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如何进行三维地图应用课程的教学成为当务之急,当前人才培养模式研究有四种基本思路:一是描述人才培养的重要环节,按照时间的先后次序予以提炼和研究,环节接点与流程衔接关系是研究的重点;二是描述学习过程中学生角色的变换,按照角色出现的先后次序予以提炼和研究,角色内涵分析及转换衔接关系与实现是研究的重点;三是描述学习方式的更迭,按照学习方式所承载的学习任务予以提炼和研究,学习任务及不同学习任务之间的建构关系是研究的重点;四是综合性的研究,即兼顾前面三种研究侧重点,统筹研究人才培养的全过程,也就是说既要关注人才培养的各环节及其演进关系,也要研究学生角色变换及不同角色的学习内容与学习方式等多种因素———这也是本文的思路。三维地图是今后测绘学科的主要发展方向所在,但是如何让同学们真正进入到这个角色所,真正明白如何绘制三维地图,这个一直是测绘学科的盲区,过分的强调理论知识,强调了测量的精准,但是忽略了最普通的生活中的应用,这才是测绘学科于国计民生的关键所在。当前的学科中,应该加强能力的锻炼,最简单最直接的方法就是项目教学法,这种方法不光适用于高职教学,同样也应该适用于本科教学,同学们需要从一个全新的高度去学习,而学习的最终目的不是照本宣科,而是锻炼出解决问题的能力,从传统的理论教学,到理实一体化教学的转变。将课程开发融入工程项目;建设行业企业技术标准融入课程内容;实习实训融入工程施工;技能名师融入师资队伍,不断深化“融入式”教学模式改革。以项目为纽带将学生实习实训、教师“双师”素质培养、社会服务紧密联系在一起,充分利用工程项目(学习纽带)、工程环境(学习环境)、企业文化(职业环境)、行业企业的人力资源(聘请教师)等实施人才培养。
2课程任务的建立
对于三维地图,首先要启发何为三维地图,他是数字地球的根本所在,如何实现它,而不是泛泛而谈,首先测绘学科的同学们有了数字测图的概念,我们现在进行数字测图,什么是数字测图,它是二维的,远远不能满足现在的需求,我们有了摄影测量,它有着比数字测图更快更多的画图能力,自动生成DEM,但是匹配完成后,发现房屋的和建筑物的立体还是无法生成,这里需要把栅格图像转换成矢量图像,如何实现现实与图像的统一,引入三维建模软件的适用,当建模软件成熟之后,我们要加入地理信息系统的概念,只有这样一个连续的学习,合适的引导,同学们才能深刻理解其意义,才能开动脑筋,去思考如何做得更好,如果仅仅是理论上的介绍,同学们不能理解,更加不可能创新思维。
(1)前期知识准备。
把需要制作的区域做一个规划,规划的主要内容是在二位制图软件中绘制出所需要区域的地块、地形、道路等相关信息,这些信息的制作一定要尽量精确,在制作过程中,最好可以参照相关的卫图来规划地块地形。这样做的目的是为了方便后期数据的整合工作,这一步也关系到整个三维地图是否跟现实接近的至关重要的一步。
(2)模型场景的制作。
就是根据采集来的相关信息照片制作出需要的场景模型,这也是三维地图的灵魂部分,可以在课堂上介绍大量的三维软件,然后同学们可以自行选择感兴趣的软件进行制作,最后把场景模型渲染成自己所需要的图片信息即可。
(3)美化。
把制作出来的单个区块的场景图片通过相关软件进行整体美化,美化的主要内容包括绿化带植被的栽种,水面的美化,道路公交信息图标的添加,图片场景整体的色彩美感把握等等,总之就是为了让图片场景看起来更漂亮更接近真实即可。
(4)整合。
把制作好得所有场景模型图片整合到第一步中所做的地块上去,达到自己想要的效果。
(5)切割。
通过相关软件把整合好的图片按照一定的坐标切割成N块(具体坐标的算法要根据三维平台的具体情况而定),通过后台放到三维平台中去即可。
