工程教育專業(yè)認證背景下土木工程測量教學改革與實踐

　　摘要:基于工程教育專業(yè)認證理念，結(jié)合土木工程測量的教學實踐，提出了在教學中優(yōu)化教學內(nèi)容和方法、持續(xù)改進實踐教學體系和實驗實習綜合評價體系、提升師資隊伍建設、進一步開放實驗室、以學生為中心鼓勵學生拓展訓練等方面的具體措施，目的在于構(gòu)建土木工程測量課程最優(yōu)的學生培養(yǎng)體系，加強實踐教學和學生自主學習能力，提高教學質(zhì)量，為實現(xiàn)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的達成奠定堅實的基礎。

　　關(guān)鍵詞:工程測量;工程教育專業(yè)認證;教學改革

　　0引言

　　工程教育認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度[1]，其特點是以學生為中心，以培養(yǎng)目標為導向，強調(diào)持續(xù)改進[2-3]。該制度在我國的實施，有利于提高工程教育質(zhì)量、促進我國按照國際標準培養(yǎng)工程師和工程技術(shù)人才，是推進我國工程師資格國際互認的基礎和關(guān)鍵，對于我國工程技術(shù)領域應對國際競爭、走向世界具有重要意義[4-5]。按照我國工程教育專業(yè)認證標準(2018版)要求，專業(yè)必須有明確的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，課程體系應當能夠支撐畢業(yè)要求的達成[6]。

　　土木工程論文范例：土木工程建設體系中混凝土結(jié)構(gòu)施工探討

　　課程建設是專業(yè)建設的重要組成部分，工程專業(yè)課程體系是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)標準的主要載體。因此，土木工程專業(yè)課程體系的改革也要與時俱進，適應工程教育認證的要求。土木工程測量是高等學校土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)核心基礎課程[7]，具有較強的專業(yè)性和實踐性，旨在培養(yǎng)學生在工程建設中基本的測、繪、算的技能[8]。測量技術(shù)在土木工程建設的各個階段均有應用，并且工程建設成敗尤為重要，如道、橋、隧測量，在培養(yǎng)學生的工程知識等能力方面具有先導作用。

　　對于土木工程專業(yè)的畢業(yè)生來說，掌握基本的測量技能是從事現(xiàn)代工程建設的基本條件，也是學生在畢業(yè)后能夠“零試用期”[9]勝任一線工程實踐的必要技術(shù)，而土木工程測量課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系的構(gòu)建就有助于培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生的工程素養(yǎng)。工程測量教學通常采用“理論教學+課內(nèi)實驗+集中實習”的模式。在理論教學中穿插課內(nèi)實驗，學生可以將理論與實踐相結(jié)合，達到融會貫通的目的。課程教學完成后集中進行為期兩周的野外實訓[10]。

　　然而，近年來，隨著無人機傾斜攝影測量技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)等新技術(shù)在市場應用中逐漸成熟，工程實踐中不同工況環(huán)境下對測量精度的要求日趨多樣化，對傳統(tǒng)的測量教學體系造成了一定的沖擊，一方面專業(yè)課時壓縮，面臨課時不足的矛盾;另一方面不能及時補充新型測繪設備投入教學，教學中面臨“畫餅充饑”的尷尬。如何做到在有限的課時時間內(nèi)既要兼顧傳統(tǒng)測量教學，又要在新型教學設備不足甚至沒有的情況下引入新的教學內(nèi)容，這就要求我們“窮”則思變，充分利用虛擬教學、三維仿真、線上線下相結(jié)合的多種教學模式。

　　1工程認證為導向的土木工程測量教學改革

　　1.1優(yōu)化教學內(nèi)容和方法

　　1.1.1以畢業(yè)要求達成為目標對教學內(nèi)容有機整合

　　土木工程測量是土木工程專業(yè)基礎類核心課程。畢業(yè)要求達成度計算和評價是對各教學環(huán)節(jié)進行分析、比較和綜合，得出畢業(yè)要求達成情況，為后續(xù)的持續(xù)改進工作提供依據(jù)。為了檢驗大綱修訂效果和衡量培養(yǎng)目標的達成情況，分別以“評分表法”和“考核成績法”兩種方法計算2018屆、2019屆土木工程1、2班課程達成度，結(jié)果表明兩種達成度計算結(jié)果基本一致。為了實現(xiàn)工程認證課程目標和滿足測量新技術(shù)的要求，對原有的教學大綱和教學體系進行了修訂，具體體現(xiàn)在將原大綱“7.5。

