土木工程專業測量學實驗教學現狀與改革探索

程有坤 王寶芹

摘 要：“新時代”背景下，土木工程專業測量學實驗教學面臨著新機遇、新挑戰。文章闡述了測量學實驗在土木工程專業實踐教學體系中的重要性，分析了當前土木工程專業測量學實驗教學過程中存在的問題，提出了土木工程專業測量學實驗教學改革的具體措施和方法。

關鍵詞：測量學；實驗教學；改革；土木工程

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）24-0127-03

Abstract： Under the background of "new era"， surveying experiment teaching for civil engineering is facing new opportunities and new challenges. In the paper， the importance of surveying experiment in the practical teaching system of civil engineering is elaborated. In the process of surveying experimental teaching for civil engineering， existing problems are analyzed. Specific measures and methods of experimental teaching reform for Civil Engineering are put forward.

Keywords： surveying； experimental teaching； reform； civil engineering

測量學課程是土木工程專業的一門重要的學科基礎課。對于土木工程專業，測量學課程之所以重要，是因為測量是工程建設的先行工序，并且測量工作貫穿工程建設從施工準備開始直至竣工驗收的始終，工程建設項目任何工序的開展都離不開測量工作，因此，各高校土木工程專業都將測量學作為一門必修課程。在高等教育中，與其他理論課相比，測量學是理論與實踐密切結合的科學，測量學課程既包括理論課程學習，又包括實驗、實踐課程的學習，即通過測量學課程的學習，學生能夠熟悉和掌握測量學的基本理論、方法，同時能夠熟練運用各種測量設備儀器，滿足各類建筑工程施工測量需要。測量學習過程，就是要完成從理論到實際、從書本到應用的過度。

隨著我國工程建設的發展，許多新技術、新方法不斷的應用，給我們土木工程測量提出許多新問題和新挑戰。當前，測量領域新儀器、新技術不斷進步，現有測量學實驗教學問題日益突出，只有不斷改革才能適應新形勢下土木工程發展的需要。[1]

一、測量學實驗在土木工程專業實踐教學體系中的重要性

（一）土木工程專業培養方向

黨的十九大明確提出，中國已“進入新時代”，新時代賦予了高等教育新的機遇，同時對高等教育也提出了新的課題。新時代也必將是知識經濟的時代，新時代更加需要創新性人才，更加需要綜合素質高的人才。十九大報告同時指出“建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程，必須把教育事業放在優先位置，加快教育現代化，辦好人民滿意的教育。”因此，站在新的歷史起點，高等教育的培養目標就是要培養滿足社會需要的社會主義建設者和接班人，為建設教育強國，實現中華民族偉大復興服務。

土木工程專業面對“新時代”、“新形勢”、“新機遇”、“新挑戰”，在人才培養過程中，更加需要強調理論基礎扎實，更加強調知識面寬廣，著力培養學生的實踐能力和創新意識，使土木工程專業畢業生能在國家建設領域發揮積極作用，為我國“一帶一路”建設、基礎設施建設以及城鄉居民住房改善工程等服務。

土木工程專業是一個應用技術型專業，具有實踐性強的特點，專業人才培養過程中必須要堅持理論與實踐密切結合。在教育教學過程中既要學習理論知識，同時必須注重實驗教學，理論聯系實際，不斷提高學生的動手能力。教學過程中要以實驗教學為平臺，不斷創新教育思路，改革實驗教學方法，培養出適應“新時代”的高素質和能力綜合性土木工程專業人才。[2]

（二）實驗環節對土木工程專業的重要意義

實踐性和應用性是土木工程專業的特點，學生既要有扎實的理論基礎，同時必須具備較強的動手實踐能力。因此，理論教學與實踐教學在土木工程專業的教育教學過程中是相輔相成的。實踐教學是以理論教學為基礎，沒有理論教學，實踐教學將無從談起。實踐教學對理論教學是一種促進，通過實踐教學的學習可以有助于學生對理論知識的理解和提高。沒有了實踐教學，理論教學就缺少了理論與實際相結合的平臺。所以，在土木工程專業人才培養過程中，理論教學和實踐教學二者同等重要，兩者相互促進、互為補充。

在培養土木工程專業學生實踐能力方面，實驗課程起到了尤為重要的作用。作為土木工程專業實踐教學體系的重要組成部分，土木工程實驗是實現土木工程專業重要的實踐教學環節。對于培養學生的實踐與創新能力來講，實驗課具有非常重要的意義。[3]

