淺談非測繪專業(yè)測量學課程實踐教學改革途徑論文
在高等教育中，測量學是一門理論性與實踐性結(jié)合很強的應用科學，是理論與實踐并重的專業(yè)基礎課程，是學好其他相關(guān)學科或?qū)I(yè)的基礎科學，也是一門實用性極強、應用面較廣的專業(yè)基礎課程�！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010～2020年)》的戰(zhàn)略主題中明確提出：教育的重點是面向全體大學生、促進大學生全面發(fā)展，著力提高大學生服務國家和服務人民的社會責任感、勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力。其中，實踐能力是大學生應具有一定的動手操作能力，也是一種有目的、有意識地改造主觀世界和客觀世界的意識與能力。實踐是工程技術(shù)的靈魂，實踐教學是造就工程科技人才的主要因素之一，更能引起大學生的學習興趣，啟迪思維，培養(yǎng)創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力。法國諾貝爾獎獲得者貝爾納曾經(jīng)說過：創(chuàng)造力是沒法教的，必須在實踐中讓大學生動手，有機會把自己的創(chuàng)新思想付諸實施。
實踐教學是根據(jù)測量學課程特點制定的教學內(nèi)容，目的是在實踐教學過程中培養(yǎng)大學生的操作技能，進一步鞏固加深對測量學理論的理解，通過提高大學生的實際操作能力，改變過去高分低能的狀態(tài)，使理論教學與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，為大學生畢業(yè)后的工作打下一定專業(yè)基礎，使他們能迅速適應工程實踐的需要。針對在實踐教學中存在的主要問題，提出測量學實踐教學的解決方案，以期進一步提高測量學實踐教學質(zhì)量。為了讓大學生將理論知識運用到實際中，提高大學生實際測量操作水平，針對測量學實踐教學中存在的主要問題，結(jié)合沈陽農(nóng)業(yè)大學測量學實踐教學的具體情況，對非測繪類專業(yè)測量學實踐教學進行研究，旨在總結(jié)出一套適合測量學課程實踐教學改革的教學模式。
一、提升測量學課程地位和影響
高等農(nóng)林院校測量學課程因為實踐性強，要求大學生不僅要掌握牢固的基礎知識，而且還要具有豐富的實踐經(jīng)驗和較強的動手操作能力。因此，測量學實踐教學是測量學課程重要、必不可少的教學環(huán)節(jié)。對于非測繪專業(yè)而言，實踐教學是測量學課程體系中的重要組成部分，是大學生掌握測量基本技能的必要手段，是培養(yǎng)大學生分析、解決問題和動手能力的有效途徑。相對于理論教學更具有直觀性、實踐性、綜合性和創(chuàng)新性，測量學實踐教學質(zhì)量的好壞直接影響相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，是提高應用型本科人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。據(jù)中國測繪學會測繪教學研究委員會統(tǒng)計，在全國一千余所普通高等院校中，有四百所以上開設測量學課程。測量學課程教學效果的好壞在很大程度上取決于實踐教學質(zhì)量的高低。
目前，測量學課程在非測繪專業(yè)中屬于專業(yè)基礎課，不是專業(yè)主干課程，導致部分大學生的學習主動性不強，對其重視程度不夠，缺乏學習興趣，大部分大學生認為，測量學課程可學可不學，只要學好主要專業(yè)課程就可以，一部分大學生只滿足測量學課程及格即可，甚至采用補選其他課程充當學分。針對大學生這樣的學習情況，首先，教師讓大學生充分認識測量學實踐教學在相應專業(yè)中的重要性，在授課中增加真實的具體工程案例，采用案例教學激發(fā)大學生的學習積極性，增強大學生的動手能力;其次，鼓勵大學生參與教師的生產(chǎn)與科研活動，為大學生提供一個真實的工程項目;也可將測量學實習融入相應的專業(yè)實際生產(chǎn)中，做到理論聯(lián)系實際、學以致用。
