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关键词:测量学 教学改革 应用型人才
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)04(b)-0149-01
贵州民族大学是一所民族类院校,开设了建筑工程学院,作为工科类学院,测量学是土木类各专业的专业基础课,学习本门课程不仅能培养学生的动手能力,更重要的是为学生在从事勘探、设计、施工方面打下基础。
测量学涉及的内容比较多,传统的测量学实践教学主要选择水准仪、经纬仪等常规测量仪器,在一定区域按四等水准测量精度,要求通过角度、高差、视距等观测,确定测量区域的控制导线,然后进行区域的碎部测量,最后获得测量区域的平面图。[1]
但是传统的知识体系与教学方法已经滞后于现代土木工程专业的人才培养目标。近几年来,全站仪的广泛应用,它是集自动测角、测距、测高于一体,实现对测量数据进行自动获取、显示、存储、传输、识别、处理计算的三维坐标测量系统。电子全站仪现已广泛应用于控制测量、工程放样、安装测量、形变监测、地形测绘等领域,成为实现测量工程内外一体化、自动化、智能化的关键系统。测绘技术的作用领域不断扩大,社会对测绘的重视程度也不断提高,这一切都向测量学课程教学提出了更高的要求,如何满足土木工程人才培养的目标以及测量学的最新发展动态,以适应土木工程专业的就业需要,所以土木工程专业测量课程实践教学改革势在必行。
1 测量学课程教学过程中面临的问题
1.1 教材的选取
目前测量学书籍琳琅满目,选择性很广,从现有土木工程专业的测量教材来看,很多教材的内容落后于生产现场的需要。教材的更新速度很慢,对于新测绘技术的引入部分较少,重点在水准仪和经纬仪的讲解,新测绘内容只是作为了解内容,概括性的进行介绍,不能满足社会和科技的要求。
1.2 课时安排的矛盾
“土木工程测量”教学一般只有36个学时,其中还包括理论课程与实践环节,而我们要完成测量学的基本概念、水准测量、角度测量、距离测量及直线定线、测量误差的基本知识、地形图的基本知识、小地区控制测量、大比例尺地形图的测绘、地形图的应用、施工测量的基本工作、建筑场地的施工控制测量、工程建筑物的施工测量等教学任务。理论课程的学习占据很大一部分学时,实践环节的课时就相对薄弱,学生的实践能力得不到提高。
1.3 实验室器材的滞后
近年来,建筑业的发展日新月异,新仪器在不断的发展与进步,这就要求测量学课程教学也要进一步完善。一般院校能满足水准仪与经纬仪的实验要求,但是对于新仪器、新技术应用还有很大的难度。
1.4 教师知识储备的不足
“土木工程测量”这门课程要求操作性比较强,在各种新技术、新方法和新仪器不断涌现的情况下,其时效性亦很明显。这就需要教师不断更新自己的知识储备,与时俱进,这样学生在毕业后进入工作岗位,能很快的进入工作状态。[2]
1.5 施工工程中理论性与实践性的差异
理论知识与实际工程还是有很大的差异,很多刚进入工作岗位的学生都有一个疑惑,书本上的知识和实际操作还是有很大的区别,土木工程测量作为一门实践性很强的课程,就应该减少施工中理论性与实践性的差异。因此在教学过程中,针对土木工程专业的学生应该加强学生在工业与民用建筑施工测量。
2 测量学在土木工程专业教学中改革的思路
各种问题的存在要求我们必须对土木工程测量这门课程进行教学方法的改革。需要对高校的实验室、实习,教师能力培养以及课程的教学内容、教学方法等方面进行积极的探索和改革,寻求更加合理的教学模式,以提升教学效果,提高学生的学习能力、实践能力和适应发展能力,以适应社会的需要。
2.1 调整教学内容
在课时不能增加的情况下,有针对性的进行教学,重点放在水准测量、角度测量和距离测量的基本技能掌握、地形图的识读与应用、建筑场地的施工测量上,并在理论讲授的同时与实践结合,只有通过实践教学环节才能加深学生对理论部分的认知。其他章节的内容可以作为了解内容进行简单的讲解,这样可以缓解课时的紧张。
2.2 新仪器的引进与应用
测量教学仪器的落后和数量不足,已经严重影响了工程测量的教学和学生实践能力的培养。加快测量实验室建设,电子经纬仪、高智能全站仪、GPS等先进仪器尚须添置。在教学中应当增加新仪器理论和应用的内容。需要增加:(1)全站仪及数字一体化测图技术。(2)GPS定位技术及测量方法。(3)建筑物变形监测模型化。有效缓解教材内容更新速度慢、课程内容跟不上科技发展的压力,这些内容的引进为学生毕业后在工作中运用新仪器打好坚实的基础。
2.3 教学质量提高及内容的多元化
(1)教师自身素质,目前高校教师一般是刚走出学校的硕士生、博士生,理论知识扎实,但是在实践方面能力不足,教师应该在努力提高教学水平的同时,积极参与科研、投身生产,不断完善自身的知识结构和能力结构,积极承担或参与科研课题,从事生产项目,不断积累实践经验,以便增强科研和生产能力,促进工程测量实践教学质量的进一步提高。
(2)录像教学,在教学过程中可以让学生观看一些具体工程实例,如:线路放样、渠道测量、地形图测图等的录像。并且把水准仪、经纬仪、全站仪的操作步骤也制作成录像。用观看录像的方式教学,既可以提高学生学习的兴趣,又可以提高感性认识。
(3)仪器技能大赛,采用仪器技能比赛的形式,提高学生实验的积极性。每年定期举行校级的土木工程专业测绘仪器操作技能比赛,这项制度使学生对测量实验更积极主动,经过较长时间锻炼后,学生的动手能力明显增强。
3 结论
工程测量课程教学改革是一项长期而艰巨的任务。面对社会发展对新仪器、新技术的要求,教师只有通过艰苦的努力,坚持对《土木工程测量》课程进行深层次的教学改革,充分考虑现代测绘科学技术发展和不同专业方向对测量技术的应用状况,才能从根本上保证土木工程测量课程的教学质量,培养出合格的适应现代测绘技术的综合型技术人才。
参考文献
论文摘要:本文从土木工程专业高职高专对人才培养要求出发,阐述了多年来在《土木工程浏资》教学中的教学实践,体现了现代教育技术下的教学效果。
1《工程测量》课程的性质
《工程测量》是土木工程专业的一门实践性较强的专业技术基础课,它是为培养满足土木工程行业对具有较强的实践能力的土木工程高级应用型专业技术人才的需要而设置的。通过本课程的学习,使学生具有土木工程测量的基本理论知识和专业实践技能,为今后从事土木工程的规划、设计、施工和运行管理工作奠定基础。
2《工程测量》的教学实践
2 .1项目导向的教学模式设计
在教学实践中,以项目引领,以高级测量工岗位技能和职业素质培养为主线,以理论与实践融合、职业素质培养与实践活动融合为基本,基于土木工程项目开展教学活动。
通过项目导向的教学模式,实现项目内容与真实岗位工作任务一致性;课堂教学与实训环境一体化;理论教学与实践性教学的一体化;“教、学、做、赛”一体化。
2 .2教学方法设计
在教学改革中,本课程注重“教、学、做、赛”四位一体,采用室内与室外、单一技术与综合项目相结合的教学方法。教学方法应用“教、学、做、赛”四环一体嵌套式教学和授课、实验、实训、教学录像、教具、挂图、以及多媒体、网络现代教学手段等形式相结合的方法。课程以实践性教学为主,始终贯彻“学生探索为主,教师讲授为辅”和“到工程实际中去锻炼”的指导思想,采用“将课堂讲授和课间实习穿行”、“课程结束后进行集中教学实训与任务驱动”双管齐下的方法。
