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關鍵詞:土木工程;測量學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0121-02
近年來,隨著測繪學科先進技術的高速發展,新儀器、新產品的不斷問世,對土木工程等非測繪專業的人才培養也提出了更高的要求。傳統教學中的某些不適應及缺陷也在逐步顯現出來,這就迫切要求我們教學一線的教師應重新認識測量學這門課程,并根據各專業的實際需要對測量學的教學內容進行相應的調整與改革。
一、課程設置
測量學是高校土建及管理類相關專業的一門專業基礎課,課程教學通常分兩部分進行,即理論教學與實踐教學,其中,實踐教學包括實驗環節和實習環節。在課程進度的安排過程中實驗環節通常與理論教學環節相協調,實習環節通常安排在課程結束后以集中周的教學形式體現。以沈陽建筑大學為例,我校土木工程、工程管理、房地產、環境、規劃、建筑學等專業都開設了這門課程,鑒于各專業的不同特性,對測量學課程的學習要求也有所不同。比如:土木工程專業將該門課程設置為考試課,理論學時為32,實驗學時為16,實習周數2周;環境、規劃專業將該門課程設置為考查課,理論學時為24,實驗學時為8,實習周數1周。
二、理論教學
學習并掌握工程測量課程的基本理論和技術是土木工程等相關技術人員從事現代工程建設的基本條件,測量實踐教學內容應以理論教學為基礎,并在此基礎之上達到正確識圖、用圖,以及以圖為基礎的工程施工測量工作。
(一)明確教學目的,有的放矢
測繪學科理論、技術及儀器設備的不斷更新、變化,使得過去的部分理論技術(如:大、小平板儀測圖、經緯儀鋼尺導線等)已遠遠落后于時展的步伐,而目前我校非測繪專業測量學的教學內容還是大眾化的,缺乏針對性。一些測繪新理論、新技術(如“3S”技術、全站測量等),在教學內容上未能得到及時、充分的反映。
不同的專業,不同的課時,教學側重點應有所不同。對于測繪專業的學生來說,不僅要明確測量的相關理論,而且要求學生在此基礎上熟悉掌握測繪儀器的使用方法及儀器的內部結構原理,除此外還應掌握儀器的檢驗、校正方法,并能夠正確合理地使用這些儀器來進行相關的測圖工作。而對于非測繪專業的學生來說,測量的基本理論及原理學習是必要的,測繪儀器的使用應作為學習過程中應重點掌握的內容,尤其是在新時期的工程建設當中,高層建筑、高速鐵路、地鐵工程等大型項目的上馬,測量的精度較以前相比有了更高的要求,在此,除了要求學生能夠正確使用高精度的測繪電子儀器外,還應該能夠對測量的數據進行正確的處理、分析;測圖的工作,在理論教學的過程中應適當減少學時,而在識圖、用圖的學時上應稍有加強。總之,應根據不同專業對測繪技術不同的需求進行系統性研究,做到有的放矢。
(二)改進教學方法,豐富教學手段
近年來,筆者在我校測量學教學過程中針對教學方法和手段這兩個方面作了較大的調整,取得了良好的教學效果,擺脫了“講授、提問”這種單一的教學方法。交互式多媒體學習環境,實現了教學手段的多樣化,活躍了課堂的教學氛圍。
首先,采用啟發式教學,培養學生解決實際問題的能力。由于測量學是一門實踐性很強的課程,在教學中應理論聯系實際,用實際的案例來激發學生的學習興趣,啟發學生運用所學知識解決實際問題。
其次,注重分析、比較與綜合。在教學中,依據教學內容和各章節間的聯系,通過對基本概念、基本理論、基本方法的分析、比較,總結出各自的特點和共同點,啟發學生靈活運用知識,培養分析問題和解決問題的能力。
再次,采用多媒體等現代化教學手段,在豐富教學內容的基礎上,用圖片、動畫、影音等手段吸引學生的注意力,使學生產生學習熱情,變被動學習為主動學習。
最后,在教學的過程中,應不斷地加入現代測量的先進技術和先進儀器的講解,以及其在現代化建設中的重要性,進而激發、培養學生的學習興趣。
三、實踐教學
