淺談非測繪專業測量學課程實踐教學改革途徑論文
淺談非測繪專業測量學課程實踐教學改革途徑論文
在高等教育中，測量學是一門理論性與實踐性結合很強的應用科學，是理論與實踐並重的專業基礎課程，是學好其他相關學科或專業的基礎科學，也是一門實用性極強、應用面較廣的專業基礎課程。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010～2020年)》的戰略主題中明確提出：教育的重點是面向全體大學生、促進大學生全面發展，著力提高大學生服務國家和服務人民的社會責任感、勇於探索的創新精神和善於解決問題的實踐能力。其中，實踐能力是大學生應具有一定的動手操作能力，也是一種有目的、有意識地改造主觀世界和客觀世界的意識與能力。實踐是工程技術的靈魂，實踐教學是造就工程科技人才的主要因素之一，更能引起大學生的學習興趣，啟迪思維，培養創造精神和創新能力。法國諾貝爾獎獲得者貝爾納曾經說過：創造力是沒法教的，必須在實踐中讓大學生動手，有機會把自己的創新思想付諸實施。
實踐教學是根據測量學課程特點制定的教學內容，目的是在實踐教學過程中培養大學生的操作技能，進一步鞏固加深對測量學理論的理解，透過提高大學生的實際操作能力，改變過去高分低能的狀態，使理論教學與生產實踐緊密結合，為大學生畢業後的工作打下一定專業基礎，使他們能迅速適應工程實踐的需要。針對在實踐教學中存在的主要問題，提出測量學實踐教學的解決方案，以期進一步提高測量學實踐教學質量。為了讓大學生將理論知識運用到實際中，提高大學生實際測量操作水平，針對測量學實踐教學中存在的主要問題，結合瀋陽農業大學測量學實踐教學的具體情況，對非測繪類專業測量學實踐教學進行研究，旨在總結出一套適合測量學課程實踐教學改革的教學模式。
一、提升測量學課程地位和影響
高等農林院校測量學課程因為實踐性強，要求大學生不僅要掌握牢固的基礎知識，而且還要具有豐富的實踐經驗和較強的動手操作能力。因此，測量學實踐教學是測量學課程重要、必不可少的教學環節。對於非測繪專業而言，實踐教學是測量學課程體系中的重要組成部分，是大學生掌握測量基本技能的必要手段，是培養大學生分析、解決問題和動手能力的有效途徑。相對於理論教學更具有直觀性、實踐性、綜合性和創新性，測量學實踐教學質量的好壞直接影響相關專業人才的培養質量，是提高應用型本科人才培養質量的重要途徑。據中國測繪學會測繪教學研究委員會統計，在全國一千餘所普通高等院校中，有四百所以上開設測量學課程。測量學課程教學效果的好壞在很大程度上取決於實踐教學質量的高低。
目前，測量學課程在非測繪專業中屬於專業基礎課，不是專業主幹課程，導致部分大學生的學習主動性不強，對其重視程度不夠，缺乏學習興趣，大部分大學生認為，測量學課程可學可不學，只要學好主要專業課程就可以，一部分大學生只滿足測量學課程及格即可，甚至採用補選其他課程充當學分。針對大學生這樣的學習情況，首先，教師讓大學生充分認識測量學實踐教學在相應專業中的重要性，在授課中增加真實的具體工程案例，採用案例教學激發大學生的學習積極性，增強大學生的動手能力;其次，鼓勵大學生參與教師的生產與科研活動，為大學生提供一個真實的工程專案;也可將測量學實習融入相應的專業實際生產中，做到理論聯絡實際、學以致用。
二、構建多媒體網路教學平臺
在高等農林院校非測繪類專業中，由於測量學是一門專業基礎課，學校或學院層面對其重視程度不夠，教學儀器裝置不僅數量有限，而且比較陳舊，基本上是傳統的光學儀器。新儀器裝置價格昂貴，導致新儀器裝置更新緩慢，先進的測繪儀器裝置甚少，遠遠滯後於一些生產單位和科研院所。尤其多媒體及網路技術等現代教育技術的廣泛應用，已成為當今高等教育教學發展的主要趨勢，能較好地解決測量學教學內容多和學時少的矛盾，為提高測量學實踐教學質量提供了廣闊的發展空間。測量學課程充分利用現代教育技術等教學手段，讓大學生清楚地認識、瞭解測繪的基本工作內容、儀器裝置的基本操作步驟等。同時，在暫時缺少新儀器、新裝置的條件下，透過計算機模擬技術教學課件，在一定程度上緩解測繪科技的迅速發展與教學裝置老化的矛盾，建立現代化實踐教學平臺，大學生可隨時點選學習，並且可以進行討論、交流和留言，這樣極大地提高大學生的學習積極性，取得良好的教學效果。