(1)“教”,重点讲授与任务驱动相结合。本课程采用“纵向与横向处理”相结合的结构体系,“纵向处理”是指按土木工程建设的侧量任务阐述测量工作的理论和方法,“横向处理”是指按土木建设各典型工程分别进行描述。课程的基本理论、方法与技术,具有一般性,有纵向处理特色,是需要重点讲授的,如水准仪、经纬仪、全站仪的操作和使用及必要的记录计算;对典型工程应用只作一般性讲解,做到有详有略,重点突出。同时,本课程的内容涉及当代科技发展的前沿理论、方法与技术,但实践性非常强,在授课过程中结合教师的科研项目和学院的建筑工程实践,穿插大量工程建设实例,介绍最新测绘技术和方法的应用以及测量作业和数据处理的过程,激发学生对课程的学习兴趣。
(2)“学”,演示、参观教学与课堂提问和讨论相结合。对于学院现行条件不能满足动手操作的仪器如测量机器人、陀螺经纬仪、激光扫描仪这类仪器,采用演示教学法;常规仪器的学习与操作除了将仪器架在讲台边讲边操作示范外,还制作了多媒体课件,穿插大量图片,使学生对这些仪器及其操作流程、应用有直观的认识。另外在学生学习的过程中围绕课堂教学、课程实验和实习,开展课堂讨论和课后讨论,收到很好效果。
(3)“做”,即学生的实际操作与项目模拟测绘相结合。在教学中,把学生分成若干小组,把项目分解为若干任务,结合实际或模拟的施工项目,组织学生开展实地测绘工作,培养学生对测绘仪器的实际操作能力与综合项目的测量应用和施工放样能力,加强团队与吃苦精神的培养。
(4)“赛”,即工程测量技能竞赛。为让学生扎实地掌握土木工程常规测量仪器实际操作技能和计算理论能力,在课程项目结束后,开展测绘仪器使用与单一项目技能竞赛活动,更进一步激发了学生学习《土木工程测量》的热情。技能竞赛与行业相关测量标准相结合,注重规范化、标准化。学院每年组织一次。
2 .3教学手段设计
(1)多媒体课件、教学录像、交互式软件和黑板板书的综合运用。在理论课教学中,采用大课与小课相结合,传统板书与电子教案相结合,讲授与提问相结合授课模式;小课以辅导讲解、课堂讨论的方式进行。大课的授课老师必须在已有的多煤体课什基础上,进行认真备课,收集相关的录像和与教学软件,对复杂的原理通过生动的多媒体课件来展现,对重点、难点要通过黑板板书作细致讲解,黑板板书是必不可少的课堂教学手段。
(2)网络教学。通过网络向学生提供丰富的学习资源,建造网络课外互动学习系统,包括课件、电子文档和相关链接等,提供学生自主性学习软件、视频和网页课件、课堂录像、习题和课程实训系统、实习实验系统等。授课教师通过网络为学生传道解惑释疑,可缩短教师与学生间的时空距离。这些方式受到学生极大欢迎。
(3)加强实践性教学环节。包括课间实验、综合性课程实训、演示教学和集中实训。无论是哪一环节,均与实际工程紧密结合,采用实测数据进行。如在实训中,要求学生按工程要求进行图上设计、实地踏勘选点、外业施测、内业数据处理、撰写实训总结报告,加深学生对理论知识的理解、对测量作业过程的掌握,提高动手能力和解决实际问题的能力。
(4)灵活多样的考查与考试。在教学中,注意平时的考查与期末考试的结合,考查包括上课率和作业完成情况、上课的笔记、课堂讨论和答疑情况等;考试的形式多样,以理论水平测试与实验实训考核并重,实验考核根据学生的实验操作、实验报告记载情况及结果来衡量学生的成绩;实训考核采取学生随机抽题考核(包括操作和口试)的方式,实训总成绩由操作和口试考核成绩、实训报告成绩、平时成绩(出勤和表现)兰部分按6:2:2的比例组成,实训成绩按百分制评分。
3《工程测量》的教学效果
从2004届学生开始,我们就开始逐步在一些班级进行教学研究和教学改革,并且适当的应用了现代教育技术,使得教学效果大幅度提高。我院的毕业生们就业后在工程测量方面得心应手,能很快融入工作角色,深受用人单位喜爱。很多单位慕名直接向我们学院要人,2011年的毕业生现在没毕业就全部就业完毕,二年级的学生也有不少已被用人单位预定(一年级开测量)。
【关键词】工程测量;教学改革;课程建设
1.引言
《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面,随着社会的发展和科学技术的进步,老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求;另一方面随着高等学校教学改革的进行,课时压缩得越来越少[1],如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性,成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照:绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。
毕业生就业岗位分析表明,80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作,它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设(放样)部分,只有极少课时甚至课时为零,造成"学"与"用"的脱节。因此,对工程测量学课程教学进行改革,势在必行。
2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题
2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾
工程测量课程教学一般包括理论课教学(含课内实验)与测量实习两部分,课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展,工程测量的信息量也越来越大,但是随着高等学校课程的改革,在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩,比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4],但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少,以WF科技学院为例,目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个,刨除因法定节假日而减少的课时,实际上课时长还达不到48学时。
2.2 教学内容陈旧,与生产脱节
在工程测量学的理论教学中,部分教学内容陈旧,严重滞后于实际测量工作的需要:如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作,而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容,明显滞后于生产实际,导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外,测量实习内容以测绘地形图为主,而实际上,非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作,很少专门从事测图工作,而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足!
