[摘 要] 工程測量學是工程領域專業中至關重要的學科,通過測量和分析地表及地下的各種特征,為工程設計、建造和管理提供了基礎數據和支持。在土木工程、建筑工程、水利工程、交通工程等各個領域,工程測量學都扮演著重要角色。“工程測量學”具有內容多、知識點分散、實踐性強等特點。為滿足社會對人才培養的需求,提高學生的工程測量能力,針對目前“工程測量學”課程現狀和存在的問題,提出改革建議。研究旨在分析“工程測量學”教學現狀及存在的問題,探討教學改革的必要性,并提出具體的改革措施,以期提高“工程測量學”教學質量,培養適應現代工程需求的高素質測量人才。
[關鍵詞] 工程測量學;教學內容;教學方法;評估方法
[基金項目] 2023年度河南工業大學環境工程學院本科教育教學改革研究與實踐項目“智慧教學模式在‘環境規劃與管理’教學中的應用研究”(JXYJ2023004);2023年度河南工業大學校級研究性教學課程項目“土壤污染與修復”(2023YJXJX-30)
[作者簡介] 王雅樂(1991—),女,河南平頂山人,博士,河南工業大學環境工程學院講師,主要從事環境污染修復教學研究;許春紅(1978—),女,河南南陽人,碩士,河南工業大學環境工程學院講師,主要從事流體力學及重金屬健康風險方面教學研究;王亞利(1987—),女,河南濟源人,博士,河南工業大學環境工程學院講師,主要從事環境規劃及生態毒理學教學研究。
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324(2024)44-0071-05 [收稿日期] 2023-10-26
工程測量學是工程領域專業中的重要學科,承擔著為工程設計、施工和運營管理提供基礎數據和技術支持的任務。隨著科學技術的不斷進步和社會需求的日益增長,工程測量技術和方法也在不斷更新,這對“工程測量學”教學提出了新的要求[1]。然而,目前“工程測量學”教學內容和方法在某些方面已經不能完全適應現代工程實踐的需求。因此,對“工程測量學”教學進行改革勢在必行。研究和探討“工程測量學”教學改革,不僅有助于提升學生的專業素質和實踐操作能力,也能更好地滿足社會對高素質測量人才的需求,為工程建設事業的發展提供有力支持。
目前我國高校土木工程專業正在向應用型轉型,社會對土木工程專業人才培養提出了更高要求[2]。“工程測量學”課程作為土木工程專業一門重要的專業基礎課,是后續課程學習的基礎。
一、“工程測量學”課程現狀與存在的問題
(一)教學內容與實際應用脫節
目前,“工程測量學”課程的教學內容存在與實際應用脫節的問題,具體表現包括:教材內容陳舊,許多“工程測量學”教材使用的內容更新不及時,難以反映最新的測量技術和方法[3],例如,一些新型的測量儀器和軟件工具在教材中缺乏詳細介紹,使學生難以了解和掌握當前行業前沿技術;理論與實踐脫節,課程設置中理論教學占據較大比重,而實踐教學相對較少,導致學生在實際操作中難以將理論知識應用于實踐當中[4],例如,學生在課堂上學習了測量原理,但缺乏實際測量項目的經驗,難以獨立完成復雜的測量任務;案例教學不足,缺乏實際工程案例的教學,學生難以將所學知識與實際工程項目聯系起來[5],例如,教學中缺乏城市規劃、建筑施工等實際工程案例,使學生對工程測量的實際應用場景了解不足。
(二)教學方法單一,缺乏互動
教學方法單一、缺乏互動是當前“工程測量學”課程教學中的另一個突出問題,具體表現包括:傳統講授為主,教師在課堂上主要采用“灌輸式”講授方法,學生被動接受知識,缺乏主動參與和思考的機會,例如,教師在講解測量方法時,往往是單方面講述,學生很少有機會參與討論或提出問題;互動性不足,課堂上師生互動較少,學生缺乏表達自己見解和疑問的機會,例如,教師在授課過程中很少進行提問或組織討論,學生只是機械式地聽講,難以激發學習興趣和主動性;缺乏合作學習,課堂上缺乏小組討論和合作學習環節,學生之間的交流和合作機會較少[6],例如,學生在完成測量項目時,很少有機會通過與他人合作共同解決問題和分享經驗。
