龍四春，張立亞，李 黎

(1．湖南科技大學(xué)煤炭資源清潔利用與礦山環(huán)境保護(hù)湖南省重點(diǎn)實驗室;2．湖南科技大學(xué)測量工程與形變監(jiān)測研究所，湖南湘潭411201)

測量學(xué)是高等學(xué)校部分理工科專業(yè)基礎(chǔ)課和測繪工程專業(yè)的專業(yè)課，是一門實踐性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程［1－5］。測量技術(shù)是工程建設(shè)的先行者，無論是社會主義新農(nóng)村建設(shè)，還是公路、橋梁、房屋、地下工程的開挖都需要測量技術(shù)的跟蹤服務(wù)與監(jiān)控。隨著測繪理論和技術(shù)的飛速發(fā)展，綜合利用“3S”(GPS、遙感、地理信息系統(tǒng))測繪高新技術(shù)手段，并結(jié)合地理要素進(jìn)行動態(tài)獲取，變化監(jiān)測、綜合分析、實時發(fā)布和評估等是現(xiàn)代測繪發(fā)展的方向。但高等學(xué)校測量學(xué)教學(xué)大多還是基于傳統(tǒng)的測繪理論和教學(xué)模式，在教學(xué)理念上，主要以傳授測繪理論和方法為目的，而在實際工作中，學(xué)生需要的知識是如何正確應(yīng)用測繪產(chǎn)品和準(zhǔn)確快速的生產(chǎn)測繪產(chǎn)品解決問題。因此，傳統(tǒng)的測量學(xué)教學(xué)在內(nèi)容和重點(diǎn)上，與用人單位的實際需求有明顯的差異;同時，隨著招生規(guī)摸的擴(kuò)大，師生比和人員結(jié)構(gòu)不合理，出現(xiàn)教學(xué)過程中壓縮測量學(xué)學(xué)時和多合班上課的現(xiàn)象，造成實驗場地、實驗設(shè)備的供求矛盾十分突出［6－11］。測量學(xué)教學(xué)與實踐走產(chǎn)學(xué)研一體化道路是鞏固學(xué)生測繪理論，培養(yǎng)學(xué)生動手能力的有效手段，同時充分利用測繪技術(shù)服務(wù)社會。但如何滿足新形勢、新要求下測量教學(xué)與社會的培養(yǎng)要求，是擺在高校測量教師和實驗室建設(shè)者與管理者面前的新課題。

1 國內(nèi)高校測量教學(xué)特點(diǎn)及現(xiàn)狀

1．1 非專業(yè)測量學(xué)

目前，部分高等院校測量實驗與理論教學(xué)已經(jīng)不符合時代發(fā)展的要求，還是以光學(xué)儀器加白紙測圖的老教學(xué)模式，實驗教學(xué)嚴(yán)重落后于生產(chǎn)，導(dǎo)致學(xué)非所用。如地形圖測繪，生產(chǎn)單位已經(jīng)全部采用了電子儀器數(shù)字成圖，但有相當(dāng)部分高校還在訓(xùn)練經(jīng)緯儀極坐標(biāo)法手工測繪，測量實驗教學(xué)儀器主要還是光學(xué)經(jīng)緯儀、光學(xué)水準(zhǔn)儀、羅盤儀和皮尺等常規(guī)儀器，由于缺乏全站儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、GPS 接收機(jī)、GIS 等軟硬件，使得測量教學(xué)與生產(chǎn)脫節(jié)，難以達(dá)到應(yīng)有的效果。

非專業(yè)測量教學(xué)是課堂講解和室外實驗相結(jié)合，課程考核辦法是筆試成績與實驗、實習(xí)、平時成績相結(jié)合。在實驗與實習(xí)時，一般要求一個30人的標(biāo)準(zhǔn)班由一位主帶教師和兩位輔帶教師負(fù)責(zé)，但由于教師數(shù)量的限制，專業(yè)實驗人員的缺乏，目前多合班上課，通常是一個上課老師帶100 多人一起實驗實習(xí)，存在放羊現(xiàn)象，效果不佳。儀器發(fā)放實行實驗員負(fù)責(zé)制，學(xué)生以實驗小組為單位，通常每組4～5人，由小組長憑有效證件負(fù)責(zé)儀器借用、歸還，負(fù)責(zé)共同完成實驗與實習(xí)任務(wù)，全組成員以實測數(shù)據(jù)各自完成作業(yè)、練習(xí)［9］，但由于學(xué)生人數(shù)較多，儀器數(shù)量有限，有時一個小組10人左右，導(dǎo)致實驗實習(xí)效果較差，學(xué)生得不到很好的鍛煉。

