雷斌 羅魁 葉濤 過思 陸雨航

[摘 要]土木工程測量是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎課，隨著時代和科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學模式已經無法滿足社會需求。該文主要通過分析土木工程測量這一課程在理論與實踐教學中存在的問題，結合以往教學經驗，在合理安排學時、更新課程內容、購置新儀器、引進新技術、采用現(xiàn)代化教學模式、利用校企合作教學、提升教學質量、設置合理的考核方式等方面，積極探索并勇于實踐教學改革方法。

[關鍵詞]土木工程測量;教學改革;理論教學;新技術;實踐

[基金項目]2014年度江西省高等學校教學改革研究課題“‘以學生為中心的土木工程專業(yè)教學體系構建研究”（JXJG-14-1-11）

[作者簡介]雷 斌（1980—），男，湖南祁陽人，工學博士，南昌大學建筑工程學院土木工程實驗中心副主任，副教授，碩士生導師（通信作者），主要從事再生混凝土材料與結構性能研究。

[中圖分類號] G642.0[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）28-0252-03[收稿日期] 2019-12-09

一、前言

“土木工程測量”作為土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎課，旨在培養(yǎng)學生在施工過程中的測、算、繪的能力，要求學生掌握測量學的基本理論知識以及各種測量儀器的基本操作，是一門理論與實踐相結合的課程。在實際教學過程中，由于時間、場地、儀器等因素的限制，大多數工程測量教學過程中降低了實踐課程的教學內容，更多偏向于理論類教學。由于理論教學過于抽象且單一，導致部分學生將工程測量當作一門紙上談兵的學科，喪失了學習的興趣，只是為了應付考試死記硬背知識點，無法真正掌握知識并靈活地運用到實際測量中。隨著時代和科技的發(fā)展，測繪領域出現(xiàn)了許多新技術和新設備，正逐漸轉向電子化、信息化、智能化，傳統(tǒng)的教學內容和模式已經無法滿足當代的人才培養(yǎng)要求[1]。為了適應社會發(fā)展，培養(yǎng)高素質的綜合性專業(yè)人才，亟須探索一種現(xiàn)代化的新型教學模式。土木工程測量教學改革刻不容緩。

二、土木工程測量教學現(xiàn)階段存在的問題

（一）課程學時少，但內容多

以本校土木工程測量課程為例，課程分為理論教學與課程實習，總學時為48學時。其中理論教學為32學時，包括課內理論教學和課外實踐教學，課程實習為16學時，放在第三學期，在校內進行地形圖測繪。在較短的學時內完成土木工程測量的教學任務比較困難，教師對于一些重難點沒有時間詳細講解，對于新技術和新儀器更是無暇拓展;同時在短學時內，實踐教學分配的時間更少，實踐教學的質量不能保證，學生對于許多儀器的操作都沒有完全了解;由于課程學時少，第三學期的實習測繪也只能在校內進行，無法達到實際施工測繪的效果。隨著時代的發(fā)展，教學內容逐漸增加，而課程學時不增反減，導致原有的教學方式漸漸跟不上時代的步伐，難以達到培養(yǎng)目標。

（二）教學內容和模式陳舊

在課程理論教學的過程中，教學內容仍然是以傳統(tǒng)的水準儀、經緯儀為主，對于新的理論和技術以及儀器的介紹很少，這顯然無法滿足實際施工測量的需求，導致教學內容與社會需求脫節(jié)[2]。而教師“灌輸式”教育模式使得教學的效果再次大打折扣。作為一門實踐性較強的學科，單純的理論教學枯燥乏味、晦澀難懂，大大降低了學生的學習興趣。土木工程專業(yè)的這些理工類學生，具有很強的邏輯分析能力，但在記憶和細節(jié)處理方面，往往會顯得粗心大意。很多學生對于測量的理解僅僅停留于高中階段簡單的二維測量或者純粹的數據測量，在剛接觸到這種儀器操作復雜、數據采集和處理較為復雜的三維測量時，大部分人都會感到難以處理。而教師在面對這一問題時，如果只是簡單的理論灌輸，沒有結合實際儀器或者測量案例來講解，將會使得學生很難真正理解并掌握。在實踐教學過程中，采用的還是多年前的教學模式，平時在校內利用水準儀和經緯儀進行水準、距離、角度測量，由老師演示過后小組自行測量，而第三學期則是在校內對學校某處建筑進行測繪，老師講解相關任務后，小組自行測繪，上交成果報告。儀器、場地的缺乏和人力、物力的緊張，導致學校和教師無法頻繁的開展實踐活動，更無法接觸現(xiàn)代化測繪技術，與實際測繪相差甚遠;此外，老師管理的學生過多，往往以組為單位進行監(jiān)督管理，而小組內任務分工不夠具體，認真的同學壓力過大，自制力差的同學根本學不到東西。

