城市地下空間工程專業工程測量課程教學改革與探索

熊俊楠　王澤根　劉姍

摘要：文章從城市地下空間工程專業培養目標及現代測繪技術發展入手，以西南石油大學為例，分析了當前工程測量課程教學的內容、實踐環節和考核方面的不足，闡述了以成果為導向、以學生為中心和持續改進為主線的工程教育思想，對符合專業特點、滿足專業培養目標的工程測量課程的理論教學、實踐教學內容及課程考核方式等進行了探討，提出應加強教學內容與測量新技術的銜接，實踐技能與理論教學的結合，以進一步提高城市地下空間工程專業人才培養質量。

關鍵詞：工程測量；城市地下空間；教學改革

中圖分類號：G642.0；TU96 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2015）04009003

隨著中國經濟的不斷發展，地下空間的開發與利用已越來越廣泛，地下街道、地下商城、地下公共建筑、地下水電站、公路/鐵路隧道、城市軌道交通、地下儲氣庫、地下礦山等地下工程的建設越來越多。為解決當前城市地下空間工程建設人才匱乏的問題，山東大學、中南大學、西南石油大學等高校相繼開設了城市地下空間工程專業[1-2]，以培養適應社會主義現代化建設需要的城市地下空間高級工程技術人才。該專業旨在通過系統的理論學習和實踐訓練，使學生具有良好的科學素養和文化素養，掌握城市地下建筑規劃、地下建筑結構與造型、結構分析與設計、風水電技術、工程測量、工程材料、施工組織和工程概預算、工程建立的基礎理論和基礎知識，具備從事城市地下空間工程的規劃、勘察、設計、研究、開發利用、施工和管理的能力＼[3-5＼]。

西南石油大學城市地下空間工程專業開設的工程測量課程，源于土木工程專業開設的土木工程測量課程，但由于地下空間建設的特殊性，其對測量理論、儀器、技術等的要求均有其特殊性，主要體現在：一是城市地下工程建設具有一定的隱蔽性，在施工過程中對施工放樣、貫通測量、變形監測等方面具有特殊的要求；二是在運營階段，地下工程也需要長期的安全監測，其對儀器的自動化程度、遠程監控等提出了新的要求[6-7]。

近年來，測繪新理論、新儀器、新技術日新月異，因此，根據城市地下空間工程專業工程測量的需求和特點，對工程測量課程教學內容、實踐環節、考核方式等予以改革，對促進該專業的發展和建設具有重要的意義。

一、工程測量課程教學存在問題

（一）教學內容更新跟不上測繪科學技術的發展

當前工程測量課程共32學時，其中理論講授24學時，課堂實驗8學時。課堂教學內容主要包括測量基礎理論和綜合應用兩部分，測量基礎理論主要講授角度測量、水準測量、距離測量、測量平差等基礎知識，對應的儀器操作主要有水準儀、經緯儀、測距儀、鋼尺、GPS等[8]，基本原理和儀器操作占總學時的2/3左右。綜合應用部分主要講授地形圖測繪和使用、施工放樣等基本知識，而對三維激光掃描技術、近景攝影測量、電子水準儀、測量機器人等工程測量新儀器，卻鮮有提及。

（二）實踐環節較為單一，與工程實際結合得不夠密切

在課程教學結束后，安排有1周的校內實習。由于受實習場地、儀器設備等因素的限制，實習內容主要包括小區域控制測量、地形圖測繪、坐標放樣的基本操作，而針對具體工程的放樣如道路中線、邊坡開挖線、隧道等地下工程的施工放樣卻未有涉及。這些實習內容能幫助學生進一步鞏固基礎理論知識和基本儀器操作技能，但學生對這些理論與方法在實際工程中的應用卻不是很清楚，也未完全達到通過實習加深對理論的理解和螺旋式上升的學習效果，對學生實踐能力和綜合素質的鍛煉和培養也還不夠。另外，校園實習由于所有建筑均已建成，學生對測量在施工過程中的作用缺乏直接的感受；此外，由于對校園環境十分熟悉，難以調動學生的好奇心和積極性。

（三）考核方式需進一步完善

由于受學時及教學內容的限制，現行工程測量課程考核方式一般采用平時作業和出勤等成績加實驗報告、筆試成績的模式。這種方式不能很好地反映學生的綜合素質和創造力水平，從而難以調動學生學習的積極性和探索精神，無法達到培養理論基礎扎實、基本技能嫻熟，且具有較高綜合素質和創新能力人才的目的。