目前，普通測繪實驗實習(xí)方法是導(dǎo)線測量、邊角測量和水準(zhǔn)測量等，從讀數(shù)、記錄、限差檢核到計算、成果整理等，還是以人工方式操作，缺乏內(nèi)外業(yè)一體化和自動化的數(shù)據(jù)流程，效率低下，涂改或抄襲原始觀測數(shù)據(jù)的現(xiàn)象時有發(fā)生，實習(xí)的成果質(zhì)量難以保證;測量學(xué)中的地形測量實習(xí)，還未去掉白紙模擬法測圖這一落后方法，提供的成果仍是人工記錄手簿、人工計算成果表、人工清繪的薄膜圖等，與數(shù)字化測繪產(chǎn)品相差甚遠(yuǎn);控制測量實習(xí)中的控制網(wǎng)概算、控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計，缺乏實習(xí)基地和教學(xué)實習(xí)軟件，尤其是現(xiàn)在車輛暴增，到處都是汽車，嚴(yán)重影響了實習(xí)的效率與效果，經(jīng)常還是人工推算，費(fèi)時費(fèi)力，成果很難檢查與驗證。

在與專業(yè)相結(jié)合的用圖方面，工程測量實踐環(huán)節(jié)密切聯(lián)系各種與專業(yè)相關(guān)的工程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感到多而繁雜，難以理順和掌握，對工程案例理解不清晰。拿到手的工程圖紙識圖尤其困難，教師很難在工程問題上與學(xué)生開展互動探討。因此，對于非專業(yè)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的識圖與用圖能力，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)學(xué)研，使其對涉及的專業(yè)生產(chǎn)工程具有較基礎(chǔ)直觀的認(rèn)識與實踐。

1．2 專業(yè)測量學(xué)

測繪專業(yè)學(xué)生入校后，測量學(xué)、控制測量學(xué)、誤差理論基礎(chǔ)等前期開設(shè)課程大多相對側(cè)重理論教學(xué)，開設(shè)的相應(yīng)實踐環(huán)節(jié)多是以校內(nèi)實驗為主，與真正的測繪工程項目差異很大。因此，教師在教學(xué)尤其是實驗教學(xué)的過程中應(yīng)有意識地增加一些工程實例進(jìn)行講解，讓學(xué)生有感性認(rèn)識，對于測繪工程專業(yè)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的成圖、識圖和用圖能力。近十年，我國對測繪類專業(yè)學(xué)生需求量大，很多高校以此為契機(jī)開設(shè)了測繪類專業(yè)，學(xué)生人數(shù)急增，而測繪方向的博士畢業(yè)生較少，在高校人才引進(jìn)要求博士以上學(xué)歷的限制下，師資缺口嚴(yán)重，很多高校博士畢業(yè)生直接走向了教學(xué)一線崗位，他們大多掌握先進(jìn)的理論基礎(chǔ)，但是工程案例實踐側(cè)重點(diǎn)方面沒能完全把握，出現(xiàn)了在“黑板上干模糊工程”的教學(xué)模式。

高校實驗設(shè)備基本以光學(xué)水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等常規(guī)儀器為主，儀器使用時間較長且沒有及時檢測，尤其是管水準(zhǔn)器、圓水準(zhǔn)器等軸系很難滿足要求，測量結(jié)果通常超限，導(dǎo)致學(xué)生編數(shù)據(jù)的情況時有發(fā)生，嚴(yán)重影響了實驗實習(xí)的效果。高校實驗經(jīng)費(fèi)有限，有些新型高精度設(shè)備如電子水準(zhǔn)儀、GPS、測量機(jī)器人、陀螺儀、三維激光掃描儀、水深測量儀、管線探測儀等在高校普遍稀缺，實驗教學(xué)設(shè)備很難滿足工程實踐要求，學(xué)生一畢業(yè)就得重新學(xué)習(xí)這些儀器設(shè)備，才能適應(yīng)工作的需要。