　　三、四等水準測量”歸入“第二章水準測量”進行講解，并在水準測量部分加入了自動安平水準儀和電子水準儀的實驗環(huán)節(jié);角度測量部分除了應用光學經(jīng)緯儀講解角度測量原理以外，實踐環(huán)節(jié)引入了電子經(jīng)緯儀和全站儀的使用;距離測量部分削減鋼尺量距內(nèi)容，加強全站儀光電測距的講解，將原大綱“第五章全站儀測量”部分進行了分解;將原大綱“第八章GNSS測量的原理與方法”歸入第七章小地區(qū)控制測量，并在實踐中加入RTKGPS控制測量環(huán)節(jié);將“第十章大比例尺地形圖測繪”中經(jīng)緯儀量角器測圖模式直接刪除，增加了無人機傾斜攝影測量技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)測圖的介紹，并加強了數(shù)字化測繪地形圖和利用測繪軟件繪圖內(nèi)容的講解;施工放樣部分加強了全站儀和RTKGPS放樣功能的介紹。

　　1.1.2積極探索新的教學方法

　　[7，10-13]1)積極采用線上線下相結(jié)合的教學模式。為了緩解課時減少對工程測量教學造成的影響，教學中結(jié)合以往教改的經(jīng)驗，合理引導學生使用手機在線學習，采用線上和線下相結(jié)合的教學模式。

　　將7個教學班分成三組，一組采用中國大學MOOC平臺、一組采用超星學習通和騰訊課堂平臺、一組采用雨課堂和釘釘直播的方式，分別由3位測量老師授課。將課件、授課視頻、測量儀器模擬器、測量規(guī)范、專業(yè)圖片、習題集等以課程資料、題庫等方式提供給學生，學生可以根據(jù)自己課余時間進行學習和模擬訓練。每一章講授完畢，教師都設計網(wǎng)絡在線測試題，全年級進行統(tǒng)一測試，以檢測在線教育的效果，教師及時分析總結(jié)課程教學中的問題。線上教學自動錄制成視頻，只要有課程鏈接或二維碼，人人都能打開觀看，這無形中在教師之間引入競爭機制，教師備課、授課更加主動、準備更充分，其教學效果也更完美。

　　教師可以及時查看學生學習進度，關(guān)注學生對課程的參與度和評價，獲取在線測試結(jié)果并對結(jié)果進行分析，減輕了教師批閱的主觀性，將單純的教學活動由課內(nèi)拓展到課外或生產(chǎn)一線，變學生的被動學習為主動，比單純課堂教學獲取的知識量更豐富，極大地活躍了課堂氣氛。凡是有網(wǎng)絡覆蓋的地方，學生都可以通過測量儀器模擬器和操作視頻不定期不限時地模擬操作儀器，對操作薄弱環(huán)節(jié)可以有針對性地查漏補缺，既鍛煉了學生動手操作能力，又解決了儀器設備滯后和課時不足的矛盾。線下教學以PPT課件為主，輔以各類圖件、儀器實物、三維模型等，通過課堂講授測量原理、方法，以豐富的案例資料再現(xiàn)生產(chǎn)實際，提高授課效率和教學效果。

　　如在講解“地形圖測繪”時，就可以西北民族大學榆中校區(qū)實驗基地為例，通過測區(qū)內(nèi)已有的控制點點之記、地形圖、GoogleEarth遙感影像、無人機航空攝影影像、3D模型圖等圖件資料配合可以觸及的實物圖，講解地形圖測繪遵循的測量原則和工作流程，從控制點的選擇要點、點之記的繪制及作用，到小地區(qū)控制網(wǎng)的設計及布設要求、控制點的外業(yè)觀測和內(nèi)業(yè)計算、精度檢核，到碎部點的觀測、外業(yè)草圖的繪制、再到利用測繪軟件進行內(nèi)業(yè)展點、地形圖繪制等環(huán)節(jié)均可以采用對比教學法，學生通過身邊熟悉的地物充分體會地形圖測繪和成圖的流程，提升學生實訓技能，拓展其認知領域和讀圖識圖能力。