1. 實驗課程體現了土木工程專業的“知行統一”。土木工程專業實踐課程的特點是先學習理論知識，然后進行實踐環節的訓練。在實驗教學過程中，學生們必須親手實驗，準備實驗用品、觀察實驗現象、分析實驗數據、總結實驗規律等。在實驗過程中，學生自然而然的將理論知識用于實踐，通過實驗的實踐過程促進對理論知識的理解，理論與實踐有機結合，知與行相統一。2. 實驗教學有助于全面提高土木工程專業學生的綜合素質。實驗課程中，通過動手實踐，學生能夠增強自己觀察問題、分析問題和解決問題的能力，學生能夠系統地學習和了解實驗技術，掌握實驗技能，從而綜合素質得到全面的提高。3. 實驗是現代科學研究的一種重要方法。人類文明進步離不開探索與實驗，現在科技的發展是建立在實驗科學基礎之上的。土木工程學專業除了培養應用人才以外，還需要發現和挖掘科技創新人才，為本專業的科技發展培養力量。具有創新意識的學生，可以在實驗中驗證某些理論和觀點的正確性，同時敢于發現問題、解決問題，提高自己的科研能力和創新水平。

（三）測量學實驗在實踐教學中的重要性

1. 學習測量學的目的就是為實際工程服務。土木工程的相關技術人員必須具備工程測量學的基本理論和技術。工程建設各個階段，即施工準備、組織施工、階段驗收、竣工驗收、運營管理都離不開測量工作，測量工作是工程建設各個環節的基礎工作。因此，土木工程從業人員必須掌握測量知識，并且熟練運用各種測量儀器設備。2. 測量學實踐性更強。與其他實踐性學科相比，測量學是一門實踐操作性非常強的課程，測量工作要求工程技術人員除了具備基礎理論知識之外，還需要具備更加熟練的技能。工程項目建設是以測量工作為基礎的，測量工作的速度直接影響工程建設速度，同時測量工作的準確性也關系到建設項目的工程質量，比如橋梁樁基礎施工，首先要運用測量技術放出樁基的中心點位，一旦測量誤差過大甚至出現錯誤，將直接影響樁基礎施工的質量，甚至造成無法挽回的損失。所以，工程技術人員必須準確掌握測量基礎知識，熟練地將測量儀器設備運用到工程實踐中。這就要求土木工程專業在實踐教學中重視測量學實驗，培養學生的動手實踐能力。3. 測量新技術、新儀器發展迅猛。隨著科技的進步，測量技術日新月異，先進的測量儀器設備不斷涌現，使土木工程建設的測量工作更加準確、快捷。先進的測量技術和設備，促進了土木工程建設水平的進一步發展，但同時也給測量學實踐教學提出了新的挑戰。土木工程學科在實踐教學過程中要更加要注重實驗教學，也需要教師不斷學習新的理論和技術，熟悉掌握新儀器設備的使用方法，在教學過程中，增加先進儀器實驗學時，培養學生更好地適應現代工程建設。

二、土木工程專業測量學實驗教學現狀

通過上述分析表明，測量學實驗教學在土木工程專業教學中具有極為重要的地位和作用。然而，與測繪專業相比，測量學課程僅為土木工程專業的一門專業基礎課，許多高校的土木工程專業，在測量學實驗教學中存在著諸多問題，比如說學生輕視測量學課程、學校投入不足、設備陳舊等。要想培養合格的土木工程建設者和接班人，必須正視土木工程專業測量學實驗教學中存在的問題。[4]

（一）測量學在土木工程專業課程中的定位問題

測量課程只是作為土木工程專業的一門專業基礎課，而不是專業主干課程，學生在學習該門課程時明顯重視程度不足，導致學生對測量學課程內容及內容設置不理解、沒興趣。許多學生都認為測量學不過就是一門普通基礎課程，只要及格過科就萬事大吉，殊不知該門課程在今后工作中的重要性。甚至很多同學對學習測量學會有抵觸情緒，認為這門課程無用，耗費精力去學習它就是浪費時間。這必將導致學生畢業后到工程實踐中，面對有關測量問題束手無策。

