測量新技術(shù)的要求。面對工程教育認(rèn)證的要求,測量學(xué)課程從80學(xué)時削減為54學(xué)時,這對原有教學(xué)內(nèi)容編排和知識篩選提出了全新挑戰(zhàn)。以往實踐教學(xué)環(huán)節(jié)“重操作、輕計算”,過多強(qiáng)調(diào)對學(xué)生儀器操作能力的培養(yǎng),計算能力鍛煉不足,導(dǎo)致學(xué)生在近兩屆省級測量技能比賽和頂崗實踐中應(yīng)變適應(yīng)能力較差,無法實現(xiàn)記錄和心算同步,如果遇到復(fù)雜環(huán)境下的工程施工問題就難以應(yīng)對,這需要在平時的實踐技能操作中加強(qiáng)訓(xùn)練。

二、構(gòu)建創(chuàng)新型實踐教學(xué)體系

(一)以O(shè)BE為導(dǎo)向的實踐教學(xué)大綱的修訂。土木工程測量實踐教學(xué)體系由課內(nèi)實驗和測量實習(xí)兩部分組成,它們是測量理論教學(xué)的有益補(bǔ)充,三者環(huán)環(huán)相扣,缺一不可。課內(nèi)實驗是單項測量技能的訓(xùn)練,旨在鞏固課堂理論教學(xué),鍛煉學(xué)生的動手操作能力。集中實習(xí)是對工程測量課程所學(xué)基礎(chǔ)知識的綜合運(yùn)用和全方位技能的訓(xùn)練和檢測,更接近于生產(chǎn)實際,旨在鍛煉學(xué)生具體問題具體分析的能力。以O(shè)BE為導(dǎo)向,確立實驗教學(xué)內(nèi)容和課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系(見表1),新修訂的課程目標(biāo)如下:1.掌握測量學(xué)的基本原理和方法;掌握控制測量的外業(yè)觀測、記錄和計算方法;掌握測量誤差的基本傳播規(guī)律,能對觀測結(jié)果進(jìn)行精度評定和有效性判斷;2.能正確使用水準(zhǔn)儀、全站儀、RTKGNSS等測量儀器,并能與團(tuán)隊合作完成土木工程中的基本測量任務(wù);基本具備利用測量軟件進(jìn)行繪圖和地形圖應(yīng)用的能力;3.合理利用測繪專業(yè)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,具備在一般土木工程勘察、設(shè)計、施工和運(yùn)營管理等階段的測設(shè)技能;具備團(tuán)隊協(xié)作、具體問題具體分析的能力,并能以文稿、圖表、測繪報告等方式與業(yè)界同行進(jìn)行有效溝通和交流。(二)構(gòu)建創(chuàng)新型實踐評價體系。課程質(zhì)量評價是質(zhì)量監(jiān)控的核心。土木工程測量課程評價的內(nèi)容主要包括學(xué)習(xí)成效、課程內(nèi)容、教學(xué)過程以及考核方式等(見表2)。這幾個方面相互關(guān)聯(lián),學(xué)習(xí)成效反映的是課程內(nèi)容掌握情況,與教學(xué)過程和考核方式息息相關(guān),考核的內(nèi)容要以課程的重點難點為主,在教學(xué)過程中只有把握住這些重點難點內(nèi)容,學(xué)生才能做到“有的放矢”,學(xué)習(xí)成效一般通過成績分布曲線反映。為了客觀公正地評定小組和個人的成果資料,采用標(biāo)準(zhǔn)實驗實習(xí)場地已有的觀測成果庫與之校核,并編寫測量記錄手簿和平差程序,自動判定實驗結(jié)果的正確性(如角度閉合差、導(dǎo)線全長相對閉合差是否超限等),避免了煩瑣的手工復(fù)算過程。(三)優(yōu)化實踐教學(xué)方法。1.采用案例式教學(xué),注重理論聯(lián)系實際能力。在授課過程中,結(jié)合《注冊測繪師測繪案例分析》和工程項目,介紹現(xiàn)代測繪技術(shù)在土木工程建設(shè)中的應(yīng)用和數(shù)據(jù)處理方法。例如,在講解“施工放樣”時,直接以我校圖書館施工為例,依次講解放樣要素提取、網(wǎng)形設(shè)計、控制點選取、布設(shè)和施測、內(nèi)業(yè)計算、數(shù)據(jù)傳輸、現(xiàn)場施工放樣等過程,學(xué)生通過對比分析和現(xiàn)場觀摩體會測量流程、測量方法、儀器的選用,掌握控制測量精度的措施等。這種師生互動法教學(xué)有助于學(xué)生動手操作能力和創(chuàng)新思維能力的提高和發(fā)展,可激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。2.將理論課的實踐部分由室內(nèi)轉(zhuǎn)向室外。為應(yīng)對測量學(xué)時減少而造成的課時不足問題,教師可視情況將一些實踐性強(qiáng)的理論課內(nèi)容直接安排在室外講解。如水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和全站儀的認(rèn)識與使用,單純在教室上課,即使有多媒體和圖片作為輔助手段,但是學(xué)生聽完之后很快就會遺忘,將這些內(nèi)容直接放在室外一并講解,教師先進(jìn)行演示性操作和講解,學(xué)生可直觀地觀察各部件及其功能,后期通過模擬器聯(lián)系加深對測量原理和方法的掌握。3.積極探索基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的混合教學(xué)模式在實踐教學(xué)中的應(yīng)用。以學(xué)生為中心,采用“騰訊課堂+超星爾雅”線上和線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式,充分利用騰訊課堂提供的高品質(zhì)直播資源和在線互動功能,為師生提供了比傳統(tǒng)教學(xué)模式更優(yōu)、更豐富的多源信息交流資源。