時(shí)間:2023-07-25 16:50:51
導(dǎo)語:在土木工程測(cè)量學(xué)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞: 土木工程測(cè)量 項(xiàng)目教學(xué)法 情景導(dǎo)入法 任務(wù)驅(qū)動(dòng) 成果評(píng)價(jià)
高職土木類專業(yè)主要培養(yǎng)從事建筑施工管理的專門人才,使管理者具有較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)及技能水平。其中,土木工程測(cè)量是工程建設(shè)的主要導(dǎo)向技術(shù),是土木工程技術(shù)人員從事工程建設(shè)管理工作的基本技術(shù)。土木工程在各個(gè)階段所進(jìn)行的測(cè)繪工作,工程施工過程和運(yùn)營管理階段,對(duì)高層、大型建(構(gòu))筑物進(jìn)行沉降、位移、傾斜等變形觀測(cè),以確保建(構(gòu))筑物的安全,并為建(構(gòu))物結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)的研究提供各種可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)。因而學(xué)習(xí)并掌握土木工程測(cè)量課程的基本理論和技能是土木工程類專業(yè)學(xué)生將來從事現(xiàn)代工程建設(shè)的基本條件。對(duì)于本課程采用項(xiàng)目教學(xué)法能取得較好的教學(xué)效果。
1.項(xiàng)目確定
項(xiàng)目教學(xué)法的特點(diǎn)是教師通過分析教學(xué)內(nèi)容,分解教學(xué)任務(wù),將要講授的知識(shí)蘊(yùn)含于學(xué)生完成的任務(wù)之中,學(xué)生通過完成任務(wù)達(dá)到掌握所學(xué)知識(shí)的目的。將知識(shí)分解為具體的項(xiàng)目是核心的步驟,并且項(xiàng)目要能夠有效地涵蓋大綱所規(guī)定的知識(shí)點(diǎn),因而分解的難度是很大的,所以我們?cè)诜纸忭?xiàng)目時(shí)應(yīng)滿足以下要求。
(1)項(xiàng)目所涉及的知識(shí)和技能在教學(xué)大綱所要求的范圍以內(nèi);
(2)學(xué)生對(duì)所確定的項(xiàng)目及其結(jié)果有著較強(qiáng)的興趣;
(3)項(xiàng)目所涉及的內(nèi)容是學(xué)生所比較熟悉的;
(4)項(xiàng)目所涉及的知識(shí)和技能、所涉及的內(nèi)容符合最近發(fā)展區(qū)理論,學(xué)生通過主動(dòng)探索和學(xué)習(xí)是有能力完成的;
(5)在項(xiàng)目完成過程中,最好能有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感、態(tài)度和價(jià)值觀的教育。
土木類專業(yè)測(cè)量課程的主要教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生了解和掌握測(cè)量的基本原理和方法、測(cè)量儀器的操作應(yīng)用,為將來從事土木施工管理打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。本課程具有實(shí)踐性、技術(shù)性強(qiáng)的特點(diǎn),較為適用項(xiàng)目教學(xué)法。據(jù)此特點(diǎn)并結(jié)合教學(xué)大綱要求,可將此課程分為四個(gè)階段性的項(xiàng)目。具體內(nèi)容如表一。
表一中的各項(xiàng)目是根據(jù)一定的情景導(dǎo)入相關(guān)的任務(wù),讓學(xué)生分組討論,根據(jù)任務(wù)的需要去學(xué)習(xí)相關(guān)的基本知識(shí)和操作技能,再進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)。任務(wù)的完成由學(xué)生來主導(dǎo),而教師則是通過引導(dǎo)講解的方式幫助學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí),通過示范操作引導(dǎo)學(xué)生掌握操作技能,給學(xué)生以足夠的時(shí)間去練習(xí)操作掌握所應(yīng)具備的技能,進(jìn)而利用所學(xué)技能完成項(xiàng)目中的任務(wù)。在任務(wù)完成的過程中能始終體現(xiàn)以能力為本位、以職業(yè)實(shí)踐為主線、以項(xiàng)目課程為主體的模塊化教學(xué)。
2.任務(wù)實(shí)施
對(duì)于項(xiàng)目中的內(nèi)容我們可通過情景導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式來實(shí)施,而“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法中學(xué)生的興趣等都將直接影響到學(xué)生課堂上探究的效果。因此,任務(wù)的設(shè)計(jì)要由淺入深具有層次感,要注意學(xué)生的特點(diǎn)和接受能力的差異。例如我們?yōu)樽寣W(xué)生掌握全站儀(經(jīng)緯儀)的操作應(yīng)用技能可進(jìn)行如下的情景、任務(wù)設(shè)置。
通過情境展示和對(duì)三個(gè)遞進(jìn)式的提問的解決來完成。
情景展示:選一有高(低)電線通過的道路。
提問1:目測(cè),電線距路面鉛垂距離(懸高)為多少?
視覺的局限性不能滿足施工或設(shè)計(jì)需要,引出利用工程測(cè)量的需要。
提問2:用什么方法可以既簡單又準(zhǔn)確地知道電線懸高?
從電壓線上懸線繩測(cè)量出線繩長度,或找一較長木桿置于電壓線下再量出線與地面間木桿長度。
提問3:高(低)壓電線都有通電,上述方法因危及工程人員的人身安全而不可使用,這樣我們?nèi)绾螠y(cè)量電線的懸高呢?
通過分組討論,形成共識(shí):
①利用我們已具備的數(shù)學(xué)知識(shí)――勾股定理;
②先離開高(低)壓電線一段距離并測(cè)出已選點(diǎn)到電線最低處在地面上的投影的水平距離;
③測(cè)出所選點(diǎn)與電線最低處連線的垂直角,算出電線懸高。
歸納總結(jié),得到全站儀的應(yīng)用實(shí)質(zhì),說明全站儀的一種應(yīng)用――懸高測(cè)量。
最后由學(xué)生分組去完成懸高測(cè)量。通過任務(wù)的完成,學(xué)生體會(huì)到工程需要產(chǎn)生了工程測(cè)量,問題推動(dòng)著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,測(cè)量技術(shù)的發(fā)展解決了工程產(chǎn)生的實(shí)際問題。
從項(xiàng)目實(shí)施的情況來看,學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中對(duì)問題有了一定的認(rèn)識(shí),也初步形成了計(jì)劃,但真正在任務(wù)完成的過程中卻又不知如何開始,這恰恰體現(xiàn)了實(shí)踐的重要性和不可替代性,教師不要急于指導(dǎo),要讓學(xué)生獨(dú)立思考、討論;對(duì)學(xué)生的提問,教師要根據(jù)實(shí)際情況啟發(fā)式地回答問題,引導(dǎo)學(xué)生分析思考,進(jìn)行解決問題,同時(shí)教師要關(guān)注各小組任務(wù)實(shí)施情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)指正學(xué)生在任務(wù)實(shí)施過程中的不當(dāng)之處,以能夠在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)達(dá)到最佳的教學(xué)效果。
3.成果評(píng)價(jià)、分析總結(jié)
評(píng)價(jià)是學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握和能力提高的重要階段,當(dāng)學(xué)生完成一項(xiàng)任務(wù)后,教師應(yīng)及時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出反饋和評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生探究學(xué)習(xí)有很好的約束作用,同時(shí)也會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)具有指導(dǎo)、促進(jìn)作用。在任務(wù)完成后給學(xué)生一定的時(shí)間進(jìn)行交流、討論及總結(jié)??捎蓪W(xué)生各級(jí)組代表上臺(tái)發(fā)言,講解對(duì)新知識(shí)的理解、掌握、熟練應(yīng)用情況,在任務(wù)完成的過程中遇到的問題及解決的辦法,同學(xué)間相互協(xié)作的情況;然后其它小組提問由發(fā)言小組回答,最后教師對(duì)各組情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng),總結(jié)分析各組任務(wù)完成情況,表揚(yáng)先進(jìn),指正不足,進(jìn)而提出改進(jìn)的方法及方向。總體來講,在本課程的項(xiàng)目教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)。
(1)教師在上課前要對(duì)學(xué)生有充分的了解,根據(jù)其實(shí)際情況精心設(shè)置項(xiàng)目中的任務(wù);
(2)在項(xiàng)目實(shí)施過程中要考慮學(xué)生的能力差異,做到分組合理,以利于教學(xué)任務(wù)的實(shí)施;
(3)在每一任務(wù)(或任務(wù)中一階段)完成后要及時(shí)總結(jié)分析,給學(xué)生一定的約束感,同時(shí)也對(duì)所學(xué)知識(shí)與技能進(jìn)行鞏固與提高;
(4)對(duì)于學(xué)生的成績考核與省測(cè)繪局職業(yè)技能鑒定站聯(lián)合采用考證制,既能提高學(xué)生的興趣,又具有實(shí)用性。
4.結(jié)語
土木工程測(cè)量課程的項(xiàng)目教學(xué)真正實(shí)現(xiàn)了由以教師為中心向以學(xué)生為中心、以課本為中心向以項(xiàng)目為中心及以課堂為中心向以實(shí)踐為中心的轉(zhuǎn)變,能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析和解決問題的能力,同時(shí)使學(xué)生體驗(yàn)到探索、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新的喜悅,樹立了自信,增強(qiáng)了成就感。體現(xiàn)了“以學(xué)生發(fā)展為中心”、“以能力為本位”、“以就業(yè)為導(dǎo)向”的職業(yè)教育指導(dǎo)思想,因而是較為適合高職測(cè)量教學(xué)的一種教學(xué)方式。
參考文獻(xiàn):
[1]王漢雄.《土木工程測(cè)量》教學(xué)體系改革與創(chuàng)新[J].礦山測(cè)量,2007,(3).
[2]肖鸞等.工程測(cè)量教學(xué)改革[J].湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,(5).