(6)后期信息的添加。
了解一些皮毛的人常常跟我说:测绘?不就是在大马路上扛着三脚架满地跑的职业嘛!首先得承认,那些扛架子走南闯北的人的确是测绘工作者,但是,那只是测绘的一部分!测绘广泛存在于我们的日常生活之中,往近的说,外出旅游的时候我们要查阅的市政地图、手机上的谷歌地球地图定位、司机们要用到的车载GPS导航仪、楼房修建前的拉线打桩、房产买卖中的房产测量等都是与测绘息息相关;往远的说,城市三维虚拟仿真、现代化战争中武器的定位发射以及精确制导、地震洪水灾害的监测预警、“神舟”和“北斗”的发射、珠穆朗玛峰海拔高度的测量、南极极地冰盖环境变化监测等等也都是离不开测绘的。
什么是测绘工程
测绘工程作为一门工科专业,对数学、物理、计算机的要求都比较高,专业课中常会用到数学和物理的相关知识进行计算,而对计算机方面的要求就更高了。我曾经遇到一个其他学院的学长问我:“你们测绘要用电脑不?”郁闷得我直翻白眼。测绘专业最需要编程能力,数据处理和一些复杂的运算都要靠编写代码来实现,想要毕业,你至少要会C、C++、C#、Java等编程语言中的一种,还得相当精通才行。
测绘专业的基础课非常多,新生大一入学后要学习测绘学概论,这门课的最大特色就是由五位院士领衔讲授测绘的整体知识:数字测图原理和方法这门课是测绘外业的原理和方法指导课。分两个学期学习地形测量的基础知识,每学期课程结束后还要进行十几天的集中实习:误差理论和平差方法这门课程学习的是观测误差的处理,主要用在内业数据处理过程中……总之课程多多,需要好好学习。
到大三开始,整个学院的所有学生要细分为下面四个方向:大地测量与卫星导航(A组)、工程与工业测量(B组)、航天航空测绘专业(C组)、城市空间信息工程(D组)。各方向的课程和课外实习会有一些差异,但每个方向都要求学好3s技术课程,可谓重中之重。
3S技术课程是21世纪测绘的核心,指的是GPS/GNSS(全球定位系统,全球导航卫星系统),RS(遥感原理),GIS(地理信息系统)这三门基础课程。随着“北斗”发射,卫星导航纳入我国的新兴产业“十二五”规划,接下来多项政策的扶持,我国3S产业即将迎来巨大的发展机遇。
课程学完之后,随后跟上的就是跑现场实习了。数字测图、大地测量课程结束后集中实习。实习分小组进行,一般几个男生跟一两个女生一组。实习是很辛苦的,女生们要有吃苦的心理准备,不管你是观测员、跑尺员还是记录员,任务都不轻松,测到哪儿就得把仪器搬到哪儿,无论冬夏,烈日冰雪无阻,测到中途偶尔来阵雨还要给仪器打伞。比较欣慰的是实习环境基本都在校内的坡岭,比那些扛着仪器穿山越岭、披荆斩棘的一线测绘人好多了。野外测绘工作不单是体力劳动,它对脑力劳动的要求也是很高的,比如测量过程中需要迅速检核计算出一些数据控制限差,测量任务完成后还得回去修正数据软件绘图:还有一些课程结束之后需要课程设计类的实践,一般都需要编写代码完成。
在测绘专业,只有好好学习才能练就过硬的专业本领。考试更要好好考,奖学金、保研都得看绩点,绩点越高越有优势,只要挂一门保研就无望了。所以我们测绘学院学风特别好,同学们每天都会去图书馆、自习室占座自习。许多同学大二大三就开始找老师或者研究生学长学姐做项目了,从学习编程、阅读科普文献开始,到自己做软件、,参加大学生科研项目等等,这些都可以帮助你成为科研牛人,争取到科技保研的资格。
测绘类专业本身是一个大类,除了测绘工程专业这个最大的分支,还可以与其他专业结合,比如测绘专业和地理系结合形成新的地球物理系:再比如我们学校即将在2013年招导航专业,据老师们说,开办导航专业目的是进一步为我国“北斗”二代导航工程培育高端人才。
测绘学院毕业生的去向
我校测绘学院本科就业率这些年来一直居高不下,我们测绘学院,每年的学生约有400人,其中200多人都会选择就业。我们的就业面广,科研单位、国企,私企都可以去,找工作基本不愁,工资待遇也不低。据我一位师兄说,找工作只要听到月薪四千元以下的单位,掉头就走。