2.3仪器设备老化,跟不上科技的进步
测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备,它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果,此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等,许多学校经费投入不足,尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金,造成仪器落后,品种不全,教师上课时只能简单地用图片介绍,从而影响到实践教学效果。
另外,随着高考扩招,班级逐年增多,仪器由于常年使用经常损坏,却得不到及时修理,存在误差较大的严重问题,有些甚至已经没法使用,造成学生实验结果不准确,以至于迷惑不解,甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例:13级土木有18个本科班,建筑工程技术专业21个专科班,都需要用到测量仪器,仪器的使用率较高,维修效率跟不上。
2.4考核形式单一,不能完全反映出学生的水平
传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩,这样的考核方法不利于考查学生的实践技能,比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验,还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果,不能反映出实习的真实效果,同组实习数据都是一样的,这会造成吃大锅饭的情况,成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大,打击了好学生的积极性。
3.《工程测量学》教学实践改革的措施
为了解决以上矛盾,拟从以下各方面着手,采取措施:
3.1整合教学内容,优化教学体系
为了解决内容多课时少和教学内容陈旧,与生产脱节的矛盾,专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容,确定授课的重点、次重点、选学内容,对教材上已经过时的内容,予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容,比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行,这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知,也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。
3.2加强实验室建设,加强校企合作力度
对于仪器不足的问题,学校层面上要加大资金的投入力度,通过深入生产企业调研,准确定位生产中常用仪器的型号和种类,充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器,比如超站仪、测量机器人、垂准仪等,可以同仪器的生产企业合作,采取展销会的形式,由校方提供场地,仪器生产商展摆仪器,并委派技术人员,进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情,仪器生产商通过展销调高了自己的知名度,学校不仅节省了资金,同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。
3.3多途径考核,避免一考定"生死"
鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性,对此进行细化:平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标;实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象,采取教师与组内成员打分相结合的方法,即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数,同组人员根据操作过程付出工作量的大小,给出一个阶梯化的分数,二者所占权重各占50%;对于期末成绩可以采用试卷的形式,或者其他能反映专业能力的方法。例如,WF科技学院,鼓励在校专科生报名参加测量员考试,凡是取得测量员证书者,提出申请可以不参加最终的结课考试,期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛,凡是能够取得三等奖以上者,同样可以不进行期末考试,成绩依然按照优秀处理。
4.教学改革的成果
从2013年开始进行的教学实验以来,共经历了12级建筑工程技术,12级工程概预算,12级工程测量与监理及12级土木工程(还未毕业),这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习,从用人单位反馈的情况来讲看,现在的学生要比改革之前从事测量工作时,上手更快,经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考,多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书,通过顶岗实习,使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现,同用人单位达成协议,毕业之后只要愿意就可以到单位上班,称为一名正式员工。
测量学首先是一项精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来,这就是工科的特点。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里,测量学的作用日益重要,测量成果做为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。测量学的分类有很多种,如普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学。作为测量工程专业的学生,我们要学习测量的各个方面。
通过这次实习,锻炼了很多测量的基本能力。首先,是熟悉了全站仪的用途,熟练了全站仪的各种使用方法,掌握了仪器的检验和校正方法。其次,在对数据的检查和矫正的过程中,明白了各种测量误差的来源,其主要有三个方面:仪器误差(仪器本身所决定,属客观误差来源)、观测误差(由于人员的技术水平而造成,属于主观误差来源)、外界影响误差(受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制,属于可变动误差来源)。了解了如何避免测量结果错误,最大限度的减少测量误差的方法,即要作到:
(1)在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器.
(2)提高自身的测量水平,降低误差水平。
关键词:工程测量教学改革教学实践
工程测量课程是一门实践性很强的主干课程,其理论与实践并重,更加突出技能培养。目前,该院除了面向测绘专业开设之外,其它专业,如:土木工程、勘察技术与工程、工程管理、地质学、地球物理学、资源勘查工程、地下水科学与工程等非测绘专业都开设了这门重要的专业基础课。伴随着空间科学以及信息技术的快速进步,测绘领域也开始应用一些新的理论和方法,给传统教学内容、教学方法和考核方式带来了巨大的挑战。因此,亟需重新认识和改革《工程测量》课程教学,使教学质量不断得到提升。
1课程要求与分配内容与学时
