“工程测量学”教学改革探析

作者: 王雅乐 许春红 王亚利 杨永强 李立平

[摘 要] 工程测量学是工程领域专业中至关重要的学科,通过测量和分析地表及地下的各种特征,为工程设计、建造和管理提供了基础数据和支持。在土木工程、建筑工程、水利工程、交通工程等各个领域,工程测量学都扮演着重要角色。“工程测量学”具有内容多、知识点分散、实践性强等特点。为满足社会对人才培养的需求,提高学生的工程测量能力,针对目前“工程测量学”课程现状和存在的问题,提出改革建议。研究旨在分析“工程测量学”教学现状及存在的问题,探讨教学改革的必要性,并提出具体的改革措施,以期提高“工程测量学”教学质量,培养适应现代工程需求的高素质测量人才。

[关键词] 工程测量学;教学内容;教学方法;评估方法

[基金项目] 2023年度河南工业大学环境工程学院本科教育教学改革研究与实践项目“智慧教学模式在‘环境规划与管理’教学中的应用研究”(JXYJ2023004);2023年度河南工业大学校级研究性教学课程项目“土壤污染与修复”(2023YJXJX-30)

[作者简介] 王雅乐(1991—),女,河南平顶山人,博士,河南工业大学环境工程学院讲师,主要从事环境污染修复教学研究;许春红(1978—),女,河南南阳人,硕士,河南工业大学环境工程学院讲师,主要从事流体力学及重金属健康风险方面教学研究;王亚利(1987—),女,河南济源人,博士,河南工业大学环境工程学院讲师,主要从事环境规划及生态毒理学教学研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)44-0071-05 [收稿日期] 2023-10-26

工程测量学是工程领域专业中的重要学科,承担着为工程设计、施工和运营管理提供基础数据和技术支持的任务。随着科学技术的不断进步和社会需求的日益增长,工程测量技术和方法也在不断更新,这对“工程测量学”教学提出了新的要求[1]。然而,目前“工程测量学”教学内容和方法在某些方面已经不能完全适应现代工程实践的需求。因此,对“工程测量学”教学进行改革势在必行。研究和探讨“工程测量学”教学改革,不仅有助于提升学生的专业素质和实践操作能力,也能更好地满足社会对高素质测量人才的需求,为工程建设事业的发展提供有力支持。

目前我国高校土木工程专业正在向应用型转型,社会对土木工程专业人才培养提出了更高要求[2]。“工程测量学”课程作为土木工程专业一门重要的专业基础课,是后续课程学习的基础。

一、“工程测量学”课程现状与存在的问题

(一)教学内容与实际应用脱节

目前,“工程测量学”课程的教学内容存在与实际应用脱节的问题,具体表现包括:教材内容陈旧,许多“工程测量学”教材使用的内容更新不及时,难以反映最新的测量技术和方法[3],例如,一些新型的测量仪器和软件工具在教材中缺乏详细介绍,使学生难以了解和掌握当前行业前沿技术;理论与实践脱节,课程设置中理论教学占据较大比重,而实践教学相对较少,导致学生在实际操作中难以将理论知识应用于实践当中[4],例如,学生在课堂上学习了测量原理,但缺乏实际测量项目的经验,难以独立完成复杂的测量任务;案例教学不足,缺乏实际工程案例的教学,学生难以将所学知识与实际工程项目联系起来[5],例如,教学中缺乏城市规划、建筑施工等实际工程案例,使学生对工程测量的实际应用场景了解不足。

(二)教学方法单一,缺乏互动

教学方法单一、缺乏互动是当前“工程测量学”课程教学中的另一个突出问题,具体表现包括:传统讲授为主,教师在课堂上主要采用“灌输式”讲授方法,学生被动接受知识,缺乏主动参与和思考的机会,例如,教师在讲解测量方法时,往往是单方面讲述,学生很少有机会参与讨论或提出问题;互动性不足,课堂上师生互动较少,学生缺乏表达自己见解和疑问的机会,例如,教师在授课过程中很少进行提问或组织讨论,学生只是机械式地听讲,难以激发学习兴趣和主动性;缺乏合作学习,课堂上缺乏小组讨论和合作学习环节,学生之间的交流和合作机会较少[6],例如,学生在完成测量项目时,很少有机会通过与他人合作共同解决问题和分享经验。