關(guān)鍵詞:工程測(cè)量;教學(xué)質(zhì)量;課前準(zhǔn)備;課堂教學(xué);課后反饋
中圖分類號(hào):G642;TU3-4文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):10052909(2016)03008103在工程項(xiàng)目建設(shè)中,工程測(cè)量是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作,不允許出現(xiàn)錯(cuò)誤或失誤。工程測(cè)量的任何一次失誤,都會(huì)使工程施工偏離其正確的設(shè)計(jì)位置。偏離量小則引起工程局部返工;偏離量大可能導(dǎo)致整個(gè)工程報(bào)廢,帶來巨大損失。因此,工程測(cè)量課程也是土木類專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,而且與其后續(xù)施工、工程地質(zhì)等課程聯(lián)系密切,課程的教學(xué)效果直接關(guān)系著人才的培養(yǎng)質(zhì)量。課堂教學(xué)的質(zhì)量控制具體包含課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)和課后反饋的事前、事中和事后控制。筆者圍繞課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)和課后反饋三個(gè)環(huán)節(jié)討論了具體做法。
一、課前準(zhǔn)備
課前準(zhǔn)備是上好一堂課的關(guān)鍵因素之一,只有充分做好課前準(zhǔn)備,才能做到有的放矢,在課堂上掌控自如,實(shí)現(xiàn)既定的教學(xué)計(jì)劃和目標(biāo),為學(xué)生帶來知識(shí)。
(一)學(xué)情分析
重慶大學(xué)開設(shè)工程測(cè)量課程的專業(yè)包含土木工程、給排水、環(huán)境工程、城市規(guī)劃、工程管理、工程造價(jià)、房地產(chǎn)管理、采礦工程等,每個(gè)專業(yè)都有其自身的特點(diǎn),對(duì)測(cè)繪方面的要求也有差異。比如:土木工程專業(yè)涉及的工程大多為土建工程,對(duì)施工放樣和變形觀測(cè)要求相對(duì)較高;給排水專業(yè)涉及的工程主要有城市給排水、建筑給排水等,要進(jìn)行管道、溝渠設(shè)計(jì)和施工,對(duì)線路和管道的測(cè)量要求相對(duì)較高;工程管理、工程造價(jià)等專業(yè)要根據(jù)工程量計(jì)算工程價(jià)款,對(duì)土石方的測(cè)繪與計(jì)算等內(nèi)容要求相對(duì)較高;采礦專業(yè)主要研究礦床開采,很多工作在井下完成,對(duì)礦山測(cè)量部分的內(nèi)容(如井下控制測(cè)量、巷道施工測(cè)量、礦圖的認(rèn)識(shí)及開采沉陷變形監(jiān)測(cè)等)要求相對(duì)較高。因此,備課前很重要的一項(xiàng)工作就是要先了解學(xué)生所學(xué)專業(yè),了解該專業(yè)對(duì)課程的要求,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況制定教學(xué)計(jì)劃,進(jìn)行備課。
(二)制定教學(xué)計(jì)劃
首先要熟讀教材,理解教材編寫的意圖,理清教材的知識(shí)體系,抓住重點(diǎn)和難點(diǎn),再根據(jù)學(xué)情分析、課時(shí)要求和學(xué)科新技術(shù)發(fā)展情況,制定詳細(xì)、科學(xué)的學(xué)期教學(xué)計(jì)劃,以及相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)措施,安排好整個(gè)學(xué)期的課堂教學(xué)活動(dòng)。在教學(xué)活動(dòng)中還要根據(jù)實(shí)際課堂反饋情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)接受能力的差異需求。比如:學(xué)校給排水、環(huán)境等專業(yè),理論課時(shí)為32學(xué)時(shí),制訂教學(xué)計(jì)劃時(shí),理論推導(dǎo)部分內(nèi)容可弱化,強(qiáng)調(diào)結(jié)論性內(nèi)容;土木專業(yè)理論課時(shí)為40學(xué)時(shí),制訂教學(xué)計(jì)劃時(shí),理論公式推導(dǎo)等內(nèi)容就可涉及;工程管理、工程造價(jià)和采礦工程理論課時(shí)為48學(xué)時(shí),制訂教學(xué)計(jì)劃時(shí),重要知識(shí)點(diǎn)(高程誤差配賦、坐標(biāo)正反算、導(dǎo)線計(jì)算等)必須講精、講透。
(三)備課
根據(jù)學(xué)情分析結(jié)果,針對(duì)相應(yīng)班級(jí)(專業(yè))的實(shí)際情況和學(xué)生已開課程,確定具體的講授方法和講解內(nèi)容。如有的專業(yè)(土木等)大一上期就開課,學(xué)生還未接觸高數(shù),那么涉及到級(jí)數(shù)(用水平面代替水準(zhǔn)面的限度)和求導(dǎo)(誤差傳播率)的內(nèi)容就會(huì)有困難,學(xué)時(shí)安排上要有所傾斜,有的專業(yè)大一下期(工程管理等)或大二(給排水等)開課,與高等數(shù)學(xué)相關(guān)的內(nèi)容就可少安排一些時(shí)間。
備課內(nèi)容不局限于教材,因?yàn)槊勘窘滩亩加兴木窒扌裕阂皇莾?nèi)容體系的局限性,比如現(xiàn)在選用的教材,雖然得到全國很多高校的認(rèn)可,銷量也非常好,但第四章和第十章關(guān)于“精密鋼尺量距”的內(nèi)容安排就不夠合理(第四章沒有介紹此部分內(nèi)容,而第十章卻直接使用了與此內(nèi)容相關(guān)的公式);二是新技術(shù)內(nèi)容的局限性,測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展日新月異,教材內(nèi)容難免有滯后性,所以,這就要求教師備課時(shí)既要基于教材又要超越教材,利用各種渠道(文獻(xiàn)、學(xué)術(shù)會(huì)議、儀器展銷會(huì)、互聯(lián)網(wǎng)等)提高自身素質(zhì),保證備課質(zhì)量。
(四)上課狀態(tài)的準(zhǔn)備
"心之官則思",大腦的狀態(tài)直接影響上課的效果。教師要使大腦保持良好的狀態(tài),就要合理安排時(shí)間,處理好工作與生活的關(guān)系,課前做好充分的休息,調(diào)節(jié)好情緒。大腦狀態(tài)好,上課時(shí)就能精神飽滿、思路清晰、條理清楚、富有激情,良好的情緒和精神還能感染學(xué)生;否則,精神不好,狀態(tài)不佳,將會(huì)影響教學(xué)思路和講解效果,影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
二、課堂教學(xué)
課堂是傳播薪火的文明接力站,如何創(chuàng)造一個(gè)師生互動(dòng)的、充滿活力的愉快教學(xué)環(huán)境,緩減學(xué)生上課時(shí)的緊張情緒,提高教學(xué)效率,課堂教學(xué)的過程控制尤為重要。
(一)融洽的師生關(guān)系是課堂教學(xué)的基礎(chǔ)
著名的教育家心理學(xué)家贊可夫說過,教育教學(xué)質(zhì)量的高低很大程度取決于師生之間的關(guān)系。教師要在思想上平等對(duì)待學(xué)生,要放下架子,微笑面對(duì)學(xué)生,讓學(xué)生愿意與之親近、與之交流。在課間和實(shí)驗(yàn)課中要多與學(xué)生溝通,了解和尊重他們的想法,關(guān)心他們的學(xué)習(xí)和生活,取得他們的親近和信賴。融洽的師生關(guān)系會(huì)使學(xué)生感到輕松,自然就愿意配合教師的教學(xué),從而達(dá)到理想的教學(xué)效果。面對(duì)接受能力和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力相對(duì)較弱的學(xué)生,不挫傷他們的積極性,努力想辦法幫助他們解決問題,樹立學(xué)習(xí)的信心,形成自主學(xué)習(xí)的意識(shí),從而提高學(xué)習(xí)效率。
一、工程管理專業(yè)對(duì)測(cè)量理論和技術(shù)的要求
教育部的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》中, 要求學(xué)生學(xué)習(xí)工程管理的基本理論、方法和土木工程技術(shù)知識(shí); 接受工程項(xiàng)目管理方面的基本訓(xùn)練; 具備從事工程項(xiàng)目管理的基本能力。工程管理專業(yè)工程測(cè)量教學(xué)應(yīng)當(dāng)圍繞工程管理的特征, 緊跟工程建設(shè)和現(xiàn)代測(cè)繪科技發(fā)展趨勢(shì), 與時(shí)俱進(jìn)。
工程管理的內(nèi)涵隨管理主體的不同而異, 建設(shè)單位進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目管理, 設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理, 施工單位進(jìn)行施工管理, 而監(jiān)理單位則進(jìn)行工程建設(shè)監(jiān)理, 所有這些都是圍繞工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行, 而這些工程主要是指房屋工程、道路、港口工程、橋梁工程。工程管理專業(yè)基本服務(wù)面向是建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理等單位, 而這些單位的工程項(xiàng)目管理主要是以質(zhì)量、進(jìn)度和成本為控制要素, 管理目標(biāo)是在保證質(zhì)量的前提下, 尋找進(jìn)度和成本的最優(yōu)方案。而所有這一切, 都離不開通過測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)獲取與時(shí)間相關(guān)的三維信息。
