测量学实践教学存在的问题与改革探讨
郭宏慧 徐春花
一、引言
实践教学作为高等教育结构中的重要组成部分,且各高校又以组成各专业的专业课程的实践性教学为基础。测量学是一门理论与技术相结合,实践性很强的课程。实践教学包括两部分:一是理论授课中穿插的课间实验;二是学期末集中进行的测量实习(教学实习)。该课程教学效果的好坏,很大程度上取决于教学实习质量的高低。长期以来,测量学传统的实践教学模式比较封闭、实践教学条件与方法落后、教学内容与现代测绘学科发展脱节、实验与实习指导书更新慢,严重地阻碍了学生学习兴趣、积极性、主动性、创造性以及现代科学思维方法的形成。近些年来,关于非测绘专业的测量教学改革的讨论非常频繁,但对测量实践教学方面的改革研讨却相对较少,随着高等学校素质教育的不断深入,以及测绘新技术的迅速发展,测量实践教学的内容、方法和手段应该得到更新和发展。笔者结合对江西农业大学土木工程、城市规划、园林等专业多年来测量学实践教学环节的教学经验,就如何搞好课间实验与教学实习,加大实验与实习教学改革的力度,对实践教学内容、教学方法以及实验建设等改革进行探讨。
二、测量学实践教学中存在的主要问题
1.实验内容多,学时数越来越少,因而教学任务重
在江西农业大学测量实践教学表现为学时少而任务重的矛盾。教师需要完成各学院各专业的测量学授课计划和任务,每当理论课授完之后,还应承担相应班数的测量实习任务。由于实习班级较多,且需错开安排实习,造成测量理论教学和实习任务重,而总学时和工作量相对较少的矛盾。
2.实验教学条件和内容落后,因而与现代测绘学科发展脱节
(1)实验设备陈旧。在江西农业大学,测量学教学内容基本上是由“老三仪”(经纬仪、水准仪、平板仪)和地形图测绘,以及不同专业的应用知识组成。随着测绘技术的发展,测量仪器已向电子化、数字化、自动化、智能化、实时化和信息化方向发展,新型测量仪器不断出现,并且在工程建设中已广泛使用。由于学校的教育经费有限,仪器设备更新往往滞后于生产单位和科研单位,如电子全站仪和GPS定位设备,测量实验室仅有一台电子全站仪(1999年购买),根本无法满足教学使用;甚至连常规仪器也因资金短缺而导致数量有限,如,水准仪和经纬仪是分几批购置的,在仪器规格和型号上都不统一,因为开课班级多,实验分组相应增加,同类型的仪器不一定满足实验和实习要求,导致了学生花费更多的时间来熟悉各种仪器操作,影响了教学进度和教学质量,也会影响学生的积极性。
(2)教学内容落后。测量学是一门实践性很强的技术课程,理论教学是实践教学的基础,教学质量的好坏是通过实践教学的结果来进行评价。由于落后的实验设备制约了实践教学的内容,补充不了最新测绘技术的内容,如数字测图和GPS技术等高技术手段,使得在教学内容和方法上与时代脱节。
(3)实验教材、实验考核与人才培养的目标不相适应。近几年,由于学校种种原因,没有给学生配发实验教材和实验指导书,仅仅是老师提供一些资料给学生,学生在资料准备上也是存在诸多问题,如不能按时印发资料给每位同学等,致使在教学上不连贯。另外,针对实践教学特点的音像教材更少。实践考核采用理论考核来代替,按大纲要求出一些填空、选择、判断、问答、计算等题目进行闭卷考试。这种考试方式偏重书本知识,没有注重知识运用和学生综合能力的培养,学生为了应付考试,死记硬背,造成学生对知识的综合运用能力和实践动手能力较差。
(4)实践场地满足不了实践教学的要求。测量实验与实习有一个最大特点,那就是在室外进行。由于受室外场地、环境、天气等因素的影响,使得实验与实习任务的安排随意性大,成果可比性差,考勤和检查验收工作难以实施,浑水摸鱼的学生大有人在,这样的条件的确影响着实践教学的质量。
总的来说,测量学实验与实习还是基于传统的技术方法,未能体现学科技术、方法的实用性和先进性,进一步影响了测量实验与实习的教学效果和学生的学习兴趣,限制了教学质量的提高。