(三)实践环节不足,学生动手能力欠缺

工程测量学作为一门实践性很强的学科,实践环节不足是当前教学中的一个严重问题,具体表现包括:实验课程安排有限,实验课程的课时安排不足,学生在实验室进行实际操作训练的机会有限[7],例如,每学期只有几堂实验课,学生难以通过短时间的实验获得足够的动手操作经验;实习和实训机会少,学生参加实习和实训的机会较少,缺乏在实际工程项目中进行测量工作的经验,例如,很多学生在毕业之前很少有机会参与实际的工程测量项目,导致实践操作能力薄弱;校企合作不足,高校与企业之间的合作不够紧密,学生难以通过校企合作获得更多的实践机会,例如,很多学校没有与测量企业建立长期稳定的合作关系,学生难以进入企业进行实习与实践。

(四)考核方式过于传统

考核方式单一、过于传统,是影响“工程测量学”教学效果的另一个关键问题,具体表现包括:笔试为主。考核方式主要以笔试为主,忽视了对学生实践操作能力和综合素质的评价[8],例如,学生在考试中只须记忆和背诵理论知识,实际操作技能和解决问题的能力没有得到充分考核。缺乏过程性评价。考核注重期末考试,忽视平时的学习过程和表现,难以全面反映学生的学习情况,例如,学生在平时的课堂表现、实验操作、实习实践等方面的成绩很少纳入最终考核。实操考核不足。实操考核占比较低,难以有效评价学生的实践操作能力,例如,很多课程在考核时没有设置实际测量操作的环节,学生的动手能力和现场应变能力无法得到检验。

通过上述问题的分析,可以看出当前“工程测量学”课程在教学内容、教学方法、实践环节和考核方式等方面存在诸多不足,这些问题严重影响了教学质量和学生综合素质的培养[9]。因此,对“工程测量学”课程进行全面的教学改革,以提高教学效果和人才培养质量势在必行。

二、教学改革的必要性

随着科学技术的进步,测绘仪器技术水平不断提高,传统的“工程测量学”教学内容和方法已无法适应新时期人才培养的需求。工程领域的不断发展和技术的进步,对工程技术人才的要求不断提高[9]。教学改革能够使“工程测量学”教育更加贴近实际工程需求,培养适应时代发展的工程技术人才。

通过教学改革,可以采用更加灵活多样的教学方法和手段,激发学生的学习兴趣,提高其学习动力和自主学习能力。例如,引入案例式教学、项目驱动式教学等活动,让学生在实践中学习,提升他们的实践操作能力和解决问题的能力。加强对学生实践操作能力和创新能力的考核,注重对学生实际测量技能和综合素质进行培养。

教学改革有助于提升教学质量,提高学生的学习效果和满意度,推动“工程测量学”教育的不断发展和进步。通过引入新颖的教学理念和先进的教学技术,促进教学模式的创新和教学资源的更新,为“工程测量学”教育的长远发展奠定基础。

三、教学改革的具体措施

(一)优化教学内容

目前,“工程测量学”课程内容体系主要包括基础理论、测绘工程、GPS测量、地面测量和地下测量等几大模块,每个模块又包含若干个知识点,内容涵盖工程建设的各个方面[10]。如果按传统教学模式进行教学,教材中理论内容偏多,且与实际工程中可能会遇到的问题存在偏差,不能满足应用型人才培养的需求。因此,在教学过程中,应对教学内容进行改革,使其更好地满足应用型人才培养的需求。

1.增加实践性课程。增加实践性课程是提升学生动手能力和实践操作水平的重要措施。具体通过:设计综合性实验课程,结合实际工程项目,设计综合性的实验课程,让学生在实验中应用所学知识,解决实际问题,例如,开展地形测量、建筑放样等综合实验课程;引入课外实践项目,鼓励学生参与课外实践项目,如大学生创新创业项目、社会实践活动等,通过实践项目积累经验,提高实践操作能力;设置实训课程模块,在教学计划中设置专门的实训课程模块,安排集中实训时间,强化学生的实际操作训练。

