土木工程專業(yè)測量學(xué)課程改革

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十多年來，國內(nèi)外大學(xué)工程教育實踐證明CDIO模式是大學(xué)培養(yǎng)高級工程技術(shù)人才的有效途徑，同時也為地方高校工科專業(yè)實現(xiàn)國際工程教育認證起到了積極的促進作用。因此，CDIO工程教育模式為我國普通高等學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供了借鑒和方法。CDIO工程教育模式注重培養(yǎng)學(xué)生扎實的工程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，并在此基礎(chǔ)上將教育過程放到工程領(lǐng)域的具體情境項目中，倡導(dǎo)“基于項目的教育和學(xué)習”，在教學(xué)過程中以項目為驅(qū)動，讓學(xué)生在項目的實施中學(xué)習。CDIO模式下的項目化教學(xué)要求對現(xiàn)有的教學(xué)模式和方法，對教學(xué)效果和學(xué)生能力的評價等進行大幅度的改革和創(chuàng)新。本文以土木工程專業(yè)測量學(xué)課程為例，探索基于CDIO模式下課程教學(xué)改革的思路。

一、構(gòu)建適應(yīng)工程的新型課程內(nèi)容體系

測量學(xué)是土木工程一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門理論和實踐緊密結(jié)合的技術(shù)基礎(chǔ)課。傳統(tǒng)的測繪儀器設(shè)備主要指有光學(xué)水準儀、經(jīng)緯儀、平板儀等以及和它們配套使用的水準標尺、地形尺、計算器等設(shè)備。最近十多年以來，隨著計算機技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，測繪科學(xué)領(lǐng)域的理論、技術(shù)也發(fā)生了革命性的變化。在土木工程中電子全站儀、測量機器人、數(shù)字水準儀、GPS靜態(tài)和動態(tài)RTK測量、激光三維掃描技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于工程的規(guī)劃設(shè)計施工階段。由于這些技術(shù)的應(yīng)用，控制測量、地形測繪、工程施工放樣、高程傳遞等常規(guī)的工作已經(jīng)與傳統(tǒng)的方法完全不同。很顯然，傳統(tǒng)測量學(xué)教材的內(nèi)容在測繪儀器、測繪方法上，都落后于現(xiàn)在理論的發(fā)展、技術(shù)的進步和工程的實際應(yīng)用。綜上所述，采用CDIO工程教育模式，從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的角度出發(fā)，有必要對測量學(xué)教材內(nèi)容重新構(gòu)建，組織篩選適應(yīng)現(xiàn)代工程需要的課程內(nèi)容體系。測量學(xué)知識內(nèi)容較多，涉及不同的專業(yè)的需要，從提高能力和素質(zhì)上講，教學(xué)的最終目的是學(xué)生能夠運用測量的基本理論方法分析解決工程中的問題。因此，對于土木工程專業(yè)來說，測量學(xué)的重點應(yīng)該是測量學(xué)的基本理論方法、地形圖的基本知識和應(yīng)用、土木施工測量、線路工程測量等內(nèi)容。但是由于學(xué)時數(shù)的原因，大多數(shù)高校的教學(xué)中只講授了測量學(xué)的最基礎(chǔ)部分，學(xué)生學(xué)習了這門課后，僅僅會一些簡單的計算和儀器的操作，而對于測量學(xué)知識在工程中的應(yīng)用知之甚少，這就是現(xiàn)在教學(xué)中存在的弊端。筆者根據(jù)20年的教學(xué)和工程實踐，同時結(jié)合測繪科學(xué)理論技術(shù)的發(fā)展變化，認為在測量學(xué)課程中除了講授基本的理論方法外，還應(yīng)重點講解測繪技術(shù)在工程中的應(yīng)用，如土木工程施工測量、線路工程測量、橋梁隧道工程測量等，同時還應(yīng)介紹GNSS、RS、GIS等理論和新技術(shù)、新儀器在工程測量中的應(yīng)用，比如全站儀、數(shù)字水準儀、GPS靜態(tài)測量、GPSRTK測量、激光三維掃描儀等儀器的功能以及在工程中的應(yīng)用方法。在土木工程專業(yè)測量學(xué)教學(xué)結(jié)束后，安排有兩周的測量學(xué)實習，這對于學(xué)生掌握和理解理論知識有很好的幫助，同時也能提高學(xué)生的儀器操作技能。但是大多數(shù)的學(xué)校安排的實習內(nèi)容是測繪小區(qū)域的地形圖，而在工程施工中常用到的比如高程和坐標的引測、建筑物點位的放樣、土方測量計算、縱橫斷面的測繪、線路的測設(shè)、坐標的轉(zhuǎn)換等沒有得到應(yīng)有的重視。為了培養(yǎng)學(xué)生的實際工程能力，應(yīng)該將上述的內(nèi)容納入實習中來，施工測量方法才是土木工程專業(yè)測量學(xué)的重點內(nèi)容。

