齊修東

(河南理工大學 測繪與國土信息工程學院,河南 焦作 454000)

為了滿足社會對測繪工程本科畢業(yè)生的應用創(chuàng)新能力和實踐能力要求，當前，教育教學研究的重心正從知識傳授向能力培養(yǎng)轉變。自從2011年，國家相繼實行了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”“工程教育專業(yè)認證”和“專業(yè)綜合改革”等質量工程，以期提高學生的解決復雜工程問題的實踐能力、設計能力和創(chuàng)新能力。

實踐教學是學生能力培養(yǎng)的重要平臺[1-2]，傳統(tǒng)實踐教學中，學生只是被動機械地執(zhí)行實驗，沒有獨立思考和創(chuàng)新，嚴重阻礙了學生實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。近些年來，國內眾多高校專家學者都對實踐教學改革進行了嘗試。文獻[3]提出了通過構建開放式實踐教學體系提高學生工程實踐能力。文獻[4-6]從深度融合校企合作方面對實踐教學進行了有益探索，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。文獻[7]提出“以基本知識掌握為先導，基本技能實驗為基礎，創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，知識、能力、素質協調發(fā)展”的實驗教學模式，培養(yǎng)卓越工程應用人才。文獻[8]提出通過行業(yè)參與制定人才培養(yǎng)方案，共同制定實踐教學項目，培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。文獻[9]提出通過多元化的實踐教學考核，提升學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。借鑒前人研究成果，結合近幾年學院測繪工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)情況，從實驗大綱制定、實踐教學平臺建設、實驗教學方法、師資隊伍建設和考評方法等方面對工程測量學進行實踐教學改革探討。

1 校企共同制定工程測量學教學大綱

多年來，實驗教學大綱和實驗項目只憑教師經驗進行制定和設置，學生畢業(yè)后不能適應生產單位工程需要并快速進入角色。經過近幾年的探索，校企在培養(yǎng)方案制定上必須深度融合[10]，特別在大綱和實驗項目設置上，企業(yè)最有發(fā)言權。因此，在2016級測繪工程培養(yǎng)方案和教學大綱制定上，請進戰(zhàn)略合作企業(yè)導師，結合企業(yè)生產內容，共同制定工程測量學實驗教學、集中基礎實習、綜合設計實習和企業(yè)工程實踐方案。例如課堂實驗教學12學時，設置鉛垂儀掃平儀陀螺儀使用、軸線曲線放樣、傾斜撓度平面高程監(jiān)測等項目，主要以學會儀器使用為目的。集中實習分兩階段，第一階段為基礎實習1周，設置控制測量、豎井聯系測量、地下管線測量、道路放樣和建筑物變形監(jiān)測等項目，主要培養(yǎng)學生工程測量基本技能；第二階段綜合設計實習4周，主要對設置的實踐項目進行方案設計、實施和總結。企業(yè)實踐也是分兩階段，第一階段為以項目生產為目的的技術和技能實踐；第二階段為以項目生產為目的的管理實踐。這樣以企業(yè)需求為導向，使學生實踐技能與企業(yè)生產相結合，極大地提升了學生工程實踐能力，也為學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)打下了專業(yè)基礎。

2 多元實踐教學方法

創(chuàng)新思維是要突破思維定式，鼓勵學生獨立思考[11]。創(chuàng)新能力離不開創(chuàng)新思維，而且必須在實踐中培養(yǎng)。在教學方法上，采用探究式實踐教學、案例式和開放式實驗教學收到良好的效果。