(三)實踐環節不足,學生動手能力欠缺
工程測量學作為一門實踐性很強的學科,實踐環節不足是當前教學中的一個嚴重問題,具體表現包括:實驗課程安排有限,實驗課程的課時安排不足,學生在實驗室進行實際操作訓練的機會有限[7],例如,每學期只有幾堂實驗課,學生難以通過短時間的實驗獲得足夠的動手操作經驗;實習和實訓機會少,學生參加實習和實訓的機會較少,缺乏在實際工程項目中進行測量工作的經驗,例如,很多學生在畢業之前很少有機會參與實際的工程測量項目,導致實踐操作能力薄弱;校企合作不足,高校與企業之間的合作不夠緊密,學生難以通過校企合作獲得更多的實踐機會,例如,很多學校沒有與測量企業建立長期穩定的合作關系,學生難以進入企業進行實習與實踐。
(四)考核方式過于傳統
考核方式單一、過于傳統,是影響“工程測量學”教學效果的另一個關鍵問題,具體表現包括:筆試為主。考核方式主要以筆試為主,忽視了對學生實踐操作能力和綜合素質的評價[8],例如,學生在考試中只須記憶和背誦理論知識,實際操作技能和解決問題的能力沒有得到充分考核。缺乏過程性評價。考核注重期末考試,忽視平時的學習過程和表現,難以全面反映學生的學習情況,例如,學生在平時的課堂表現、實驗操作、實習實踐等方面的成績很少納入最終考核。實操考核不足。實操考核占比較低,難以有效評價學生的實踐操作能力,例如,很多課程在考核時沒有設置實際測量操作的環節,學生的動手能力和現場應變能力無法得到檢驗。
通過上述問題的分析,可以看出當前“工程測量學”課程在教學內容、教學方法、實踐環節和考核方式等方面存在諸多不足,這些問題嚴重影響了教學質量和學生綜合素質的培養[9]。因此,對“工程測量學”課程進行全面的教學改革,以提高教學效果和人才培養質量勢在必行。
二、教學改革的必要性
隨著科學技術的進步,測繪儀器技術水平不斷提高,傳統的“工程測量學”教學內容和方法已無法適應新時期人才培養的需求。工程領域的不斷發展和技術的進步,對工程技術人才的要求不斷提高[9]。教學改革能夠使“工程測量學”教育更加貼近實際工程需求,培養適應時代發展的工程技術人才。
通過教學改革,可以采用更加靈活多樣的教學方法和手段,激發學生的學習興趣,提高其學習動力和自主學習能力。例如,引入案例式教學、項目驅動式教學等活動,讓學生在實踐中學習,提升他們的實踐操作能力和解決問題的能力。加強對學生實踐操作能力和創新能力的考核,注重對學生實際測量技能和綜合素質進行培養。
教學改革有助于提升教學質量,提高學生的學習效果和滿意度,推動“工程測量學”教育的不斷發展和進步。通過引入新穎的教學理念和先進的教學技術,促進教學模式的創新和教學資源的更新,為“工程測量學”教育的長遠發展奠定基礎。
三、教學改革的具體措施
(一)優化教學內容
目前,“工程測量學”課程內容體系主要包括基礎理論、測繪工程、GPS測量、地面測量和地下測量等幾大模塊,每個模塊又包含若干個知識點,內容涵蓋工程建設的各個方面[10]。如果按傳統教學模式進行教學,教材中理論內容偏多,且與實際工程中可能會遇到的問題存在偏差,不能滿足應用型人才培養的需求。因此,在教學過程中,應對教學內容進行改革,使其更好地滿足應用型人才培養的需求。
1.增加實踐性課程。增加實踐性課程是提升學生動手能力和實踐操作水平的重要措施。具體通過:設計綜合性實驗課程,結合實際工程項目,設計綜合性的實驗課程,讓學生在實驗中應用所學知識,解決實際問題,例如,開展地形測量、建筑放樣等綜合實驗課程;引入課外實踐項目,鼓勵學生參與課外實踐項目,如大學生創新創業項目、社會實踐活動等,通過實踐項目積累經驗,提高實踐操作能力;設置實訓課程模塊,在教學計劃中設置專門的實訓課程模塊,安排集中實訓時間,強化學生的實際操作訓練。
2.引入最新技術與設備。引入最新的測量技術和設備,使學生能夠接觸和掌握行業前沿技術。具體包括:更新實驗室設備,采購最新的測量儀器設備,如全站儀、GPS定位系統、無人機等,確保學生在實驗中能夠使用先進設備;引入先進測量軟件,在課程中引入最新的測量軟件,如AutoCAD、GIS軟件等,培養學生的數據處理和分析能力;邀請行業專家講座,定期邀請行業專家到校講座,介紹最新的測量技術和行業動態,使學生及時了解行業發展趨勢。
