面向本科項(xiàng)目式教學(xué)的工程項(xiàng)目庫(kù)建設(shè)研究
——以“工程測(cè)量”課程為例

王化光，張同剛，孫美玲

（西南交通大學(xué) 地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，四川 成都 611756）

引言

西南交通大學(xué)測(cè)繪學(xué)科歷史悠久，長(zhǎng)期以來(lái)堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，著力解決國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的技術(shù)難題，為軌道交通事業(yè)發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn)。1896年學(xué)校在創(chuàng)立之初就設(shè)有測(cè)量與抄平課程，至1939年土木工程科測(cè)繪類課程增至5門(mén)，并形成系統(tǒng)。1959年學(xué)校在鐵道建筑專業(yè)創(chuàng)辦航測(cè)專門(mén)化，1977年設(shè)立鐵路航測(cè)與定線專業(yè)，1978年改為攝影測(cè)量與遙感專業(yè)。1991年成立的測(cè)量工程系已發(fā)展為擁有測(cè)繪工程、遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)等本科專業(yè)的測(cè)繪遙感信息系，為國(guó)家培養(yǎng)了大量測(cè)繪技術(shù)人才。測(cè)繪工程專業(yè)2017年1月通過(guò)國(guó)家工程教育專業(yè)認(rèn)證，并在2019年入選國(guó)家級(jí)一流專業(yè)建設(shè)目錄。

當(dāng)前，為貫徹落實(shí)新時(shí)代全國(guó)高校本科教育工作會(huì)議和《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見(jiàn)》要求，做強(qiáng)一流本科、建設(shè)一流專業(yè)、培養(yǎng)一流人才，教育部啟動(dòng)了一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬(wàn)計(jì)劃”，主要任務(wù)是用三年時(shí)間在全國(guó)高校建設(shè)10000個(gè)左右國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)點(diǎn)和10000個(gè)左右省級(jí)一流本科專業(yè)點(diǎn)。課程是一流本科專業(yè)建設(shè)的重要載體，是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，教育部發(fā)布了《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》，要求深化教育教學(xué)改革必須落實(shí)到課程建設(shè)上。教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)指出，課程建設(shè)要立足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求和人才培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容與課程體系，以提升教學(xué)效果為目的創(chuàng)新教學(xué)方法；課程建設(shè)不但要傳遞知識(shí)，更要重視能力素質(zhì)培養(yǎng)，加強(qiáng)研究型、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，提升課程學(xué)習(xí)的深度；加強(qiáng)非標(biāo)準(zhǔn)化、綜合性等評(píng)價(jià)，提升課程學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性；著力培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力，深度分析、大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和能力。因此，研究項(xiàng)目式教學(xué)如何實(shí)施才能達(dá)到傳遞知識(shí)和能力素質(zhì)培養(yǎng)兼顧、在提升課程學(xué)習(xí)深度和挑戰(zhàn)性的同時(shí)提升教學(xué)效果，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題綜合能力的目的，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、項(xiàng)目式教學(xué)的主要環(huán)節(jié)

“工程測(cè)量”是一門(mén)理論和實(shí)踐相結(jié)合且實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，既有理論上的深度，也有實(shí)踐上的挑戰(zhàn)性，其實(shí)踐教學(xué)成果也利于進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，適合于進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)。雖然國(guó)內(nèi)大型工程項(xiàng)目眾多，但由于項(xiàng)目工程背景復(fù)雜、規(guī)模大、周期長(zhǎng)、涉及的知識(shí)面過(guò)于寬泛，且工序非常復(fù)雜，造成其工程測(cè)量工作也各有特點(diǎn)，直接應(yīng)用于校內(nèi)項(xiàng)目式教學(xué)難度較大。因此，應(yīng)依托典型工程案例，針對(duì)課程目標(biāo)，研究原始工程項(xiàng)目的技術(shù)途徑和實(shí)施方法，對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行改造，保留工程項(xiàng)目的主要特點(diǎn)，控制工程項(xiàng)目的規(guī)模，使之適宜在校內(nèi)開(kāi)展項(xiàng)目式教學(xué)，從而建立起支撐項(xiàng)目式教學(xué)的工程測(cè)量項(xiàng)目庫(kù)。本文以“工程測(cè)量”課程的實(shí)踐教學(xué)為例，通過(guò)工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目（橋梁測(cè)量）的教學(xué)案例，在面向本科項(xiàng)目式教學(xué)的工程項(xiàng)目庫(kù)建設(shè)研究方面做了有益的嘗試。工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)的項(xiàng)目式教學(xué)是以項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)為核心的教學(xué)模式，包括項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目評(píng)價(jià)等三個(gè)主要環(huán)節(jié)。

