对于土木工程建设教学的新模式有哪些

　　本文是一篇有关土木工程教学的论文，从工程测量学教学改革的必要性以及教学改革的内容还有教学改革效果总结等各个方面对土木工程教学做了详细的介绍。本文选自：《土木工程与管理学报》，《土木工程与管理学报》是教育部主管，华中科技大学主办的土木工程与工程管理类学术期刊，面向国内外公开发行,本刊是以城市工程规划、建设与管理为主、同时兼顾城市科学相关领域的自然科学核心刊物。本刊前身为武汉城市建设学院学报、《华中科技大学学报(城市科学版)》，经教育部批准，报新闻出版总署审批，从2011年起正式更名为《土木工程与管理学报》。

　　摘要：运用多媒体手段,加强情景式教学有些内容,如仪器检校、角度交会等作业方法和地形图测绘等,单靠口述或课堂上演示仪器还难以完成教学任务。可以把这些工作用摄像机录制一个完整的过程,然后用视频设备播放出来,播放的同时提醒工作要领,效果会好得多。此外,将电子经纬仪、光电测距仪的构造和原理通过三维图件演示出来,便可以在不拆卸仪器的前提下让学生在较短时间内全面、清楚、准确的了解仪器的内部结构。

　　关键词：土木工程,工程应用,工程师论文

　　Abstract: the use of multimedia means, strengthening some situational teaching content, such as instrument calibration, such as Angle intersection operation method and the topographic map surveying and mapping, etc., by oral or classroom demo instruments alone is difficult to finish the teaching task. Can use camera to record a complete this work in process, and then use video broadcast equipment, while urging work main point, the effect will be much better. In addition, the structure and principle of electronic theodolite, photoelectric rangefinder through 3 d maps are drawn out, can not remove the instrument under the premise of students in a relatively short period of time comprehensive, clear and accurate understanding of the internal structure of the instrument.

　　Key words: civil engineering, engineering application, the engineer

　　一、工程测量学教学改革的必要性

　　工程测量作为一门传统课程,其教学内容已经延续了几十年。近几年,以空间定位技术、航空航天遥感技术、地面一体化技术和地理信息技术以及3S集成技术为代表的当代测绘高新科学技术的发展,使得测绘的作业方式、生产手段、数据采集和处理向一体化、智能化的方向发展,标志着测绘科学技术已从手工机械时代向电子信息化、自动化、智能化发展。

　　面对测绘技术的迅猛发展,一直延续的工程测量学课程体系已经远不能适应现实需求。毕业生在工作中暴露出了知识面窄、知识体系陈旧、适应能力差等问题。因此,如何打破传统的教学模式,充实现代测绘技术,使工程测量与信息科学有机结合,成为当前土木工程专业测量学课程改革的重要工作。

　　二、教学改革的内容

　　(一) 教材及教学内容的优化

　　近年来,经过多次探讨,大家对工程测量课程的任务和作用以及总学时已经取得了共识,即以40～80 学时的课内学时加上4周左右的勘测实习为宜。需要商榷的是如何改革教学内容,即增加一定学时的新内容,删减少量过时和对本专业意义不大的内容,同时保证总课时不变或略少。

　　笔者认为,现行的《工程测量》教材应增加如下新内容:全站仪原理与使用; 电子水准仪原理与使用;广义测量平差概念; GPS定位; GIS概念;数字化机助成图;遥感知识;特种光电施工测量仪器(激光指向仪,准直仪,扫平仪,陀螺仪等) ;有关图根控制测量中的小三角锁、线形锁网等控制测量的核心内容要建立在光电导线的基础上。

　　(1)传统内容的合理保留。在内容上要少而精,主要让学生掌握基本的测量理论与方法,尤其掌握基本的技能。结合土木工程专业可以保留: ①水准仪和水准测量; ②经纬仪和角度测量; ③距离测量与测距仪; ④测量误差基本知识; ⑤控制测量与导线测量; ⑥大比例尺地形图测绘; ⑦地形图的基本知识与应用; ⑧工程施工测量。在新旧技术并存的测绘工作中,传统技术必不可少。从学生毕业后的工作技术需要上讲,测量的基本技能是必须掌握的。

　　(2)新仪器、新技术的引进。测绘仪器科技进步在测绘发展中发挥着关键的作用,因此教学中应当引进新仪器理论和应用的内容。需要增加: ①全站仪及数字一体化测图技术; ②GPS定位技术及测量方法; ③建筑物变形监测模型化; ④地理信息系统GIS的基本知识。这些内容的引进为学生毕业后在实际工作运用新仪器做好了准备。随着新仪器内容的学习应用,必然为新技术、新仪器的推广应用打好基础。

　　(3)数字化测绘技术逐步代替平板测图。由于工程测量与信息科学有机结合的程度不断加强,数字化测绘技术应该成为测量学应用的重要内容。近几年,数字化测绘技术在工程建设中的应用越来越广泛,以此为基础的教学内容也应在工程测量教学与实习中体现出来。