测绘工程专业本科生出来大多数都是干工测(B组)的,去向很广,航天航空、交通、铁道、农业、国土资源、海洋、冶金、电力、水利、石油、煤炭、国防、测绘、公安、地震、工程勘察等企事业单位都是不错的去处,本科生一般要先从基层做起,积累几年外业经验之后升成领导走出去。
一般来说,毕业后到国企单位和事业单位比较多,国企福利待遇也是很好的,通常转正后收入就有四千以上,是比较有“钱”途的出路,但也比较辛苦。
女生到国企和事业单位的一般比较少,有的单位甚至根本不招女生。女生到这些部门往往做些数据处理和计算机绘图之类,工资也不错,但就业优势肯定没有男生突出。女生去私企的较多,一般进私企的大多从事软件开发、技术支持、软件测试、公司管理、工程管理、贸易专员等,毕业生工资大概在每月四千以上。由于我们学院平时非常注重编程能力的培养,毕业生也可以从事计算机方面的工作,如游戏开发、数据工程师。工资和福利待遇具体都得看单位,还有地区也是个要考虑的问题。
关键词: 土建类专业 《测量学》 教学改进措施
《测量学》是高职院校土建类专业的一门重要的专业技术基础课,具有实践性强的特点。课程的教学目的是培养学生对水准仪、经纬仪、全站仪等常规测量仪器的操作能力,使之能比较系统地掌握大比例尺地形图测绘的原理、程序和方法;能独立承担地形图测绘及建筑物施工放样的基本工作;能熟练地判读地形图,熟悉地形图的一般应用;能利用地形图进行面积计算、土石方计算等;能应用地形图进行规划、设计、施工等工作。
在一些高职院校,该课程的教学现状颇不尽如人意,在教学管理、师资、教材、教学教法、仪器设备等方面表现出与高职教育目标的不相适应。
一、存在的问题
1.仪器设备方面。
在高职院校,传统的测量仪器设备如光学经纬仪、水准仪等基本能满足实训要求,但现代测绘仪器设备如电子全站仪、电子水准仪、测量常用软件与专业应用软件等则严重不足,与测绘生产中已普遍采用全站仪作为常规仪器进行数字化测图和施工放样的现状相差甚远,学生很难学以致用,学有所用。
2.学习目的不明确,学生缺乏学习热情。
对于非测绘类专业的学生,其能力培养的重点不在测量方面,测量课与专业之间的联系可能也不是很清晰直接,所以学生在学习测量课时,对学习的目的经常会认识不足。
另外,测量学的作用并没有随着它的发展而减弱,比如对于土木工程和城市规划等非测绘类专业,随着数字化测绘技术的发展,借助数字测绘产品进行计算机设计,已成为越来越重要的设计规划手段,所以学好测量学,成为职业工作能力的重要组成部分。
3.教学内容繁杂,课时紧缺。
目前,一般使用的测量学教材,其内容大体包括测量学的基本知识、水准测量、角度测量、距离测量、直线定向、误差理论、小地区控制测量、大比例尺地形图的测绘、地形图的应用、建筑工程测量、道路工程测量、桥梁工程测量等几个大部分[1],而各个大部分又包含许多具体内容,面对如此繁杂的教学内容,测量学的教学时数普遍不足,学生不仅无法及时消化理论上的教学内容,而且没有足够的时间进行实践动手能力的培养,致使教学效果大为受限。
4.传统技术与现代技术的矛盾。
测绘新技术、新方法,需要及时地在测量学教学中体现出来,面对增减哪些内容才符合测量学的教学要求,怎样编排才能使新内容和传统内容有机地融合为一体等问题,没有形成科学、合理的非测绘专业测量学内容体系。
二、改进措施
1.改善实践性教学环境。
实践性教学是加强测量学课程建设的一个重要方面。我校在校内实习基地建设中,进一步加强实验室的建设,测量实验室原有实验仪器的基础上,新添3台全站仪配合测量实验的需要。这些设备为学生应用新仪器实习和教师讲授数字化测量方法提供了良好的平台。