工程測(cè)量是測(cè)繪科學(xué)的一個(gè)重要分支, 也是工程建設(shè)的主要導(dǎo)向技術(shù), 滲透到了建設(shè)工程項(xiàng)目的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工放樣、施工監(jiān)理、施工質(zhì)量監(jiān)督、運(yùn)營管理等各個(gè)過程。因此, 在當(dāng)今建設(shè)工程的大型化、網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代, 讓學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握工程測(cè)量課程的基本理論和技術(shù), 培養(yǎng)未來所從事工程建設(shè)與管理工作實(shí)踐中正確運(yùn)用工程測(cè)量技術(shù)者教師在測(cè)量課程上采用新的教學(xué)方式、方法具有不可替代的責(zé)任。
二、工程管理專業(yè)工程測(cè)量教學(xué)探討
工程測(cè)量是工程建設(shè)的主要導(dǎo)向技術(shù),是土木工程技術(shù)人員從事工程建設(shè)技術(shù)工作的基本技術(shù)。學(xué)習(xí)并掌握工程測(cè)量課程的基本理論和技術(shù)是土木工程技術(shù)人員從事現(xiàn)代工程建設(shè)的基本條件,測(cè)量實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)以用圖與施工測(cè)量為重點(diǎn)的觀點(diǎn)。工程管理專業(yè)工程測(cè)量教學(xué)是通過工程測(cè)量講課、作業(yè)、課程實(shí)驗(yàn)及總實(shí)習(xí)等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生掌握工程測(cè)量學(xué)的基本理論和基本技能,以便學(xué)好其他專業(yè)課程,并在未來所從事工程建設(shè)與管理工作實(shí)踐中正確運(yùn)用工程測(cè)量這一基本手段奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(1)工程管理專業(yè)工程測(cè)量教學(xué)在課程內(nèi)容設(shè)置上,應(yīng)以培養(yǎng)能在國內(nèi)外工程建設(shè)領(lǐng)域從事項(xiàng)目決策和全過程管理的復(fù)合型高級(jí)管理人才為目標(biāo)。課程設(shè)置的目的,是培養(yǎng)同學(xué)們的工程意識(shí)和創(chuàng)新能力,通過講授、答疑、實(shí)習(xí)、練習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié),使同學(xué)們獲得測(cè)量學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能,能夠正確運(yùn)用測(cè)量學(xué)的基本原理、方法和手段,在土木工程規(guī)劃、建設(shè)和管理中,具備處理實(shí)際工程測(cè)量問題的初步能力。
(2)工程管理專業(yè)工程測(cè)量教學(xué)在深度和廣度上應(yīng)區(qū)別于測(cè)繪類、土建類、交通運(yùn)輸類、水利類、環(huán)境與安全類、地礦類等專業(yè)的工程測(cè)量教學(xué),通過在教材內(nèi)容的安排上降低深度、增加復(fù)蓋面,以突出土建工程管理專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點(diǎn),達(dá)到學(xué)以致用,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的。
因此,在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi),不應(yīng)強(qiáng)調(diào)測(cè)繪儀器制作的原理與測(cè)繪學(xué)的原理,如可簡略經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀的儀器檢驗(yàn)校正過程、視距測(cè)量公式推導(dǎo)、誤差傳播定律、坐標(biāo)換帶計(jì)算、地形圖的完整分幅與編號(hào)等內(nèi)容,摒棄一些相對(duì)過時(shí)的知識(shí),如鋼尺量距改正等內(nèi)容,而代之以強(qiáng)調(diào)先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)與方法,及其在土建工程領(lǐng)域的基本應(yīng)用與實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容,如工業(yè)與民用建筑、交通(道路、橋梁、隧道)工程、水利水電工程的測(cè)繪與測(cè)設(shè)過程中所涉及的工程測(cè)量的問題。
【關(guān)鍵詞】工程測(cè)量;教學(xué)改革;課程建設(shè)
1.引言
《工程測(cè)量學(xué)》是土木工程、建筑工程技術(shù)、工程概預(yù)算等專業(yè)的技術(shù)性、專業(yè)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。一方面,隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,老的知識(shí)體系和教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工程建設(shè)對(duì)測(cè)量人員"懂測(cè)繪、會(huì)應(yīng)用、能測(cè)繪"的要求;另一方面隨著高等學(xué)校教學(xué)改革的進(jìn)行,課時(shí)壓縮得越來越少[1],如何在有限的課時(shí)內(nèi)保證教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)兼顧教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性,成為每一名測(cè)量教師急需解決的問題。目前市面上幾乎所有非測(cè)繪類《工程測(cè)量學(xué)》教材的安排都按照:緒論、水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量、距離測(cè)量、小區(qū)域控制測(cè)量、地形圖的測(cè)繪與應(yīng)用、施工測(cè)量的基本工作、民用建筑工程測(cè)量、工業(yè)建筑施工測(cè)量、線路測(cè)量與橋梁施工測(cè)量、建筑物變形監(jiān)測(cè)和竣工圖的編繪等來編排。
畢業(yè)生就業(yè)崗位分析表明,80% 以上學(xué)生在施工企業(yè)從事施工技術(shù)工作,它要求學(xué)生具有 "放線""抄平"及地形測(cè)量等職業(yè)能力[2-3]。但是由于課時(shí)量的壓縮導(dǎo)致與土建類專業(yè)結(jié)合緊密的測(cè)設(shè)(放樣)部分,只有極少課時(shí)甚至課時(shí)為零,造成"學(xué)"與"用"的脫節(jié)。因此,對(duì)工程測(cè)量學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行改革,勢(shì)在必行。
2.非測(cè)繪專業(yè)《工程測(cè)量學(xué)》教學(xué)實(shí)踐過程中存在的問題
2.1 測(cè)繪知識(shí)增加而課時(shí)減少的矛盾
工程測(cè)量課程教學(xué)一般包括理論課教學(xué)(含課內(nèi)實(shí)驗(yàn))與測(cè)量實(shí)習(xí)兩部分,課程內(nèi)容基本兼顧了傳統(tǒng)與現(xiàn)代測(cè)繪的基本原理和方法。隨著測(cè)繪"新理論""新儀器"、"新技術(shù)"的不斷發(fā)展,工程測(cè)量的信息量也越來越大,但是隨著高等學(xué)校課程的改革,在非測(cè)繪專業(yè)工程測(cè)量教學(xué)的教學(xué)課時(shí)不斷被壓縮,比如按照學(xué)科設(shè)置工程測(cè)量學(xué)的理論課時(shí)應(yīng)該安排在60個(gè)學(xué)時(shí)才算合理[4],但是多數(shù)高校在課程改革后課時(shí)數(shù)都減少了不少,以WF科技學(xué)院為例,目前建筑工技術(shù)和工程概預(yù)算專業(yè)課時(shí)只有48個(gè),刨除因法定節(jié)假日而減少的課時(shí),實(shí)際上課時(shí)長還達(dá)不到48學(xué)時(shí)。
2.2 教學(xué)內(nèi)容陳舊,與生產(chǎn)脫節(jié)
在工程測(cè)量學(xué)的理論教學(xué)中,部分教學(xué)內(nèi)容陳舊,嚴(yán)重滯后于實(shí)際測(cè)量工作的需要:如在生產(chǎn)中已普遍采用全站儀進(jìn)行角度測(cè)量、距離測(cè)量和測(cè)設(shè)工作,而在教學(xué)中仍以介紹光學(xué)經(jīng)緯儀、鋼尺量距等內(nèi)容,明顯滯后于生產(chǎn)實(shí)際,導(dǎo)致工程測(cè)量課程的"學(xué)"與"用"之間存在一定的脫節(jié)。此外,測(cè)量實(shí)習(xí)內(nèi)容以測(cè)繪地形圖為主,而實(shí)際上,非測(cè)繪專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后大部分接觸到的是施工測(cè)設(shè)工作,很少專門從事測(cè)圖工作,而在校學(xué)習(xí)過程中對(duì)測(cè)設(shè)和施工測(cè)量的鍛煉則明顯不足!
