建筑業轉型升級背景下“土木工程測量”課程教學改革思考

郭 冰，孟麗媛，楊丁亮

（宿遷學院建筑工程學院 江蘇 宿遷 223800）

“土木工程測量”作為土木類專業的一門核心課程，其教學內容貫穿工程建設項目的各個階段，是土木工程的基礎。本課程旨在使學生掌握測量基本理論和基本技能，并進行測量基本功訓練[1]。

2020 年住房和城鄉建設部等部門出臺的《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》指出要推進數字化技術、系統集成技術和智能化裝備在建筑施工中的應用[2]。對土木工程測量而言，以人工觀測為主的傳統測量方式正在向智能測量方式轉變，如應用土方測量無人機實現土石方量快速計算，應用三維激光掃描儀快速精確自動掃描測量墻面、柱面的平整度和垂直度等。

針對產業發展現狀，結合本課程的特點，如何深入開展教學改革，積極推動課程建設，為工程建設培養合格人才是值得專業教師深入思考和研究的問題。

1 當前課程教學中存在的問題

1.1 教學內容與智能建造及建筑工業化需求不匹配

現有教學內容中的傳統測量方法與技術存在“測不了、測不全、測不準、測不快”的問題，已經難以滿足建筑業轉型升級背景下的新需求。

1.2 實踐環節層次性不明顯

實踐能力層次劃分不明確，實踐環節設置不完善，能力培養碎片化和壁壘化。

1.3 教學模式實踐性不突出

課程與工程實踐聯系緊密，沒有施工現場經歷，學生難以理解工程施工測量流程，傳統的講授式教學模式難以真正達到學以致用的目的。

1.4 課程考核體系性不全面

課程考核以期末考試為主，沒有突出過程性考核；考核內容主要在知識層面，沒有突出學生實踐能力的評價。

2 教學改革的探索與實踐

2.1 凸顯施工測量流程，重構課程結構，構建流程“圖”課程模塊

以工程測量項目設計與實施的能力培養為主線，緊密結合建筑施工測量流程，圍繞“地形圖、建筑平面圖、竣工圖”，對傳統課程章節梳理總結，構建勘察測圖、設計用圖、施工放圖和竣工測圖四大流程“圖”課程模塊。四個模塊環環相扣，前一個模塊的成果為下一個模塊服務，所有模塊的成果服務于建筑工程建設。其中，勘察測圖模塊是測繪大比例尺地形圖，以作為工程規劃設計的基礎資料；設計用圖模塊是大比例尺地形圖的應用，以為工程規劃設計提供定性和定量的信息；施工放圖模塊是將設計好的施工圖放樣到實地上，作為工程施工依據；竣工測圖模塊是測繪工程竣工圖，作為工程后續管理和擴建的資料。

2.2 滿足行業轉型需求，更新課程內容，融入智能化施工測量技術

根據住房和城鄉建設部《智能建造與新型建筑工業化協同發展可復制經驗做法清單》要求，為培養學生的高階思維，在掌握傳統土木工程測量技術的基礎上，在大比例尺地形圖的測繪與應用一章中，增加了無人機傾斜攝影測量、三維激光掃描測量等智能化測量技術[3-4]，并增加了“三維激光掃描儀的認識與使用”實驗項目；在建筑施工測量一章中，講述了智能化測量技術在建筑施工測量中的應用案例，使學生了解行業中的前沿知識，及時掌握先進測量設備與技術。

2.3 參照職業技能標準，設置實踐環節，構建立體化課程實踐體系

以培養學生的實踐能力、工程意識和創新精神為目標，參照工程測量員國家職業技能標準，根據知識的認知規律，將實踐技能劃分為“基礎―專項―綜合”三個層次。不同層次有不同的技能要求，第一層次是純技術能力，該層次能力需要在儀器操作和軟件應用過程中形成；第二層次是動手技術能力，該層次能力需要在完成項目任務過程中形成；第三層次是職業崗位技術能力，該層次能力在工程項目實施的過程中形成與提高。

在此基礎上，設置“課內實驗―課程實習―綜合實訓”三個階段的課程實踐環節。課內實驗穿插在課程理論教學過程中，任務是測量儀器操作訓練、軟件認識與使用等，該環節在二年級完成。課程實習是在課程結束后開展的為期1 周的集中實踐環節，任務是平面控制測量、高程控制測量和建筑物施工放樣，是對課程教學內容的鞏固和深化，該環節在三年級完成。綜合實訓是在學生學完與本課程相關的專業課程之后，對所學專業知識的一次綜合應用，具體任務是讓學生按照實際工程項目的管理模式和作業流程，完成指定區域的控制點坐標引測、施工控制網的布設、建筑物的定位與放線，該環節在四年級完成。

2.4 結合工程認證標準，設計課程思政，打造“課堂+實踐”育人渠道

按照“反向設計、正向實施”的思路，依據土木工程學科特征及專業特色，結合本課程所支撐的非技術畢業要求指標點，凝練出課程思政目標，即“圍繞建筑施工測量任務，能夠與設計、施工等方面密切配合，保證工序間的相互銜接”。結合教學內容，挖掘課程思政元素。從歷史人物與時代楷模、國家大事、大型工程項目等方面凝練思政教學案例[5]。

