張華　楊敏　郝明

摘要：新工科概念的提出，對新形勢下高校各類課程的實踐教學(xué)提出了機遇和挑戰(zhàn)，該文在分析土建類工程測量實踐教學(xué)中存在諸如部分實踐內(nèi)容與工程崗位實際需求脫節(jié)、實踐教學(xué)模式單一、目標不明確、實踐教學(xué)過程難控等問題，分別在教學(xué)內(nèi)容中加入現(xiàn)代化、智能化和數(shù)字化測繪技術(shù)融入教學(xué)、建立多功能的工程測量實訓(xùn)案例等內(nèi)容，以加強與工程實際之間的聯(lián)系;加入微視頻，測量仿真平臺等輔助教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生積極性和主動性;采用基于微信群功能的過程指導(dǎo)，加強對實踐過程進行指導(dǎo)和監(jiān)控。該文所提出的建議可為相關(guān)專業(yè)類似課程的教學(xué)改革提供一定的參考和幫助。

關(guān)鍵詞：新工科工程測量實踐教學(xué)改革

中圖分類號：TU198-4;G642文獻標識碼：A? ?文章編號：1672-3791（2022）07（a）-0000-00

Practical Teaching Reform of Engineering Survey in Civil Engineering under the

Background of Emerging Engineering Education

ZHANG Hua? YANG Min? ?HAO Ming

（China University of Mining and Technology， Xuzhou， Jiangsu Province，221116 China）

Abstract： The concept of Emerging Engineering Education provides opportunities and challenges for the practical teaching of various courses in Colleges and Universities under the new situation. This paper analyzes the problems existing in the practical teaching of civil engineering surveying， such as the disconnection between some practical contents and the actual needs of engineering posts， the single practical teaching mode， unclear objectives and difficult in controlling the practical teaching process. So as to strengthen the connection with engineering practice， we add modernization and integrating intelligent and digital surveying and mapping technology into teaching and establish multi-functional engineering surveying training cases. To mobilize students' enthusiasm and initiative， we add auxiliary teaching means such as micro video and measurement simulation platform. The process guidance based on WeChat group function is adopted to strengthen the guidance and monitoring of the practice process. The suggestions put forward in this paper can provide some reference and help for the teaching reform of similar courses in related majors.

Key Words： Emerging Engineering Education; Engineering Survey; Practical Teaching; Reform

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的發(fā)展，新一輪教育改革也在加速進行，教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》（以下簡稱《通知》），《通知》主要內(nèi)容為探索工科教育改革思路及新工科背景下如何對培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方式進行優(yōu)化等[1-2]。新工科要求培養(yǎng)具有實踐和創(chuàng)新能力強的具有國際競爭力的符合人才。《工程測量》是土建類專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生既需要理解測繪知識，又需要熟練掌握工程崗位所需的測量技術(shù)技能。而《工程測量》實踐教學(xué)是對課程基礎(chǔ)理論的理解和掌握具有重要的意義，同時實踐教學(xué)有助于學(xué)生的創(chuàng)新、自主思考、邏輯思維和動手能力培養(yǎng)。一般來說實踐教學(xué)環(huán)節(jié)往往需要小組合作，因此它同時也培養(yǎng)了學(xué)生組織和協(xié)調(diào)能力、團隊合作精神和邏輯思維能力。隨著新技術(shù)和方法在測繪領(lǐng)域中的不斷應(yīng)用，《工程測量》課程的傳統(tǒng)實踐教學(xué)方法逐漸不能滿足實際工程應(yīng)用的要求，很多院校單位對于《工程測量》實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與時俱進和質(zhì)量保障體系研究不夠。課程實踐方式和內(nèi)容過于陳舊，學(xué)生從實踐中獲取的知識已經(jīng)不能完全勝任畢業(yè)后所從事的工程項目實際需求，學(xué)生的積極性和主動性難以得到激發(fā)，從而導(dǎo)致了學(xué)生不能融會貫通《工程測量》中所學(xué)知識，動手能力得不到很好的鍛煉。因此，充分考慮學(xué)生畢業(yè)后所從事的工程項目，結(jié)合各院校實際情況，如果對現(xiàn)有的實踐教學(xué)內(nèi)容和方法收單進行調(diào)整，從而構(gòu)建符合新工科要求的《工程測量》課程實踐體系。使得學(xué)生畢業(yè)后能勝任或者經(jīng)過簡單培訓(xùn)后能勝任相關(guān)工程實際測量工作。為此，該文在分析目前《工程測量》實踐教學(xué)存在的問題基礎(chǔ)上，探討了《工程測量》課程實踐教學(xué)改革內(nèi)容和方法手段，以期提高教學(xué)效果，為培養(yǎng)符合“新工科”要求的高素質(zhì)測繪人才提供保障。

