韋宏鵠 鮑艷 馬宏偉

摘 要 本文針對工程測量課程內(nèi)容多、時間少、課程安排分散的情況，基于CDIO教學(xué)模式的特點，分析如何建立工程測量課程新的教學(xué)模式，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容重新規(guī)劃并優(yōu)化新的教學(xué)方法，緊湊安排授課時間，以便更好地提高教學(xué)效果， 更好地滿足教學(xué)目標的要求。

關(guān)鍵詞 CDIO模式 工程測量 一體化緊湊教學(xué)

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.03.042

Abstract Aiming at the situation of more content， less time and scattered curriculum arrangement of engineering survey course， based on the characteristics of CDIO teaching mode， this paper analyses how to establish a new teaching mode of engineering survey course， re-plan and optimize the new teaching method according to the teaching content， and arrange teaching time compactly so as to better improve the teaching effect and better meet the requirements of teaching objectives.

Keywords CDIO mode； engineering survey； integrative compact teaching

在非測繪專業(yè)院校中，土木工程測量課程是相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門理論性和實踐性都很強的課程。通過本課程的學(xué)習(xí)不僅要求學(xué)生掌握測量學(xué)的基本理論，而且要求學(xué)生熟悉、正確使用各種常規(guī)測量儀器、并能靈活地地將測量技術(shù)應(yīng)用到相關(guān)專業(yè)的工程實踐中。本文以工程CDIO模式探討工程測量理論與實踐一體化緊湊教學(xué)模式，達到進一步提高工程測量課程教學(xué)質(zhì)量的目的。

1 工程教育模式（CDIO）的特點

工程教育模式（CDIO）是近年來國際上大力推崇的創(chuàng)新教育模式。CDIO模式以產(chǎn)品設(shè)計流程（構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運作（Operate））為理念，讓學(xué)生以主動的、實踐的方式學(xué)習(xí)和獲取工程能力、技術(shù)知識以及與社會團體交流合作等能力。CDIO教育模式強調(diào)綜合的創(chuàng)新能力與社會大環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展同時，更關(guān)注工程實踐，重視培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，主張工程教學(xué)應(yīng)從具體實踐出發(fā)然后上升至理論最后回到實際操作。國外研究結(jié)果表明按照CDIO模式培養(yǎng)的學(xué)生具有合理的知識結(jié)構(gòu)和較強的個人能力，尤其受到社會和企業(yè)的歡迎。強調(diào)知識和能力之間的關(guān)聯(lián)，著眼于能力和知識的教、學(xué)、做過程的關(guān)聯(lián)。注重于學(xué)生掌握各門課程知識之間的關(guān)聯(lián)，把知識直接轉(zhuǎn)化成能力。這種關(guān)聯(lián)優(yōu)于以往模式在于，打破了各個課程在學(xué)科內(nèi)容上相互獨立的局面，而以專業(yè)教學(xué)目標為目的進行系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計，強調(diào)教學(xué)思想、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)操作之間的關(guān)聯(lián)性和連續(xù)性。CDIO教學(xué)理念體現(xiàn)在以下四個方面：

1.1 教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性

CDIO模式從概念、設(shè)計、實現(xiàn)和操作集成的教學(xué)，解決研究和生產(chǎn)脫節(jié)的問題，課堂教學(xué)環(huán)境、實驗環(huán)境拓展到廠礦企業(yè)、社會階層甚至世界各地，使整個教學(xué)從專業(yè)知識、工作技能、工程系統(tǒng)的綜合能力，職業(yè)道德與職業(yè)發(fā)展，系統(tǒng)化和社會化。

1.2 教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)性

CDIO模式強調(diào)知識和能力之間的關(guān)聯(lián)，而不是具體內(nèi)容。注重教、學(xué)、做整個過程的關(guān)聯(lián)。它改變了常規(guī)教學(xué)中各個課程獨立授課的現(xiàn)象，而以專業(yè)目標為出發(fā)點進行系統(tǒng)設(shè)計，強調(diào)教學(xué)思想、教學(xué)設(shè)計與教學(xué)操作之間的聯(lián)系。

1.3 教學(xué)內(nèi)容集成性

CDIO教學(xué)模式不僅提高了學(xué)生的專業(yè)知識，而且提高了他們的個人整體能力、團隊合作能力以及體系建設(shè)能力。教學(xué)過程中學(xué)生、教師、企業(yè)等相關(guān)方面的集成，傳統(tǒng)的以課堂為中心、以教材為中心、以教師為中心的教學(xué)模式已經(jīng)完全改變。