（二）實驗項目增加與實驗學時少之間的矛盾

隨著我國高等教育改革的不斷推進，教學大綱、教學內容不斷更新，各高校對本科專業總學時數進行了控制，一般各本科專業總學時數都控制在2500學時左右，土木工程專業測量學課程的學時普遍在40-60之間，其中實驗學時一般在10-16之間。以哈爾濱理工大學土木工程專業為例，2015年重新修訂大綱后，所有課程的總學時數2332學時，測量學實驗學時為14學時。隨著測量技術的發展，測量學科的新技術、新設備不斷涌現并應用于土木工程建設中，土木工程專業測量學課程既要完成傳統測量知識的學習內容，同時又要適應行業發展需要，這就要求在實驗教學過程中既要練習經緯儀、水準儀等傳統測量儀器設備的使用，同時也要練習全站儀、GPS、數字化成圖等新設備新技術的運用。顯然，現有的實驗學時很難滿足測量學實驗教學的需要，教學質量也無法保證。

（三）實驗教學內容設置不夠合理

目前，各高等院校土木工程測量學理論教學內容基本為：測量學緒論、水準測量、角度測量、距離測量、控制測量及大比例尺地形圖測繪等，相應地實驗教學內容設置基本包括：水準儀的認識與使用、水準測量、角度測量、距離測量及地形圖測繪等，內容設置上忽略了土木工程的施工測量。施工測量對土木工程專業的意義至關重要，應用型本科高校培養的學生大部分畢業后就業于施工單位，其中相當一部分畢業生在施工中的第一份工作就是施工測量。

土木工程施工測量是對測量學知識的綜合運用，在測量學實驗教學過程中不能只簡單地練習測高差、測角、測距離等，必須要有一定的深度和廣度。實驗教學過程中，學生除了練習傳統測量的基本技能以外，還應該熟悉和掌握道路、橋梁、房屋建筑、地下工程等領域的測量方法和技巧。然而，大部分高等院校土木工程專業的實驗教學大綱，并未將土木工程施工測量相關內容作為必修內容予以安排，甚至許多高校在測量學教學大綱中將土木工程施工測量內容刪除。

（四）重教學、輕實驗現象普遍

受傳統教學思路影響，高等學校教育中存在重視理論、輕視實驗的現象。在各門課程的教學過程中，普遍存在把理論教學作為主要手段，把實驗教學作為輔助手段的情況。許多高校在測量學課程考核時，僅考核理論知識，即采用傳統的試卷筆試方式判定學生的學習成績。因此，學生為了應付考試，學習時只注重理論知識，甚至是死記硬背，忽視實驗對測量學的重要意義。結果就造成了學生眼高手低，測量學知識的綜合運用能力不足，動手實踐能力偏低，顯然這與我們培養高素質的土木工程專業人才的理念背道而馳。

（五）儀器設備無法滿足現代實驗教學要求

隨著科技的進步、測繪行業的發展，測量學正向著智能化、信息化、數字化的方向發展，新技術、新設備不斷涌現，為土木工程建設提供了更為先進、高效的測量手段，提高了土木工程建設的效率和質量。高等院校土木工程專業必須順應時代發展要求，為國家培養高素質的工程建設者和接班人。然而，許多高校受限于經費不足，設備更新緩慢，實驗教學過程中運用的儀器設備往往滯后于生產建設單位，實驗教學的內容和方法與時代脫節，學生畢業后明顯感覺學校所學的儀器設備已經落伍。

（六）師資隊伍良莠不齊

由于測量學是一門實踐性很強的學科，這就要求教授測量學科目的教師也應該具有一定的實踐經驗和工程背景。然而受客觀條件的限制，目前我國大多數的中青年測量教師恰恰缺少實踐機會，不具有測繪一線的工程實踐經驗。現在高等院越來越強調高學歷，注重教師的理論水平和科研能力，甚至許多高校在招聘教師時學歷要求是非博士不錄。大多數的博士教師都是本科畢業直接進入碩士到博士的學習，在博碩學習期間更多精力是參與科研項目和理論研究，從事實踐的機會很少，所以從事教學工作后，實踐經驗的缺乏嚴重影響了測量學實驗教學的效果。不具備實踐經驗的教師在測量學實驗教學過程中，學生普遍感覺老師所講內容比較空洞、乏味，實驗理論、方法難于理解，久而久之失去學習興趣。