3.单学科与多专业的矛盾
江西农业大学测量学课程的专业多达十几个,不同的专业对测量学的要求不尽相同,各有侧重。目前,测量学教材名称较多,且大多新版修订,都包含了测量学的基本理论和知识,包含了部分专业的应用内容,同时也反映了最新的科学技术成果。因课时有限,只对新理论、新技术进行简单介绍,并重点讲授基础部分,淡化各专业的应用部分。尽管提出了分段教学改革的需要,以及必修课、限选课和任选课的课程体系,但限于国内地区和各高校发展不平衡,加之精简课时的要求,目前还很难得以全面实施。
三、测量学实践教学改革的探讨
针对上述存在的问题,下面就如何开展测量学实践教学,加强学生能力培养进行了一些探索。
1.实践教学内容的改革
(1)课间实验改革。随着计算机技术的发展,测量学正在向着数字化、信息化、网络化方向发展,同时测量学技术为经济和社会服务领域也在不断扩大,非测绘专业的专业课与测量学实践教学紧密相关。由于测量学是实践性很强的学科,所以实践教学改革在测量学课程改革中显得相当重要。实验教学中增加自动安平水准仪、测距仪、电子经纬仪、全站仪、GPS接收机、电子求积仪、数字化测图以及地形地籍软件成图等内容,这样做的结果是大大增加了学生对新仪器、新理论、新技术的学习和运用。
过去相当一段时间内,不同专业的测量学课程实验的内容都相同,只是根据学时数来确定实验次数,很难满足不同专业培养的需要,需对这些内容调整和更新应能反映出测绘新技术的发展,反映出不同专业的差异性。
(2)教学实习改革。测量学教学实习是培养学生实际动手能力和提高处理问题能力的最好方式,综合性测量实习要适应学科要求和学生未来职业的趋向,适当弱化地形图测图内容,加强测绘新技术、测绘成果在学科当中的应用,强调学生的实践活动,培养学生发现问题、解决实际问题的能力。实习内容包括:小地区控制测量、白纸测图、数字地形图的测绘、地形图的识读与应用、施工放样和GPS认识等。
总之,教学实习应由原来的测图训练为主转为测绘技术的应用训练为主。以前,教学实习都是以传统的测图为中心,来组织进行,主要强化学生对测图过程的认识。随着社会和各专业发展需要,教学实习内容也应该作相应的调整,可增加与本专业相关的地图应用方面的实习训练。(www.xing528.com)
(3)实验与实习指导书的修订与更新。为了适应测绘科学技术的迅速发展和各单位对人才的需求,需要配发测量学实验与实习指导书,并对指导书的内容根据时代的发展及时进行修订与更新,对实验项目、实验内容、实验类型和实验学时进行认真设计和科学安排,在总学时不断减少的情况下,确保有1/3的学时用于测量实验,加强学生能力的培养。
2.实践教学方式方法的改革
在教学中注意采用新的教学手段,采用多媒体教学手段,可大大地提高实验与实习效率和教学质量,可采用录像、投影片、幻灯片、VCD等电化教学方法,在实验开始前,先让学生看一段相关的投影或录像不仅对学生实验和实习有指导作用,而且还可以解决指导教师板书和语言不易讲解清楚的问题;也可借鉴国外的一些方法,如美国、日本等各国对课程实践性教学都非常重视,并采取了一系列的有力措施:如课内学时减少,而实践教学时间比重增加;采用辩论、业务演习、生产情景模拟等积极教学方法,加强实验性教学;在学生培养上强调各专业适当拓宽基础,改变以往强调记忆,而应加强大学生的批判性思维和实践能力。此外,可以采用网络技术,在实习前,教师可将有关实习要求、实习内容、实习指导及相关问题的解答上网传送,使学生实习具有针对性,学生在实习练习中若遇到问题,可查阅网上实习指导,及时改正实习错误。
3.加强实验室建设,为实践教学提供基础保障
