翟 翊,魏忠邦
(1.信息工程大學(xué)地理空間信息學(xué)院,河南鄭州 450052;2.蘭州市勘察測繪研究院,甘肅蘭州 730030)
實踐教學(xué)是整個測繪工程專業(yè)的重要組成部分,是貫徹理論聯(lián)系實際的原則和進行工程師基本技能訓(xùn)練所不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié),是學(xué)生獲得測繪的感性認識、培養(yǎng)動手能力和解決實際問題能力最有效的方法,對提高測量學(xué)的教學(xué)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。開展大學(xué)生測繪技能競賽,對于調(diào)動大學(xué)生努力實踐、勇于實踐的積極性,提高大學(xué)生的實踐操作能力,提高測繪工程的教育質(zhì)量具有重要意義。
筆者曾有幸擔任了兩屆(2009年與2012年)全國高等學(xué)校大學(xué)生測繪技能競賽的裁判長和兩屆(2010年與2012年)高職高專測繪類專業(yè)學(xué)生測繪技能競賽的總裁判長,也在河南、江蘇等省的多次比賽中擔任總裁判長,特別是擔任了教育部主辦的“2012年全國職業(yè)院校技能大賽”高職組測繪技能賽的總裁判長,在比賽中積累了一些經(jīng)驗和心得,也感覺到了比賽中的一些問題。因此,筆者擬就大學(xué)生測繪技能競賽的組織與實施,談幾點膚淺的認識。
早在2007年,遼寧省就開展了由教育廳主辦、遼寧省測繪學(xué)會和遼寧工程技術(shù)大學(xué)聯(lián)合承辦的遼寧省大學(xué)生“測繪之星”技能競賽;2008年江蘇省測繪學(xué)會則組織開展了江蘇高校測繪技能及軟件設(shè)計創(chuàng)新大賽。這些比賽為舉行全國測繪技能競賽積累了經(jīng)驗。
2009 年,由教育部高等學(xué)校測繪學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會、中國測繪學(xué)會教育委員會和國家測繪地理信息局職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心聯(lián)合主辦的首屆“全國高等學(xué)校測繪技能大賽”在河南理工大學(xué)舉行,來自全國32所大學(xué)的代表隊參加了比賽。這次測繪技能競賽,是中國測繪史上首次規(guī)模大、比賽項目多的測繪技能競賽,開創(chuàng)了大學(xué)生測繪技能競賽的先河,為全國各地舉行各類測繪技能競賽樹立了很好的樣板。自2009年開始,測繪類技能大賽在全國高校陸續(xù)開展,教育部高職高專測繪類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會于2010年舉辦了首屆“全國高職高專大學(xué)生測繪技能大賽”;遼寧省、北京市、江蘇省、河南省等省、市陸續(xù)舉辦了本?。ㄊ校└咝4髮W(xué)生參加的測繪技能競賽。測繪技能競賽活動的舉行,對于加強測繪工程專業(yè)的實踐教學(xué)具有十分重要的影響。
2012年6 月,教育部主辦的“2012年全國職業(yè)院校技能大賽”高職組測繪技能賽在河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院舉行,全國50所高職學(xué)院的53支代表隊參賽;7月,第二屆“全國高等學(xué)校大學(xué)生測繪技能大賽”在北京建筑工程學(xué)院舉行,全國50所大學(xué)的50支代表隊參加比賽。這兩次比賽,對高校的測繪技能競賽作出了很好的示范作用。