(1)通过《工程测量学》的实验教学和理论教学,需要学生达到以下几点:①对工程测量的基本技能、基本原理的掌握;②对常用测量仪器的使用方法和基本性能的掌握;③主要掌握测量、计算、大比例尺地形图的测绘、用图及一般工程的施工放样。(2)其具体教学内容与学时分配包括:绪论(2学时);水准测量(10学时);角度测量(10学时);距离测量(2学时);测量误差的基本知识(4学时);控制测量(4学时);全站仪与全球卫星系统(6学时);地形图测绘(2学时);地形图应用(2学时);施工测量(4学时)。
2教学过程中存在的问题
2.1教材内容陈旧
同过去相比,当前各高校使用的工程测量教材内容有了明显的改进,不过“重理论轻实践”的问题还存在,很少涉及到工程测量数据处理和项目实例等方面。再就是,虽然某些新仪器、新方法在教材中有所体现,但是教材内容远远不能满足实践所需。缺少测绘新技术和实用内容,直接影响了掌握全新现代测绘知识人才的培养。
2.2教学内容多,课时少
从20世纪90年代以来,测绘科学获得了空前的发展,课堂上要讲授的理论知识越来越多。然而,不断探索和改革高校教学模式的同时,普遍压缩了工程测量学教学课时数[1]。在较少的教学时间内完成工程测量课程教学任务,导致很多必要的实验不能够开展。
2.3太过单调的课程考核方式,科学性欠缺
理论与实践紧密结合是工程测量这门课最主要的特点。在理论和实践考试时,传统的考核方式通过学生平时表现、卷面成绩以及实习报告等进行综合评定,但学生平时的作业、实习报告等抄袭现象普遍存在,考核太过形式化,不能很好地反映出教学效果。
2.4学生上课积极性不够
90后的大学生们主动性较为缺乏。上课出勤率低、积极性不高、对所学知识缺乏内在追求的强烈动力。此外,工程测量这门课教学内容多、课时少这一问题又需要授课教师在有限的时间里不断补充新的授课内容。因此,如何提高学生课堂学习效率,激发学生学习热情成了一个亟需解决的问题。
3《工程测量》课程改革措施
3.1结合专业特点确定教学内容侧重点
目前,很多专业如资源勘查、土木工程、地质工程等都开设了工程测量这门课程。因此,在进行教学内容安排时应结合专业特点,有重点、有取舍的进行工程测量基础知识的教授。比如,土木工程专业应侧重于对于角度、高程、距离及点位的施工放样测量和线路测量,以及测量新技术在土木工程测量中的应用部分的讲授;地质及资源勘查专业应以地形图测绘和应用等内容为侧重点[2],而对于内业计算的要求可以适当降低。
3.2重视实践教学
作为一门服务于工程的应用学科,工程测量与工程施工的许多内容关系密切。所以,工程测量课程教学中重要的教学环节就是《工程测量》实习,可以让学生综合应用所学的知识。经过实习,学生对所学知识理解得更加深入和透彻,达到独立进行施工放样、高程控制、地形测绘等基本测量技术的目的,是加深理论教学、培养学生综合能力的一种重要途径。不过,测量实习教学还有很多的不足,主要包括设计的实习内容和工程建设结合的不是很好、实习课时太短、测量仪器不够先进等。因此,需要不断加大对实习设备的投入力度,使仪器使用率提高,引导学生通过课余时间加强对实习内容的训练。另外,加强校企合作,设立一些实际的实践基体,或是让学生到生产一线去实习锻炼。学生可以通过寒暑假到企业去实习,这样就会学到施工放样、数字测图等工程测量施工中一些重要的实践内容。通过实践学习,学生才能更好地理解和掌握理论知识,从而很好地提高自身的综合能力水平。对于非测绘专业的学生来说,培养专门从事测绘任务和测绘科研人才的是其目的,而是让学生学习工程测量学的基本知识、基本理论,从而掌握各种常规测绘仪器和测量方法,因此在学校里面建立实习基地较为合适。对各专业的实验实习内容的区别进行重点考虑,对学校现有资源进行充分利用,使校内测量实习基地建立的更加合理、高效,以便实验实习的教学效果得到更好的提高[3]。
3.3教学方法改革实践
工程测量教学的主要形式是课堂教学和课间实习相结合。在教学方法上,应重点培养学生的实际工作能力。“填鸭式”、“满堂灌”等教学模式已经不再适合工程测量教学,这就需要教师在教学过程中,针对教学内容和对象的不同,不断改进教学方法,从而提高学生的学习兴趣和启发学生思维。
3.3.1理论教学方法改革实践
面对教学内容不断增加,而测量课时太少的问题,需要教学方法以及教学技巧灵活多变,从而使课堂教学质量得到提高。例如,在上课的时候,老师除了使用黑板书写外,还可以多借助现代多媒体技术进行教学。现在测量仪器品种甚多,更新迅速,而多数院校经费不足于购买一些品牌的测量仪器。遇到这样的情形,就可以通过网络或者是仪器厂家获得相关的新仪器图片以及介绍,让学生对此有所了解。此外,工程测量课程教学中,如测量仪器操作等内容的讲授比较抽象,对从未接触过仪器的学生,讲授内容一般难以理解。如果把一些理论课直接搬到实验室去上,可以使学生能够对测量仪器的基本构造和基本操作方法更好地掌握。比如说,对水准仪的基本构造和操作进行介绍时,可以一边讲授基本知识,一边让学生以小组为单位,近距离观察仪器的构造并简单进行操作。此外,还可以将以往学生所做的实训操作时最容易犯错的一些地方播放出来进行强调,避免学生犯错。结合实际工程,对测图和放样部分组织学生去参观测量,从而激发他们的学习兴趣。而对于“仪器的检验与校正”一课,通常做法是通过教师讲解以及录像解说,让学生进行了解。但由于教师单方面讲授时间过长,导致课堂气氛沉闷,学生听课效果不佳。如果可以利用已淘汰的陈旧仪器,让学生进行实际操作,将对提高学生课堂兴趣及提高教学质量有很大帮助。
3.3.2实践教学方法改革实践
作为实践性很强的专业技术基础课,工程测量必须要有丰富的实践教学,将理论联系实际,才能达到教学目的。但客观上测量实习是很辛苦的,非测量专业学生对测量实践大多不是很重视,只是应付了事,起不到很好的效果。为确保实训教学的效果,应该将测量仪器操作技能作为该门课程期末考核的重点。为了激发学生的学习兴趣,还可以将测量实习工作与大学生测绘大赛活动相结合,通过各种方法,使学生对完整的工作情境以及过程深有体会,并通过提出、分析和解决问题来实现对知识和技能的关联。同时,还可以结合实训内容,组织学生到实际工地进行实践操作,以提高解决实际问题的能力。此外,为了方便学生有更多的机会接触仪器,要把测量实验室建成开放性实验室,本校学生可凭学生证,在指定的时间内借领仪器[4]。
3.4完善期末考核制度
科学合理的考核方法将极大地激发学生学习的主动性,使学生能够充分地融入到工程测量课程的学习中来,保证教学质量。通常工程测量的期末考核较偏重于笔试部分,但由于一般笔试考核内容大多以教材为中心,促使学生只注重对理论知识的学习,不重视实际操作能力的练习。所以,应该加大对平时表现和实践操作在考核中的比例,使学生不仅要掌握知识,还要懂得如何灵活运用所学知识,从而提高他们的动手操作能力。在具体的动手能力测试中,加入仪器构造、计算等方面的内容,将基础知识和动手能力有机结合。
3.5师资队伍建设的改革
在教学活动中发挥主导作用的是老师,其直接影响到教学效果的好与否。当前测绘理论的不断完善,测量仪器、设备的推陈出新要求教师不得不紧跟快速发展的测绘科学技术新形势。该院大多数从事工程测量教学的青年教师多数是没有走出校门的,必要的工程实践经验较为缺乏。有必要定期派一定数量的教师去施工单位进修,来提高自身水平[5]。此外,要广泛开展教研、教改及学术交流等活动,发挥骨干教师及老教师的“传、帮、带”作用,促进教师教学水平的提高。
4结语
工程测量课程的教学,是着重培养学生解决实际工程问题的课程。随着测绘新技术的迅速发展,就要求任课教师深入探讨工程测量教学改革。通过对教学内容的调整、教学方法的改进、考核制度的完善、实践教学的加强等系列教学改革举措,有利于学生学习和解决实际问题能力的进一步提高,最终培养出具有实践创新能力的高素质人才。
参考文献
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[3]刘小阳,孙广通.《工程测量》课程教学改革探索[J].科技信息,2011(32):28.
[4]李伟杰.工程测量教学改革初探[J].科教文汇(下旬刊),2014(15):51-52.
