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摘要:《工程测量》课程是普通本科院校土木工程、水利工程等工程类专业的基础课程,也是实现应用型本科人才培养目标的骨干课程。针对该课程教学体系与模式单一、教学内容滞后、实践应用性不强等问题,为切实提高《工程测量》课程的教学效果,使本科卓越人才培养与工程测量实践创新及测绘行业职业技能鉴定要求同步接轨,笔者结合多年从事该课程教学经验,紧扣新时代全国教育大会、本科教育工作会议精神,以及工程建设对测绘技术人才的需求,对该课程教学体系及模式开展了改革优化,以期为同类院校教学改革提供借鉴。
关键词:工程测量;教学体系;模式;优化
本文引用格式:肖让,等.基于卓越工程师培养的《工程测量》课程教学体系优化与模式构建——以河西学院为例[J].教育现代化,2020,7(41):100-103,134.
Optimization and Model Construction of Engineering Measurement Course Teaching System Based on the Training of Outstanding Engineers
--Taking Hexi University as an Example
XIAO Rang,ZHAng Yong-lin,Yu Hong-yuan,WEI Hong-yuan,WAng Jia-ting
(College of Civil Engineering of Hexi university,Zhangye gansu)
Abstract:engineering Survey is a basic course for civil engineering,water conservancy engineering and other construction engineering majors in general undergraduate colleges and universities,and it is also a backbone course to achieve the training objectives of Applied Undergraduate talents.Aiming at the problems of single teaching system and mode,lagging teaching content and weak practicability of the course,in order to improve the teaching effect of the course of engineering Surveying,and to make the training of outstanding undergraduate talents synchronize with the innovation of engineering surveying practice and the requirement of professional skill appraisal in surveying and mapping industry,the author,after years of teaching reform and practice,combines with the National education Congress of the New era and ben.The spirit of scientific and educational work conference and the demand for surveying and mapping technicians in modern engineering construction have been reformed and optimized in order to create a“golden course”,so as to provide reference for the teaching reform of similar colleges and universities.
Key words:engineering Survey;Teaching System and Mode;Optimization
一 引言
《工程测量》课程最大的特点是实践性强、理论与实践相结合,涉及多种测绘仪器、测量理论和工程实践知识[1],有三大教学任务,即测定、测设和变形监测。随着测量技术的飞速发展,工程建设中的测量手段,也逐步由传统的光学测绘技术发展为数字测绘技术、空间定位技术以及地理信息技术[2],电子水准仪、全站仪、gPS、无人机等先进测绘仪器及配套软件已被广泛使用,且大幅提升了工程建设的质量和效率[3]。然而,在传统本科教学中,各高校非测绘专业《工程测量》课程的理论教学内容基本以测定讲授为主,测设及变形监测部分讲授较少,特别是测量技术在相应专业实践中的应用内容讲授更少。同时,纵观各专业《工程测量》最新规划教材,内容编排全面但传统测量比重大,数字化测量及gPS测量等现代测量技术的内容相对较少,导致该课程理论教学内容、测量技术相对陈旧,实践教学滞后[4],不能很好的适应工程建设对现代测绘技术的需求,更与“卓越工程师教育培养计划”对工程教育创新型工程技术人才培养的要求还有一定差距[5],课程教学体系及模式亟待优化。课程体系是人才培养质量的关键因素,是实现人才培养目标的重要载体和手段[6]。笔者紧扣应用型本科人才培养定位,以打造“金课”为目标,多举措开展《工程测量》课程教学体系及模式的改革探索,以期为同类院校开展课程改革提供借鉴。