事實證明,各院校在參加比賽之前都會在校內(nèi)進行相關(guān)專業(yè)全體學(xué)生參加的選拔賽,為了爭取去全國或省內(nèi)參賽,學(xué)生們加班加點,刻苦訓(xùn)練,努力實踐,進行了大量的艱苦訓(xùn)練。正是通過這樣的賽前準備,極大地調(diào)動了學(xué)生努力實踐、勇于實踐的積極性,培養(yǎng)了學(xué)生努力實踐的熱情,不僅極大地提高了學(xué)生們實踐操作的能力,真正達到了“以賽促學(xué)、以賽促練、以賽促訓(xùn)”的目的,也提高了學(xué)生之間團結(jié)協(xié)作的團隊意識和不怕苦不怕累的優(yōu)秀品質(zhì)。可以預(yù)見,測繪技能競賽對測繪工程專業(yè)的實踐教學(xué)將具有十分重要的影響。
近年來舉行的全國高校測繪技能競賽項目主要有水準測量(二等和四等)、導(dǎo)線測量、數(shù)字測圖和計算器編程等。下面分別敘述筆者在組織這些比賽中的心得體會。
該比賽項目最好是選用四等水準測量,因為這是所有水準測量的基礎(chǔ)。路線總長度2 km左右,分成4個測段,每個選手觀測1測段。根據(jù)場地高差的大小,每測段設(shè)站數(shù)以4~6站為宜。
嚴格地講,二等水準測量不適合比賽,因為二等水準不僅要求往返測,而且對于觀測時間段的要求、儀器、標尺的檢驗,以及平差計算都有很嚴格的要求,再加上比賽的隊伍多,往返測不好組織、嚴密平差計算不易在現(xiàn)場完成等因素,比賽很難進行。而采用數(shù)字水準儀的比賽就更難,因為數(shù)字水準儀從觀測記錄,到平差計算等均可自動化,比賽的技術(shù)含量相對較低,從某種意義上講,比賽成了“跑步比賽”。在“2012年全國職業(yè)院校技能大賽”高職組測繪技能賽中,雖然規(guī)定是可采用數(shù)字水準儀進行二等水準測量比賽,但從有利于比賽組織等方面考慮,大賽采用了數(shù)字水準儀只顯示高差讀數(shù)、人工讀數(shù)、手工計算的形式,而且采用單程觀測,近似平差計算。與四等水準相比,這種比賽似乎更簡單,因為觀測讀數(shù)自動顯示,而且兩次高差的數(shù)值接近,比起采用4687或4787的四等水準測量,計算更簡單。
為防止某些事先進入場地的隊伍在比賽路線上做好設(shè)置儀器和豎立標尺(使前、后視距離相等)的記號。大賽采用了抽簽組合參賽路線的辦法,即比賽時各參賽隊的比賽路線由抽簽得到的起、閉點和待定點組成。由于每組起點、閉點和待定點的縱向距離均在3 m以上,組合路線各測段距離不同,無論是熟悉場地還是不熟悉場地,比賽過程中都得調(diào)整前后視距離,因此采用這個辦法有利地保證了公平競爭。
對于布設(shè)成閉合路線還是附合路線,從技術(shù)上講是一樣的。但從組織上講,閉合路線因為起、閉點在一起,便于比賽組織管理。
導(dǎo)線測量比賽的等級多為一級導(dǎo)線,以附合路線為宜,設(shè)2~3個待定點,構(gòu)成4站以上,每個人至少觀測1測站、記錄1測站。導(dǎo)線邊長200 m左右,最好各邊大致相等,相鄰邊的長度比不宜太大,特別是不要超過1∶3。
與水準測量同理,大賽也采用了抽簽組合參賽路線的辦法,布設(shè)了多條路線,多條線路的各起、閉點或者待定點均應(yīng)與相鄰各點互相同視。比賽時,各參賽隊抽簽起、閉點和待定點,抽簽得到的點位組成比賽路線。
比賽采用三連腳架法觀測,但也容許不采用三連腳架法觀測。