測量學是一門實踐性很強的課程,測量學的實驗教學和實習是整個教學過程中的重要環節,是培養和提高學生實際動手能力、分析解決問題能力的有效途徑。從近年來學生的就業情況來看,用人單位越來越重視學生的綜合實踐操作能力。因此,必須要根據社會需求對測量實驗條件、實驗內容及實習等方面進行相應的改革。
(一)規范實驗操作技能,加強實踐教學環境建設
測量儀器屬于精密設備,為了保證儀器的完好,應加強實驗教學管理,從嚴治課,培養和提高學生基本操作能力。要求學生必須以積極、認真、嚴謹的科學態度參加測量實驗。強調學生課前預習實驗內容,實行各小組長負責制,實驗過程中由實驗指導教師隨機抽查學生的基本操作水平,確保實驗教學質量。同時,延長實驗室開放時間,增加開放式實驗項目,讓學生多學多練。使學生在掌握基本操作技能的基礎上,提高測量操作技能水平。
測量實驗離不開測量儀器,DS3、DJ6等光學儀器已經不能夠滿足現代施工測量的需要,而GNSS接收機、全站儀等智能測量儀器在工程建設中扮演著越來越重要的角色,故此實驗教學中心應積極創造條件,有步驟、分階段地加強實驗室硬件環境建設,購置先進的測繪儀器設備,提高實驗室儀器設備的利用率;同時,加強實驗、實習場地的建設,滿足各專業開展測量實踐教學要求。
(二)合理安排實驗、實習內容
測量實驗、實習是培養學生動手能力的基礎,只有通過實驗、實習教學才能使學生對測量儀器及相應的理論知識有更深入的理解與掌握,同時也為將來的工程實踐打下基礎。
在實驗內容組織上,應針對教學內容和專業特點來進行設計:(1)對于水準測量、角度測量原理等驗證相關理論的實驗,各專業的學生均應根據課堂教學的內容在相應的階段及時進行設置。(2)儀器的檢驗、校正類實驗應由測繪專業來設置,對于非測繪專業的學生來說只要會正確使用儀器即可,所以該項實驗可以舍棄;鋼尺量距在光電測距儀器普及應用的今天,該實驗也可以舍棄。(3)適當的增加先進測繪儀器的實驗,如全站儀及GPS的相關實驗內容。(4)對于土木工程專業的學生來說,我們應設置點位高程及平面位置坐標測設的相關實驗;對于土地資源管理及規劃專業的學生來說,應設置界址點、線測設及識圖、用圖的相關實驗。
實習過程中指導教師在實習動員階段布置實習任務及時間,并對相關的技術指標進行要求;實習過程實行小組組長負責制,小組成員共同探討測圖區域及控制點的選擇及成員分工等內容。在培養學生全局意識和團隊合作精神的基礎上,將特定的工作任務在規定的時間內進行有效的分解能力。實習結束后,可以組織學生進行測量技能大賽,以考核學生的動手能力及數據分析處理能力,對表現突出的小組予以獎勵,通過此環節增強學生理論及實踐學習的積極性。
關鍵詞 土木工程 工程測量教學 體會 思考
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
在21世紀的今天,科學技術不斷進步,各個高校以往的知識體系和教學方法現在看已經難以滿足土木工程專業人才培養的需要。然而針對土木工程專業工程測量是面向土木工程各專業都開設的專業技術基礎課程,它具有較強的專業性、實用性和實踐性。這是一個比較傳統的專業,有很高的技術含量而且又很有強的實踐性。大一開基本的課程,有土木工程制圖,高等數學,理論力學,大學物理,大二有房屋建筑學,材料力學,大學物理,還有相關的課程,比如說CAD制圖,C語言的編程。大三會有結構力學。這個專業最大的特點就是永遠也不會離開物理和數學,邏輯性很強。要有很好的數學功底和物理思維能力,要不然學生學起來會很吃力。還有就是你必須有足夠的耐心與堅持不懈的毅力,及協作精神。本文針對教學現狀,以及對將來的實踐存在的問題和教學改革措施提出以下見解。
1 土木工程專業工程測量教學的現狀
本專業主要培養掌握土木工程學科的基本理論和基本知識,獲得工程師基本訓練并具有創新精神的高級專門人才。學生畢業后,能從事建筑工程的施工、設計、管理、勘測、項目規劃、研究開發與土木工程教育等工作。具有深厚的基礎理論知識和寬口徑的土木工程學科基本理論和基本知識,并具有較強的應用、研究和創新能力,懂技術、會經營、善管理的工程管理高級技術人才。
