高職工程測量技術專業院校設置管線探測課程的實踐

高紹偉

(北京工業職業技術學院，北京 100042)

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高職工程測量技術專業院校設置管線探測課程的實踐

高紹偉

(北京工業職業技術學院，北京 100042)

地下管線是城市基礎設施的重要組成部分，是城市規劃建設管理的重要基礎信息。本文結合國務院辦公廳下發的《關于加強城市地下管線建設管理的指導意見》，對高職工程測量技術專業院校開設的管線探測課程的設置和內容進行了探討，旨在為完善高職工程測量技術專業課程的拓展提供有益的參考。

管線探測；課程設置；學習情景設計和實施

一 、引 言

城市地下管線是現代城市的主要傳導設備，同時也是重要的基礎設施。由于地下管線屬于隱蔽性工程，因此從規劃設計、施工，到建成投入運營，應進行全面、系統、及時和有效的管理。為此探明地下管線的準確位置、編制成圖及建立地下管網信息系統，就成為現代化城市面臨的重大管理和技術問題。

目前大多數高職工程測量技術專業院校的培養方案沒有設置管線探測課程，在本科院校、高職院校和中等職業學校中設置地質勘查、物探專業的學校一般把物探類型的課程和測量課程分開講授，而很少將兩門課合并在一起。這樣做的效果造成了與管線探測實際作業現場的脫節。開設了物探技術和地球物理勘查技術等課程的學校，由于課程教學重點的不同及對篇幅的限制，對管線探測的整個作業流程中所涉及的管線測量和繪制管線圖等內容僅作簡單的介紹，忽略了管線探測中測量的作用，導致學生匱乏測量知識。部分用人單位需要對畢業學生進行物探技術和測量技術知識的融合培訓。作為我國高等教育的高等職業技術教育，應體現職業性教育，其目的是使學生在校期間能夠有足夠時間學習本專業所涉及的基本知識，同時獲得解決現場工程問題的技能，以便更好地適應用人單位的需求。為此，筆者結合所在單位的管線探測課程的教學實踐，對高職工程測量技術專業院校開設本課程設置和課程內容進行探討，旨在為完善高職工程測量技術專業課程的拓展提供有益的參考。

二、開設本課程的必要性

1.管線現狀與存在的問題

地下管線是城市基礎設施的重要組成部分，是城市規劃建設管理的重要基礎信息。城市地下管線包括給水、排水(雨水、污水)、燃氣(煤氣、天然氣、液化石油氣)、電信、電力、熱力、工業管道等幾大類，它們就像人體內的神經和血管，擔負著傳送信息和輸送能量的工作，是城市賴以生存和發展的物質基礎，被稱為城市的“生命線”。因此城市地下管線的管理成為城市基礎設施建設管理工作中最重要的一環[1]。

隨著社會經濟的發展和人口的城市化，城市災害的危害日益突出，尤其是迅速膨脹發展的大城市和特大城市，城市的自然災害、環境災害和人為災害都十分嚴重[2]。據不完全統計，全國大約有70%的城市地下管線沒有基礎性城建檔案資料，地下管線家底不清的現狀普遍存在。如對原有城市地下管線沒有及時普查、建檔，新增管線未能及時上圖入庫；城市規劃管理部門在審批地下管線位置時，經常出現管線“打架”的情況；在建設施工中經常發生管線被挖斷的事件，從而引起停水、停氣、停熱、停電和通信中斷等事故，造成嚴重的經濟損失和不良的社會影響。全國每年因施工引發的管線事故造成的直接經濟損失達50億元，間接經濟損失達400億元。

為此2014年6月國務院辦公廳下發了《關于加強城市地下管線建設管理的指導意見》。指導意見明確指出：2015年底前，要完成城市地下管線的普查工作，建立綜合管理信息系統，編制完成地下管線綜合規劃。力爭用5年時間，完成城市地下老舊管網改造，將管網漏失率控制在國家標準以內，降低管網事故率，避免重大事故的發生。用10年左右時間，建成較為完善的城市地下管線體系，使地下管線建設管理水平能夠適應經濟社會發展需要，從而使應急防災能力大幅提升。

