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工程测量实践教学改革探索

2010-03-23杨春艳

通化师范学院学报 2010年10期
关键词:测绘仪器测量

杨春艳,肖 静

(集美大学,福建 厦门 361021)

工程测量是一门实践性很强的课程,课堂实验和教学实习是整个课程不可分割的重要教学环节,它起着理论联系实际,巩固课堂教学的作用.完成本课程的教学过程必须坚持理论与实践相结合,加强实验教学和实习教学,加强工程测量技能的培养和训练.近年来,随着工程建设和测绘事业的不断发展,生产上对土木工程测量的要求发生了较大变化,传统教学中的某些不适应及缺陷也逐步显现出来,这迫切要求我们重新认识和改革工程测量实践教学,以满足生产的需要.

1 工程测量实践教学现状与不足

加强实践教学,培养学生动手能力,各校都下了一番功夫,采取了一定措施.但是在这方面工作取得进展,有所起色的同时,我们应该看到存在的危机与不足.具体表现在以下几个方面:

1.1 实验内容陈旧

从学生毕业后反馈的信息来看,土木类专业的学生主要侧重于施工测量,以前教学模式中对地形测图部分安排的时间较多,施工测设内容少,对学生今后从事的工作非常不利[1].综合性、设计性实验项目少,不利于全面培养学生的实验动手能力、综合分析和解决问题的能力.因实验室条件限制,新仪器如全站仪、GPS等学生接触少,没有动手实验的机会,高新仪器实验内容少.

1.2 疏于过程管理,学生主动性弱

测量实验中我们往往重操作,强调“测”这方面较多.在仪器操作考核时表现尤为明显、突出,“测”的很快,但“算”的不行,计算能力太差,有的学生甚至于计算原理和公式都记不清楚[2].多年来课间实验或者生产实习我们往往重视实习的“结果”,看“结果”是否符合精度要求,是否合格,而忽视了成果是如何测出,在测绘过程中,动作是否正确,仪器使用是否规范,记录是否合乎要求等等.传统方式老师包办多,学生照着做,只重机械操作.学生思维活动降低到了最低限度,实习效果差,不利于调动他们的积极性,培养他们的实践能力.

1.3 忽视学生综合素质教育[3]

重视职业技能的培养,忽视学生安全、集体主义、科学态度和劳动观念等综合素质教育.

1.4 全站仪、GPS等高新仪器缺乏

对于普遍使用的教学仪器设备通常能够保证数量.对于测绘新技术如数字化成图系统,新仪器如全站仪、GPS等,则因价格昂贵,通常只备有一、两台供教师演示实验,学生少有接触机会.

1.5 测量实习场地不规范

没有足够的已知数据,对学生的实习成果没有检核条件导致实习效果欠佳[4].

2 实践教学不足产生的原因

2.1 现代测绘技术发展迅速

随着科学技术的迅速发展,测绘技术也日新月异,以“光、机、电”一体化的测绘仪器(如电子经纬仪、测距仪、全站仪)和以“3S”(即GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感技术)为代表的先进测量技术被广泛的应用于工程建设领域,测量手段和方法正向数字化、自动化、智能化方向发展.生产上对工程测量的要求发生了较大变化,必须改变实验内容陈旧的现状,调整教学管理文件,完善教学管理制度.

2.2 教学人员素质有限

传统教学中个别教师缺乏责任感、安于现状,不愿投入过多精力对学生严格要求,不愿花费时间更新知识面,教学方法单一、呆板.教师素质的高低与教学质量的好坏直接相关,高质量的过程管理需要教师具备较高的专业技能与较强的责任心.科学技术的发展,需要教师调整知识结构,拓宽知识面,同时改进教学方法,应用现代化教学手段.

2.3 教学管理思想落后

传统实践教学不重视学生综合素质教育.而现代教育思想不仅是传授给学生一定的知识和技能,更强调其全面综合的素质教育,重点培养学生创新精神和实践能力.测量实践不仅是掌握测量基本技能的训练手段,也是培养学生动手能力和分析解决实际问题的有效途径,在素质教育中发挥着重要作用.

2.4 教学条件不完善

大多数学校因资金有限,缺乏高新仪器,缺少稳定规范的测量实习场地.

实践教学管理存在的问题明显影响到了实践教学的各个环节,影响学生实践能力的培养,妨碍他们全面素质的养成,我们可以通过对现存问题成因的分析,针对性地加以认真解决.

3 教学组织改革

3.1 完善实习管理组织

测量综合实习,是一项复杂系统的工作.实习时间较长,参加学生多,一般都在室外进行,实习作业面分散,要达到预期的实习目的,必须加强组织领导.每期综合实习之前,我们都成立以抓教务的负责人为组长,有测量教研组、学生科等有关人员参加的测量综合实习指导组,负责实习中的全面工作.如综合实习任务和场地的选择、实习所需仪器设备的调配、实习过程的指导以及成果的验收等.

