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关键词:土木工程;测量学;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0121-02
近年来,随着测绘学科先进技术的高速发展,新仪器、新产品的不断问世,对土木工程等非测绘专业的人才培养也提出了更高的要求。传统教学中的某些不适应及缺陷也在逐步显现出来,这就迫切要求我们教学一线的教师应重新认识测量学这门课程,并根据各专业的实际需要对测量学的教学内容进行相应的调整与改革。
一、课程设置
测量学是高校土建及管理类相关专业的一门专业基础课,课程教学通常分两部分进行,即理论教学与实践教学,其中,实践教学包括实验环节和实习环节。在课程进度的安排过程中实验环节通常与理论教学环节相协调,实习环节通常安排在课程结束后以集中周的教学形式体现。以沈阳建筑大学为例,我校土木工程、工程管理、房地产、环境、规划、建筑学等专业都开设了这门课程,鉴于各专业的不同特性,对测量学课程的学习要求也有所不同。比如:土木工程专业将该门课程设置为考试课,理论学时为32,实验学时为16,实习周数2周;环境、规划专业将该门课程设置为考查课,理论学时为24,实验学时为8,实习周数1周。
二、理论教学
学习并掌握工程测量课程的基本理论和技术是土木工程等相关技术人员从事现代工程建设的基本条件,测量实践教学内容应以理论教学为基础,并在此基础之上达到正确识图、用图,以及以图为基础的工程施工测量工作。
(一)明确教学目的,有的放矢
测绘学科理论、技术及仪器设备的不断更新、变化,使得过去的部分理论技术(如:大、小平板仪测图、经纬仪钢尺导线等)已远远落后于时展的步伐,而目前我校非测绘专业测量学的教学内容还是大众化的,缺乏针对性。一些测绘新理论、新技术(如“3S”技术、全站测量等),在教学内容上未能得到及时、充分的反映。
不同的专业,不同的课时,教学侧重点应有所不同。对于测绘专业的学生来说,不仅要明确测量的相关理论,而且要求学生在此基础上熟悉掌握测绘仪器的使用方法及仪器的内部结构原理,除此外还应掌握仪器的检验、校正方法,并能够正确合理地使用这些仪器来进行相关的测图工作。而对于非测绘专业的学生来说,测量的基本理论及原理学习是必要的,测绘仪器的使用应作为学习过程中应重点掌握的内容,尤其是在新时期的工程建设当中,高层建筑、高速铁路、地铁工程等大型项目的上马,测量的精度较以前相比有了更高的要求,在此,除了要求学生能够正确使用高精度的测绘电子仪器外,还应该能够对测量的数据进行正确的处理、分析;测图的工作,在理论教学的过程中应适当减少学时,而在识图、用图的学时上应稍有加强。总之,应根据不同专业对测绘技术不同的需求进行系统性研究,做到有的放矢。
(二)改进教学方法,丰富教学手段
近年来,笔者在我校测量学教学过程中针对教学方法和手段这两个方面作了较大的调整,取得了良好的教学效果,摆脱了“讲授、提问”这种单一的教学方法。交互式多媒体学习环境,实现了教学手段的多样化,活跃了课堂的教学氛围。
首先,采用启发式教学,培养学生解决实际问题的能力。由于测量学是一门实践性很强的课程,在教学中应理论联系实际,用实际的案例来激发学生的学习兴趣,启发学生运用所学知识解决实际问题。
其次,注重分析、比较与综合。在教学中,依据教学内容和各章节间的联系,通过对基本概念、基本理论、基本方法的分析、比较,总结出各自的特点和共同点,启发学生灵活运用知识,培养分析问题和解决问题的能力。
再次,采用多媒体等现代化教学手段,在丰富教学内容的基础上,用图片、动画、影音等手段吸引学生的注意力,使学生产生学习热情,变被动学习为主动学习。
最后,在教学的过程中,应不断地加入现代测量的先进技术和先进仪器的讲解,以及其在现代化建设中的重要性,进而激发、培养学生的学习兴趣。
三、实践教学
