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关键词:工程测量;课程设计;教学改革;评价方案
《工程测量》课程是我院开设的一门专业基础课,主要面向土木工程、建筑学、工程管理、工程造价等专业,本课程培养学生系统地掌握工程测量学的基本理论和基本技能,学会常规测量仪器的操作,了解测绘新仪器、新技术的原理及其应用,同时熟悉地形图的应用,能够从事相关专业中的测量工作,具有使用各种测量仪器的的能力,更好地从事测量方面的工作,以便更加适应社会需求[1]。
1工程测量课程基本信息
1.1主要内容
《工程测量》课程主要内容:水准测量、角度测量、距离测量与直线定向、测量误差、小地区控制测量、地形图的基本知识、大比例尺地形图测绘及应用、建筑工程施工测量、道路工程测量、房屋建筑建筑物变形观测等[2]。该课程教学主体上分为两大模块:理论教学和实践教学,理论教学主要教授学生测量基本理论与方法,实践教学主要是使学生正确熟练操作仪器并掌握相关的测量技能,具备解决工程施工能力。
1.2学时安排
我院的《工程测量》课程共48-64学时,3-4个学分,每学年有9个~11个班级授课,年修读学生300人以上。
1.3与其他课程的关系
《工程测量》以建筑材料、建筑制图等课程为基础,同时又为建筑施工、砌体结构、地基与基础等后继专业课程提供必要的基础知识。既是前面所学课程的延续,又是学习后续课程的基础,只有掌握了本课程的主要内容并运用其它的专业和基础知识,才能熟练完成项目施工过程的技术指导和管理。
1.4教学中出现的一些问题
随着教学深入,也暴露出一些问题。主要有:(1)学生没有吃透测量原理、不能很好的理论联系实际[3];(2)在实践操作中有诸多不合规范的操作习惯;(3)部分学生心态浮躁不得更适当的学习方法、不能潜心研究学术问题。例如:不注重知识的连贯性学习;(4)面对棘手问题不能够发散思维立足于新的视角合作的解决;(5)课程考核不能全面客观的反应学生对该课程的学习掌握程度[4]。2工程测量课程教学改革设计思路课程体系与内容的改革围绕相关专业培养目标,以人才培养质量及人才全面发展、社会需求为导向,根据工程测量课程的教学特点和行业发展的新要求,不断探索和深化教学改革,做到课程体系改革与教学内容改革有计划、有措施、有特色的落实到教学中的每一个环节。(1)在理论教学上,教学内容吸取国内其他更高水平院校同行的先进经验;深入到社会项目上,与一线的技术员和专家共同探讨;优化和完善工程测量教学大纲,适当删减过时保守内容或者仅作简单讲述;(2)在实践教学上,积极加强校内实验室和校外实训基地建设[5];通过测量技能大赛、产学研结合等多种方法,促进学生动手能力、创新能力;积极增加投入购置新型教学仪器设备,努力改善教学条件以满足教学要求;加强与生产单位以及测绘仪器销售商的交流;(3)在教学方法和教学手段上,形成了以授课课件、实践操作录像等方法相结合的立体感官教学方法[6][7];严格要求学生遵守测量规范和操作程序、培养良好的专业工作习惯,提高学生们的专业素质;通过参加专业比赛,锻炼并检测学生的测量技能,进一步提高学生们的测量专业知识;(4)另外,关注提高学生的“测、绘、算”技术能力,使学生熟练掌握全站仪,了解GPS测量技术[8],学习CASS成图技术,让学生尝试结合EXCEL编写简单的计算软件;(5)在考试改革上,采用综合性笔试和平时性考核项目的多维度考核办法,不断探索优化更加客观的考核方式,以全面的反映出学生参与该课程学习的程度以及获得该课程总体知识、能力、素质综合成果的体现程度。
3工程测量课程目标
(1)掌握各类普通测量包括水准测量、角度测量、距离测量和小区域控制测量的基本原理和测量方法;并会正确规范熟练的使用各种常规测量仪器包括水准仪、经纬仪和全站仪;(2)会结合现行规程规范和选取合适的仪器,设计一般性的测量方案,并进行有效率的测量和内业处理包括建筑工程施工测量项目、建筑物变形监测项目。
4工程测量课程活动设计
4.1各类普通测量以分组比赛类型教学