　　(4)工程放样自动化。如今,数据库技术,全站仪自动测量技术, GPS的RTK, RDK技术的日益成熟和发展,使工程放样趋于实时化、自动化。现代测量技术的成熟和仪器设备的先进,必然会对测量学教学的内容产生很大的冲击。为适应社会的要求,有必要把为工程放样快速、准确提供便利的自动化放样技术引入教学当中。在新形势下,土木工程专业由原先的“小土木”逐渐转变为“大土木”。调整之后的土木工程专业测量学课程,如何适应新的专业要求,人才培养如何满足社会需求,如何建立一套与高速发展的科技相适应的教学体系和最优化的教学方法是目前测量学课程改革的重点。

　　(二)教学方法的改革

　　在目前教学时数减少、教学内容增多的情况下,课堂教学必须做到少而精,突出重点、难点和疑点。这就要求任课教师深刻理解和掌握课程内容,对教材中的重点和难点内容进行归纳总结,对教材中未涉及的现代测绘技术,通过有关资料进行收集整理有选择的引入课堂,丰富教学内容。教师在努力搞好教学的同时,应积极参与科研和生产工作,不断提高理论水平和丰富实践经验,从而达到深入浅出,生动活泼的教学效果。鼓励教师编写测量学多媒体课件,提倡采用多媒体教学,并辅以传统的教学手段。

　　(1)课堂教学方法的多样化。改变传统的“灌输式”课堂教学方法,以“启发式”“引导式”方法。根据教学内容的难易分别采用讲解、回答问题、讨论、自学等多种教学方式。重点、难点部分采用详细讲解,并密切联系工程实际情况,使学生对授课内容从感性认识上升到理性认识; 适当地在授课中利用讨论的形式,让学生发现问题,并进行分析解决。

　　采用启发式教学,可以从根本上改变学生被动听讲的局面,培养了学生的自学能力、分析问题和解决问题能力。尤其对于公式的推导和复杂的数学运算,先讲思路,后让学生自学,并结合专业实际提出问题,开展课堂讨论,引导学生思维,活跃课堂气氛。

　　(2)将现代化的教学手段引入教学体系。教学过程中除常规教学手段外,利用计算机辅助教学,积极采用多媒体技术。利用多媒体动态教学可以形象直观地完成教学任务,使得教学内容与表现形式呈现多样化,以提高课堂教学效率和质量。采用电子教材、网络、CA I课件等多媒体技术制作演示讲稿,既可以利用图像和文字进行说明,又可以结合声音和动画,将实物图形、空间概念、定位原理等口述难以说明白的内容清晰直观地演播给学生。如关于测量仪器的内部构造、读数装置的原理、GPS原理等内容可以充分发挥多媒体的优势,加大授课信息量,不断更新和拓宽知识面。适当的采用多媒体技术能极大的激发学生的学习兴趣。

　　由于工程测量学图表多、计算公式多,课堂教学难度大且效率低。教师应灵活运用不同的教学方法,使教学内容的表现形式和传递方法呈样多样化。授课中,可根据授课内容穿插图片、录像片段,让学生一目了然,避免学生对所学内容一知半解和主观臆断。

　　(3)不断培养学生的工程意识。在日常教学中引导学生把握工程整体观念,结合测量教学实习,将具体的工程测量进行模拟设计。针对土木工程专业的应用领域,讲解测量在工程实际中的应用。特别在当前的“大土木”环境下,应当不断加强道路工程、桥梁工程、地下工程等内容的教授。根据具体工程实际结合施工组织设计,提出并设计测量工程施测方案,使学生获得一种工程意识,不断加强理论与实践的结合能力。

　　(4)加强情景式教学将测量仪器带进课堂。学生大多不熟悉甚至从没有见过测量仪器,如果只是对着图片讲结构、操作方法就显得很抽象,难以取得良好效果。对照实物则可以将抽象理论还原为具体问题,在课堂上如果对着模型解剖仪器内部构造,拿着仪器介绍各旋钮的功能及应用,演示操作过程和使用技巧,可加深学生的直观印象和理解。

　　充分利用现有的仪器设备。常规仪器对照实物进行现场讲解,这样非常直观,使学生在很短的时间内就可以掌握仪器的基本结构和功能,较为熟练的操作仪器。先进仪器设备采用课堂演示的方法或采用学术讲座的形式,这样既开阔了学生的视野,又弥补了目前先进设备不足的问题。

　　三、教学改革效果总结

　　对于土木工程专业的测量学课程教学,要面向社会需求的人才市场,培养学生应用测绘技术解决实际问题的能力。必须以让学生掌握地球空间信息采集的基本理论和基本技术方法,熟悉测绘科技成果的应用,了解先进的方法及其在土木工程领域的应用和未来发展前景为基本要求,培养学生全方位、多方法地解决在工程施工、设计、管理以及科学研究方面问题的能力,从而适应社会对毕业生能力的需求,使学生成功迎接跨学科择业的挑战。

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