二、構(gòu)建多媒體網(wǎng)絡教學平臺
在高等農(nóng)林院校非測繪類專業(yè)中，由于測量學是一門專業(yè)基礎課，學�；�?qū)W院層面對其重視程度不夠，教學儀器設備不僅數(shù)量有限，而且比較陳舊，基本上是傳統(tǒng)的光學儀器。新儀器設備價格昂貴，導致新儀器設備更新緩慢，先進的測繪儀器設備甚少，遠遠滯后于一些生產(chǎn)單位和科研院所。尤其多媒體及網(wǎng)絡技術(shù)等現(xiàn)代教育技術(shù)的廣泛應用，已成為當今高等教育教學發(fā)展的主要趨勢，能較好地解決測量學教學內(nèi)容多和學時少的矛盾，為提高測量學實踐教學質(zhì)量提供了廣闊的發(fā)展空間。測量學課程充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)等教學手段，讓大學生清楚地認識、了解測繪的基本工作內(nèi)容、儀器設備的基本操作步驟等。同時，在暫時缺少新儀器、新設備的條件下，通過計算機模擬技術(shù)教學課件，在一定程度上緩解測繪科技的迅速發(fā)展與教學設備老化的矛盾，建立現(xiàn)代化實踐教學平臺，大學生可隨時點擊學習，并且可以進行討論、交流和留言，這樣極大地提高大學生的學習積極性，取得良好的教學效果。
三、全方位開放實驗室
農(nóng)林院校測量學課程雖然在多個專業(yè)開設，但是實踐教學內(nèi)容基本一致，沒有根據(jù)不同專業(yè)性質(zhì)，有針對性開設各具特色的實踐教學。實踐教學主要還是以傳統(tǒng)的水準儀、光學經(jīng)緯儀、鋼尺為主的相關(guān)實驗、實習，各個專業(yè)的實驗內(nèi)容基本一致，現(xiàn)代測繪技術(shù)大都未應用于大學生實驗或?qū)嵙曋�。目前，許多院校實驗與實習還是采用傳統(tǒng)的測量方法，未能體現(xiàn)出新技術(shù)、新方法所產(chǎn)生的巨大優(yōu)勢，從而影響測量實驗、實習的教學效果和大學生的學習積極性，限制測量學教學質(zhì)量的提高，影響大學畢業(yè)生快速進入職業(yè)角色。
測量儀器在實踐教學中具有非常重要的作用，大學生通過實驗掌握儀器的基本原理、基本操作方法，了解可能的誤差來源及注意事項。但是由于課堂實驗時間短，教學學時少，不能滿足儀器使用需求。沈陽農(nóng)業(yè)大學測量實驗室對大學生實行全天開放，利用實驗室開放時間，大學生可以更好地了解、練習儀器設備操作，同時，大學生對實驗課上做不完或?qū)嶒灲Y(jié)果不合格的實驗進行補做或重做，彌補課堂時間的不足。另外，指導教師對每次實驗進行講解、示范操作之后，留給大學生自我學習的時間較少，要完成實驗目標難度較大。讓大學生利用開放實驗室，課余時間做實驗，鞏固所學測量學知識，掌握常規(guī)及先進測量儀器的操作方法。通過開放實驗室，增加大學生測量學實驗的時間，增加選作實驗內(nèi)容，從而督促大學生由被動學習轉(zhuǎn)為主動學習，緩解大學生人數(shù)多與教學儀器少的矛盾，進一步提高教師的教學效率、教學儀器設備數(shù)量及其利用率，對提高大學生的實踐技能起到良好的促進作用。另外，高等農(nóng)林院校應加大投入先進的測量學儀器設備，加快現(xiàn)代化儀器設備更新?lián)Q代步伐，以便適應測繪新技術(shù)的快速發(fā)展。同時，教師可以與儀器經(jīng)銷商聯(lián)系，定期為大學生舉行儀器展示，請銷售人員講解儀器使用及發(fā)展狀況，開闊大學生測量學設備領域的認知視野，以便大學生熟悉更多的先進測量儀器設備。
四、標準化建設實踐基地