下面以四等水准测量为例作介绍。(1)目的:使学生正确熟练的操作水准仪;使学生深入的掌握水准测量原理、四等水准测量的规范操作工序和规范的水准内业处理,培养学生扎实的专业基础和提高实操水平;(2)活动安排:水准测量原理、四等水准观测方法、内业处理流程、学生练习水准仪、普通水准测量实验,计划4课时;分组完成四等水准外业、内业,提交成果资料,计划2课时;成绩和总结,评定成绩并总结问题、分析原因,计划2课时;(3)评价方案:仪器操作与观测方法占30%,观测记录和内业处理占30%,观测记录和内业处理,占30%;小组总结报告占30%;出勤占10%。
4.2建筑工程施测量以案例分析来完成教学
下面以民用建筑施工测量为例做介绍。(1)目的:了解施工测量任务、特点及测设的基本工作;掌握测设点的平面位置的方法和施工控制测量的方法;掌握民用建筑施工放样流程;(2)活动安排:课堂讲解施工测量任务、特点及测设的基本工作,计划2课时;课堂讲解测设点的平面位置的方法和施工控制测量的方法,计划2课时;观看民用建筑施工放样现场教学视频,课堂提问学生,总结分析施工放样流程,学生完成案例分析学结,计划4学时;(3)评价方案:课堂提问占40%;民用建筑施工测量案例分析学结占50%;出勤占10%。
4.3建筑物变形测量以完成项目类型教学
(1)项目目的:使学生了解建筑变形测量的意义与重要性;理解建筑物变形测量的施测内容与测量方法;熟悉建筑物变形测量项目的整个流程;(2)活动安排:收集该项目相关的资料,了解此建筑物的变形情况,配置测量仪器,制定观测计划,计划2课时;布设水准点、观测点,做垂直位移测量,计划2课时;布设控制点和工作基点,做水平位移测量,计划2课时;处理数据,整理项目成果,并给出项目结论及建议,计划2课时;(3)评价方案:外业测量占30%;观测记录和内业处理占30%;项目总结报告占30%;出勤占10%。
5工程测量课程学习评价方案
理论考试内容围绕教学大纲进行,在学期末组织学生考试。其他考核项目在授课期间进行。制定如下考核方案:(1)综合性笔试,占总评成绩比重50%,评分标准依据参考答案评分;(2)小组数据和总结报告,占总评成绩比重10%,评分标准是水准测量占25%、角度测量占25%、距离测量占25%及小区域控制测量占25%;(3)建筑工程施测测量案例分析总结,占总评成绩比重10%,评分标准是民用建筑施工测量案例分析总结占50%,工业建筑的施工测量案例分析总结占50%;(4)建筑物变形测量项目成果书面材料,占总评成绩比重10%,评分标准是成果精度统计及质量检验结果占30%,变形测量过程中出现的变形异常和作业中发生的特殊情况汇总占20%,变形分析的基本结论与建议占30%,附图附表占20%;(5)课程论文,占总评成绩比重5%,评分标准是把握测绘科学前沿动态占40%,内容充实可靠占50%,论文形式要素正确占10%;(6)出勤,占总评成绩比重10%,评分标准是旷课、迟到、早退酌情扣分。
6总结
结合工程测量课程特色和学习目标,在非测绘专业的工程测量教学实施中体现“以学生为中心”,分别从不同知识板块设计教学活动,并在课程考核上注重“多维度”评价学生的学习成效,才能更加客观全面的反映出学生参与学习的程度以及获得知识、能力、素质等综合成果的量度,这样才能更好的达到工程测量课程的教学质量与效果,为社会培养出适应企业需求的技术型人才。
作者:许善文 唐小方 单位:广东白云学院
参考文献
[1]岑敏仪.土木工程测量[M].高等教育出版社,2015.
[2]颜为莉.探究工程测量课程实践教学改革措施[J].湖北函授大学学报,2016(16):136-137.
[3]许善文.浅谈关于土木工程专业的水准测量实践教学方法[J].科技资讯,2016(3):118-121.
[4]陈晓刚,赵海云,林辉.MOOC背景下建筑类专业工程测量课程教学改革策略[J].测绘通报,2016(4):128-132.
[5]田桂娥,吴长悦.测绘实习基地的建立与完善[J].山西建筑,2016(10):246-248.
[6]宋岩.应用型本科院校土木类专业工程测量课程教学改革研究[J].牡丹江师范学院学报,2012(2):69-71.