（三）教學儀器設備老化陳舊

近年來，測繪技術發(fā)展迅速，類似全站儀、電子經緯儀、電子水準儀、光電測距儀等儀器早已在施工建設中得到廣泛應用，最新的測繪技術還有GNSS（Global Navigation Satellite System）、GPS（Global Positioning System）、RS（Remote Sensing）、GIS（Geographic Information System）、無人機、測量機器人，等等[3]。但在高校內教學儀器還是以光學水準儀和光學經緯儀為主，而且有些儀器已經損壞，精準度不高，土木、水利、工管等專業(yè)的工程測量課程集中在同一學期，這些傳統(tǒng)儀器的數量和精度都無法滿足教學要求，影響了教學項目的正常開展。同時由于經費不足，很多高校只購買了少量的先進設備以供演示，學生無法動手操作，實習效果較差，對于現(xiàn)代化測繪技術了解甚少，這也使得學生與現(xiàn)代技術脫節(jié)，畢業(yè)后無法快速融入工作崗位。

（四）師資力量薄弱

目前土木工程測量教師大多是高校畢業(yè)的博士生，他們往往理論知識很扎實，但缺少工程實踐的經驗，不能很好地結合工程實例給學生們講解測量的重難點。而且因為從事教育工作，一些教師對于一些高新技術和儀器了解甚少，這直接影響了教學效果，使得學生不能吸收到最新的知識和技術，從而無法適應信息時代測量學的變化。同時部分高校對于土木工程測量的理論教學、實踐教學和實習往往都是安排同一個教師教授，這不僅使得教師教學任務過重，而且在實踐教學和實習過程中，對于同學們提出的一些問題，也很難第一時間回答。在種種因素作用下，實踐教學和實習任務往往都會流于形式，走馬觀花，難以達到預期效果。

（五）考核方式不合理

以本校為例，土木工程測量的考核分為兩部分，理論考核和實習考核，相當于兩門課程，分開打分。其中理論考核還是傳統(tǒng)的“2+2+6”，即平時成績占20%，主要看考勤;實踐教學的測量報告占20%，主要看學生上交的測量數據，但是數據的真實性往往有待考證，這種只看結果而不注重實踐過程的評判方式，使得實踐學習的考核缺乏公正性，影響學生的學習熱情;期末考試成績占60%，但考試的內容大部分為理論知識，考核的題型為填空題、名詞解釋題、簡答題、計算題，這并不能充分考察學生的實際操作能力。實習考核是將班級分為各個小組，每組5人左右，進行一周的測繪后，上交測繪實習報告，教師根據上交的實習報告來進行打分，團隊各成員分數一樣。但因為缺少監(jiān)督，團隊中每位學生出力不同。此外，實習報告的抄襲現(xiàn)象也是大量存在的，僅憑實習報告打分，有失公允，降低了學生的學習熱情。