測量學是實踐性強的應用科學，要求大學生必須要親自實踐，具備發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。測量學課程實踐教學的開展必須依托于穩(wěn)定的實踐教學基地。所以，實驗實習基地建設直接關(guān)系到實踐教學質(zhì)量，對大學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有十分重要的作用，對于課程體系建設和課程教學改革具有重要意義。實驗基地的教學場地是做好測量學相關(guān)實驗的重要場所，測量學實踐沒有好的場地，實驗隨意性很大，大學生隨便找個目標、做記號進行觀測，這不僅影響校園環(huán)境的秩序，而且也存在一定的安全隱患。尤其測量學實驗結(jié)束后，教師沒有供大學生比照參考的標準化數(shù)據(jù)，導致大學生無法驗證自己觀測結(jié)果正確與否，無法衡量自己測繪結(jié)果的精度，甚至容易導致大學生自己編造虛假數(shù)據(jù)，而教師也無法發(fā)現(xiàn)、辨別其真?zhèn)�。這樣更導致大學生對測量學實驗課學習積極性不高，動手能力差，以至于影響后續(xù)課程的專業(yè)學習。
因此，穩(wěn)定的實踐教學基地是保證實驗教學順利開展和提高實驗教學水平的基礎。建設規(guī)范化實驗實習場地，使大學生實驗實習數(shù)據(jù)有據(jù)可依，教師也可以形成一套較為準確的評價標準，客觀地評定大學生測量學實踐的學習成績。2002年沈陽農(nóng)業(yè)大學校內(nèi)測量學課程實驗、實習基地建成，可以滿足水電、水利、土地管理等18個相關(guān)專業(yè)的測量學課程教學實踐。在校園周圍布設固定的測站點，固定的覘標，教師事先將這些數(shù)據(jù)測出來，作為依據(jù)，同時，對校園進行全數(shù)字化測圖。通過建立固定實驗場地，使得測量學實驗教學納入規(guī)范化教學，而且教師可以隨時檢查、驗證大學生的實驗成果。另外，大學生實習完畢后，指導教師利用電子地圖衡量大學生的實習成果，保證成果的精度和質(zhì)量。校內(nèi)實習基地不僅可以滿足大學生的教學實習，還可以為學校的規(guī)劃、建設提供依據(jù)。建立穩(wěn)定的教學實習基地可以在很大程度上限制指導教師對教學實習的隨意性，有利于掌握大學生的實習情況，提高實踐教學質(zhì)量。讓大學生在思想上重視測量學實踐課，極大地調(diào)動大學生學習測量學的積極性和自覺性，從根本上杜絕大學生在教學實踐、實習過程中編造測量數(shù)據(jù)，穩(wěn)步提高測量學實驗教學效率，保證測量學實踐教學質(zhì)量，同時，也可以作為大學生實踐考核、測繪競賽場地。
實踐教學證明，校內(nèi)教學實驗實習基地建設是一項重要的教學基本建設，是提高教學質(zhì)量的重要因素之一。校內(nèi)實驗實習基地能有效地督促大學生真正掌握測量學的基本理論、基本知識：一是能進行小區(qū)域平面、高程控制網(wǎng)的布設、觀測及數(shù)據(jù)處理;二是能獨立組織大比例尺地形圖的測繪工作，并掌握地形圖在城市建設各項工程中的應用;三是能掌握線路施工等工程中的測設及施工測量方法;四是掌握大比例尺地形圖的測繪方法及應用，掌握土木工程、管線和道路等工程測量的主要內(nèi)容及方法;能正確使用常規(guī)測量儀器進行普通測量工作;五是根據(jù)《工程測量規(guī)范》要求，能正確進行控制測量計算和施工放樣時所需的測設數(shù)據(jù)。
五、改革測量學實踐教學方法
隨著大學教學模式改革，非測繪專業(yè)測量學課程總學時不斷被壓縮，大多數(shù)高等農(nóng)林院校測量學課程學時數(shù)減少20~30學時，教學內(nèi)容多、學時少的矛盾突出，傳統(tǒng)實踐教學模式已難以滿足教學的需求。以沈陽農(nóng)業(yè)大學測量學課程為例，測量學課程總學時從70多學時減少到46學時，其中實驗教學20學時，理論教學的學時嚴重不足，教師認為教學內(nèi)容多、學時少，理論和實踐教學學時分配難以兼顧。同時，隨著近年來測繪新技術(shù)、新儀器和新方法的普遍應用，傳統(tǒng)的測量儀器、實踐教學內(nèi)容已難以適應當前工程技術(shù)生產(chǎn)的實際需要，測量學應用領域給測量學教學提出更高的要求，如何在有限的學時內(nèi)保證測量學課程的實踐教學質(zhì)量，是任課教師關(guān)注的焦點。測量學課程作為沈陽農(nóng)業(yè)大學專業(yè)基礎平臺課，涉及到18個專業(yè)教學任務，其中十多個專業(yè)還有一周到兩周課程集中實習，測量課程教學團隊教師少，承擔著繁重的教學和實習任務。
