余代俊
(成都理工大学地球科学学院,四川成都610059)
测绘工程专业生产实习的改革与实践
余代俊
(成都理工大学地球科学学院,四川成都610059)
针对笔者所在学校测绘工程专业的控制与工程测量生产实习存在的诸多问题,进行实习方案的重新设计,提出严格按目前的实际测绘生产运行模式进行实习过程的管理,注重实习成果的数量和质量,实习指导教师角色转换为监理工程师的理念。
测绘工程;生产实习;过程管理
随着社会的发展、科技的进步,高等院校的人才培养必须适应新形势、紧跟新变化,与时俱进。笔者所在学校经过多年的实践,数次的修改调整,测绘工程专业本科人才培养方案这一纲领性文件已基本完善定型。要完成既定的教学计划,达到培养方案规定的目标,关键还要靠科学合理的课程内容和配套的教学实习方案来实现。在教学计划的实习板块中,把本专业三大实习项目中的“控制与工程测量生产实习”作为重点改革对象,力求以实习方案的重新设计为根本,解决实习内容、实习组织方法、实习场地、学生思想等诸多问题,使实习效果产生质的飞跃。
作为工科的测绘工程专业,教学实习的地位和重要性不言而喻。笔者所在学校测绘工程专业3个时间较长的重要实习分别是:大学三年级第5学期的地形测量教学实习、大学四年级第7学期的控制与工程测量生产实习、大学四年级第8学期的毕业实习和毕业设计(论文)。其中,控制与工程测量生产实习的时间、内容都处在整个教学进程的关键时期,认真分析其原实习方案存在的问题,是实习改革的前提。
1.实习内容不适应
笔者所在学校测绘工程专业最初的控制与工程测量实习,都沿袭我国测绘院校延续了几十年的控制测量实习内容和模式,即在有较大地形起伏的地区用经纬仪布测三角网,用水准仪作精密水准测量,然后进行数据平差计算。随着GPS接收机、电子全站仪、精密自动安平水准仪和测量平差软件在生产实际中的广泛普及,GPS测量基本取代了三角测量;用全站仪进行导线测量,免去了大量的概算工作;数据处理均用平差软件计算。因此,传统的实习方案及内容与实际生产严重脱节,已不能适应社会对人才的要求,数年来虽经改进,仍有不断完善跟进的需求。并且,实习内容仅局限于控制测量本身,实习成果没有得到有效的利用,给学生的印象是为了控制测量而作控制测量,实习意义没有充分地体现。外加该项实习与上一年的地形测量教学实习内容有某种意义上的雷同,致使学生认为该实习是上一年实习的高级重复,内容陈旧而单调。因此,学生作业积极性不高,实习不认真,效果自然不理想。
近年来,随着网络RTK技术、精密基线解算方法及电子水准仪的普遍应用,测量实习内容与方案需要及时进行修改。
2.实习场地不理想
笔者所在学校于20世纪80年代中期,在风景秀丽的峨眉山建立了自己的教学实习基地,当初选址于峨眉山,是因为该地区有大量的地质现象和标准的地质剖面,有利于地质资勘、工程水文等地学类专业的实践教学。但对于非地质类的测绘工程专业而言,则应主要考虑野外实习的学生管理和食宿等因素。对于控制测量实习而言,其地形及测区面积均不够理想,作业测区被限制在不足1 km2的狭小范围,未能达到控制测量技术规范要求的级别和规模,使该实习近乎成为第一次实习的翻版。本次实习时间,也是学生来年一月参加研究生入学考试复习的重要时期,很多同学要参加在成都开办的各式各类的考研冲刺培训,由此产生了生产实习和考研复习在时间和地点上的矛盾,甚至有同学提出了不参加峨嵋实习而留住成都复习的要求。实习是不可缺的,考研复习也应该支持,这对矛盾应设法妥善解决。
3.仪器设备短缺,指导书不规范