2.3儀器設(shè)備老化,跟不上科技的進(jìn)步
測(cè)量儀器是工程測(cè)量學(xué)教學(xué)必不可少的設(shè)備,它的數(shù)量和先進(jìn)性直接影響《工程測(cè)量學(xué)》實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果,此外工程測(cè)量教學(xué)中許多儀器比較貴重如陀螺全站儀、超站儀、三維激光掃描儀等,許多學(xué)校經(jīng)費(fèi)投入不足,尤其是民辦院校甚至不愿意投入這么多資金,造成儀器落后,品種不全,教師上課時(shí)只能簡單地用圖片介紹,從而影響到實(shí)踐教學(xué)效果。
另外,隨著高考擴(kuò)招,班級(jí)逐年增多,儀器由于常年使用經(jīng)常損壞,卻得不到及時(shí)修理,存在誤差較大的嚴(yán)重問題,有些甚至已經(jīng)沒法使用,造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確,以至于迷惑不解,甚至對(duì)測(cè)量方法產(chǎn)生懷疑。以WF為例:13級(jí)土木有18個(gè)本科班,建筑工程技術(shù)專業(yè)21個(gè)??瓢?,都需要用到測(cè)量儀器,儀器的使用率較高,維修效率跟不上。
2.4考核形式單一,不能完全反映出學(xué)生的水平
傳統(tǒng)的工程測(cè)量考核方案是平時(shí)成績+課內(nèi)實(shí)驗(yàn)成績+期末考試成績,這樣的考核方法不利于考查學(xué)生的實(shí)踐技能,比如實(shí)習(xí)過程中同組的6-8個(gè)人有些同學(xué)能夠按照課前要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn),還有部分同學(xué)沒有實(shí)訓(xùn)只是借用同組其他人的測(cè)量成果,不能反映出實(shí)習(xí)的真實(shí)效果,同組實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)都是一樣的,這會(huì)造成吃大鍋飯的情況,成績好壞與學(xué)生在操作過程中的表現(xiàn)影響不大,打擊了好學(xué)生的積極性。
3.《工程測(cè)量學(xué)》教學(xué)實(shí)踐改革的措施
為了解決以上矛盾,擬從以下各方面著手,采取措施:
3.1整合教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)體系
為了解決內(nèi)容多課時(shí)少和教學(xué)內(nèi)容陳舊,與生產(chǎn)脫節(jié)的矛盾,專業(yè)教師應(yīng)結(jié)合各專業(yè)的特點(diǎn)合理取舍有關(guān)內(nèi)容,確定授課的重點(diǎn)、次重點(diǎn)、選學(xué)內(nèi)容,對(duì)教材上已經(jīng)過時(shí)的內(nèi)容,予以刪減。對(duì)于新的測(cè)量理論和測(cè)量技術(shù)屬于了解和選學(xué)的內(nèi)容,比如GPS測(cè)量技術(shù)、遙感技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)等采取專題講座的形式進(jìn)行,這樣不僅可以讓非測(cè)繪專業(yè)同學(xué)對(duì)測(cè)量的前沿知識(shí)有一定的認(rèn)知,也可以節(jié)省課時(shí)學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合緊密的知識(shí)。
3.2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),加強(qiáng)校企合作力度
對(duì)于儀器不足的問題,學(xué)校層面上要加大資金的投入力度,通過深入生產(chǎn)企業(yè)調(diào)研,準(zhǔn)確定位生產(chǎn)中常用儀器的型號(hào)和種類,充分利用有限資金購置與生產(chǎn)對(duì)接急需的儀器。對(duì)于部分特別貴重的儀器,比如超站儀、測(cè)量機(jī)器人、垂準(zhǔn)儀等,可以同儀器的生產(chǎn)企業(yè)合作,采取展銷會(huì)的形式,由校方提供場(chǎng)地,儀器生產(chǎn)商展擺儀器,并委派技術(shù)人員,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解。這對(duì)雙方來講都是一個(gè)雙贏的事情,儀器生產(chǎn)商通過展銷調(diào)高了自己的知名度,學(xué)校不僅節(jié)省了資金,同時(shí)也達(dá)到了讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)了解先進(jìn)儀器的目的。
3.3多途徑考核,避免一考定"生死"
鑒于傳統(tǒng)考核采用平時(shí)+實(shí)習(xí)+期末成績的局限性,對(duì)此進(jìn)行細(xì)化:平時(shí)成績以課堂出勤情況作為考核指標(biāo);實(shí)習(xí)成績?yōu)楸苊馔M人員吃大鍋飯的現(xiàn)象,采取教師與組內(nèi)成員打分相結(jié)合的方法,即專業(yè)老師針對(duì)實(shí)習(xí)的結(jié)果的正確性給出相應(yīng)分?jǐn)?shù),同組人員根據(jù)操作過程付出工作量的大小,給出一個(gè)階梯化的分?jǐn)?shù),二者所占權(quán)重各占50%;對(duì)于期末成績可以采用試卷的形式,或者其他能反映專業(yè)能力的方法。例如,WF科技學(xué)院,鼓勵(lì)在校專科生報(bào)名參加測(cè)量員考試,凡是取得測(cè)量員證書者,提出申請(qǐng)可以不參加最終的結(jié)課考試,期末成績按照優(yōu)秀對(duì)待。此外還鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)習(xí)舉行的測(cè)繪技能大賽,凡是能夠取得三等獎(jiǎng)以上者,同樣可以不進(jìn)行期末考試,成績依然按照優(yōu)秀處理。
4.教學(xué)改革的成果
從2013年開始進(jìn)行的教學(xué)實(shí)驗(yàn)以來,共經(jīng)歷了12級(jí)建筑工程技術(shù),12級(jí)工程概預(yù)算,12級(jí)工程測(cè)量與監(jiān)理及12級(jí)土木工程(還未畢業(yè)),這幾個(gè)專業(yè)學(xué)生已經(jīng)參加工作或者正在工作單位進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí),從用人單位反饋的情況來講看,現(xiàn)在的學(xué)生要比改革之前從事測(cè)量工作時(shí),上手更快,經(jīng)過簡單的培訓(xùn)即可獨(dú)立從事測(cè)量工作。由于實(shí)行以證代考,多數(shù)的專科學(xué)生在畢業(yè)之前已經(jīng)拿到測(cè)量員證書,通過頂崗實(shí)習(xí),使所學(xué)知識(shí)有一更大的提升。部分同學(xué)因?yàn)樵陧攳忂^程中的優(yōu)異表現(xiàn),同用人單位達(dá)成協(xié)議,畢業(yè)之后只要愿意就可以到單位上班,稱為一名正式員工。
關(guān)鍵詞:工程;測(cè)量;應(yīng)用
Abstract: the engineering survey study is mainly research project construction and natural resource development of various stages of control and terrain mapping, construction lofting, deformation monitoring of the theory and technology. This paper focuses on the development of engineering surveying makes a brief introduction, points out that the discipline of research and application field, this paper expounds the engineering measurement field involves measuring instrument of development. This paper for years related field practice experience of research and development, and the engineering measure in the actual life application, and a series of products based on engineering measurement application corresponding discussion. Finally, prospect for engineering measurement in the 21 st century development prospect.
Keywords: engineering; The survey; application
中圖分類號(hào):[TU198+.2] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1、工程測(cè)量的發(fā)展
1.1工程測(cè)量的概念與分類
通常,工程測(cè)量是工程建設(shè)中的所有測(cè)繪工作,實(shí)際上它包括在工程建設(shè)勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和管理等階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作的統(tǒng)稱。工程測(cè)量是服務(wù)于各項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、安裝、竣工、監(jiān)測(cè)以及營運(yùn)管理等一系列工程工序的測(cè)量學(xué)。
可以將工程測(cè)量按照其工作順序和性質(zhì)分為以下幾種:勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的工程控制測(cè)量和地形測(cè)量;施工階段的設(shè)備安裝測(cè)量和施工測(cè)量;竣工和管理階段的竣工測(cè)量、變形觀測(cè)及維修養(yǎng)護(hù)測(cè)量等。
1.2工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展簡介
工程測(cè)量學(xué)是的發(fā)展歷史悠久,它是從人類生產(chǎn)實(shí)踐中逐漸發(fā)展起來的。在很久以前的古代,工程測(cè)量學(xué)與測(cè)量學(xué)并沒有嚴(yán)格的區(qū)分。直到發(fā)展到近現(xiàn)代,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長,工程建設(shè)的大規(guī)模發(fā)展,才逐漸形成了我們所謂的工程測(cè)量學(xué)。
從工程測(cè)量學(xué)的歷史來看,它經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從手工操作到測(cè)量自動(dòng)化、從常規(guī)測(cè)量到精密測(cè)量的發(fā)展道路,它的發(fā)展始終與當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)力水平相同步,并且能夠不斷滿足大型精密工程中對(duì)測(cè)量所提出的愈來愈高的需求。
1.3工程測(cè)量儀器的發(fā)展簡介
跟工程測(cè)量學(xué)一樣,工程測(cè)量儀器的發(fā)展,也經(jīng)歷了一個(gè)漫長的歷史過程。自80年代以來,已經(jīng)出現(xiàn)許多先進(jìn)的測(cè)量儀器,為工程測(cè)量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段。
在高程測(cè)量方面的發(fā)展,表現(xiàn)最為突出的應(yīng)該是液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)。這種測(cè)量系統(tǒng)通過各種類型的傳感器測(cè)量容器的液面高度,可同時(shí)獲取數(shù)十乃至數(shù)百個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程,具有高精度、遙測(cè)、自動(dòng)化、可移動(dòng)和持續(xù)測(cè)量等特點(diǎn)。傳感器測(cè)量容器間的距離最長可達(dá)數(shù)十公里,可以用于跨河與跨海峽的水準(zhǔn)測(cè)量;通過一種壓力傳感器,允許兩個(gè)容器之間的高差從過去的數(shù)厘米達(dá)到數(shù)米。
工程測(cè)量專用儀器發(fā)展中最具顯著特點(diǎn)的是多種功能的混合測(cè)量系統(tǒng),該系統(tǒng)是采用多傳感器的高速鐵路軌道測(cè)量系統(tǒng),用測(cè)量機(jī)器人自動(dòng)跟蹤沿鐵路軌道前進(jìn)的測(cè)量車,測(cè)量車上裝有棱鏡、斜傾傳感器、長度傳感器和微機(jī),可用于測(cè)量軌道的3維坐標(biāo)、軌道的寬度和傾角。
從上面看來,工程測(cè)量專用儀器具有高精度(亞毫米、微米乃至納米)、快速、遙測(cè)、無接觸、可移動(dòng)、連續(xù)、自動(dòng)記錄、微機(jī)控制等特點(diǎn),可作精密定位和準(zhǔn)直測(cè)量,可測(cè)量傾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,還可測(cè)振動(dòng)頻率以及物體的動(dòng)態(tài)行為。
2、 工程測(cè)量的應(yīng)用研究
隨著工程測(cè)量科技的不斷進(jìn)步,傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)向數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)轉(zhuǎn)化取得了顯著的成績。工程測(cè)量的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)和方向是,GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)以及先進(jìn)地面測(cè)量儀器等將廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量中,并發(fā)揮其主導(dǎo)作用。下面介紹幾種技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用。
2.1 GPS在工程測(cè)量中的應(yīng)用
GPS測(cè)量的技術(shù)是依據(jù)1999年建設(shè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市測(cè)量規(guī)范》、1997年建設(shè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》 制定的。
相對(duì)于常規(guī)測(cè)量來說,GPS測(cè)量主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):測(cè)量精度高、測(cè)站間無需通視、觀測(cè)時(shí)間短、儀器操作簡便、全天候作業(yè)、提供三維坐標(biāo)等特點(diǎn)。因此,GPS被廣泛應(yīng)用于房地產(chǎn)測(cè)繪、數(shù)字化測(cè)圖及施工放樣等各種工作中。
2.2 RS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
遙感(RS)技術(shù)在工程測(cè)量中快速的普及,是因?yàn)槠渚哂写竺娣e的同步觀測(cè)、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì),多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對(duì)地觀測(cè)獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。另外,各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取,為應(yīng)用于工程測(cè)量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此,RS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用意義非凡。
2.3 GIS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
