土建类专业“工程测量”实践教学改革实践*

2021-07-26 15:42袁士才
科技与创新 2021年13期
关键词:工程测量实训环节

袁士才

(长江师范学院土木建筑工程学院,重庆 408100)

近年来,国家对高等教育的重视程度提到了一个新的高度,强调工学类专业课程,要注重工程伦理教育,培养大国工匠精神,激发学生家国情怀和使命担当,在专业实践中,要学思结合、知行统一、勇于探索、敢于创新,具备解决实践问题的能力。高校作为高等教育的重要场所,必须高度重视人才培养工作,要不断提高人才实践能力,将专业理论知识应用于社会实践之中[1]。同时,一流课程建设目标,要求推动课程模块化、内容专题化、实践项目化,促进理论教学与实践教学的有机结合,实现学生职业能力提升[2]。随着测绘科学技术的飞速发展,工程测量手段已开始从数字化向信息化转变,在新的行业形势下,为满足应用型专业人才培养的需求,以“工程测量”课程为例,提炼实践教学环节存在的问题,并进行改革与实践是十分有必要的[3]。

1 “工程测量”实践教学中存在的普遍问题

“工程测量”课程是土建、道桥、水利、园林、地矿等非测绘类工程类专业必修的专业基础课程。“工程测量”课程模块主要分为测量理论课(含课含实验)以及测量实践周两种形式,根据各校培养方案不同,一般测量理论课为24~48学时,含有6~16学时的课含实验;测量实训周,一般为一两周的集中实习。因此,其测量实践教学就包含分散的课含实验以及集中的实训专周两种形式。就其中存在的普遍问题,分析如下。

1.1 实践教学环节不重视,投入不足

测量实践教学,学生一般以4~6人为团队方式完成实践任务,实践周中所有班级集中实训,因此,对测量仪器的设备种类和台套数量要求较高。由于部分学校存在经费投入较少、师资不足以及设备更新滞后等情况,导致测量实践环节小组人数过多、老旧设备效果欠佳等。同时,由于实践环节挂科率较低,部分学生对实践环节不重视,对理论知识不复习,对实践内容不预习,得过且过,能跟着会的同学混过去,最后抄抄报告就行的思想大有存在,实验课上完,都不确定自己做的是什么实验,有什么意义。

1.2 实践教学内容陈旧,缺乏吸引力

教学内容与实践内容相对偏旧,与社会需求“脱节”,所学非所用[4]。通常在实践教学设置上,课含实验一般为水准仪、经纬仪、全站仪的认识及使用,课时较少,缺乏新意,实训周一般为大比例尺地形图测绘,缺乏专业知识的系统性,与专业人才培养的课程体系中承上启下的作用不明显,甚至与工程行业应用脱节,实验与实训环节内容缺乏新意,不能吸引学生的学习兴趣,最终学生的认可度较低,实践效果欠佳。

1.3 课程评价机制不完善,难以把控

实践教学质量评价标准的研究尚处于起步阶段,这极大地阻碍了科学指导应用型本科实践教学相关设施建设[5]。实践环节中主要是以团队协作完成实践任务,但课程评价机制中往往以平时成绩和实践报告来评定成绩,其中实践报告占70%~80%,由于是团队作业,测量任务中的数据是一样的,仅凭数据处理、实践总结、报告整洁程度来区分学生成绩明显是不合适的。同时,由于实践教学中,学生人数较多且仪器操作的轮换性,教师很难明显得判定小组中谁强谁弱,造成学生成绩分差难以拉开差距,且挂科率极低,因此学生综合成绩的评价不完善。

2 “工程测量”实践教学中的改革方法

2.1 实践教学环节内容改革

实践教学环节内容改革,增加趣味性、挑战度。随着专业人才培养方案、课程教学大纲的修订,逐步加大测量实验环节的比例。在2014年,有3个常规测量仪器认识实验,仅有6个学时;到2015年,增加普通测量实验,扩充至12学时;到2017年,增加综合性实验,仍为12学时;再到2019年,增加设计行实验,扩大实验选择性,扩充目前比较先进的GNSS设备实验,学时增加至16学时;直到2020年,不再以具体实验作为实验任务,而是以实际问题作为开放性实验任务,先将实验指导书下发,之后以下述任务为基础,征集不超过10个学生感兴趣的自设任务,之后总体下发20个左右实验任务,学生以团队或个人名义选择6~8个实验完成,并开放实验室,不限制实验时间。七年来的改革路线如图1所示。

图1 测量实验任务改革路线

测量实训也进行了相应的内容改革,以土木工程专业两周的集中实训为例。在2014年,实训任务为在控制测量的基础上绘制地形图;到2016年,增设工程应用案例,如施工放样及数据采集内容;再到2018年,以工程项目为基础,将施工放样细分为建筑施工放样和道桥施工放样,并增设GNSS设备的使用,扩充变形监测相关任务;直至2020年,增加仪器检校、拓展项目环节,并在已有环节中增设任选项目,七年来的改革路线如图2所示。