测量学是一门实践性很强的课程,测量学的实验教学和实习是整个教学过程中的重要环节,是培养和提高学生实际动手能力、分析解决问题能力的有效途径。从近年来学生的就业情况来看,用人单位越来越重视学生的综合实践操作能力。因此,必须要根据社会需求对测量实验条件、实验内容及实习等方面进行相应的改革。
(一)规范实验操作技能,加强实践教学环境建设
测量仪器属于精密设备,为了保证仪器的完好,应加强实验教学管理,从严治课,培养和提高学生基本操作能力。要求学生必须以积极、认真、严谨的科学态度参加测量实验。强调学生课前预习实验内容,实行各小组长负责制,实验过程中由实验指导教师随机抽查学生的基本操作水平,确保实验教学质量。同时,延长实验室开放时间,增加开放式实验项目,让学生多学多练。使学生在掌握基本操作技能的基础上,提高测量操作技能水平。
测量实验离不开测量仪器,DS3、DJ6等光学仪器已经不能够满足现代施工测量的需要,而GNSS接收机、全站仪等智能测量仪器在工程建设中扮演着越来越重要的角色,故此实验教学中心应积极创造条件,有步骤、分阶段地加强实验室硬件环境建设,购置先进的测绘仪器设备,提高实验室仪器设备的利用率;同时,加强实验、实习场地的建设,满足各专业开展测量实践教学要求。
(二)合理安排实验、实习内容
测量实验、实习是培养学生动手能力的基础,只有通过实验、实习教学才能使学生对测量仪器及相应的理论知识有更深入的理解与掌握,同时也为将来的工程实践打下基础。
在实验内容组织上,应针对教学内容和专业特点来进行设计:(1)对于水准测量、角度测量原理等验证相关理论的实验,各专业的学生均应根据课堂教学的内容在相应的阶段及时进行设置。(2)仪器的检验、校正类实验应由测绘专业来设置,对于非测绘专业的学生来说只要会正确使用仪器即可,所以该项实验可以舍弃;钢尺量距在光电测距仪器普及应用的今天,该实验也可以舍弃。(3)适当的增加先进测绘仪器的实验,如全站仪及GPS的相关实验内容。(4)对于土木工程专业的学生来说,我们应设置点位高程及平面位置坐标测设的相关实验;对于土地资源管理及规划专业的学生来说,应设置界址点、线测设及识图、用图的相关实验。
实习过程中指导教师在实习动员阶段布置实习任务及时间,并对相关的技术指标进行要求;实习过程实行小组组长负责制,小组成员共同探讨测图区域及控制点的选择及成员分工等内容。在培养学生全局意识和团队合作精神的基础上,将特定的工作任务在规定的时间内进行有效的分解能力。实习结束后,可以组织学生进行测量技能大赛,以考核学生的动手能力及数据分析处理能力,对表现突出的小组予以奖励,通过此环节增强学生理论及实践学习的积极性。
关键词 土木工程 工程测量教学 体会 思考
中图分类号:G642 文献标识码:A
在21世纪的今天,科学技术不断进步,各个高校以往的知识体系和教学方法现在看已经难以满足土木工程专业人才培养的需要。然而针对土木工程专业工程测量是面向土木工程各专业都开设的专业技术基础课程,它具有较强的专业性、实用性和实践性。这是一个比较传统的专业,有很高的技术含量而且又很有强的实践性。大一开基本的课程,有土木工程制图,高等数学,理论力学,大学物理,大二有房屋建筑学,材料力学,大学物理,还有相关的课程,比如说CAD制图,C语言的编程。大三会有结构力学。这个专业最大的特点就是永远也不会离开物理和数学,逻辑性很强。要有很好的数学功底和物理思维能力,要不然学生学起来会很吃力。还有就是你必须有足够的耐心与坚持不懈的毅力,及协作精神。本文针对教学现状,以及对将来的实践存在的问题和教学改革措施提出以下见解。
1 土木工程专业工程测量教学的现状
本专业主要培养掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。学生毕业后,能从事建筑工程的施工、设计、管理、勘测、项目规划、研究开发与土木工程教育等工作。具有深厚的基础理论知识和宽口径的土木工程学科基本理论和基本知识,并具有较强的应用、研究和创新能力,懂技术、会经营、善管理的工程管理高级技术人才。