教材的實用性方面亟待加強(qiáng)，尤其應(yīng)加強(qiáng)實用性知識的教學(xué)。沒有實踐性教學(xué)這一環(huán)節(jié)，學(xué)生對基本理論、基本方法、基本技能很難融會貫通，尤其是實踐和工程實用方面的知識。在常用測繪軟件中，目前南方CASS、Map－GIS、ArcGIS 三種軟件應(yīng)用占的比重較大，加強(qiáng)常用測繪軟件的教學(xué)，對提高學(xué)生的實際工作能力和適應(yīng)能力有幫助。實際工作中水準(zhǔn)儀、全站儀、GPS 占的比重較大，在教學(xué)過程中應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)代測繪儀器的主導(dǎo)地位。由于GPS 的飛速發(fā)展，測繪控制網(wǎng)的知識點(diǎn)發(fā)生了變化，在教學(xué)中也應(yīng)理論與實踐相結(jié)合，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方式方法。施工放樣、水準(zhǔn)測量、導(dǎo)線測量仍然是工程建設(shè)中經(jīng)常使用的測量方法，可見，還應(yīng)加強(qiáng)施工放樣數(shù)據(jù)計算、控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、導(dǎo)線計算與平差、變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與監(jiān)測數(shù)據(jù)分析等的理論教學(xué)，提供學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)的機(jī)會，至少要有模擬的實習(xí)基地，以便提高學(xué)生在基礎(chǔ)理論與實際工作相結(jié)合方面的能力。

2 測量教學(xué)與產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合與改革

在實驗實踐指導(dǎo)老師建設(shè)方面，可以邀請企事業(yè)單位生產(chǎn)一線的技術(shù)員、技術(shù)專家和能手，帶領(lǐng)學(xué)生直接參與企事業(yè)單位的工程建設(shè)，使學(xué)生在工作中學(xué)習(xí)技術(shù)、積累經(jīng)驗，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。

2．1 非專業(yè)測量學(xué)

必須讓學(xué)生走出去，通過真正的生產(chǎn)工作，將所學(xué)應(yīng)用到實際，使理論和實踐更加有效地結(jié)合起來。學(xué)生在校學(xué)習(xí)和實訓(xùn)地實習(xí)交替進(jìn)行，實現(xiàn)專業(yè)課與技能訓(xùn)練融合。對于非專業(yè)測量學(xué)生，可以讓其測量實習(xí)地小山丘的土石方，將在課程中所學(xué)的土方測量內(nèi)容應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，使學(xué)生既能熟練儀器的操作，也了解生產(chǎn)程序，并更能體驗到生產(chǎn)中的艱辛。

我校與中建五局、湘煤集團(tuán)等單位建立了校企產(chǎn)學(xué)研合作平臺，每年組織選派各專業(yè)學(xué)生參與到工程項目中去。例如，2013年選派10名學(xué)生參加深圳、杭州地鐵施工監(jiān)控量測的任務(wù)，其中深圳地鐵被稱為全國地鐵監(jiān)測指標(biāo)最為嚴(yán)格(限差要求最小)的項目，在參與工程期間，同學(xué)們無論在儀器的使用方面，還是在成果的整理方面均取得了令人滿意的效果，并得到了相關(guān)施工單位領(lǐng)導(dǎo)的一致好評，產(chǎn)學(xué)研合作實驗實習(xí)為學(xué)生以后的就業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。我校礦業(yè)工程的學(xué)生每年都定點(diǎn)到湖南資興華潤唐洞煤炭有限公司等單位進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)1個月，學(xué)生得到了很好的鍛煉，充分認(rèn)識了整個生產(chǎn)及工作的流程，理論聯(lián)系了實踐。

因此，隨著社會的發(fā)展，針對各專業(yè)目前存在問題，我們必須改革教學(xué)方法與手段，改進(jìn)科研操作模式，改革課堂教學(xué)、實驗實習(xí)教學(xué)大綱，改革考核制度與程序，甚至編寫適合本校特色的實驗實習(xí)指導(dǎo)書和相關(guān)測量學(xué)教材。課程教學(xué)內(nèi)容是由教學(xué)大綱所決定的，而教學(xué)大綱應(yīng)隨著學(xué)科的變化發(fā)展、專業(yè)的調(diào)整及時修改，修訂后的教學(xué)大綱緊緊圍繞專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)要求，從根本上改變測量學(xué)基礎(chǔ)過去重理論、輕實踐的模式，適當(dāng)降低對測繪基礎(chǔ)理論的要求，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論、基本方法在工程中的應(yīng)用，及時刪除過時的方法和手段。在保證基礎(chǔ)測量的前提下，重點(diǎn)案例剖析教學(xué)，對測繪新儀器、新技術(shù)、新方法及時加以補(bǔ)充，并提出合理要求。