（一）“工程測(cè)量”實(shí)踐教學(xué)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)

“工程測(cè)量”實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目以實(shí)際的工程項(xiàng)目為藍(lán)本，通過(guò)削減工程規(guī)模、縮短項(xiàng)目周期、補(bǔ)充工作內(nèi)容、沿用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、完善評(píng)價(jià)機(jī)制，使其具備在校內(nèi)實(shí)施的條件。某大跨度鐵路拱橋，全長(zhǎng)1024米，橋面寬25米，江面到橋面高差230米，橋梁兩端均與隧道連接，項(xiàng)目工期4年。該項(xiàng)目每年需要進(jìn)行平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)10千米、高程控制網(wǎng)復(fù)測(cè)7千米，分期加密控制點(diǎn)10個(gè)，以及隨橋梁施工進(jìn)度重復(fù)多次的墩臺(tái)定位測(cè)量工作。

工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目（橋梁測(cè)量）將橋梁變更為曲線橋，長(zhǎng)度減小為200米，使之與校內(nèi)水系和地形相匹配，周期縮短為10天，使之與實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)相一致，工作內(nèi)容補(bǔ)充變更為：（1）編寫(xiě)橋梁工程測(cè)量技術(shù)方案；（2）加密平面控制點(diǎn)1個(gè)；（3）踏勘和選點(diǎn)；（4）長(zhǎng)度2千米平面控制測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理；（5）長(zhǎng)度2千米高程控制測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理；（6）長(zhǎng)度1千米鐵路線路數(shù)據(jù)計(jì)算和復(fù)核；（7）橋梁2個(gè)墩臺(tái)坐標(biāo)計(jì)算、測(cè)設(shè)和檢核；（8）編寫(xiě)橋梁工程測(cè)量總結(jié)報(bào)告等，使實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容豐富而完整。沿用原項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)項(xiàng)目縮小后的規(guī)模確定技術(shù)參數(shù)，并作為合格標(biāo)準(zhǔn)對(duì)項(xiàng)目測(cè)量成果進(jìn)行檢驗(yàn)。

將實(shí)際工程項(xiàng)目改造后在校內(nèi)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，必須突出項(xiàng)目的仿真特性。例如把橋軸線設(shè)計(jì)為跨越寬闊水域、把平面和高程控制測(cè)量路線設(shè)計(jì)為通過(guò)有地形障礙的區(qū)域，再加上夏季高溫多雨的天氣，使得測(cè)量環(huán)境非常貼近于真實(shí)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)去研究問(wèn)題、解決問(wèn)題。另外，各項(xiàng)測(cè)量工作的主要技術(shù)要求都按現(xiàn)行測(cè)量規(guī)范執(zhí)行，培養(yǎng)學(xué)生的工程質(zhì)量意識(shí)。