二《工程测量》课程教学现状
河西学院是甘肃省属普通本科院校,教育部卓越农林人才教育培养计划改革试点院校,位于丝绸之路黄金段、河西走廊中部的国家级历史文化名城张掖市。目前,《工程测量》课程主要面向土木工程、农业水利工程、工程管理三个本科专业开设,总学时64学时(其中实验24学时),另有两周的课程实习。
河西学院也是甘肃省地理信息与测绘行业职业技能鉴定考点及培训单位,在完成该课程教学任务后,学生均可报名参加由甘肃省测绘局组织的地理信息与测绘行业职业技能鉴定(中级),获得鉴定证书可为毕业生就业提供良好支撑。为使学生能够顺利通过鉴定,学校每年均组织开展鉴定培训,以强化学生的测量基础理论知识和实践操作技能。
2016年以来,工程测绘教学团队广泛调研工程建设单位对应用型测绘人才的需求,紧扣普通高等学校本科专业类教学质量国家标准和各专业指导性规范,结合测绘行业职业技能鉴定要求,认真开展教学研讨,分析存在的不足,多维开展教学改革,努力使课程教学逐步做到了与行业需求接轨,与工程测量规范接轨,与职业技能鉴定相统一,突出提高学生的工程能力和创新能力,实现了多维提升、多维协同育人的《工程测量》课程教学体系与模式,取得了良好的课程改革效果。
三《工程测量》课程教学存在的问题
(一)理论教学学时分配不够合理,内容陈旧
2016年初,该课程理论教学中,测量三大要素、误差分析、控制测量、地形图测绘等测定部分的学时占比达80%以上,测设和变形监测部分的学时占比不足20%;且各部分的内容多以传统光学仪器,如普通DS3水准仪、DJ6经纬仪、钢尺量距、视距测量、经纬仪测绘法,以及普通仪器下的施工放样等内容为主讲解,导致教学内容陈旧,影响应用型人才培养质量。
(二)实践教学模式单一、内容简单、综合性和创新性不足
传统工程测量实践教学,多以实验+校园测量实习模式进行。实验内容基本以仪器认识及使用、传统仪器下的闭合或附合水准测量、测回法及方向观测法的角度测量、视距测量、平坦地面距离测量与罗盘定向等验证性实验为主,与工程测量职业技能鉴定结合不够[7];课程实习大部分都是在校园内进行,地形相对简单,缺乏必要的难度和挑战性。
(三)最新《工程测量规范》、《制图标准》、软件的讲解不够深入
由于教学内容相对滞后,导致测量规范及标准的讲解不能与时俱进,特别对现代测量仪器及方法所配套的规范、制图标准,以及CASS成图软件,gPS数据处理软件等讲解还不够深入,需要进一步强化。
(四)课程考核体系还需进一步细化
《工程测量》课程考核一般由理论考核(试卷)、实验考核(实验报告)、出勤及作业等按照不同权重给予综合评定;课程实习实行分组考核,单独评定成绩。试卷命题偏重理论知识及计算方法等的考核,对于仪器操作、实验流程等实践内容体现较少;实验考核方式仅依据实验报告,成绩评定区分度小,难于反映每个学生真实的实践能力,导致课程考核缺乏科学性。
四《工程测量》课程教学体系及模式优化
(一)紧扣行业需求、职业技能鉴定标准,优化课程教学体系
教学大纲是课程教学的基本依据,是实现课程教学目标的基本遵循。三年来,针对工程建设领域现代测绘技术运用较多的现状,工程测绘教学团队在充分调研的基础上,对理论教学大纲和实践教学大纲进行了修订,取得了良好的实践效果。
1.理论教学大纲修订
严格依据各专业指导性规范中“培养规格”的要求,紧扣该课程在专业人才培养方案中的地位和作用,结合职业技能鉴定标准,优化课程讲授的知识结构,对原课程理论教学大纲中的内容进行补充和调整,特别对面度、深度、讲解重点和详略等内容重新优化,使应用型人才培养要求的内容尽可能的在常规教学讲解中消化,使课堂教学实现创新思维和创新方法的训练。具体措施如下。
(1)优化工程测量三大任务的比重,突出工程应用性
按照各专业本科指导性专业规范对知识单元、知识点及推荐学时的要求,充分考虑用人单位对测绘技能的需求,在确保《工程测量》课程中的基本知识、内容和方法的情况下,突出施工测量中工程应用部分的内容和仪器使用方法,使课程教学与具体工程的实际应用接轨,切实提高学生对测量知识和技能的应用能力。在各专业课程总学时有限的情况下,将测量三大任务讲授比重适度调整,即测定60%,测设30%、变形监测10%。
(2)适度减少传统测量内容,加大现代测量技术的比重
在确保工程测量知识覆盖度及前沿性的情况下,水准测量部分减少普通光学DS3水准仪的课堂讲解,增加电子水准仪内容;角度测量部分减少DJ6、DJ2等光学仪器的内容,增加全站仪构造、操作及角度测量等内容;距离测量部分减少钢尺量距、视距测量的讲解;控制测量部分同理压缩经纬仪测绘法内容,加大全站仪控制测量及CASS软件的内容,以及gPS测量及数据处理软件的使用;施工放样部分突出电子水准仪高程放样、全站仪放样及gPS放样等在各专业工程中的应用比重,减少普通测量中基本角度、距离及高程放样比重,譬如建筑物轴线放样、道路测量与放样、水利工程纵横断面及坡度测量与放样等现代测绘仪器技术解决实际工程问题的内容。
(3)充分融入工程测量最新规范及标准
