非测绘专业工程测量教学中的问题与对策探讨

侯晓华 张新东

（塔里木大学水利与建筑工程学院 新疆阿拉尔 843300）

工程测量是我校土木工程、农业水利工程、给水排水科学与工程等专业开设的一门重要的技术基础课程，重在培养学生掌握测绘及应用地形图、施工放样、变形观测等测量工作的基本理论、方法和技能，培养学生的实践和创新能力以及在实际工程中分析问题、解决问题的能力，为后续专业课程的学习及工作奠定重要基础。

随着现代测绘技术尤其是3S技术的不断发展，测绘工作从传统的手工机械模式逐渐发展为数字化、智能化和自动化的作业模式，其作业方式、测量手段及数据采集和处理变化很大，服务领域也更加广泛。如：农业水利工程规划设计、城乡规划、土方计算、线路工程设计、地面三维模型建立等工作都需要利用数字地形图，使用全站仪、GNSS实现建（构）筑物的快速精准定位和变形观测等[1]。这都需要工程测量课程教学改革与时俱进。本文主要从教学内容优化、师资建设、多元化教学方法的运用、教学实验的设计、仪器设备的配备以及实习基地的建设等方面，探讨如何改善非测绘专业工程测量教学中出现的问题，从而改善教学效果，提高教学质量，更加适应社会需求。

1 存在的主要问题

1.1 教学内容更新滞后

随着测绘技术的发展和进步，工程测量逐渐发展为将测绘、计算机、光电子、3S等技术融汇运用的新学科，这就需要更新教学内容和增加教学信息[2]。而实际教学中教学内容的更新却往往滞后。同时各高校正在实施“强调加强基础教育，淡化专业界限，拓宽专业面，压缩专业基础课和专业课”的教学改革，工程测量课程教学需要在有限的教学课时内完成教学内容的增加和更新。很多教材内容陈旧，新仪器及新技术尚未写入教材，或者是较单一的说明书式的介绍，也不能适应现阶段工程测量教学的新要求。

1.2 专职教师数量较少，实践经验较为缺乏

很多高校从事工程测量教学的教师数量较少，大多数教师专业知识过硬但缺乏实践经验。因为很多教师毕业后就从事教学工作，缺少必要的工程实践锻炼和经验，所以造成有的教师工程测量知识面不够宽泛。很多高校教师的教学和科研工作繁重，很难经常深入到工程实践中锻炼，很少接触工程中使用的新型测量仪器，一些测量新技术和新方法也难以全面掌握，影响了教学效果[3]。

1.3 教学形式单一，学生缺乏自主学习和创新

我校土木类专业的工程测量课程教学总学时为72学时，其中理论教学48学时，实践教学24学时，理论教学与实践教学比例为2：1，理论和实践分别授课。通常是在课堂讲述测量原理和仪器操作方法，在实践教学时学生已将前一次的理论部分遗忘，教师再次讲述之前的内容，费时费力。虽然课堂中利用了多媒体课件，采用了启发式、讨论式等手段丰富教学形式，但仍难以摆脱“满堂灌”、“填鸭式”教学的阴影，课堂教学过多依赖于书本知识，教学形式和教学方法较为单一。课程考核方式以闭卷考试为主，占60%，实验课及平时作业、考勤等占40%，这部分也缺少具体的考核指标，这样的考核方式很难有效调动学生学习的积极性。实验课都是事先设定了目标和具体的操作程序，学生照着实习指导书就基本能够完成实习任务，不用自己思考设计测量方案，这种被动接受型的学习方式扼杀了学生的创造性。再加上很多“90后”学生缺乏吃苦耐劳的精神，学习不爱钻研，实践不愿动手，便更缺乏自主学习和创新。

1.4 缺乏案例教学

目前工程测量教学中，教学内容安排较为僵化，在以技术应用为主的教学环节中缺乏具体的工程案例，这就让学生在学习的过程中很难与工程实际联系起来，掌握和应用较为困难，这也是一个重大的缺陷。案例教学可以将教学内容和工程实际很好结合起来，学生更容易理解和掌握测量技术，有利于培养学生理论联系实际的能力，更好的将测量原理灵活地应用于工程实际中，激发学生的学习兴趣。

1.5 教学仪器设备更新滞后

随着各种测量新仪器和设备的不断更新，测绘企业已将3S为代表的测绘新技术、数字化机助成图等技术应用于生产实践。然而一些高校由于资金有限，对价格较高数字测绘仪器和设备只能少量添置或者不考虑添置，导致工程测量教学仪器更新滞后，实验室配备的仪器设备较生产企业落后，这必然导致实践教学内容和实际工程脱节，不利于学生更好的认识及体验测绘新技术[4]。