一要实施“项目法教学”[2]。《测量学》的项目选择可以是一个综合性项目(如一个乡镇的规划图测绘,某道路工程的施工测量,某小区的放线测量,等等),也可以是单项内容(如某一地区的控制测量,某建筑物的沉降观测,某开挖工程的竣工测量,某桥梁的基础放线测量,等等),还可以是其他项目的子项目(如乡镇规划中的前期测量即规划图的测绘,某小区园林工程中的地形图测量,某建筑的施工放线测量、竣工图测量,等等)。
二要充分利用现代化教学手段。教师可以收集一些测绘生产过程中的DV资料或制作多媒体课件,在多媒体教室或网络上播放,使学生对测绘生产过程有一个更加形象直观的了解。
三要加大实践教学环节。教师可以通过配置相应的实训场所(基地)、仪器设备、实训技术人员来实现,也可以通过校企联合的方式积极创造条件,使学生到测绘生产第一线去从事测绘作业,真正提高学生的实践能力。
同时,教师要充分利用技能鉴定站的优势,开展测绘行业特有工种及通用工种的技能鉴定,使学生拥有“双证”或“多证”,毕业后可持证上岗。
2.完善教学方法与教学手段。
测量学课程是一门理论计算和实践性要求均较强的专业基础课[3],仅用任何一种教学方法都难以达到预期的效果。对于一般性的内容,用多媒体课件上课具有信息量大、条理分明,有利于让学生接受,能大大提高上课效率的特点。
对于一些操作性要求较强的内容(如:水准仪的安置方法、经纬仪的安置方法、测回法、全站仪的坐标测量等)运用现场演示的方法,有利于学生模仿,可以使学生领会测量操作的要领,对于规范操作程序、培养良好的工作习惯、提高学生的专业素质很有帮助,学生在课堂上犹如进入现场,深受学生欢迎。
对于一些原理性较强、需要理解和计算的内容(如:误差传播定律应用计算、测量坐标与建筑施工坐标的换算等),我们在运用课件讲课的同时,结合传统教学方法(如:黑板板书、公式推导等),这样有利于引导学生紧随教师思路积极思考,并能让学生有时间作好笔记,以便课后复习巩固。
3.选择合适的教材,满足土建类专业学生的需要。
学校要采用与高职教育培养目标相适应的教材。教材应能体现高职教育的特点,使学生能学以致用,学有所用;应能贯彻理论联系实际的原则,注重实践能力的整体要求,突出针对性和实用性,便于学生学习;应能反映国内外先进的测绘仪器与现代测绘技术的现状。将传统的书本式教材与丰富多彩的现代化存储手段(如教学录像带、光碟、磁盘等)结合起来,利用这些新型教材信息量大、图文并茂、形象生动直观、使用寿命较长、更新快的特点保证教学效果的提高。
4.加强师资队伍建设。
首先,要让教师真正投入到生产第一线,通过在职轮训的办法吸取生产实践经验,提高专业技能。学校应积极创造条件,可利用假期抽调任课教师到测绘生产部门和施工单位接受测绘实践锻炼。
其次,要举办测绘技能培训班,定计划、定目标,聘请有丰富实践经验的工程技术人员授课,对受训教师进行测绘技能鉴定考核,并要求取得相关证书。
再次,要适当安排教师到相关名牌院校参加进修学习,了解国内外测绘学研究动态,学习测绘新技术、新知识。
最后,要建立“双师型”教师的培养激励机制[4]。只有切实抓好“双师型”教师的培养,才能适应应用型、技能型高职人才培养目标的要求,将理论课教学有机地贯穿到实践教学中去。
三、结语
高职校土木工程专业测量学教学改革,应以教学定位、教学条件建设为重点,从全局的角度思考,培养学生学习测量学的兴趣,以提高应用测绘技术和测绘成果解决实际问题的能力为目的;以高新技术突出测绘学科的作用,以测绘技术提升非测绘人才的素质,实现培养适应社会发展和现代科学技术应用,符合高等教育改革和社会主义市场经济体制需要的,努力为土木工程建设及管理培养实用、合格、不落伍的毕业生。
参考文献:
[1]郭宗河,郑进凤.测量学实验课的教学改革与实践[J].中国冶金教育,2007(3);34-35.