比賽場地根據(jù)地物的多少而定,一般選長200 m左右、寬150 m左右,約250個左右的碎部點,基本要求是在2 h內(nèi)完成野外測量、1 h左右完成繪圖的場地。
設(shè)置每組1個測站點、1個定向點和1個檢核點;測站點、定向點和檢核點之間通視;測站點可以是若干個,各點之間不能相互遮擋;定向點和檢核點可以公用。
如果GPS控制測量,每組提供一個控制點。
各組的比賽最好是在同一塊場地上,但由于參賽隊伍較多,往往比賽時由十幾支隊伍同時測圖,很難選擇到這么大的場地。因此,比賽可以選擇兩塊甚至多塊場地進行,但要求各場地的測圖難度應(yīng)大體一致,碎部點數(shù)量大致相等。
在“2012年全國職業(yè)院校技能大賽”高職組測繪技能賽中,計算器編程是競賽項目之一,分兩部分內(nèi)容:常規(guī)題目和綜合應(yīng)用創(chuàng)新題。其中,常規(guī)題目選用一些測量常見的題目,如單導(dǎo)線測量近似平差計算、單一水準路線測量平差計算、坐標正算與坐標反算,以及簡單線路中樁、邊樁坐標計算和任意多邊形面積、周長計算。賽前這5個題目應(yīng)在網(wǎng)上公布,比賽時則抽簽選這5個題目中的一個,并現(xiàn)場給定計算數(shù)據(jù)。創(chuàng)新題目事前保密,有專人事前出題封存,現(xiàn)場開封。計算器編程要求上交的成果為:數(shù)學(xué)模型、框圖、程序和變量說明、程序運行結(jié)果。
在比賽中筆者發(fā)現(xiàn),計算器編程的成績很難評定,特別是選手上交成果后,無論是上交的程序運行結(jié)果是否正確,都有問題需要考慮。當上交的成果正確時,有兩種情況:一是編程正確,數(shù)據(jù)是按程序計算的;二是選手根本就沒有編程,而是用手工計算出的正確結(jié)果。上交成果不正確也有兩種情況:一是編程正確,而在按程序計算時輸入數(shù)據(jù)錯誤,導(dǎo)致結(jié)果不正確;二是選手沒有編程,也就沒有正確結(jié)果。此外,上交成果不好統(tǒng)一等問題也使得比賽很難組織。
計算器是一個很普通的簡單計算工具,特別是在計算機已經(jīng)普及,各種功能齊全、界面友好的計算程序廣泛運用于生產(chǎn)實踐的今天,很少有人用計算器編程,即使使用,也是用于簡單計算。因此,筆者認為計算器編程不宜作為比賽項目,因此本文不再贅述。
(1)抽 簽
由于是多個項目的比賽,因此比賽前應(yīng)當先組織大組抽簽。先抽各參賽隊進行各比賽項目的順序,然后在比賽前抽簽:水準測量和導(dǎo)線測量先抽簽比賽出場順序,然后再抽簽路線上的點(起點、各待定點和閉點)位,由抽得的點位決定參賽路線;數(shù)字測圖抽簽則是抽場地和測站點。
(2)統(tǒng)一提供比賽計算用具
需要統(tǒng)一提供的比賽用具主要有:水準測量和導(dǎo)線測量的觀測手簿與計算表格、數(shù)字測圖草圖紙、計算器,以及鉛筆、橡皮、三角板和草稿紙等。由于在比賽前,有些隊伍可能會提前繪好比賽場地的草圖,還可能用可編程計算器編制水準測量高程誤差配賦和導(dǎo)線平差計算的程序,因此統(tǒng)一提供數(shù)字測圖的草圖紙和計算器尤為重要。此外,比賽時應(yīng)要求參賽隊的草圖必須繪在統(tǒng)一提綱的草圖紙上,不得使用非賽會提供的觀測手簿、計算表格和計算器等。