為了加強(qiáng)測量學(xué)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合實踐，保證人才培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)校專業(yè)教師應(yīng)積極聯(lián)系校企合作單位，甚至承接相應(yīng)工程項目服務(wù)社會，組織選派學(xué)生參加工程與生產(chǎn)實習(xí)，用工程的技術(shù)指標(biāo)與要求來鍛煉和驗證學(xué)生的實際動手能力。由于非專業(yè)測量學(xué)是面向多個學(xué)院的多個專業(yè)，因此必須針對不同專業(yè)的學(xué)生，分別選用不同類型的教材，如土木類專業(yè)學(xué)生，選定《土木工程測量》，建筑類專業(yè)選定《建筑工程測量》，地理類、資源與環(huán)境類、地信類選定《現(xiàn)代普通測量學(xué)》。當(dāng)然，為了確保教材與專業(yè)能夠緊密結(jié)合，可以根據(jù)各學(xué)校的特點(diǎn)，凝聚相應(yīng)教師的力量編撰適合本校專業(yè)特色和辦學(xué)優(yōu)勢的測量學(xué)教材及相關(guān)實驗實習(xí)指導(dǎo)教材。在實驗室建設(shè)方面，建立開放實驗室，學(xué)生辦理完必要的手續(xù)后，能開展測量實驗實踐活動。

2．2 專業(yè)測量學(xué)

專業(yè)測量學(xué)教學(xué)與非專業(yè)測量學(xué)教學(xué)存在教學(xué)重點(diǎn)、內(nèi)容、方式方法的不同。在教學(xué)方式方法上可采用不同的教學(xué)方法(立體化教學(xué);互動式教學(xué);產(chǎn)學(xué)研一體化實踐教學(xué))和不同的教學(xué)手段(課堂理論教學(xué);多媒體教學(xué);網(wǎng)絡(luò)教學(xué);實踐性教學(xué);專題報告)。在測量學(xué)教學(xué)過程中，注重采用啟發(fā)式教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)、交互式學(xué)習(xí)和產(chǎn)學(xué)研一體化實踐教學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。要逐步實行高新儀器、新手段實驗教學(xué)，逐步淘汰過時的一些設(shè)備(如經(jīng)緯儀);逐步調(diào)整為實驗人員全程跟蹤學(xué)生實驗實習(xí)過程，優(yōu)化實驗室管理體制與運(yùn)行機(jī)制。

在實驗實踐過程中，需要學(xué)生將所學(xué)的數(shù)字測圖等課程知識應(yīng)用于實際生產(chǎn)。我校與湘潭縣國土規(guī)劃部門存在長期合作的關(guān)系，每年有10～20 km2的1∶1000 的地形圖需要生產(chǎn)，我們會組織測量專業(yè)40 余名學(xué)生參與地形圖生產(chǎn)任務(wù)，這樣能使測繪專業(yè)學(xué)生熟練掌握CASS軟件、GPS、全站儀等的使用，了解測量內(nèi)業(yè)處理的全部生產(chǎn)程序。每年，測繪老師也還承擔(dān)施工放樣、變形監(jiān)測、河道測量、地鐵監(jiān)測等項目，盡可能讓更多的學(xué)生參與到課題中，甚至參與到整個測量工作的過程中，將課本中所學(xué)的知識綜合運(yùn)用到實際，最后給出學(xué)生表現(xiàn)情況的評定。

在實驗實習(xí)基地方面。為了完善實踐性教學(xué)環(huán)境，建立了一個覆蓋南北校區(qū)的測量學(xué)生產(chǎn)實習(xí)基地和開放式測量實驗室，有條件的學(xué)校還可以建立一個固定的校外測量實習(xí)基地;改革目前測量實驗室管理體制和運(yùn)行機(jī)制，優(yōu)化測量教師和實驗人員結(jié)構(gòu);通過三個實踐性教學(xué)模塊:課程實驗教學(xué)、集中性教學(xué)(實習(xí)周)和開放實驗培養(yǎng)學(xué)生的基本技能。加強(qiáng)與外界的聯(lián)系，加大科研力度，讓盡可能多的學(xué)生參加教師的相關(guān)科研項目，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，形成測量學(xué)與建筑、測繪、地學(xué)、土木工程、采礦等學(xué)科產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的良性循環(huán)體系。

