土木工程专业测绘实习教学方法研究

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摘要　测绘实习是高校土木工程专业工程测量教学的重要组成部分，是学生从学校走向生产实际的桥梁。作者在测绘实习教学中紧紧围绕土木工程生产实践，以提高每个学生独立应用能力为中心，总结出一套传统与启发教育相结合的教学方法，采取合理配备师资、科学分组、突出个人独立观测成果要求、加强日常启发辅导、强调仪器考核等措施，提高学生的实习积极性和能动性，在掌握测绘技能的同时深化理解理论知识，培养符合社会需要的应用型高级技术人才。

关键词　测绘实习　土木工程　能力培养　个人成果　成绩评定

0　概述

某高校工程测量课程采用理论教学与测绘实习结合的教学方法，先安排课程教学48个学时，然后进行2周的测绘生产实习。课程教学又分成课堂理论教学32学时和实验课教学16学时，实验课穿插在对应的理论教学内容之后进行，主要掌握各种测量仪器的结构原理及操作方法。测绘实习主要掌握高程及角度测量方法、平面及高程控制测量、建筑物的测设及1：500大比例尺地形图测绘等操作技能及其理论计算方法，使学生在学习基本理论知识和基本技能的基础上，进行一次全面、系统的实训，将测绘理论学习与掌握实践技能有机结合，培养学生独立工作和解决实际问题的能力。①

1　合理配备师资

1.1　责任心强

教师责任心强是保证实习按质按量完成的前提条件。学生刚完成测量理论学习，很多知识还没有完全理解，又马上开始测绘实习，这时就需要任课教师现场及时进行耐心指导，经常到实习场地检查、答疑、提问及交流，激励学生的积极性和主动性。经验表明，如果缺少老师检查、答疑，学生无论出勤率还是实习效果均很差。

1.2　具有工程实践经验

工程实践经验是教师承担测绘实习教学任务的基本素质。现在很多教师是从高校毕业以后又直接进入高校任教，缺乏工程实践经验，不了解工程生产特点，此理论型教师很难培养出社会需要的应用型人才。

2　科学分组

2.1　人员分组

每测绘组7～8人，每组再分为两个小组，挑选具有一定管理能力的学生任组长、副组长，其中组长先带领一个小组进行平面控制测量，副组长带领另一小组进行高程控制测量，等完成各自测量任务后（一般两天左右），两小组互换测量任务和测量仪器。这样安排一是使每个学生都必须进行平面控制观测和高程控制观测并进行相应的理论计算，以对控制测量有一个全面的认识；二是提高仪器的利用效率，增加每个学生仪器操作时间和熟练程度，达到熟能生巧的目的。

2.2　各组测绘能力基本均衡

根据学生男女性别、组织管理能力、动手能力及理论知识掌握情况的不同，将每班学生尽量平均分组，各组测绘能力基本接近，既可使各组内部有相互协调、交流的层次，又可形成各组间的相互学习、相互竞争局面，是保证各组实习积极性及实习效果的重要措施。

3　实习内容及成果要求

3.1　实习仪器

授课老师应组织实验室技术人员仔细检查实习仪器，满足实习精度要求。角度测量采用2秒级或5秒级电子经纬仪（基本操作与全站仪相似）1套，水准测量采用DS3光学水准仪1套，距离测量采用50m钢卷尺1把，以及有关测量、记录、计算、绘图工具。

3.2　实习内容串讲

包括平面控制测量、高程控制测量、大比例尺地形图测绘、轴线及建筑物高程测设等实习内容。实习任务书及实习计划发放到各组，使同学们明确测绘任务，提前复习相应的理论知识，对各自测区进行考察。

3.3　实习成果要求

3.3.1　每个学生需要上交的成果及要求

（1）一组独立观测的闭合导线测量数据及计算过程、导线点坐标；（2）一组独立观测的闭合水准路线测量数据及计算过程、导线点高程；（3）一组独立观测的碎部视距测量数据及计算过程、碎部点坐标计算。（4）个人实习报告。

常规测绘实习要求每组测量一组合格的闭合导线数据及一组闭合水准路线数据，这样往往造成测绘实习早期学生出勤率较高、中后期出勤率低，学生实习效果相差很大：动手能力强的学生测绘操作、内业计算机会多，实习水平相对较高，动手能力差的没有独自观测操作的压力，有依赖心理，实习水平很低。

为克服上述缺点，要求每个学生必须单独测量一组闭合导线数据、闭合水准路线数据及碎步点视距测量数据，并计算出各自的成果。

实践表明，本项措施调动了学生的实习积极性，各组学生纷纷在星期六、星期天照常进行观测，促使每个学生达到了熟练操作仪器、理解测量方法、掌握有关理论及计算的目的。

3.3.2　每组需要上交成果

校区面积为250m？50m、比例尺1：500的地形图一幅，并附该地形图的有关控制测量外业数据及计算结果。

4　日常辅导及启发提问

日常检查辅导及启发提问是提高实习效果的有力保证措施。每天早上8点至10：30、下午14点至16：30为实习现场检查出勤、答疑、提问时间，其他时间在办公室答疑。

加强日常测绘现场检查、启发提问力度，做到每天每个学生至少提问一个问题，主要有关仪器操作、平面和高程观测方法及闭合差计算、误差分析等理论结合实际内容，将提问回答情况计入实习成绩，使人人有压力，个个争先进，以问题驱动的方式启发学生的思维，促进了学生在实习中多操作、多分析、勤提问及主动学习，引发学生的创新意识。

