高职工程测量技术专业院校设置管线探测课程的实践

2015-05-08高绍伟

测绘通报 2015年7期

关键词：管线测量高职

高绍伟

(北京工业职业技术学院，北京 100042)

高职工程测量技术专业院校设置管线探测课程的实践

高绍伟

(北京工业职业技术学院，北京 100042)

地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划建设管理的重要基础信息。本文结合国务院办公厅下发的《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》，对高职工程测量技术专业院校开设的管线探测课程的设置和内容进行了探讨，旨在为完善高职工程测量技术专业课程的拓展提供有益的参考。

管线探测；课程设置；学习情景设计和实施

一、引言

城市地下管线是现代城市的主要传导设备，同时也是重要的基础设施。由于地下管线属于隐蔽性工程，因此从规划设计、施工，到建成投入运营，应进行全面、系统、及时和有效的管理。为此探明地下管线的准确位置、编制成图及建立地下管网信息系统，就成为现代化城市面临的重大管理和技术问题。

目前大多数高职工程测量技术专业院校的培养方案没有设置管线探测课程，在本科院校、高职院校和中等职业学校中设置地质勘查、物探专业的学校一般把物探类型的课程和测量课程分开讲授，而很少将两门课合并在一起。这样做的效果造成了与管线探测实际作业现场的脱节。开设了物探技术和地球物理勘查技术等课程的学校，由于课程教学重点的不同及对篇幅的限制，对管线探测的整个作业流程中所涉及的管线测量和绘制管线图等内容仅作简单的介绍，忽略了管线探测中测量的作用，导致学生匮乏测量知识。部分用人单位需要对毕业学生进行物探技术和测量技术知识的融合培训。作为我国高等教育的高等职业技术教育，应体现职业性教育，其目的是使学生在校期间能够有足够时间学习本专业所涉及的基本知识，同时获得解决现场工程问题的技能，以便更好地适应用人单位的需求。为此，笔者结合所在单位的管线探测课程的教学实践，对高职工程测量技术专业院校开设本课程设置和课程内容进行探讨，旨在为完善高职工程测量技术专业课程的拓展提供有益的参考。

二、开设本课程的必要性

1.管线现状与存在的问题

地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划建设管理的重要基础信息。城市地下管线包括给水、排水(雨水、污水)、燃气(煤气、天然气、液化石油气)、电信、电力、热力、工业管道等几大类，它们就像人体内的神经和血管，担负着传送信息和输送能量的工作，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的“生命线”。因此城市地下管线的管理成为城市基础设施建设管理工作中最重要的一环[1]。

随着社会经济的发展和人口的城市化，城市灾害的危害日益突出，尤其是迅速膨胀发展的大城市和特大城市，城市的自然灾害、环境灾害和人为灾害都十分严重[2]。据不完全统计，全国大约有70%的城市地下管线没有基础性城建档案资料，地下管线家底不清的现状普遍存在。如对原有城市地下管线没有及时普查、建档，新增管线未能及时上图入库；城市规划管理部门在审批地下管线位置时，经常出现管线“打架”的情况；在建设施工中经常发生管线被挖断的事件，从而引起停水、停气、停热、停电和通信中断等事故，造成严重的经济损失和不良的社会影响。全国每年因施工引发的管线事故造成的直接经济损失达50亿元，间接经济损失达400亿元。

为此2014年6月国务院办公厅下发了《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》。指导意见明确指出：2015年底前，要完成城市地下管线的普查工作，建立综合管理信息系统，编制完成地下管线综合规划。力争用5年时间，完成城市地下老旧管网改造，将管网漏失率控制在国家标准以内，降低管网事故率，避免重大事故的发生。用10年左右时间，建成较为完善的城市地下管线体系，使地下管线建设管理水平能够适应经济社会发展需要，从而使应急防灾能力大幅提升。

2.开设管线探测课程的目的

针对目前全国的管线现状和国家指导性文件，管线探测和地下管线体系的建立需要由一大批的专业技术人员来完成。

地下管线探测是指为确定地下管线属性和空间位置而实施的全部作业过程，包括地下管线探查和地下管线测绘两个基本内容[3-4]。作为高职工程测量技术专业，培养的目标应是生产一线的应用性人才。高职工程测量专业的核心课程主要有“地形测量”“数字化测图”“控制测量”“GPS定位测量”“工程测量”和“测量平差”等主干课程。因此只要适当加入地下管线探查的内容，即可适应社会的需求。

三、课程的设置

北京工业职业技术学院在巩固国家示范性高等职业院校建设的基础上，启动了“管线探测”课程的教学。下面是几年来开设“管线探测”制定的课程标准和教学内容。

1.课程性质

“管线探测”是工程测量技术专业学生为适应城市高速发展的需要，而开设一门集理论性和实践性于一体的应用性很强的课程，在专业课程设置中具有重要的地位和作用。此课程内容丰富，涉及面广，是一门综合性课程。

2.课程目标

通过本门课程的学习使学生了解和掌握地下管线资料对现代社会的重要性与危害，掌握管线探测的意义，选择合适的管线探测技术和设备，开展管线探测的工作，并了解管线探测的发展方向。