通俗地说,就是教给你怎么在土木工程(房建、道桥、水利设施建设等)建设中如何测量的学科,譬如要建设一座大桥,你要确定线路位置、桥墩位置等,才能再去修桥,又比如建一座大楼,你也要确定其位置、高度、形状等,这都是测量学的内容。就算是砌砖墙,这块砖往哪个位置放是准确的,这也属于测量的内容。
在这里,工程测量是非常重要的一门课,学生们在学习的过程中一定要认真掌握理论,这样在实践中才会得心应手,否则就会很吃力。一般学校都会有两到四个星期的测量实习,就是把学校的平面图测出来。测量一般水准仪,经纬仪,全站仪都要用到。我校是按照课程安排会有三周的实训周,把理论与实践相结合,在平时教学中也会有仪器的熟悉与操作,水准仪、经纬仪、全站仪。这里建议学生把全站仪要加深印象去学好熟用,在以后的社会工作中应用是十分广泛的。
2 土木工程专业工程测量教学中存在问题
土木工程专业工程测量在实际应用过程中,施工测量结果的精准率与否都会直接影响到工程构筑物的位置定位及结构间关系,往往一些工程事故的发生也是因为工程测量不准所造成的,如果工程测量没有获得有效的监控,学生在学习理论知识无法达到理论联系实际,就无法保证准确的施工测量结果,进而所要达到的工程目标就难以实现。第一:在学科教学中,课程理论内容偏深,篇幅大,教材内容过于陈旧,已经难以适应当今社会的需求。第二:学科所要求的与现实生活中的施工项目的需求相矛盾,走进施工工地现场,笔者对施工和监理等单位进行考察之后,对目前工程测量的教学目标及重难点的倾向出现了偏差。如果在这样教学下去,即将毕业实习的学生或已经毕业站在工作岗位中的工作人员而言,学习和工作的压力是显而易见的,实践告诉我们工程测量教学的重点在于实地仪器、地形图的应用、施工放样、变形观测和竣工测量等,对地形图的测绘几乎没有需要而在教学中地形的测绘仍然是重点内容。最后,大学里本学科的学时减少与学科实践的信息量的增加之间存在矛盾。要及时准确地更新教学观念是目前要研究的一项重要课题。
3 土木工程专业工程测量教学中改进的措施
高校的测量教学应加强课内教学和实验,改革校内实践,借助校内实践基地和“校企合作”、“工学交替”平台,使学生能掌握够用的理论知识,又有相对突出的测量基本能力和工程应用能力,达到“学”与“用”的统一,实现学校和企业的无缝对接,增强学生就业竞争力,完成“现场工程师”的培养目标。
3.1 加强实验基地的建设,增加先进仪器
以身作则,关注学生在实验基地的实际操作。实践是对理论的验证、成才做事的基础和前提。因此,测量一定要抓住学生在应用中的准确度和使用方法是否准确这是教育的根本,时时事事处处突出严谨。首先,教师要作表率和楷模,用良好的道德形象取信于学生。其次,实践教学要随时注重诚信教育的培养。再次,在实践中提高理论的应用实践意义。让学生充分体会实践是离不开理论的,时刻要在理论课上加强学习,在实践课上才能得心应手地加以运用。要让学生做到,三准:眼准、手准、脑准。脑准指测量方法预测思维一定要清晰,不能含有半点马虎。在实践中教师要讲清测量后果及对施工方、对社会的危害。
提高自我管理能力,随着高校素质教育的逐步推行,学生的自立意识、自我教育、自我管理、自我评价的能力提高。要引导大学生自觉认识土木工程专业工程测量的教育的必要性、重要性和紧迫性;引导学生干部、大学生党员以身作则,作诚实守信的模范来研究、探究新一代工程测量的前景和必要改进,进而提升工作质量。
3.2 亲身体验施工工地,指导教师带队
现阶段学校的实验基地仍然存在着局限性,在教学过程中要加强大学生的工程测量实践环节。很多大学生总觉得“社会的工程测量,对我来说很容易的”。所以要号召所有高校可与企事业单位等建立“校企合作”真正做到校企无缝对接,为学生提供亲身体验、感受测量职业的玄机,并不是我们想象中那么容易,需要我们细致耐心地学习,才能学有所成。需特别强调的是,大学生只有在法律制度、现代信用制度不断完善的保障下,在学校和社会企事业的积极配合下,才能达到最佳的教育效果,顺利实现使当代大学生的学术,即土木工程专业工程测量教学的相关问题彻底得以解决。