1 實踐課程現(xiàn)狀

1.1 部分實踐內(nèi)容與工程崗位實際需求脫節(jié)

一般情況下，土建類專業(yè)所開設(shè)《工程測量》課程包含了理論和實踐教學(xué)兩大部分，其中，實踐教學(xué)部分又包括了課堂實習(xí)和集中實習(xí)[2-3]。由于課程總學(xué)時的壓縮，實踐課程學(xué)時普遍偏少，很多沒有設(shè)計集中實習(xí)。為完成正常的教學(xué)任務(wù)，一般通過老師的講授+現(xiàn)場演示來完成實踐教學(xué)工作，學(xué)生得不到親手實踐，很多先進的測量技術(shù)和方法得不到應(yīng)用，導(dǎo)致與實際工程測量要求相差較大。有的院校單位雖然加入了不少的實踐教學(xué)內(nèi)容，但相關(guān)的實踐操作往往只是強調(diào)儀器的基本使用，學(xué)生對測量實踐主要還是操作儀器，而沒有相應(yīng)的具體測量工程實踐，使得教學(xué)內(nèi)容與實際工程測量需求不吻合，進而造成了學(xué)生對實踐內(nèi)容不能很好地理解和掌握，最終使得學(xué)生在實際工程測量中不能靈活運用《工程測量》中所學(xué)知識。同時，由于各種原因，許多院校沒有正規(guī)的工程測量實習(xí)場景和基地，一般就是在大學(xué)校園內(nèi)進行實踐活動。但是校園的道路、房屋等地形地貌特征相對簡單，與畢業(yè)后要從事工程實際場景相差甚遠，實踐對象簡單、不全面，以致對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果核驗不夠充分，處理實際工程測量問題能力不能很好地得到鍛煉，最終導(dǎo)致實踐教學(xué)效果不理想。再者，在實踐教學(xué)中，往往還是以實際工程測量中已使用不多儀器設(shè)備作為教學(xué)重點，導(dǎo)致學(xué)生對先進的測繪儀器操作掌握不夠。另外，很多院校還是以地形圖測繪為集中實踐實習(xí)的主要內(nèi)容，而不是主要要到的施工放樣。以上各環(huán)節(jié)不合理設(shè)置導(dǎo)致了現(xiàn)有的《工程測量》部分實踐教學(xué)內(nèi)容與工程崗位需求脫節(jié)[4]。

1.2 實踐教學(xué)模式單一、目標不明確

由于受課時學(xué)時和師資力量等的限制，在《工程測量》實踐教學(xué)中，往往還是以教師講授為主的灌輸式方式來完成實踐教學(xué)工作，老師和學(xué)生之間缺乏必要的交流，學(xué)生只是消極被動的完成學(xué)習(xí)任務(wù)，其主動性、挑戰(zhàn)性、創(chuàng)造性及自我學(xué)習(xí)能力受到約束[5]。再者，由于大部分院校單位的工程測量師資力量嚴重不足，一個專任教師要承擔(dān)多個班級的工程測量實踐教學(xué)任務(wù)，一般讓老師所編寫的實踐教學(xué)指導(dǎo)書在規(guī)定的時間和地點完成相應(yīng)的實踐內(nèi)容[3-5]，這種模式會導(dǎo)致教師無法“因?qū)I(yè)施教”，無法根據(jù)不同的專業(yè)有針對性地設(shè)計相關(guān)實驗，難以面面俱到。再者，老師在實際教學(xué)過程中對先進的教學(xué)方法和手段運用不夠，譬如，在實踐課程中充分利用“雨課堂”“智慧教室”等智慧工具和平臺來豐富課堂教學(xué)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，調(diào)動學(xué)生的積極性和自主學(xué)習(xí)能力等。以上單一的教學(xué)模式會導(dǎo)致學(xué)生不能很好地認識實踐的重要性和必要性，缺乏系統(tǒng)的學(xué)習(xí)目標，很難將《工程測量》中所學(xué)知識運用到工程實踐中，更不能主動地分析和解決實踐過程中遇到的技術(shù)難題，學(xué)生參與實踐的主動性、創(chuàng)新性和技術(shù)技能不高。

