采矿专业《测量学》课程多元化教学模式

王健，张爱霞，田桂娥，汪金花

(河北联合大学矿业工程学院，河北唐山063009)

采矿专业《测量学》课程多元化教学模式

王健，张爱霞，田桂娥，汪金花

(河北联合大学矿业工程学院，河北唐山063009)

测量学;教学改革;实践教学

目前采矿专业《测量学》课程的教学中存在着教材内容陈旧、教学经费短缺等问题，严重影响了教学效果。从分析这些问题入手，提出了教学改革的方案，阐述了教学内容改革和教学方法改革的措施。在教学内容改革中，提出了教学内容模块化模式;在教学方法改革中，提出了多元化教学模式。实践表明，本文的教学改革方案能够解决当前《测量学》教学中存在的问题，极大的提高教学效果。

《测量学》作为采矿专业的一门传统的专业技术基础课，其教学目的是使学生掌握测量学的基本知识并具有一定的矿山测量能力。近年来，随着测绘仪器、测绘新技术的高速发展和应用，对传统的测绘模式形成了强有力的冲击。另一方面在全国高等院校全面展开的面向21世纪的教学改革要求强化本科基础教育，淡化专业界限，测量学课程的课时数极大的减少。在这种背景下，测量学的教学也面临着一系列的挑战，如何对测量学教学进行改革，使其更加适应高等教育改革，是值得探讨的课题。

一、采矿专业《测量学》教学存在的主要问题分析

采矿专业《测量学》教学存在的问题主要表现在以下几个方面:

(1)课时数量不断减少，但教学内容一直未变

在扩大专业面和淡化专业界限的同时，大学本科教育的重心正逐渐向基础课转移，测量学的学时数不断减少，但教学内容却一直未改变。教师讲课时不得不对每个章节内容进行缩简，这容易导致讲授不清或不系统。有时干脆将某些需要讲授的部分一带而过，甚至不讲，严重影响了教学效果。

(2)教材内容陈旧，没有完全反映现代高科技成果

自上世纪八九十年代以来，随着电子、信息、空间科学等技术的飞速发展，测量新技术、新仪器、新方法不断推陈出新，使这门学科面目一新。尽管这几年各种测量学教材的修订不同程度上也反映了一些新仪器、新方法，但总体上教材内容的更新仍落后于生产实践。

(3)测量技术新旧交替的矛盾给教学带来较大困难

由于各地经济、技术等现实条件的差异，不同矿山的测量仪器设备和技术方法的应用也存在着参差不齐的现象。有的大型矿山，先进的测量仪器如陀螺仪、GPS、自动化测图系统、全站仪、激光指向仪等一应俱全，而有的中小型矿山仍使用传统的经纬仪、水准仪等进行作业。这种新旧技术并存的格局要求测量学教学也必须与之相适应。但如不改变教学方法，那么在非常有限的学时数下，达到这一要求的难度太大。

(4)教学经费短缺，无力配置先进的实验实习仪器设备

当前普通高校普遍存在资金短缺，设备陈旧、老化，落后于科研生产单位的现象。由于无能力投入数十万元资金购置先进设备，教师在课堂和实验课上只能向学生讲些基本原理或演示性实验，其教学效果很差。

二、采矿专业《测量学》教学内容的改革

《测量学》是一门实践性强、理论和实践紧密结合的课程，围绕这个特点，经过多年的探索，我们在教学过程中形成了教学内容模块化的模式(包括测量学基础知识模块和矿山测量方向模块)，并对教学内容的重点进行了调整。

(一)充实“三基本”(即基本概念、基本理论和基本技能)

《测量学》是一门理论性、系统性很强的技术基础课，引导学生建立测量的基础理论体系和基本概念是至关重要的。所以应加强测量坐标系统及高程系统、三大基本要素的测量原理和方法、误差理论、控制测量、地形图测绘以及施工放样等基础知识的教学，使学生对测量学知识有一个系统的掌握。该部分内容构成教学内容模块中的测量学基础知识模块。

(二)突出矿山测量方向的教学内容

针对采矿专业《测量学》的教学目标，为了让学生熟悉当前矿山日常测量工作，就业后能很快的适应工作，教学中应突出矿山测量方向的内容。该部分应包括矿山地面及井下控制测量、联系测量、巷道施工测量、矿图的基本知识。该部分内容构成教学内容中的矿山测量方向模块。矿图是矿井设计、生产计划安排、灾害预防和治理的基础资料，所以矿图的基本知识是该部分的重点内容。

(三)对授课内容进行适当补充和删减

测量新技术、新仪器、新方法不断推陈出新，使测量学这门学科有了长足的发展。作为采矿专业的大学生，应该对其有充分的了解。因此教学中应当引进该部分内容。具体包括:(1)现代化测绘仪器的应用，包括全站仪、GPS接收机、电子水准仪;(2)测绘新技术，包括数字化测绘技术、GPS定位技术、矿山监测模型化、地理信息系统等内容。

对于一些过时的、矿山测量工作中很少用到的内容，应该适当进行删减。该部分内容包括:仪器的结构与原理、仪器的检验与校正、三角网与三角测量、经纬仪测图及平板仪测图方法等。

