陈小平

（扬州大学 水利科学与工程学院，江苏 扬州 225009）

引言

测量在城乡供水管、生产污水排水管、生活污水管和雨水及清净下水排水管等规划建设方面都发挥着重要作用。2021年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》（简称“十四五”规划）明确提出：“推进农村水源保护和供水保障工程建设，……提升改造城市蓄滞洪空间、堤防、护岸、河道、防洪工程、排水管网等防洪排涝设施。”［1］2018年，中共中央、国务院印发的《乡村振兴战略规划（2018—2022年）》提出：“构建大中小微结合、骨干和田间衔接、长期发挥效益的农村水利基础设施网络，着力提高节水供水和防洪减灾能力。”［2］截至2021年，我国从事给排水专业人才培养的院校约137所。在新时代背景下，随着城市化的不断发展和乡村振兴战略的实施，国家对高等院校给排水科学与工程专业应用技术型人才的需求将不断增加，对给排水专业人才培养手段和方法提出了新要求。

“测量学”是给排水科学与工程专业必修的学科基础课。课程内容主要包括测量学的基本知识，常规光学测量仪器的构造及使用，角度测量、距离测量和高程测量的方法与要求，测量误差的基本知识，小地区控制测量的方法，地形图的测绘与应用及施工测量的基本工作等。本课程实践性强，主要目标是使学生了解测绘学科的作用，掌握测量学的基本知识和理论，熟悉常用测量仪器和工具，掌握观测精度的计算及测量成果的平差计算，熟悉施工测量的基本工作等。同时，通过实验教学，培养学生科学严谨的品质、团结协作的精神和分析解决问题的能力。与测绘专业相比，给排水科学与工程专业“测量学”教学中专业知识讲授比较浅显，实践技能操作精度要求也较低。然而，“测量学”课程对于给排水科学与工程专业极为重要，如何进行教学改革以适应新时代背景下给排水科学与工程和环境工程专业人才培养目标的要求，是新时代应用技术型人才培养中必须进一步研究的重要课题。

一、新时代背景下给排水科学与工程专业“测量学”课程教学现状及挑战

新时代要求高等教育“固本强研、创新发展”，同时教学过程中融入课程思政。然而，目前水利类高校给排水科学与工程专业“测量学”课程教学仍以传统测量仪器使用为主，高新数字化测图技术及实践能力的培养为辅。另外，由于课时压缩与课程内容过时等原因，学生实践操作少、学习兴趣低且不重视课堂学习。以下以水利类高校扬州大学现行的给排水科学与工程专业“测量学”课程为例进行阐述。

（一）课时难以满足教学要求，教学内容过于陈旧

给排水科学与工程专业“测量学”是一门实践性很强的课程，其教学内容和学时分配见表1。目前，水利类“测量学”课程课时安排为理论课24学时，实验课8学时，综合实习1周。相比于农林类专业的“测量学”课程（理论学时32课时，实验学时16课时），少了8个理论课时和8个实验课时；相比于土木工程专业“测量学”课程（理论学时36课时，实验学时14课时），少了12个理论课时和6个实验课时。此外，目前给排水科学与工程专业“测量学”教学内容主要是DS3型水准仪和DJ6光学经纬仪的构造及其使用、检验和校正，水准路线及其闭合差的调整与高程计算，水平角和竖直角测量方法，钢尺和视距法测量距离，以及在测量过程中的误差产生与消除方法，平面和高程控制测量及地形图绘制等。但是随着测绘仪器的发展，教学仪器已更新，比如DS3型微倾式水准仪已被自动安平水准仪替代，全站仪替代DJ6光学经纬仪用于测量角度和距离。对于给排水科学与工程专业而言，受学分压缩、课时减少及教学内容跟不上仪器的更新换代影响，用人单位还要对刚毕业的学生进行培训才能使其满足上岗工作要求。

表1 教学内容与学时分配

（二）教学与考核模式单一，理论联系实际不够

目前，教学模式仍以室内课堂多媒体课件结合黑板板书讲授为主，室外操作测量实验讲解为辅；近年来，随着信息化教育的发展，多采用线上教学。课程成绩由考试成绩（70%）+平时成绩（30%，包括上课出勤、平时作业和课程实验）组成，其中，课程实验占课程平时成绩的权重为50%，实习考核主要为撰写实训报告。由于考试成绩占比较大，有些学生平时不注重学习，全靠考前突击。且线上教学阶段，学生只能提交电子版作业，教师无法在课堂进行检测，给学生提供了抄袭及数据造假等条件。受理论课时压缩的影响，学生对于理论知识的掌握不深，加之实习是在学习理论知识之后进行，有时受天气影响实习任务完成匆忙，致使学生撰写的实训报告质量偏低。此外，实习分配为7人一组且控制测量目标相同，个别学生找到了投机取巧、抄袭的漏洞，不利于培养学生创新性思维。

（三）课程学习动力不足，课程思政融入不深

测量学是一门实践性很强的学科，主要培养给排水科学与工程专业学生在市政工程测量工作中的设计、组织、安排、总结等方面的能力，以及吃苦耐劳和团结协作的精神。由于野外测量的工作比较艰苦，很多给排水科学与工程专业学生毕业后期望报考公务员或事业单位，并不愿意从事与测量相关的工作。因此，部分学生对专业基础课“测量学”理论知识学习兴趣不高，线上听课注意力不集中，回答问题不积极，对课后作业不重视，普遍存在考前突击的侥幸心理。同时，由于课堂需要教学的知识较多但课时少，教师难以将严谨细致、吃苦耐劳和团结协作等思政元素贯穿教学全过程。