4.1　平面控制测量方法

4.1.1　踏勘选点

先由教师带领学生在各组指定测区内进行踏勘，了解地形条件，布设闭合导线，按踏勘选点要求，选定8～10点，现场讲解选点要求及注意事项。

现场提问：导线点位置确定理由。

4.1.2　建立标志

导线点位置选定后，在点位处建立标志。标志要求明确清晰并保留两周以上。现场提问：标志的大小对精度的影响。

4.1.3　水平角观测

用测回法观测闭合导线内角一个测回，要求上、下两半测回角值之差不超过？0″，闭合导线角度闭合差满足要求。②

现场提问：为什么用水笔或铅笔代替花杆作为照准目标？为什么水平角要观测一个测回？水平角观测主要误差来源有哪些？实际进行一次对中整平操作或进行一个内角一测回观测。

4.1.4　导线边长测量

各边边长用钢尺往、返丈量取平均值，其相对误差不超过1/3000，特殊困难地区限差可放宽为1/1000。③

现场提问：为什么要往、返丈量取平均值？精密量距时高差、温度及尺长误差怎样修正？为什么要进行经纬仪定线？钢尺中间架空如何处理？相邻边的长度有何要求等。

4.1.5　测定起始边的方位角

每组建立一个独立坐标系，原点设在测区西南角，使整个测区位于第一象限；选择测区主要建筑物北向轴线方向作为测区的北方向。

现场提问：为什么坐标原点要设在测区西南角？测量坐标系和数学坐标系的区别。

4.2　闭合导线数据的检查

测绘前要先绘制测区及闭合导线草图，将观测数据记录在草图上。闭合导线应分清观测左角、右角运用不同的计算公式进行计算。

一组闭合导线数据测完后，要求学生在测绘现场检验角度闭合差是否满足要求，图根导线角度闭合差容许值。④若不满足，找出原因，进行重测。

现场提问：角度闭合差产生的原因？仪器对中整平对精度的影响？现场快速计算一组观测数据的角度闭合差。

4.3　高程控制测量方法

将闭合导线点作为闭合水准路线的水准点，应用双仪器高法测量两水准点之间的高差，每测站两次仪器高之差大于10cm，两次高差值之差不大于？mm时，取平均值作为该测站高差。

现场提问：为什么用双仪器高法测量两点之间高差？为什么一个测站前、后视距基本相等？实际进行一个测站高差观测。

4.4　闭合水准路线观测数据的检查

对于水准路线长度700至1000m、10个左右测站的水准路线，采用双仪器高法进行测量，一般学生高差闭合差均可达到？0mm之内，远低于容许值？5mm，提高了测绘精度。

现场提问：高差闭合差产生的原因、仪器整平误差对精度的影响，或现场快速计算一个闭合水准路线高差闭合差。

4.5　测设轴线外放控制桩及建筑物高程

4.5.1　测设轴线外放控制桩

建筑物的定位完成后为了便于在施工中恢复各轴线位置，把各轴线延长到基槽开挖线外的安全地点。

现场提问：正倒镜分中法的操作方法。

4.5.2　测设？.000标志

根据建筑场地上建立的水准点，用水准仪视线高法将建筑物？.000　标志测设在控制桩或周围已有建筑物上。

现场提问：水准仪视线高法原理等。

5　实习成绩考核

5.1　出勤及日常问题回答

其中出勤占20分，日常检查提问回答情况占10分。每天2次抽查人数，无故缺勤超过1天，本次实习作不及格处理，跟下一届学生重修。

5.2　仪器操作考核

每个学生必须通过仪器考核。制定水准仪及经纬仪考核标准。若实习时间紧张，可只进行经纬仪操作考核。仪器考核时，每个学生给两次机会，若第一次不及格，在其他学生考核完后，给一次补考；补考还不及格，则本次测绘实习不及格。

教学实践表明，正常仪器考核中60%以上的学生可达到良好以上标准，15%达到中等标准，10%达到及格标准，其余15%经补考基本达到合格标准。

5.3　个人控制测量观测精度及实习报告考核

检查每个学生的闭合导线和闭合水准路线观测数据并进行计算，检验精度，与现场实际地形进行对比，并判断是否有抄袭和编造数据现象存在，必要时要求学生进行解释。

5.4　大比例尺地形图质量考核

每组选择一组精度高的观测计算数据作为地形图绘制的控制点数据，通过网格绘制、导线点展绘、碎步测量、地形特征点测绘等绘制地形图。要求地形图重要地物位置与高程正确、比例准确、图例规范、线条清晰干净、符合实际地形地貌等。

6　教学效果

6.1　学院测量大赛取得好成绩

作者任教的学生在学院举行的测量大赛上每年都能取得优异的成绩。如去年任教4个专科班，另外两位老师任教8个本科班，在测量大赛上，作者任教的学生取得一等奖1名（共1名），二等奖1名（共两名），三等奖4名（共6名），以及优秀奖若干，占奖项的67%，取得超出预期的成绩。

6.2　用人单位反馈

作者跟踪用人单位调查反馈，采用本文方法进行测绘实习的学生实际测量能力强，工作上手快，很多学生一到工地很快就能担当普通技术员的测量工作，评价较高。

7　结语

测绘技能是土木工程专业学生走向施工、监理及管理等工作岗位首先实际应用的能力，测绘实习是掌握测绘技能的重要教学环节。在工程测量课程测绘实习中，作者贯彻工科教学的主要目的是工程实践应用的思想，从土木工程实际应用的细节出发，突出重点、细化考核内容，重视日常现场检查、讲解和启发提问，开发学生的潜能，⑤促使学生人人动手操作、个个掌握理论及计算，提高学生实习的积极性和能动性，从而加强了学生实际技能的培养，取得很好的教学效果。