图2 测量实训周改革路线

2.2 课程评价机制改革

课程评价机制改革,区分团队、个人成果,建立互评机制。首先,根据实践课程开展时,融入的工程项目任务情况,增设个人项目,加大个人成果比例,记入个人测量成果评分;其次,在QQ、微信或学习通等平台上设置匿名互评环节,增加团队内部互评、个人自评、教师评价环节,制作团队内部主力排名,记入个人表现成绩;再次,依托市级精品在线开放课程平台,将各组实践数据成果隐去个人信息后,上传至讨论区,由同学们主动查找数据问题,并提出解决方案,增加学生查找问题、思考问题、解决问题的能力,评定个人讨论成绩[6];另外,在线上平台,以注册测绘师、建造师、测量员等专业技能考试中的涉及实践操作的题目,设置为期末考题,并采用线上定时考试,评定个人期末考核成绩;最后,依托测量实践报告,评定团队成果成绩及个人报告成绩。最终将实践成绩划分为个人成绩(70%)和团队成绩(30%),如图3所示。

图3 实践成绩评定图

2.3 加强实践教学重视程度

加强实践教学重视程度,加强学科竞赛,以赛促教。首先,加强学院和教师重视程度,扩充实践资源储备,在新设备种类、总台套数不足情况难以短时间解决的情况下,从行业公司和国家MOOC资源中筛选,引入虚拟仿真学习资源,并扩大实践指导教师配比或增加实践教学轮次,确保实践教学环节顺利进行;其次,加强学科竞赛重视程度,从校赛做起,以校赛选拔人才,积极参加市赛,以赛促教,以赛促学,以赛促改,更新实践教学理念,提升效果[7];最后,提高专业实践学习的创新能力,依托企事业单位委托工程项目,凝练理论及实践问题,找准研究创新点,引导学生申报学生科研项目以及创新创业项目。

2.4 融入课程思政,增强专业认同感和历史使命感

在工程测量实践学习中,由于课程性质,一般在室外进行,学生在完成任务过程中饱受风吹日晒雨打的考验,难免心情低落,产生退缩心理,另外,由于测量任务要求精度高,如果出现测量超限问题,就更容易出现抄袭数据、篡改数据等违规情况发生。因此,要在实践教学环节中,可以融入“北斗精神”“珠峰精神”“国测一大队精神”等一系列行业前辈坚定的理想信念和大无畏精神,引导学生们认可专业,明辨是非,克服困难,勇往直前。同时,在实践教学中,还应多融入目前已经发生的工程安全事故,尤其是涉及测量数据对工程质量、工程安全的重要程度,如果数据违规修改,会造成一系列严峻的后果,督促学生遵规守纪,团结协作,树立严谨科学的工程理念和精益求精的工匠精神。另外,在重庆四川地区滑坡、泥石流等地质灾害频发以及万州公交落水等热点事件的解决中,都可以看到工程测量技术的身影,侧面也反映了测量实践学习的重要性,提升学生利用所学报答国家社会的使命感。

3 实践教学改革后的效果

七年来的实践改革,以实际工程项目为依托,结合学校地方特色以及学生学习兴趣,融入先进测量技术,增加仪器设备数、虚拟仿真软件等资源,分批次增加实训环节,深度优化了以往工程测量实验及实训等环节中重教师轻学生、重成果轻过程、重团队轻个人、重传统技能传授轻创新能力培养的教学模式。

首先,实践教学内容的持续优化,并开放测量实验室,设置“双亭山有多高?”等开放性任务,是真正以学生学习兴趣为中心,找准了专业学习与学生思想的结合点,并融入了GNSS、无人机、三维激光扫描等先进测量技术,实现了学生学习内容的高阶性,是真正与社会发展、工程应用接轨的。同时,在实践任务中,增设任选项目,增加了实训周任务的选择,反过来也提高了实践任务的挑战度。其次,课程评价机制的改革优化了课程成绩团队和个人所占比例,使部分学生混个实践成绩成为了过去,新的评价机制中的讨论环节,也激发了学生的学习积极性,通过帮助同学,查找其他队伍成果中的问题,反过来也提升了自身学习的幸福感和参与感。再次,市级学科竞赛的创办与传承,校内实践资源的整合,学生科研项目及创新创业项目的申报,实现了以赛促教、以赛促学、以项目推动创新能力的培养,并通过老生带新生的传帮带作用,学生参加学科竞赛及科研项目的积极性逐步增高,近五年来参加重庆市工程测量技能竞赛,共获得一等奖6项、二等奖2项、三等奖6项的优异成绩,并立项校级科研及大创项目3项,立项重庆市创新创业项目1项。最后,在行业前辈的专业精神、工程实际案例问题以及生活中热门话题中,穿插测量技术的应用,测量技术从专业知识到社会应用的方方面面,拓宽了学生的眼界,提升了专业认同感,综合能力得到了有效提升。

4 结语

依托工程测量实践教学改革项目,构建了测量课含实验和测量实训周两个实践教学平台,重点优化了实践教学的内容,细化了课程评价机制,使实验环节更加符合地方特色,激发了学生的学习兴趣,更加符合当代社会需求和技术的发展,也提高了实践任务的创新性和挑战度,同时也是土建类专业应用型人才培养的一种创新模式。该模式扩大了课程教学理论的实践成果,依托在线课程及虚拟仿真资源,减少了实践教学中补充理论占用的课时,实现了实践任务设置与课程理论如何更好结合的可能性,对同类地方应用型本科院校相关课程的实践教学建设有一定的参考价值。

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