土木工程专业测量学实验教学现状与改革探索

程有坤 王宝芹

摘 要：“新时代”背景下，土木工程专业测量学实验教学面临着新机遇、新挑战。文章阐述了测量学实验在土木工程专业实践教学体系中的重要性，分析了当前土木工程专业测量学实验教学过程中存在的问题，提出了土木工程专业测量学实验教学改革的具体措施和方法。

关键词：测量学；实验教学；改革；土木工程

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）24-0127-03

Abstract： Under the background of "new era"， surveying experiment teaching for civil engineering is facing new opportunities and new challenges. In the paper， the importance of surveying experiment in the practical teaching system of civil engineering is elaborated. In the process of surveying experimental teaching for civil engineering， existing problems are analyzed. Specific measures and methods of experimental teaching reform for Civil Engineering are put forward.

Keywords： surveying； experimental teaching； reform； civil engineering

測量学课程是土木工程专业的一门重要的学科基础课。对于土木工程专业，测量学课程之所以重要，是因为测量是工程建设的先行工序，并且测量工作贯穿工程建设从施工准备开始直至竣工验收的始终，工程建设项目任何工序的开展都离不开测量工作，因此，各高校土木工程专业都将测量学作为一门必修课程。在高等教育中，与其他理论课相比，测量学是理论与实践密切结合的科学，测量学课程既包括理论课程学习，又包括实验、实践课程的学习，即通过测量学课程的学习，学生能够熟悉和掌握测量学的基本理论、方法，同时能够熟练运用各种测量设备仪器，满足各类建筑工程施工测量需要。测量学习过程，就是要完成从理论到实际、从书本到应用的过度。

随着我国工程建设的发展，许多新技术、新方法不断的应用，给我们土木工程测量提出许多新问题和新挑战。当前，测量领域新仪器、新技术不断进步，现有测量学实验教学问题日益突出，只有不断改革才能适应新形势下土木工程发展的需要。[1]

一、测量学实验在土木工程专业实践教学体系中的重要性

（一）土木工程专业培养方向

党的十九大明确提出，中国已“进入新时代”，新时代赋予了高等教育新的机遇，同时对高等教育也提出了新的课题。新时代也必将是知识经济的时代，新时代更加需要创新性人才，更加需要综合素质高的人才。十九大报告同时指出“建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程，必须把教育事业放在优先位置，加快教育现代化，办好人民满意的教育。”因此，站在新的历史起点，高等教育的培养目标就是要培养满足社会需要的社会主义建设者和接班人，为建设教育强国，实现中华民族伟大复兴服务。

土木工程专业面对“新时代”、“新形势”、“新机遇”、“新挑战”，在人才培养过程中，更加需要强调理论基础扎实，更加强调知识面宽广，着力培养学生的实践能力和创新意识，使土木工程专业毕业生能在国家建设领域发挥积极作用，为我国“一带一路”建设、基础设施建设以及城乡居民住房改善工程等服务。

土木工程专业是一个应用技术型专业，具有实践性强的特点，专业人才培养过程中必须要坚持理论与实践密切结合。在教育教学过程中既要学习理论知识，同时必须注重实验教学，理论联系实际，不断提高学生的动手能力。教学过程中要以实验教学为平台，不断创新教育思路，改革实验教学方法，培养出适应“新时代”的高素质和能力综合性土木工程专业人才。[2]

（二）实验环节对土木工程专业的重要意义

实践性和应用性是土木工程专业的特点，学生既要有扎实的理论基础，同时必须具备较强的动手实践能力。因此，理论教学与实践教学在土木工程专业的教育教学过程中是相辅相成的。实践教学是以理论教学为基础，没有理论教学，实践教学将无从谈起。实践教学对理论教学是一种促进，通过实践教学的学习可以有助于学生对理论知识的理解和提高。没有了实践教学，理论教学就缺少了理论与实际相结合的平台。所以，在土木工程专业人才培养过程中，理论教学和实践教学二者同等重要，两者相互促进、互为补充。

在培养土木工程专业学生实践能力方面，实验课程起到了尤为重要的作用。作为土木工程专业实践教学体系的重要组成部分，土木工程实验是实现土木工程专业重要的实践教学环节。对于培养学生的实践与创新能力来讲，实验课具有非常重要的意义。[3]