关键词:任务驱动;测量学;实践能力
一、“任务驱动”教学法的提出
《测量学》是一门实践性强、技术操作要求高的学科,是土木工程技术人员必备的专业技能,因此,测量实践在这门课的教学中就显得尤为重要。而在高职院校中,工程测量课程教学方法更应该考虑接近生产项目实际,体现项目工作过程,加强实践能力培养,同时还应符合高职学生培养目标,即培养“具备基础理论知识,有较强实践能力的复合型应用型技术人才”。传统的测量学教学,以理论教学为主,实践教学为辅助,这种教学方法存在一些问题:理论教学多以讲授形式为主,缺乏工程实例;学生动手能力不强,缺乏实践环境等。因此江西交通职业技术学院对测量学课程采用任务驱动教学法来进行实验教学,取得了明显的教学效果。
任务驱动教学法是一种以实践为导向,以任务为驱动的教学模式,学生的学与教师的教都是围绕一个目标,基于以工程实践为导线的几项任务来完成的,适合于培养学生的自学能力以及独立分析问题和解决问题的能力,尤其适用于实践性较强的理工科教学。任务驱动教学过程是教师、学生、任务三者的积极互动过程,教师根据教学大纲,精选教学内容,设计任务,学生分组讨论,协作学习,共同完成任务。
二、“任务驱动”教学法设计思路
对于测量实践中的任务驱动教学来说,可以概括为:以学生为主体、以教师为主导、以任务为主线,其中确定项目任务是核心,怎样驱动任务是关键,培养实践能力是目的。
(一)课程目标设计――实现工程项目到课程目标的转换
高等职业教育课程的目标是在一定教育阶段,设计的专业课程方案能使学生达到标准或预期学习目标,是指导职业教育课程研制过程的准则,是我们的教育目的和培养目标在专业课程领域的具体化,它影响和制约了职业教育的日常教学活动。
对于土建工程测量的教学而言,课程目标必须是基于实际工作任务的要求,为此,江西交通职业技术学院的土建工程测量学专业课程以交通土建、工民建为主,设计了三大课程目标:地形图测绘、路线勘测、工民建的施工测量。
(二)课程任务设计――实现工作任务到学习任务的转换
工作任务是在实际工作中需要使用技能的活动,在“任务驱动法”教学中的学习任务是指学生使用具体方法完成工作任务的活动,因此课程目标是从工作任务中导出的,而课程任务是从课程目标中导出的。
在“任务驱动”教学法中任务设计是重中之重,学习任务的设计与各个知识点密切相关,必须能够覆盖理论教学内容的绝大多数知识点,并使每个知识点之间形成一个有机的整体,让学生通过完成一个个的任务而获得系统的知识与技能。因此,教师在设计课程任务时应有如下步骤:
1.对教学内容进行详细认真的分析,在分析教学内容的基础上,分解各个知识点。
2.确定这门课程要求学生掌握的知识点,再剖析这些知识点之间的联系:相对独立关系、平行关系、前一个知识点是后一个知识点的基础。
3.根据这些知识点之间的联系,最后以课程的核心内容为主线形成几项大的任务,再将大任务分成若干小任务,穿插在每个章节中去完成。
课程任务设计时不再考虑学科体系问题,而是根据实际工作任务内容,参考国家职业技能鉴定考核要求,选择与每个教学任务有关的知识点,主要注重每个教学任务是否直接使用该知识点。
例如在地形图测绘中,笔者将其分解成两个大任务、四个次级任务和八个小任务,如下图:
(三)教学配置
首先,根据每个学习任务的要求,充分考虑在教学实施中的可操作性,努力创造与实际工程任务相似的教学环境,配置合理的教学与训练仪器、场地,满足学生在任务实施过程中的需要。
其次,将学生进行分组。测量是一个团队工作,必须是多个人员一起协作完成的,因此小组分配时要注意各个学生能力的差距。有精于计算的学生,也有精于动手的学生,应该将不同能力层次的学生组成一个小组,每组5~6人,选取具有一定组织能力且学习能力也比较强的学生担任组长,带领组员之间团结协作,互相帮助,充分发挥每个组员的积极性与能动性,共同完成学习任务。
(四)教学过程实施
1.布置任务:首先在实践课前对学生提出课程任务,可以用实例法来引出任务,把学生带入任务情境中。
2.分析讨论:学生接到任务后,在课前以小组为单位进行讨论,讨论包括该任务所需仪器,以及完成该任务的具体方案和技巧。实践课的前十分钟学生把讨论的结果和教师进行沟通,教师作一些适当的指导。
3.实施:学生经过分析讨论后,独立制定出具体的实施方案并付诸实施。这是非常关键的阶段,是学生综合应用所学知识能力的阶段,更是学生培养自主创新能力的阶段。在这一阶段中,要充分体现学生是主体,教师是辅导、监督的地位关系。一方面,要充分发挥学生在实验过程中的能动性、创造性和积极性。比如一定要由学生制定出具体的实施方案,但在实施过程中遇到困难时,教师要给予有效的帮助和鼓励,切不可由老师来制定任务实施方案。另一方面,教师要把握整个任务实施过程的大方向和进度;教师要监控每组学生的任务进展情况,及时地发现学生在任务完成过程中出现的问题,提供适当的指点和引导,保证学生完成任务的速度和效率。
4.反馈、评价:首先,让小组或个人回顾自己的任务实施过程,找出自己的优点和缺点,然后,教师作适当点评,教师的点评应以肯定为主,同时也要指出学生的缺点和不足。评价的方法可采用个人评价、小组互评、教师评价等多种方法结合。通过评价,让学生了解自己对该项任务的掌握情况,发现同伴的优势,找出自己的不足之处,及时调整自己的学习方法。通过评价,能够使学生把理论性的知识与实践操作技能进行有效地融合,促进自己综合能力的提升。
三、总 结
通过“任务驱动”实施的整个过程,能够使学生学到了新的知识点、新的技能技术,更重要的是也使学生学会了怎样去学习新东西,怎样去思考、解决问题,怎样和同学之间进行协作完成工作,从而达到一个良性循环,使学生的各项能力都得到不断提升。
总之,通过教学实践证明,以实践为导向,以任务为驱动的整个教学过程非常符合测量学课程所具有的渐进性强、实践性强、层次性强的三大特性,是实际操作与实践性教学内容完美融合的一种有效方法。
参考文献:
[1] 汤大勇.工学结合的任务驱动型课程教学模式设计实践[J].电力职业技术学刊,2010,(2).
