《土木工程测量》课程教学改革的探索与实践＊

李晓芳（安徽文达信息工程学院，安徽 合肥 231201）

土木工程行业在全球智能化、信息化的巨大冲击下不得不做出相应的改变，传统的土木工程专业人才已较难满足目前的社会需求，很多学校的人才培养模式已滞后于社会的发展，高校应根据市场变化制定符合社会和时代发展的人才培养方案，调整课程体系与内容，土木工程专业课程中，《土木工程测量》课程同样需做出改变，《土木工程测量》是土木工程专业中重要的专业基础课程，集理论与实践于一体，且实践性较强，这门课程一般开设于大二，包含理论、课内实践与集中实习，在理论学习中穿插实践教学以及1周或2周的集中实习，可以让学生达到理论与实践融会贯通的目标。随着测量技术的日新月异，传统的测量教学方式已跟不上时代的发展，为了兼顾传统教学，融入测量新技术的教学，本文提出几点该课程的教学改革思考，供同类院校教师参考。

1 《土木工程测量》课程教学现状与问题

1.1 测量设备数量不足

文达学院目前拥有一间约20m2的工程测量实验室，面向风景园林、工程管理、工程造价和土木工程四个专业共同使用。该实验室现存有自动安平水准仪10余台、光学经纬仪10 余台、全站仪与RTK 各3 台，测量实习一般分组进行，8～9人一组。若各专业测量课程同一时间段授课，教学设备数量将难以满足日常的实践教学需求。

1.2 重理论轻实践

《土木工程测量》是一门实践性较强的课程，在实际课程教学过程中，以理论为主、实践为辅，不利于培养高水平测量技术人才。水准测量、角度测量、距离测量等章节中都涉及对应测量仪器构造的介绍和仪器的使用步骤，对着课件上的图片讲解，是比较枯燥乏味的，学生难以直观感受仪器的构造与使用。该课程总学时32学时，实验学时为8学时，实验主要为水准仪的认识与使用、闭合水准测量、经纬仪的认识与使用、角度测量，8个学时的实验对应实践性较强的课程来说远远不足。

1.3 考核方式单一

《土木工程测量》课程考核一般以理论考核为主。实验和测量实习环节一般在校园内进行，8～9 人一组，一般一次课程安排一个班进行教学，一个班的学生数约40 人，课程任务发布后学生即在校园内按照要求测量，学生活动范围大、人数多、实践过程较难把控，任务完成后学生按组提交实验报告和实习报告，难以了解学生实践过程中的仪器操作问题，考核方式较单一。

1.4 教师缺少工程经验

民办本科高校，师资力量相对比较薄弱，主要以青年教师为主，缺乏高职称教师。工程测量教师基本上无工程经验的背景，不了解施工现场采用的工程测量技术，很多教师理论功底深厚，但实践教学能力远远不足，很多测量教师授课前往往需要自学各种测量仪器的使用，对于先进的测量技术更不了解。教师没有工程经验也就无法了解施工单位对测量人才的需求，可能导致学生从高校学到的测量知识与社会需求脱节。

2 《土木工程测量》课程教学改革措施

2.1 合理设置课程学时

在不增加人才培养方案总学时的情况下，合理调节测量的理论与实践学时的比例，实践学时由原先的8学时增加到12学时（见表1），理论学时调整为20学时，一是增加更多的实验学时让学生能够有更多的机会去掌握各种测量仪器的使用方法，在实践中更好地理解理论知识；二是与社会发展相适应，目前市场上售卖的多数测量教材内容更新滞后，主要体现在测量仪器方面，多数教材仍以介绍微倾式水准仪、光学经纬仪为主，而目前施工现场主要使用全站仪进行施工放样，因此，向学生介绍全站仪的构造和使用是非常有必要的。西安交通大学校长王树国曾说过：全世界的高校已经落后于企业发展，社会走在高校前面，很多颠覆性的技术都是在企业中产生，高校本来应该是产生先进的技术和先进的思想，来引领社会，现在反过来了。因此，高校的教学内容应是领先于社会发展的，而不是由社会发展引领高校的发展，且我院为民办本科应用型高校，助力服务地方区域经济社会发展，以培养高素质高技能型应用型人才为目标。

表1 改进后的测量实践内容

因测量课为理实一体课程，为了让学生能融会贯通地掌握理论知识，测量教师可在授课前根据课程性质和需求申请将实践课程穿插在理论课程中进行，比如第二章水准测量中水准仪的构造和使用在理论授课前，先上水准仪的认识和使用的实践课程，通过实践课程让学生直观地认识测量仪器，提高学生的兴趣，此举也可加快理论课程进度，节约理论课时。

2.2 拓展教学方式，融入课程思政元素

我院的《土木工程测量》课程为校级在线精品课程，已开设4个学期，学生可自主学习。近几年，该课程主要以线上线下相结合的方式授课，学生先通过线上提前预习，完成线上的自主学习，线下教师进行翻转课堂教学，老师提出问题，引导学生课上讨论，自主探索解决问题的方案，并适时引入课程思政元素。在线上课程资源中，加入了各种测量仪器操作视频，帮助学生提前感知测量的实操内容。自疫情以来，我校所有教师充分学会使用各种信息化教学手段，如钉钉、腾讯会议、雨课堂和学习通等，我校教师以学习通为主，在疫情缓解时，测量教师在线下课堂上仍延续使用学习通软件，教师可利用学习通签到、布置作业、考试等，极大地提高了教师的工作效率，拓展了教学方式；其次，利用超星泛雅大数据平台，教师从平台上可以获得学生的整体学习情况，根据线上学习数据适当调整教学方式，找到最佳教学模式。利用学习通软件不仅提高了教师的工作效率，也提高了学生的自主学习能力以及学习的兴趣，由被动学习转为主动学习，教学效果较以往有较大提升。线上课堂活动情况如图1所示。