GIS技術(shù)是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測(cè)繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科。GIS技術(shù),現(xiàn)在已成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái)和地學(xué)空間信息顯示的基本手段與工具。GIS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅僅在于它集地理數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程,還在于它的空間提示、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和輔助決策功能?,F(xiàn)在,GIS技術(shù)已經(jīng)成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué),而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè),它已經(jīng)在在測(cè)繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃土地管理、區(qū)域開發(fā)與國防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。采用數(shù)據(jù)庫、GIS、掃描矢量化及全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等技術(shù),為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息,以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。
3、 工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展前景
展望現(xiàn)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的局勢(shì),工程測(cè)量學(xué)將在以下方面將得到顯著發(fā)展:
3.1測(cè)量機(jī)器人將在多傳感器集成系統(tǒng)的人工智能方面取得非常重要的意義,其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,圖形、影像和數(shù)據(jù)處理方面的能力將進(jìn)一步增強(qiáng);
3.2在大型工程建設(shè)和變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理中,工程測(cè)量學(xué)將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng),并進(jìn)一步與大地測(cè)量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。
3.4工程測(cè)量將從原來的土木工程測(cè)量擴(kuò)展到人體科學(xué)測(cè)量方面。
3.5GPS、GIS技術(shù)等相關(guān)的技術(shù)將緊密結(jié)合建設(shè)工程項(xiàng)目,在勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工等領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。
3.6數(shù)學(xué)模型和物理模型的建立、分析與辨識(shí)將成為工程測(cè)量學(xué)領(lǐng)域在數(shù)據(jù)處理過程中的重要內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:任務(wù)驅(qū)動(dòng);測(cè)量學(xué);實(shí)踐能力
一、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法的提出
《測(cè)量學(xué)》是一門實(shí)踐性強(qiáng)、技術(shù)操作要求高的學(xué)科,是土木工程技術(shù)人員必備的專業(yè)技能,因此,測(cè)量實(shí)踐在這門課的教學(xué)中就顯得尤為重要。而在高職院校中,工程測(cè)量課程教學(xué)方法更應(yīng)該考慮接近生產(chǎn)項(xiàng)目實(shí)際,體現(xiàn)項(xiàng)目工作過程,加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng),同時(shí)還應(yīng)符合高職學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo),即培養(yǎng)“具備基礎(chǔ)理論知識(shí),有較強(qiáng)實(shí)踐能力的復(fù)合型應(yīng)用型技術(shù)人才”。傳統(tǒng)的測(cè)量學(xué)教學(xué),以理論教學(xué)為主,實(shí)踐教學(xué)為輔助,這種教學(xué)方法存在一些問題:理論教學(xué)多以講授形式為主,缺乏工程實(shí)例;學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng),缺乏實(shí)踐環(huán)境等。因此江西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)測(cè)量學(xué)課程采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),取得了明顯的教學(xué)效果。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種以實(shí)踐為導(dǎo)向,以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式,學(xué)生的學(xué)與教師的教都是圍繞一個(gè)目標(biāo),基于以工程實(shí)踐為導(dǎo)線的幾項(xiàng)任務(wù)來完成的,適合于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力以及獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,尤其適用于實(shí)踐性較強(qiáng)的理工科教學(xué)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)過程是教師、學(xué)生、任務(wù)三者的積極互動(dòng)過程,教師根據(jù)教學(xué)大綱,精選教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)任務(wù),學(xué)生分組討論,協(xié)作學(xué)習(xí),共同完成任務(wù)。
二、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法設(shè)計(jì)思路
對(duì)于測(cè)量實(shí)踐中的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)來說,可以概括為:以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)、以任務(wù)為主線,其中確定項(xiàng)目任務(wù)是核心,怎樣驅(qū)動(dòng)任務(wù)是關(guān)鍵,培養(yǎng)實(shí)踐能力是目的。
(一)課程目標(biāo)設(shè)計(jì)――實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目到課程目標(biāo)的轉(zhuǎn)換
高等職業(yè)教育課程的目標(biāo)是在一定教育階段,設(shè)計(jì)的專業(yè)課程方案能使學(xué)生達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)或預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo),是指導(dǎo)職業(yè)教育課程研制過程的準(zhǔn)則,是我們的教育目的和培養(yǎng)目標(biāo)在專業(yè)課程領(lǐng)域的具體化,它影響和制約了職業(yè)教育的日常教學(xué)活動(dòng)。
對(duì)于土建工程測(cè)量的教學(xué)而言,課程目標(biāo)必須是基于實(shí)際工作任務(wù)的要求,為此,江西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院的土建工程測(cè)量學(xué)專業(yè)課程以交通土建、工民建為主,設(shè)計(jì)了三大課程目標(biāo):地形圖測(cè)繪、路線勘測(cè)、工民建的施工測(cè)量。
(二)課程任務(wù)設(shè)計(jì)――實(shí)現(xiàn)工作任務(wù)到學(xué)習(xí)任務(wù)的轉(zhuǎn)換
工作任務(wù)是在實(shí)際工作中需要使用技能的活動(dòng),在“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”教學(xué)中的學(xué)習(xí)任務(wù)是指學(xué)生使用具體方法完成工作任務(wù)的活動(dòng),因此課程目標(biāo)是從工作任務(wù)中導(dǎo)出的,而課程任務(wù)是從課程目標(biāo)中導(dǎo)出的。
在“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法中任務(wù)設(shè)計(jì)是重中之重,學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)與各個(gè)知識(shí)點(diǎn)密切相關(guān),必須能夠覆蓋理論教學(xué)內(nèi)容的絕大多數(shù)知識(shí)點(diǎn),并使每個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間形成一個(gè)有機(jī)的整體,讓學(xué)生通過完成一個(gè)個(gè)的任務(wù)而獲得系統(tǒng)的知識(shí)與技能。因此,教師在設(shè)計(jì)課程任務(wù)時(shí)應(yīng)有如下步驟:
1.對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)真的分析,在分析教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,分解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
2.確定這門課程要求學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn),再剖析這些知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系:相對(duì)獨(dú)立關(guān)系、平行關(guān)系、前一個(gè)知識(shí)點(diǎn)是后一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)。
3.根據(jù)這些知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,最后以課程的核心內(nèi)容為主線形成幾項(xiàng)大的任務(wù),再將大任務(wù)分成若干小任務(wù),穿插在每個(gè)章節(jié)中去完成。
課程任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)不再考慮學(xué)科體系問題,而是根據(jù)實(shí)際工作任務(wù)內(nèi)容,參考國家職業(yè)技能鑒定考核要求,選擇與每個(gè)教學(xué)任務(wù)有關(guān)的知識(shí)點(diǎn),主要注重每個(gè)教學(xué)任務(wù)是否直接使用該知識(shí)點(diǎn)。
例如在地形圖測(cè)繪中,筆者將其分解成兩個(gè)大任務(wù)、四個(gè)次級(jí)任務(wù)和八個(gè)小任務(wù),如下圖:
(三)教學(xué)配置
首先,根據(jù)每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的要求,充分考慮在教學(xué)實(shí)施中的可操作性,努力創(chuàng)造與實(shí)際工程任務(wù)相似的教學(xué)環(huán)境,配置合理的教學(xué)與訓(xùn)練儀器、場(chǎng)地,滿足學(xué)生在任務(wù)實(shí)施過程中的需要。
其次,將學(xué)生進(jìn)行分組。測(cè)量是一個(gè)團(tuán)隊(duì)工作,必須是多個(gè)人員一起協(xié)作完成的,因此小組分配時(shí)要注意各個(gè)學(xué)生能力的差距。有精于計(jì)算的學(xué)生,也有精于動(dòng)手的學(xué)生,應(yīng)該將不同能力層次的學(xué)生組成一個(gè)小組,每組5~6人,選取具有一定組織能力且學(xué)習(xí)能力也比較強(qiáng)的學(xué)生擔(dān)任組長,帶領(lǐng)組員之間團(tuán)結(jié)協(xié)作,互相幫助,充分發(fā)揮每個(gè)組員的積極性與能動(dòng)性,共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
(四)教學(xué)過程實(shí)施
1.布置任務(wù):首先在實(shí)踐課前對(duì)學(xué)生提出課程任務(wù),可以用實(shí)例法來引出任務(wù),把學(xué)生帶入任務(wù)情境中。
2.分析討論:學(xué)生接到任務(wù)后,在課前以小組為單位進(jìn)行討論,討論包括該任務(wù)所需儀器,以及完成該任務(wù)的具體方案和技巧。實(shí)踐課的前十分鐘學(xué)生把討論的結(jié)果和教師進(jìn)行溝通,教師作一些適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。
3.實(shí)施:學(xué)生經(jīng)過分析討論后,獨(dú)立制定出具體的實(shí)施方案并付諸實(shí)施。這是非常關(guān)鍵的階段,是學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)能力的階段,更是學(xué)生培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力的階段。在這一階段中,要充分體現(xiàn)學(xué)生是主體,教師是輔導(dǎo)、監(jiān)督的地位關(guān)系。一方面,要充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的能動(dòng)性、創(chuàng)造性和積極性。比如一定要由學(xué)生制定出具體的實(shí)施方案,但在實(shí)施過程中遇到困難時(shí),教師要給予有效的幫助和鼓勵(lì),切不可由老師來制定任務(wù)實(shí)施方案。另一方面,教師要把握整個(gè)任務(wù)實(shí)施過程的大方向和進(jìn)度;教師要監(jiān)控每組學(xué)生的任務(wù)進(jìn)展情況,及時(shí)地發(fā)現(xiàn)學(xué)生在任務(wù)完成過程中出現(xiàn)的問題,提供適當(dāng)?shù)闹更c(diǎn)和引導(dǎo),保證學(xué)生完成任務(wù)的速度和效率。
4.反饋、評(píng)價(jià):首先,讓小組或個(gè)人回顧自己的任務(wù)實(shí)施過程,找出自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),然后,教師作適當(dāng)點(diǎn)評(píng),教師的點(diǎn)評(píng)應(yīng)以肯定為主,同時(shí)也要指出學(xué)生的缺點(diǎn)和不足。評(píng)價(jià)的方法可采用個(gè)人評(píng)價(jià)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等多種方法結(jié)合。通過評(píng)價(jià),讓學(xué)生了解自己對(duì)該項(xiàng)任務(wù)的掌握情況,發(fā)現(xiàn)同伴的優(yōu)勢(shì),找出自己的不足之處,及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法。通過評(píng)價(jià),能夠使學(xué)生把理論性的知識(shí)與實(shí)踐操作技能進(jìn)行有效地融合,促進(jìn)自己綜合能力的提升。
三、總 結(jié)
通過“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”實(shí)施的整個(gè)過程,能夠使學(xué)生學(xué)到了新的知識(shí)點(diǎn)、新的技能技術(shù),更重要的是也使學(xué)生學(xué)會(huì)了怎樣去學(xué)習(xí)新東西,怎樣去思考、解決問題,怎樣和同學(xué)之間進(jìn)行協(xié)作完成工作,從而達(dá)到一個(gè)良性循環(huán),使學(xué)生的各項(xiàng)能力都得到不斷提升。
總之,通過教學(xué)實(shí)踐證明,以實(shí)踐為導(dǎo)向,以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的整個(gè)教學(xué)過程非常符合測(cè)量學(xué)課程所具有的漸進(jìn)性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、層次性強(qiáng)的三大特性,是實(shí)際操作與實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容完美融合的一種有效方法。
參考文獻(xiàn):
[1] 湯大勇.工學(xué)結(jié)合的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)實(shí)踐[J].電力職業(yè)技術(shù)學(xué)刊,2010,(2).
