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1課程現(xiàn)狀及存在的問題
1.1課程現(xiàn)狀
目前,中國礦業(yè)大學采礦工程專業(yè)教材采用高井祥老師編寫的《測量學》,課程主要分為理論課和實驗課兩大部分,其中課堂授課為24課時,實驗課8課時,內(nèi)容設(shè)置如表1所示。實驗課程主要開設(shè)水準測量、角度測量及全站儀認識與使用及地形圖認讀等內(nèi)容。
1.2課程存在的問題
分析課程現(xiàn)狀,目前中國礦業(yè)大學采礦工程專業(yè)測量學課程的設(shè)置存在如下幾個問題:
(1)課程內(nèi)容較多,而學時較少
從測量基礎(chǔ)理論知識到礦山測量的應(yīng)用,課程幾乎涵蓋了大部分測量學科的相關(guān)知識,但只有24課時的課堂教學明顯無法面面俱到,不得不對部分內(nèi)容進行縮減,課程內(nèi)容的連續(xù)性不易保證,影響了教學效果。
(2)基礎(chǔ)理論多,而專業(yè)應(yīng)用內(nèi)容少
測量學的基礎(chǔ)理論知識占到總課堂學時的91.7%,而與采礦工程專業(yè)相關(guān)的礦山測量知識較少,只講解基本概念,無法讓學生對井上下測量工作有深刻的認識。此外,還有礦圖、開采沉陷變形及控制等內(nèi)容沒有包含在內(nèi)。
(3)實踐內(nèi)容不足
實踐是測量學這門課程的必備環(huán)節(jié),能夠加深同學對課程相關(guān)理論知識的認知,便于在生產(chǎn)中綜合運用。為此,中國礦業(yè)大學專門建立了實驗室開放系統(tǒng),全校同學可以根據(jù)自己的情況進行預(yù)約實驗。但是現(xiàn)有的8課時實驗內(nèi)容全部集中在測量基礎(chǔ)知識的學習上,未涉及將來工作中可能用到的礦山測量知識,導(dǎo)致學生學習和生產(chǎn)應(yīng)用的脫節(jié)。
(4)測繪新技術(shù)和理論講述較少
近年來,測繪技術(shù)的變化日新月異,GPS、攝影測量、遙感等技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用越來越廣。煤礦企業(yè)大多都配備有先進的測量儀器,如GPS、全站儀、自動安平水準儀、陀螺儀等。因此,在講課過程中需要對測繪新技術(shù)、理論及儀器設(shè)備進行講解,使學生能夠把握測量知識的應(yīng)用方向,而目前課程對此方面的講述明顯不足。
2理論教學內(nèi)容的改革
2.1課程內(nèi)容改革
(1)精簡或刪除部分基礎(chǔ)測量理論及技術(shù)。
對于距離、高程和角度測量等內(nèi)容,應(yīng)精簡鋼尺量距、視距測量、經(jīng)緯儀測角等占的比例;對小地區(qū)控制測量部分,應(yīng)精簡三角網(wǎng)和小三角測量及交會法定向的內(nèi)容;對地形測圖等內(nèi)容,應(yīng)刪除平板儀測圖、經(jīng)緯儀聯(lián)合小平板儀測圖,精簡經(jīng)緯儀測圖。
(2)增加測繪新技術(shù)、新理論的比例。
增加自動安平水準儀、數(shù)字水準儀、全站儀的相關(guān)內(nèi)容和應(yīng)用;在控制測量部分增加GPS、RTK的等原理的講述;在地形圖測圖部分增加航空、低空攝影測量及遙感成圖的相關(guān)內(nèi)容。
(3)加強礦山測量部分的應(yīng)用教學。
加強井下控制測量、巷道施工測量的內(nèi)容;增加礦圖的認識及開采沉陷變形監(jiān)測;拓展新型沉陷變形監(jiān)測技術(shù),如合成孔徑雷達干涉測量技術(shù)(InSAR)、激光三維掃描等新技術(shù)的介紹。
2.2教學方法、手段改革
多媒體是目前高校普遍采用的一種教學手段。與傳統(tǒng)的黑板教學相比,多媒體教學圖文并茂,便于演示,可以提高課堂教學效率和效果,但也存在內(nèi)容多,信息量大的缺點,致使學生思路跟不上,容易走神。因此,有必要將多媒體和板書進行有機結(jié)合,以達到最佳的教學效果。例如在講解經(jīng)緯儀整平對中時,可以在多媒體中增加動畫效果,模擬圓水準氣泡、管水準氣泡的移動同三腳架、腳螺旋移動的關(guān)系,使學生有直觀的認識。在講解方位角、導(dǎo)線坐標等公式的推算時,先采用板書推導(dǎo),使學生的思路能夠循序漸進,促進學生思考問題,推導(dǎo)完成之后,可以采用多媒體再播放一遍推導(dǎo)過程,鞏固重點和難點內(nèi)容。中國礦業(yè)大學在2012年新的教學大綱中要求課堂教學中應(yīng)有一定的研討學時,采礦專業(yè)測量學課程設(shè)置4課時。