三、全方位開放實驗室
農林院校測量學課程雖然在多個專業開設，但是實踐教學內容基本一致，沒有根據不同專業性質，有針對性開設各具特色的實踐教學。實踐教學主要還是以傳統的水準儀、光學經緯儀、鋼尺為主的相關實驗、實習，各個專業的實驗內容基本一致，現代測繪技術大都未應用於大學生實驗或實習中。目前，許多院校實驗與實習還是採用傳統的測量方法，未能體現出新技術、新方法所產生的巨大優勢，從而影響測量實驗、實習的教學效果和大學生的學習積極性，限制測量學教學質量的提高，影響大學畢業生快速進入職業角色。
測量儀器在實踐教學中具有非常重要的作用，大學生透過實驗掌握儀器的基本原理、基本操作方法，瞭解可能的誤差來源及注意事項。但是由於課堂實驗時間短，教學學時少，不能滿足儀器使用需求。瀋陽農業大學測量實驗室對大學生實行全天開放，利用實驗室開放時間，大學生可以更好地瞭解、練習儀器裝置操作，同時，大學生對實驗課上做不完或實驗結果不合格的實驗進行補做或重做，彌補課堂時間的不足。另外，指導教師對每次實驗進行講解、示範操作之後，留給大學生自我學習的時間較少，要完成實驗目標難度較大。讓大學生利用開放實驗室，課餘時間做實驗，鞏固所學測量學知識，掌握常規及先進測量儀器的操作方法。透過開放實驗室，增加大學生測量學實驗的時間，增加選作實驗內容，從而督促大學生由被動學習轉為主動學習，緩解大學生人數多與教學儀器少的矛盾，進一步提高教師的教學效率、教學儀器裝置數量及其利用率，對提高大學生的實踐技能起到良好的促進作用。另外，高等農林院校應加大投入先進的測量學儀器裝置，加快現代化儀器裝置更新換代步伐，以便適應測繪新技術的快速發展。同時，教師可以與儀器經銷商聯絡，定期為大學生舉行儀器展示，請銷售人員講解儀器使用及發展狀況，開闊大學生測量學裝置領域的認知視野，以便大學生熟悉更多的先進測量儀器裝置。
四、標準化建設實踐基地
測量學是實踐性強的應用科學，要求大學生必須要親自實踐，具備發現、分析和解決問題的能力。測量學課程實踐教學的開展必須依託於穩定的實踐教學基地。所以，實驗實習基地建設直接關係到實踐教學質量，對大學生實踐能力和創新能力的培養具有十分重要的作用，對於課程體系建設和課程教學改革具有重要意義。實驗基地的教學場地是做好測量學相關實驗的重要場所，測量學實踐沒有好的場地，實驗隨意性很大，大學生隨便找個目標、做記號進行觀測，這不僅影響校園環境的秩序，而且也存在一定的安全隱患。尤其測量學實驗結束後，教師沒有供大學生比照參考的標準化資料，導致大學生無法驗證自己觀測結果正確與否，無法衡量自己測繪結果的精度，甚至容易導致大學生自己編造虛假資料，而教師也無法發現、辨別其真偽。這樣更導致大學生對測量學實驗課學習積極性不高，動手能力差，以至於影響後續課程的專業學習。
因此，穩定的實踐教學基地是保證實驗教學順利開展和提高實驗教學水平的基礎。建設規範化實驗實習場地，使大學生實驗實習資料有據可依，教師也可以形成一套較為準確的評價標準，客觀地評定大學生測量學實踐的學習成績。2002年瀋陽農業大學校內測量學課程實驗、實習基地建成，可以滿足水電、水利、土地管理等18個相關專業的測量學課程教學實踐。在校園周圍佈設固定的測站點，固定的覘標，教師事先將這些資料測出來，作為依據，同時，對校園進行全數字化測圖。透過建立固定實驗場地，使得測量學實驗教學納入規範化教學，而且教師可以隨時檢查、驗證大學生的實驗成果。另外，大學生實習完畢後，指導教師利用電子地圖衡量大學生的實習成果，保證成果的精度和質量。校內實習基地不僅可以滿足大學生的教學實習，還可以為學校的規劃、建設提供依據。建立穩定的教學實習基地可以在很大程度上限制指導教師對教學實習的隨意性，有利於掌握大學生的實習情況，提高實踐教學質量。讓大學生在思想上重視測量學實踐課，極大地調動大學生學習測量學的積極性和自覺性，從根本上杜絕大學生在教學實踐、實習過程中編造測量資料，穩步提高測量學實驗教學效率，保證測量學實踐教學質量，同時，也可以作為大學生實踐考核、測繪競賽場地。