關(guān)鍵詞:工程測(cè)量;測(cè)量技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
Abstract: the engineering measure the work in the development of national economy and the construction of national defense department and each aspect, is a comprehensive application of surveying and mapping scientific, rigorous requirements calculation theory, measurement method is tight. Along with the development of modern science and technology and mapping the development of new technology, makes the engineering measure the work be a serious challenge.
Keywords: engineering measurement; Measuring technology; Development trend
中圖分類號(hào):[P258] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1、引言
工程測(cè)量在測(cè)繪界,人們把工程建設(shè)中的所有測(cè)繪工作統(tǒng)稱為工程測(cè)量。它包括在工程建設(shè)勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作。它是直接為各項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、安裝、竣工、監(jiān)測(cè)以及營運(yùn)管理等一系列工程工序服務(wù)的??梢赃@樣說,沒有測(cè)量工作為工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)和圖紙,并及時(shí)與之配合和進(jìn)行指揮,任何工程建設(shè)都無法進(jìn)展和完成。
工程測(cè)量按其工作順序和性質(zhì)分為:勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的工程控制測(cè)量和地形測(cè)量;施工階段的施工測(cè)量和設(shè)備安裝測(cè)量;竣工和管理階段的竣工測(cè)量、變形觀測(cè)及維修養(yǎng)護(hù)測(cè)量等。按工程建設(shè)的對(duì)象分為:建筑工程測(cè)量、水利工程測(cè)量、鐵路測(cè)量、公路測(cè)量、橋梁工程測(cè)量、隧道工程測(cè)量、礦山測(cè)量、城市市政工程測(cè)量、工廠建設(shè)測(cè)量以及軍事工程測(cè)量、海洋工程測(cè)量等等。因此,工程測(cè)量工作遍布國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)的各部門和各個(gè)方面。
2、工程測(cè)量理論方法的發(fā)展?fàn)顩r
2.1 測(cè)量平差理論
最小二乘法廣泛應(yīng)用于測(cè)量平差。最小二乘配置包括了平差、濾波和推估。附有限制條件的條件平差模型被稱為概括平差模型,它是各種經(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。測(cè)量誤差理論主要表現(xiàn)在對(duì)模型誤差的研究上,主要包括:平差中函數(shù)模型誤差、隨機(jī)模型誤差的鑒別或診斷;模型誤差對(duì)參數(shù)估計(jì)的影響,對(duì)參數(shù)和殘差統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的影響;病態(tài)方程與控制網(wǎng)及莫觀測(cè)方案設(shè)計(jì)的關(guān)系。由于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)參考點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)的需要,導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。觀測(cè)值粗差的研究促進(jìn)了控制網(wǎng)可靠性理論,以及變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)變形和觀測(cè)值粗差的可區(qū)分性理論的研究和發(fā)展。針對(duì)觀測(cè)值存在粗差的客觀實(shí)際,出現(xiàn)了穩(wěn)健估計(jì)(或稱抗差估計(jì));針對(duì)法方程系數(shù)陣存在病態(tài)的可能,發(fā)展了有偏估計(jì)。與最小二乘估計(jì)相區(qū)別,穩(wěn)健估計(jì)和有偏估計(jì)稱為非最小二乘估計(jì)。
2.2 工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法
網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設(shè)計(jì)理論構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)和約束條件,解求目標(biāo)函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)或約束條件。網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)主要有精度、可靠性和建網(wǎng)費(fèi)用,對(duì)于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)還包括網(wǎng)的靈敏度或可區(qū)分性。對(duì)于網(wǎng)的平差模型而言,按固定參數(shù)和待定參數(shù)的不同,網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)又分為零類、一類、二類和三類優(yōu)化設(shè)計(jì),涉及到網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì),網(wǎng)形、觀測(cè)值精度以及觀測(cè)方案的設(shè)計(jì)。在工程測(cè)量中,施工控制網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)和變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)都需要作優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于采用GPS定位技術(shù)和電磁波測(cè)距,網(wǎng)的幾何圖形概念與傳統(tǒng)的測(cè)角網(wǎng)有很大的區(qū)
別。除特別的精密控制網(wǎng)可考慮用專門編寫的解析法優(yōu)化設(shè)計(jì)程序作網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)外,其他的網(wǎng)都可用模擬法進(jìn)行設(shè)計(jì)。模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)的軟件功能和進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟主要是:根據(jù)設(shè)計(jì)資料和地圖資料在圖上選點(diǎn)布網(wǎng),獲取網(wǎng)點(diǎn)近似坐標(biāo)(最好將資料作數(shù)字化掃描并在微機(jī)上進(jìn)行)。模擬觀測(cè)方案,根據(jù)儀器確定觀測(cè)值精度,可進(jìn)一步模擬觀測(cè)值。計(jì)算網(wǎng)的各種質(zhì)量指標(biāo)如精度、可靠性、靈敏度。精度應(yīng)包括點(diǎn)位精度、相鄰點(diǎn)位精度、任意兩點(diǎn)間的相對(duì)精度、最弱點(diǎn)和最弱邊精度、邊長和方位角精度。進(jìn)一步可計(jì)算坐標(biāo)未知數(shù)的協(xié)方差陣或部分點(diǎn)坐標(biāo)的協(xié)方差陣,協(xié)方差陣的主成份計(jì)算,特征值計(jì)算,點(diǎn)位誤差橢圓、置信橢圓的計(jì)算等??煽啃园總€(gè)觀測(cè)值的多余觀測(cè)分量(內(nèi)部可靠性)和某一觀測(cè)值的粗差界限值對(duì)平差坐標(biāo)的影響(外部可靠性)。靈敏度包括靈敏度橢圓、在給定變形向量下的靈敏度指標(biāo)以及觀測(cè)值的靈敏度影響系數(shù)。將計(jì)算出的各質(zhì)量指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)比較,使之既滿足設(shè)計(jì)要求,又不致于有太大的富余。通過改變觀測(cè)值的精度或改變觀測(cè)方案(增加或減少觀測(cè)值)或局部改變網(wǎng)形(增加或減少網(wǎng)點(diǎn))等方法重新作上述設(shè)計(jì)計(jì)算,直到獲取一個(gè)較好的結(jié)果。
2.3 變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理
(1)變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理的幾種典型方法
根據(jù)變形觀測(cè)數(shù)據(jù)繪制變形過程曲線是一種最簡單而有效的數(shù)據(jù)處理方法,由過程曲線可作趨勢(shì)分析。如果將變形觀測(cè)數(shù)據(jù)與影響因子進(jìn)行多元回歸分析和逐步回歸計(jì)算,可得到變形與顯著性因子間的函數(shù)關(guān)系,除作物理解釋外,也可用于變形預(yù)報(bào)。多元回歸分析需要較長的一致性好的多組時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
(2)變形的幾何分析與物理解釋
傳統(tǒng)的方法將變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理分為變形的幾何分析和物理解釋。幾何分析在于描述變形的空間及時(shí)問特性,主要包括模型初步鑒別、模型參數(shù)估計(jì)和模擬統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)及最佳模型選取3個(gè)步驟。變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的參考網(wǎng)、相對(duì)網(wǎng)在周期觀測(cè)下,參考點(diǎn)的穩(wěn)定性檢驗(yàn)和目標(biāo)點(diǎn)和位移值計(jì)算是建立變形模型的基礎(chǔ)。變形的物理解釋在于確定變形與引起變形的原因之間的關(guān)系,通常采用統(tǒng)計(jì)分析法和確定函數(shù)法。統(tǒng)計(jì)分析法包括多元回歸分析、灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度分析以及時(shí)間序列頻域法分析中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析等。
(3)變形分析與預(yù)報(bào)的系統(tǒng)論方法
用現(xiàn)代系統(tǒng)論為指導(dǎo)進(jìn)行變形分析與預(yù)報(bào)是目前研究的一個(gè)方向。變形體是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),它具有多層次高維的灰箱或黑箱式結(jié)構(gòu),是非線性的,開放性(耗散)的,它還具有隨機(jī)性,這種隨機(jī)性除包括外界干擾的不確定性外,還表現(xiàn)在對(duì)初始狀態(tài)的敏感性和系統(tǒng)長期行為的混沌性。此外,還具有自相似性、突變性、自組織性和動(dòng)態(tài)性等特征。
3、工程測(cè)量學(xué)的未來發(fā)展展望