這把傳統(tǒng)上以“教”為主的教學模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生“學”為主的教學模式,在課堂上采用“啟發(fā)式”、“問題式”、“討論式”、“探究式”等互動教學方法,可以激發(fā)學生的學習興趣和積極性,加深學生對知識的理解,培養(yǎng)學生學以致用的能力。實施過程中可以采用分組討論、辯論及學生講課等形式。案例教學是一種非常重要的教學手段。學生通過案例分析可以更加深入的同應(yīng)用相結(jié)合,有助于鞏固課堂理論知識,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。例如:在講述大比例尺地形圖測繪時,將校園作為實例,對平面控制測量和高程控制測量,甚至是GPS控制測量進行講述和分析,然后再以學院樓、道路、花池等為例介紹大比例尺成圖的過程和方法。由于同學對校園環(huán)境非常熟悉,更容易掌握相關(guān)的知識點和工程應(yīng)用。
2.3考試與考核改革
課程考核是對學生掌握知識、技能、理論應(yīng)用的一次檢測,也是評定學生能否獲取課程學分的一個重要依據(jù)。多數(shù)高校都將期末考試的70%~80%作為最終的課程考試成績。這種一次考試定成績的考核方式容易使學生出現(xiàn)考前突擊、死記硬背、一知半解等情況,難以達到課程教學目的。因此,課程考試考核應(yīng)采用多元化的方式,在課程教學中可以增加小測驗、研討、期中考試、課程論文等過程考核,完善現(xiàn)有的考試考核方式。此外,計算機技術(shù)也可以作為考核的一項重要手段,例如在完成導(dǎo)線計算的講述后,可以讓同學采用程序開發(fā)的方式實現(xiàn)導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計算。這既可以讓學生深入掌握導(dǎo)線計算的方法和流程,也可以鍛煉學生的程序開發(fā)和應(yīng)用能力。
3實踐內(nèi)容的改革
實踐是培養(yǎng)工科專業(yè)學生動手操作、理論應(yīng)用、團隊協(xié)作意識等綜合能力的必備環(huán)節(jié)。隨著測繪儀器、理論及計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,原有的一些測繪實踐內(nèi)容已無法滿足社會需求,因此需要在有限的課時內(nèi)對相關(guān)知識進行取舍優(yōu)化,以達到實踐教學的目的。
3.1實驗教學改革
目前,中國礦業(yè)大學采礦工程專業(yè)只有8課時實驗課,主要開設(shè)水準測量、角度測量及全站儀認識與使用及地形圖認讀等內(nèi)容。實驗課中課時安排不夠合理,也未涉及礦山測量知識。此外,水準測量和角度測量所采用的儀器仍然為DS3水準儀和DJ6經(jīng)緯儀,儀器過于陳舊,因此有必要對實驗內(nèi)容進行改革。將原有的水準測量實驗仍設(shè)置為2課時,但需講述DS3水準儀和自動安平水準儀的使用;原有角度測量減少為2課時,儀器改為全站儀測角和使用;去除全站儀認識與使用及地形圖認讀的實驗內(nèi)容,改為數(shù)字化測圖(2課時);增加礦山測量實驗內(nèi)容,如礦井聯(lián)系測量,實驗場地可以設(shè)置在地下車庫,以便模擬井下環(huán)境。
3.2科研促進教學
礦山測量是中國礦業(yè)大學的特色課程,采礦工程專業(yè)必須能夠認識礦圖,了解井下測量工作和開采沉陷及變形控制。中國礦業(yè)大學教師與礦山企業(yè)聯(lián)系緊密,各類與礦山相關(guān)的科研項目較多,內(nèi)容涉及礦山測量、井下開采方案設(shè)計、充填開采、開采沉陷及變形控制、建筑物損害鑒定、土地復(fù)墾及生態(tài)規(guī)劃及重建等方面。在課堂、實踐等教學過程中,適當穿插與科研項目相關(guān)的內(nèi)容,可以增強學生的思考、動手、理論聯(lián)系實際等能力,并且對礦山相關(guān)新技術(shù)能有初步的認知。這豐富了教學內(nèi)容和方法,能夠讓學生了解所學知識的應(yīng)用之處,有助于提高學生的學習興趣。
4結(jié)語
“測量學”是采礦工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程。現(xiàn)有的教學內(nèi)容、方法及實踐教學等環(huán)節(jié)存在一些問題,必須根據(jù)測繪技術(shù)的發(fā)展及企業(yè)的需求來改變傳統(tǒng)的教學理念和體系。教學應(yīng)以學生為主,教師引導(dǎo)為輔,利用多元化的教學和考核手段,使學生愛學、擅學,并且能夠?qū)W以致用,以滿足企業(yè)對高素質(zhì)應(yīng)用型人才的需求。
作者:范洪冬 張宏貞 鄧喀中 單位:中國礦業(yè)大學 中國礦業(yè)大學環(huán)境與測繪學院