(四)加强实践教学环节，设置系统完整的实验实习内容

《测量学》是一门实践性很强的学科，通过实践教学，让学生动手操作仪器并完成一定的工作任务，可以使学生加深对知识的理解，并提高其灵活运用知识和解决实际问题的能力。采矿专业《测量学》课程一般配有8～10学时的实验和1～2周的实习，针对该课程的教学目标，我们在实践教学中，将其内容设置为三个阶段:基本要素测量实验阶段、基本测量工作实习阶段、矿山测量工作实习阶段。其中基本要素测量实验阶段为角度测量、水准测量、三角高程测量，基本测量工作实习阶段为大比例尺地形图测绘和放样工作，矿山测量工作实习阶段内容包括竖井联系测量、井下控制测量和巷道施工测量。

三、教学手段和方法的改革

教学内容的改革必然要求教学手段和方法作相应的改革，否则更新的教学内容就难以完成。随着现代科学技术的飞速发展，传统教学方式远远不能适应现代教学的要求。测量学实践性强、图表多、计算复杂，单纯的课堂教学难度大且效率低。因此我们探索和实践了多元化教学模式，既采用实验实习、演示、观摩、录像以及CAI课件等多种教学手段进行教学。

(一)课堂教学方法的多元化

(1)课堂教学应以“启发式”、“引导式”的教学方法，根据教学内容的难易分别采用讲解、回答问题、讨论、自学等多种教学方式。重点、难点部分采用详细讲解，联系矿山生产实际情况，使学生对授课内容从理性认识上升到感性认识。在教学内容中引用工程项目，实施工程案例教学模式，在授课中适当的利用讨论的形式，让学生发现问题，并进行分析解决。重点加强学生能力的培养，特别是创新能力的培养。例如，在讲授放样的基本方法时，多提出一些实际放样难题，让学生课堂讨论，以激发学生的求知欲和学习兴趣。课堂教学要重点突出，难点讲透。

(2)根据教学的具体内容，综合采用多种教学方法能达到很好的教学效果。例如，对一些贵重而数量又少的仪器如陀螺经纬仪、GPS接收机等采用现场讲授并演示的方法教学;对于水准测量和水平角测量的外业，可以采用录像与多媒体课件相结合再配合相关实验的方法教学;球面到平面的高斯投影是该课程的难点之一，可以采用实物模型、多媒体教学和课堂讨论相结合的方式。

(3)采用网络化教学模式。将教学课件、试题库、教学录像等资料上传到网站上，方便学生自主学习;在网站上提供教师答疑平台，一方面帮学生解决疑问，另一方面方便教师及时发现教学中存在的问题;在网站上提供“技术前沿”栏目，方便学生了解最新的测绘技术。

(二)突出实践教学环节

(1)加强实验室建设，完善实验实习条件

实验仪器的落后必然会影响学生对《测量学》课程的兴趣，解决这一问题可以采用以下措施:一是积极筹备资金购置仪器设备，并有选择地减少常规仪器的购买数量，尽可能选择新仪器;二是实验室人员或教师应积极同仪器生产厂家或经销商联系，取得他们最新仪器的图片资料，制成幻灯片适时给学生播放演示。

在学校内建立较稳定且完善的实验实习基地，基地应设置足够的点位标志和设施，基地的面积和环境应能保证学生顺利实验实习，并尽量模拟实际工作现场环境。

(2)建立实验室开放体系

开放实验室可以让学生利用业余时间进行实验，提高学生的动手能力及对新仪器的掌握水平，提高实验室仪器设备的利用率。组织学生以测量学兴趣小组的形式结合工程实例进行实验，如竖井联系测量、学校教学楼的倾斜度测量、沉降监测等，让学生自主学习探讨，提高其分析问题、解决问题的能力。

(3)系统安排实践教学工作，保证教学效果，注重能力培养

在实践教学环节中，我们遵循初期动员、加强过程控制、重视成果考核的原则。在实验实习开始时，召开动员大会，调动学生的积极性和求知欲;实验实习过程中按大纲要求进行过程控制;实习结束时对学生的记录、仪器操作、实习报告、成果质量等进行考核。实习内容尽量结合工程实际进行，有利于增强学生的学习兴趣、创造性和工程意识。

在学生中定期开展测绘知识竞赛和测绘仪器操作比赛、组建测绘兴趣小组开展创新性实验项目等活动，能极大地提高学生的积极性和创造性。

四、教学改革实践的效果

近几年来采矿专业《测量学》课程的教学改革实践表明，其教学改革措施是行之有效的。教学内容的更新，缓解了教学内容与教学课时之间的矛盾，克服了教学与实践脱节的矛盾;教学方法的改革，培养了学生的思考能力和动手能力，激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果。2007年《测量学》课程被评为“河北省精品课程”;2009年被确立为“河北省测绘实验教学示范中心”。

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Key words:surveying;education reform;practical education

Abstract:Teaching result in current surveying education in mining is seriously effected by some problems such as old education contents，shortage of education funds，and so on.In this paper，the problem in surveying education is analyzed，then the education reform plan is proposed，method of education contents reform and education method reform is explained.In education contents reform，contents modularization is proposed;In education method reform，the multiple education mode is proposed.Practice proved that the education reform plan is effective，could solve the problem in current surveying education.

Discussing and Practicing of Multiple Mode Education for Surveying in Mining

WANG Jian，ZHANG Ai-xia，TIAN Gui-e，WANG Jin-hua
(Department of Mine Engineering，Hebei United University，Tangshan Hebei 063009，China)

G642.3

A

2095-2708(2012)04-0086-03

2012-05-03