(1)測(cè)量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展,其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。(2)在變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中,將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng),并進(jìn)一步與大地測(cè)量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。(3)工程測(cè)量將從土木工程測(cè)量、3維工業(yè)測(cè)量擴(kuò)展到人體科學(xué)測(cè)量,如人體各器官或部位的顯微測(cè)量和顯微圖像處理。(4)多傳感器的混合測(cè)量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人集成,可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進(jìn)行無控制網(wǎng)的各種測(cè)量工作。(5)GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項(xiàng)目,在勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。(6)大型和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的3維測(cè)量、幾何重構(gòu)以及質(zhì)量控制將是工程測(cè)量學(xué)發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)。(7)數(shù)據(jù)處理中數(shù)學(xué)物理模型的建立、分析和辨識(shí)將成為工程測(cè)量學(xué)專業(yè)教育的重要內(nèi)容。
結(jié)束語
工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展,主要表現(xiàn)在從1維、2維到3維、4維,從點(diǎn)信息到面信息獲取,從靜態(tài)到動(dòng)態(tài),從后處理到實(shí)時(shí)處理,從人眼觀測(cè)操作到機(jī)器人自動(dòng)尋標(biāo)觀測(cè),從大型特種工程到人體測(cè)量工程,從高空到地面、地下以及水下,從人工量測(cè)到無接觸遙測(cè),從周期觀測(cè)到持續(xù)測(cè)量。測(cè)量精度從毫米級(jí)到微米乃至納米級(jí)。工程測(cè)量學(xué)的上述發(fā)展將直接對(duì)改善人們的生活環(huán)境,提高人們的生活質(zhì)量起重要作用。
參考文獻(xiàn)
[1]洪立波.現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀.中國測(cè)繪學(xué)會(huì)2003年藍(lán)皮書.北京:測(cè)繪出版社,2003
【關(guān)鍵詞】精密工程測(cè)量;專用儀器;工程變形監(jiān)測(cè);測(cè)量軟件
想要進(jìn)行緊密工程測(cè)量的具體應(yīng)用了解,首先應(yīng)該做的就是了解它的具體涵蓋,涵蓋了哪方面的內(nèi)容,在內(nèi)容之下它的具體范圍是怎樣的,應(yīng)該在怎樣保證其應(yīng)用廣泛的同時(shí),增強(qiáng)其可用程度,這種種關(guān)鍵都是值得深入研究與探討的。通過它現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì),進(jìn)行總體的未來展望,依據(jù)當(dāng)前的發(fā)展勢(shì)頭,進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與歸納,進(jìn)一步發(fā)展精密工程測(cè)量這一技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用范圍。
一 、精密工程測(cè)量特點(diǎn)與定義
對(duì)于工程測(cè)量來說,有普通工程的測(cè)量與精密的工程測(cè)量之分,可以仿照于工程測(cè)量學(xué)之中的概念進(jìn)行研究,精密的工程測(cè)量一般就是指研究地球空間之中具體的幾何實(shí)體,相對(duì)精密的測(cè)量描繪以及抽象幾何實(shí)體的一種精密測(cè)設(shè),是一種現(xiàn)實(shí)技術(shù)、理論以及方法。精密工程的測(cè)量所代表的工程測(cè)量學(xué)自身的發(fā)展與方向,精密本身是嚴(yán)密的以及,因此,進(jìn)行工程測(cè)量之時(shí),一定要足夠嚴(yán)密才能進(jìn)行。
精密工程測(cè)量自身最大的特點(diǎn)就是利用測(cè)量之中精度標(biāo)準(zhǔn)非常高的情況進(jìn)行的。精度這個(gè)概念所涵蓋的意義又很廣,分為絕對(duì)精度與相對(duì)精度兩個(gè)方面。相對(duì)精度也可以進(jìn)行兩種情況的分類,一個(gè)是一個(gè)觀測(cè)量之中精度和這個(gè)觀測(cè)量具體的比值,它的比值越小,其相對(duì)精度也就越高,例如:邊長相對(duì)精度??墒?,比值和觀測(cè)量以及它的精度這樣兩個(gè)關(guān)系量又都是存有一定關(guān)系的,同樣的1比1000 000 。在觀測(cè)量上是10米以及10千米的時(shí)候,精度也就分別是0.01毫米以及10毫米,因此,具有可比性相對(duì)較差這樣的缺點(diǎn)。第二個(gè)為一點(diǎn)相對(duì)于另外的一點(diǎn),尤其是在臨近點(diǎn)的具體精度上,這樣相對(duì)精度和基準(zhǔn)也就沒有了關(guān)系,方便它的比較,可是,組合又很多,讓存在一百個(gè)點(diǎn)的時(shí)候,每個(gè)點(diǎn)就會(huì)存在99個(gè)這種相對(duì)精度。
精密測(cè)量的另一個(gè)特點(diǎn)就是在測(cè)量的現(xiàn)實(shí)可靠性要求相對(duì)也比較高,這之中涵蓋了測(cè)量儀器具體鑒定檢核、測(cè)量方法是否嚴(yán)密、測(cè)量標(biāo)志的現(xiàn)實(shí)穩(wěn)定、觀測(cè)量彼此間互相檢查控制、測(cè)量方案上的優(yōu)選、嚴(yán)密數(shù)據(jù)的處理以及對(duì)測(cè)量的具體檢查控制和監(jiān)理等相關(guān)特點(diǎn)。
二 、精密工程測(cè)量的核心以及現(xiàn)實(shí)應(yīng)用
精密工程測(cè)量在研究上有自己的側(cè)重點(diǎn),測(cè)量的核心一般囊括了精密工程測(cè)量具體的理論、方法、技術(shù)以及專用的設(shè)備、儀器和測(cè)量軟件方面的具體研發(fā)等。對(duì)于精密工程測(cè)量自身理論與方法、技術(shù)等,都是把大地的測(cè)量學(xué)當(dāng)成基礎(chǔ)的。畢竟所有測(cè)量方面的工作都應(yīng)該涉及它的參考面與線。例如:地球的橢球體與大地水準(zhǔn)面、經(jīng)緯線、垂線、真北方向等相關(guān)內(nèi)容。而對(duì)于整體工程來說,小范圍的要求是在及和平面之內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工放樣的,那么大范圍通常需要穿過很多個(gè)三度帶,它的高差也比較大,一定要作橢球面往平面歸化的計(jì)算。投影、歸化等相關(guān)改正計(jì)算誤差一定要比測(cè)量的誤差小才可以。對(duì)此,工程的基準(zhǔn)面以及局部坐標(biāo)系方面的設(shè)計(jì)都是精密工程進(jìn)行測(cè)量的一個(gè)重要問題。
對(duì)于精密工程的測(cè)量儀器應(yīng)用方面,一般都是傳感器集成的測(cè)繪系統(tǒng)、測(cè)量機(jī)器人、激光跟蹤儀、電子全站儀、激光掃描儀、各種精度超高的GPS接收機(jī)等一系列專用的測(cè)量儀器,為了精密測(cè)繪這一工作提供了豐沛的技術(shù)保障。在這之中的激光掃描儀能夠?qū)ζ浔粶y(cè)對(duì)象的不同位置進(jìn)行掃描與建模,并且可以轉(zhuǎn)換成CAD的成圖,對(duì)于土木工程、路橋設(shè)計(jì)、建筑監(jiān)測(cè)、工業(yè)設(shè)計(jì)制造、三維建模與GIS數(shù)據(jù)的采集等相關(guān)方面,有比較寬泛的應(yīng)用前景。在車載與機(jī)載方面,也是數(shù)據(jù)采集最為主要的手段,可以把相關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行適度集合,最后形成高鐵軌道的測(cè)量系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)更是一種相對(duì)比較典型且多傳感器的測(cè)量系統(tǒng),能夠真正意義上的實(shí)現(xiàn)其鐵軌自動(dòng)化的現(xiàn)實(shí)測(cè)量,在軌道界限二維斷面的測(cè)量與隧道三維的斷面進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量這個(gè)軌道的現(xiàn)實(shí)高度差,其精度能夠達(dá)到0.5毫米,在圖1之中能夠有所了解。
圖1 高速鐵路軌道多傳感器集成測(cè)量系統(tǒng)
在GPS接收機(jī)與激光測(cè)距儀所組成的,關(guān)于遠(yuǎn)程位移方面的測(cè)量系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)沒人值守且遠(yuǎn)距離遙控、遙測(cè)傳實(shí)以及變形方面的具體監(jiān)測(cè),能夠用在活動(dòng)性的滑坡在臨滑前一系列持續(xù)監(jiān)測(cè)的預(yù)報(bào),可以從圖2之中清晰了解。
(三)對(duì)于現(xiàn)代化的測(cè)量應(yīng)用來說,軟件的研發(fā)以及測(cè)量儀器與設(shè)備方面的研制具有相同地位,同等重要。精密工程測(cè)量之時(shí)的軟件包更是應(yīng)該著重注意,在進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候,要充分考慮到它每個(gè)方面的影響因素。一般情況下可以分為三個(gè)方面,和測(cè)量儀器或者是多傳感器所集成的那類測(cè)量系統(tǒng),彼此互相配套的一種隨機(jī)軟件。另一種是用在科研上面的科研型軟件。最后一種就是面向于廣大用戶,是一種商品化的通用軟件。用到精密工程測(cè)量的應(yīng)用也非常多,在我國有長江三峽水利工程以及一些大型的水利樞紐工程,其中長達(dá)30千米多范圍的杭州灣大橋以及上海東海大橋和特大橋梁的工程,長約18.5千米的秦嶺隧道,以及長達(dá)85.3千米的大伙房這一引水隧道等,又或者是上海的磁懸浮、香港大佛工程、東方明珠塔、國家大劇院等相關(guān)特種工程,在北京正負(fù)電子的對(duì)撞機(jī)工程與大型大壩的變性監(jiān)測(cè)工程,以及高邊坡與滑坡巖崩、變形等方面的監(jiān)測(cè)工程,亦或者是大型設(shè)備的現(xiàn)實(shí)安裝與檢測(cè),質(zhì)量具體情況的控制等,都用到了精密測(cè)量,其應(yīng)用效果也相對(duì)良好。
三、總結(jié)
綜上所述,我們知道,要想一個(gè)工程的整體質(zhì)量能夠被更好的保障,離不開精密工程的測(cè)量,只有測(cè)量精確才能夠得到最符合實(shí)際的數(shù)據(jù),無論是整體工程的資本還是安全保障,亦或者整體工程的質(zhì)量,都有一個(gè)牢靠的核心保證。在進(jìn)行相關(guān)探究的同時(shí),也要注意抓住其經(jīng)驗(yàn)與核心重點(diǎn),做好每一個(gè)環(huán)節(jié)的工作,進(jìn)一步促進(jìn)我國建筑行業(yè)精密工程測(cè)量的發(fā)展,讓其應(yīng)用更加現(xiàn)實(shí)、實(shí)用、穩(wěn)妥、可靠。
參考文獻(xiàn):
[1] 梅文勝,張正祿,郭際明,羅年學(xué),巢佰崇. 精密工程測(cè)量數(shù)據(jù)處理綜合系統(tǒng)講座 第五講 測(cè)量機(jī)器人測(cè)量自動(dòng)化系列軟件及其應(yīng)用 [J].測(cè)繪信息與工程,2010年 第05期.
