工程测量技术专业实训教学条件建设标准调研与分析

杨永平，吕翠华，张东明，张晓伦，陈 占

[昆明冶金高等专科学校 a.测绘学院；b.办公室(党委巡查办)，云南 昆明 650033]

0 引 言

近年来，全国职业院校工程测量技术专业的办学规模呈高速增长趋势[1]。为加快国家职业标准体系建设，2017年教育部完成职业院校《工程测量技术专业教学标准》的研制工作，但尚未制定《工程测量技术专业实训教学条件建设标准》。《工程测量技术专业实训教学条件建设标准》作为《工程测量技术专业教学标准》的子标准，是其重要组成部分[2]。受教育部职成司委托，昆明冶金高等专科学校负责牵头研制《工程测量技术专业实训教学条件建设标准》。开展调研工作是做好《工程测量技术专业实训教学条件建设标准》项目研发的基础性和必要性工作，本文从“企业”和“院校”层面深入开展调研与分析，从调研背景、调研对象、调研结果与分析、调研结论等方面进行详细阐述，为确定本专业实训教学条件建设的仪器设备、专业软件、环境场所、项目内容、管理制度等提供有力依据，对加快推进职业院校贯彻落实专业实训教学条件建设标准和保障人才培养质量具有重要意义。

1 调研背景

1.1 实践性教学体系建设的必要性

1)职业教育发展的需要。职业教育的根本目的是培养具备较强现场解决能力、良好岗位操作能力的技能型人才，实践教学正是其能力培养的重要渠道。

2)人才培养的需要[3]。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》强调“教育教学应坚持结合生产劳动和社会实践”。国家教育部《关于进一步加强高等学校教学工作的若干意见》中明确表示：“加强实践教学，进一步提升学生的实践动手能力”。

3)学生科学规划职业生涯的需要。在封闭校园中开展社会实践活动有利于学生客观地认识个体与社会环境之间的联系，确立符合实际的职业目标。

1.2 现代化测绘技术装备的快速发展

测绘技术装备由过去的“测绘专用技术装备”转变为“现代化测绘技术装备”[4]。1)在数据获取装备方面，除经纬仪、水准仪和全站仪等常规仪器外，1992年我国研制成功测量型GPS接收机；2004年研制成功机载干涉合成孔径雷达(InSAR)系统；2006年研制成功超站仪；2007年研制成功四维数字航摄仪。现在移动道路测量系统(MMS)迅速发展，具有代表性的是中海达和青岛秀山移动测量系统[5]。2)在数据处理装备方面，20世纪90年代，我国研制成功数字摄影测量工作站；进入新世纪，像素工厂等数据处理能力强大的设备被研制成功并应用于产业化。

2 调研对象

为兼顾地域差异，我们在全国范围全面开展调研，从“企业”层面共调研107家测绘单位[6]，覆盖19个省、自治区、直辖市；调研单位资质包括甲、乙、丙、丁级；从“院校”层面共调研50所开办测绘地理信息类专业的高职院校，全国分布基本均衡，院校属性包括国家示范、骨干校，地方示范、骨干校。此次调研完全满足覆盖面广、代表性强、资料齐全的调研要求。

3 企业调研与分析

3.1 调研单位的软硬件情况分析

3.1.1 测绘软件运用情况分析

对107家测绘单位在工程项目中所运用的测绘软件进行调查统计，测绘软件包括测图软件、平差软件、GIS软件、GNSS数据处理软件等类型。权重>5%的测绘软件主要有：CASS(15.7%)、ArcGIS(13.2%)、MapGIS(10.5%)、VirtuoZo(7.3%)、SuperMap(6.2%)、平差易(5.6%)、清华山维(5.2%)共7款软件。其中CASS是目前市场绘制地形图的主流软件；ArcGIS、MapGIS和SuperMap是3款主流地理信息系统软件；VirtuoZo是全数字摄影测量系统，属于摄影测量主流软件；平差易是市面上控制网平差的主流软件。

通过对5款GNSS数据处理软件进行比较分析，可看出GNSSADJ和TBC运用最多，均占25%，南方GNSSADJ软件与中海达HGO软件(23.7%)相比，已成为国产GNSS数据处理软件的代表；而美国天宝TBC软件与瑞士徕卡LGO软件(17.1%)和日本拓普康Pinnacle软件(9.2%)相比，已成为进口GNSS数据处理软件的代表。