教育经费短缺是省属高校普遍存在的问题,学校无力及时更新和补充足数的新型仪器和常规仪器,对实习要求的满足率常年只能达到60%左右,由此造成实习的野外观测工作经常窝工,学生无事可做。峨眉实习基地无法配置电脑计算室,使大量的内业计算工作受限,不得不部分采用传统的手工计算方法,实习效果大打折扣;峨眉实习的交通成本所占比重偏大,经费短缺问题甚为严重。各种实习条件的缺失,也使指导学生实习的指导书无法定稿,学生实习的主动性受限,学生的实习积极性未能最大限度地调动,生产实习的“生产”指标不易实现。
实习的改革要以本专业的人才培养方案为基础,以当今测绘生产的主流模式为标准,以市场对人才的要求为导向,明确实习的目的,对实习方案及实习内容进行改革(第1阶段)和调整(第2阶段)。
1.明确实习的目的
控制与工程测量实习是在大学四年级第7学期进行的重要的生产实习,在实践这一环节中起着承前启后的作用,要总结、消化、梳理所有骨干专业课内容,为毕业实习和毕业设计(论文)打下良好基础。通过实习,使学生对控制测量的意义和方法及对工程测量的实施步骤会有更进一步的认识和理解,能够严格按照实际生产的设计标准和技术要求,熟练掌握控制测量外业观测的基本技能和内业数据处理的方法,独立进行工程测量工作;能够进一步提高学生理论联系实际的能力,分析问题和解决问题的能力,实际动手能力,逐步培养学生独立工作及组织测绘生产的能力。
2.调整和补充实习内容
传统的控制测量实习内容主要以三角测量和水准测量为主。为了紧跟实际生产的形势,增加现代测量技术在实习中的比重,充分利用控制测量的成果,体现控制测量的意义,使控制测量和工程测量有机地结合,在第1阶段(2002年起)的新实习方案中对传统的实习内容进行了较大改革。首先放弃过时的三角测量方法,以GPS静态定位技术,并辅以全站仪导线测量取而代之,并应用电磁波测距测量三角高程来补充部分等级水准测量;测量工具则完全弃用经纬仪,而代之以GPS接收机和电子全站仪,这些变化使学生很快能感觉到该生产实习与以前教学实习在内容、方法、手段和工具应用上的巨大差别和现代科技含量的提高。近两年,对第2阶段(2009年起)的实习方案也进行了调整,增加了利用电子水准仪进行二等水准测量,利用四川省VRS网和校园自建单站CORS进行导线成果的检查与比较测量等内容,开展了利用IGS数据解算测区控制网的尝试。这些实习内容同时贯穿了“控制测量学”、“GPS测量原理与数据处理”、“测量平差基础”等主干专业课程中的主要知识;实习任务也促使学生主动自觉地梳理、总结学过的课程,调动了学生的主观能动性。
此外,对工程测量实习内容进行了适当的补充,除保留以前的一般建筑物放样外,还增加了公路曲线放样、现状地形图修补测和竣工测量,并要求以前期控制测量成果为基础,使用全站仪采用数字化方法作业。新增实习内容将“测量学”、“工程测量学”、“数字化测图原理”等课程内容串成一线,使学生对工程测量体系有更清楚的认识。
3.实习基地建设
实习内容的调整和补充对实习测区的面积、交通成本及配套条件提出了更高的要求。按照新方案,测区面积应增加几十倍,最少应达到30 km2,并力争达到100 km2。在如此大的测区内作业,要求交通应比较方便,以保持较高的作业效率和相对较低的交通费用,不致实习成本增加过多。显然,原来的峨眉实习基地已不可能满足这些条件。经过多次调研和实地踏勘,几经比较,最终选定了以成都校本部为基点,分别向东、南、北延伸5~10 km划定新实习测区的方案。
笔者所在学校地处成都市东北方2.5环至3环路之间,新测区含一镇一乡,面积约40 km2,建成区与农田耕地齐全,区内交通方便,除有数条城市快速通道外,还有众多的乡村大道和小路,搭乘市内公交车或城乡交通车可以到达测区的任一角落,仅此一项就可节省大量交通费。由于实习基地改至校本部,校内的测量设施被充分利用,以前的电脑计算室配置问题、资料查询问题、学生考研复习问题均得到了较好的解决。以校内的已知国家坐标点为起点,向测区引测了足数的控制点作为实习的高级控制点,另建测区独立坐标系统,并制作了测区的电子地图,为完善实习项目、真实模拟实际生产、检验学生的实习成果奠定了基础。为了配合实习基地建设,统一规范实习的内容和要求,使实习有据可依,编写了针对该项实习的《控制与工程测量实习指导书》。