1. 实验课程体现了土木工程专业的“知行统一”。土木工程专业实践课程的特点是先学习理论知识，然后进行实践环节的训练。在实验教学过程中，学生们必须亲手实验，准备实验用品、观察实验现象、分析实验数据、总结实验规律等。在实验过程中，学生自然而然的将理论知识用于实践，通过实验的实践过程促进对理论知识的理解，理论与实践有机结合，知与行相统一。2. 实验教学有助于全面提高土木工程专业学生的综合素质。实验课程中，通过动手实践，学生能够增强自己观察问题、分析问题和解决问题的能力，学生能够系统地学习和了解实验技术，掌握实验技能，从而综合素质得到全面的提高。3. 实验是现代科学研究的一种重要方法。人类文明进步离不开探索与实验，现在科技的发展是建立在实验科学基础之上的。土木工程学专业除了培养应用人才以外，还需要发现和挖掘科技创新人才，为本专业的科技发展培养力量。具有创新意识的学生，可以在实验中验证某些理论和观点的正确性，同时敢于发现问题、解决问题，提高自己的科研能力和创新水平。

（三）测量学实验在实践教学中的重要性

1. 学习测量学的目的就是为实际工程服务。土木工程的相关技术人员必须具备工程测量学的基本理论和技术。工程建设各个阶段，即施工准备、组织施工、阶段验收、竣工验收、运营管理都离不开测量工作，测量工作是工程建设各个环节的基础工作。因此，土木工程从业人员必须掌握测量知识，并且熟练运用各种测量仪器设备。2. 测量学实践性更强。与其他实践性学科相比，测量学是一门实践操作性非常强的课程，测量工作要求工程技术人员除了具备基础理论知识之外，还需要具备更加熟练的技能。工程项目建设是以测量工作为基础的，测量工作的速度直接影响工程建设速度，同时测量工作的准确性也关系到建设项目的工程质量，比如桥梁桩基础施工，首先要运用测量技术放出桩基的中心点位，一旦测量误差过大甚至出现错误，将直接影响桩基础施工的质量，甚至造成无法挽回的损失。所以，工程技术人员必须准确掌握测量基础知识，熟练地将测量仪器设备运用到工程实践中。这就要求土木工程专业在实践教学中重视测量学实验，培养学生的动手实践能力。3. 测量新技术、新仪器发展迅猛。随着科技的进步，测量技术日新月异，先进的测量仪器设备不断涌现，使土木工程建设的测量工作更加准确、快捷。先进的测量技术和设备，促进了土木工程建设水平的进一步发展，但同时也给测量学实践教学提出了新的挑战。土木工程学科在实践教学过程中要更加要注重实验教学，也需要教师不断学习新的理论和技术，熟悉掌握新仪器设备的使用方法，在教学过程中，增加先进仪器实验学时，培养学生更好地适应现代工程建设。

二、土木工程专业测量学实验教学现状

通过上述分析表明，测量学实验教学在土木工程专业教学中具有极为重要的地位和作用。然而，与测绘专业相比，测量学课程仅为土木工程专业的一门专业基础课，许多高校的土木工程专业，在测量学实验教学中存在着诸多问题，比如说学生轻视测量学课程、学校投入不足、设备陈旧等。要想培养合格的土木工程建设者和接班人，必须正视土木工程专业测量学实验教学中存在的问题。[4]

（一）测量学在土木工程专业课程中的定位问题

测量课程只是作为土木工程专业的一门专业基础课，而不是专业主干课程，学生在学习该门课程时明显重视程度不足，导致学生对测量学课程内容及内容设置不理解、没兴趣。许多学生都认为测量学不过就是一门普通基础课程，只要及格过科就万事大吉，殊不知该门课程在今后工作中的重要性。甚至很多同学对学习测量学会有抵触情绪，认为这门课程无用，耗费精力去学习它就是浪费时间。这必将导致学生毕业后到工程实践中，面对有关测量问题束手无策。