（二）“工程測(cè)量”實(shí)踐教學(xué)的項(xiàng)目實(shí)施

“工程測(cè)量”的項(xiàng)目式教學(xué)采用多小組集中進(jìn)行，為保持評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的一致性，提供的測(cè)量起算數(shù)據(jù)也必須一致，即采用相同的高程控制點(diǎn)和平面控制點(diǎn)。集中測(cè)量時(shí)使用相同的高程控制點(diǎn)，各小組間不會(huì)產(chǎn)生擁堵現(xiàn)象，而使用相同的平面控制點(diǎn)卻有可能因?yàn)樵O(shè)置相同的測(cè)站點(diǎn)而產(chǎn)生排隊(duì)等點(diǎn)的現(xiàn)象。解決的辦法是各小組均采用后方交會(huì)法進(jìn)行平面控制點(diǎn)加密，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行平面控制測(cè)量。

另外，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的各小組橋梁布置在同一水域，而其橋梁設(shè)計(jì)參數(shù)和平面坐標(biāo)各不相同。這樣，各小組就可以依據(jù)相同的起算測(cè)量數(shù)據(jù)和不同的橋梁設(shè)計(jì)參數(shù)自行確定測(cè)量技術(shù)方案和加密點(diǎn)位置，通過(guò)踏勘確定控制點(diǎn)位置確定控制測(cè)量的方法和采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；進(jìn)行鐵路線路數(shù)據(jù)計(jì)算和復(fù)核，確定橋梁墩臺(tái)測(cè)設(shè)方案。在此基礎(chǔ)上，各小組自主進(jìn)行控制測(cè)量數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，再利用控制測(cè)量成果進(jìn)行橋梁測(cè)設(shè)等測(cè)量工作，直至完成項(xiàng)目任務(wù)。

（三）“工程測(cè)量”實(shí)踐教學(xué)的項(xiàng)目評(píng)價(jià)

項(xiàng)目式教學(xué)能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，全員、全過(guò)程、全方位的項(xiàng)目評(píng)價(jià)方法起關(guān)鍵作用。全員評(píng)價(jià)包括教師評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)和個(gè)人評(píng)價(jià)三部分。教師主要對(duì)小組技術(shù)方案、項(xiàng)目進(jìn)度和測(cè)量成果正確性，以及個(gè)人技術(shù)總結(jié)報(bào)告做評(píng)價(jià)；小組主要對(duì)項(xiàng)目測(cè)量成果規(guī)范性和精度做評(píng)價(jià)；個(gè)人評(píng)價(jià)是對(duì)成員在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的表現(xiàn)及其對(duì)項(xiàng)目貢獻(xiàn)做出的評(píng)價(jià)。全過(guò)程評(píng)價(jià)是對(duì)項(xiàng)目實(shí)施中的階段性成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，如對(duì)平面控制點(diǎn)加密測(cè)量成果、平面控制測(cè)量成果、高程控制測(cè)量成果、橋梁墩臺(tái)測(cè)設(shè)成果等的評(píng)價(jià)。全方位評(píng)價(jià)是把項(xiàng)目實(shí)施的諸方面都納入評(píng)價(jià)范圍，如遵守紀(jì)律、愛(ài)護(hù)儀器、團(tuán)隊(duì)協(xié)助、勤于鉆研、認(rèn)真操作、獨(dú)立計(jì)算等；再如項(xiàng)目技術(shù)方案完善、技術(shù)資料完整規(guī)范、項(xiàng)目測(cè)量進(jìn)度合理、項(xiàng)目測(cè)量精確度等。評(píng)價(jià)時(shí)以客觀評(píng)價(jià)為主，做到公開(kāi)、公平、公正，以規(guī)范主要技術(shù)要求為依據(jù)對(duì)測(cè)量指標(biāo)、技術(shù)要求和測(cè)量精度進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。

由于項(xiàng)目式教學(xué)針對(duì)的是工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)，重在實(shí)踐又兼顧理論和工作表現(xiàn)，因此按項(xiàng)目工作內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)的方案為：工程測(cè)量技術(shù)方案（含踏勘和選點(diǎn)、加密平面控制點(diǎn)）占10%，平面控制測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理占20%，高程控制測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理占20%，鐵路線路數(shù)據(jù)計(jì)算和橋梁墩臺(tái)測(cè)設(shè)占20%，工程測(cè)量總結(jié)報(bào)告占10%，工作表現(xiàn)（含出勤、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、對(duì)項(xiàng)目的貢獻(xiàn)等）占20%。