1.4 個人能力通用性

CDIO模式除了培養(yǎng)某鐘專業(yè)技能以外，還注重培養(yǎng)在整個行業(yè)及社會所需要的綜合素質(zhì)。在整個學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不但要學(xué)習(xí)業(yè)知識，還需要進行自身綜合能力、團隊合作能力以及系統(tǒng)建設(shè)綜合能力的修煉。

2 工程測量課程的主要內(nèi)容及特點

工程測量課程主要分為理論教學(xué)及實踐教學(xué)兩部分。理論教學(xué)又分為基本理論及工程測量兩部分，基本理論主要包括大家熟知的三要素測量、誤差分析、地形測量及測設(shè)放樣等。工程測量部分則與各院校的專業(yè)設(shè)置有關(guān)，大致有這幾個方面：道路橋遂、市政工程、水電工程、房產(chǎn)測繪、園林工程等。對于非測繪專業(yè)的功課院校來說，工程測量學(xué)科培養(yǎng)工程應(yīng)用的測繪技術(shù)人才，專業(yè)特點為服務(wù)性的技能，只有與具體的專業(yè)工程結(jié)合才顯示出其應(yīng)用價值，脫離專業(yè)教學(xué)環(huán)境的教學(xué)則沒有任何的實際意義。

3 目前工程測量課程教存在的問題

在非測繪專業(yè)的普通高校中，工程測量教學(xué)大綱目前還開設(shè)有測量實習(xí)這門課，這是獨立于理論教學(xué)的課程，目的是通過實習(xí)環(huán)節(jié)讓學(xué)生通過實際操練來達到教學(xué)目的，但實際上教學(xué)效果往往不甚理想，原因主要有兩個方面：其一，一般安排實習(xí)時間比較短，學(xué)生很難在短時間內(nèi)掌握大量操作（包括儀器操作及應(yīng)用操作）。其二，實習(xí)課程一般都是在理論課程結(jié)束后并且經(jīng)過了理論課考試周（一般為兩周到三周，與各院校的教學(xué)設(shè)置有關(guān)）后才開始，理論與實際操作存在時間脫節(jié)。在經(jīng)過了緊張的考試后，加上本身在理論課中所上的實驗課有限，學(xué)生早就把測量課程中所講的儀器操作及工程應(yīng)用操作忘得差不多了，記憶模糊，很多理論的東西在實習(xí)階段已經(jīng)忘得差不多了。所以實習(xí)過程中，主動性很難調(diào)動起來，基本上需要指導(dǎo)教師再次反復(fù)地灌輸之前教過的理論知識，然后學(xué)生被動地跟著指導(dǎo)教師一步一步地進行，做完了腦子里卻沒有留下多少東西，難以達到教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)目標。

4 工程測量的課程教學(xué)設(shè)計

工程測量課程必須打破原來的教學(xué)模式，將理論與實際緊密結(jié)合，揉成一體，不按理論與實踐課分開，而應(yīng)該按照課程內(nèi)容系統(tǒng)安排，重新制定教學(xué)大綱、規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)時間。

依據(jù)CDIO的模式理念并結(jié)合工程測量課程特點，工程測量課程應(yīng)分為四個階段：基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、課程設(shè)計以及工程實操環(huán)節(jié)，其中課程設(shè)計及工程實操環(huán)節(jié)作為課程的重要部分，這是體現(xiàn)課程最終總體效果的好壞，反映了學(xué)生專業(yè)技能、團體合作、工程素養(yǎng)以及工程應(yīng)用等的綜合能力。

4.1 基礎(chǔ)知識教學(xué)模快

主要是三要素測量基本理論，包括水準測量，角度測量，距離測量以及測量誤差分析等等，主要讓學(xué)生了解要素測量的基本原理，基本方法以及相關(guān)儀器的基本操作方法。這部分要求學(xué)生在掌握基本理論的基礎(chǔ)上，加強對儀器設(shè)備操作的訓(xùn)練，掌握常規(guī)儀器（如水準儀、全站儀、GPS、RTK等）的操作。測量學(xué)科是一門實踐性的學(xué)科，很多理論不是在教室的理論課堂上能使學(xué)生掌握的，而是必須經(jīng)過實踐環(huán)節(jié)的反復(fù)操練才能深入理解并牢記掌握?；纠碚撘膊灰庠诮淌依锝?，必須將理論寓于實踐操作種去講、親臨其境，學(xué)生才能切身理解。課堂上講45分鐘的內(nèi)容，不如結(jié)合實際操作講半小時的效果。所以一定要打破常規(guī)的理論與實際的脫節(jié)講授，通過實踐操作，將理論結(jié)合實踐來講。必須將課堂移到實驗室去講，將理論與儀器設(shè)備、工程環(huán)境緊密結(jié)合來講，這樣才能達到事半功倍的效果。

