工程教育认证背景下土木工程测量实践教学体系建设研究

索俊锋

摘要：文章针对当前工程测量实践教学中存在的主要问题，基于工程教育专业认证理念，对实践教学大纲进行了重新修改。采取在教学中不断优化实践教学方法、建立标准实践场地、持续改进实践教学体系和实践评价体系、提升师资队伍建设、进一步开放实验室、以学生为中心鼓励学生拓展训练等具体措施，实现学生自主学习和自主创新能力的培养和提高。

关键词：土木工程测量;工程教育专业认证;实践教学体系

按照我国工程教育专业认证要求，专业必须有明确的培养目标和毕业要求，课程体系应当能够支撑毕业要求的达成。课程建设是专业建设的重要组成部分，课程体系是实现专业培养目标和培养标准的主要载体和手段，实践环节是课程体系重要的组成部分。土木工程测量是高等学校土木工程专业一门重要的专业基础课程，具有较强的专业性、实用性和实践性，并贯穿于工程建设项目周期内的各个阶段，对培养创新型应用人才发挥着重要作用。在工程教育专业认证背景下，随着测绘新技术的不断发展，面对知识量增大而课时却被压缩的新情况，如何做好工程测量教学内容的权衡和教学方法的创新是值得探讨的问题，这就要求教师紧跟科技前沿和工程实际，与时俱进，不断深化工程测量的教学改革。

一、土木工程测量实践教学中存在的问题

近年来，尽管学校在教学软硬件设施方面加强投入，学生人均仪器数有所改观，但是仍然存在教学仪器层次低、稳定性差、高端仪器缺乏等问题，难以满足用人单位和施工现场对测量新技术的要求。面对工程教育认证的要求，测量学课程从80学时削减为54学时，这对原有教学内容编排和知识筛选提出了全新挑战。以往实践教学环节“重操作、轻计算”，过多强调对学生仪器操作能力的培养，计算能力锻炼不足，导致学生在近两届省级测量技能比赛和顶岗实践中应变适应能力较差，无法实现记录和心算同步，如果遇到复杂环境下的工程施工问题就难以应对，这需要在平时的实践技能操作中加强训练。

二、构建创新型实践教学体系

（一）以OBE为导向的实践教学大纲的修订

土木工程测量实践教学体系由课内实验和测量实习两部分组成，它们是测量理论教学的有益补充，三者环环相扣，缺一不可。课内实验是单项测量技能的训练，旨在巩固课堂理论教学，锻炼学生的动手操作能力。集中實习是对工程测量课程所学基础知识的综合运用和全方位技能的训练和检测，更接近于生产实际，旨在锻炼学生具体问题具体分析的能力。以OBE为导向，确立实验教学内容和课程目标的对应关系（见表1），新修订的课程目标如下：

1.掌握测量学的基本原理和方法;掌握控制测量的外业观测、记录和计算方法;掌握测量误差的基本传播规律，能对观测结果进行精度评定和有效性判断;

2.能正确使用水准仪、全站仪、RTK GNSS等测量仪器，并能与团队合作完成土木工程中的基本测量任务;基本具备利用测量软件进行绘图和地形图应用的能力;

3.合理利用测绘专业相关的技术标准、规范，具备在一般土木工程勘察、设计、施工和运营管理等阶段的测设技能;具备团队协作、具体问题具体分析的能力，并能以文稿、图表、测绘报告等方式与业界同行进行有效沟通和交流。

（二）构建创新型实践评价体系

课程质量评价是质量监控的核心。土木工程测量课程评价的内容主要包括学习成效、课程内容、教学过程以及考核方式等（见表2）。这几个方面相互关联，学习成效反映的是课程内容掌握情况，与教学过程和考核方式息息相关，考核的内容要以课程的重点难点为主，在教学过程中只有把握住这些重点难点内容，学生才能做到“有的放矢”，学习成效一般通过成绩分布曲线反映。为了客观公正地评定小组和个人的成果资料，采用标准实验实习场地已有的观测成果库与之校核，并编写测量记录手簿和平差程序，自动判定实验结果的正确性（如角度闭合差、导线全长相对闭合差是否超限等），避免了烦琐的手工复算过程。

（三）优化实践教学方法

1.采用案例式教学，注重理论联系实际能力。在授课过程中，结合《注册测绘师测绘案例分析》和工程项目，介绍现代测绘技术在土木工程建设中的应用和数据处理方法。例如，在讲解“施工放样”时，直接以我校图书馆施工为例，依次讲解放样要素提取、网形设计、控制点选取、布设和施测、内业计算、数据传输、现场施工放样等过程，学生通过对比分析和现场观摩体会测量流程、测量方法、仪器的选用，掌握控制测量精度的措施等。这种师生互动法教学有助于学生动手操作能力和创新思维能力的提高和发展，可激发其学习兴趣。

2.将理论课的实践部分由室内转向室外。为应对测量学时减少而造成的课时不足问题，教师可视情况将一些实践性强的理论课内容直接安排在室外讲解。如水准仪、经纬仪和全站仪的认识与使用，单纯在教室上课，即使有多媒体和图片作为辅助手段，但是学生听完之后很快就会遗忘，将这些内容直接放在室外一并讲解，教师先进行演示性操作和讲解，学生可直观地观察各部件及其功能，后期通过模拟器联系加深对测量原理和方法的掌握。

3.积极探索基于“互联网+”的混合教学模式在实践教学中的应用。以学生为中心，采用“腾讯课堂+超星尔雅”线上和线下相结合的混合教学模式，充分利用腾讯课堂提供的高品质直播资源和在线互动功能，为师生提供了比传统教学模式更优、更丰富的多源信息交流资源。学生通过回溯教学视频弥补薄弱环节。在超星尔雅平台导入课件、视频、习题集等资料，学生自由支配时间进行学习和模拟训练。采用线上、线下相结合的教学方式，能促进学生自我约束和探究专业知识的兴趣，提高课前预习、课后复习和仪器操作的主观能动性。

（四）建立标准化实验实习基地

利用无人机分别在西北民族大学榆中校区和榆中县金牛山测量实习基地以获取高分辨率航测摄影图，并对原有控制点按二级导线和四等水准测量的精度要求进行加密，沿道路均匀布设标准控制点标志，构建标准化测量实验实习基地。利用RTK GNSS、徕卡1202全站仪和天宝DINI03水准仪精确测量控制点之间的距离、角度、高差和坐标，建立控制点成果库，用以检核学生实训效果，教师可以及时了解学生实验方法和实验数据的准确性，杜绝学生实习时弄虚作假，培养学生一丝不苟的工作精神，达到模拟测绘生产的作用。