二、工程測量課程教學改革的思考

工程測量課程教學體系主要涉及測量基本理論、儀器操作、工程應用三個方面，主要通過理論講授、課堂實驗、課后實驗來完成，課程改革內容主要體現在如下三個方面：

（一）明確目標定位

目標定位要充分體現工程教育專業認證以成果為導向的理念。城市地下空間工程專業學生學習工程測量課程，主要是為今后從事地下工程建設方案制定、施工、管理決策等提供測量相關的理論和技術支撐，為工程的順利完成提供技術保障。城市地下空間工程技術人員很少進行測量操作，主要負責對測繪工作和測繪技術人員的管理、領導或監督。因此，城市地下空間工程師必須要有扎實的測量基本理論，要了解測繪科學的現狀、發展方向及新技術，在工程建設和科學研究中能夠正確利用測繪技術，降低工程建設成本，提高工程效率，保障工程安全。為此，工程測量課程必須以“測量工程的組織實施及成果應用能力為中心”，通過引導學生對基本理論和行業發展的學習，能了解地下空間建設所需的測量理論、方法、技術和儀器等相關知識，具備對測量工作進行組織實施、過程監控、成果審查、成果應用方面的能力。

（二）拓展教學內容，增強實踐教學環節

工程測量課程在教學內容上要體現以學生為中心的理念，首先應增加工程測量課堂教學學時到48學時，內容應涵蓋傳統測量理論和測量新技術兩個方面。在傳統測量理論及傳統測繪儀器操作方面，做到內容少而精，主要應包括水準儀和水準測量、角度測量和經緯儀的使用、距離測量和直線定向、測量誤差的基本知識、小區域控制測量、大比例尺地形圖測繪、地形圖的基本知識、施工放樣的基本知識。通過這些內容的學習，要求學生掌握基本的測繪理論、方法與技能。在測量新儀器與新技術方面，主要應包括全站儀數字化測圖、GPS定位技術及其工程測量中的應用、GIS的基礎知識、變形監測自動化系統與數據處理、三維激光掃描技術、近景攝影測量技術幾個方面，重點介紹這些知識在工程測量領域的應用。其次應進行實習教學環節的改革，增加實習時間至兩周，主要完成小區域控制測量、地形圖測繪、施工放樣、變形監測等方面的實習內容，主要使用全站儀、GPS等新儀器設備，從而達到拓展教學內容、提高教學內容的時效性與針對性這一目的。

（三）開展多元考核機制

在課堂教學的考核方面，為了充分體現工程測量實踐性強、持續改進的特點，應在傳統平時成績、實驗成績加筆試成績的基礎上，增加儀器操作、測量精度的現場考核，工程測量方案設計等案例型試題所占比例，組成一種綜合的考評方式。

實習考核方面，在傳統提交實習報告、實習日志評分的基礎上，采取任務驅動的方式，對完成任務的時間和成果提出考核要求，再加上現場儀器操作考核、實習結束后小組答辯環節，將考核覆蓋實習全過程，增強實習考核的科學性與合理性。

三、結語

本文分析了現有工程測量課程在內容設置、實習環節、考核方式等方面的不足，結合工程教育專業認證的三個基本理念，從城市地下空間工程專業人才培養目標定位出發，提出了工程測量課程教學內容改革的一些思考，強調體現以成果為導向的工程認證教育理念，并將這些理念充分應用到學校2014級本科生人才培養方案的修訂中。作為一項改革，本文中的一些思考和做法還有待于進一步在實踐中檢驗和完善。參考文獻：

＼[1＼] 蔣沖，唐禮忠，蔣青青，周科平. 城市地下空間工程專業建設的思考——以中南大學為例＼[J＼].高等建筑教育，2013，22（6）：29-32.

＼[2＼] 徐幫樹，劉健，王清標.城市地下空間工程專業建設探析＼[J＼]，當代教育理論與實踐，2012，4（10）：107-108.

＼[3＼]李海峰，徐林榮，李軍，等.面向現代測繪技術的《土木工程測量》教學體系改革方法探討＼[J＼]，廣西輕工業，2011（8）：177-178.

＼[4＼] 彭儀譜.關于土木工程專業測量教學實習的思考＼[J＼].高等建筑教育，2003，12（3）：99-101.

＼[5＼] 孫曉. 土木工程測量教學改革的實踐與探索＼[J＼]，長沙鐵道學院學報：社會科學版，2009，10（1）：31-32.

＼[6＼]齊秀峰.淺述非測量專業《土木工程測量》課程教學改革＼[J＼]，課程教育研究，2014（2）：228-229.

＼[7＼]張文基. 新時期土木工程測量課程內容改革的探討＼[J＼]，中國建設教育，2012，2（2）：51-52.

＼[8＼]王漢雄，王嘉慧.《土木工程測量》教學體系改革與創新＼[J＼].礦山測量，2007（1）：11-13.