應用型本科非測繪專業工程測量課程改革

張玉 李靈 李華偉

(1.武夷學院土木工程與建筑學院 福建南平 354300；2.武夷學院生態與資源工程學院 福建南平 354300)

0 引言

《工程測量》貫穿于土木工程建設全過程，是從事工程、規劃設計與施工技術等工作的基礎，是大土建類工科專業的一門專業基礎課。在測量學科科技進步、新儀器新方法日新月異的大環境下，面對高校轉型發展的實踐探索中[1]，我校“3+1”教學模式下專業課、專業基礎的理論課時進一步擠壓，而教學內容增加的現實，如何圍繞“厚基礎，寬口徑，強能力，高素質，國際化”的本科人才培養目標，加強工程規劃管理與施工技術的交叉融合[2]，實現本科人才培養模式從單一學科背景下的專業教育向學科交叉與綜合的寬口徑專業教育轉變，培養學生“三會”的品質和能力，使教學內容體系跳出延續多年 “老三儀”(經緯儀、水準儀、平板儀)、地形圖測量和施工測量的限制[3]，順應國家高校轉型發展、滿足土建類專業發展需要，順利通過IEET專業認證，迫在眉睫。

1 工程測量學教學改革必要性

隨著光電技術、計算機技術、信息技術和空間技術的飛速發展，測量新理論、新技術、新方法層出不窮，測繪科學技術的最新發展與成果應用不斷拓展著測量學的教學內容與研究空間，加強了各學科的相互滲透與交叉[4]。其他專業課程對工程測量學課程的要求與依賴也日益提高，突出表現在：利用數字化地形圖進行城市規劃、路線設計、建立地面三維模型、工程量的計算。利用全站儀、GPS實現各種建筑物的快速定位和工程變形測量等。測量學與測量軟硬件技術緊密結合的特點，決定了單一的《土木工程測量》文字教材已不能滿足學習測量新技術與新儀器的需要。面對測繪技術的迅猛發展，一直延續的工程測量學課程體系和教學手段已經遠不能適應現實需求。專業實踐與專業課的需求、測量新技術尤其是3S技術的發展，對測量學課程的科任教師、教學改革提出了新的更高要求。如何打破傳統的教學模式，引入現代教學手段，充實現代測繪技術，使工程測量與信息科學有機結合，成為當前土木工程專業測量學課程改革的重要工作[5]。工程測量教學，應當圍繞工程類各專業特征，利用MOOC、翻轉課堂等現代教育手段，圍繞IEET等專業認證、工程建設和現代測繪科技發展趨勢，模塊多樣區別化培養應用型人才。

2 教學改革內容

2.1 項目驅動搭建工程測量課程教學通用平臺

應用型本科院校，對工程測量課程的任務和作用進行了調整，對總學時進一步壓縮，任務是培養有嚴謹工作態度、吃苦耐勞和團隊精神的、能滿足工程建設或設計必備的測量專業知識的工程技術人才[6]，作用是為進一步學習各相關專業打下基礎；總學分4(其中，理論2.5學分，32課時；實驗0.5學分，12課時；集中實習1學分，一個實習周)；在目前教學時數減少、教學內容增多的情況下,課堂教必須做到少而精,突出重點、難點和疑點。為了實現各專業培養目標，應整合學校工程測量資源，成立工程測量課程教研小組，集體研究各專業工程測量的教學內容和方法，目標是打破專業課程壁壘，構建工程測量師資、設備和資源通用平臺，實現工程測量課程與不同專業共同需求的交叉融合，實現本科人才培養模式從單一學科背景下的專業教育向學科交叉與綜合的寬口徑專業教育及服務轉變；同時，針對不同專業，構建不同模塊區別化教育，實現各專業各自培養目標。提高教學效果、降低儀器運行和維護成本。積極申報工程測量教改項目，項目驅動課程改革。

2.2 優化組合教學內容

在有限學分和學時下，如何有針對性地改革教學內容，使其滿足各專業必須的測量知識，是各應用型大學面對的首要問題。首先，對學生通過該課程學習獲得知識能力進行系統調研分析，如表1所示。然后，對不同專業學生學習該課程獲得知識能力進行詳細分解，如表2所示。最后，優化組合，確定通用模塊化和專業模塊化的測量教育，確定各專業優化教學內容，如表3所示。

表2 各專業能力體系結構對應表

表3 工程測量教學內容結構體系

基于以上調研分析，對工程測量教學內容進行了優化和重組，重新制定課程教學大綱，對原教學內容體系加以突破，采用“模塊化”結構方式構筑工程測量新的教學內容體系，其基本內容結構體系如表3所示。