在实施这一项具体活动中,师生必须并肩作战,要有集体主义精神,要有团结合作精神。测量是一项要求缜密细微的工作,不能有半点马虎。必须按照测量要求完成各测段的距离、高程、高差的测量,还得对各测区范围的地形、地物、地貌进行精确的测量和描绘出来,其中包含了大量的内业计算及各种数据的校对、处理、复核;并且还要把各个测点按一定的比例在方格网上放出来,而这些工作都得差不多同时进行,这就更需要我们的各组成员分工合作,团结一致。要在实践学习中查缺补漏,是我们的理论运用到实际中更加合理化。
3.3 教学内容具体化,加强实践性和实效性
结合学生的就业情况分析,岗位需求大致可以分为工程施工、工程设计、工程管理三大类型,在侧重点上,岗位只需要一般工程施工测量的能力,在教学上要加强对施工放样测量和线路测量的讲解,以及测量新技术在现代技术的发展,教材的编写与培养的目标要相互一致,应对理论进行适当删减。测量教材应增加如下新内容:全站仪原理与使用;电子水准仪原理与使用;广义测量平差概念;定位;数字化机助成图;激光指向仪;水准仪、经纬仪、全站仪;准直仪等;在教学上教师要转变以往的教学观念,要采用灵活多变的教学方法和教学手段,处理好经典内容和新技术之间的关系,打破课堂完全教室化的格局,让学生变被动学习为主动学习,将课堂教学和实践教学结合起来,使学生最终能将理论与实际充分地结合起来,做到心中有数。
在二十一世纪科学技术不断发展的今天,高校教师研究大学生土木工程专业工程测量教学的体会和反思势在必行。理论与实际不符,学子功底不深,不仅败坏学校名声,更阻碍社会发展和科技的进步。加强研究这一问题,既是人才培养本身的迫切需求,也是全面提高高等教育质量的必然要求。总而言之,这样的问题需要我们严肃对待,需要广大的教育者拟定一个合理并值得推广的方案,这样众多学子才会找到正确的航标,乘风破浪驶向成功的彼岸。
参考文献
[1] 杨国华.工程测量课程教学改革研究[J].辽宁教育行政学院学报,2009(10).
[2] 李方娟,陈雷.景介文.《工程制图》课程教学改革探讨[J].机械管理开发,2010(1).
[3] 王小梅.土木工程施工课程教学改革研究与实践[J].山西建筑,2010(4).
关键词:测量学 教学改革 应用型人才
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)04(b)-0149-01
贵州民族大学是一所民族类院校,开设了建筑工程学院,作为工科类学院,测量学是土木类各专业的专业基础课,学习本门课程不仅能培养学生的动手能力,更重要的是为学生在从事勘探、设计、施工方面打下基础。
测量学涉及的内容比较多,传统的测量学实践教学主要选择水准仪、经纬仪等常规测量仪器,在一定区域按四等水准测量精度,要求通过角度、高差、视距等观测,确定测量区域的控制导线,然后进行区域的碎部测量,最后获得测量区域的平面图。[1]
但是传统的知识体系与教学方法已经滞后于现代土木工程专业的人才培养目标。近几年来,全站仪的广泛应用,它是集自动测角、测距、测高于一体,实现对测量数据进行自动获取、显示、存储、传输、识别、处理计算的三维坐标测量系统。电子全站仪现已广泛应用于控制测量、工程放样、安装测量、形变监测、地形测绘等领域,成为实现测量工程内外一体化、自动化、智能化的关键系统。测绘技术的作用领域不断扩大,社会对测绘的重视程度也不断提高,这一切都向测量学课程教学提出了更高的要求,如何满足土木工程人才培养的目标以及测量学的最新发展动态,以适应土木工程专业的就业需要,所以土木工程专业测量课程实践教学改革势在必行。
1 测量学课程教学过程中面临的问题
1.1 教材的选取
目前测量学书籍琳琅满目,选择性很广,从现有土木工程专业的测量教材来看,很多教材的内容落后于生产现场的需要。教材的更新速度很慢,对于新测绘技术的引入部分较少,重点在水准仪和经纬仪的讲解,新测绘内容只是作为了解内容,概括性的进行介绍,不能满足社会和科技的要求。