图1 线上课堂活动情况

教育的根本任务是教书育人，目前一些高校任课教师只按照学校的要求完成教学任务，到点下课，课下与学生无情感交流，学生的思政教育工作主要由思政课老师和辅导员完成。作为测量教师，应根据课程特点融入课程思政元素，对学生进行思政教育。以高程测量这一章节为例，主要讲述水准测量原理和方法，在理论讲述中引入经典测量案例——珠穆朗玛峰高程测量，从新中国成立以来，先后测量了3 次，1975 年测得珠峰海拔高程为8848.13m；2005 年，第二次珠峰测量，我国宣布珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43m；2020 年，第三次珠峰测量，测得海拔高程为8848.86m，与前两次进行比较，精度有了大幅度提升，且此次任务中应用的国产北斗卫星定位接收机、峰顶重力测量仪、雪深雷达、航空重力仪等核心装备，都由我国自主研发。通过本案例，学生可将工程测量工作具象化，测量知识不再是书本上冰冷的汉字；其次，引导学生学习测量团队在雪山的严寒下不畏艰苦、坚持不懈为科学奉献的工匠精神以及中国人自强不息的精神。

2.3 虚拟仿真技术引入实践教学

虚拟仿真技术也称为模拟技术，即创建一个虚拟的系统模拟一个真实的系统。近年来，虚拟仿真技术迅速发展，广泛应用于各种工程实践方面。传统的教学主要以“填鸭式”和“满堂灌”的形式教授理论知识，学生的兴趣不高，在土木工程测量中引入虚拟仿真技术，学生可在虚拟仿真系统中按照任务要求独立完成实践任务，不仅可以调动学生的积极性，也可以锻炼学生的独立思考和解决问题的能力。土木工程测量中GPS、RTK、无人机摄影测量等技术，因涉及的仪器设备昂贵、测量环境要求高、危险系数高等特点，虚拟仿真技术可避免这些缺点，并实现与实际生产的过渡与衔接。以南方测绘仿真实训平台为例，通过该实训平台的锻炼，可规避下雨、下雪等不良天气对测量实验实训的影响，也可利用该平台练习参加测量相关的学科竞赛，实现以赛促学的目的。目前，我院已参加2022年全国高等学校大学生测绘技能大赛，该比赛采用南方测绘的虚拟仿真平台系统。

2.4 重视实践教学的考核

《土木工程测量》课程具有重实践的特点，期末考核往往采用卷面考核的方式，难以体现对实践操作能力的考核，除了平时成绩、课堂笔记、作业等，建议在课程考核构成中纳入实践操作考核，考查学生能否正确使用测量仪器、测量步骤是否规范等。目前，实践考核已纳入平时成绩，平时成绩包括日常考勤（20%）、作业（25%）、课堂笔记（35%）和课内实践（20%）。课程结束后有一周的测量实习，测量教师发布实习任务，学生在校内测量，测量结束后提交实习报告，测量教师一般根据实习报告的完成情况给定成绩，传统的测量实习只重结果，无过程考核，不能真正培养学生的测量实践能力，测量实习每组5～6 人，总有个别学生没有融入实习中，待其他同学完成后直接抄袭其实习报告。测量实习一般在校园内以某栋建筑物为中心进行测量，测量范围广，任课教师难以把控学生的测量过程。因此，改进了考核学生测量实习的办法，对学生进行现场考核，以水准测量为例，根据完成一项图根水准测量任务的时间和精度以及操作的规范性进而考核实践能力。

2.5 培养双师双能型教师

测量教师大多无现场工作经验，对施工现场的要求不了解，可能导致教学与实际脱轨，毕业生进入工作岗位后仍需重新学习，违背人才培养的目标。工程测量课程因其实践性很强，更需重视测量教师是否拥有工程背景。培养有工程背景的教师有两种途径，一种是学院自我培养，在寒暑假期间，选择一些优秀的测量课程教师进入企业学习一段时间，教师跟随测量技术人员亲临施工现场，深切感受现场施工与理论教学的差距，学院也可定期安排测量相关的培训和测量教师定期参加国内外与测量相关的学术会议，了解测量技术的前沿动态，提高自身的测量知识素养；另一种是在招聘测量教师时设置工程背景的要求，如教师需有一线施工现场经历，在课堂教学中可引入自身的测量经历，吸引学生的注意力，丰富课堂教学活动。

3 结语

在全球工业化、信息化的时代，互联网+对各行各业产生了巨大的影响，传统的土木工程行业需要应对全新的挑战，土木工程行业如何转型已成了热点问题。《土木工程测量》课程是土木工程专业中重要的专业基础课，作为高校测量教师应该思考如何改革测量教学，实现教学与现场的无缝对接。本文从课程学时设置、拓展教学方式、引入虚拟仿真教学、重实践教学考核、培养双师双能型教师5个方面讲述测量课程教学改革，供同行教师参考。