1.3 實踐教學(xué)過程難控

很多情況下，實踐課都是一個老師指導(dǎo)多組學(xué)生，因教師的精力和時間都是有限，實踐教學(xué)安排和實驗教學(xué)的效果受到嚴重影響。再者，一般實踐場地比較分散，學(xué)生領(lǐng)取實習(xí)任務(wù)后分組進行操作，各小組分散在實習(xí)場地，很難做到集中管理和指導(dǎo)，指導(dǎo)老師不可能同時兼顧每個小組，難以實時掌握學(xué)生實踐情況[6-7]。再者，實踐教學(xué)考核體系也有待完善，雖然制定了實踐考核標準，但沒有對學(xué)生在實踐過程中的表現(xiàn)客觀公正的評價，如學(xué)生在實踐過程的表現(xiàn)情況很難在最終的考核成績中體現(xiàn)，表現(xiàn)好壞對最終的實踐考核成績影響不大。因此，造成有些學(xué)生在實現(xiàn)過程中放松懈怠，態(tài)度不端正等現(xiàn)象，實踐效果得不到保證。

2 實踐教學(xué)改革

2.1 教學(xué)內(nèi)容改革

對實踐的內(nèi)容進行調(diào)整，應(yīng)深入企業(yè)調(diào)研，了解畢業(yè)生崗位對測量技術(shù)技能的要求，收集工程測量案例的相關(guān)材料，掌握分析真實的測量工作過程。指導(dǎo)教師與企業(yè)測量技術(shù)人員進行對接，共同分析土建類畢業(yè)生在工作崗位測量工作任務(wù)及對應(yīng)的能力需求。將課程中設(shè)計的過時很少用的教學(xué)內(nèi)容，同時根據(jù)各院校的實際情況增加一些目前先進的、實際工程應(yīng)用的內(nèi)容。例如：減少經(jīng)緯儀、鋼尺測距等教學(xué)內(nèi)容，用全站儀測角、測距替代。由于當(dāng)前工程建設(shè)呈現(xiàn)出規(guī)模大型化、信息網(wǎng)絡(luò)化和施工精度高等趨勢，要求相應(yīng)的測量技術(shù)保障越來越高。以3S技術(shù)為代表一批高新測量技術(shù)，特別是無人機測繪技術(shù)的發(fā)展為其提供了重要技術(shù)支撐[8]。所以，在《工程測量》實踐教學(xué)中需要將這些先進的測量技術(shù)引入，以增強學(xué)生畢業(yè)后的適應(yīng)能力。如針對土方量量測實驗時，可以設(shè)計將現(xiàn)代化、智能化和數(shù)字化測繪技術(shù)融入教學(xué)。（如圖1所示）。另外，由于學(xué)生畢業(yè)后主要涉及工程施工測量，最好的解決方式是收集工程測量案例的相關(guān)材料，掌握真實的測量工作過程，建立多功能的工程測量實訓(xùn)基地，同時也可聯(lián)合相關(guān)工程單位建立實訓(xùn)基地，讓學(xué)生在實際生產(chǎn)過程進行工程測量的實踐教學(xué)。