1成组技术在零件草图视图绘制过程中的运用
1.1铸造型箱盖类零件的视图表达齿轮油泵是通过在齿轮啮合处压力的变大与减小,使齿轮泵进行吸油与输油。常用在机件中输送机油、零件,减少磨损等[2]。图1所示齿轮油泵图中,左端盖、右端盖、泵体三个均属于铸造型箱盖类零件,其上均有沉头螺钉孔和销孔,且在工作过程中,泵体和左、右端盖通过沉头螺钉进行连接。视图的表达方案相同,根据成组技术相似原理将左、右端盖及泵体在视图表达时,归为一组。左、右端盖均以侧面(按加工位置原则、工作位置原则)为主视图投射方向;泵体选择反映内部结构较多的形体特征方向为主视图的投射方向,左、右端盖及泵体左视图以旋转剖表达内部结构,如图2左端盖的零件图所示。右端盖零件图此处省略。
1.2轴套类零件的视图表达图1齿轮油泵中的主动齿轮轴、从动齿轮轴、轴套、压紧螺母均属于轴套类零件,将其根据成组性归为一组,视图的表达基本相同,按加工位置原则以轴线水平摆放作为主视图的投射方向。由于主动齿轮轴和从动齿轮轴除轮齿外均为实心结构,所以轮齿部采用局部剖。如图3所示;而压紧螺母和和轴套由于内部空心,故主视图采用全剖视表达,图略。
1.3标准件的视图表达图1中的螺钉、销、键、螺母、垫圈等属于标准件,其尺寸已标准化,视图的表达也有相应的规定的画法。根据这些相似性将它们归为一组,由于这些标准件的视图表达在手册上都可以查到,所以这些视图在此省略。
2成组技术在齿轮油泵零件草图的工程标注过程中的运用
零件草图的工程标注包括尺寸标注和技术要求标注两项内容。由于工程标注涉及知识较多,对专业基础知识不够丰富的学生来说,要想进行正确标注难度很大。但如果我们运用成组技术,将零件按类别分组,那么在标注时,我们只需弄清楚每一组中的其中一个零件的标注方法及要点,则同一组零件中的其它零件则可以通过类比法参考其标注方法及要点进行工程标注。
2.1铸造型箱盖类零件的工程标注当绘制完泵体、左端盖、右端盖的视图之后,则需要对其进行尺寸标注。上述过程中已将这三个零件归纳为一组。泵体、左端盖、右端盖三个零件的内部都与主动主齿轮轴、从动齿轮配合,因此三个零件草图中都需要标注安装两个齿轮轴的中心距尺寸及与齿轮轴的配合尺寸。如图2中的尺寸42和φ22H7,同时如图1所示由于泵体与左端盖和右端盖分别通过螺钉、销连接在一起,所以三个零件的外形轮廓尺寸以及其中的螺钉孔和销孔的安装定位尺寸均相同,如图2中尺寸R48、R32、45°。在标注技术要求时,三个零件草图中均需标注垂直度和平行度。如图2所注的垂直度和平行度。此外三个零件均属于铸造零件,因此三个零件的文字性的技术要求均相同,粗糙度标注原则也相则。总之,这三个零件件当我们标注完一个零件草图后,其它两个零件亦可参考其标注进行标注。
2.2轴套类零件的工程标注如前所述,图1齿轮油泵中的主动齿轮轴、从动齿轮轴、轴套、压紧螺母均属于轴套类零件,在进行尺寸标时,我们可以把这些零件归纳为一组,主要标注其径向尺寸和轴向尺寸。在径向尺寸标注时,我们选择的基准的是轴套零件的回转轴线,如果有配合部分,在标注径向尺寸时需加上配合代号和上、下极限偏差。如图3中的φ22h6、φ48f7、φ18k6的尺寸。在进行轴向尺寸标时,我们需首先确定主要基准(设计基准)和辅助基准(工艺基准),通常选择根据齿轮油泵结构设计要求所确定的位置为主要基准(设计基准),如图3中我们选择是φ48f7大轴段的左端面为轴向的主要基准,图3中的15、36、3x0.4等尺寸则是以主要基准进行的标的。其余的轴向尺寸则以轴的左、右两端面作为辅助基准(测量基准)进行标注。这一组的其它零件可以参考主动齿轮轴的尺寸标注方法进行向和轴向的尺寸标注。对于这一组零件的技术要求标注,主动齿轮轴和从动齿轮轴在齿轮油泵中的功能以及和相邻零件的配合要求也相同,因此这两个零件的粗糙度、几何公差以及文字性的标注均相同,如图3中的技术要求所示。轴套和压紧螺母的加工要求没有主、从动齿轮轴的要求高,在技术要求标注时,可参考图3中的主动齿轮轴的标注进行修改和删减即可。