（二）实验项目增加与实验学时少之间的矛盾

随着我国高等教育改革的不断推进，教学大纲、教学内容不断更新，各高校对本科专业总学时数进行了控制，一般各本科专业总学时数都控制在2500学时左右，土木工程专业测量学课程的学时普遍在40-60之间，其中实验学时一般在10-16之间。以哈尔滨理工大学土木工程专业为例，2015年重新修订大纲后，所有课程的总学时数2332学时，测量学实验学时为14学时。随着测量技术的发展，测量学科的新技术、新设备不断涌现并应用于土木工程建设中，土木工程专业测量学课程既要完成传统测量知识的学习内容，同时又要适应行业发展需要，这就要求在实验教学过程中既要练习经纬仪、水准仪等传统测量仪器设备的使用，同时也要练习全站仪、GPS、数字化成图等新设备新技术的运用。显然，现有的实验学时很难满足测量学实验教学的需要，教学质量也无法保证。

（三）实验教学内容设置不够合理

目前，各高等院校土木工程测量学理论教学内容基本为：测量学绪论、水准测量、角度测量、距离测量、控制测量及大比例尺地形图测绘等，相应地实验教学内容设置基本包括：水准仪的认识与使用、水准测量、角度测量、距离测量及地形图测绘等，内容设置上忽略了土木工程的施工测量。施工测量对土木工程专业的意义至关重要，应用型本科高校培养的学生大部分毕业后就业于施工单位，其中相当一部分毕业生在施工中的第一份工作就是施工測量。

土木工程施工测量是对测量学知识的综合运用，在测量学实验教学过程中不能只简单地练习测高差、测角、测距离等，必须要有一定的深度和广度。实验教学过程中，学生除了练习传统测量的基本技能以外，还应该熟悉和掌握道路、桥梁、房屋建筑、地下工程等领域的测量方法和技巧。然而，大部分高等院校土木工程专业的实验教学大纲，并未将土木工程施工测量相关内容作为必修内容予以安排，甚至许多高校在测量学教学大纲中将土木工程施工测量内容删除。

（四）重教学、轻实验现象普遍

受传统教学思路影响，高等学校教育中存在重视理论、轻视实验的现象。在各门课程的教学过程中，普遍存在把理论教学作为主要手段，把实验教学作为辅助手段的情况。许多高校在测量学课程考核时，仅考核理论知识，即采用传统的试卷笔试方式判定学生的学习成绩。因此，学生为了应付考试，学习时只注重理论知识，甚至是死记硬背，忽视实验对测量学的重要意义。结果就造成了学生眼高手低，测量学知识的综合运用能力不足，动手实践能力偏低，显然这与我们培养高素质的土木工程专业人才的理念背道而驰。

（五）仪器设备无法满足现代实验教学要求

随着科技的进步、测绘行业的发展，测量学正向着智能化、信息化、数字化的方向发展，新技术、新设备不断涌现，为土木工程建设提供了更为先进、高效的测量手段，提高了土木工程建设的效率和质量。高等院校土木工程专业必须顺应时代发展要求，为国家培养高素质的工程建设者和接班人。然而，许多高校受限于经费不足，设备更新缓慢，实验教学过程中运用的仪器设备往往滞后于生产建设单位，实验教学的内容和方法与时代脱节，学生毕业后明显感觉学校所学的仪器设备已经落伍。

（六）师资队伍良莠不齐

由于测量学是一门实践性很强的学科，这就要求教授测量学科目的教师也应该具有一定的实践经验和工程背景。然而受客观条件的限制，目前我国大多数的中青年测量教师恰恰缺少实践机会，不具有测绘一线的工程实践经验。现在高等院越来越强调高学历，注重教师的理论水平和科研能力，甚至许多高校在招聘教师时学历要求是非博士不录。大多数的博士教师都是本科毕业直接进入硕士到博士的学习，在博硕学习期间更多精力是参与科研项目和理论研究，从事实践的机会很少，所以从事教学工作后，实践经验的缺乏严重影响了测量学实验教学的效果。不具备实践经验的教师在测量学实验教学过程中，学生普遍感觉老师所讲内容比较空洞、乏味，实验理论、方法难于理解，久而久之失去学习兴趣。

