基于应用型人才培养的非土木工程专业《工程测量》课程教学改革研究

崔建超 丁科翔

摘要：本文通过对应用型本科院校建筑类相关专业的测量课程进行对比研究，重点阐述了非土木专业《工程测量》这门课程教学内容的安排与设置，并在原教学模式基础上对理论教学和实践教学的方式方法进行探索，取得了一定的教学成果，以供参考。

关键词：工程测量；教学改革；实践教学

DOI：10.12433/zgkjtz.20232047

随着测绘技术的发展与创新，智能化测绘设备正逐步替代传统人工测绘设备，并进入工程应用阶段。《工程测量》作为土木工程及非土木类相关专业的主要专业课程，理论教学内容和实践教学设备也在不断的更新迭代。对非土木专业《工程测量》教学进行研究与探索，有利于相关专业的应用型人才培养，同时也有助于专业教师不断提升《工程测量》课程教育教学水平。非土木类专业的课程目标可以概括为了解工程测量的基本理论知识，熟悉衡量测量精度的标准，掌握测量仪器的使用、误差调整的计算、小地区控制测量、施工测量的方法，具备工程测量的能力。通过课程学习，学生能够进行仪器操作和简单工程施工测量与放样。教学范围、教学方法、基础知识、测量设备、考核内容等与土木类也有一定的区别。非土木专业结合新知识和新技术，对《工程测量》课程进行教学改革研究，成为专业课程建设的目标之一。

一、课程现状

目前，学校建筑类专业设有土木工程、建筑环境与能源应用工程、建筑学、工程造价、环境设计、建筑电气与智能化六个专业，其中土木专业测量课程为《工程测量与测绘》，64学时，专业必修；其它专业测量课程为《工程测量》，32学时，专业选修。

根据学校人才培养定位和专业培养计划，非土木专业课程设置《工程测量》，作为其他建筑类专业学生课程的拓展与补充，在熟练掌握本专业能力的基础上，增加可转移能力，为学生综合能力提升提供有力支撑，让其拥有更广泛的升学和就业选择，为社会培养全面的高素质应用型人才。

由表1可知，与其它课程相比，测量是一门相对独立的基础理论课程，也是一门工程技术基础课程，有专业的领域和行业支撑，具有单独的职业和职称发展路径，在建筑工程行业不可或缺，放线定位、监测监控、检测核查等相关工作都需要具有相应测量水平的人员负责。相对土木专业的《工程测量及测绘》，非土木专业的《工程测量》是简化版，总学时少了一半，然而授课过程中测量理论的基本内容却不能过少，测量仪器的认识与使用内容也不能过少，因此，要想上好这门课程，就需要认真研究专业需求及培养计划，研究探索如何在限定学时内将测量知识与技能尽可能多地传授给学生，以保障取得良好的教学效果。

二、教学内容安排与设置

《工程测量》这门课侧重理论与实践结合，在教学过程中，要尽可能多地让学生参与实践，认识了解当前行业主要测量仪器及使用方法，掌握基本的测量理论及数据处理方式。课程内容主要是绪论、水准仪及其使用、经纬仪及其使用、距离测量及直线定向、全站仪及其使用、测量误差的基本知识、小地区控制测量、民用建筑中的施工测量。具体教学安排如表2所示。

由表2可以看出，重点放在水准测量、角度测量、距离测量和坐标测量等基本测量上，共计20学时，三种基本测量仪器的实践学时为6学时。相对而言，在压缩理论课时的同时，最大限度地安排实践课时，基本满足实用性教学要求。

考虑到学生基础知识底子薄，自主学习能力不强，对新知识接受能力有限的实际情况，在开学第一课绪论章节设置2学时，充分介绍学习该门课程先期所需的测量常识及基础知识，帮助学生全面了解学习《工程测量》的意义以及对自己将来发展的益处，建立对学习该门课程的兴趣，调动学生的学习积极性，为后续讲授专业知识奠定良好的基础。而测量误差的基本知识、小地区控制测量、民用建筑中的施工测量等作为测量基本工作的补充，帮助学生形成对《工程测量》课程体系的认知，更好地促进学生学习，掌握知识技能。