3总结
随着招生数量和范围的不断扩大,职业学校的生源状况在层次上有所下降,它使得职业学校的教育教学状态发生了明显变化。如何全面提高新形势下的职业教育教学质量,将是个全新的课题,也是一个不小的难题。首先,如何改善课堂教学(包括实训环节)的氛围就成了教师们头痛不已的问题:睡觉的、玩手机的、戴耳机听歌的、交头接耳的、神不守舍的、打不起精神的;还有迟到早退、请假旷课的、不服从老师管理的,不胜枚举,有些状况甚至超出了老师的想象力。“问而不答、没有反应”是老师普遍抱怨的问题。出现这种状况,原因是多方面的,我们职业教育一线工作者必须主动找到一个行之有效的办法以打破这种课堂沉闷现象。
二、职业院校学生厌学原因及学习特点分析
(1)教学模式尚不完全符合学生的特点和层次
招生对象发生大幅度改变以后,学校教学的一切也应随之实现大幅度调整:需要学校和教师教学观念、教学模式的巨大转变,也需要实现课程设置、课程内容、教材开发、教学方法、教学条件等一系列软硬件的重大变革,但实际上这些变化过程的完成绝非一朝一夕之事。比如,测绘类专业普遍开设的“测量平差”课程,学生感到学习难度很大,教学效果普遍很不理想,教师们也在反思,但要停掉该课程,大家好像一时还下不了决心。这就是说,学生现状与学校教学状态之间的完全吻合还需要一个过程。
(2)即使教学模式实现了转变,如无及时跟进的激励措施,职业院校的学生也大多难以长时间保持积极的学习状态
当前职业院校教育教学改革正如火如荼进行,教学模式实际上已经实现了很大程度上的改进,基于工作过程的“学训一体化”教学模式正在全面推广。但同时我们发现,即便如此,学生的积极性也不见得就有多么高涨。因为职业院校的不少学生在学习主动性和责任心方面暂时确实比较欠缺。例如,经纬仪最基本的对中整平操作,如不进行过程考核,将会有不少学生难以真正掌握。因此,必须有一个切合学生心理特点的、全程跟踪的激励督促办法,才能长久保持学生的学习积极性,形成一个健康良性的教学氛围。
三、“课程考核积分制”的产生过程及实施方法
我们都知道,很多非常厌恶学习的孩子对于玩游戏却兴趣很大。究其原因主要有两个:一是能够从中很快地体验到成功;二是能够实现积分上升或者级别晋升。这就说明,人都有体验成功感觉的需要。因此,造成很多学生厌学、学习状态不佳的主要原因是:一方面我们当前的教学内容偏难;另一方面又缺乏随时跟进的奖励记载机制。上述分析,就是“课程考核积分制”产生的依据,它其实是我们大力提倡的“过程化考核”的一个良好载体和一种具体的实现方式。职业教育重在能力考核而非知识考核,因此更应注重形成性评价和过程化考核方式。发达国家普遍重视过程评价,例如在美国,卷面考试成绩只占总成绩的30%,而过程考核也多采用分数累积的方法。“课程考核积分制”实施的基本思路是:现在的职教课堂,都应是学训一体化课堂。课堂上除了教师要精讲的时间段以外,更要注重发挥学生的主体作用,把一定量的课堂时间留给学生做中学、学中做。教师通过将相关的学训内容进行预先设计,化成多个可以由学生在课堂上(或课外)完成的学习行动任务或问题,然后交由学生(个体或小组)来努力完成或回答,让学生在完成任务或解决问题的过程中锻炼能力,体验成功的感觉;与此同时,将学生取得的成绩及时用分值予以奖赏,并记载、累积下来,这就是积分。把它确定为一种课程教学与考核方式并加以实施,称之为“课程考核积分制”。例如全站仪点位放样,老师作简要讲解后,就由学生自行练习,感觉掌握后向老师申请考核并评分、积分,其效果远远好于传统实习方式。“课程考核积分制”利用学生获得成就感的刺激原理,符合郝洛克效应和奖惩效应等人类心理学规律,具有教考结合、学奖同步的特性,是行动导向、任务驱动、学训一体的教学方式的具体体现,对学生、老师双方都有正面促进作用。