二、組織創(chuàng)新項目教學(xué)及工程案例教學(xué)

基于CDIO工程教育理念，把專業(yè)知識和能力素質(zhì)融入具體的項目教學(xué)中，其特點是學(xué)習內(nèi)容圍繞項目這個核心進行，學(xué)生在實施項目的過程中學(xué)習、探究、應(yīng)用知識。根據(jù)測量學(xué)課程特點，構(gòu)建以測量基本理論知識為基礎(chǔ)，以工程應(yīng)用為引導(dǎo)，以現(xiàn)代測繪高新技術(shù)為重點，以滿足土木工程需要為目的的項目教學(xué)模式。為此，需要將測量學(xué)中的內(nèi)容以實際工程為背景進行重組和整合，形成具有工程任務(wù)特點的具體項目。在項目實施過程中，教師更多的是充當指導(dǎo)者和輔助者的角色，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習項目涉及的理論知識和操作技能。通過完成項目任務(wù)，可以激發(fā)學(xué)生主動研究和探索的精神，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考與分析問題和解決問題的能力，在此過程中也培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作的精神。在項目教學(xué)中，除了以教材內(nèi)容構(gòu)建項目外，更多地要以綜合性更強的工程案例項目進行教學(xué)。對于工業(yè)與民用建筑方向的班級，可以采用某具體的高層建筑施工測量方案向?qū)W生講解工業(yè)民用建筑中測量方案的編制依據(jù)、控制點和定位依據(jù)點的檢查、主軸線控制網(wǎng)的建立、基坑土方和樁基礎(chǔ)測量控制、結(jié)構(gòu)測量控制中內(nèi)控點的建立、軸線和高程的測量方法以及建筑物及基礎(chǔ)的沉降觀測等內(nèi)容；而對于道橋方向的班級，則以一條二級公路的規(guī)劃勘測設(shè)計階段和施工階段的測量工作任務(wù)為例，給學(xué)生講解選線、定線、線路控制網(wǎng)的建立方法、縱橫斷面測量和繪制的要求、線型的設(shè)計、線路中樁和邊樁坐標的計算、線路挖填方量的計算以及施工中各種不同線型的測設(shè)方法等。可以看出，工程案例是前面的教學(xué)項目的更大的綜合，通過工程案例教學(xué)，學(xué)生掌握了工程項目的流程順序，學(xué)生對于土木工程不同方向的測量內(nèi)容方法就會有更深一步的了解和認識。