1.6 实习场地建设不规范

工程测量的实践教学在该课程中占有很大比重，包括课间实验和实习两个环节，实践锻炼对学生更深刻的理解理论知识、掌握工程应用技能以及培养学生的团队意识和协作能力起到至关重要的作用[2]。但目前有些学校实习场地建设还不够规范，或者没有固定的实习场地，由于用地缺乏等各方面客观条件的限制，很多学校通常把校园作为实践教学的训练场地，缺少具有绝对坐标的控制点，地形地貌较单一，地势平坦，缺少适合施工放样实训的场地，这也对学生实践锻炼有一定的影响。

2 教学改革的对策与建议

2.1 优化教学内容

工程测量教学经过多年的发展，已经形成了较完整的内容体系，但随着测绘学科的发展，部分测量仪器和技术逐渐被生产过程淘汰，应适当删减并更新教学内容，结合培养目标，合理优化教学内容。

为了适应宽口径专业人才培养的需要，要突出“少而精”的原则，构建“以测绘基本理论为重点，以现代测量技术为主线，以满足工程测量需要为目的”的教学模式。建立以能力培养为主线，分层次、多模块、相互衔接的，与理论教学既有机结合又相互独立的实验教学体系。对概念、仪器的使用及测量、测设的基本工作要重点讲；对不同的专业方向，教学内容的侧重点有所区分；在对建筑施工现场进行广泛调查、咨询的基础上，根据测量在建筑工程各领域的实际应用，确定授课的重点、次重点，制定选学和自选内容；注重增加新仪器、新技术在土木工程领域中具体应用的讲解，引导学生去主动关注和了解测绘技术的发展动态。总之，在选择工程测量课程的教学内容时，不仅要保持内容的系统性和完整性，而且要注重实用性和先进性，在教学过程中通过灵活的教学形式增强其知识性和趣味性[5]，不断优化教学内容，突出教学重点，充分体现课程的特色，以便更好的适应工程测量技术的快速发展及市场经济对人才培养的需求。

2.2 加强师资队伍建设

测绘学科的发展，测量仪器、设备的推陈出新要求教师要及时了解测绘科技的新动态，学习新技术，掌握新方法，及时更新与调整知识储备和知识结构。教师不仅要通过阅读文献资料、参加培训学习和学术交流等方式，了解测绘领域的发展以及新技术在工程中的应用，而且要深入到工程建设中参与具体的生产实践，使工程测量教学、科研和生产紧密结合起来，培养“双师”型教师，以提高实践能力，促进教学水平的不断提高。学院应定期进行目标考核，并引入相应的激励机制和竞争机制。

2.3 灵活运用多元化的教学方法

2.3.1 利用“实物+多媒体”辅助教学

工程测量教学中需要讲解仪器的构造和使用以及测量方法，这时仅用图片或视频展示仍然有局限性，可以将仪器带进课堂，教师演示仪器操作，配合多媒体课件动画、录像等，各种教学手段有机结合，通过现场演示、图像及视频等形式，生动形象地将测量原理、操作方法和流程在课堂上展示，便于学生理解和加深记忆，达到改善教学效果、提高授课效率的目的。例如，在讲解测量仪器的认识和使用时，教师可将理论课与实验课结合起来，在实验场地架设仪器讲解该仪器的组成部件及其用途、演示安置方法，结合多媒体课件或者录像、视频等，使学生形象的了解仪器的构造和基本操作方法。然后学生按小组进行练习，教师现场指导。这种方式可以让学生学练结合，加深印象，同时有效避免理论课讲授时与实物脱节、实验课要大量重复理论部分讲授的情况。

2.3.2 采用“案例教学法”

“案例教学法”是由教师提出典型工程案例，引导学生对案例进行分析，并结合案例进行知识点的讲解。这种教学法能够使学生巩固已有知识，同时获得思考问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。在授课过程中，教师结合具体的工程实例进行讲解，不仅可以使学生容易理解工程测量的作用，掌握测量技术的外业工作和数据处理的方法，还可以介绍最新测绘技术和方法在其中的应用，通过对比体现新技术的优越性，使学生对工程建设更加了解，激发他们的学习兴趣。例如，在讲授“导线测量”时，可以结合某工程实例，以某区域地形图测绘的控制测量工程为例展开讲授，依次讲解选点、埋石、外业观测、加密导线、内业计算等过程，并让学生动手平差计算内业成果，以便深入领会内业计算的原理，同时介绍GNSS控制测量、全站仪加密导线等实际工程中采用的新技术。让学生能更好地理解导线测量的任务、作用和全过程。