實踐教學證明，校內教學實驗實習基地建設是一項重要的教學基本建設，是提高教學質量的重要因素之一。校內實驗實習基地能有效地督促大學生真正掌握測量學的基本理論、基本知識：一是能進行小區域平面、高程控制網的佈設、觀測及資料處理;二是能獨立組織大比例尺地形圖的測繪工作，並掌握地形圖在城市建設各項工程中的應用;三是能掌握線路施工等工程中的測設及施工測量方法;四是掌握大比例尺地形圖的測繪方法及應用，掌握土木工程、管線和道路等工程測量的主要內容及方法;能正確使用常規測量儀器進行普通測量工作;五是根據《工程測量規範》要求，能正確進行控制測量計算和施工放樣時所需的測設資料。
五、改革測量學實踐教學方法
隨著大學教學模式改革，非測繪專業測量學課程總學時不斷被壓縮，大多數高等農林院校測量學課程學時數減少20~30學時，教學內容多、學時少的矛盾突出，傳統實踐教學模式已難以滿足教學的需求。以瀋陽農業大學測量學課程為例，測量學課程總學時從70多學時減少到46學時，其中實驗教學20學時，理論教學的學時嚴重不足，教師認為教學內容多、學時少，理論和實踐教學學時分配難以兼顧。同時，隨著近年來測繪新技術、新儀器和新方法的普遍應用，傳統的測量儀器、實踐教學內容已難以適應當前工程技術生產的實際需要，測量學應用領域給測量學教學提出更高的要求，如何在有限的學時內保證測量學課程的實踐教學質量，是任課教師關注的焦點。測量學課程作為瀋陽農業大學專業基礎平臺課，涉及到18個專業教學任務，其中十多個專業還有一週到兩週課程集中實習，測量課程教學團隊教師少，承擔著繁重的教學和實習任務。
(一)改革測量學課堂實驗
測量課堂實驗是教學中很重要的一個環節，實驗的成功與否，不僅影響測量理論教學的掌握程度，而且直接影響教學實習的質量。測量實驗教學內容的調整、更新，要結合測量學實驗室的資源、最新學科發展動態展開，必須注重因地制宜、各有側重的教學原則。近年來，隨著測繪科技水平的不斷提高，測繪新儀器、新技術廣泛地應用在各行各業。傳統測繪的部分內容已經不適應當前工程施工管理的實際需要。因此，在滿足必須操作技能的基礎上，測量學實驗內容充分利用實驗室裝置條件，兼顧現代測繪技術，根據不同專業培養大學生的.專業差異性，將實驗內容分為兩部分：一部分為必做實驗，是各個專業必須要完成的實驗內容，涉及傳統儀器的原理和操作方法。透過這些基本內容的學習，大學生可以受到良好的基本測量技能訓練，只有在這個基礎上，大學生才能更好地掌握先進儀器裝置的使用方法;另一部分為選做實驗，根據不同專業特點對測繪技術需求的不同，採取選擇性完成，涉及相關新儀器的使用，總實驗學時保持不變。選做實驗也是在教師指導下完成，這樣針對性比較強，同時，也能激發大學生的學習積極性和專業好奇心。
(二)改革測量學教學實習
測量學教學實習在測量學教學環節中起著舉足輕重的作用，是課程結束後對所學知識的一種檢驗，是理論聯絡實際的橋樑和紐帶，是一項實踐性很強的集體活動。目前，瀋陽農業大學根據不同的專業，測量學教學實習採用常規的光學儀器、電子經緯儀和全站儀三種儀器進行操作。將實習基地分成若干區域，區域間均有相互的重疊部分，同時相鄰區域間都有兩個以上的已知控制點，大學生在自己的實習範圍內進行踏勘選點、測角、測距、內業計算、圖根加密、資料採集和內業編圖，實踐內容完全是步入社會前的實際生產演練。這樣變大學生被動學習為主動學習，可以提高大學生的實際操作技能，以及發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力，培養大學生團隊合作精神、創新能力和綜合素質。三種不同的裝置對相同區域分別進行測繪，可以從精度、速度和圖紙的整潔性，形成鮮明的對比。另外，在有條件的情況下，教師可以與相關的生產單位聯絡，進行校企聯合的測量學實踐實習。
六、創新測量學實踐教學考核方式