二、工程項(xiàng)目庫(kù)建設(shè)的基本要求

項(xiàng)目式教學(xué)是一種創(chuàng)新教學(xué)方法，它通過(guò)完善的評(píng)價(jià)機(jī)制激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和專業(yè)志趣，達(dá)到提升教學(xué)效果的目的。因此，應(yīng)將具備項(xiàng)目式教學(xué)條件的課程建設(shè)成可以獨(dú)立實(shí)施的工程項(xiàng)目，形成面向本科項(xiàng)目式教學(xué)的工程項(xiàng)目庫(kù)，推進(jìn)一流專業(yè)建設(shè)。根據(jù)工程測(cè)量課程項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，面向本科項(xiàng)目式教學(xué)的工程項(xiàng)目庫(kù)建設(shè)應(yīng)滿足一定的條件和要求。

（一）項(xiàng)目式教學(xué)工程項(xiàng)目建設(shè)的條件

首先，項(xiàng)目式教學(xué)工程項(xiàng)目的實(shí)施離不開(kāi)合適的場(chǎng)地和儀器設(shè)備，場(chǎng)地在校內(nèi)或附近可為項(xiàng)目式教學(xué)的順利實(shí)施提供便利，使用與實(shí)際工程項(xiàng)目同樣的儀器設(shè)備可以獲得更好的實(shí)踐教學(xué)效果。當(dāng)場(chǎng)地并不完全符合項(xiàng)目式教學(xué)要求時(shí)，可進(jìn)行虛擬仿真改造，例如把校內(nèi)河流兩邊的綠地視為水面，造就出寬闊的水域供橋梁工程測(cè)量使用；把教學(xué)樓上的平臺(tái)視為山間道路為隧道工程測(cè)量提供觀測(cè)條件等。

其次，項(xiàng)目式教學(xué)對(duì)指導(dǎo)教師的專業(yè)水平和項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)能力提出了更高的要求，不但要求教師有深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還需要掌握數(shù)量眾多的項(xiàng)目教學(xué)案例。只有這樣才有可能設(shè)計(jì)出教育理念先進(jìn)、教學(xué)內(nèi)容新穎、教學(xué)方法創(chuàng)新的工科一流課程實(shí)踐教學(xué)工程項(xiàng)目。

（二）項(xiàng)目式教學(xué)工程項(xiàng)目建設(shè)的內(nèi)容

1.工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)是項(xiàng)目式教學(xué)的基礎(chǔ)。虛擬仿真是工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重要手段，依托有代表性的實(shí)際工程項(xiàng)目構(gòu)建適宜在校內(nèi)場(chǎng)地實(shí)施的仿真工程項(xiàng)目，項(xiàng)目場(chǎng)景是虛擬的，而項(xiàng)目問(wèn)題是真實(shí)的；項(xiàng)目各階段是虛擬的，而技術(shù)要求是真實(shí)的；項(xiàng)目工期是壓縮的，而項(xiàng)目?jī)?nèi)容是完整的，并且應(yīng)包含研究性、創(chuàng)新性、綜合性內(nèi)容，讓學(xué)生體驗(yàn)“跳一跳才能夠得著”的挑戰(zhàn)性。通過(guò)虛擬項(xiàng)目的實(shí)施達(dá)到掌握真實(shí)項(xiàng)目實(shí)踐帶來(lái)的效果。明確項(xiàng)目規(guī)模、項(xiàng)目條件、項(xiàng)目參數(shù)，提出項(xiàng)目任務(wù)、技術(shù)要求、工期限制和需要提交的成果等，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成后應(yīng)以項(xiàng)目任務(wù)書(shū)的形式提供給學(xué)生作為項(xiàng)目實(shí)施的依據(jù)。

