工程测量校内实训基地优化建设探析

工程测量校内实训基地优化建设探析

摘要:工程测量是土建类高职学生必须熟练掌握的基本工作技能,校内实训基地是培养提升学生测量实操技能的重要场地。通过对新形势下工程测量实训教学内容分析,探讨了校内实训场地布局优化与整合方案,为工程测量校内实训基地建设实践提供参考。

关键词:工程测量,实践教学,校内实训基地

工程测量是工程建设的基础,测量工作贯穿于工程建设项目的规划设计、施工运营、竣工验收全过程。在建筑类人才培养中,《建筑工程测量》是必须开设的一门专业基础课。“以悉理论、精技能”为目标的土建类高职人才培养,更是把工程测量技能作为人才培养成败的衡量指标之一,测量仪器实操技能的强弱直接影响学生的就业质量和职业发展[1]。因此,建设高效、实用并紧密贴合工程实践需要的“教学做”一体化校内实训基地就显得尤为重要。近年来测绘技术、测绘手段的发展和更新,GNSS、无人机、测量机器人等新型测量仪器的不断涌现[2],给建筑工程测量课程教学提出了新要求,如何充分利用有限的教学资源,合理配置并优化实训场地,保证多个实验实训有序开展,对切实提升学生实训操作技能,实现人才培养目标意义重大。

1工程测量实训内容分析

建筑工程测量的常规教学模块一般应包含水准测量、角度测量、距离测量、控制测量、地形图测绘和施工测设等,作为一门实践性极强的专业基础课,为保证教学效果,每个教学模块都安排有一定量的实践操作课时。另外,往往还会配置1周~2周的综合实训环节,要求学生将单项模块的学习内容综合应用于某几项模拟真实工程的测量任务[3]中,巩固提升课程内容。工程测量实操任务可归纳为图1所示。

2实训场地整合

如上所述,建筑工程测量实训内容多,训练项目可多达20余个,若逐一建设实训场地,所需场地面积和资金都会比较大。因此,有必要分析各项目对场地的要求,结合课时、专业、班级及学生数量等因素对实训项目进行筛选、整合,以优化场地布置。根据历年来我校教学实训开展的实际经验,并借鉴兄弟院校校内实训场地建设情况,将实训场地整合为仪器认识与检校、多功能综合实训、测设与变形监测三个场地。场地内点位布置综合考虑各实训项目的各自特点,尽可能一点多用、一场多能,提高场地利用率[4]。通过点位加密与优化,三个场地可满足上述所有实验实训项目训练要求,各场地与实训项目对应关系如图2所示。

3建设实施

3.1场地布局。基于上述项目与场地整合思路,根据校园总平面布置现状及远期规划,充分考虑车流、人流交通特点,对校内实训场地布局,如图3所示。

3.2仪器认识与检校场地。水准仪、经纬仪、全站仪等仪器认识与操作项目,旨在帮助学生熟悉仪器构造,练习安置、对中、整平、瞄准等基本操作,教学内容简单,课时不多但时间安排分散,属于和理论教学穿插进行的课间实验。这些实验项目对场地的要求不高,无需开阔场地,点位多仅用于对中整平练习,可密集布置。为避免雨雪等不良天气影响课程计划正常实施,在教学楼附近选择开阔地,建设开放式实训棚,棚下埋设测点,棚外竖立水准尺、花杆、棱镜、觇标等瞄准目标,形成半室外实训场地。测点布置以满足撑开三脚架和方便学生分组训练的空间为宜,并注意与瞄准目标间是否通视。经费充足的条件下,可在场地建设时融入测绘技术发展史、仪器进化展示等教育内容,搭配景观及文化长廊设计,形成测绘文化广场(见图4),既可满足工程测量课日常教学所需,又可作为新生入学教育基地之一。

