专业认证背景下非测绘专业《测量学》改革

敖建锋 赖晨鸣 程小龙

(江西理工大学 土木与测绘工程学院, 江西 赣州, 341000)

0 引言

由于本校的工科背景,非测绘专业《测量学》课程在本校的覆盖面非常广,不仅涉及地理信息科学等相关专业,还面向土木(土建、地下、道桥)、建能、给排水科学与工程、城乡规划、建筑学、采矿工程、地质工程以及工程造价等十多个专业或方向,各专业课时安排不尽相同,专业学生所需要的测绘知识也不尽一致。在工程教育专业认证的大背景下,各专业方向所开设课程的课程目标必须对毕业要求达成具有相应的支撑作用,由于不同专业毕业要求的差异化,《测量学》的课程目标作为专业基础课也必须相应发生变化,才能够适应基于产出导向的专业认证理念,也更能体现本课程开设的意义。

本校《测量学》相关课程除土木工程和给排水科学与工程专业外,其他专业均以32学时为主,其中理论讲授24学时,实验8学时。在以往的教学模式中,课堂讲授仅能满足基本测绘原理和知识的讲授,难以涉及相关的行业应用,考核方式主要以平时作业、课堂出勤、实验报告以及考试成绩,对相应能力的考查较少。在以学生为中心,以产出为导向的专业认证背景下,针对学生专业进行知识模块设计方面的改革从而引导专业相关的测量学知识产出具有重要的实践意义。

1 国内外研究现状

《测量学》是一门理论与实践相结合的应用科学,也是与许多非测绘学科专业相关的基础性学科,因此,虽然其学时量有限,但作用非同寻常。当前国内外针对非测绘专业《测量学》课程改革的研究不少,如在教学方法和体系方面,中国矿业大学(北京)阎跃观等针对教学内容、方法和考核方式三方面存在的问题对非测绘专业《测量学基础》课程进行改革探讨;南昌航空大学余建杰等针对《土木工程测量》课程的创新创业课程体系构建开展研究,提高学生学习、创新和实践能力;国防科学技术大学周鹤峰等针对非测绘专业特色,从目标定位、内容设计及方法改进等方面进行研究与探索;辽宁工程技术大学高猛等针对非测绘专业工程测量课程传统教学提出以工程案例为依托的课程教学改革;安徽建筑大学裴媛媛等则结合现代教学方法,以移动端设备和软件优化教学内容,提出新颖的教学体系。清华大学赵红蕊则针对研究型大学教学定位确定非测绘专业“测量学”教学定位,结合该校非测绘专业《测量学》教学实践,提出研究型大学非测绘专业《测量学》教学讲一、考二、用三的教学模式,特色较为鲜明。在实践教学方面,广州新华学院王丹妮等依托学科竞赛和课程考核开展实践教学改革探索;三峡大学曾怀恩提出“移动互联网+教学”理念对实践教学改革提出思路;针对专业认证背景,东北农业大学高君峰等从实验教学角度提出“专业导向”的思想以使学生达到相应的毕业要求。总体上讲,针对非测绘专业的《测量学》课程改革,当前研究大多数旨在加强课程内容的更新、减小传统仪器的介绍、突出实践的重要性以及增加实验室的开放,而鲜有面向专业认证背景,结合专业培养方案差异,从专业应用领域差异的角度对《测量学》课程教学的知识体系进行差异性组织,因此,本文对各专业对测量知识的不同需求,压缩基础知识教学学时,构建差异性的授课模块,从而对有限的学时进行充分利用,满足各相关专业的不同需求。

2 教学中存在的主要问题

2.1 教学内容偏基础,设备介绍偏陈旧

非测绘专业《测量学》课程的讲课学时通常为24学时,在传统教学过程中,基础测量知识的讲解占据了绝大多数学时,从而使专业相关的知识得不到拓展。同时,对设备相关知识的介绍体系偏陈旧,在仪器构造和操作等方面耗费的学时过多。

2.2 各专业课程目标趋同,与其毕业要求关联度不够

由于培养方案和教学大纲由两个专业分别制定,有的甚至跨越了学院,课程目标与毕业要求的制定过程衔接不到位,导致课程目标对毕业要求的支撑度不够。

2.3 知识与专业关联较少,学生学习动力不足

受学时限制,任课教师通常仅限于讲授完专业基础知识,而缺乏相应的学时对相关专业关联知识的拓展,导致学生学习的代入感不强,学习动力不足。

2.4 考核方式中考试成绩占比过大,能力考核不足

通过试卷对学生进行考查致使考查点受局限,学生倾向于考前突击,对学习过程重视不足,导致成绩无法反映学生能力的真实水平。

3 非测绘专业《测量学》课程改革思路

针对现有问题,对非测绘专业的《测量学》相关课程的授课知识点进行模块化组织,针对该类授课对象所涉及的《测量学》课程普遍存在学时少、零基础、重应用等特点,改变传统教学进程中基础知识掌握不透、专业应用难以涉及等现状,具体思路如下：