2.1 探究式實驗教學

探究式教育是一種啟發(fā)式的教育、引導式的教育。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，使學生不僅學習到知識，更重要的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[12]。探究式實驗教學讓學生以大綱為基礎，根據實驗項目目的和要求，通過獨立思考、查閱資料或相互討論等手段查清實驗的關鍵問題，自主設計實驗步驟和過程，形成初步實驗方案。最后指導教師和學生共同對方案進行審核，幫助學生分析原因，找出設計缺陷和實驗關鍵，指導方案修改。如道路軸線曲線放樣實驗課，教師給出控制點坐標、轉折點坐標和曲線要素，學生分組進行實驗方案設計。學生設計的方案有坐標法、切線支距法和偏角法，儀器設備有選全站儀的，有選GPS-RTK的。老師審核方案后，和學生一起分析每種方法的關鍵、適用條件、特點。對于設備，同樣分析適用條件，然后修改方案，最后提示學生注意全站儀和GPS-RTK實地放樣位置，分析原因，比較精度高低。通過設計、分析、修改、實驗4個環(huán)節(jié)，不僅能讓學生知其然，而且讓學生知其所以然。探究式實驗教學法相對于傳統(tǒng)的教條式僵化的實踐教學，它能有效地激發(fā)學生興趣，為學生創(chuàng)新能力發(fā)展創(chuàng)造意境，體現了以人為本的教學理念。

2.2 案例式實踐教學

案例式實踐教學主要針對工程測量學綜合設計實習，把整個環(huán)節(jié)分成橋梁控制網建設及墩臺坐標計算及放樣、道路曲線坐標計算及放樣、建筑物變形監(jiān)測及地下工程測量等模塊，進行案例實踐教學。其中地下工程測量實習包含一井陀螺定向、高程導入、井下導線及高程測量、貫通誤差預計及方案設計等內容。所有這些模塊的實施，均由學生以小組為單位自主進行方案設計，在指導教師的引導下在校建實習基地實施。實施過程中發(fā)現問題，分析原因，調整方案，總結經驗教訓。模塊實踐結束，集中進行答辯，講述各自的設計原則、過程和經驗教訓。實現要我學到我要學的模式轉變，激發(fā)學生潛能，培養(yǎng)學生自主運用綜合知識，解決復雜實際問題的能力和創(chuàng)新能力，為進入企業(yè)實訓打下基礎。

2.3 開放實驗教學

受學時等因素限制，僅開設實驗大綱規(guī)定的實驗項目，很難培養(yǎng)滿足社會需要的實用型人才。一些具有前瞻性性研究型實驗項目，作為開放實驗，讓有興趣的學生自主選擇。如把三維激光掃描繪制地形圖、三維激光掃描古建筑物建模、地下管線探測、數字地形圖的工程應用、干涉測量成像系統(tǒng)邊坡監(jiān)測及測量機器人變形監(jiān)測等作為開放實驗項目，供有興趣的學生進行開放實驗，以開闊學生視野。

3 分層次的實踐教學平臺建設

實踐教學平臺是開展各項實踐活動的基礎，實驗、實習和實踐是一個遞進的過程，又是一個整體。特別對測繪工程專業(yè)來說，很多實驗是不能在實驗室內完成的，受時間、地域和能力水平限制，又不能直接到企業(yè)從事生產實踐，中間必須有校建實習基地過度。結合測繪工程專業(yè)特點，建設了虛擬仿真平臺、校建實習基地和校企合作實踐基地3個層次實踐教學平臺。

3.1 虛擬仿真平臺

為使學生盡快了解儀器使用和實驗過程，提高實驗效率。同時，減少儀器損害。學院錄制了儀器使用視頻，開發(fā)了水準測量、導線測量、陀螺定向等虛擬仿真軟件。作為第一層次，主要為學生盡快掌握儀器使用方法服務。

3.2 校建實習基地

為了建立課堂實驗、集中實習和企業(yè)生產實踐之間的聯系，學院建設了第二層次平臺。主要是校建實習基地，包括焦作市控制測量實習基地、沙河橋橋梁墩臺控制測量及放樣實習基地、新校區(qū)廣場道路曲線坐標計算及放樣實習基地、龍源湖建筑物變形監(jiān)實習基地、老校區(qū)人防工程地下工程測量實習基地等校建實習基地。它是第一平臺和第三平臺的紐帶通過校內實習，使學生對所學的知識和技能通過實踐得以加強，為到企業(yè)從事生產實踐打下良好基礎，使學生到企業(yè)后對項目真正拿得起放得下。這方面過去是有教訓的，第一屆卓越測繪工程還不如一般測繪工程“卓越”。究其原因，首先校建實習基地內的實習時間大大縮短，實踐技能不強；其次，前幾年合作企業(yè)一直在做宅基地確權一類的項目，學生實踐鍛煉項目有限。這樣兩方面的實踐鍛煉都沒達到預期培養(yǎng)目標。