為了防止裁判員在評審時徇私,專門設(shè)計了專門用于比賽的觀測手簿,手簿封面有填寫參賽隊信息的表格。要求參賽隊只在觀測手簿封面的表格中填寫參賽隊及隊員信息,內(nèi)部不得寫觀測者、記錄者等任何有關(guān)參賽隊的信息。參賽隊上交成果之后由裁判組長在封面和參賽隊信息的表格中填寫編號,然后將填寫參賽隊信息的表格剪下留存。裁判員在評分時只能看到裁判組長的編號,而不知道是哪個隊的測量成果。這個方法有效地防止了裁判員的徇私現(xiàn)象。
對于數(shù)字測圖,考慮到有些隊可能會事前測圖,因此在測圖前對數(shù)字測圖使用的控制點進行了旋轉(zhuǎn)處理,使不同時間段使用的相同控制點坐標不同,有效地防止了作弊現(xiàn)象。另外,要求參賽隊不得在地圖上填寫任何有關(guān)參賽隊的信息,上交成果為草圖紙、原始碎部數(shù)據(jù)文件和數(shù)字圖文件。裁判組長對各隊上交的數(shù)據(jù)文件進行改名處理以備查。數(shù)字圖打印后裁判評定成績,必要時可以查看賽前各隊上交的數(shù)據(jù)文件。
在筆者參與的所有比賽中,競賽用時成績均使用以下計算公式
式中,T1為所有參賽隊中最少的競賽用時;Tn為所有參賽隊中最多的競賽用時;第i組實際用時為Ti;Q為比賽的時間分值;S為可選的百分比。
在首屆全國高校大學(xué)生測繪技能競賽中,我們在設(shè)計式(1)時考慮:競賽用時最少的隊伍,競賽用時成績?yōu)闈M分Q,但所有參賽隊中競賽用時最多,也就是測量速度最慢的隊伍,也應(yīng)當給予及格成績60%,畢竟其完成了比賽,因此確定了S=40%。后來我們在比賽中發(fā)現(xiàn):如果Tn與T1相差過大時,式(1)括弧中的分母很大,其結(jié)果就使各隊比賽用時成績相差很小。因此,我們從2010年組織首屆“全國高等職業(yè)院校測繪技能大賽”開始,對比賽的最大時長作了限制,若超過最大時長,停止比賽。這樣的結(jié)果:比賽用時最少的隊伍得滿分Q,只要在規(guī)定的時間內(nèi)完成比賽,比賽最慢的隊伍的時間成績也為60%Q,即及格成績。事實證明,式(1)有了最大時長限制,更為合理。
對于Q值,選用的數(shù)值就是時間分占總成績的比例,如選Q=40,即當某項比賽的總成績?yōu)?00分時,競賽用時成績?yōu)?0分,成果質(zhì)量成績?yōu)?0分。Q值的選取,反映了競賽組織者對成果質(zhì)量和競賽用時的重視程度,可能會不盡合理。但無論Q選多少,對所有參賽隊伍來講卻是一致的。
根據(jù)筆者組織多次比賽的經(jīng)驗,對比賽中出現(xiàn)的一些問題應(yīng)采取哪些有效處理措施總結(jié)如下:
1)就字改字、隨意涂改,甚至使用橡皮的現(xiàn)象。這類問題一律按不合格成果處理。因為測量成果是非常嚴肅的,來不得半點的虛假和不可靠。
2)錯誤的成果不是正規(guī)劃掉,而是很隨意地劃一條線,甚至多條線;有些錯誤成果劃去后不注原因,或者注明錯誤原因很隨意。這些問題的出現(xiàn),是因為在日常教學(xué)和實習(xí)、實驗中要求不夠嚴格,學(xué)生不知道錯誤成果應(yīng)當正規(guī)劃去,并注明“測錯、記錯或者超限”的錯誤原因,更不知道錯誤原因只有這3種,不知道計算錯誤不注原因。在評定成績時對這些現(xiàn)象都按照扣分處理。
雖然這種現(xiàn)象是極個別現(xiàn)象,但其性質(zhì)相當惡劣。因為這是偽造成果,偽造成果是測量上深惡痛絕、絕對不能容忍的現(xiàn)象,違反是要受到懲處的。做這種事情的選手有一種僥幸心理,認為裁判可能發(fā)現(xiàn)不了。其實,修改了記錄手簿必然造成連環(huán)涂改,而連環(huán)涂改是筆者評定成績時重點關(guān)注的內(nèi)容。而且大賽的裁判都是經(jīng)驗很豐富的專家,這種現(xiàn)象很難逃過他們的眼睛。