工程测量服务于工程建设的多个方面,具有很强的专业性和规范性。依据现行各级各类《工程测量》规范,按照不同工程类型、仪器设备和精度要求,分门别类的构建土木工程类、水利工程类等所属工程测定、测设及成图规范标准,用于科学指导《工程测量》课程教学和实践操作,进一步提高课程教学工作的规范性和科学性。
(4)优化命题方式,增强考核效果
常规的课程理论考核采用闭卷笔试方式进行,试卷命题依据教学大纲、教材及习题册等资料进行,按照了解、理解及掌握的求知规律进行命题,往往将仪器操作方法、施工方法等在实践环节单独考核,理论考核内容相对单一,不能够充分体现课程教学效果。修订后的理论考核,优化命题结构,将课程实验、实习及软件操作、国家规范及标准的应用等内容融入考核命题当中,强化实践环节在理论考核当中的比重,特别是创新性实验及解决具体工程问题的案例纳入试卷考核,切实增强课程考核难度和应用型,提高课程考核实效。理论教学大纲修订见表1。
2.实践教学大纲修订
《工程测量》课程具有很强的实践应用性,是培养工程类本科生实践动手能力的重要课程。因此,强化实践教学环节,是提高该课程教学效果的重要手段。
(1)优化实验教学大纲
我校对该课程实验教学安排24学时,在理论教学大纲修订的基础上,对应修订实验教学大纲,共设置12个实验,包含工程测量中三大要素测量的验证性实验,施工放样等的综合性实验,以及数字化测量仪器结合工程案例式的创新性实验[8]。同时,完善实验考核评价体系,除实验报告评价外,强化实验仪器操作考核,切实提高学生的实践动手能力,增强课程整体教学效果。实验大纲修订见表2。
(2)优化实习教学大纲
各大高校对于《工程测量》课程实习,从1-3周不等,大多都是在校园内进行,测区地物规整、地貌相对简单,学生实习的挑战性不够。我校重点对工科类专业的《工程测量》课程实习进行了改革,实习时间为2周,共设置三个板块的实习内容,分别是地形图测绘、施工放样、道路或渠道测量。为提高实习的效果和难度,大力推进“实战化”测量实习,充分借助国家乡村振兴战略项目及精准扶贫项目,在教师的指导下,充分利用全站仪、gPS等先进测量仪器,开展野外复杂地形下实际工程的外业测量和内业数据处理及成图,既锻炼了学生综合运用测量知识解决具体问题的能力,也对提高学生团结协作精神和吃苦耐劳品质具有十分重要的作用。
(二)大力推进《工程测量》课程教学模式改革
除课堂教学、实验及课程实习的常规教学模式之外,经过几年的改革探索与实践,充分发挥以赛促学、测绘类科研项目的实施及校企合作育人三种模式,切实推进了《工程测量》课程教学上水平。
1.“以赛促学”,提高课程教学效果
学校充分发挥第二课堂作用,每年面向全校组织开展工程测量学科竞赛。以历年工程测量职业技能鉴定内容及各级各类测绘比赛项目为题材,设定学科竞赛项目及评分标准。学生利用课余时间,借助测量实验室开放,在教师指导下对照测量规范、竞赛评分标准反复训练,使工程测量学科竞赛水平逐年提升,我校工程测量职业技能鉴定年度通过率均在85%以上,位居全省前列。同时,通过学科竞赛,提高了大学生学习《工程测量》课程的兴趣,提升了参赛学生整体的测量技能,并在全省各类测量大赛中取得了优异成绩,得到了同行院校的一致好评。
2.以测绘科研项目及大学生科技创新训练,推进教学质量上水平
近年来,教师围绕河西走廊土地整理、灌区规划、市政建设等对测量技术的需求,积极开展科学研究与技术服务,同时吸纳学生积极参与科研项目实施;指导学生积极申报各级测绘类大学生科技创新训练项目,使我校《工程测量》课程的教学效果不断深化。
3.强化与测绘企业的交流与合作,切实发挥协同育人作用
随着测绘技术的快速发展,测量仪器更新换代日新月异,为不断更新教学内容,使《工程测量》课程教学与时俱进。学校加强与测绘行业企业事业单位技术人员的交流与合作,不定期的邀请企业技术人员做学术报告及科研合作,紧扣测绘行业的现实问题和最新技术,调动学生学习测量知识和技能的积极性和创造性,拓展学生视野,提高学习兴趣,推进校企协同育人。
五 结语
综上所述,《工程测量》课程是工程类专业的基础课程,只有不断提高教学效果,才能达到“卓越计划”对应用型人才培养的要求。因此,要实现新时代全国本科教育工作会议提出的打造“金课”的目标,就必须从源头着手,摒弃淘汰落后的教学内容[9],优化课程教学体系和模式,与时俱进的推进教学改革,提高教学质量,才能培养出真正卓越的工程技术人才。
参考文献
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[4]杨晓云,梁鑫,吴辉琴.与时俱进的工程测量课程教学改革[J].课程教育研究,2017(2):229-230.
[5]李秋实,何东坡,韩丹.面向“卓越计划”土木工程测量课程建设的研究与实践---以东北林业大学土木工程学院“卓越计划”班为例[J].林区教学,2015(4):4-6.
[6]张继延,周屹峰.高校创新创业人才的协同培养研究[J].国家教育行政学院学报,2016(7):61-66.
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[8]龚萍,刘洪光,何新林.灌溉排水工程学实验教学改革探索[J].高校实验室工作研究,2015,(2):36-37.
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