3.3 校企合作實踐基地

三年校內學習，能不能初步被社會認可，進入第三平臺企業(yè)實踐是關鍵，企業(yè)對學生實踐效果評價也是最好的證明。校企合作實踐基地是“海闊憑魚躍，天高任鳥飛”的地方。學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力只有在真實的項目環(huán)境中才能培養(yǎng)和激發(fā)。簽約合作企業(yè)不能僅限于測繪公司，要多樣化，必須有水利、公路、鐵路等工程企業(yè)及市政公司等，并在合作協議中確定實習模塊。企業(yè)什么時間(指一年企業(yè)實踐期內)有相應的實踐模塊項目，就什么時間委派學生。只有這樣才能讓學生得到鍛煉，才能建立校企合作的良性循環(huán)。避免學生成為企業(yè)廉價勞動力，重復一些簡單項目，達不到實踐效果。

目前，學院已經和山西華晉巖土工程勘察有限公司、黃河勘測規(guī)劃設計有限公司、河南中緯測繪規(guī)劃信息工程有限公司、中鐵十五局集團公司及中鐵隧道工程集團有限公司等單位建立了實踐基地。培養(yǎng)方案要求學生在第六學期全部進入校企合作實踐基地，進行第一階段以項目生產為目的的技術和技能實踐，其中4周為工程測量學綜合設計實習，主要以企業(yè)項目為依托，參與項目實施。第八學期同樣為企業(yè)實踐，進行第二階段以項目生產為目的的管理實踐(方便學生考研，16級培養(yǎng)方案在第七學期安排課程)，同樣依托企業(yè)項目，學生參與組織管理。校建實習基地和校企合作實踐基地二者是相輔相成的，沒有前者，培養(yǎng)不出具有工程概念和工程意思的學生，企業(yè)不愿接收。沒有后者，學生不能身臨其境，鍛煉解決真正復雜工程問題。后者單一化，固定化，造成學生學不到知識，不愿到企業(yè)去。

4 效果評價

科學有效且多樣化的考核評價體系是監(jiān)測人才培養(yǎng)質量的重要手段，是學校教學的指揮棒，對人才的培養(yǎng)起著舉足輕重的作用[7]。結合近幾年實踐經驗，提出了一種多元化實踐考核評價體系，構建對學生學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力考核機制。

把課堂實驗納入過程評價，占課程總成績20%，即20分。其中方案設計、實驗過程和實習報告各占8、7、5分，其考核方式集體評議、過程考核和報告批改。

集中實習和企業(yè)實踐評價。其中方案設計、實習(踐)過程和實習(項目)總結報告分別占40分、40分和20分，設計方案采用答辯考核，實習(踐)過程采用過程考核，實習(項目)總結報告采用批改方式，其他考核過程由校內指導老師和企業(yè)指導老師共同進行。

該體系通過激發(fā)學生自主學習興趣，培養(yǎng)學生運用知識能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，提高學生學習的自主性，分析、研究和解決實際復雜工程問題的能力。

5 結束語

通過近幾年改革探索，主要取得以下成果和結論。在培養(yǎng)方案和實踐教學平臺兩方面校企必須深度融合，企業(yè)專家參與培養(yǎng)方案制定和實踐指導，企業(yè)提供實踐平臺，這樣才培養(yǎng)出企業(yè)想要的人才。以學生為核心的探究式和案例式教學法有利于培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力。在實踐考核上不僅憑實習報告定成績的多元考核辦法。最后形成了以培養(yǎng)方案、實驗教學方法、實踐教學平臺和評價方法為中心的校企深度融合的工程測量實踐教學體系。

目前，實施過程中在師資力量和管理方面還存在一些問題。學院具有企業(yè)工作經歷的教師只有3位，“雙師”型指導教師缺乏。學生在企業(yè)實踐期間沒有常住教師，學生的安全責任劃分和企業(yè)效益等問題在合作協議中沒有涉及。希望今后學院向企業(yè)輪換派遣常住教師，這樣不但有利于學生管理，而且可以鍛煉教師隊伍。