(1)知识模块划分

针对建筑城规、土木工程、矿山地质、工管造价等专业的培养方案要求,为专业分别设置不同的授课知识模块,从地形图应用、建筑测设、矿图应用以及工程量计算等多个方面提出对应的课程知识划分,如图1所示,从而更好地实现不同专业课程教学的差异性和针对性,主要包括：

①地质专业培养方案中要求《测量学》课程支撑学生利用测量知识解决复杂地质工程问题的能力,即学生需要掌握简单的仪器操作技能,能够在没有专业测量人员参与的情况下进行角度、边长和高差等基本要素进行测量和放样。同时,主要侧重勘探工程测量相关知识,尤其需要掌握地形图的识读和应用,能够利用地形图进行方位、坡度、断层、钻孔等地形图元素的判别。

②采矿专业培养方案中要求《测量学》课程培养学生运用测量知识解释矿山开采过程中复杂工程问题中涉及的相关技术问题以及考虑矿山开采过程中的影响因素,即学生应该能够在矿山开采现场进行简单的测量工作,如中腰线标定、采场测绘以及矿图识读等。

③暖通市政类专业培养方案中要求《测量学》课程培养学生利用测量知识规划设备与地理空间的关系,即能够结合地形图中各点的平面、高程等空间信息和设备的性能要求,对设备的安装和布局方案进行设计和调整。

④土木工程专业培养方案中要求《测量学》课程培养学生结合测量知识分析土木工程实践过程的影响因素并获得有效结论,即能够结合设计要求,利用测量仪器对土木施工中地基和建筑主体等的变化进行基本的监测,同时能够对建筑轴线等进行基础的放样工作。

⑤建筑城规类专业培养方案中要求《测量学》课程培养学生将所学的建筑工程测量知识和理论应用到城乡规划实践中,即着重掌握地形图识读、坡度分析以及剖面图绘制等技能,通过分析地形起伏和景观通视情况,辅助建筑设计和城乡规划工作。

⑥工程造价专业培养方案要求《测量学》课程培养学生结合测量知识分析土木工程相关问题的基本能力,即能够结合现有地形图估算工程区域的面积、体积,能够应用基本的工具计算工程量,从而指导相关的工程预算和决算。

图1 各专业《测量学》课程教学模块学时分配

(2)教学方法改革

传统的先讲授后实验的教学方法由于学生对仪器没有直观感受,导致实验课中仍需要重复讲解仪器构造和操作等相关内容,从而导致学时浪费。将距离、高差和角度测量原理和方法的课堂讲授学时与实验学时相统一,通过讲授与实践共同进行的方式,增强学生对三个测量要素的直观理解,并缩短学时消耗;另外,针对误差理论、控制测量和测图相关知识的讲解侧重于基本概念的理解和认识,从而为专业相关测量知识的讲解提供更加充裕的学时。

(3)实践环节优化

针对各专业实习环节的有无和时间长短制定对应的实践模块,减小课内实验的独立性,加强学生实践能力。

针对有独立实习环节的专业,如地质工程、土木工程、给排水科学与工程、建筑学和城乡规划等专业,其实验内容可以作为实习环节的知识储备;对于没有实习环节的专业,其实验环节的安排相对集中,适当弱化仪器操作,强化地形图识读和应用,从而使相关专业在有限的实践学时中获得最有利于自身专业学习的测量知识。

(4)考核内容扩展

非测绘专业对《测量学》课程的要求多数在于对地形图的识读和应用上,因此,除地矿类专业需要强调部分测量技能外,其他非测绘专业都应将实验内容向地形图的识读和应用方向倾斜,着重考核其对已有地形图的理解和认识能力。通过对实践环节中对识图、用图能力的考核成绩的量化,使该能力在课程最终成绩中得到体现。

4 结束语

本文基于各非测绘专业培养方案中毕业要求对《测量学》课程的具体要求,优化了非测绘专业《测量学》课程的知识讲授学时分配,通过教学方法改革使各专业学生在获得基础性的测量知识之外,还能够从《测量学》课程中获得符合自身专业需要的知识,促使学生在学习过程中更加有的放矢。另一方面,任课教师在对不同专业进行授课时,能够体现差异性和针对性。因此,基于本文的思考,教师能够在有限的学时内,减少非必要知识的讲述,突出重点、提高效率,并减少学生的知识冗余,让学生更加深切地感受到《测量学》知识与自身专业发展的关联,提升其学习的兴趣和动力。