3.3多功能综合实训场地。认识仪器的目的是为了使用仪器解决工程建设的实际问题,水准测量、角度测量、距离测量、控制测量、碎部测量都是使用测量仪器的实训项目,这些实训项目是工程测量实训的核心及重点内容,所需课时最多,且必须在开阔场地进行。工程测量技能大赛国赛题目一般为1.5km闭合路线二等水准测量和200m×200m测区1∶500数字地形图测绘两项,技能大赛是实训教学的风向标,“以赛促教”也一直是高职院校实训基地建设的一条重要原则。为此,以整个校园为测区,参考GB50026—2007工程测量规范和GB/T18314—2009全球定位系统(GPS)测量规范要求布设平面及高程控制点,建设多功能综合训练场地(见图5)。场区内控制点布置除考虑路网、交通、人流、相邻点通视要求等因素外,还顾及了二等水准、四等水准、等外水准测量场地互为备用,闭合路线、附合路线、支路线相互切换,并满足多个班级分组分项开展实训的需要。所埋设的控制点和水准点均利用GPS技术测得三维坐标信息,为各实训项目提供已知数据,并可作为衡量学生实训成果精确度的评判指标。该场地不仅能提供多组二等水准测量路线、多个数字测图区域,为开展校内工程测量技能大赛,选拔省赛国赛选手提供方便。还可开展各种路线的普通水准测量、三四等水准测量、距离测量、经纬仪导线控制测量、全站仪控制测量、碎部测量多个实训项目。

3.4测设(施工放样)。与变形监测场地施工放样是建筑工程测量的重要内容,是测量学知识和技能在建筑工程领域的应用。施工放样也称测设,是将图纸上的建筑物或构筑物位置标定到现场的测量工作。因此选择校园西北角长约200m宽100m的空地做实训场地(见图6),模拟轴线放样和高程放样的真实工作环境,给学生零距离的施工放样体验。变形及沉降观测历时较长,不便于在课内安排教学训练计划,可利用校区或附近正在施工的工程做辅助实训场地。

3.5踏勘选点埋石。依据上述功能区划和点位布置方案,经现场踏勘,以相邻控制点通视、基础稳固、布点间距符合规范要求为原则进行实地选点埋石。整个场区共布置导线点35个,图根控制点50个,分组实训水准点72个,普通测点20个。所有点位均布置在基础稳固的硬化地面上,埋设时利用电钻在预选点位上开孔(见图7),再灌注水泥砂浆后放入定制的测量标心,埋设好的点位如图8所示。

4建设成效

我校土建类专业开办时间较短,但发展非常迅速。目前已开设有建筑工程技术、工程造价、建筑信息化管理、给排水工程技术、市政工程技术、建筑水电技术、建筑装饰工程技术等7个专业,在校学生1500余人。《建筑工程测量》属于学院平台课,面向上述7个专业的学生开设,统一安排在大一学年第二学期。依据人才培养方案,该课程的教学目标是“悉理论、晓方法、精操作、会计算、能绘图”,理论课程总课时为48学时,其中包含24学时课内实验,课内实验与基础理论讲授穿插进行。在《建筑工程测量》课程结束后安排有26学时的《建筑工程测量综合实训》,重点考察学生对理论教学环节中学习的知识和技能的综合应用能力。受专业发展时间短、师资力量、经费投入等因素的影响,在本实训基地建设完成前,上述50学时实验实训仅依赖教学楼前后空地开展,场地狭小,实训秩序和效果都未达到课程预期。又因地面点位都是老师上课期间临时划定,无法长期保存,甚至随画随擦,既不能准确提供已知点数据,也无法定量衡量学生测量成果的可靠度,不利于激发和保护学生的学习积极性。场地布置缺乏统一规划,教学组织随意性大,实训基地数字化、信息化[5]管理更无从谈起。在对行业发展现状准确分析的基础上,梳理并更新教学内容,筛选出必须训练的实验实训项目,采取“熟悉仪器—仪器操作—单点施测—线路施测—片区测量”内容由简到难、精度由低到高的实训练习方案,整合出基本操作、综合训练、施工应用三个场地。场地充分考虑实训项目特点,有集中有分散,既便于同类项目多班级集中开展,又可实现不同实训分项依次推进。半室外的仪器认识与检校场地使基本操作类课间实验摆脱了天气条件制约,测绘发展史的融入在潜移默化中强化了学生的行业认同感;场区平面控制网和高程控制网的建立使量化评定测量成果成为可能,并实现了测量成果的数据化和信息化;施工放样场地真实模拟了建筑施工测量现场,标准化的技能大赛训练场为大赛选手选拔和训练提供了场地支持。一学期的运行实践表明,整合优化后的实训基地能够胜任十余个班级交叉开展测量课间实验及综合实训的需要,实训秩序井然,实训效果较以往有了明显改善。

作者:李秀芳 曹倩 王永 单位:徐州工业职业技术学院建筑学院