(一)改革測量學課堂實驗
測量課堂實驗是教學中很重要的一個環(huán)節(jié)，實驗的成功與否，不僅影響測量理論教學的掌握程度，而且直接影響教學實習的質(zhì)量。測量實驗教學內(nèi)容的調(diào)整、更新，要結(jié)合測量學實驗室的資源、最新學科發(fā)展動態(tài)展開，必須注重因地制宜、各有側(cè)重的教學原則。近年來，隨著測繪科技水平的不斷提高，測繪新儀器、新技術(shù)廣泛地應用在各行各業(yè)。傳統(tǒng)測繪的部分內(nèi)容已經(jīng)不適應當前工程施工管理的實際需要。因此，在滿足必須操作技能的基礎上，測量學實驗內(nèi)容充分利用實驗室設備條件，兼顧現(xiàn)代測繪技術(shù)，根據(jù)不同專業(yè)培養(yǎng)大學生的.專業(yè)差異性，將實驗內(nèi)容分為兩部分：一部分為必做實驗，是各個專業(yè)必須要完成的實驗內(nèi)容，涉及傳統(tǒng)儀器的原理和操作方法。通過這些基本內(nèi)容的學習，大學生可以受到良好的基本測量技能訓練，只有在這個基礎上，大學生才能更好地掌握先進儀器設備的使用方法;另一部分為選做實驗，根據(jù)不同專業(yè)特點對測繪技術(shù)需求的不同，采取選擇性完成，涉及相關(guān)新儀器的使用，總實驗學時保持不變。選做實驗也是在教師指導下完成，這樣針對性比較強，同時，也能激發(fā)大學生的學習積極性和專業(yè)好奇心。
(二)改革測量學教學實習
測量學教學實習在測量學教學環(huán)節(jié)中起著舉足輕重的作用，是課程結(jié)束后對所學知識的一種檢驗，是理論聯(lián)系實際的橋梁和紐帶，是一項實踐性很強的集體活動。目前，沈陽農(nóng)業(yè)大學根據(jù)不同的專業(yè)，測量學教學實習采用常規(guī)的光學儀器、電子經(jīng)緯儀和全站儀三種儀器進行操作。將實習基地分成若干區(qū)域，區(qū)域間均有相互的重疊部分，同時相鄰區(qū)域間都有兩個以上的已知控制點，大學生在自己的實習范圍內(nèi)進行踏勘選點、測角、測距、內(nèi)業(yè)計算、圖根加密、數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)編圖，實踐內(nèi)容完全是步入社會前的實際生產(chǎn)演練。這樣變大學生被動學習為主動學習，可以提高大學生的實際操作技能，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力，培養(yǎng)大學生團隊合作精神、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。三種不同的設備對相同區(qū)域分別進行測繪，可以從精度、速度和圖紙的整潔性，形成鮮明的對比。另外，在有條件的情況下，教師可以與相關(guān)的生產(chǎn)單位聯(lián)系，進行校企聯(lián)合的測量學實踐實習。
六、創(chuàng)新測量學實踐教學考核方式
目前，測量學課程對大學生實踐成績沒有統(tǒng)一的量化考核標準，無法客觀地考核大學生實驗實習成績，導致做好、做壞，甚至不做結(jié)果都差不多，在實踐教學過程中致使大學生不認真對待測量學實踐，出現(xiàn)大學生不認真操作儀器、隨意修改測量數(shù)據(jù)，甚至逃課等現(xiàn)象。所以，創(chuàng)新測量學實踐教學考核方式，形成對教師和大學生的雙重檢驗作用，一方面考核模式?jīng)Q定教師如何教學、指導大學生操作;另一方面大學生根據(jù)評價方式?jīng)Q定如何去面對測量學實踐操作，如何去掌握測量學的基本技能。因此，創(chuàng)新測量學課程對實踐教學的考核方式，從而提高大學生實踐教學的積極性和主動性，增強大學生解決實際問題的能力，以滿足社會對人才培養(yǎng)的需求。
(一)創(chuàng)新課堂實驗考核方式