出現(xiàn)這種現(xiàn)象,大家都認為很不正常,但當事學(xué)校的個別老師認為這也是“合理現(xiàn)象”,甚至說“小概率事件也會發(fā)生”。分析出現(xiàn)這種情況的原因,不外乎兩種:一是選手觀測時只讀黑面,記錄者加上4687或4787后填寫在紅面讀數(shù)欄內(nèi);二是選手在觀測時有意識地記住黑面讀數(shù)的尾數(shù),讀數(shù)時只讀大數(shù),尾數(shù)加7。無論什么情況,嚴格講都是偽造成果。不讀輔助分劃肯定是偽造。而對于只讀大數(shù)、尾數(shù)加7的湊數(shù)現(xiàn)象,嚴格講也是偽造。這個現(xiàn)象的根源在教師,至少是教師給學(xué)生講解不到位。學(xué)生可能認為,這樣讀數(shù)就是準確,紅、黑面讀數(shù)差為零最好。殊不知測量成果的可信度正是建立在“實事求是”的基礎(chǔ)之上。為什么三、四等水準標尺輔助分化從復(fù)雜的“4687”或者“4787”開始刻劃,而不采用兩面相同或者從簡單一點的數(shù)字開始,其目的就是防止二次讀數(shù)時的湊數(shù)現(xiàn)象,因為這個數(shù)不容易加。因此,在評定成績時無論該成果是否湊數(shù),都毫不留情地按照不合格成果處理。
在筆者組織過的比賽中,有些是自帶儀器,有些是統(tǒng)一提供儀器。通常按照以下辦法處理儀器故障:
1)對于自帶儀器,出現(xiàn)故障自己負責。容許參賽隊現(xiàn)場更換儀器,但如何處理已有測量成果,則由參賽隊自行決定,計時不中斷。
2)對于統(tǒng)一提供儀器的比賽,當選手申報儀器故障時,可能會有兩種情況:一是儀器確有問題;二是有些選手可能對自己的本次測量不滿意,欲重新開始,乘機鉆空子。裁判組在比賽前就明確規(guī)定:如果申報儀器有故障,請儀修工程師檢查,若儀器確有問題,更換儀器重測,比賽計時重新開始;如果是儀器無故障,比賽繼續(xù),比賽計時不中斷,即檢查儀器的時間加在比賽時間中。
因為比賽隊伍較多,場地上儀器設(shè)備多,各隊比賽時可能會受到干擾甚至侵害。大賽明確規(guī)定:各隊儀器自己負責。如果儀器受影響使測量必須重新開始,如水準測量比賽使尺墊發(fā)生移位、導(dǎo)線測量和數(shù)字測圖碰翻腳架等,如果是自己原因造成的,自己負責;如果是別人侵害造成重測的,侵害者扣10分,受害者重測,但比賽計時不中斷,因為受害者也有責任。
舉辦大學(xué)生測繪技能競賽,對于提升大學(xué)生測繪技能訓(xùn)練水平,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、團隊協(xié)作意識、耐心和不怕苦、不怕累的優(yōu)秀品質(zhì),提高我國測繪實踐教學(xué)質(zhì)量,都具有很重要的意義。由于測繪技能競賽涉及場地、儀器等多個方面,比起其他專業(yè)的競賽組織更復(fù)雜,特別是在參賽隊伍多的情況下,有效地組織實施、創(chuàng)造公平競賽環(huán)境、公平評定比賽成績尤為重要。我們將在今后的實踐中,努力提高測繪技能競賽的組織水平,使其更好地與測繪實踐教學(xué)結(jié)合,真正使比賽起到提高學(xué)生實踐能力、提高我國測繪實踐教學(xué)質(zhì)量的目的。
[1] 寧津生,翟翊,宋偉東,等.深化教學(xué)改革,加強實踐教學(xué)——“首屆全國大學(xué)生測繪技能比賽”經(jīng)驗總結(jié)[J].測繪通報,2009(10):1-4.