2.工程項(xiàng)目實(shí)施是項(xiàng)目式教學(xué)的主要環(huán)節(jié)。教師引導(dǎo)學(xué)生自我管理，激發(fā)其求知欲望和潛能，讓學(xué)生主導(dǎo)項(xiàng)目實(shí)施，通過(guò)小組協(xié)作完成項(xiàng)目任務(wù)。項(xiàng)目式教學(xué)組織形式讓學(xué)生由個(gè)體學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯俊⒂懻?、?shí)踐驗(yàn)證等形式多樣的小組協(xié)作學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)目的由掌握知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｕ享?xiàng)目質(zhì)量、提升項(xiàng)目進(jìn)度、控制項(xiàng)目成本。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，雖然教師主要起輔助和引導(dǎo)作用，但是要求教師具有深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣才能為項(xiàng)目順利實(shí)施提供最后的技術(shù)支持。另外，還需要為各類工程項(xiàng)目編制工程項(xiàng)目作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，作為操作規(guī)范和保障項(xiàng)目質(zhì)量的工作遵循。

3.工程項(xiàng)目評(píng)價(jià)是項(xiàng)目式教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中產(chǎn)生的資料、成果、產(chǎn)品等進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)并及時(shí)反饋，可增強(qiáng)學(xué)生通過(guò)探索、實(shí)踐完成項(xiàng)目任務(wù)時(shí)收獲能力和素質(zhì)提高的成就感。項(xiàng)目評(píng)價(jià)要遵循全面、客觀、公正、規(guī)范的原則，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系要準(zhǔn)確地反映對(duì)項(xiàng)目任務(wù)和項(xiàng)目質(zhì)量的要求。項(xiàng)目評(píng)價(jià)辦法應(yīng)與現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范、項(xiàng)目任務(wù)書(shū)、項(xiàng)目作業(yè)指導(dǎo)書(shū)一并提供給學(xué)生，作為編制項(xiàng)目實(shí)施技術(shù)方案的依據(jù)和追求的目標(biāo)。

（三）項(xiàng)目式教學(xué)工程項(xiàng)目庫(kù)的維護(hù)

項(xiàng)目式教學(xué)工程項(xiàng)目庫(kù)的維護(hù)是工程項(xiàng)目庫(kù)建設(shè)的迭代環(huán)節(jié)，持續(xù)改進(jìn)也是工程項(xiàng)目庫(kù)建設(shè)的基本要求。通過(guò)持續(xù)改進(jìn)引入學(xué)術(shù)研究和科技發(fā)展前沿成果，讓工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)體現(xiàn)時(shí)代性與前沿性、讓項(xiàng)目任務(wù)飽滿且富有挑戰(zhàn)性、讓項(xiàng)目評(píng)價(jià)多元且可測(cè)量，提高人才培養(yǎng)的目標(biāo)達(dá)成度、社會(huì)適應(yīng)度。

項(xiàng)目式教學(xué)工程項(xiàng)目的執(zhí)行和維護(hù)需要相對(duì)穩(wěn)定的師資隊(duì)伍，應(yīng)通過(guò)建立健全基層教學(xué)組織廣泛開(kāi)展教育教學(xué)研究活動(dòng)，通過(guò)組建科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)展科研活動(dòng)提高教師科學(xué)研究與教育教學(xué)深度融合的能力，為面向本科項(xiàng)目式教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

結(jié)語(yǔ)

在我校測(cè)繪學(xué)科悠久歷史的基礎(chǔ)上，研究和吸收現(xiàn)代教育理念，進(jìn)行面向本科項(xiàng)目式教學(xué)的工程項(xiàng)目庫(kù)建設(shè)研究，有力促進(jìn)了項(xiàng)目式教學(xué)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用。進(jìn)一步探索具有軌道交通特色的實(shí)踐教育體系與方法，有助于培養(yǎng)具有國(guó)際化視野的一流專業(yè)人才，服務(wù)于中國(guó)鐵路“走出去”戰(zhàn)略和“一帶一路”倡議。