[2]高永刚.对非测绘专业《测量学》教学的几点认识[J].中国科技信息,2007(22):225-226.
一、引言
《测量学》可分《矿山工程测量》、《建筑工程测量》、《水利工程测量》、《地质工程等测量》、《交通工程等测量》等,是土建、水利、电力、地质、地理、矿山、交通、规划、国土、房产、市政、港口、航海、农林、资源、环保、防灾、安全等专业的必修课,正式出版的测量学教材有百余种之多。这些教材按出版时间和讲授内容大致可分为经典的测量学、引入了新技术的测量学和现代测量学三大类。经典的测量学系统介绍了传统的水准测量、角度测量、距离测量、直线定向、控制测量、碎部测量、测量误差等基本理论,地形图的基本知识与地形图的测绘方法以及相应专业所需要的测量知识等。但由于出版年代较早,其课程滞后现象较为严重,表现在定位口径窄、内容陈旧、通用性差。上世纪末期引入了新技术的测量学,由于电子测距技术和“3S”技术的发展,一些测量学教材把光电测距、电子测角、全站仪测坐标、“3S”技术等分别作为一节加入到经典的测量学课程中,其优点是测量学内容有了新变化、新发展,其缺点是对新技术、新知识的引入仍停留在原理和概念性介绍的层面,实用性差。现代测量学是把现代测绘技术与传统测绘技术有机地进行融合,把“3S”融合于测角、测距、测高、定位与测设的整个作业过程之中。现代测量学是我们需要建设和完善的目标,也是本文要讨论的重点。
二、测量学教材的定位
非测绘专业测量学的“课程定位”问题,应该由毕业生的就业岗位分析和技能需求分析而定。许多非测绘专业学生毕业后主要从事对应专业的技术、管理工作,他们只有少数人专门从事测绘工作,即便从事测绘工作也往往是管理测绘工作或者是兼职工程测量工作。非测绘专业学习测量学的目的除了要掌握工程测量的基本知识、基本技能,掌握工程测量常用仪器的操作方法外,更重要的是要懂得测量工作的基本要求,领会测绘科学技术在工程建设、工程质量控制和安全生产中的重要作用,要能把测绘基本知识、基本理论和基本方法灵活运用于工程实践。因此,非测绘专业学生还需要了解现代测绘科学技术和地球空间信息学的概貌,并具有组织、管理、协调和监督测绘工作的能力。为之,非测绘专业测量学教材不能定位在经典的以测图为主的测量学上,而应该定位在测绘科学技术或者地球空间信息学的层面上。应该在讲解测绘科学的基本理论、基本技术和基本方法的基础上,全面介绍摄影测量与遥感、地图投影与地图编制、地理信息系统等的研究成果。教材应基本覆盖测绘科学中大地测量、摄影测量与遥感、地图制图及工程测量等学科的理论和技术。编写《测量学》统编教材,一种方案是统一制定测量学基础部分的教材编写大纲,而各专业测量部分仍沿用教材编写习惯分专业编写;另一种方案是综合考虑各专业的需要,尽量兼顾多个专业的特点编写大纲和教材。就第二种方案而言,测量学应适用于土木、水利、地质采矿、交通、房地产、城市规划、地理、环境保护、农林、资源调查等非测绘专业。实际上经典的测量学定位对测绘学科的自身形象也带来了不良影响。因为非测绘专业大部分学生只有测量学这么一门测绘科学的课程,许多人毕业后因为缺乏对测绘科学的全面了解和正确认识,总认为测绘科学技术就是测量学,测量学就是测绘学。他们尚且如此,没有学过测量学的人对测绘科学技术了解到什么程度便可想而知。
三、测量学教材的内容