(1)补充现代化仪器设备和器材。实验仪器设备是确保实验教学正常开展、培养学生动手能的基本条件。在经费有限的情况下,通过争取校、院支持,加大仪器设备的投入,除确保常规仪器满足实验教学的要求外,还应该添置电子全站仪(至少6台以上,以满足一个班的实验要求)、电子水准仪、数字测图系统、GPS定位设备(静态需要3台以上,动态设备主要是RTK)等现代测量仪器设备,提升实验室的品位,并为实践教学的改革提供了设备保障。
(2)加强实验室软件建设。为发挥实验室功能,使其产生最大效益,在加大投人的同时,还应在实验室管理上下工夫。完善各项规章制度,建立实验室管理信息系统,通过该管理信息系统可了解实践教学情况、实验设备的完好率和利用率、实验工作人员的工作量、实践日程安排、教师和学生使用仪器情况等大量的综合信息。与此同时,还可实行开放实验室,让学生利用课余时间来做实验,巩固所学知识,训练操作技能。通过开放实验室,加大学生实验的时间和主动性,增加选做实验内容,缓解仪器少与学生多、学时少与内容多的矛盾,给学生提供了更多的独立思维空间和更多的实验操作机会,大大提高其实际动手能力和创新意识的发展。
4.建设实践教学基地
可在校内外建立实践教学基地,使学生在教学过程中比较方便地去了解生产过程和环节,可以打破原先只能在固定时间进行有限项目实习的弊端。内容主要是投入建设基本控制网。埋设若干永久性或者临时性控制点,如果条件允许,可以将永久性点的坐标、高程都与国家控制点连测,并算出坐标和高程,建立起全校性的测量教学实习基地。每个测量小组的学生都在一个导线(闭合或附合导线)上进行实验和实习,这既方便了实践课的安排,同时老师又能很好地检查、验证学生实习成果的精度和质量,提高了学生思想上对实践课的重视,调动了学生学习的积极性和自觉性。
5.成绩评定方法的改革
以往考试命题习惯上侧重于考核知识的掌握程度而对运用知识能力评价注重不够,而实习成绩也主要是根据学生的实习报告,存在片面、不合理现象,对学生在实习过程中的表现监督和督促不够,难以充分调动学生在实验与实习过程中的主动性和积极性。所以实验成绩评定方法需进行改革,采用综合考核办法评定实验与实习成绩。把对基础知识、基本技能的考核贯穿于能力考核之中,把考核重点放在运用基础知识和基本技能解决实际问题的能力评定上。实验考核的方法要多种形式并用,把笔试、口试和操作性考核有机地结合起来,加大口试和操作性考核的比重。在笔试考核中,要加大主观性试题的比重,减少客观性试题的比重,突出对学生分析、应变、综合等能力的测量。实验考核的时机应从集中走向分散,把实验的阶段性作业、实验过程中的研讨、实验终了时的报告等学习实践的情况都列入考核范围,使对学生创造力的检测更加实时。考核的实施也应由教师单独评价转为教师与学生共同评价,让学生相互之间进行评价,以提高评价的客观性和准确性。实验考核的评价尺度应从正确与否转向具备创新点与否。实践考核的评价标准应当鼓励学生创造力的发挥,只要学生解决问题的方式方法有创造性,就应得到相对较高的评价等级。尤其对实习结果可采用多种形式进行交流,能使学生互相学习寻找差距,同时对实习内容进行再消化。
四、结束语
当然,测量学实践教学的改革涉及很多方面,想要完全达到上述提到的改革方案具有相当大的难度,但是,为了提高教学质量、培养出适应社会发展的高技能的测绘技术人才、并使学生深入理解测量学教学内容以及掌握实践技能,希望校、院领导在权衡各专业投入的情况之下,尽可能的重视一下测量实验室的建设,尤其是先进设备的购置上。此外,测量学教师在工作过程中,应理论知识与实践技能及综合素质并重,从教学内容、教学条件、教学方法与手段及考评体系方面及时进行调整,以保证和提高测量实践教学的教学质量,努力培养适合社会发展需要专业人才。
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