三、土木工程測量教學改革措施的探究

（一）合理安排學時，更新課程內容

土木工程測量課程設置應分為理論教學和課程實習。其中理論教學為48學時，包括課內理論教學24學時和課外實踐教學24學時。課程實習為期兩周，一周在校內測量，一周去企業(yè)進行測量實習。對于課程內容，在水準測量、角度測量、距離測量等基本知識的基礎上增加新內容，例如GIS、GPS、RS、無人機、激光雷達測量等現(xiàn)代測量技術，講解過程中將理論與實際案例相結合，讓學生了解最新的技術和儀器。在課程實踐教學過程中，逐漸淘汰舊儀器，運用新儀器和新技術，讓學生能親自動手操作，并開發(fā)一些新的實踐項目，模擬實際施工場地，從而達到實踐教學的效果[4]。在課程內容增多的情況下，對于一些重難點，最好結合案例或儀器、方法來進行重點講解，對于過時的技術和方法不必展開，將課本讀薄。除此之外，一些貼近生活的例題也必不可少，這樣讓學生有生活代入感，能更好地理解知識點。

（二）購置新儀器，引進新技術

學校的教學儀器需要滿足學生的教學需求，舊的儀器已經無法跟上時代發(fā)展，需要購置新儀器，引進新技術，當然這不是一蹴而就的。隨著測繪技術的發(fā)展，測繪逐漸偏向信息化、數字化，而數字化儀器價格比光學儀器貴很多，學校可以適當購買一些數字化儀器用于教學，使得每個學生都有機會加以使用，后面再逐漸加大資金投入，循序漸進。購置新儀器的同時，也要引進新技術，在學院內建設相關的測繪場地，以供學生實踐教學時使用。同時學校應充分利用和整合其它高校、企業(yè)和社會的資源，選擇學校聯(lián)辦或校企合辦實訓基地的方式引進新儀器和新技術，提升教學質量和水平，通過共享實訓基地既減少了各方的資源投入，也加強了高校和高校、高校和企業(yè)間的聯(lián)系，避免出現(xiàn)閉門造車的情況。新儀器和新技術的引進，使得學生能更好地接觸現(xiàn)代化測繪，為畢業(yè)后的施工測量打好基礎。

（三）采用現(xiàn)代化教學模式

隨著科技的發(fā)展，互聯(lián)網和計算機等高新技術被運用于教育領域，使得傳統(tǒng)教育模式發(fā)生了很大的改變。在土木工程測量課程的教學中，也可以利用現(xiàn)代化教學資源，例如網絡學習平臺、MOOC、虛擬現(xiàn)實技術，等等。其中虛擬現(xiàn)實技術對土木工程測量的幫助很大。虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality， VR）技術是以計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等多種技術結合的新型技術，通過創(chuàng)建虛擬的現(xiàn)實場景，讓受眾感覺身臨其境，近年來被廣泛應用于教育領域[5]。基于這些平臺和技術，針對土木工程測量課程可以有一套現(xiàn)代化的教學模式。在課前，教師將制作好的課程視頻和課件以及相關參考資料放在網絡學習平臺超星學習通上，學生們在課前可以提前學習本堂課的教學內容，記錄自己的疑難點，之后在平臺上可以詢問教師或者同學;在課堂上，教師重點講解重難點，并針對同學們在平臺上提出的問題進行統(tǒng)一解答，進行啟發(fā)式、互動式教學。同時可以利用VR技術，模擬實際施工測量場地，通過身臨其境的教學，讓學生足不出戶便可以“實地”測量，使得同學們對于一些理論和概念有更深的理解。

（四）利用校企合作教學，提升教學質量

高校教師專業(yè)知識扎實但是實踐經驗不夠，為此可以加強學校和企業(yè)的聯(lián)系，聘請校外技術人員來為同學們講學，同時定期派學校教師前往企業(yè)交流。采用校企合作的方式來培養(yǎng)學生，使學生與社會接軌，了解到當下的測繪狀況。學生校內理論教學由學校教師教授，而實踐課程和實習可以由校外聘請的教師進行教學，這樣更有針對性，對教師揚長避短，實行雙師型教學。同時將專業(yè)實習分為校內和校外兩個部分，校內部分主要在校內對學生進行基礎實踐教學，而校外部分則是選擇校企合作，組織學生進入企業(yè)，進行全天候的工程測量，或者將一些工作人員的小型負責項目交于學生，在不影響工作人員工作的前提下，學生自行組織測量，得出結果后與專業(yè)的工作人員進行比較，學生得到的鍛煉與體驗與真實工作并無差異，進而提升了實習的質量。