正是因为老总的这一句话,也深刻的感觉,大家都是在同一起跑线,没有“关系疏通”。大家在车间的时候,车间主任不要求我们做很多的工作,但确实也没什么事情做。主要就是看看图纸和认识电气设备,主要是电气原理二次图,而我们在学校学习的大部分是一次图,突然接触二次图感觉有点那么的陌生,有种云里雾里的感觉。但在这里识图有个在学校没有的优势,就是我们可以拿着图纸看相对应的已经装配好的设备,这非常有利于识图,一些在学校没见到过的设备在里的都可以见到。这让我感到一台偌小屏柜里面的工程浩大,里面的接线如此复杂,这就蕴含了这个公司的结晶,后来由于领导的安排,我去了设计部,设计部的责任很重大,车间所有的接线图、原理图、布置图、断面图等等各种各样的图纸都是在设计部出来的,刚去的前几天,部长也不要求我们做什么事,只是叫我看看cad图,认识下里面的元器件与客户的项目要求,熟悉下一些基本的软件。他们却很忙,整天有忙不完的事情,这个要校核呀,那个还没打印呀!反正他们很忙,我却很闲。过了几天后,部长开始分配我任务了,主要就是校核图纸。开始找不到方法,主要还是对cad软件熟悉的程度不高,所以在校核中耗费了大量的时间,一个图纸要看上几个小时,看的头的都有点晕了。但值得我庆幸的是,在遇到困难的时候部长和其他几位同事都会很热情的给我讲解与分析,他们晓得我刚来做事情很慢,所以从来不催促我做完某些事,让我感觉到设计部是温暖的。这个社会没有想象中的那么“寒冷”。
经过五个多月的实习日子,我也深刻的觉得,在这个社会上还是必须要努力的付出才会看见最大的回报。也非常的感谢老总和领导给自己可以提供一个这么好的实习工作的机会,在实习中所得到的将会是我生活中一笔宝贵的财富,在以后的学习与工作中,我会更加的努力,用努力描绘那美好的蓝图 。
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关键词: 《建筑工程测量》课程 理实一体化教学 教学改革
现代经济建设高速发展,土木工程建设的大型化、网络化、高等级向建筑工程测量学科提出了更高的要求。《建筑工程测量》课程应密切关注测绘学科的发展及其在工程建设中的应用,不断探索教学新内容、新方法,严格要求,不断提高教学质量。近年来,随着测绘事业的不断发展,工程上对建筑工程程测量的要求发生了较大变化,传统教学中的某些不适应及缺陷也逐步显现出来,这迫切要求我们重新认识和改革建筑工程测量的教学内容,以满足生产的需要。职业技术学校《建筑工程测量》课程是土木工程类学生必须学习的一门课,我校从2005年开始对《建筑工程测量》实行理实一体化教学改革,已取得了初步成效。在此我针对学生的实际情况,对我校测量教学工作进行总结,对教学思想、理实一体化教学方法提出一些见解。
一、职业学校学生的知识结构概况
我校的学生是来自全省各个地区的初中毕业生。随着国家对职业教育的支持力度不断加大,学生进入职业技术学
校学习的积极性高涨。但大部分学生在初中时学习成绩不高学生的知识水平差别较大,解决问题的能力参差不齐,学习的积极性、主动性及意识淡薄,这就给相关的专业理论教学与实践教学方法提出了更高的要求。
《建筑工程测量》课程对数学方面的知识应用最多。但是大部分学生的初中数学知识相对薄弱,理性和空间的想象力难以建立,知识系统性不高,对于三角形内容和函数的相关知识应用了解不够,所以在讲授专业课时难度很大。因此,学校的数学教学改革应结合测量学内容,多讲授三角和函数的知识,这有利于培养学生的数学兴趣,有利于加强专业学习的基础和数学学习气氛。
二、目前教学中存在的主要问题
1.教材内容陈旧
现行教材内容陈旧,存在重理论轻实践的问题,仍然以讲述光仪器的测量方法为主。对于新仪器、新技术的知识一带而过,很难适应当今测绘形式发展的需要。
2.教学仪器设备落后
学校测量仪器设备落后且数量有限,在近年生源扩招的情况下,在大力推进课程改革,实现理论实习一体化教学的情况下,很难满足实际需要。加上学生多且水平有限,不能严格按照操作规程和正确的使用方法操作,导致测量仪器经常损坏。现在在工地上广泛应用的电子水准仪、电子经纬仪、全站仪等先进的仪器,各校配备很少,有的甚至没有。虽然我校在近两年对测量仪器投入很大,购置了一些较为先进的仪器,如GPS、宾得全站仪等,但还是满足不了需求,导致在实训课上出现了一部分学生摸不到仪器、用不到新仪器的现象,长此以往会打击学生学习测量的热情。
3.测量实验场地随意简单
学校在做测量实训时没有固定的场地,都是教师在校园里随便指一个地方让学生做实验。校园里地形通常比较简单,没有明显的起伏变化,没有已知的控制点,因而教师在学生做完实训项目后,很难检核学生测量数据的正确性。另外,测量实验场地范围大,教师照看不过来,部分做实验习不认真的学生偷懒不做,或做错后不愿重做而刻意修改测量数据。
三、理实一体化教学对学生能力的培养
1.学生记忆力和毅力的培养
测量需要精确照准一个目标,需要精确对中、整平仪器,需要定心下来细心进行计算,需要专注地看、听、记、做,没有这些能力,就无法准确测量。在测量的过程中,一些主要的控制点的高程和坐标、角度和距离、建筑基线的测设要素和计算公式等都离不开记忆,为此教师一方面要严格要求学生做笔记和实习报告,将每天教师讲授的内容记录下来,如实做好实习报告,多加复习,另一方面在巡回指导时,应向学生提问,回顾今天的任务和理论内容。从每组组长开始要求,组长再要求组员,同时这样也可以培养学生的团队协作精神。
在测量教学过程中,教师要让学生明白,测量是很艰苦的工作,从事建筑施工工作要禁得住日晒雨淋,禁得住各种环境的考验,这需要有非凡的毅力。测量条件艰苦,都是野外作业,风吹日晒,环境恶劣,而且任务艰巨,各个方面都存在困难。因此,教师要培养学生形成吃苦耐劳、以苦为乐的乐观精神,学会把困难当作前进动力,通过测量实习的锻炼,收到锻炼意志、培养乐观精神的目的。
2.学生测量技能能力的培养