二、新时代背景下给排水科学与工程专业“测量学”课程教学内容和教学方法探讨

为适应新时代背景下给排水科学与工程和环境工程专业人才培养目标的要求，基于“测量学”基本知识和测量新技术、新仪器，结合现代教学手段，采用多样化教学方法，以测量实训为主，融入课程思政内容，培养学生严谨细致、吃苦耐劳和团结协作的精神。

（一）优化课时安排，更新教学内容

新时代教育背景下，高校要明确实践教学的重要性。给排水科学与工程专业“测量学”课程的教学目标是让学生掌握相关基础知识及基本技能，并且在以后的生活和工作中能够熟练应用。给排水科学与工程专业教学最主要的目的就是培养学生的动手能力，在校期间通过实践、认识实习能够让学生活学活用，将书本上的知识更好地运用到实际生活中。实验教学是巩固理论教学、强化动手能力、培养实践创新能力的重要环节［3］。因此，有必要增加实验教学次数让实践内容更加充实，涉及知识更加全面，从而促使学生更好地应对以后工作中可能遇到的各种问题。

以往的给排水科学与工程专业“测量学”的教学方法是以教师为主导，结合课堂讲授，布置实验内容，易忽视学生的主动性和能动性。实验教学还受诸多因素影响，例如：天气等外界环境因素；多人共同操作仪器，难以保证组内成员全部熟练掌握；学生实习分布范围较为广泛，难以及时解决学生现场发现的问题等。这些问题极大地阻碍了实验教学的进行，因此，需要结合现代化教育手段，采用多样化教学方法。为解决这些问题，目前可以推广虚拟仿真实验教学［4］。虚拟实验教学可以让教师实现实验教学演示，以适应测绘仪器的发展，解决教学仪器更新的难题。在虚拟实验中，向学生展示DS3型微倾式水准仪和自动安平水准仪及DJ6光学经纬仪和全站仪的使用方法，并从中总结每种仪器的优缺点，同时鼓励学生充分发挥自学能力，达到虚拟操练的目的，为后续的实际测量奠定理论与实践基础，以实现虚拟和实际的有效衔接和相互补充。虽然可以借助虚拟实验教学来模拟现场的工作，但由于“测量学”课程特点，虚拟实验教学仍然无法完全替代现场的操作，仍需通过仪器现场教学。为弥补虚拟教学的不足，将线上和线下教学紧密衔接与结合，采取混合式教学模式［5］。

（二）强化课程思政教学改革，提高课程学习兴趣

为提高学生学习积极性和主动性，可以选择多种教学方法。在线上线下课程理论教学中，可以采用探究式、互动式和探讨式等教学方法，结合传统黑板板书、多媒体视频和动画进行讲授［6］，并积极融合思政元素。比如在介绍测量学基本概念时，可以从我国古代文明典故和劳动人民在测量学中发展的智慧结晶，延伸到我国现代文明在测量学中取得的重大成就，如珠穆朗玛峰和南极长城站的地理位置和高程的测量，引导学生探索发现测量学在国家发展建设中的重要性；又比如在介绍仪器的内容时，可以运用虚拟仿真实验教学和线下现场仪器教学，前者可以确保每位学生都能100%熟练操作仪器，并了解观测步骤，有助于促使学生和教师之间探讨、互动，使学生更深层次了解仪器构建，更好地理解每块构建作用，在实际操作中如出现问题可以自行对应调节每块构建解决问题，后者现场教学有助于学生将理论知识与实践相结合，由知识传授向能力培养转变，提高学生的课程学习兴趣。在课程思政融入方面，可以播放科研考察视频或涉及测量工程的爱国影片，以及测量工作人员在高速路及桥梁建设等方面的宣传视频，引入测量在城市化建设及现代化农业方面的应用案例，介绍测量在青藏公路建设及塔克拉玛干沙漠公路建设中的应用，让学生在深切体会野外测量工作辛苦的同时，培养职业荣誉感；同时，可将仪器操作的录像导入课堂，引导学生观看。总之，除了传统的教学方法以外，在教学方式上还需要根据学生学习基础的不同，选择的教学方法，采用多种方式帮助学生理解原理、仪器的操作过程，充分发挥信息技术的优势，在提高教学质量的同时激发学生的学习兴趣。

（三）改进课程考核模式

课程考核对教师的教学设计和学生的学习行动起着重要的导向和激励作用［7］。目前的实验教学主要包括考试成绩（70%）+平时成绩（30%，包括上课出勤、平时作业和课程实验）两部分，课程实验占课程平时成绩的权重为50%，实习考核主要为撰写实训报告。这种考核方式已经不能全面综合地反映混合式教学模式效果，针对以上现象，笔者给出新时代教育背景下适合实验教学的考核模式，考核参数设置依据给排水科学与工程专业“测量学”课程实验大纲考核要求进行制定（表2）。

表2 混合式教学实验模式考核参数表

结语

如何进行“测量学”教学改革，以适应新时代背景下给排水科学与工程和环境工程专业人才培养目标的要求，是新时代应用技术型人才培养中必须进一步研究的重要课题。以扬州大学给排水科学与工程专业“测量学”为研究对象，在传统教学方案上增设虚拟仿真实验教学，并对课程考核模式提出进一步改进意见。通过线上自主学习、实体教学和课程考核等方式，采用虚拟仿真实验测量和现场实验测量相结合的混合式教学模式，打破实验教学时间和空间的限制，以提高教学效果。通过线上线下学习、讨论、分享和交流，学生很大程度上提高了学习的积极性和主动性。给排水科学与工程专业“测量学”课程采用虚实结合混合式教学模式是一种新教学模式的尝试，为达到更好的效果，应根据教学内容、课程安排等实际情况进行不断改革。