2.2.1模塊化重構

構建學院工程測量課程通用平臺和專業方向，把工程測量課程重構為5個模塊，采取“3+n”模式優化組合各專業教學內容。模塊一、二和三為課程通用平臺，各專業必學，采用統一的教學、實驗和考核大綱，甚至固定老師任教和實訓指導，針對不同專業至少再選擇其中一個模塊學習。

2.2.2案例化重構

利用工程測量課改專項經費，組織編寫了《工程測量案例教材》，選擇了當地典型的7個工程案例，如《武夷山至邵武高速公路基礎控制測量與航測成圖工程測量報告》《城市軌道交通地鐵站輸變電工程控制測量技術成果報告》《地籍測量技術總結》等；教學和實踐中的例題、習題，采用當地工程案例講解和作業；與地方市政建設同步，在校園中建立了RTK基站，布設了14個永久性的GPS控制點，方便學校建設和教學實踐。通過當地坐標和案例，如經緯度、中央子午線、統一6°帶，坐標正算和反算、地心坐標等[7]，學生學習理論、習題、實驗、實踐更加具體、方便和直接，幫助同學理解和學習。

2.2.3教學方法重構

引入MOOC和翻轉課堂的新型教學模式，樹立以學生為中心、教師為引導的新型教學管理理念[8]，促進國內外優質教育資源共享，為在線學習者帶來全新的學習機會，節約實踐教學時間，提高該課程的教學質量。

以學生為中心，結合 MOOC 的課程優勢，革新課程教學方法，將翻轉課堂與課堂教學相結合，搭建師生交互平臺，最大發揮教師輔導學生的作用。平時錄制和共享測量儀器操作、軟件安裝和使用、數據傳輸、數字地圖測繪等專項微視頻，學生課外通過微視頻自學基本知識，有效實現新知識的原始積累；課間教師安排學生開展協作探究式活動，并當面解決學生疑問，促使他們加深對知識的理解，提高學生學習的效率。課堂上，鼓勵學生對教學環節錄音、錄像；鼓勵學生主動參與老師的教學活動中來，如演示實驗課，老師動口講解、學生動手演示，以改變學生由被動聽講轉變為主動參與，激發學生個性發展。

結合IEET認證，理論課成績由出勤、平時作業、課堂問答、期中考試和考試6個環節構成；實踐課程成績評定由老師總體定出小組等次，小組內由組長定出內部組員具體排名，最后形成最終成績，規范教學過程管理。

2.3 應用為主，區別對待

土建與工程管理、規劃設計類專業工程測量教學，在深度和廣度上應有區別。通過在教材內容的安排上升降深度、覆蓋面，以突出各專業土應用型人才培養的特點，達到學以致用，實現應用型人才培養為目的[9]。應用性不強的內容，如測繪儀器構造與測繪原理、儀器檢驗校正過程、視距測量公式推導、誤差傳播定律、坐標換帶計算、地形圖的完整分幅與編號等內容，摒棄相對過時的知識，如目估定線、鋼尺量距改正、經緯儀導線測量等內容；為了專業后續進一步學習，適當增加專門教學和實驗，如為了建筑學和城鄉規劃專業更好地學好古建測繪，增加測距儀及袖珍式激光測距儀的教學和專門實驗等。

工程測量儀器設備生產廠家不同，儀器操作各不相同，強調實踐性較強的教學內容，培養專業能力，根據學校實際，有針對性地增加本校現有儀器設備教學和實驗時數[10]。選擇介紹先進測繪技術與方法及其在工程領域的基本應用。

3 結語

隨著現代工程建設和測繪技術的發展，應用型大學工程類學生學習工程測量學，應結合其專業特點，立足于應用和社會對各專業的新需求，重新審視各專業發展過程中出現的工程測量新問題，了解工程測量及成果在施工、管理和規劃設計中具體應用，才能更好地為工程建設服務。總之，以學以致用為原則，以讀圖、用圖、規劃設計、施工和工程管理為重點，來把握各非測繪專業工程測量理論及實踐教學內容，適當改革教學和實踐內容，調整教學思路和方法，才能因材施教，滿足各專業持續發展新需求。

本文論述的應用型本科非測繪專業工程測量課程改革探索，是省教育廳2017年立項的精品資源共享課程課題研的部分成果，凝聚了多年對該課程社會調研、分析、總結研究。該教學內容體系從社會對非測繪專業人才測量能力的要求入手，面向國家、社會對各類人才專業知識需求實際，顯著突出學生職業能力和適應職業變化的能力，充分體現了因專業施教。教學實踐證明，工程測量新教學內容體系更加密切了測量與不同專業的關系，更加凸顯了該課程的工程實用性，學生的參與意識和針對自身專業測繪新技術、內容學習的積極性普遍增強。