课程具体积分分值可按如下方式确定:学生在课程学习中所要完成的任务种类可分为两种。一是动手类行动任务(包括仪器设备操作、推算书写、作业练习、测验测试、课外学习实践活动等);二是动口类行动任务(领读课文、回答问题、发表观点等)。其中动手类得分分值应高于动口类。每次得分具体分值可按如下方法估算:设某门课程总学时为60学时,班级人数为40人,并设平均每学时有1/5的同学(即8人)能够获得一次积分;那么平均5学时每人就会有一次得分机会。该门课每名学生平均得分次数将有60/5=12次,若学生课内平均能够最高累积85分左右(课外学训环节还可积分),则每次应得85/12≈7分。依此,完成动手类任务以计约8分/次为宜,完成动口类任务以计约6分/次为宜。具体积分方法可参照表1。“课程考核积分制”在实施中可分为“相对积分制”和“绝对积分制”两种实施方式,在具体实施时可视具体情况选择使用。“相对积分制”的课程总成绩由过程化考核(平时)积分和结果考核(期末考试)成绩两部分构成,但过程化考核占总成绩的比例应不低于50%,以便促进学生注重学训过程,养成正确的日常学训和职业行为习惯。这种方式适合理论性偏多的课程,如“控制测量技术”“测绘管理与法律法规”等。“绝对积分制”即本门课程期末总成绩完全由过程化考核(平时)积分累计而得。这种方式适合实践性较强的课程,如“数字测图技术”“工业与民用建筑测量”等。
四、“课程考核积分制”在优化职教课堂氛围方面的良好作用
2009年,笔者在中职学校从事专业教学管理工作期间,面对职教课堂的困境,从人们喜欢游戏积分、随时享受成功感觉的现象以及山东杜郎口中学的教学模式得到启发,对照分析心理学规律,开始设计“课程考核积分制”办法。把有关课程教学的所有环节都纳入了量化计分体系,具有实时、直观、易行、有效的特点。在课堂教学实践中,“课程考核积分制”的恰当运用,能使不同层次的学生在课堂上都体验到成功的感觉,使优等生更积极、落后生受促进,过去沉闷的课堂局面随之烟消云散。特别是遇到难度较小的问题时,所有学生都会争先恐后地参与,有时老师不得不采用“摇号”的方式来确定回答问题的学生,那种火热的气氛实在令人高兴!那些平时懒得动手的学生都自觉地练起了测量操作技能,练好后主动邀请老师现场考核计分,让老师省去了很多督促的气力,也让老师体会到了成就感。本办法也受到了校内其他师生的欢迎,通过有关教学部门的推广,自觉应用“课程考核积分制”的老师越来越多,受益的师生面越来越广,大大改善了学校的课堂教学氛围,为构建和谐教学做出了贡献。进入高职院校任教后,本人尝试采用“课程考核积分制”,同样取得了良好的效果。一位同事听说我的课堂上学生主动举手应答问题时,显出了惊奇的表情。课堂上当老师讲课的时候有个别学生忍不住在犯困,可听见老师布置任务并能获得积分时,马上就清醒了。可以说“课程考核积分制”为构建快乐学习、有效学习的课堂创造出了更有利的条件。事实证明,“课程考核积分制”方法符合职业学校的教学特点和学生的心理特点,有助于克服原先课程考核以试卷为主、对平时学训过程督促不力和实时考核不到位的缺陷,有助于打破教师“满堂灌”的单一课堂教学模式,有利于随时激励学生的学习主动性。它与职业岗位“计件工作制”十分相似,有利于教学过程与生产过程的对接,给学生提供了一分耕耘、一分收获的真实职业情境体验。“课程考核积分制”的过程性、形成性评价,能更准确地反映出学生的学习态度,较好地展现出学生的主动性和实践能力状况。“课程考核积分制”在课堂管理方面也具有独特作用,是老师进行课堂管理的得力助手。由于学生通常都不愿意因违反课堂纪律等而被扣分,所以大家的自觉性和配合程度明显提高了,老师的课堂管理工作好做多了,管理难度大大减小。这在职业教育课堂上是一个十分宝贵的功能。综上所述,“课程考核积分制”比卷面成绩能更加全面真实地描绘出学生的状态面貌,也就更便于用人单位参考,对创建测绘毕业生质量品牌会更有意义。
五、注意事项及实施建议