（五）設置合理的考核方式

考核內容應該偏向于過程，而不是結果。對于理論教學課程可分為三部分，平時成績占20%，主要對學生出勤、學生作業(yè)完成情況、學生實踐過程中的表現(xiàn)等，進行綜合打分;儀器操作占30%，現(xiàn)場考察學生儀器操作能力，根據其對儀器的熟練程度進行打分;期末考試占50%，主要考查學生理論知識、儀器認知、數據處理、看圖繪圖能力等。實習成績分為兩部分，校內實習成績和校外實習成績，各占50%。校內實習，將學生分成各小組進行校內測繪，將各項測繪任務布置到每組各人，組內成員進行分工合作，最后小組上交實習報告，同時進行現(xiàn)場PPT答辯，闡述各自測繪過程，教師根據答辯內容和實習報告給學生打分[6]。校外實習，學生被分配到學校的合作企業(yè)進行實習測繪，企業(yè)分派技術人員對學生進行指導，之后由學生自主操作，最后學生上交實習報告，由企業(yè)技術人員進行打分，返校后進行現(xiàn)場答辯，由教師打分，最后綜合教師和企業(yè)技術人員分數給出學生校外實習分數。這種考核，不再僅僅是注重理論知識而更多偏向于實踐操作，實習不再只關注結果，而更多的是側重學生的實習過程和實習經驗，讓學生對這門課程充滿興趣和熱情，也讓學生畢業(yè)即能就業(yè)。

四、結語

在現(xiàn)代化背景下，測繪技術不斷更新，高校作為人才培養(yǎng)的大本營，應該與時俱進。通過配備新教材新儀器，引進新技術，進行校企合作等方式，加強學校與社會、學生與社會的聯(lián)系，在夯實學生理論知識的同時，努力提高學生解決實際問題的能力。土木工程培養(yǎng)的是現(xiàn)代化工程建設人才，高校應該采用現(xiàn)代化的教學方式和理念，來提升學生的綜合能力，培養(yǎng)出符合社會需求的專業(yè)性綜合人才。

參考文獻

[1]肖鸞，陳鳳年，陳海勝.工程測量教學改革：問題與對策[J].湖南工業(yè)大學學報，2008，（03）：110-112.

[2]郭范波，邱戰(zhàn)洪.工程測量項目式教學改革研究[J].測繪通報，2014，（06）：128-130.

[3]崔立魯，李文淵，韓麗麗.土建類專業(yè)“工程測量”課程教學改革方案研究[J].教育與教學研究，2017，31（09）：69-74.

[4]鄧軍.信息化測繪背景下土木工程測量課程實踐教學改革探究[J].西部素質教育，2019，5（01）：222+226.

[5]劉娟，白雪衛(wèi).虛擬現(xiàn)實技術在土木工程專業(yè)實習中的應用探索研究[J].大學教育，2017，（06）：27-28.

[6]張興福，魏德宏，余旭，等.工程測量實習教學模式改革與實踐[J].測繪通報，2016，（09）：137-142.

Exploration on the Modern Teaching Reform of The Course of Civil Engineering Survey

LEI Bin， LUO Kui， YE Tao， GUO Si， LU Yu-hang

（School of Civil Engineering and Architecture， Nanchang University， Nanchang， Jiangxi 330031， China）

Abstract： Civil engineering survey is the basic course of civil engineering specialty. With the development of the times and science and technology， the traditional teaching mode has been unable to meet the social needs. This paper mainly analyzes the problems existing in the theory and practice teaching of the course of civil engineering survey， combined with previous teaching experience， explores the teaching reform methods in the aspects of reasonable arrangement of class hours， renewal of course content， purchase of new instruments， introduction of new technology， adoption of modern teaching mode， use of school enterprise cooperation teaching， improvement of teaching quality， setting of reasonable assessment methods， etc.

Key words： civil engineering survey; teaching reform; theory teaching; new technology; practice