三、土木工程測量學實驗教學改革探索

（一）完善人才培養目標，重修實驗教學大綱

各高等院校對人才培養目標要定位準確，制定土木工程人才培養目標時，需要重視實驗教學的意義，尤其應用型本科院校土木工程專業，應著重強調測量學等實踐型較強學科在今后學生就業中的重要性。制定測量學實驗教學大綱時，采用動態發展的理念，緊密結合當前土木工程發展需要，淘汰落伍方法和工程實踐中不常用技術，比如可以減少工程中幾乎淘汰的光學經緯儀的實驗學時，刪除三、四等水準測量、儀器檢驗校正、地形圖測繪等項目，增加符合測繪發展趨勢并與土木工程專業緊密相關的實驗項目，比如土木工程施工放樣、線路工程測量、房屋建筑測量等。土木工程專業的測量學實驗教學內容的安排應該以測繪技術應用實訓為主，同時增加新技術、新設備的認識與使用。[5]

（二）改進測量學實驗教學方法

結合現代教學手段，采用多樣化教學方法，提高教學質量。利用電化教學和多媒體教學手段，在測量學理論教學階段增加實驗環節的講解和認識。例如針對測量儀器認識與操作等抽象內容的講授，教師運用可以采用CAI 課件、操作視頻等方式，生動形象地展示給學生。實驗教學過程中，增加工程實踐案例，提高學生的學習興趣。通過啟發式教學、翻轉課堂等方式，培養學生學習的主動性、創造性，增強學生的動手能力，提高學生的綜合能力，使學生符合土木工程專業需要。

（三）加大實驗教學考核力度

許多高校把測量學實驗考核成績作為測量學課程成績的一少部分，比如占測量學成績的10%～20%，甚至許多高校把測量學實驗課程僅作為考查課，不計學分，這使得學生對測量學實驗課程不夠重視，缺乏學習實驗課的積極性。建議增加測量學實驗考核成績在測量學總成績中的比例，如果有條件可以將測量學實驗作為單獨一門考核課程，并且建立完善實驗課評分標準，考核采取多種形式，如口試、筆試、實際操作等，著重考核學生的實際動手能力、思維能力和創新能力。

（四）增加測量學實驗教學的資金投入

各高等院校要加大對測量學實驗教學的資金投入力度，淘汰落后的儀器設備，及時補充和更新儀器，對儀器設備進行定期養護和校正，及時維修壞損設備，保證儀器精度，維護教學秩序。同時要順應土木工程行業發展，引進滿足現代工程需要的新技術、新設備，使學生所學知識緊跟專業形勢，學以致用，工作后能夠更快更好地適應工作崗位。

（五）重視青年教師培訓，創建優秀教學團隊

對剛入職的測量學教師應予以崗前培訓，為青年教師提供測量實踐機會，鼓勵教師多參與測量實踐環節，幫助青年教師快速成長。經驗豐富的老教師應該對新教師更多指導，新教師應該多向老教師請教，吸取經驗、彌補不足，逐步形成以老帶新的教學團隊。在經驗豐富的老教師幫助和引導下，教學團隊中的青年教師逐漸積累經驗，實驗教學水平穩步提升，并逐步成為教學團隊的中堅力量。在建設實驗教學團隊過程中，應建立相應的管理和鼓勵機制，對于積極參于實驗教學并取得一定成果的教師進行適當鼓勵和資助，激勵教師為創建優秀的實驗教學團隊貢獻力量。

四、結束語

測量技術是土木工程專業畢業生需要掌握的一項重要專業技能，測量學實驗教學是培養測量技能的重要途徑。為了適應新時代土木工程專業發展的需要，測量學實驗教學改革尤為重要，各高等院校必須正確認識當前測量實驗教學中存在的問題，不斷更新觀念，開拓創新，努力提高教學質量，培養出適應新時代的土木工程專業綜合型技術人才。

參考文獻：

[1]陳紅華，鄭加柱，史曉云.土木工程專業測量學實驗教學改革探索[J].森林工程，2010，26（1）：91-93.

[2]高振東，何俊仕，楊國范，等.非測繪專業測量學課程實踐教學改革途徑[J].沈陽農業大學學報（社會科學版），2015，17（3）：310-314.

[3]王強.土木工程專業（道路與橋梁工程方向）實踐教學存在的問題與對策[J].高教學刊，2016（5）：93-94.

[4]吳迪.土木工程專業工程測量課程教學改革的研究及實踐[J].南方農機，2015（5）：84-85.

[5]楊鳳，劉軍，高金賀，等.土木工程專業實驗教學改革與實踐研究[J].高等建筑教育，2014，23（5）：110-114.