學(xué)生通過回溯教學(xué)視頻彌補(bǔ)薄弱環(huán)節(jié)。在超星爾雅平臺導(dǎo)入課件、視頻、習(xí)題集等資料,學(xué)生自由支配時間進(jìn)行學(xué)習(xí)和模擬訓(xùn)練。采用線上、線下相結(jié)合的教學(xué)方式,能促進(jìn)學(xué)生自我約束和探究專業(yè)知識的興趣,提高課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和儀器操作的主觀能動性。(四)建立標(biāo)準(zhǔn)化實驗實習(xí)基地。利用無人機(jī)分別在西北民族大學(xué)榆中校區(qū)和榆中縣金牛山測量實習(xí)基地以獲取高分辨率航測攝影圖,并對原有控制點按二級導(dǎo)線和四等水準(zhǔn)測量的精度要求進(jìn)行加密,沿道路均勻布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)控制點標(biāo)志,構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化測量實驗實習(xí)基地。利用RTKGNSS、徠卡1202全站儀和天寶DINI03水準(zhǔn)儀精確測量控制點之間的距離、角度、高差和坐標(biāo),建立控制點成果庫,用以檢核學(xué)生實訓(xùn)效果,教師可以及時了解學(xué)生實驗方法和實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,杜絕學(xué)生實習(xí)時弄虛作假,培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的工作精神,達(dá)到模擬測繪生產(chǎn)的作用。(五)構(gòu)建“走出去”和“請進(jìn)來”。相結(jié)合的實踐模式一方面,充分調(diào)動教師的社會資源,積極聯(lián)系生產(chǎn)單位,組織教師和學(xué)生利用假期進(jìn)行科學(xué)教研、社會實踐、“三下鄉(xiāng)”服務(wù),為生產(chǎn)單位或地方自然資源部門做一些測繪方面的技術(shù)服務(wù),學(xué)以致用,理論聯(lián)系實際;另一方面,聘請測繪專家和經(jīng)驗豐富的工程師擔(dān)任大學(xué)生實踐導(dǎo)師,通過專題講座和實踐指導(dǎo)等方式,讓學(xué)生及時了解行業(yè)發(fā)展的新動態(tài)。同時,鼓勵學(xué)生參加教師科研項目,承擔(dān)數(shù)據(jù)測量和采集任務(wù),提升理論和實踐水平。(六)持續(xù)提升教師工程實踐能力建設(shè)。在教師工程實踐能力提升方面,學(xué)院建立一套完備的工程實踐能力持續(xù)提升的機(jī)制,鼓勵教師成為“工程師+專業(yè)教師”的雙師型復(fù)合人才,加強(qiáng)理論教學(xué)與實際生產(chǎn)之間的聯(lián)系,反哺課堂,豐富教學(xué)內(nèi)容。一方面,加強(qiáng)“校企合作”,教師以兼職、項目評審、工程項目咨詢及合作等多種方式深入生產(chǎn)一線,緊跟測繪技術(shù)發(fā)展,及時了解工程領(lǐng)域新動態(tài)新挑戰(zhàn),進(jìn)行工程實踐能力提升;另一方面,鼓勵教師通過注冊測繪師考試,從工程理論和實踐能力兩方面提高自身素質(zhì)。此外,鼓勵教師參加由科技企業(yè)、測繪協(xié)會或者學(xué)校組織的各種培訓(xùn)活動,開拓專業(yè)技術(shù)視野,提高教師對行業(yè)發(fā)展和技術(shù)更新的掌握能力。(七)以學(xué)生為主體,拓展第二課堂。依托測量實驗室和測量協(xié)會,開放實驗室并實行工作日全天預(yù)約開放,有效緩解課時不足的壓力,提高儀器設(shè)備的利用效率,學(xué)生可對在實驗課上沒做完或?qū)嶒灲Y(jié)果不合格的實驗,進(jìn)行補(bǔ)做或重做,使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動轉(zhuǎn)為主動和實際所需,進(jìn)一步提高動手實踐能力。積極鼓勵學(xué)生參加測繪類大型科技活動、職業(yè)技能培訓(xùn)與鑒定、測繪技能比賽、數(shù)學(xué)建模比賽和GPS尋寶大賽,申報國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和開放實驗項目,參與教師科研項目,選派學(xué)生進(jìn)入企業(yè)一線參與測繪生產(chǎn)。近年來,我校學(xué)生參加了一系列學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目,在實踐中得以鍛煉并屢獲佳績。例如:學(xué)生參加甘肅省測量技能大賽獲二等獎3項、三等獎2項;申報國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目并獲得優(yōu)秀成果;參加多項教師科研項目,在實踐中得以鍛煉提高。我校還定期舉辦校級大學(xué)生測繪技能大賽,受眾面廣,參與人數(shù)眾多,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)測量技能的積極性,增強(qiáng)了測量學(xué)科在學(xué)校乃至省域的知名度;鼓勵學(xué)生參加測繪職業(yè)技能培訓(xùn)與鑒定,獲取全國通用的測量員證,為就業(yè)、職稱晉級增加砝碼。學(xué)生在實踐中逐步掌握了實驗數(shù)據(jù)分析方法,并能編制相關(guān)圖表和文檔,提升了分析問題解決問題的能力。