通俗地說,就是教給你怎么在土木工程(房建、道橋、水利設施建設等)建設中如何測量的學科,譬如要建設一座大橋,你要確定線路位置、橋墩位置等,才能再去修橋,又比如建一座大樓,你也要確定其位置、高度、形狀等,這都是測量學的內容。就算是砌磚墻,這塊磚往哪個位置放是準確的,這也屬于測量的內容。
在這里,工程測量是非常重要的一門課,學生們在學習的過程中一定要認真掌握理論,這樣在實踐中才會得心應手,否則就會很吃力。一般學校都會有兩到四個星期的測量實習,就是把學校的平面圖測出來。測量一般水準儀,經緯儀,全站儀都要用到。我校是按照課程安排會有三周的實訓周,把理論與實踐相結合,在平時教學中也會有儀器的熟悉與操作,水準儀、經緯儀、全站儀。這里建議學生把全站儀要加深印象去學好熟用,在以后的社會工作中應用是十分廣泛的。
2 土木工程專業工程測量教學中存在問題
土木工程專業工程測量在實際應用過程中,施工測量結果的精準率與否都會直接影響到工程構筑物的位置定位及結構間關系,往往一些工程事故的發生也是因為工程測量不準所造成的,如果工程測量沒有獲得有效的監控,學生在學習理論知識無法達到理論聯系實際,就無法保證準確的施工測量結果,進而所要達到的工程目標就難以實現。第一:在學科教學中,課程理論內容偏深,篇幅大,教材內容過于陳舊,已經難以適應當今社會的需求。第二:學科所要求的與現實生活中的施工項目的需求相矛盾,走進施工工地現場,筆者對施工和監理等單位進行考察之后,對目前工程測量的教學目標及重難點的傾向出現了偏差。如果在這樣教學下去,即將畢業實習的學生或已經畢業站在工作崗位中的工作人員而言,學習和工作的壓力是顯而易見的,實踐告訴我們工程測量教學的重點在于實地儀器、地形圖的應用、施工放樣、變形觀測和竣工測量等,對地形圖的測繪幾乎沒有需要而在教學中地形的測繪仍然是重點內容。最后,大學里本學科的學時減少與學科實踐的信息量的增加之間存在矛盾。要及時準確地更新教學觀念是目前要研究的一項重要課題。
3 土木工程專業工程測量教學中改進的措施
高校的測量教學應加強課內教學和實驗,改革校內實踐,借助校內實踐基地和“校企合作”、“工學交替”平臺,使學生能掌握夠用的理論知識,又有相對突出的測量基本能力和工程應用能力,達到“學”與“用”的統一,實現學校和企業的無縫對接,增強學生就業競爭力,完成“現場工程師”的培養目標。
3.1 加強實驗基地的建設,增加先進儀器
以身作則,關注學生在實驗基地的實際操作。實踐是對理論的驗證、成才做事的基礎和前提。因此,測量一定要抓住學生在應用中的準確度和使用方法是否準確這是教育的根本,時時事事處處突出嚴謹。首先,教師要作表率和楷模,用良好的道德形象取信于學生。其次,實踐教學要隨時注重誠信教育的培養。再次,在實踐中提高理論的應用實踐意義。讓學生充分體會實踐是離不開理論的,時刻要在理論課上加強學習,在實踐課上才能得心應手地加以運用。要讓學生做到,三準:眼準、手準、腦準。腦準指測量方法預測思維一定要清晰,不能含有半點馬虎。在實踐中教師要講清測量后果及對施工方、對社會的危害。
提高自我管理能力,隨著高校素質教育的逐步推行,學生的自立意識、自我教育、自我管理、自我評價的能力提高。要引導大學生自覺認識土木工程專業工程測量的教育的必要性、重要性和緊迫性;引導學生干部、大學生黨員以身作則,作誠實守信的模范來研究、探究新一代工程測量的前景和必要改進,進而提升工作質量。
3.2 親身體驗施工工地,指導教師帶隊
現階段學校的實驗基地仍然存在著局限性,在教學過程中要加強大學生的工程測量實踐環節。很多大學生總覺得“社會的工程測量,對我來說很容易的”。所以要號召所有高校可與企事業單位等建立“校企合作”真正做到校企無縫對接,為學生提供親身體驗、感受測量職業的玄機,并不是我們想象中那么容易,需要我們細致耐心地學習,才能學有所成。需特別強調的是,大學生只有在法律制度、現代信用制度不斷完善的保障下,在學校和社會企事業的積極配合下,才能達到最佳的教育效果,順利實現使當代大學生的學術,即土木工程專業工程測量教學的相關問題徹底得以解決。