2.3.3 运用提问引导法、讨论法、模拟教学法等各种教学方法

教学方法的灵活运用可以有效的活跃课堂气氛，改善教学效果。教师应依据教学内容的特点及各种教学方法的各种要素，合理选择并灵活运用适宜的教学方法，工程测量课程教学中，可以使用提问引导法、讨论法、现场模拟法、问题探究式、项目教学法、任务驱动法等，需要教师科学准确地分析学生的特点，有针对性地优化组合、综合运用。教师通过各种教学法的运用，可以激发学生的学习兴趣和求知欲，从而提高他们的学习积极性、充分发挥其学习主动性，加深对知识的理解和应用，更好地培养和锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力[6]。

2.4 积极开展综合性、设计性实验

增加综合性、设计性实验的比重，完善创新性实验内容和方法，设计新型测绘实验。改革课间实验学生被动的学习状态，使课间实验变成综合探究性的课题。实验指导书中给出必要的实验任务和内容，部分内容让学生开拓思维，设计实施方案去独立完成，争取把每个实验项目的选题提炼为学生实际工作能力的培养。学生掌握了实验课程中必须完成的主要任务，就能胜任今后实际工程中的相关工作，让学生的学习具有较强的针对性和主动性。如全站仪的使用与操作实验，不再停留在测角、测边、测图等方面，而是通过全面了解全站仪内置程序，实现多类工程测量的应用，如“悬高测量”可以用来检查建筑物是否按规划设计高度建造，用于规划部门的验收测量；“对边测量”可以快速发现道路施工是否按设计坡长和坡度进行修筑等[7]。

2.5 合理增加经费投入，尝试校商合作

学校应合理增加经费投入，购置必要的仪器设备，以解决实验仪器设备滞后问题。有计划阶段性的增加常规仪器和软件的数量，如全站仪、RTK、CASS等，根据培养目标适当购置新仪器，经常组织授课教师和学生参加测绘新仪器、新技术产品展示会，邀请测量技术专家讲座。尝试与测绘仪器生产企业或经销商合作，为其提供新仪器、新产品介绍演示的平台，合作建实训室，达到认识、掌握新仪器、新技术的教学目的。

2.6 建设标准规范实习（实训）基地

为了保障工程测量课程实践教学的正常进行，需要建设标准规范的实习（实训）基地。为了减少搬运仪器的时间，可在实验室附近的教学区域内选择较为开阔的场地布设一些高程控制点和导线点，满足各班级课间实验的需要。实训基地可另选适合的区域，缺少场地的也可以建在校园内。塔里木大学在校区内布设了36个导线点，形成导线网，初期采用全站仪进行控制测量，符合城市光电测距二级导线测量的精度要求。又利用RTK测量控制点的绝对坐标（西安80坐标系）并进行控制点加密。学生可以在校区完成所有课间实验和工程测量实习任务，基本达到模拟测绘生产实际的要求。有了足够的已知点做校核，可以方便教师检查学生实验数据的准确性，有效杜绝学生编造数据弄虚作假的现象，培养学生认真的工作态度和吃苦耐劳的工作精神。但校内地形地貌较单一，并且缺少便于施工测量实习的场地，学校还应建立稳定的、规范的野外实习场地，不仅应能满足工程测量尤其是建筑物的施工测量、线路工程测量的需要，还应能满足道路勘测设计、建筑物及桥梁施工定位等专业课的课程设计需要。野外实习场地的选址可以建立在得到当地政府支持的乡村闲散地，既能够节约资金，又能够保证学生实习的效果。同时实验室实行开放式管理，最大化的服务学生，提供充足的仪器和场地进行实践锻炼。

3 结语

工程测量课程作为土木工程类专业的一门重要专业技术基础课程，只有进行深层次的教学改革，才能与测绘发展同步，满足用人单位的要求，否则很难达到“懂测绘、会应用、能测绘”的要求[1]。本文从现代测绘科学技术发展和测量教学的现状入手，面对非测绘专业的工程测量课程的教学改革，从教学内容的优化、师资队伍的建设、多元化教学方法的运用、教学实验的设计、仪器设备的配备以及实习基地的建设六个方面进行探索，提出了一定的对策和建议。其中，大部分教改成果已在我校土木工程、农业建筑环境与能源工程、农业水利工程、给水排水科学与工程等专业已运行2～3年，效果非常显著。