4.2 專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)模快

專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)?？熘饕刂茰y量、地形測量以及測設(shè)三部分，主要是為工程應(yīng)用打基礎(chǔ)。通過控制測量、地形測量以及放樣的實踐操作，要求學(xué)生掌握測量工作基本原理、基本儀器（如經(jīng)緯儀、全站儀、GPS RTK、水準儀等）的熟練操作，打好工程測量實操基礎(chǔ)。從專業(yè)角度來說，在控制測量環(huán)節(jié)，要求學(xué)生掌握根據(jù)工程目的、地形條件及已知條件合理地選擇控制點并構(gòu)成相應(yīng)的控制網(wǎng)，然后利用相關(guān)儀器設(shè)備進行平面及高程控制測量，最后進行控制網(wǎng)平差計算、計算出控制點的三維坐標。在地形測量環(huán)節(jié)，要求學(xué)生根據(jù)控制點分布以及地形地貌特征，合理選擇碎部點，并根據(jù)測圖比例尺布設(shè)測圖點的密度。掌握全站儀及GPS RTK測圖基本操作方法，了解新方法、新技術(shù)的測圖原理，如當前熱門的技術(shù)三維掃描及低空無人機掃描等。在工程放樣教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生了解放樣目的、放樣分類、放樣的基本方法。角度放樣、距離放樣、高程放樣、點位放樣、坡線放樣等各種放樣工程的幾種放樣方法以及儀器放樣的操作方法。

4.3 專業(yè)教學(xué)模塊

根據(jù)各專業(yè)的不同，針對我校的具體情況，主要有建筑工程、道橋工程、市政工程、地下工程、城市建筑等，結(jié)合各專業(yè)講授工程目的、需要解決的問題、如何解決、外業(yè)工作方法與技術(shù)、精度要求、面臨的關(guān)鍵問題、技術(shù)難點、解決方案等等。

4.4 課程設(shè)計模塊

經(jīng)過前及個模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生在基本理論、基本方法和儀器操作上具備了一定的基礎(chǔ)，可通過一些實際地貌或模擬實際條件的地形圖讓學(xué)生自己模擬設(shè)計，只要把工程目的及要求提出，讓學(xué)生根據(jù)要求針對模擬地形條件進行設(shè)計，提出工作設(shè)計方案、技術(shù)方案、工作流程等。

4.5 實訓(xùn)教學(xué)模塊

這個環(huán)節(jié)就相當于傳統(tǒng)教學(xué)模式的實習(xí)環(huán)節(jié)，所不同的是，在新的教學(xué)模式下，學(xué)生可以根據(jù)之前四個教學(xué)環(huán)節(jié)的知識點自己進行設(shè)計工作計劃，實地踏勘分析，制定方案及技術(shù)方法，然后自己組織，有條不紊地開展整個實訓(xùn)環(huán)節(jié)，因為這個環(huán)節(jié)和前面的各個教學(xué)環(huán)節(jié)比較緊湊，學(xué)生能夠主動地進行設(shè)計工作。

5 課程安排

一門課程的授課效果受主觀及客觀因素兩個方面影響。主觀方面包括授課教師的專業(yè)水平、課前準備、語言表達能力以及專注度等?？陀^條件包括授課教室條件、音響條件、外部干擾情況以及課程時間安排等。主觀因素自不用多說，客觀因素中硬件條件也不需提，因為這些條件一時不好改變，而重點是課程時間安排，這個是可以人為改變的。目前非測繪專業(yè)的工科院校，測量學(xué)課程若是32課時，則一般安排16周，一周上一節(jié)課，這樣的課程安排拉的時間太長。上一周上的內(nèi)容，到下一周再上課時學(xué)生基本都忘得差不多，再上新的內(nèi)容，學(xué)生根本不能很好地以上次的課程作為基礎(chǔ)來學(xué)新內(nèi)容，這樣一來，每一節(jié)課對學(xué)生來說基本上都是獨立的新內(nèi)容，沒有連貫性，學(xué)生很難系統(tǒng)學(xué)習(xí)，很難達到教學(xué)效果。為了改變這一不利現(xiàn)狀，應(yīng)該重新制定課程安排，即理論課一周上三次課，授課安排比較緊湊，有利于加強學(xué)生對課程內(nèi)容的銜接記憶，使學(xué)生更好地掌握所學(xué)的知識。牢靠的理論記憶加上親身的設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生在實操階段便能夠主動地完成實踐操作，從而理論緊密地聯(lián)系實際，學(xué)生便能夠很好地掌握整個課程的內(nèi)容，很好地達到了教學(xué)計劃要求。

參考文獻

[1] 韋宏鵠，鮑燕，馬宏偉.淺談工程測量理論與實踐一體化教學(xué)模式.教育教學(xué)論壇，2016（4）：57-58.