在實施這一項具體活動中,師生必須并肩作戰,要有集體主義精神,要有團結合作精神。測量是一項要求縝密細微的工作,不能有半點馬虎。必須按照測量要求完成各測段的距離、高程、高差的測量,還得對各測區范圍的地形、地物、地貌進行精確的測量和描繪出來,其中包含了大量的內業計算及各種數據的校對、處理、復核;并且還要把各個測點按一定的比例在方格網上放出來,而這些工作都得差不多同時進行,這就更需要我們的各組成員分工合作,團結一致。要在實踐學習中查缺補漏,是我們的理論運用到實際中更加合理化。
3.3 教學內容具體化,加強實踐性和實效性
結合學生的就業情況分析,崗位需求大致可以分為工程施工、工程設計、工程管理三大類型,在側重點上,崗位只需要一般工程施工測量的能力,在教學上要加強對施工放樣測量和線路測量的講解,以及測量新技術在現代技術的發展,教材的編寫與培養的目標要相互一致,應對理論進行適當刪減。測量教材應增加如下新內容:全站儀原理與使用;電子水準儀原理與使用;廣義測量平差概念;定位;數字化機助成圖;激光指向儀;水準儀、經緯儀、全站儀;準直儀等;在教學上教師要轉變以往的教學觀念,要采用靈活多變的教學方法和教學手段,處理好經典內容和新技術之間的關系,打破課堂完全教室化的格局,讓學生變被動學習為主動學習,將課堂教學和實踐教學結合起來,使學生最終能將理論與實際充分地結合起來,做到心中有數。
在二十一世紀科學技術不斷發展的今天,高校教師研究大學生土木工程專業工程測量教學的體會和反思勢在必行。理論與實際不符,學子功底不深,不僅敗壞學校名聲,更阻礙社會發展和科技的進步。加強研究這一問題,既是人才培養本身的迫切需求,也是全面提高高等教育質量的必然要求??偠灾@樣的問題需要我們嚴肅對待,需要廣大的教育者擬定一個合理并值得推廣的方案,這樣眾多學子才會找到正確的航標,乘風破浪駛向成功的彼岸。
參考文獻
[1] 楊國華.工程測量課程教學改革研究[J].遼寧教育行政學院學報,2009(10).
[2] 李方娟,陳雷.景介文.《工程制圖》課程教學改革探討[J].機械管理開發,2010(1).
[3] 王小梅.土木工程施工課程教學改革研究與實踐[J].山西建筑,2010(4).
關鍵詞:測量學 教學改革 應用型人才
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)04(b)-0149-01
貴州民族大學是一所民族類院校,開設了建筑工程學院,作為工科類學院,測量學是土木類各專業的專業基礎課,學習本門課程不僅能培養學生的動手能力,更重要的是為學生在從事勘探、設計、施工方面打下基礎。
測量學涉及的內容比較多,傳統的測量學實踐教學主要選擇水準儀、經緯儀等常規測量儀器,在一定區域按四等水準測量精度,要求通過角度、高差、視距等觀測,確定測量區域的控制導線,然后進行區域的碎部測量,最后獲得測量區域的平面圖。[1]
但是傳統的知識體系與教學方法已經滯后于現代土木工程專業的人才培養目標。近幾年來,全站儀的廣泛應用,它是集自動測角、測距、測高于一體,實現對測量數據進行自動獲取、顯示、存儲、傳輸、識別、處理計算的三維坐標測量系統。電子全站儀現已廣泛應用于控制測量、工程放樣、安裝測量、形變監測、地形測繪等領域,成為實現測量工程內外一體化、自動化、智能化的關鍵系統。測繪技術的作用領域不斷擴大,社會對測繪的重視程度也不斷提高,這一切都向測量學課程教學提出了更高的要求,如何滿足土木工程人才培養的目標以及測量學的最新發展動態,以適應土木工程專業的就業需要,所以土木工程專業測量課程實踐教學改革勢在必行。
1 測量學課程教學過程中面臨的問題
1.1 教材的選取
目前測量學書籍琳瑯滿目,選擇性很廣,從現有土木工程專業的測量教材來看,很多教材的內容落后于生產現場的需要。教材的更新速度很慢,對于新測繪技術的引入部分較少,重點在水準儀和經緯儀的講解,新測繪內容只是作為了解內容,概括性的進行介紹,不能滿足社會和科技的要求。