三、創(chuàng)新課程教學(xué)評價體系

（一）對教師學(xué)識水平和教學(xué)能力的評價

教師是教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者，教師的學(xué)識水平是教學(xué)的基礎(chǔ)。在項目化教學(xué)中強調(diào)學(xué)生主動學(xué)習去完成項目任務(wù)，但是教師在項目實施過程中起著至關(guān)重要的作用，教師的學(xué)識水平和指導(dǎo)方法對項目是否能夠順利開展有直接的影響。項目教學(xué)不僅要求教師對本門課程的知識點要非常熟悉，而且要有一定的工程實踐經(jīng)驗，要求教師掌握測量學(xué)在土木工程中常見的應(yīng)用方法和技術(shù)。教師在構(gòu)思教學(xué)項目時必須明確要實現(xiàn)的能力目標、知識目標、項目任務(wù)以及教學(xué)進度安排等。從對教師課程項目設(shè)計的內(nèi)容是否合理，在項目教學(xué)中是否以學(xué)生為主體，在項目實施過程中能否靈活運用多種教學(xué)方法給學(xué)生正確的指導(dǎo)、幫助以激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習熱情，最終是否達到提高學(xué)生的工程能力為目的等方面評價考核教師學(xué)識水平和教學(xué)能力。對教師教學(xué)水平和能力的評價應(yīng)重視學(xué)生對教師的評價，畢竟學(xué)生是教學(xué)的直接參與者和受益者，他們的評價是比較公平合理的。

（二）對學(xué)生學(xué)習效果和考核成績的評價

對學(xué)生學(xué)習效果的評價是多方面的綜合。學(xué)生學(xué)習效果主要表現(xiàn)在對于基本理論知識的理解掌握程度，能否運用理論知識和常規(guī)測繪儀器解決具體工程問題和最終的考試成績上。學(xué)生學(xué)習效果的評價主要是看經(jīng)過課程項目和工程案例項目的學(xué)習參與后學(xué)生能否在項目設(shè)計的能力、知識和素質(zhì)上達標，通過多種手段和方式綜合考核學(xué)生在這幾個方面達到的程度。基于CDIO的項目教學(xué)，不能簡單用考試卷面成績來評價學(xué)生的學(xué)習效果，而應(yīng)采用學(xué)生在學(xué)習過程中參與項目任務(wù)的認真程度、完成項目任務(wù)的情況、提交項目成果的質(zhì)量、團隊協(xié)作能力和老師的溝通以及實踐能力來綜合考核評價。在評價方法上應(yīng)該更多地聽取來自學(xué)生的意見，采用學(xué)生自評、小組成員互評、教師評價，最后按一定的權(quán)重計算學(xué)生的考核成績。

（三）對課程項目教學(xué)效果的評價

大學(xué)承擔為社會培養(yǎng)人才的責任，最終的“產(chǎn)品”就是畢業(yè)生。畢業(yè)生憑借自己的知識和能力回報社會，服務(wù)企業(yè)，實現(xiàn)個人價值。通過對畢業(yè)生在用人單位的跟蹤調(diào)查，根據(jù)學(xué)生在崗位上的工作能力表現(xiàn)以及崗位所需的知識、能力和素質(zhì)要求與課程項目設(shè)計中知識、能力和素質(zhì)目標的差異，來評價課程的教學(xué)效果和人才培養(yǎng)的質(zhì)量，這是對課程教學(xué)效果最客觀最真實的評價。根據(jù)全面跟蹤調(diào)查結(jié)果和用人單位反饋的意見，進一步調(diào)整課程的內(nèi)容和修改項目設(shè)計以及相應(yīng)的教學(xué)要求。

四、結(jié)束語

對土木工程專業(yè)測量學(xué)課程基于CDIO模式下進行深層次的項目教學(xué)改革，對教師隊伍的學(xué)識水平、知識結(jié)構(gòu)和工程實踐能力均提出了較高的要求；在教學(xué)過程中不僅注重理論知識的學(xué)習，更強調(diào)學(xué)生學(xué)習能力、分析和解決工程問題能力的培養(yǎng)。基于CDIO模式下的項目化教學(xué)課程改革力度大，課程改革能否成功涉及很多方面，其中“雙師型”專業(yè)教師隊伍的建設(shè)是大多數(shù)地方高校基于CDIO模式下人才培養(yǎng)和教學(xué)改革面臨的一個共同問題。因此，應(yīng)通過制定與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才，吸引企業(yè)高級工程技術(shù)人員到學(xué)校任教，選派任課教師到企業(yè)參與工程項目等政策，提升師資隊伍的工程實踐能力，以適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的需要。

作者：覃鋒 單位：貴州理工學(xué)院