3.课程内容

在了解用人单位的需求的基础上，根据管线探测生产的作业流程，结合专业的培养目标和学生就业的需要，通过对工程案例进行分析，确定案例所涉及的管线探测内容，对课程内容进行了合理的选取。并结合工程案例中每个工作过程的能力要求，确定出若干分项技能。在课程讲授中，把管线探测仪的使用和管网数据库的建立融入课程中，以分项技能的培养为目标建立学习情境，并安排一定数量的实训内容。建议本课程采用项目化教学，开设时间：高职工程测量技术专业(三年制)第5学期，60学时。

4.学习情境设计

学习情境设计见表1。

表1 管线探测学习情境设计总体框架

本课程的项目载体：围绕中国气象局地下管网(综合)图建立，采用学习情境的方式进行教学。学习的主要内容如下:

(1) 学习情境1：地下管线调查和探测[5-6]

主要介绍地下管线在城市规划建设和管理中的作用与地位、地下管线探测的目的和要求；各种地下管线的种类与结构；地下管线探测坐标系统和地下管线图比例尺的选择、管线探测精度、地下管线探测的工作模式；频率域电磁法的工作原理、应用条件和适用范围和工作方法与技术要求。在介绍频率域电磁法探查地下管线的应用的基础上，介绍了电磁波法的基本原理、时域探地雷达观测方式、探地雷达法探查地下管线的应用和国产BK-6A型管线探管的使用。

(2) 学习情境2：管线的测量外业[7]

在仅围绕项目载体技术要求的基础上，主要介绍地下管线测量的工作内容与特点、平面控制测量和高程控制测量作业方法；重点介绍对管线特征点位置的确定、管线点测量基本精度规格及管线点的平面位置测量方法与要求；新建地下管线施工测量时管线点测设的各种方法、地下管线点测量成果整理和验收；地下管线图测绘的工作内容与要求，以及地下管线图测绘内业成图与整理。

(3) 学习情境3：管线数据处理与图形编绘[8-9]

介绍管线数据处理与建库、管线属性数据和管线图形文件的生成等；地下管线图编制的原则、管线图的编绘及管线图编绘的质量检验等内容。另外还以北京九州宏图技术有限公司开发的地下管线录入系统为例说明管线数据处理和图形编绘的全过程和软件的安装和使用。

(4) 学习情境4：地下管线探测工程的风险管理与质量控制[10]

主要介绍地下管网探测的风险管理、风险预防的特性、风险识别方法和风险预防基本工作原则、管线质量控制的目标、质量控制的方法、地下管线探测作业过程分析、探测作业过程和测量作业过程质量控制等内容。

5.实施建议

(1) 教学模式(学习情境设计)

教学模式以工程应用能力培养和生产单位实际工作岗位的需求为目标，以职业能力培养为重点，进一步培养学生解决实际问题和实践动手能力。课程组通过与企业专家一起进行工作任务分析，选取多个学习性工作任务或项目作为教学内容的载体，从而确定本课程的学习情境。

(2) 教学的实施

1) 激发学生的学习动机，提高学生学习兴趣。教师在教学实施的阶段中，采取以教师为主导、学生为主体、问题为中心的课堂教学模式，利用合理的手段，巧妙地提出问题，启发学生积极思考，进而促进学生对学习内容的兴趣，做到主动接受知识、学习知识，使教与学从根本上发生变化，变成是学生乐意学，而不是教师的强迫灌输，这样的课程教学才会有更好的效果。

2) 教师要改善教学方法，积极参与实践。对高职的教育与教学改革，是当前高等职业教育面临的最迫切问题。要提高教学质量，关键在于教师。高等职业教育的教师除具有理论知识外，还应具备丰富的实践动手能力。教师应定期参加工程实践，并对工程实践锻炼过程中的各方面作出详细总结。通过工程实践锻炼使教师达到管线探测应用的实践能力，具备管线探测的教学工作的资格。

3) 校内实训室和校外实训基地的建设。为完善“管线探测”的教学和实践，建立了“管线探测”实训室。该实训室采购了大量先进的测量设备，同时配备了清华山维、山东正元、CASS、MapGIS等数字测绘和GIS软件，为完成教学、实习和实训提供了硬件保障。此外还加强校外实训基地的建设，注重校企合作，根据项目导向、任务驱动和企业的工作需要，有计划、有针对性地安排学生参加生产现场短期的实践工作。在工程环境中培养学生的职业岗位能力，使“工学结合，注重历练”的人才培养理念体现在学生学习全过程，真正做到学生的培养自始至终和生产企业的实践相结合。

4) 考核。“管线探测”是一门实践性很强的专业课程，为了使学生在学完理论课程后，能较全面地具备本课程的实践能力，在强化学生职业能力培养的同时，为充分体现高职高专的办学特点，即上岗即能顶用的原则，为此安排为期1周的实习，以加强理论和实践的结合。

“管线探测”的考核与评价要具有多样性，打破一张考卷定成绩的模式，采用笔试50%+实际操作50%的考核模式。