非測量專業測量實驗教學改革初探

周新地　胡麗敏　黃長軍　聶智平

摘 要： 本文基于非測量專業測量實驗課程的特點，針對高等教育對學生實踐能力和創新能力的要求及測量實驗教學存在的主要問題，提出測量實驗教學內容和教學方法的改革內容，還對新的實驗教學模式進行了一定的探索。

關鍵詞： 非測量專業 測量實驗 教學改革 教學方法

測量是一門實踐性很強的課程，其教學環節包括理論教學、測量實驗和綜合實習。我校的土木工程、城市規劃、建筑學、工程管理和園林等10余個非測量專業都開設了該門課程。測量實驗教學的成功關系到學生對理論知識的正確理解，并影響到綜合實習效果。隨著測繪新技術的發展，新式設備和儀器的不斷出現，測量實驗的內容和教學方法需要進行相應的調整。基于此，我在大量調研部分高校非測量專業的測量實驗教學內容的基礎上，結合我校實際，對我校非測量專業的測量實驗教學進行了探討。

1.改革的必要性

長期以來，受傳統實驗教學模式的影響，雖然經過多年的改革，但仍未徹底擺脫傳統實驗教學模式的束縛。在實驗教學中存在諸如實驗內容過于單一化和程序化，實驗缺少系統性、層次性，體現不出循序漸進、因材施教的效果；演示性實驗和驗證性實驗的比例過高；實驗課時少等一些問題。隨著測量技術的發展，新的測量設備和儀器的出現，我校測量實驗教學內容已不太符合時代發展的要求，有的已經落后于時代的發展。如傳統地形圖的測繪目前已被數字化成圖取代；GPS技術，取代了傳統的控制測量方法等[1]。為了彌補以上測量實驗教學的不足，跟上測量技術發展的步伐，必須對現有的測量實驗內容和實驗方法進行改革。

2.測量實驗教學方法的改革

傳統測量實驗教學模式大多是教師演示，學生操作，在測繪儀器、設備不斷更新換代，網絡技術全面應用的形式下，需要改革這種單一的教學模式，建立以培養學生實驗能力和應用創新能力為主要目的的實驗教學體系，采用理論講授、現場示范與實際操作相結合、多媒體輔導和教師輔導相結合、校內實驗與校外實驗相結合、課堂實驗與課外科技創新活動相結合等多元化實驗教學方法與手段。

2.1建立模擬仿真的實驗教學方法

傳統實驗教學都是在課間進行，先老師演示，學生按老師的示范進行學習，實驗課時受限，不利于實驗教學。新的實驗教學方法模擬仿真實驗教學手段，將每個實驗項目做成模擬動畫，通過網絡平臺提供給學生學習。在進行該測量實驗項目之前，學生可以通過模擬動畫，提前了解實驗任務、操作步驟、各項限差及注意事項等，讓學生產生一種身臨其境的感覺，從思想上重視實驗教學環節。那在現場實驗時就能熟練掌握每個實驗項目，不僅縮短實驗時間，還提高學生的積極性。

2.2多媒體演示型的教學方法

隨著計算機的普及，多媒體教學已經成為一種重要的教學手段。在介紹儀器時，可以將以前的儀器設備以PPT的形式或者在儀器學實驗中將儀器維修與保養的部分做成動畫等，讓學生清楚地看到儀器外殼里面的真實構造。采用多媒體技術教學，不僅可以把由圖文聲像等信息形成的有序教學信息展現出來，還可以圖文并茂、生動逼真。這樣不僅可以調動學生學習的積極性，還可以增強教學效果，從而達到提高教學質量的目的。

2.3啟發性和思考性教學方法

由于資金和實驗場地的限制，我校的大型設備或者精密儀器非常有限，再加上我校開設測量課程的專業有10余個，遠遠不能滿足學生一組一套儀器的需求。此時可以采用啟發性和思考性教學方法，教師向學生明確實驗內容和實驗要求，采用教師演示、學生觀看的實驗教學模式[2]。教師的講解內容比較豐富，涵蓋儀器的基本功能、儀器開發及與其他設備的集成等。待老師講解后再讓學生自由選擇測量的儀器設備，自主確定實驗過程，以便讓學生有更廣闊的自由發揮的空間。此類實驗有助于激發學生的創新意識和創新欲望，開闊學生的視野，并提高學生的創新能力，為以后的工作打下堅實的基礎。