测量工作,既精细又需要耐心和毅力。职校学生大多对学习本来就不大有兴趣,怎样培养他们的测量技能呢?教师安排测量任务可以从以下两个方面入手,一是施工场地平面控制测量,即按要求在建筑施工场地选取有控制意义的控制点,通过精密的测角、量距、平差改正,得到规定要求的控制点坐标。在测量中需要步步校核检验,任何的偏差、粗心都会导致后续工作的进行障碍。在这种不断检查、纠错、总结的循序渐进的过程中,学生会逐步养成认真的工作态度,精益求精的职业素养,形成理论与实践的统一。二是高程控制测量,即在建筑场地建立可靠的水准点,形成与国家高程控制系统相联系的水准网。水准点的密度应尽可能满足安置一次仪器即可测出所需的高程点。场区水准网一搬布设成两级,首级网作为整个场在的高程基本控制,一般情况下按四等水准测量的方法确定水准点高程,并埋设永久性标志。若因设备安装或下水管道铺设等某些部位测量精度要求较高时,可在局部范围采用三等水准测量,设置三等水准点。加密水准网以首级水准网为基础,可根据不同的测设要求按四等水准或图根水准的要求进行布设。学生在看到自己经过不断努力完成的成果时,那种油然而起的成就感会使他们深受鼓舞并乐意投身到测量工作上来,投身到工程建设中来,达到这样的效果,测量实习的意义自然就会体现出来。
3.学生创新能力的培养
在大多数职业学校,实验实习教学一直充当辅助理论教学的作用和手段,教师一般是先把理论知识讲解完以后,再安排实验实习,而且都是由教师先把大致的思路和相关的要求讲解一遍,学生再按照统一的器材,按照书中统一的操作步骤、统一的方法和思路去做实验。这样做虽然对学生的动手能力有所提高,但在培养学生的创新意识和创新能力等方面明显不够,而且学生往往会认为实验实习可有可无,无法调动他们的积极性和主动性。伟大的人民教育家陶行知先生说过:“人类社会处处地创造之地,天天是创造之时,人人是创造之人。”测量实训是和学生近距离接触的过程,教师要充分利用时间和学生讨论,有的问题可以让学生自己去面对,而后独立思考分析,然后教师帮助引导,指出其问题的症结所在。教师在教学中要有意识地培养学生的创新意识,多给学生留出一些机会,让学生有机会去创新,而不是死搬教条。如可以问学生:你如果不用给定的器材,是否能用别的仪器来完成这次实习?不按书中的方法,是否有别的办法?为了学生今后的发展,为了培养学习的主观能动性,教师要让学生喜欢动手实习,但仅仅课堂时间远远不够。为此,教师必须开展一些实习活动,如利用课余开放实验室,让学生自己做实验。我校成立了测量协会,利用课余时间组织活动,让学习较好的学生带动指导其他同学,相互学习讨论。这样大大提高了学生的创新思维,培养了学生的实践技能。
四、理实一体化教学方法的改进
测量理实一体化的教学,要利于学生巩固测量理论知识,利于学生形成测量技能、技巧,同时直接与工程实践相结合,利于学生今后直接从事一线的生产,为学生的就业奠定基础。在实习教学过程中,教师应耐心讲解、认真操作示范、细心指导操作训练,并抓好仪器使用安全,对任何环节、步骤上的错误都不放过,做到技术规范统一。
1.教学方法应该多样化
教师应结合所讲的内容,在上课时除传统的板书外,多采用一些多媒体的教学方法。例如,在讲到测量仪器时,可以把测量仪器带到教室,或者做幻灯片、图片等,简单地向学生进行展示和讲解。这样既可以让学生了解各种先进的测量仪器,又可以激发学生的好奇心,保持对这门课学习的热情。再如,在讲到各种测量仪器的基本操作或水准测量、水平角观测等这些具体的、有严格规范要求的、实用性很强的教学内容时,教师可以准备一些视频资料,向学生演示各种仪器规范的操作方法和过程,还可以例举一些以往学生在做实训时犯错最多的操作方法,在课堂上给学生加以总结和强调。这样可以让学生记住重点,增强学生上课的兴趣。
2.教学内容上调整
课程内容的改革应本着“加强基本理论、技术的培养,注重实践操作技能训练,以学生为本,注重实用性”的基本原则,对课程内容作必要的调整。
(1)在讲课方面要突出重点,有的放矢。
要让学生能更快地提高实践技能,教师的素质和经验有相当大的作用。学校应当经常派教师进入工程施工现场,积累实践经验,结合专业特点,了解测量在工程建设中主要都有哪些方面的应用,出现了哪些新工艺、新方法,然后对讲课内容进行调整。例如,对于高职建筑工程技术专业的学生,应重点讲述民用建筑施工测量,可以略讲测量误差的基本知识、地形图的应用,删除大比例尺地形图的基本知识、地形图测绘等方面的内容。这样主次分明、重点突出,能让学生在有限的课堂上掌握更实用的测量知识。
(2)在实训教学内容上要合理选择,突出实用性。
加强实践教学环节,提高实习效率和质量,加强实践教学环节,是学生能力培养的关键,为了达到高职学院培养高等技术应用型人才的要求,2005年我校测量课程教学由原来每周四节课改为集中在三周内学习,其中实践教学在课程教学中所占比例达80%,主要是让学生动手做,从学中做,从做中学,以做为主。学习内容突出实用性,如建筑物的定位、放线、抄平是建筑工程测量中经常性的工作。因此,测设已知距离、角度、高程三个基本功学生一定要切实掌握,并力求熟练技能。我校经过这几年的实践和总结,认为三周的课时不能满足学生的学习要求,有的学生不能很好地掌握,所以从2009年开始课时调整为四周。
4.2.3测量实训考核
测量实训用测量基本理论和基本实践操作技能解决建筑工程测量技术问题的实践过程,是培养学生实际动手能力和综合分析问题、解决实际问题能力的重要阶段,为了提高实习质量,应增加测量实训操作技能的考试。我校对土木工程类的学生进行测绘技能水平考试,理论和操作要求人人过关,两项通过者发放江苏省测绘局技能考核四级合格证书,并规定没有这个证书不得毕业,这样可以防止学生因产生倦怠情绪而不亲自动手的情况发生。我校每年开展测量技能大赛,同时还积极参加联合学院、市、省、国家测量技能大赛,并在这些大赛中取得了优异的成绩,大大提高了学生的学习热情。这些都是对实践教学环节的有效补充,也是提高课程教学质量的有效方法和手段,同时也为学生就业增加了法码。
五、结语
《建筑工程测量》课程的改革是一项长期的、与时俱进的工作,我们要紧紧围绕测量大纲内容,以培养技术应用性人才为目标,以安全教育、理论与实践相结合、坚持循序渐进为原则,不断结合工程上出现的新技术,探索出更加合理、实用的教学方法,这样才能逐步提高《建筑工程测量》课程的教学质量,培养出更多符合工程建设需求的技术性人才。在目前的情况下,教师应及时纠正“重实习轻理论”和“重理论轻实习”的两种错误思想,以理论联系实际为正确的指导思想,积极努力地投入到课程教学的改革中,从基础做起,从教学和学生的实际需要做起,一步一步地将教学改革引向深入。
参考文献:
[1]卢之章,杨廷金,程荣安.生产实习教学法中国劳动出版社,1996.3.
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[5]柳小燕.《建筑工程测量》教学中存在的问题及改进方法[J].测绘技术装备,2005,(1).