3.1.2 测绘仪器设备使用现状分析

对调研单位近3年所承担的代表性工程项目领域所用到的仪器设备作统计分析，发现:1)从事工程测量领域的主要仪器设备是GNSS接收机、全站仪、水准仪，俗称“测绘三宝”，占97%。2)在不动产测绘领域，主要借助手持测距仪完成，占86%，手持测距仪成为不动产测绘的必备工具。3)地理信息系统工程领域一般在室内进行数据处理与分析，以航摄、遥感手段获取数据信息为主，占82%。4)在摄影测量与遥感领域，主要通过无人机航测手段完成，占92%，主要是基于无人机航测的灵活性、低成本和易操作等特点。对于无人机航摄而言，由于旋翼无人机比固定翼无人机起降条件受限更少，故旋翼无人机应用更广。5)在进行控制测量领域时，优先选用GNSS接收机布设控制网，占87%。

3.2 调研单位的岗位需求分析

3.2.1 专业主要课程的建议

本专业共列出20门主要专业课程，经用人单位对每门主要课程的评价(需要、不需要和无所谓)选择，可知“需要”权重达到90%以上的主要专业课程依序为：测绘基础(100%，居第一)、数字测图(98.9%)、工程测量(98.9%)、控制测量(97.9%)、测量误差与数据处理(97.8%)、摄影测量与遥感技术应用(96.7%)、GNSS定位测量(94.6%)、地理信息系统技术应用(94.2%)、地籍与房产测量(93.3%)、变形监测(90.9%)，共10门专业课程。前5门课程尤为重要——测绘基础是初学入门的专业基础课，测量误差与数据处理和控制测量是控制测量学习部分的核心基础课和主干课，数字测图是碎部测量学习部分的核心技能课，工程测量是工程测量技术专业的高年级核心专业课。

3.2.2 毕业生知识技能分析

本专业对学生共提出23种知识技能要求，按掌握程度(不需要、了解、熟悉、熟练操作)对测绘单位进行详细调研，除“计算器测绘编程、矿山测量、施工测量、导航与位置服务、无人机操控、GIS软件开发”6项技能要求偏向于了解、“三角测量和地图编制”偏向于熟悉外，其余技能要求均偏向于熟练操作，特别是熟练操作权重占50%以上的“GNSS定位测量(50.0%)、航测内业(51.1%)、土地调查与地籍测量(52.7%)、水准测量(58.3%)、测绘仪器检校与维护(59.2%)、数字测图(62.2%)、测量数据处理(66.3%)”7项技能要求更高，这与职业教育重技能、强应用的基本要求是完全一致的。

4 院校调研与分析

4.1 实训条件

4.1.1 仪器设备情况

在调研的50所高职院校中，拥有常规水准仪(84%)、精密水准仪(76%)、常规经纬仪(74%)、精密经纬仪(52%)、全站仪(80%)及GNSS接收机(82%)的院校占比均达到50%以上，特别是拥有常规水准仪、全站仪及GNSS接收机的院校占比高达80%以上，成为高职院校测绘实践教学的主流仪器设备，这与测绘市场上使用频次最高的3类仪器是水准仪、全站仪和GNSS接收机是完全吻合的。现在摄影测量与遥感技术专业发展得如火如荼，拥有无人机和数字摄影测量工作站的院校也达到了30%以上。由于三维激光扫描仪和陀螺全站仪价格昂贵，不属于常规测绘仪器的范畴，所以拥有的高职院校比率不足20%，并且这些高职院校主要是示范类或骨干类院校。

按《工程测量技术专业教学标准》中的“校内实训室基本要求”规定，经纬仪、水准仪、全站仪及GNSS接收机有10台套，方可满足成班建制的基本实训要求。在调研院校中，拥有10台套以上水准仪、经纬仪、全站仪及GNSS接收机的院校占比均达到68%以上，特别是拥有10台套以上全站仪的高职院校占比达98%，这些高职院校均具有建设工程测量技术专业标准实训室的基本条件，与所调研的高职院校中建设有工程测量技术专业实训室的比率分布是一致的。

在调研院校中，不足10台套的仪器设备主要是测深仪、无人测量船、陀螺全站仪和三维激光扫描仪，其原因是前两者应用范围有限，而后两者仪器价格又特别昂贵。如果按50人/班进行成班建制，并且人手一台数字摄影测量工作站进行建设摄影测量标准实训室，仅11%的调研院校满足。基于此，工程测量技术专业学生，可把测深仪、无人测量船、陀螺全站仪、三维激光扫描仪和数字摄影测量工作站当作专业技能的拓展实训项目。

4.1.2 测绘软件情况

在测绘软件应用方面，摄影测量软件主要有Inpho、VirtuoZo、Pix4D、航天远景，其中应用航天远景和VirtuoZo软件各占41%；GIS的应用软件主要有ArcGIS和MapGIS，其中ArcGIS软件占到73%；不动产测绘专业软件主要有wolk、sourvey、Autocad、南方房测软件，各占约25%；遥感技术专业软件主要有ENVI、ERDAS，各占50%左右；数字测图专业软件主要有CASS，可认为是主流绘图教学软件，与企业调研结论完全一致。总之，以上诸多应用比较广的测绘软件都是建设相应内容实训室的首选软件。