3.實驗教學內容的改革

實驗教學是培養學生實踐操作能力的有效途徑，是理論聯系實際的重要手段。它不僅為學生學習后續專業課儲備了必要的實踐知識，還為學生畢業后的工作打下了堅實的基礎，因此組織好、安排好測量實驗教學有不可低估的意義。

3.1調整不同專業的實驗比重

由于測量課程被壓縮，實驗課時變少，而過去不同專業的課間測量實驗的內容又大多相同，這樣就很難滿足不同專業的培養特點。傳統的測量實驗包括：（1）水準儀的認識；（2）普通水準測量；（3）四等水準測量；（4）水準儀的檢驗與校正；（5）經緯儀的認識；（6）水平角測量；（7）豎直角測量與視距量距；（8）經緯儀的檢驗與校正；（9）三等水準測量；（10）大平板測圖；（11）點位的測設；（12）緩和曲線及圓曲線的主點的測設；（13）建筑物的變形觀測；（14）緩和曲線及圓曲線的中邊樁測設；（15）全站儀的認識和使用。經過改革，現我們將課間實驗分為必修和選修兩個部分。必修的課間實驗包括：（1）～（8）個項目，（9）～（15）為選修的實驗項目[3]。不同專業完成了8項必修的課間實驗外，可以根據每個專業的特點選修2～5項實驗，這樣既有針對性，又能調動學生的積極性。可以安排在授課期間，也可與集中實習聯系起來。不同專業的選修實驗參考如下表。

3.2實時增加創新性實驗的比例

隨著電子和技術信息技術的發展，新測繪儀器和技術手段的不斷出現，傳統的測量手段和方法在發生變化，新知識正迅猛涌來。為適應時代發展的需要，要在實驗教學中增加創新性實驗，以適應時代發展的需求[4]。我校根據實際情況，對非測量專業的實驗大綱進行了調整，在實驗教學內容的選取上降低了認識性驗證性實驗的比例，加大了綜合性、創新性和設計性實驗的比例，鼓勵學生在綜合性和創新性實驗時使用新儀器設備，運用新技術手段，緊跟時代步伐，緊密配合工程單位的需要，為培養學生的創新意識、綜合運用知識能力及分析和解決問題能力提供了條件。

3.3實行開放性實驗教學

開放性實驗室是實驗教學改革的一個重要課題，是學生自主學習、獨立探索、協作研究的最好課堂，是創新教育的重要基地。在進行開放性實驗時，不僅要保證實驗時間的開放，而且要保證實驗內容的開放。在實行開放性實驗教學時，不同專業的學生能夠針對各自的興趣和特點，合理安排實驗項目和實驗計劃，提高實驗效率；實驗室可以為學生提供個性化的實驗選題，供學生參考學習，同時學生也可自帶課題進行實驗。

實行開放性實驗教學，還應加強網絡化實驗教學平臺的建設。我校測量實驗室把測量實驗做成動畫和錄像，放在網上供學生下載學習，同時還開發網上實驗預約系統，學生進行實驗預約，從而提高儀器的使用效率；此外學生還可以通過網上答疑，與教師互動，解答自己在實驗中遇到的困難，提高學習興趣。網絡化的實驗教學平臺進一步提高了校內實驗教學資源的利用率，實現了以學生為本、個性化發展的實驗教學目的。

4.結語

在儀器設備日益更新、網絡技術得到廣泛應用的今天，深化實驗教學改革成為我國高等教育發展的必然趨勢，對于培養厚基礎、強能力、高素質的創造性人才具有重要意義。測量實驗教學改革除了改革教學本身外，還涉及許多方面，如實驗室開放，實驗人員素質的提高，加大實驗經費投入力度等。這些問題的解決除了需要實驗室人員自身素質和業務水平的全面提高之外，還需要各部門的大力支持與配合。

參考文獻：

[1]徐克科，鄧廣濤.高校測量實驗教學模式改革與創新[J].實驗室科學，2010，13（5）：44-46.

[2]王宇會，李錦城.測量實驗教學改革[J].實驗科學與技術，2011，8（4）：100-103.

[3]黃長軍，胡麗敏，何亮云等.非測繪類專業測量實踐教學改革的探討與實踐[J].考試周刊，2012，（8）：7-9.

[4]汪祖民.對非測繪專業工程測量課程教學改革的探討[J].測繪通報，2002，（8）：59-60.