学、摄影测量学等学科派生并发展起来的专业学科,为国民经济的建设
和发展起着重要的技术服务作用。
关键字:工程测量应用发展
Abstract: The engineering survey is applied disciplines which closely connected with the construction project, it is derived and developed from the professional disciplines of surveying, geodetic surveying, photogrammetry and other disciplines, it plays an important technical services role for the construction and development of the national economy.
Key words: engineering survey; applications; development
中图分类号:TB22文献标识码:A 文章编号:
在测绘领域中,人们把工程建设中所有测绘工作统称为工程测量。实际上包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作,它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的,可以这样说,没有测量工作为工程建设提供数据和图纸,并及时与之配合和进行指挥,任何工程建设都无法进展和完成。
工程测量是一项极其重要的基础性工作,不管在技术上还是现场工作安排上,对现场施工管理都是具有积极的指导意义。在实施施工放样前,测量员需了解设计意图,学习和校核图纸,参与图纸会审。
一、工程测量工作方法
1、第一步就是联测导线,此时应该先要弄清楚,设计院给出的的导线是平面坐标还是高斯坐标。高程的获得是用什么方法,是水准还是GPS。
2、第二步是复核,补充征地线。设计中往往有改线发生,而通常的情况一般是,设计院放的征地线有时候是改线之前的,这在低等级公路,地形复杂的公路尤其多见。所以,必须首先和设计院沟通,问清楚设计院放的征地线是否是最终征地线,如果不是,要问清楚设计院哪些路段是改过的,要设计院提供改线后的征地线和原来征地线的对比图表。
3、第三步是复测地面线。这步工作变化很多。虽然一般要求是施工单位要测地面线,但是测量人员最好不要贸然动手,因为一旦贸然动手,不但意味着辛辛苦苦的大量工作全部白做,甚至意味着工程量的损失,一定要把各种因素权衡好再下决定,一旦动手,全线的地面外业,原地面复测资料,横断面绘图,土石方工程数量表就必不可少,工作量极大。
4、第四步首先要规划好全线的水准点和导线点。不要梦想控制点可以从头用到尾,因为随着填高挖深,以及控制点的破坏,某些点也许后面就不能用了,所以一开始就要观察地形,联系断面图在大脑里进行空间想象,以决定加密导线点的位置,让这些导线点能尽可能的用久一点。施工单位进场后的导线复测通常和加密导线点的过程集成为一个过程,这种做法我觉得不可理解,在复测之前必须理解“施工单位导线复测的含义”。施工单位的导线复测,是以标段为单位的,而且标段内一般是没有更高级的已知点的,这使得复测过程和设计院测量导线的过程含义不同。
二、工程测量与现场施工的关系
工程测量是一项极其重要的基础性工作,不管在技术上还是现场工作安排上,对现场施工管理都是具有积极的指导意义。实际上包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作,它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的,可以这样说,没有测量工作为工程建设提供数据和图纸,并及时与之配合和进行指挥,任何工程建设都无法进展和完成。
工程测量在建筑定位阶段对工程质量的影响在工程开始施工前,首先要通过测量把施工图纸上的建筑物在实地进行怎么样定位以及测定控制高程,为下一步的施工提供基准。这一步工作非常重要,测量精度要求非常高,关系整个工程质量的成败。假如在这一环节里面出现了差错,将会给工程造成重大影响,带来的经济损失是无法估量的。
三、工程测量历程中取得的成果
1、仪器设备的发展。工程测量仪器改进的典型代表当属全站仪、电子水准仪和GPS,这些仪器的应用不但降低了劳动强度,提高了生产效率,而且改变了生产作业方法,提高了测绘产品的质量,同时对作业人员的操作技能要求也有所降低。近年来,测量机器人在变形监测和精密工程测量中得到广泛的应用,三维激光扫描仪在工程测量中的应用研究得到一定的进展,该设备可用于变形监测、地形测量和古建筑修复测绘等。
2、生产技术的改进。生产技术的改进与仪器设备的发展密不可分。传统的白纸测图技术被全站仪数字化测图技术所代替; 控制网的建立由原来的经纬仪三角网技术转变为全站仪或GPS 观测的建网技术; 施工放样由原来的经纬仪加钢尺改进为全站仪坐标法放样和GPS RTK 实时放样; 变形监测也由原来的经纬仪交会和水准测量改进为测量机器人、GPS 以及各种传感器的自动化测量模式,在测量实时性、精确性、同步性等方面都得到了明显的提高。
四、工程测量过程存在的弊端
1、数据获取方法不占优势。虽然GPS 和全站仪等仪器设备在一定程度上减低了劳动强度,提高了生产效率,但这只是部分的改进,并没有从根本上将测绘工作者从繁重的野外工作中解放出来,为了获取数据,测绘工作者必须亲临现场采集数据。相对于工程测量领域,其他专业( 如GIS、遥感等) 在数据采集技术方面有明显的优势,它们大多采用卫星、雷达等高科技的传感技术,自动获取所需要的数据资料,大大降低了研究人员的劳动强度,其信息的内容也更加丰富和全面。
2、测量技术上创新度不够。在生产技术方面,传统的工程测量技术和方法并没有得到革命性的改进,如大比例尺地形图由于测量精度要求高,其测绘主要采用全站仪全野外数字化测图,而在其他领域,可采用遥感图像、卫星像片、航空摄影像片和三维点云等自动生成各种比例的专题地图; 在施工放样中,仍需采用全站仪或GPS 逐点在现场测设点位;在变形监测中,监测点的位移大多采用传统方法获得,且基本是按点测量,分辨率较低,在其他领域,可采用合成孔径雷达等技术进行监测,自动获取数据,且分辨率高。
3、工作方法过于单一。最小二乘法是工程测量领域传统的数据处理理论和方法,虽然近年来有一些新的理论方法得到研究和应用,但生产实践中最小二乘法仍然是最主要的实用方法,新的理论方法在实践中的应用并没有得到普及应用,这一方面说明新的理论方法较少,同时也说明了新理论和技术不够完善,还有待提高。
五、工程测量的发展
1、测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
2、工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理;多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
3、大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何结构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点;GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。
六、结语
没有人能够一开始就成为活测量,因为这份工作需要积累。同时工程技术的不断发展对测量工作提出新的要求,同时,现代科学技术和测绘新技术的发展,给直接为经济建设服务的工程测量带来了严峻的挑战和极好的机遇。
在实际的施工过程中必须充分认识到测量工作的重要性,科学管理让测量工作更好的为施工质量管理服务,提高施工质量,为业主、为社会建造出优质的精品工程。
参考文献:
[1] 李青岳,陈永奇.工程测量学[M].北京:测绘出版社,1995.
[2] 文孔越,高德慈.土木工程测量[M].北京:北京工业大学出版社。2001.