4.以完成实习工作量为目标引入投标竞争机制
笔者认为,测绘工程专业第1次的教学实习应重点关注实习的过程,宜采用老师教学生学的方式;第2次的生产实习应注重实习的结果,宜采用老师进行作业方法指导,学生独立工作的方式;最后一次的毕业实习则要注重工作方案和技术路线的正确性论证,宜采用启发式、引导式指导方法。为此,在本项实习方案中首先明确实习的任务,即综合应用GPS测量、导线测量、等级水准测量和三角高程测量等手段,在测区内布测城市测量控制网及施工控制网,建立地方坐标系,并在此基础上进行工程测量。同时为每组及每位同学具体规定了应完成的基本工作量,如每组布测的控制点数量、每人至少完成的水准观测站数量、设计道路或管线的中线放样长度、地形图修测或竣工测量的面积等。新实习方案的一条重要思路就是,大胆放开过程的管理,重点关注结果,让学生真正体验生产的场景,用工作量指标衡量、体现实习成果。
全程实习以指导书为实习指南,5人一组为实习小单位,各小组在组长的主持下,首先明确实习任务,熟悉测量规范,掌握测量作业的各项技术指标。在此基础上独立制定测量作业方案,按实际作业成本和虚拟人工成本进行经费预算。经过指导教师审核方案,实习队组织各小组进行方案答辩,根据测量方案的优劣和经费预算的合理性,竞争性选择作业片区;按预算领取实习经费,自主安排作业时间、调度测量仪器,并赋予小组长按预算自由支配经费的权力。这样的实习设计加入了工程竞争投标的元素,使学生享受了投标竞争带来的好处和乐趣,积极性和主动性被充分调动。为保质保量按时完成实习任务,学生用心设计,精打细算,作业根本不分节假日,人人关心作业进展,为了避免返工,特别注重观测作业质量,白天观测,晚上及时处理观测数据,做到项项清、天天清。教师在实习中的角色逐渐向“项目监理工程师”转换,关心过程,敦促学生的中间汇报,严把最后的结果关。
经过10届学生的实践检验证明,重新修改制定的控制与工程测量实习方案新实习地点的选择不但满足了有关控制测量技术规范要求的指标,更节约了交通成本;测区就近学校,使在校的教学资源得到了充分利用,仪器短缺问题得到了缓解,有利于独立工作中大量的资料查阅,也为学生的考研复习提供了方便。综合运用静态和动态GPS测量技术,检测比较全站仪导线成果,使学生对两种方法测定的图根点精度有了深刻的认识;用光学水准仪和电子水准仪进行二等水准测量,其效率与精度给学生留下了深刻印象;方案设计与经费预算的竞争性投标,激发了学生独立主持项目的欲望。放开实习过程的死板管理,锻炼学生独立工作的能力,真实模拟实际生产场景,转换教师角色为项目“监理工程师”,重点关注工作量指标和实习结果的质量等新理念贯穿于全方案并获得了满意的实习效果。由于实习方案科学合理、实习师生情绪高昂、实习效率大大提高,遂将以前的8周实习时间改为现在的6周。目前该方案已最后定稿,并正式作为我校测绘工程专业控制与工程测量生产实习的教学文件。
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Reform and Implementation of Surveying and Mapping Engineering Production Practice Teaching
YU Daijun
0494-0911(2012)08-0101-03
G642.44
B
2011-11-10
余代俊(1959—),男,重庆人,副教授,主要研究方向为GPS测量与变形监测。