在培養(yǎng)方案與教學(xué)計劃安排上，最后半年盡量少安排課，讓學(xué)生跟隨指導(dǎo)老師參與到課題或工程項目中去，并且根據(jù)自己在實訓(xùn)過程中的體會、實際操作與理論知識完成畢業(yè)論文。

3 改革效果與分析

教學(xué)改革與產(chǎn)學(xué)研的真正結(jié)合，能使測量教學(xué)從教學(xué)、實驗內(nèi)容及形式上實現(xiàn)跨越式進(jìn)步，同時有力地推進(jìn)了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和相關(guān)專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化。教改效果讓5個學(xué)院、16個本科專業(yè)(方向)、6個碩士點(diǎn)、年度學(xué)生人數(shù)近2000人受益。我們對畢業(yè)學(xué)生的工作能力、職業(yè)素質(zhì)、業(yè)務(wù)能力采用問卷調(diào)查的方式進(jìn)行回訪，調(diào)查的對象主要是學(xué)過測量的非測繪專業(yè)與測繪專業(yè)的畢業(yè)生用人單位。本次調(diào)查共發(fā)放問卷50份，教學(xué)與產(chǎn)學(xué)研改革前后畢業(yè)的學(xué)生各25個，回收有效答卷48份，被調(diào)查者的工作領(lǐng)域大致包括水利水電、建筑工程、交通工程、地質(zhì)工程、國土測繪、礦山、巖土工程勘測、地鐵工程、橋隧、公路、港口等。100%的被調(diào)查者認(rèn)為測量學(xué)教學(xué)實踐是非常重要的一環(huán)，應(yīng)加強(qiáng)實用性知識的教學(xué)，用人單位對改革后學(xué)生的動手能力方面更滿意。

現(xiàn)代測量新技術(shù)基礎(chǔ)實驗室的建設(shè)和測量生產(chǎn)實習(xí)基地的建立，有力地帶動了測量實踐性教學(xué)內(nèi)容的改革，教學(xué)手段的更新，有力地推進(jìn)了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，為測量學(xué)、土木工程測量、測繪學(xué)概論、測量與遙感概論、地理信息獲取、攝影測量與遙感、礦山測量學(xué)、GPS 原理與應(yīng)用等課程提供了良好的實習(xí)條件與實踐環(huán)境，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了良好基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

測繪學(xué)科正朝空間信息工程科學(xué)大步邁進(jìn)，向新型邊緣交叉科學(xué)發(fā)展，測量學(xué)教學(xué)改革應(yīng)以鞏固課堂教學(xué)為基礎(chǔ)、以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能為核心，采取課程實驗、集中實習(xí)、科研參與等產(chǎn)學(xué)研一體化、理論聯(lián)系實踐的實踐教學(xué)模式。學(xué)校要建立測量學(xué)生產(chǎn)實習(xí)基地，完善現(xiàn)代測量新技術(shù)實驗室的建設(shè)，優(yōu)化教師結(jié)構(gòu)和實驗室管理人員結(jié)構(gòu)框架，編寫配套教材、實驗實習(xí)指導(dǎo)書，形成了測量學(xué)與建筑、測繪、地學(xué)、土木工程、采礦等多學(xué)科產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的良性循環(huán)體系。

本教學(xué)改革的實施，能提高學(xué)生對新儀器的動手操作能力和生產(chǎn)實際科研相結(jié)合的能力，能提高學(xué)生運(yùn)用新方法分析實際問題的能力，使學(xué)生走上工作崗位能馬上適應(yīng)新的工作。通過現(xiàn)代測量新技術(shù)基礎(chǔ)實驗室的建設(shè)和產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的研究，提高了爭取科研項目的成功率，加強(qiáng)了學(xué)校相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域在社會上的橫向科研競爭實力，擴(kuò)大學(xué)校的影響力和知名度，更好地應(yīng)用相關(guān)科學(xué)技術(shù)服務(wù)于社會。測量學(xué)教學(xué)走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，能提高學(xué)生的實際操作能力和適應(yīng)現(xiàn)場的駕馭能力，以便在實際工作中能解決相關(guān)的測量技術(shù)問題，更好地為本職工作服務(wù)。

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