3.案例教學與項目驅動教學相結合。通過案例教學和項目驅動教學,增強教學的實踐性和應用性。具體通過:案例教學,選取典型的工程測量案例,在課堂上進行詳細講解和分析,讓學生了解實際工程中的測量問題和解決方法;項目驅動教學,以項目為驅動,設計一系列教學項目,讓學生通過完成項目,實現系統學習和應用測量知識,例如,設計一個完整的測量項目,從前期勘察、數據采集到數據處理和成果輸出,讓學生全面參與跟進。
(二)改進教學方法
興趣是最好的教師,是學生學習的內在動力。在“工程測量學”教學過程中,可以根據不同的課程內容采用不同的教學方法,激發學生的學習興趣。在講解基本理論知識時,可以結合實際工程案例進行講解,通過實際工程案例讓學生了解工程測量工作的主要內容和工作流程。
在教學過程中要始終圍繞提升學生能力的目標,采用多種教學方法開展教學活動。激發學生的學習興趣是提高教學質量的前提條件。教師要結合課程特點選擇合適的教學方法,促進師生互動,提高教學質量。
1.開展互動式教學。采用互動式教學方法,增強課堂互動,提高學生的學習興趣和參與度。具體措施包括:課堂提問與討論,在授課過程中,教師可以通過提問、討論等方式,與學生互動,激發學生思考和參與,例如,在講解一個測量原理時,提問學生可能遇到的實際問題,引導學生思考解決方法;互動式演示,通過互動式演示工具,如電子白板、在線測量軟件等,實時展示測量過程和數據處理結果,使教學更加直觀生動。
2.開展小組討論與合作學習。開展小組討論和合作學習,培養學生的團隊合作精神和溝通能力。具體措施包括:小組討論,在課程中設置小組討論環節,讓學生圍繞某個測量問題進行討論,提出解決方案,并在課堂上進行展示和交流;合作學習項目,設計合作學習項目,讓學生分組完成測量任務,通過團隊合作,共同解決問題,提高團隊協作能力。
3.應用多媒體與信息化手段。應用多媒體和信息化手段,豐富教學內容,提高教學效果。具體措施包括:多媒體教學,利用多媒體課件、視頻演示、虛擬仿真等手段,增強教學的直觀性和生動性,例如,通過視頻演示測量過程,讓學生更直觀地了解操作步驟;在線學習平臺,建立在線學習平臺,提供豐富的學習資源和在線互動功能,支持學生自主學習和交流,例如,提供測量軟件的在線操作指南、典型案例的詳細分析等。
四、加強實踐教學
“工程測量學”是一門實踐性較強的課程,為了讓學生更好地理解理論知識,提高學生的動手操作能力,需要對教學方法進行改革。
(一)建立校企合作實踐基地
建立校企合作實踐基地,為學生提供更多的實踐機會。具體措施包括:簽訂合作協議,與測量相關企業簽訂合作協議,建立長期穩定的合作關系,定期安排學生到企業實習和實踐;企業導師制,引入企業導師,指導學生的實踐活動,提供專業指導和技術支持。
(二)增加實習和實訓的機會
增加實習和實訓的機會,讓學生在實際工作中積累經驗。具體措施包括:集中實訓,在學期中安排集中實訓時間,組織學生到企業或實際工程項目現場進行集中實訓,強化實際操作能力;暑期實習,利用暑假時間,安排學生到企業進行暑期實習,參與實際工程項目,提高實際工作經驗。
(三)鼓勵學生參與科研項目和社會服務
鼓勵學生參與科研項目和社會服務,提升綜合素質和實踐能力。具體措施包括:科研訓練,鼓勵學生參與教師的科研項目,培養科研能力和創新思維,例如,參與測量技術的創新研究,進行數據分析和實驗驗證;社會服務,組織學生參與社會服務活動,如測量公益項目、志愿服務等,通過實際行動服務社會,提升社會責任感和實踐能力。
五、改進考試方式
傳統的課程考核方式往往以理論知識考核為主,涉及實踐操作能力的考核較少,容易導致學生重理論輕實踐,不利于培養學生動手能力。為了培養學生的實踐能力和創新能力,應改革傳統的課程考核方式。
(一)平時成績