三、理论教学研究与改革

传统的测量理论教学讲究在课上有限的时间内将课程知识大量输出，最大限度地填充学生大脑，促使学生更多、更深、更全面地理解并掌握测量课程体系的知识要点，这对于初高中阶段学科知识基础较好并掌握契合自身学习方法的学生毫无压力，不管教学内容如何多且杂，都能很好地完成学习目标。但对于不少刚过本科线的大多数学生来讲，如果数学、物理学科基础薄弱，到了大学，跟数学有关的课程学起来普遍很吃力，且当下大学生上课玩手机、打游戏等比较普遍，从而导致测量课程传统理论教学效果大打折扣，事倍功半。因此，需要改变传统教学方法，根据当代大学生特点，与时俱进，研究改进教学方法。

课堂上增强同学生的互动，告别单调枯燥的理论知识讲解。多运用多媒体图片和视频教学，视觉上的冲击要比耳朵听觉来得震撼入心。

课前多准备些日常生活常见但又跟测量课程有关的小问题，这些小问题要简单真实，能引发个体共鸣。老师讲课不是站在讲台前，而是来到台下学生们中间，结合课程进度不时地抛出一个个小问题，吸引学生们的注意力，通过学生回答问题，把学生的注意力不断地吸引到课程内容上来，使学生的目光始终追随老师，老师到哪里，目光就到哪里。

适当进行随堂测验，学生分组讨论，充分激发学生的主观能动性和自我表现性。教师目光所及要关注到每一个开小差的同学，及时将其拉回课堂。

传授知识的同时还要传授学习方法。课后要留书面作业和预习要求，下节课要对作业进行讲解，对预习内容进行提问。

当然要做到这些，也需要老师自身要努力钻研课程知识，精心设计每一堂课程，课下反复磨课备课，增强与学生的交流，将学生感兴趣的内容与课程有机结合，同时还需要高度的责任心与爱心，才能做到寓教于乐，让学生学有所得。

四、实践教学研究与改革

工程测量实训是理论教学与实践教学的有机结合体，不仅可以检验学生对课堂理论教学知识的掌握程度，而且可以加深对测量理论知识体系的了解，能够使学生把课堂上学到理论知识与测量仪器的实践应用相结合，增强学生对测量知识的理解和掌握能力，还能培养学生的动手能力和解决实际问题的能力，同时也能在实践测量过程中培养学生严谨的工作态度。

理论教学时由于学生人数较多，往往两个班级一起上课，人数多时能达到50多人。如果在实践教学时，如按5人一组划分，就有10组之多，教学仪器有限，单独对水准仪、经纬仪、全站仪的操作实训均无法做到每组分配一台，需要10人或更多人一组共同使用，导致部分学生只能围在仪器周围看人操作，更多时间游离在外，学生参与度不高，实训效果不佳。

针对此问题，结合现有仪器数量及学生上课人数，将涉及水准仪、经纬仪、全站仪测量原理的理论课程先行完成，再将操作实践课安排在一起，根据仪器类别采取跨班级分组形式对学生展开集中轮换实训。

实训环节安排如下：对所有学生跨班级分三大组，即水准仪实操组、经纬仪实操组、全站仪实操组，各大组再根据仪器数量分小组。按教学计划，实践课程共3次，那么第一次正常不轮换，第二、三次轮换原则：水准组的学生轮换到经纬组，经纬组的同学轮换到全站组，全站组的学生轮换到水准组，如此一来，每组学生都能练习使用这三种测量仪器，最大限度地提高了仪器的使用效率，基本上解决了学生多仪器少的问题，每个学生都有机会上手操作，可大大提高学生的参与度，满足实训课程的教学需求。

另外，将学生分组讨论融入实践教学当中，通过设置小组任务，让学生分工协作完成测量仪器的使用和建筑施工测量技术总结任务，并形成不少于3000字的小组报告，使学生掌握测量仪器的使用方法和建筑施工测量技术，培养学生测量数据采集的能力和团队协作的能力，同时安排2次课上小组汇报，考查学生对测量知识的运用、仪器的使用、建筑工程测量技术掌握水平。具体内容如下：