测量学教材内容应根据测量学教学大纲而组织,测量学教学大纲则应由对测量学的课程“定位”来确定。编写教材大纲和组织教材内容的原则是:(1)按课程体系要求,突出现代测绘教育的特色,以测绘科学技术和地球空间信息学为核心组织基本内容;(2)要合理选择新知识、新技术、新成果,要体现知识的先进性,同时要正确处理传统技术与现代技术的关系,达到教学内容合理、全面。测绘科学技术和地球空间信息学的内容应介绍有度;(3)要注意知识的系统性、连贯性和精炼性,各个章节之间应当尽量精练组合、相互协调、前后呼应、融为一体,避免内容的重复;(4)要注意高等教材的兼容性,体现现代测绘技术在工程建设各行业中应用的针对性,教材应能供多个专业选用;(5)要注意新教材与《测绘学概论》的区别。对测绘学和地球空间信息学为“定位”核心而言,测量学内容应该有:地球空间学科的基本理论;地球空间点位信息的采集工具,测绘仪器的基本原理、用途和使用;点位的测定与测设,地面模型的描述;GIS的概念及其应用;摄影测量与遥感的基本原理和应用;测绘技术的成果成图在不同学科领域的应用等。
虽然近年来已有几种较好的教材出版,测量学教材在内容体系上增添了许多新理论新技术,然而在信息量倍增而学时数不变甚至减少的情况下,如何精选教学内容仍然是一个十分重要的问题。有多位学者已就测量学的教学设计了必修课、限选课和任选课,分学期讲授。但目前多数学校较为现实的做法仍是综合考虑各专业的需要,根据统一的大纲和教材,编写包含必修和选修内容在内的一门课为好。具体而言,必修部分是各专业的教学重点,内容应包括地球空间学科的基本理论;地球空间点位信息的采集工具,测绘仪器的基本原理、用途和使用,点位的测定与测设等。选修部分应按照目前各院校各专业教材编写惯例,按相应专业需要介绍建筑工程、路桥工程、水利水电工程、地质采矿工程、房地产与城市规划、农林、国土资源调查管理与环境保护等专业的测量技术与方法,当然,还应包括地面模型的描述;GIS的概念及其应用;摄影测量与遥感的基本原理和应用等内容。为了让学生了解较多的测量仪器设备,以备毕业后选购、选用,作为附录应增加介绍常用测量仪器的内容;为了让学生了解常用测量仪器使用和维护保养方法,克服非测绘专业学生接触测绘仪器少,测绘实验、实习指导书配套性差,使用仪器不当经常损坏仪器的缺陷,附录中还应增加常用测量仪器使用和维护保养指南;为了让学生了解现行测绘定额和收费标准,为非测绘专业学生进行测绘技术工作和管理测绘技术工作提供帮助,附录中也应介绍测绘定额和收费标准简介等内容。对传统测绘科学技术,只需保留基本理论和基本方法,应大胆删除陈旧、落后、不实用的内容。经纬仪、水准仪及其应用占据篇幅可缩减;平板仪及其应用的内容应少讲或不讲,小三角测量、三角测量应删除。当然,考虑到当前仍处于现代测绘技术与传统测绘技术“新老交替”时期,部分传统测绘技术仍在实际作业中应用,在处理现代测绘技术与传统测绘技术的关系时应体现现代测绘仪器和技术与传统测绘仪器和技术的融合。#p#分页标题#e#
四、测量学教学的组织
根据测量学的定位和教学大纲,我们不难理解测量学组织教学的目的应该是:(1)了解GPS、数字测图、数字摄影测量与RS、GIS的基本知识,学会识图和用图。(2)掌握工程测量的基本理论、基本知识、基本概念、基本技能,学会水准仪、经纬仪、全站仪的操作和使用。(3)学会本专业常用的测量、放样方法和技术,有一定的从事本专业测量、测设的能力。尽管测量学的内容较多,但只要严格按照以上教学目的和要求,组织课堂教学和实践教学也就比较容易。首先任课教师应确保必修部分的基本概念、基本知识、基本理论、基本技能的教学重点,在此前提下可根据不同专业的特点有选择地讲授选修部分。教学形式应区别重点、难点和一般,灵活采取面授、自学、讨论、讲座、参观等多种形式。次之,还应区分专业由针对性地安排1~2周教学实习,当然实习项目不一定局限于传统的地形测图。第三、为了加强教学效果,不同专业还可安排如下教学实验:(1)经纬仪(含电子经纬仪)使用;(2)水准仪(含数字水准仪)使用;(3)全站仪的使用,极坐标法测三维坐标和放样点位;(4)全球定位系统观测及放样(演示);(5)数字测图及地理信息系统成果演示;(6)摄影测量内业成图过程演示等。
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