2.開設管線探測課程的目的

針對目前全國的管線現狀和國家指導性文件，管線探測和地下管線體系的建立需要由一大批的專業技術人員來完成。

地下管線探測是指為確定地下管線屬性和空間位置而實施的全部作業過程，包括地下管線探查和地下管線測繪兩個基本內容[3-4]。作為高職工程測量技術專業，培養的目標應是生產一線的應用性人才。高職工程測量專業的核心課程主要有“地形測量”“數字化測圖”“控制測量”“GPS定位測量”“工程測量”和“測量平差”等主干課程。因此只要適當加入地下管線探查的內容，即可適應社會的需求。

三、課程的設置

北京工業職業技術學院在鞏固國家示范性高等職業院校建設的基礎上，啟動了“管線探測”課程的教學。下面是幾年來開設“管線探測”制定的課程標準和教學內容。

1.課程性質

“管線探測”是工程測量技術專業學生為適應城市高速發展的需要，而開設一門集理論性和實踐性于一體的應用性很強的課程，在專業課程設置中具有重要的地位和作用。此課程內容豐富，涉及面廣，是一門綜合性課程。

2.課程目標

通過本門課程的學習使學生了解和掌握地下管線資料對現代社會的重要性與危害，掌握管線探測的意義，選擇合適的管線探測技術和設備，開展管線探測的工作，并了解管線探測的發展方向。

3.課程內容

在了解用人單位的需求的基礎上，根據管線探測生產的作業流程，結合專業的培養目標和學生就業的需要，通過對工程案例進行分析，確定案例所涉及的管線探測內容，對課程內容進行了合理的選取。并結合工程案例中每個工作過程的能力要求，確定出若干分項技能。在課程講授中，把管線探測儀的使用和管網數據庫的建立融入課程中，以分項技能的培養為目標建立學習情境，并安排一定數量的實訓內容。建議本課程采用項目化教學，開設時間：高職工程測量技術專業(三年制)第5學期，60學時。

4.學習情境設計

學習情境設計見表1。

表1 管線探測學習情境設計總體框架

本課程的項目載體：圍繞中國氣象局地下管網(綜合)圖建立，采用學習情境的方式進行教學。學習的主要內容如下:

(1) 學習情境1：地下管線調查和探測[5-6]

主要介紹地下管線在城市規劃建設和管理中的作用與地位、地下管線探測的目的和要求；各種地下管線的種類與結構；地下管線探測坐標系統和地下管線圖比例尺的選擇、管線探測精度、地下管線探測的工作模式；頻率域電磁法的工作原理、應用條件和適用范圍和工作方法與技術要求。在介紹頻率域電磁法探查地下管線的應用的基礎上，介紹了電磁波法的基本原理、時域探地雷達觀測方式、探地雷達法探查地下管線的應用和國產BK-6A型管線探管的使用。

(2) 學習情境2：管線的測量外業[7]

在僅圍繞項目載體技術要求的基礎上，主要介紹地下管線測量的工作內容與特點、平面控制測量和高程控制測量作業方法；重點介紹對管線特征點位置的確定、管線點測量基本精度規格及管線點的平面位置測量方法與要求；新建地下管線施工測量時管線點測設的各種方法、地下管線點測量成果整理和驗收；地下管線圖測繪的工作內容與要求，以及地下管線圖測繪內業成圖與整理。

(3) 學習情境3：管線數據處理與圖形編繪[8-9]

介紹管線數據處理與建庫、管線屬性數據和管線圖形文件的生成等；地下管線圖編制的原則、管線圖的編繪及管線圖編繪的質量檢驗等內容。另外還以北京九州宏圖技術有限公司開發的地下管線錄入系統為例說明管線數據處理和圖形編繪的全過程和軟件的安裝和使用。

(4) 學習情境4：地下管線探測工程的風險管理與質量控制[10]

主要介紹地下管網探測的風險管理、風險預防的特性、風險識別方法和風險預防基本工作原則、管線質量控制的目標、質量控制的方法、地下管線探測作業過程分析、探測作業過程和測量作業過程質量控制等內容。

5.實施建議

(1) 教學模式(學習情境設計)

教學模式以工程應用能力培養和生產單位實際工作崗位的需求為目標，以職業能力培養為重點，進一步培養學生解決實際問題和實踐動手能力。課程組通過與企業專家一起進行工作任務分析，選取多個學習性工作任務或項目作為教學內容的載體，從而確定本課程的學習情境。

(2) 教學的實施

1) 激發學生的學習動機，提高學生學習興趣。教師在教學實施的階段中，采取以教師為主導、學生為主體、問題為中心的課堂教學模式，利用合理的手段，巧妙地提出問題，啟發學生積極思考，進而促進學生對學習內容的興趣，做到主動接受知識、學習知識，使教與學從根本上發生變化，變成是學生樂意學，而不是教師的強迫灌輸，這樣的課程教學才會有更好的效果。