2.2 教學(xué)手段改革

通過上面的現(xiàn)狀分析可知，傳統(tǒng)的《工程測量》實踐教學(xué)方式使得學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度、積極性和自主學(xué)習(xí)能力明顯下降。為此可以結(jié)合雨課堂和現(xiàn)場教學(xué)的優(yōu)點，首先將各種工程工作的知識點和關(guān)鍵部分總結(jié)并錄制成視頻，通過雨課堂將課程中需要學(xué)習(xí)的知識點、學(xué)習(xí)方法及達到的要求等內(nèi)容以文字或視頻方式發(fā)布到線上教學(xué)平臺，引導(dǎo)學(xué)生完成課程導(dǎo)學(xué)和課程資源分享。然后，引導(dǎo)學(xué)生利用雨課堂的客戶端，利用老師上傳的各種課程資源進行課程內(nèi)容自主學(xué)習(xí)，針對比較難理解的知識點，可以通過反復(fù)觀看視頻及自行查閱相關(guān)資料進行自主學(xué)習(xí)，將學(xué)習(xí)過程中遇到的難點問題記錄下來與同學(xué)或老師進行線上下討論。在完成自主學(xué)習(xí)后，將學(xué)生分成若干個小組，并布置相應(yīng)的討論問題，各學(xué)習(xí)小組根據(jù)自主學(xué)習(xí)階段的收獲在雨課堂平臺上進行線上小組討論，最終得到小組學(xué)習(xí)成果。最后再結(jié)合老師的課堂教學(xué)、現(xiàn)場展示和現(xiàn)場輔導(dǎo)答疑，進一步加強實踐教學(xué)效果。再者，可引入工程測量實踐虛擬教學(xué)現(xiàn)實系統(tǒng)[7]，如圖2所示，學(xué)生可以在系統(tǒng)中完成通過本實驗的選點、觀測、數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容，實現(xiàn)學(xué)生“一井定向”的基礎(chǔ)訓(xùn)練;通過連接三角形優(yōu)化、精度估算等內(nèi)容，實現(xiàn)學(xué)生的綜合設(shè)計能力。學(xué)生可以通過軟件改變控制參數(shù)，對儀器操作和工程測量工作過程進行模擬，增加對實踐過程的理解。為進一步增加集中實習(xí)的趣味性，調(diào)動學(xué)生積極性和主動性，可將一個班級學(xué)生分成多組，在實踐教學(xué)過程中各組之間開展實踐競賽活動。以賽促教、以賽促改。在評價實踐效果時，為保證實踐評價的客觀性和公正性，可依據(jù)學(xué)生在實踐過程中的參與度、實習(xí)報告的完成度及綜合答辯的正確度，按照一定的比例給出每個學(xué)生實踐最終成績，達到客觀掌握學(xué)生課程學(xué)習(xí)情況。

2.3 教學(xué)過程指導(dǎo)

針對工程測量實踐中學(xué)生分散的特點，可利用QQ群、微信群等互聯(lián)網(wǎng)工具對學(xué)生在實踐過程進行指導(dǎo)和監(jiān)控。建立班級QQ群或微信群，要求班內(nèi)所有參加實習(xí)的學(xué)生必須加入，指導(dǎo)教師可通過照片發(fā)布、位置分享、視頻會話等功能完成考勤和了解學(xué)生的實習(xí)狀態(tài)。同時，指導(dǎo)教師可在線解答遇到的技術(shù)難題和普遍問題，有效避免普遍問題的重復(fù)解答。各小組匯報本組的所進行的工作以及遇到的問題處理方法，然后大家進行討論，好的方法建議其他組采用，將發(fā)現(xiàn)的錯誤錄制成短視頻或者拍成照片發(fā)布到QQ群或微信群里，指導(dǎo)教師對發(fā)現(xiàn)的問題進行判別和點評可大幅提高教師指導(dǎo)實習(xí)的針對性，學(xué)生實習(xí)操作的規(guī)范性和有效性，對培養(yǎng)學(xué)生嚴謹細致培養(yǎng)學(xué)生嚴謹、精益求精的測量實習(xí)精神。

3 結(jié)語

如何培養(yǎng)符合“新工科”要求的高素質(zhì)學(xué)生是工科高校的重要任務(wù)，而《工程測量》是一門實踐性極強的課程，所有對學(xué)生的實踐能力的培養(yǎng)尤為重要。該文在分析土建類工程測量實踐教學(xué)中存在問題的基礎(chǔ)上，分別對教學(xué)內(nèi)容、手段和過程進行探討和分析，并提出了相應(yīng)的解決方法和手段，為提高《工程測量》實踐教學(xué)改革提供一定的參考。

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基金項目：中國礦業(yè)大學(xué)教學(xué)研究項目資助“新工科背景下《工程測量學(xué)》創(chuàng)新教學(xué)研究”（項目編號：2020YB31，2020YB28）;《VR支撐下的測繪類實踐教學(xué)模式研究》（項目編號：S2020D001）。

作者簡介：張華（1979—），男，博士，副教授，研究方向為測繪科學(xué)與技術(shù)、遙感數(shù)據(jù)智能處理。

通訊作者：郝明（1988—），男，研究生，副教授，研究方向為工程測量與遙感圖像處理，E-mail：haoming@cumt.edu.cn。