　　線上+線下混合教學模式中，學生成為學習過程的主體，可以靈活掌握自己學習進度，參與的積極性顯著提高，突破時空地域的限制，多視角參與教學討論和訓練，避免沉迷于網(wǎng)絡游戲。案例教學模式使學生身臨其境，課外測量實驗與課堂理論知識相結(jié)合，進一步激發(fā)學生學習積極性，并能通過一對一輔導增加師生間的交流互動�；旌鲜浇虒W師生良性互動，實現(xiàn)教與學相得益彰，它提供的教學信息量更豐富，可以最大化發(fā)掘教學資源。

　　1.2持續(xù)改進實踐教學體系

　　專業(yè)認證特別強調(diào)應具有滿足工程需要的實踐教學體系，非常重視實驗、實習、畢業(yè)設計、社會實踐活動等實踐環(huán)節(jié)[4]。實踐是檢驗學生理論掌握程度和加強儀器操作的最好手段，也是促進學生激發(fā)創(chuàng)新型思維方式的一種有效方法。為提高土木工程專業(yè)學生測量實踐創(chuàng)新能力，加強學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，提高教學質(zhì)量，改進工作從以下幾個方面展開。

　　1.2.1重新構(gòu)建標準化試驗場

　　為了提高學生的實訓效果，在校園內(nèi)每個拐角點統(tǒng)一埋設4個定制的測量標志，共44個，構(gòu)建三級導線和二等水準測量精度要求的測量實驗場。采用精密電子水準儀、全站儀等儀器對各導線點進行水平角、距離、高差測量，并進行嚴密平差計算，獲取控制點的角度、距離、高差、坐標數(shù)據(jù)庫，學生測量成果與之加以比對以檢測實訓效果，可以幫助學生及時發(fā)現(xiàn)錯誤并予以糾正，對教師公正公平評價學生成績提供參考依據(jù)[5]。該實驗場還可以用于校級、省級測量比賽的場地，達到一地多用的目的。

　　1.3師資隊伍建設及教師能力持續(xù)提升機制

　　在教學能力提升方面，鼓勵青年教師申請教學改革課題、精品課程項目，積極引入超星爾雅、中國大學MOOC、雨課堂、騰訊課堂等線上教學與傳統(tǒng)多媒體線下教學相結(jié)合的混合教學模式，選派教師參加校、省、國家級教學比賽，深入省內(nèi)外高校觀摩學習先進的教學模式。

　　在科研能力提升方面，依托近幾年教師申請的省部級科研項目、中央高�？蒲许椖康绕脚_，凝聚科研方向，組建科研團隊，實現(xiàn)全體教師參與科學研究，使青年教師的科研能力得以充分展示與發(fā)揮。在教師工程實踐能力提升方面，鼓勵教師成為“工程師+專業(yè)教師”的雙師型復合人才[15]，通過注冊測繪師的考試和深入生產(chǎn)單位一線，緊跟測繪新技術(shù)在現(xiàn)代工程實踐中的應用步伐，加強理論教學與實際生產(chǎn)之間的聯(lián)系，反哺課堂，豐富教學內(nèi)容。

　　2結(jié)束語

　　國際工程教育專業(yè)認證，堅持“以學生為中心，以出口為導向，持續(xù)改進”的基本理念，強調(diào)對學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。土木工程測量作為土木工程專業(yè)一門核心專業(yè)基礎課，必須按照專業(yè)認證的要求，不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，具體而言就是要制定與土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標協(xié)調(diào)一致的教學大綱、教學內(nèi)容和教學評價體系，為學生的實習實踐和創(chuàng)新活動搭建平臺，并與時俱進持續(xù)改進。

　　本研究在以往進行的工程測量課程改革的基礎上，基于工程教育專業(yè)認證理念，從教學大綱修訂入手，以學生為中心鼓勵學生拓展訓練，優(yōu)化教學內(nèi)容和方法，構(gòu)建創(chuàng)新型實踐教學和評價體系，持續(xù)提升教師隊伍教學理論和實踐水平等方面進行了積極探索。其主要目的是為了構(gòu)建最優(yōu)的學生培養(yǎng)體系，加強實踐能力和具體問題具體分析能力的培養(yǎng)，使學生變被動學習為主動學習，為實現(xiàn)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的達成奠定堅實的基礎。

　　參考文獻:

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　　作者：索俊鋒，陳丹華，馬寧

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