【關(guān)鍵詞】工程測(cè)量技術(shù);要素;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,促進(jìn)了工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。先進(jìn)的工程測(cè)量技術(shù)解決了工程建設(shè)中使用傳統(tǒng)人工測(cè)量方法存在的難題和弊端 ,被廣泛的推廣和應(yīng)用 ,并且發(fā)揮了巨大的作用。工程測(cè)量統(tǒng)指工程建設(shè)中的所有測(cè)繪工作,它包括在工程建設(shè)勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、竣工后管理階段所進(jìn)行的與工程建設(shè)有關(guān)的測(cè)量工作。隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)了工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。為了提高工程測(cè)量的質(zhì)量,必須利用先進(jìn)的測(cè)量技術(shù),使之能夠在工程測(cè)繪中得到更廣泛、更實(shí)際的應(yīng)用。
一、工程測(cè)量技術(shù)的要素
近年來我國工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展非常迅速,工程測(cè)量技術(shù)和GPS測(cè)量技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)、地面測(cè)量儀器等的融合使工程測(cè)量水平更加提高。
首先運(yùn)用的是地面測(cè)量儀器,它使測(cè)量技術(shù)的工具更加超前,方式更加靈活多樣,促進(jìn)了工程測(cè)量向自動(dòng)化、現(xiàn)代化邁進(jìn),地面測(cè)量儀器大大降低了工作人員測(cè)量工作量,同時(shí)設(shè)備的精確性也避免了人工計(jì)算發(fā)生的錯(cuò)誤。
其次運(yùn)用的是GPS測(cè)量技術(shù),運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)能合理利用每一種資源,大大降低人力物力財(cái)力的消耗,而且它定位的準(zhǔn)確性較高,測(cè)量時(shí)間短,操作流程簡單,能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)作業(yè),另外它還可以提供立體的三維坐標(biāo)。這些優(yōu)勢(shì)大大提高了測(cè)量效率,提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。
再次運(yùn)用影像測(cè)量技術(shù),可以充分利用被測(cè)區(qū)來提供三維信息,依據(jù)多種像控點(diǎn)在被測(cè)區(qū)實(shí)行影像拍攝,利用計(jì)算機(jī)提取影像,運(yùn)用這種方法能快速和便捷地拿到測(cè)量結(jié)果,提高測(cè)繪效率。
二、工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用
2.1數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用
早期的測(cè)繪方法單一,地理測(cè)繪需要依靠工程勘測(cè)來進(jìn)行,這種方法不利于施工地域整體性勘測(cè),容易形成測(cè)繪誤差。當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和應(yīng)用,GPS、Google、Eerth 等地理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在測(cè)繪技術(shù)中的運(yùn)用使測(cè)繪技術(shù)發(fā)生革命性的變革,研發(fā)出了數(shù)字化的測(cè)繪軟件,優(yōu)化了地理測(cè)繪水平。另外加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)集成數(shù)字技術(shù)在工程測(cè)繪中的使用能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,能更加方便、快捷地對(duì)測(cè)繪目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行地理信息模擬分析,能對(duì)數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行備份從而提高工作的安全性和效率。
2.2移動(dòng)測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
空間同步技術(shù)、移動(dòng)信息傳輸技術(shù)、多傳感器集成技術(shù)和自動(dòng)提取技術(shù)共同組成了移動(dòng)測(cè)量技術(shù)。野外全息技術(shù)和基于DMI 的信息提取技術(shù)是移動(dòng)測(cè)量技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。移動(dòng)測(cè)量技術(shù)主要是對(duì)專題熱點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,能實(shí)時(shí)地對(duì)地理信息進(jìn)行控制。
2.3攝影測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
攝影測(cè)量技術(shù)從處理對(duì)象上來看,可以分為航空攝影測(cè)量、也面攝影測(cè)量、衛(wèi)星攝影測(cè)量等,通常所見的攝影測(cè)量技術(shù)處哩有空中的三角測(cè)量、數(shù)字地面模型成像、正攝影測(cè)量、地物測(cè)繪等。攝影測(cè)量技術(shù)提供的三維空間信息是不需要以接觸被測(cè)物體為前提的;其單相機(jī)系統(tǒng)在十米范圍內(nèi)測(cè)量精準(zhǔn)度能達(dá)到0.08毫米,雙相機(jī)系統(tǒng)能達(dá)到0.17毫米;測(cè)量的速度非??烨沂墉h(huán)境影響度小,所以即便是在不穩(wěn)定環(huán)境中也可以繼續(xù)測(cè)量;在進(jìn)行工程測(cè)量工作中單相機(jī)系統(tǒng)只需要一人攜帶到現(xiàn)場(chǎng)就可以了,所以其便攜度也非常高。攝影測(cè)量技術(shù)結(jié)合了GPS、計(jì)算機(jī)技術(shù)后能在達(dá)到非接觸則量、高精準(zhǔn)度、快速測(cè)量、強(qiáng)大的不穩(wěn)定環(huán)境測(cè)量技術(shù)、良好的便攜度。所以它的測(cè)量高效率使得它在城市工程測(cè)量領(lǐng)域中起到了越來越重要的作用。
2.4高程控制測(cè)量與平面控制測(cè)量在工程測(cè)量中的應(yīng)用
(1)高程控制測(cè)量。高程控制測(cè)量是一種水準(zhǔn)測(cè)量,它主要測(cè)量隧道洞口及井口水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。在一定距離中設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)并將其組成水準(zhǔn)路線所形成的網(wǎng)形是高程控制網(wǎng)。水準(zhǔn)點(diǎn)最終要達(dá)到設(shè)站少、精度高、觀測(cè)快的效果。它在工程測(cè)量中的具體應(yīng)用體現(xiàn)在高程控制點(diǎn)的布設(shè)、水準(zhǔn)測(cè)量檢核與測(cè)站計(jì)算中。 高程測(cè)量的方法包含了水準(zhǔn)測(cè)量法、電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量法。水準(zhǔn)點(diǎn)適合在土質(zhì)堅(jiān)硬長期使用的地方設(shè)置,其設(shè)置的距離應(yīng)符合等級(jí)規(guī)定的安排。水準(zhǔn)測(cè)量在兩次觀測(cè)高差較大超限時(shí)進(jìn)行重新測(cè)量,重測(cè)結(jié)果與原先的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,比較的差值不超過時(shí)限時(shí)取三次結(jié)果的平均數(shù)作為測(cè)量的最后結(jié)果。而檢核水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)首先計(jì)算檢核,閉合差若計(jì)算下來超限則需要重新測(cè)量;其次進(jìn)行測(cè)站檢核,在測(cè)完兩次的高差之后若是超過了限制數(shù)字則要重新測(cè)量。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要注意的是使用一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)作為高程起算點(diǎn),提高觀測(cè)精準(zhǔn)度。 (2)平面控制測(cè)量。所謂的平面控制測(cè)量就是指測(cè)定控制點(diǎn)的平面位置工作。平面控制測(cè)量的常規(guī)方法有三角測(cè)量、精密導(dǎo)線測(cè)量和交會(huì)法定點(diǎn)測(cè)量。所謂三角測(cè)量就是指將地面的控制點(diǎn)組成相互連接的三角形,擴(kuò)展成網(wǎng)狀后就簡稱三角網(wǎng),而三角點(diǎn)則為用三角測(cè)量方法確定的平面控制點(diǎn)。精密導(dǎo)線測(cè)量與三角測(cè)量不同的地方在于將地面的控制點(diǎn)相鄰點(diǎn)連接成為直線最終構(gòu)成的折線形,簡稱導(dǎo)線網(wǎng),相似的,導(dǎo)線點(diǎn)則為用導(dǎo)線測(cè)量方法確定的平面控制點(diǎn)。
三、工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在:(1)測(cè)量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展,其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng);(2)在變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中,將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng),并進(jìn)一步與大地測(cè)量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。(3)工程測(cè)量將從土木工程測(cè)量、三維工業(yè)測(cè)量擴(kuò)展到人體科學(xué)測(cè)量,如人體各器官或部位的顯微測(cè)量和顯微圖像處理。(4)多傳感器的混合測(cè)量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人集成,可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進(jìn)行無控制網(wǎng)的各種測(cè)量工作。(5)GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項(xiàng)目,在勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。(6)大型和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測(cè)量、幾何重構(gòu)以及質(zhì)量控制將是工程測(cè)量學(xué)發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)。(7)數(shù)據(jù)處理中數(shù)學(xué)物理模型的建立、分析和辨識(shí)將成為工程測(cè)量學(xué)專業(yè)教育的重要內(nèi)容。工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展,主要表現(xiàn)在從一維、二維到三維、四維,從點(diǎn)信息到面信息獲取,從靜態(tài)到動(dòng)態(tài),從后處理到實(shí)時(shí)處理,從人眼觀測(cè)操作到機(jī)器人自動(dòng)尋標(biāo)觀測(cè),從大型特種工程到人體測(cè)量工程,從高空到地面、地下以及水下,從人工量測(cè)到無接觸遙測(cè),從周期觀測(cè)到持續(xù)測(cè)量。測(cè)量精度從毫米級(jí)到微米乃至納米級(jí)。
四、結(jié)束語
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科技的進(jìn)步,使工程測(cè)量的手段和方法產(chǎn)生了深刻的變化。工程測(cè)量的服務(wù)領(lǐng)域也相應(yīng)進(jìn)一步延伸,而且正朝著測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展。
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