4.1.3 实训场所功能要求

通过调研分析可知，实训场所除部分基础技能项目可在室内完成外，其他大部分核心技能和拓展技能项目外业部分需在室外实训场完成。此时室内场所除满足核心技能和拓展技能项目内业数据处理需求外，主要功能是用于仪器设备的保管、维护和保养(表1)。

表1 实训场所与实训技能项目的对应关系

说明：1)测绘基础实训室、控制测量实训室、工程测量实训室等室内实训室，可结合实际组合建设混合使用，充分利用实训室资源。2)控制测量实训场、工程测量实训场等室外实训场，可结合实地地形条件统筹建设，同时满足控制测量、工程测量等多项实训内容，起到“一基地、多用途”的作用。3)由于工程测量技术专业的真实工作环境主要在野外，所以一般开展的实训项目主要集中在室外实训场或实训基地，不仅更贴近真实的工作环境，而且不受室内实训室条件的诸多限制，室内实训室主要是室外实训的有益补充，其最大特点是不受刮风下雨等外界条件的影响，满足学校正常实训课程的有序开展。

4.1.4 实训教学管理

本次调研共收集到80%以上的调研院校的实训教学管理办法，经认真研讨和归纳整理，得到具有可操作性的主要测绘实训教学管理与实施规定[7]：

1)建立健全实训室和实训教学设备管理制度，规范仪器设备采购、使用、维护、报废等运行环节；

2)配备相应职称的专、兼职管理人员并明确相应的岗位职责，定期培训和考核；

3)制定安全教育制度并贯彻执行；

4)制定实训教学突发事件应急预案与处理措施；

5)鼓励结合专业特点和学校实际，建设多种形式的实训环境，实施理实一体化教学。

4.2 实训要求

4.2.1 实训项目与课程设置

据统计分析，在开设的16门理论课中，测绘基础(78%)、数字测图(84%)、控制测量(82%)、工程测量(88%)是统计权重最高的4门专业核心课程，其权重基本在80%以上；其次是计算机制图(70%)、工程制图与识图(70%)、GNSS定位测量(70%)、工程变形测量(62%)、测量误差与数据处理(60%)5门主要课程，其权重在60%以上。

工程测量技术专业是实践性很强的专业，实践项目的开设是必不可少的，而实践项目的开设又离不开相应理论课程的支持(表2)。从实践课程开设的统计情况看，测绘基础课程实训、数字测图实训、控制测量实训、工程测量实训、GNSS定位测量实训所占比重均在60%以上，属于工程测量技术专业基础或核心的实训项目，说明高职院校对工程测量技术专业的实践能力非常重视，这与专业技能型人才培养的目标与要求相吻合。

表2 工程测量技术专业实训项目开设统计表

4.2.2 实训周数安排

经调研分析，在3年制职业教育教学中，综合实训周数位于4～40周之间。实训周数在11～20周之间居多，占41%；其次是5周以下和5～10周之间，均占22%。参考高职院校《工程测量技术专业教学标准》，实训总周数需安排在15～20周之间，比较符合高技能人才培养的需求(表3)，重点突出数字测图与工程测量实践项目的重要性，与理论课程调研结论是保持一致的。

表3 工程测量技术专业实训周数参考表

4.2.3 实训仪器与学生配比

实训仪器与学生配比不仅与调研院校的仪器设备数量有关，还与开设专业的班级有直接关系。现以经纬仪、全站仪和水准仪为例，1)大多数高职院校的实训仪器与学生配比在1∶4～5.0，占比在50%以上。一般按40～50人编班建制，按《工程测量技术专业教学标准》中的“校内实训室基本要求”规定，要求每班按10台套经纬仪、全站仪或水准仪配备，与学生配比1∶4～5.0与调研结果完全吻合。2)实训仪器与学生配比在1∶3～4.0比重仅占8%，这主要与经纬仪、全站仪和水准仪的团队作业要求有关。3)实训仪器与学生配比在1∶3～4.0和1∶4～5.0的高职院校主要为国家示范或骨干院校，实训装备水平明显高于实训仪器与学生配比在1∶6以上的院校，因此实训仪器与学生配比在一定程度上反映了高职院校的实训师资水平。

5 调研结论

5.1 主要实训教学条件

从调研企业的岗位需求出发，结合调研院校的实训现状进行研讨分析，可得主要实训教学条件(实训场所、实训项目、仪器设备、课程设置)对应关系，详见表4。

表4 实训场所与实训项目、仪器设备、课程设置对应关系

续表

说明：表中实训软件可参考调研单位所用主流软件；表中实训室含室外场所

5.2 其他实训教学条件

1)应具备完善且可操作的实训教学管理办法及实施规定。

2)可选实训周数18周左右作为实训参考。

3)可参照实训仪器与学生配比一般在1∶4～5.0之间购置仪器设备。