3.2 提高教学人员素质

要培养学生较强的实践能力,作为指导实习的教学人员就必须具有较强的业务素质和职业道德素质,要掌握相关工程知识,有现场实践经验.在实习过程中,教学人员精心指导、严格要求、以身作则,务必做到正确熟练符合操作规程,这些都会对学生起到示范表率作用.可以通过让教师参加学校生产实习或送到生产现场培训等途径来解决提高教学人员素质的问题.

4 教学内容改革

4.1 优化实验内容

学生的实践技能是从实习中获得的,合理地安排实验内容是学生获得实践技能的关键.由于测绘新仪器、新技术的不断发展与广泛应用,工程测量实习的教学内容必须以传统的测绘理论为指导,以现代测绘技术为手段,以满足工程测量的需要为目的,及时加以调整.合理安排地形图测绘部分的时间,增加地形图应用和施工放样的内容,增加先进仪器使用的时间.

4.2 增加综合性、开放性实验

提出了《工程测量实验》开放实验室的计划并予以实施.采用开放式实验教学,网上开放管理仪器设备、人员及学生预约实验,充分发挥学生的主体地位,实现资源共享.实行开放性实验不仅能提高实验仪器设备的利用率,进一步发挥它们的效能;还有利于因材施教,使学生能够根据自己的实际情况选择合适的课程和时间,主动学习,这是培养学生智能的一条有效途径.人才培养尤其是具有创新能力的人才培养,离不开实验室[5].

5 教学方法改革

改进教学方法,提倡启发式、演示法、现场参观等教学方法,发挥学生的主动性,使学生学习的思维始终处于积极的兴奋状态.应用现代化教学手段,教学注重理论联系实际.

5.1 现场参观,注重理论联系实际

可以把学生带到现场,让他们亲眼看到以GPS网为主体的工程控制网是怎样代替传统的三角网和导线网的.同时,请施工方的现场技术人员对学生讲解工程中放样的内容.通过这些方法,把学生带到科技的前沿,吸收学科新成果,为其将来能使用这些技术打下基础.教学中如果紧密联系学生的专业和生产实际,如:地形图是如何得来的?怎样认识与使用地形图?建筑施工中房间的平面位置和高程是如何确定的?可使学生对所学内容有一种真实感和亲切感,从而有效地激起学生的求知欲.

5.2 应用现代化教学手段,开办网络教育系统

在教学中,充分利用现代化教学手段,如投影仪、幻灯机、录像片、计算机辅助教学、网络教育等手段.我专业已自行制作教学软件一套,引用水准测量、角度测量和全站仪的使用三个专题教学录像.通过多种手段,将实践性强、技能训练要求高、仪器构造复杂、操作难以掌握的内容形象直观地反映出来便于学生理解和掌握.我校现已开办网络教育系统,包含工程测量在内的大部分课程都备有网上教学资源.这些手段不仅加大学生掌握知识信息的力度和深度,同时解决因实验经费不足而使精密贵重仪器不能满足学生实习的现状.

6 教学过程改革

6.1 做好实习前准备工作,进行综合素质教育

首先,进行仪器工具准备.每次实习前,我们都要对实习仪器进行全面检修和调试,使其达到测量精度要求.

其次,健全实习组织.每个实习小组由5~6名学生组成,设组长一名.在分组时,教师应充分考虑每组学生组织协调能力的合理搭配,为使学生能完全掌握实习过程和方法,要求他们轮流换岗工作.

再次,做好实习动员工作.要组织学生认真学习《教学实习大纲》、《实习指导书》.每个参加实习的学生必须了解每个阶段的实习任务和要求,保证顺利完成实习任务.

此外,进行综合素质教育.为了圆满完成实习的任务,指导教师在课前动员时,除了要让学生明确本次实习的目的、任务和要求外,还要对学生进行综合素质的教育.通常包括要对学生进行安全教育,要教育学生时刻注意保护仪器设备的安全,养成良好的爱护仪器的习惯.要对学生进行集体主义教育,培养学生的团队精神.还要对学生进行科学态度和劳动观念的教育,培养学生严谨的科学作风和吃苦耐劳的精神[4].

6.2 充分发挥教师的指导监督作用,严格过程管理

指导教师必须认真备课,策略性地讲课,画龙点睛地进行实习指导.通常每项实习开始前由主讲教师集中讲解操作程序及注意事项,边讲边示范,要求动作准确、速度要慢,使每个学生都能看清楚,然后让学生分组实施.

实习中教师要巡回检查,认真指导,仔细观察学生,要求仪器操作规范,数据记录正确,及时帮助学生克服困难.要求学生牢记计算原理和公式,边测量,边计算,边校核,同时培养学生仪器操作和数据计算分析的能力.