三、結(jié)語

研究在以往開展的工程測量課程改革的基礎(chǔ)上,堅持“以學(xué)生為中心,以出口為導(dǎo)向,持續(xù)改進(jìn)”的工程教育專業(yè)認(rèn)證為基本理念,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,構(gòu)建創(chuàng)新型實踐教學(xué)和評價體系,對持續(xù)提升教師隊伍教學(xué)理論和實踐水平、拓展學(xué)生實踐教學(xué)體系等方面進(jìn)行了積極探索。土木工程測量作為土木工程專業(yè)一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課,必須按照專業(yè)認(rèn)證的要求,不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)模式,具體而言就是要制定與土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)協(xié)調(diào)一致的實踐教學(xué)大綱、優(yōu)化實踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)評價體系,采用先進(jìn)的教學(xué)方法和手段,以學(xué)生為中心,強(qiáng)化測繪實踐技能培養(yǎng),為學(xué)生的實習(xí)實踐和創(chuàng)新活動搭建平臺,并與時俱進(jìn)引入測繪新技術(shù)新方法,持續(xù)改進(jìn)實踐教學(xué)方法,切實提高實踐教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出真正卓越的工程技術(shù)人才。其主要目的是為了構(gòu)建最優(yōu)的學(xué)生培養(yǎng)體系,提升測量實踐技能,加強(qiáng)具體問題具體分析能力的培養(yǎng),使學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),并可應(yīng)對不同工況環(huán)境下的土木工程測量施工問題,為實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成奠定堅實的基礎(chǔ)。

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作者:索俊鋒 單位:西北民族大學(xué)