大學生實驗成績考核是測量學教學的重要一環(huán)，考核促使大學生認真做好測量實驗的每一個環(huán)節(jié)，并能起到檢查實踐教學效果的作用，只有通過實踐教學考核，教師才能客觀準確評價每個大學生的成績，杜絕個別大學生思想上對實驗教學的不重視、學習不認真的現(xiàn)象。
測量學實驗成績的評定多以大學生實驗報告的寫作質(zhì)量，或在考卷上出實驗題的做法來體現(xiàn)。這種方法，對實驗成績的評定存在隨意性和片面性，不能真實反映大學生實驗能力。改革后成績的評定分為四個項目，即考勤紀律、實驗過程、實驗成果(即實驗報告)和儀器操作考核，其權(quán)重為1∶3∶2∶4，每一個評定項目又細分為若干小項，并將考核的每項內(nèi)容都予以量化。以儀器操作考核為例，分為操作時間、操作步驟的準確性和觀測數(shù)據(jù)的精度三項內(nèi)容。通過采取這種考核方式，引起大學生的高度重視，極大地提高大學生實驗的積極性，也使實驗成績的評定有據(jù)可依，更客觀、公正地保證了實驗成績的真實性。這項測量學實驗成績的評定工作一般在學期中間進行。
(二)創(chuàng)新集中實習考核方式
為了達到全面提高測繪技能的目的，防止、杜絕個別大學生實習中投機取巧、偷懶懈怠現(xiàn)象，實習成績評定應該從多方面、多角度考查大學生實踐能力，不僅要求大學生撰寫實習報告，還要求大學生附上實習期間每天的實習日記。實習以由組長統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮，教師現(xiàn)場指導的形式進行。教學實習必須保證每個小組成員輪流進行各種實際操作，力求使每個大學生都全面掌握實習內(nèi)容和基本技能，以便于實踐考核。集中教學實習一般為兩周，兩個學分，是專業(yè)必修課，另一方面成績的高低直接影響大學生獎學金的評定以及學分基點的多少。根據(jù)目前現(xiàn)有的條件，該成績的評定主要從以下幾個方面進行。
1.實習出勤、紀律和過程大學生的出勤率是完成實習的重要保障，實習分組進行，人員比較分散，沒有嚴格的考勤，不但實習無法完成，而且大學生的安全也難以保證，該項出勤率考核成績?yōu)?%。測量是團隊配合的結(jié)果，組員間要認真進行測量實習，互相幫助，協(xié)同作業(yè)，不允許組員之間因為技術(shù)、生活等產(chǎn)生矛盾，實習紀律考核成績?yōu)?%。大學生嚴格按照實習的總體布置進行，儀器安置要正確，點位選擇要恰當，不至于產(chǎn)生危險，否則扣掉該項成績5%;愛護儀器，嚴格按照儀器說明和實習指導書進行操作，否則扣掉該項成績5%。實習過程占考核總成績的20%。
2.實習成果、報告和操作實習成果主要以每組提供的1∶500地形圖為依據(jù)，該項成績共為40%，重點檢查以下內(nèi)容：測圖精度、地物地貌的完整性、符號表達的準確性和地形圖整理等項目。實習報告是教師對大學生提供的實習報告進行評分，依據(jù)實習報告的完整性、實習方案的可行性、報告書的整潔規(guī)范性以及圖表數(shù)的準確性，該項成績?yōu)?0%。實踐操作主要在大學生實習過程中進行，每位大學生要考核個人對儀器操作的熟練程度，記錄是否規(guī)范、整潔，計算的速度和準確度，該項成績?yōu)?0%。
實習總成績?yōu)橐陨狭椀目偤�。通過實習考核，在評定實習成績時教師有明確的考核依據(jù)，使實習成績公開、公正和公平，真正客觀地反映大學生在教學實習中的學習情況和實際能力。
測量學課程是一門科學，更是一門教學藝術(shù)，是需要花大功夫研究。隨著測繪新技術(shù)、新方法的應用，通過多方位、多角度地對測量學實踐教學改革，不僅增強大學生對測量學課程的學習積極性，提高大學生實踐操作能力，而且使測量學教學內(nèi)容更符合測繪科技發(fā)展的需求，測量學教學更加規(guī)范化、科學化和現(xiàn)代化，從而推動高等農(nóng)林院校非測繪專業(yè)測量學實踐教學科學發(fā)展。
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