三、土木工程测量学实验教学改革探索

（一）完善人才培养目标，重修实验教学大纲

各高等院校对人才培养目标要定位准确，制定土木工程人才培养目标时，需要重视实验教学的意义，尤其应用型本科院校土木工程专业，应着重强调测量学等实践型较强学科在今后学生就业中的重要性。制定测量学实验教学大纲时，采用动态发展的理念，紧密结合当前土木工程发展需要，淘汰落伍方法和工程实践中不常用技术，比如可以减少工程中几乎淘汰的光学经纬仪的实验学时，删除三、四等水准测量、仪器检验校正、地形图测绘等项目，增加符合测绘发展趋势并与土木工程专业紧密相关的实验项目，比如土木工程施工放样、线路工程测量、房屋建筑测量等。土木工程专业的测量学实验教学内容的安排应该以测绘技术应用实训为主，同时增加新技术、新设备的认识与使用。[5]

（二）改进测量学实验教学方法

结合现代教学手段，采用多样化教学方法，提高教学质量。利用电化教学和多媒体教学手段，在测量学理论教学阶段增加实验环节的讲解和认识。例如针对测量仪器认识与操作等抽象内容的讲授，教师运用可以采用CAI 课件、操作视频等方式，生动形象地展示给学生。实验教学过程中，增加工程实践案例，提高学生的学习兴趣。通过启发式教学、翻转课堂等方式，培养学生学习的主动性、创造性，增强学生的动手能力，提高学生的综合能力，使学生符合土木工程专业需要。

（三）加大实验教学考核力度

许多高校把测量学实验考核成绩作为测量学课程成绩的一少部分，比如占测量学成绩的10%～20%，甚至许多高校把测量学实验课程仅作为考查课，不计学分，这使得学生对测量学实验课程不够重视，缺乏学习实验课的积极性。建议增加测量学实验考核成绩在测量学总成绩中的比例，如果有条件可以将测量学实验作为单独一门考核课程，并且建立完善实验课评分标准，考核采取多种形式，如口试、笔试、实际操作等，着重考核学生的实际动手能力、思维能力和创新能力。

（四）增加测量学实验教学的资金投入

各高等院校要加大对测量学实验教学的资金投入力度，淘汰落后的仪器设备，及时补充和更新仪器，对仪器设备进行定期养护和校正，及时维修坏损设备，保证仪器精度，维护教学秩序。同时要顺应土木工程行业发展，引进满足现代工程需要的新技术、新设备，使学生所学知识紧跟专业形势，学以致用，工作后能够更快更好地适应工作岗位。

（五）重视青年教师培训，创建优秀教学团队

对刚入职的测量学教师应予以岗前培训，为青年教师提供测量实践机会，鼓励教师多参与测量实践环节，帮助青年教师快速成长。经验丰富的老教师应该对新教师更多指导，新教師应该多向老教师请教，吸取经验、弥补不足，逐步形成以老带新的教学团队。在经验丰富的老教师帮助和引导下，教学团队中的青年教师逐渐积累经验，实验教学水平稳步提升，并逐步成为教学团队的中坚力量。在建设实验教学团队过程中，应建立相应的管理和鼓励机制，对于积极参于实验教学并取得一定成果的教师进行适当鼓励和资助，激励教师为创建优秀的实验教学团队贡献力量。

四、结束语

测量技术是土木工程专业毕业生需要掌握的一项重要专业技能，测量学实验教学是培养测量技能的重要途径。为了适应新时代土木工程专业发展的需要，测量学实验教学改革尤为重要，各高等院校必须正确认识当前测量实验教学中存在的问题，不断更新观念，开拓创新，努力提高教学质量，培养出适应新时代的土木工程专业综合型技术人才。

参考文献：

[1]陈红华，郑加柱，史晓云.土木工程专业测量学实验教学改革探索[J].森林工程，2010，26（1）：91-93.

[2]高振东，何俊仕，杨国范，等.非测绘专业测量学课程实践教学改革途径[J].沈阳农业大学学报（社会科学版），2015，17（3）：310-314.

[3]王强.土木工程专业（道路与桥梁工程方向）实践教学存在的问题与对策[J].高教学刊，2016（5）：93-94.

[4]吴迪.土木工程专业工程测量课程教学改革的研究及实践[J].南方农机，2015（5）：84-85.

[5]杨凤，刘军，高金贺，等.土木工程专业实验教学改革与实践研究[J].高等建筑教育，2014，23（5）：110-114.