應主要考慮課堂表現、實驗過程、實習過程和作業完成情況等方面。其中,課堂表現包括出勤情況、課堂參與程度和回答問題等情況;實驗過程包括實驗預習、實驗報告、實驗操作和實驗總結等;實習過程包括企業考核、實踐操作能力等;作業完成情況包括作業格式和內容是否符合要求。
(二)期末成績
應主要考慮學生的實際動手能力和解決問題能力。其中,實踐操作能力主要體現在“工程測量學”課程中涉及基本儀器操作及基本計算,同時也要注重對學生數學知識和物理知識的綜合應用能力。期末成績主要考查學生對知識的掌握程度,同時也要考查學生綜合運用知識解決實際問題的能力。
(三)考試內容
應主要考察測量學所涉及的基本原理和基本知識。在考試中不能要求學生死記硬背,而是要讓學生在理解原理和掌握知識點的基礎上去解決問題。
六、加強師資隊伍建設
通過提高教師的綜合素質來提高教學質量。通過多種培訓形式,使教師進一步掌握現代測量理論、方法、技術及新儀器、新設備的使用;通過建立科學合理的人才引進機制;通過引進高學歷、高層次人才來提高教學質量;通過鼓勵教師參加各種形式的繼續教育和在職教育活動,鼓勵教師到國外進修和交流;通過科研立項或教學獎勵等多種形式激勵教師參與教學改革。
七、教學改革的展望
隨著科技的進步和工程測量技術的發展,教學改革也需要不斷創新和進步。未來的教學改革可以從以下幾個方面進行展望。
(一)教學內容的持續更新
隨著測量技術的不斷發展,教學內容需要與時俱進,引入最新的測量技術和方法,使學生能夠掌握行業前沿技術。
(二)教學方法的多樣化
未來的教學方法將更加注重多樣化和個性化,采用互動式教學、翻轉課堂、混合式學習等多種教學方法,增強教學的趣味性和實效性。
(三)實踐教學的深入推進
未來的實踐教學將更加注重實際操作和項目實踐,建立更加緊密的校企合作關系,提供更多的實習和實踐機會。
(四)考核方式的多元化
未來的考核方式將更加注重綜合評價和過程評價,采用多元化的考核方式,全面評價學生的知識掌握情況和實際操作能力。
(五)跨學科融合的研究
未來的研究可以探索“工程測量學”與其他學科的融合發展,如地理信息系統(GIS)、無人機技術、大數據分析等,為學生提供更廣闊的知識視野和應用場景。
(六)國際化教學的研究
未來的研究可以探索“工程測量學”教學的國際化發展,加強與國際知名高校和科研機構的交流與合作,引入國際先進的教學理念和方法,提升教學水平和國際競爭力。
結語
“工程測量學”是一門理論與實踐緊密結合的課程。隨著現代測繪技術及信息技術的發展,“工程測量學”在教學內容、教學方法和考核方式上需要不斷改革創新,以培養具有工程實踐能力和創新精神的復合型人才為目標。通過優化教學內容,更新和完善教學內容,增加實踐性和應用性課程,使學生能夠掌握最新的測量技術和方法;改進教學方法,引入互動式教學、合作學習和多媒體教學等現代教學方法,增強課堂互動,激發學生的學習興趣和主動性;加強實踐教學,增加實驗和實習課程的比重,建立校企合作實踐基地,提供更多實際操作和項目實踐的機會,提高學生的動手能力和解決實際問題的能力;改革考核方式,實行綜合性考核與過程性評價相結合,增加實操考核比例,全面評價學生的知識掌握情況和實際操作能力。從而探索出一套特色方法,并在教學中不斷改進完善。
參考文獻
[1]劉陶勝,李沛鴻.基于項目式管理的數字測圖實訓教學研究[J].吉林省教育學院學報(上旬),2015,31(4):90-92.
[2]楊容浩,余代俊,秦巖賓,等.測繪技能競賽促進“測量學”實踐教學改革[J].課程教育研究(新教師教學),2012(21):5-6.
[3]翟翊,彭維吉,楊玉海.高職高專《測量學》教材內容改革淺析[J].昆明冶金高等專科學校學報,2011,27(1):82-84.
[4]毛健,蘇笛.關于GIS專業測量學教學改革的探討[J].山西建筑,2011,37(11):250-251.
[5]甄紅鋒,王萬喜.高職工程測量專業培養方案的探討[J].職業教育研究,2008(2):35-36.
[6]曾紹炳,劉小寶.測量學教學改革的思考[J].理工高教研究,2002,21(1):107-108.