2.引入最新技术与设备。引入最新的测量技术和设备,使学生能够接触和掌握行业前沿技术。具体包括:更新实验室设备,采购最新的测量仪器设备,如全站仪、GPS定位系统、无人机等,确保学生在实验中能够使用先进设备;引入先进测量软件,在课程中引入最新的测量软件,如AutoCAD、GIS软件等,培养学生的数据处理和分析能力;邀请行业专家讲座,定期邀请行业专家到校讲座,介绍最新的测量技术和行业动态,使学生及时了解行业发展趋势。

3.案例教学与项目驱动教学相结合。通过案例教学和项目驱动教学,增强教学的实践性和应用性。具体通过:案例教学,选取典型的工程测量案例,在课堂上进行详细讲解和分析,让学生了解实际工程中的测量问题和解决方法;项目驱动教学,以项目为驱动,设计一系列教学项目,让学生通过完成项目,实现系统学习和应用测量知识,例如,设计一个完整的测量项目,从前期勘察、数据采集到数据处理和成果输出,让学生全面参与跟进。

(二)改进教学方法

兴趣是最好的教师,是学生学习的内在动力。在“工程测量学”教学过程中,可以根据不同的课程内容采用不同的教学方法,激发学生的学习兴趣。在讲解基本理论知识时,可以结合实际工程案例进行讲解,通过实际工程案例让学生了解工程测量工作的主要内容和工作流程。

在教学过程中要始终围绕提升学生能力的目标,采用多种教学方法开展教学活动。激发学生的学习兴趣是提高教学质量的前提条件。教师要结合课程特点选择合适的教学方法,促进师生互动,提高教学质量。

1.开展互动式教学。采用互动式教学方法,增强课堂互动,提高学生的学习兴趣和参与度。具体措施包括:课堂提问与讨论,在授课过程中,教师可以通过提问、讨论等方式,与学生互动,激发学生思考和参与,例如,在讲解一个测量原理时,提问学生可能遇到的实际问题,引导学生思考解决方法;互动式演示,通过互动式演示工具,如电子白板、在线测量软件等,实时展示测量过程和数据处理结果,使教学更加直观生动。

2.开展小组讨论与合作学习。开展小组讨论和合作学习,培养学生的团队合作精神和沟通能力。具体措施包括:小组讨论,在课程中设置小组讨论环节,让学生围绕某个测量问题进行讨论,提出解决方案,并在课堂上进行展示和交流;合作学习项目,设计合作学习项目,让学生分组完成测量任务,通过团队合作,共同解决问题,提高团队协作能力。

3.应用多媒体与信息化手段。应用多媒体和信息化手段,丰富教学内容,提高教学效果。具体措施包括:多媒体教学,利用多媒体课件、视频演示、虚拟仿真等手段,增强教学的直观性和生动性,例如,通过视频演示测量过程,让学生更直观地了解操作步骤;在线学习平台,建立在线学习平台,提供丰富的学习资源和在线互动功能,支持学生自主学习和交流,例如,提供测量软件的在线操作指南、典型案例的详细分析等。

四、加强实践教学

“工程测量学”是一门实践性较强的课程,为了让学生更好地理解理论知识,提高学生的动手操作能力,需要对教学方法进行改革。

(一)建立校企合作实践基地

建立校企合作实践基地,为学生提供更多的实践机会。具体措施包括:签订合作协议,与测量相关企业签订合作协议,建立长期稳定的合作关系,定期安排学生到企业实习和实践;企业导师制,引入企业导师,指导学生的实践活动,提供专业指导和技术支持。

(二)增加实习和实训的机会

增加实习和实训的机会,让学生在实际工作中积累经验。具体措施包括:集中实训,在学期中安排集中实训时间,组织学生到企业或实际工程项目现场进行集中实训,强化实际操作能力;暑期实习,利用暑假时间,安排学生到企业进行暑期实习,参与实际工程项目,提高实际工作经验。

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