目前，測量學課程對大學生實踐成績沒有統一的量化考核標準，無法客觀地考核大學生實驗實習成績，導致做好、做壞，甚至不做結果都差不多，在實踐教學過程中致使大學生不認真對待測量學實踐，出現大學生不認真操作儀器、隨意修改測量資料，甚至逃課等現象。所以，創新測量學實踐教學考核方式，形成對教師和大學生的雙重檢驗作用，一方面考核模式決定教師如何教學、指導大學生操作;另一方面大學生根據評價方式決定如何去面對測量學實踐操作，如何去掌握測量學的基本技能。因此，創新測量學課程對實踐教學的考核方式，從而提高大學生實踐教學的積極性和主動性，增強大學生解決實際問題的能力，以滿足社會對人才培養的需求。
(一)創新課堂實驗考核方式
大學生實驗成績考核是測量學教學的重要一環，考核促使大學生認真做好測量實驗的每一個環節，並能起到檢查實踐教學效果的作用，只有透過實踐教學考核，教師才能客觀準確評價每個大學生的成績，杜絕個別大學生思想上對實驗教學的不重視、學習不認真的現象。
測量學實驗成績的評定多以大學生實驗報告的寫作質量，或在考卷上出實驗題的做法來體現。這種方法，對實驗成績的評定存在隨意性和片面性，不能真實反映大學生實驗能力。改革後成績的評定分為四個專案，即考勤紀律、實驗過程、實驗成果(即實驗報告)和儀器操作考核，其權重為1∶3∶2∶4，每一個評定專案又細分為若干小項，並將考核的每項內容都予以量化。以儀器操作考核為例，分為操作時間、操作步驟的準確性和觀測資料的精度三項內容。透過採取這種考核方式，引起大學生的高度重視，極大地提高大學生實驗的積極性，也使實驗成績的評定有據可依，更客觀、公正地保證了實驗成績的真實性。這項測量學實驗成績的評定工作一般在學期中間進行。
(二)創新集中實習考核方式
為了達到全面提高測繪技能的目的，防止、杜絕個別大學生實習中投機取巧、偷懶懈怠現象，實習成績評定應該從多方面、多角度考查大學生實踐能力，不僅要求大學生撰寫實習報告，還要求大學生附上實習期間每天的實習日記。實習以由組長統一協調指揮，教師現場指導的形式進行。教學實習必須保證每個小組成員輪流進行各種實際操作，力求使每個大學生都全面掌握實習內容和基本技能，以便於實踐考核。集中教學實習一般為兩週，兩個學分，是專業必修課，另一方面成績的高低直接影響大學生獎學金的評定以及學分基點的多少。根據目前現有的條件，該成績的評定主要從以下幾個方面進行。
1.實習出勤、紀律和過程大學生的出勤率是完成實習的重要保障，實習分組進行，人員比較分散，沒有嚴格的考勤，不但實習無法完成，而且大學生的安全也難以保證，該項出勤率考核成績為5%。測量是團隊配合的結果，組員間要認真進行測量實習，互相幫助，協同作業，不允許組員之間因為技術、生活等產生矛盾，實習紀律考核成績為5%。大學生嚴格按照實習的總體佈置進行，儀器安置要正確，點位選擇要恰當，不至於產生危險，否則扣掉該項成績5%;愛護儀器，嚴格按照儀器說明和實習指導書進行操作，否則扣掉該項成績5%。實習過程佔考核總成績的20%。
2.實習成果、報告和操作實習成果主要以每組提供的1∶500地形圖為依據，該項成績共為40%，重點檢查以下內容：測圖精度、地物地貌的完整性、符號表達的準確性和地形圖整理等專案。實習報告是教師對大學生提供的實習報告進行評分，依據實習報告的完整性、實習方案的可行性、報告書的整潔規範性以及圖表數的準確性，該項成績為10%。實踐操作主要在大學生實習過程中進行，每位大學生要考核個人對儀器操作的熟練程度，記錄是否規範、整潔，計算的速度和準確度，該項成績為20%。
實習總成績為以上六項的總和。透過實習考核，在評定實習成績時教師有明確的考核依據，使實習成績公開、公正和公平，真正客觀地反映大學生在教學實習中的學習情況和實際能力。
測量學課程是一門科學，更是一門教學藝術，是需要花大功夫研究。隨著測繪新技術、新方法的應用，透過多方位、多角度地對測量學實踐教學改革，不僅增強大學生對測量學課程的學習積極性，提高大學生實踐操作能力，而且使測量學教學內容更符合測繪科技發展的需求，測量學教學更加規範化、科學化和現代化，從而推動高等農林院校非測繪專業測量學實踐教學科學發展。