（一）水准测量

在建筑场地布置水准路线，各测站安置水准仪。

（1）闭合水准路线测量或附合水准路线测量（至少设置四个测站）。

（2）观测精度满足要求后，根据观测结果进行水准路线高差闭合差的调整和高程计算。

（二）角度测量

在建筑场选择观测目标，进行对中、整平。

（1）水平角测量：关于度盘配置，如要测n个测回，则按公式180[°]/n递增配置水平度盘。若测两个测回，其配置为：根据公式计算第一测回盘左起始读数为0[°]00′00″或稍大于0[°]，第二测回盘左起始读数为90[°]00′00″或稍大于90[°]。检查上、下半测回角值互差是否超限±40[°]，计算一测回角值。测站观测完毕后，检查各测回角值互差不超过±9″，计算各测回的平均角值。

（2）竖直角测量：转动望远镜使视线上仰，观察竖盘读数的变化规律。

盘左：瞄准目标，用十字丝的横丝切于目标顶端，读取竖盘读数L，计算竖直角αL，记入实训报告。

盘右：同法观测读取竖盘读数R，计算竖直角值αR，记入实训报告。计算一测回竖盘指标差及竖直角平均值。

（三）坐标测量

在建筑场地上选择一点，作为测站点，另外两点作为观测点。在测站点上安置仪器，安置方法与经纬仪方法相同，完成全站仪的对中整平操作，最后量取仪器高。在观测点上安置棱镜，对中整平后，用棱镜对准全站仪，读取棱镜高。调焦与照准的操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。瞄准时将望远镜的十字丝对准棱镜中心，完成坐标测量，记录观测点位置的坐标和高程。

五、教学改革拓展

以赛促学，以赛促教。通过举办学校“一系一赛”——虚拟仿真数字测量大赛和参加省测绘地理信息之星大赛等活动，切实增强学生的学习意识、创新精神和创造能力。切实增强教师队伍建设，促进教育教学改革和实训基地建设，全面提高教学质量。在教学中，引入虚拟仿真数字测图平台，通过电脑操作虚拟仿真数字测量仪器达到现实练习的效果，且能将课堂讲授理论无缝结合到虚拟仿真实操当中，大大提高学习认知速度，提高教学质量。学生使用虚拟仿真测图平台进行RTK操作和全站仪操作两个测量行业常用仪器的模拟练习，经过校赛和省赛等竞赛项目训练，着力提升分析并解决实际工作问题的能力。

专创融合，创新教学。工程测量课程教学改革，还可结合创新创业教育理念，以培养具有创新精神、创业意识和创新创业能力的高素质人才目标，结合行业前沿实用技术，充分利用虚拟仿真技术，将创新创业应用在工程测量课堂教学中，在传授专业知识过程中加强创新创业教育，培养学生创造性思维，激发创新创业灵感。在传统教学方法基础上，增设专创融合式互动讲授、小组任务联合创新创业项目、线上短视频交流学习、创新创业竞赛案例教学。

六、结语

经过两轮的课程教学探索改革，可以很明显地感受到学生有以下积极变化：

从上课的状态看，对上本门课程的学习情绪也由不得不学转变为愿意接受去学，从上课枯燥乏味疲倦到不觉得累，普遍认为课堂时间过得很快。

从知识留存度看，从一片空白到课上及时跟进，课下复习预习完成作业，回答问题积极性大大提高，知识记忆及理解程度更上一个台阶。

从实践学习表现看，分组衔接连贯紧密，学生交流增多，实际参与操作时间增多，实践心得感悟增强，汇报表现水平大大提高。

从知识技能与实际能力掌握看，学生考试成绩提高了，自我获得感和自信心增强了，专业能力得到了切实提高。

综上，对非土木工程专业《工程测量》课程教学改革研究，为学校应用型人才培养和学生综合能力提升提供了有力支撑，整体改革效果也不错。但时代在进步，学校在进步，师生也在进步，故课程改革不能停步，要永远在路上。

参考文献：

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