2) 教師要改善教學方法，積極參與實踐。對高職的教育與教學改革，是當前高等職業教育面臨的最迫切問題。要提高教學質量，關鍵在于教師。高等職業教育的教師除具有理論知識外，還應具備豐富的實踐動手能力。教師應定期參加工程實踐，并對工程實踐鍛煉過程中的各方面作出詳細總結。通過工程實踐鍛煉使教師達到管線探測應用的實踐能力，具備管線探測的教學工作的資格。

3) 校內實訓室和校外實訓基地的建設。為完善“管線探測”的教學和實踐，建立了“管線探測”實訓室。該實訓室采購了大量先進的測量設備，同時配備了清華山維、山東正元、CASS、MapGIS等數字測繪和GIS軟件，為完成教學、實習和實訓提供了硬件保障。此外還加強校外實訓基地的建設，注重校企合作，根據項目導向、任務驅動和企業的工作需要，有計劃、有針對性地安排學生參加生產現場短期的實踐工作。在工程環境中培養學生的職業崗位能力，使“工學結合，注重歷練”的人才培養理念體現在學生學習全過程，真正做到學生的培養自始至終和生產企業的實踐相結合。

4) 考核。“管線探測”是一門實踐性很強的專業課程，為了使學生在學完理論課程后，能較全面地具備本課程的實踐能力，在強化學生職業能力培養的同時，為充分體現高職高專的辦學特點，即上崗即能頂用的原則，為此安排為期1周的實習，以加強理論和實踐的結合。

“管線探測”的考核與評價要具有多樣性，打破一張考卷定成績的模式，采用筆試50%+實際操作50%的考核模式。

四、結束語

“管線探測”課程的學習是工程測量技術專業的一個重要的專業擴展方向之一，管線探測本質上屬于物探的范疇，但是管線探測又經常需要測量其空間位置及繪制地下管線圖，因此管線探測也成為工程測量人員的主要工作任務。

管線探測要求具有豐富的探測經驗和一定操作能力，不僅要求理論與實踐相結合，還要培養不怕吃苦的作風和實事求是的職業精神。在學習時要抓住要點，掌握專業術語、探測的基本方法、探測儀器的工作原理和操作方法，同時還要結合已學過的測量學知識來理解相應的概念。

在即將實施本課程教學的高等職工程測量技術專業院校中，建議采用項目化教學，根據課程教學和技能培養的需要，結合課程的實際情況，在對測繪企業廣泛調研的基礎上，選擇具有典型任務特征的工程項目作為課程教學的載體，進而開展教學工作。

[1] 高紹偉，劉博文．管線探測[M]．北京：測繪出版社，2011.

[2] 張正綠，司少先，李學軍，等．地下管線探測和管網信息系統[M]．北京：測繪出版社，2007．

[3] 田應中，張正綠，楊旭．地下管線網探測與信息管理[M]．北京：測繪出版社，1997．

[4] 周風林，洪立波城市地下管線探測技術手冊[M]．北京：中國建筑工業出版社，1998．

[5] 中國建筑學會工程勘察學術委員會.全國地下管線探測技術研討會論文集[M]．北京：地震出版社，1993．

[6] DB11/T 316—2005北京市地下管線探測技術規程[S]．北京：測繪出版社，2005．

[7] 秦長利．城市軌道交通工程測量[M]．北京：中國建筑工業出版社，2008．

[8] 栗毅．探地雷達理論與應用[M]．北京：科學出版社，2006．

[9] 周建鄭．GNSS定位測量[M]．北京：測繪出版社，2013.

[10] 洪立波，李學軍．城市地下管線探測技術與工程項目管理[M]．北京：中國建筑工業出版社，2012．

Professional Practice for Higher Vocational Universities Pipeline Detection Course of Engineering Survey Technology

GAO Shaowei

高紹偉.高職工程測量技術專業院校設置管線探測課程的實踐[J].測繪通報，2015(7)：128-131.

10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0230

2015-09-08

2014年北京工業職業技術學院教改課題

高紹偉(1962—)，男，碩士，高級工程師，主要從事控制測量、衛星定位測量和管線探測課程的教學工作。E-mail：gaoshaoweiGSW@163.com

G64

：B

：0494-0911(2015)07-0128-04