1.2 課時安排的矛盾
“土木工程測量”教學一般只有36個學時,其中還包括理論課程與實踐環節,而我們要完成測量學的基本概念、水準測量、角度測量、距離測量及直線定線、測量誤差的基本知識、地形圖的基本知識、小地區控制測量、大比例尺地形圖的測繪、地形圖的應用、施工測量的基本工作、建筑場地的施工控制測量、工程建筑物的施工測量等教學任務。理論課程的學習占據很大一部分學時,實踐環節的課時就相對薄弱,學生的實踐能力得不到提高。
1.3 實驗室器材的滯后
近年來,建筑業的發展日新月異,新儀器在不斷的發展與進步,這就要求測量學課程教學也要進一步完善。一般院校能滿足水準儀與經緯儀的實驗要求,但是對于新儀器、新技術應用還有很大的難度。
1.4 教師知識儲備的不足
“土木工程測量”這門課程要求操作性比較強,在各種新技術、新方法和新儀器不斷涌現的情況下,其時效性亦很明顯。這就需要教師不斷更新自己的知識儲備,與時俱進,這樣學生在畢業后進入工作崗位,能很快的進入工作狀態。[2]
1.5 施工工程中理論性與實踐性的差異
理論知識與實際工程還是有很大的差異,很多剛進入工作崗位的學生都有一個疑惑,書本上的知識和實際操作還是有很大的區別,土木工程測量作為一門實踐性很強的課程,就應該減少施工中理論性與實踐性的差異。因此在教學過程中,針對土木工程專業的學生應該加強學生在工業與民用建筑施工測量。
2 測量學在土木工程專業教學中改革的思路
各種問題的存在要求我們必須對土木工程測量這門課程進行教學方法的改革。需要對高校的實驗室、實習,教師能力培養以及課程的教學內容、教學方法等方面進行積極的探索和改革,尋求更加合理的教學模式,以提升教學效果,提高學生的學習能力、實踐能力和適應發展能力,以適應社會的需要。
2.1 調整教學內容
在課時不能增加的情況下,有針對性的進行教學,重點放在水準測量、角度測量和距離測量的基本技能掌握、地形圖的識讀與應用、建筑場地的施工測量上,并在理論講授的同時與實踐結合,只有通過實踐教學環節才能加深學生對理論部分的認知。其他章節的內容可以作為了解內容進行簡單的講解,這樣可以緩解課時的緊張。
2.2 新儀器的引進與應用
測量教學儀器的落后和數量不足,已經嚴重影響了工程測量的教學和學生實踐能力的培養。加快測量實驗室建設,電子經緯儀、高智能全站儀、GPS等先進儀器尚須添置。在教學中應當增加新儀器理論和應用的內容。需要增加:(1)全站儀及數字一體化測圖技術。(2)GPS定位技術及測量方法。(3)建筑物變形監測模型化。有效緩解教材內容更新速度慢、課程內容跟不上科技發展的壓力,這些內容的引進為學生畢業后在工作中運用新儀器打好堅實的基礎。
2.3 教學質量提高及內容的多元化
(1)教師自身素質,目前高校教師一般是剛走出學校的碩士生、博士生,理論知識扎實,但是在實踐方面能力不足,教師應該在努力提高教學水平的同時,積極參與科研、投身生產,不斷完善自身的知識結構和能力結構,積極承擔或參與科研課題,從事生產項目,不斷積累實踐經驗,以便增強科研和生產能力,促進工程測量實踐教學質量的進一步提高。
(2)錄像教學,在教學過程中可以讓學生觀看一些具體工程實例,如:線路放樣、渠道測量、地形圖測圖等的錄像。并且把水準儀、經緯儀、全站儀的操作步驟也制作成錄像。用觀看錄像的方式教學,既可以提高學生學習的興趣,又可以提高感性認識。
(3)儀器技能大賽,采用儀器技能比賽的形式,提高學生實驗的積極性。每年定期舉行校級的土木工程專業測繪儀器操作技能比賽,這項制度使學生對測量實驗更積極主動,經過較長時間鍛煉后,學生的動手能力明顯增強。
3 結論
工程測量課程教學改革是一項長期而艱巨的任務。面對社會發展對新儀器、新技術的要求,教師只有通過艱苦的努力,堅持對《土木工程測量》課程進行深層次的教學改革,充分考慮現代測繪科學技術發展和不同專業方向對測量技術的應用狀況,才能從根本上保證土木工程測量課程的教學質量,培養出合格的適應現代測繪技術的綜合型技術人才。
參考文獻