实习结束前教师要查看每个小组观测记录是否符合实验要求,如果误差较大,要求学生全面分析测量误差的来源,若有时间应重测,实习结束后再集中讲解学生普遍出现的问题或不清楚的地方,以加深学生的印象.

教师对各项原始记录、作业的格式、外业绘图成果,都要提出严格要求.每次试验结束后,小组成员应根据测量记录在业余时间独立完成计算,分析测量观测的成果,编写实验报告,实验报告是评定学生在实验过程中的表现、技能掌握程度的依据之一.教师要对上交的实验报告认真阅读分析,准确评定每个学生的实验成绩.

7 考核方式改革

测量学实验内容多,如何客观地评定每个学生的成绩,是一项很重要的工作.以往只是根据学生实习结束所交图纸及作业来进行评定,难以客观地反映学生在实习过程中的真实表现和实际水平,并且容易夹杂一些人为的因素.近年来,通过不断地总结,我们根据教学大纲制定二项技能考核项目:水准仪的使用技术,经纬仪的使用技术,并且制定了严格的考核方法和考核标准.结合实习过程中学生的学习态度、遵守纪律的情况、爱护仪器的程度等方面进行综合评价,客观地评定出每个学生的成绩.

8 完善教学条件

8.1 完善实习教学管理文件

依据国家教委所提倡的加强学生综合素质的教育要求,重新整合实践课程体系,设置综合性、开放性的实验教学内容,增加施工测设实验,加强先进仪器使用,重新制定教学计划、教学大纲,使教学内容体现出综合化、现代化.

教材的好坏直接影响教学质量,因此,我们经过调研,收集了20余本工程测量教材,从中选取了1~2本面向二十一世纪新版优秀系列教材作为教学之用,其它作为学生的教学参考书.同时,我们还组织教师,自编了新的实验、实习指导书,使用后效果良好.

8.2 完善实验室管理制度

形成一套较为科学的实验教学的管理、运行、评价机制.优化实验室的管理,加强仪器设备的管理,完善使用登记,提高仪器设备的利用率,减少资源浪费.

8.3 购置高新测量仪器

随着现代科技的发展,新型测绘仪器已进入不少生产单位,教学应当跟上时代步伐,让学生对先进的仪器和技术有所了解.而我们实验室目前新型仪器只有有限的几台全站仪、光学测距仪,无法满足教学要求.应配备一定数量的数字水准仪、电子经纬仪,再适当配备GPS接收机、GPS数据处理软件、测量平差软件、数字测图软件、地理信息系统软件等,供教师介绍测绘新技术使用.

8.4 进行测量实习基地建设

根据集美大学工程技术学院几个专业对测量课程的不同要求,结合实验大纲,充分考虑实验内容,利用学校现有条件,在该院所在校区内拟建两个实习场地,共同组成校园内测量实习基地.初步规划两个场地分别为课堂实验场地和综合实习场地.由于课堂实验是根据教师所讲授的内容安排的,内容主要为经纬仪、水准仪、距离测量的实验.根据学院所在校区的地形情况,将该场地分为两个部分:一部分为经纬仪的实习场地,一部分为水准仪和距离测量的实习场地.

对于测站点设置,根据《工程测量规范》要求,参考其它学校作法,土质地面处的标志点拟埋入10cm×10cm×70cm的预制砼构件,砼初凝前在其顶部中心插入4mm镀锌水泥钉.为埋设牢固,砼地面处标志点用冲击电钻打孔后再将直径16mm的不锈钢筋钉入地下,在钢筋顶上刻上十字标志.并用红油漆做上醒目标记,加以编号.

9 结论

本文探索了工程测量实践教学管理存在的不足并分析了其原因.为了培养学生的综合能力和提高工程测量课程的教学质量,达到工程测量实践教学的培养目标,结合作者多年的教学经验,本文提出了优化实验内容,采取开放式实验和网络教育的新方法,加强实验室和实习基地建设,提出了工程测量实践教学在教学组织、教学内容、教学方法及教学过程等方面改革的内容.

参考文献:

[1]周俭清.工程测量课程教学改革实践与探索[J].长春师范学院学报:自然科学版,2005(6):81-82.

[2]赵金平.关于加强土建类专业测量课实践性教学的探索[J].中国科技信息,2005(9):123-124.

[3]周俭清.工程测量实习教学中的学生素质教育研究[J].陕西师范大学学报:自然科学版,2005(6):280-282.

[4]彭琼芬.建立校内测量实习基地提高教学质量[J].地矿测绘,2006(3):49-50.

[5]薛迎春,等.测量实验教学模式的探讨[J].山西广播电视大学学报,2005(2):53-54.

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