[7]郭宗河.測量學教學的改革與實踐[J].中國測繪,2000(3):45-47.
[8]邵黎霞.當前“測量學”教學改革的思索與探討[J].測繪通報,1999(4):37-38.
[9]王楠,李穗濃,張郁,等.工程建設項目的多測整合對策研究[J].地理空間信息,2022,20(2):156-158.
[10]宋土順,王福生,董桂玉.新工科背景下混合式教學模式的構建與實施[J].華北理工大學學報(社會科學版),2021,21(4):102-107.
Analysis on the Teaching Reform of Engineering Surveying Science
WANG Ya-le, XU Chun-hong, WANG Ya-li, YANG Yong-qiang, LI Li-ping
(School of Environmental Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhou,
Henan 450001, China)
Abstract: Engineering surveying is one of the most important disciplines in the field of engineering. It provides basic data and support for engineering design, construction and management by measuring and analyzing various characteristics of the surface and underground. In civil engineering, construction engineering, water conservancy engineering, traffic engineering and other fields, engineering surveying plays an irreplaceable role. Engineering surveying has the characteristics of many contents, scattered knowledge points and strong practicality. In order to meet the needs of the society for talent training and improve the students’ ability of engineering measurement, the reform is proposed in view of the current situation and existing problems of the “engineering surveying” course. This study aims to analyze the current situation and existing problems of engineering surveying teaching, explore the necessity of teaching reform, and put forward specific reform measures to improve the teaching quality of engineering surveying, and cultivate high-quality surveying talents to meet the needs of modern engineering.
Key words: Engineering Surveying; teaching content; teaching method; assessment method