1.2 课时安排的矛盾
“土木工程测量”教学一般只有36个学时,其中还包括理论课程与实践环节,而我们要完成测量学的基本概念、水准测量、角度测量、距离测量及直线定线、测量误差的基本知识、地形图的基本知识、小地区控制测量、大比例尺地形图的测绘、地形图的应用、施工测量的基本工作、建筑场地的施工控制测量、工程建筑物的施工测量等教学任务。理论课程的学习占据很大一部分学时,实践环节的课时就相对薄弱,学生的实践能力得不到提高。
1.3 实验室器材的滞后
近年来,建筑业的发展日新月异,新仪器在不断的发展与进步,这就要求测量学课程教学也要进一步完善。一般院校能满足水准仪与经纬仪的实验要求,但是对于新仪器、新技术应用还有很大的难度。
1.4 教师知识储备的不足
“土木工程测量”这门课程要求操作性比较强,在各种新技术、新方法和新仪器不断涌现的情况下,其时效性亦很明显。这就需要教师不断更新自己的知识储备,与时俱进,这样学生在毕业后进入工作岗位,能很快的进入工作状态。[2]
1.5 施工工程中理论性与实践性的差异
理论知识与实际工程还是有很大的差异,很多刚进入工作岗位的学生都有一个疑惑,书本上的知识和实际操作还是有很大的区别,土木工程测量作为一门实践性很强的课程,就应该减少施工中理论性与实践性的差异。因此在教学过程中,针对土木工程专业的学生应该加强学生在工业与民用建筑施工测量。
2 测量学在土木工程专业教学中改革的思路
各种问题的存在要求我们必须对土木工程测量这门课程进行教学方法的改革。需要对高校的实验室、实习,教师能力培养以及课程的教学内容、教学方法等方面进行积极的探索和改革,寻求更加合理的教学模式,以提升教学效果,提高学生的学习能力、实践能力和适应发展能力,以适应社会的需要。
2.1 调整教学内容
在课时不能增加的情况下,有针对性的进行教学,重点放在水准测量、角度测量和距离测量的基本技能掌握、地形图的识读与应用、建筑场地的施工测量上,并在理论讲授的同时与实践结合,只有通过实践教学环节才能加深学生对理论部分的认知。其他章节的内容可以作为了解内容进行简单的讲解,这样可以缓解课时的紧张。
2.2 新仪器的引进与应用
测量教学仪器的落后和数量不足,已经严重影响了工程测量的教学和学生实践能力的培养。加快测量实验室建设,电子经纬仪、高智能全站仪、GPS等先进仪器尚须添置。在教学中应当增加新仪器理论和应用的内容。需要增加:(1)全站仪及数字一体化测图技术。(2)GPS定位技术及测量方法。(3)建筑物变形监测模型化。有效缓解教材内容更新速度慢、课程内容跟不上科技发展的压力,这些内容的引进为学生毕业后在工作中运用新仪器打好坚实的基础。
2.3 教学质量提高及内容的多元化
(1)教师自身素质,目前高校教师一般是刚走出学校的硕士生、博士生,理论知识扎实,但是在实践方面能力不足,教师应该在努力提高教学水平的同时,积极参与科研、投身生产,不断完善自身的知识结构和能力结构,积极承担或参与科研课题,从事生产项目,不断积累实践经验,以便增强科研和生产能力,促进工程测量实践教学质量的进一步提高。
(2)录像教学,在教学过程中可以让学生观看一些具体工程实例,如:线路放样、渠道测量、地形图测图等的录像。并且把水准仪、经纬仪、全站仪的操作步骤也制作成录像。用观看录像的方式教学,既可以提高学生学习的兴趣,又可以提高感性认识。
(3)仪器技能大赛,采用仪器技能比赛的形式,提高学生实验的积极性。每年定期举行校级的土木工程专业测绘仪器操作技能比赛,这项制度使学生对测量实验更积极主动,经过较长时间锻炼后,学生的动手能力明显增强。
3 结论
工程测量课程教学改革是一项长期而艰巨的任务。面对社会发展对新仪器、新技术的要求,教师只有通过艰苦的努力,坚持对《土木工程测量》课程进行深层次的教学改革,充分考虑现代测绘科学技术发展和不同专业方向对测量技术的应用状况,才能从根本上保证土木工程测量课程的教学质量,培养出合格的适应现代测绘技术的综合型技术人才。
参考文献