在抓好“課堂”這一思政教育主渠道的同時，結合土木類專業特點充分挖掘“課程實踐”這一支渠道。依托實驗室、校內外實習基地、大學生科技創新協會等平臺，開展思政目標逐級遞進的三大特色課程實踐活動，使學生的德智體美勞得到全面發展。一是工程測量文化實踐。聚焦企業文化和模范先進，在“社會實踐”環節中，組織開展建筑、交通類企業走訪調研實踐活動，了解工程測量技術發展現狀和先進人物事跡，從“認知、精神”層面，使學生“受教育、做奉獻”。二是工程測量勞動實踐。聚焦測繪儀器和實習任務，在“課程實驗、工程測量實習”環節中，組織開展測繪儀器保養維護、實習考核評比等實踐活動，從“意志、體能”層面，使學生“磨意志、愛勞動”。三是工程測量服務實踐。聚焦社會民生和公益事業，在“生產實習”環節中，立足郯廬地震帶宿遷段地質環境，開展科技服務實踐活動，利用自身專業知識為工程安全監測提供技術支持，從“能力、責任”層面，使學生“見世面、創價值”。

2.5 注重工程意識培養，創新教學模式，實施校企協同混合式教學

本課程實踐性較強，與建筑工程聯系緊密，沒有施工現場的經歷，學生難以理解建筑工程施工測量的流程。為此，實施了校企協同線上線下相結合的混合式教學，以促進真實場景下的真學真做，培養學生的高階思維，提升實踐動手能力，提升課程學習效果。課程教學采取“校園+企業”“虛擬+實景”的方式進行。

2.5.1 “校園+企業”開展理論教學

針對理論性較強的內容，如測量基礎知識、測量誤差等，主要由專任教師進行課堂講授；而對于工程性、應用性較強的內容，如地形圖測繪、變形監測等，在校內實踐基地，結合實際地形和搭建的場景開展情境式教學。針對民用建筑、工業廠房等建筑物的施工測量，利用智能建造實訓室的智慧工地云平臺系統，實時對接施工現場，由校企合作企業工程師開展項目化教學。

2.5.2 “虛擬+實景”開展實驗教學

本課程共開設了水準儀的使用、全站儀的使用、點位測設、三維激光掃描儀的認識與使用等實驗項目，共16 學時。課內實驗穿插在理論教學中，主要開展測量儀器操作、測量數據整理等訓練。采用“自學―演示―實操―復盤”教學流程。課前，學生在虛擬仿真系統中自主體驗，立體化、趣味性地了解水準儀、全站儀、三維激光掃描儀等儀器的結構與功能，掌握儀器的基本操作步驟和具體使用方法，從而完成實驗項目的預習工作，并與理論知識相互印證；課中，在校內實驗場地上，由教師演示儀器操作步驟、講解實驗內容與注意事項，然后，學生圍繞任務完成實驗；課后，學生基于虛擬仿真系統對課上的實驗任務進行“復盤”，鞏固實驗內容并摸索儀器功能與操作技巧。

2.6 突出能力素質評價，強化過程考核，建立教學全過程評價體系

建立突出能力和素質評價的教學全過程評價體系，通過過程考核和結課考試相結合的方式來檢驗課程目標達成度，有效提升學生的學習興趣，使學生學有所得。

2.6.1 線上任務點

基于超星泛雅網絡教學平臺，在各章中設置視頻、習題、PPT 等任務點，學生按照授課進度在課前預習完成。該部分成績占比10%。

2.6.2 平時作業

基于超星泛雅網絡教學平臺，在各章中布置問答題、計算題、案例分析題和測量方案設計等題目。該部分成績占比10%。

2.6.3 實驗

依據實驗表現和實驗項目成果質量評分，其中，實驗表現主要考察實驗小組的團結協作情況，由小組成員相互評分；實驗項目成果質量是從完整性、規范性和正確性三個方面進行評價。該部分成績占比15%。

2.6.4 虛擬仿真操作

基于虛擬仿真系統，參照工程測量員國家職業技能標準，設置了導線測量、點位測設兩個實踐考核項目，通過采集學生參與虛擬仿真系統的過程數據（時間、行為等）和操作成果，由系統自動評分。該部分成績占比15%。

2.6.5 結課考試

以閉卷考試方式進行。依據課程目標，以建筑施工測量工程案例為基礎，設置問答題、計算題、案例分析題等綜合性題型，并明確其支撐的課程目標，試題內容突出對建筑施工測量各個工序實施過程的考核，確保考核內容能夠支撐課程目標的達成。該部分成績占比50%。

3 結語

建筑業轉型升級背景下，工程測量技術的變革給土木工程測量課程帶來了新的挑戰。本文基于此，針對當前教學中存在的教學內容與智能建造及建筑工業化需求不匹配、實踐環節層次性不明顯等問題，從課程結構、課程內容、實踐環節、課程思政、教學模式和課程考核六個方面入手進行教學改革。筆者多年的教學實踐表明，本文所述的教學改革思路能使“土木工程測量”課程更好地適應建筑工業化、數字化、智能化升級對工程測量技術的要求，也更好地促進高素質應用型人才培養目標達成。