土木工程测量学范文

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中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）23-0124-02

在工程项目建设中，最重要、最基础的工作就是工程测量，它贯穿于工程项目的始终，从项目规划、设计到施工，乃至运营管理阶段都离不开测量工作。在设计阶段，场地地形图、平面图是设计的依据；在施工阶段，将工程设计图纸转化为工程实体、测量放线等都属于测量的范畴；在其运营管理阶段，建筑物的变形观测离不了测量。目前，像我们这类二本院校的土木工程专业学生，毕业后直接去现场从事项目施工工作的较多，即使几年后晋升为工程师甚至高级工程师，也离不开测量工作或管理工作。因此，测量技能就成为了土木类专业学生的最实用、最急需的基本技能。

一、工程施工测量人员的岗位职责

所谓“岗”就是指任职岗位，即从事这个岗位的职责、最需要具备的知识、能力和素质要求等[1]。对于建筑行业的施工测量岗位，基本可归纳为三类[2]：一是测量工，他们只负责仪器具体操作，是在技术员、测量员的详细具体操作指令下，应用水准仪、经纬仪、全站仪或RTK等测绘仪器设备来完成具体测量任务，而自己并不具备独立完成工程测量任务的能力，在工程中往往只是作为测量辅助人员来使用的。二是测量员，既掌握测量仪器操作技巧，也具备独立完成一定的工程测量任务的能力。在工作中，他们只需技术员发出简单总体的任务指令，而无需详细的具体操作指令，便可完成一定的测量任务。在工程测量实际中，他们是可以独当一面的。三是测量工程师，他们既具备仪器操作技能，可以完成一定的工程测量任务，也具备完成一定的工程技术管理工作能力。在实际工程中，他们无需别人发出工作指令，自己可以根据工程进展来安排相关的测量具体事项，可以独立完成单项工程的测量工作。在具体工程实践中，具有双重身份，即测量员和技术员或施工员。目前，土木工程专业本科毕业生（特别是一线施工人员）步入工作岗位后，一般都需经历从低到高的岗位转变工程。第一阶段，就是一般的“测量工”，这个阶段所经历时间的长短与毕业生掌握的仪器操作技能的熟练程度和所接触的工程项目难易程度有关，有半年、一年甚至更长时间的，当然也有1～2个月的。跨过这个阶段，就进入了“测量员”阶段，这时他们就成为技术部的一员，与技术员一起工作，其所需时间长短同样由个人的工程素养及工程项目的具体情况决定。最后阶段，即成为“测量工程师”=“技术员+测量员”，也成为了技术部的主要成员、骨干甚至负责人，开始指导其他技术员、测量员开展工作，这个阶段时间的长短主要与个人的具体岗位升迁有关。

二、工程测量教学的现状

工程测量是土木工程专业必修的一门基础课程，内容包括测量学基本理论、基本方法、基本技能和各种测量仪器工具的技术性能、操作方法及其使用技术等，具有覆盖面广、实践性强、更新速度快的特点。课程教学目的就是要通过课堂教学、实验、实习等各个环节使学生掌握测量和放样的基本技能，培养学生实际操作能力，并能运用所学知识和技能，正确分析和处理工程中出现的各种测量技术问题，使其毕业之后达到就业“零适应期”。进入21世纪以来，随着计算机技术和信息技术的快速发展，测绘科学领域的理论、技术也发生了根本性的变化。在土木工程测量工作中电子全站仪、测量机器人、数字水准仪、GPS测量、激光三维扫描技术等已被广泛使用。这些技术的应用，使得控制测量、地形图测绘、施工放样、高程传递等技术已经与传统方法截然不同，而目前工程测量课程教学大多数仍然使用传统模式，以测量的基本理论为基础、以传统的水准仪、经纬仪等仪器为根据、以高差、角度、距离测量为内容开展教学，对新兴的工程测量仪器、技术等内容介绍甚少，即使有些院校已经购置了全站仪、电子水准仪等现代测量仪器，单由于课时、场地等原因，只是在实验课上以观摩的形式进行，学生对这些仪器的了解往往仅限于简单的使用，对一些深层次的原因甚至不知，更谈不上结合岗位、部位、阶段的具体要求来制定测量方案并实施，致使很多毕业生工作后遇到工程实践时无从下手。针对这些问题，结合多年教学工作的体会、土木工程专业学生就业和行业岗位的需求，构建了“以岗导学”的“三段式”工程测量教学模式并进行实践。

三、“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式构建与实践

1.“以岗导学”的“三段式”教学模式。为了达到教学为实际工作服务的目的，我们根据课程特点和岗位要求，从岗位职业能力要求出发，以岗位执业能力为核心，构建了递进的“三段式”土木工程测量学教学模式。将他们工程测量学课程教学与工程测量的三个不同层次岗位要求对应，将其划分为三个时间阶段，即基础理论教学、基本操作技能训练（课程实习）、综合任务实训（专业实习）三个阶段，以项目作为任务驱动教学，实施全过程考核，引导学生在真实生动、严谨有序的训练中提升测量综合技能，加快学生在工作中不断实现岗位提升。

2.“以岗导学”的“三段式”教学模式的实施。以工程测量岗位职业能力为核心，将工程测量课程教学内容与岗位职责要求相对应，开展工程测量课程教学改革研究。①根据行业特点和土木工程专业教学的具体情况，依据国家相关职业标准，将岗位技能需求与教学内容对照，设定土木工程测量学课程教学的目标、内容、方法和要求。②通过对同类院校和企业调研，对测量工作各层次岗位和一些典型测量工作任务进行分析，针对职业能力需求不断优化项目式教学内容。③结合毕业生就业去向，按照不同层次岗位技能需求，选择对应的教学内容，构建了“三段式”的模块化课程。④组织编写“三段式”教学方案并在土木工程专业学生中开展实践，同时，不断总结优化，与企业技术骨干、相关院校专家一起编写“三段式”教学的配套教材，共同使用。

四、结语

以岗位需求为导向，以职业能力训练与职业能力培养为主线，以工程项目现场所需要的知识、能力为内容[8]，坚持理论与实践结合的原则，将现场测量人员的不同层次岗位要求与教学各阶段相对应，构建了特色鲜明、与国家（乃至国际）行业标准紧密接轨的“三段式”土木工程测量学课程教学模式。自2001年以来，我们按照“三段式”教学模式在99-13级土木工程专业学生中开展课堂、实验、实习等各个环节教学，使学生的测量技能实现阶梯式提升，逐步形成岗位职业能力，使其毕业之后达到就业“零适应期”，直接步入第二层次（测量员）开展工作。

参考文献

[1]高明浩，田秀政.基于以岗导学的校企合作模式探索[J].中国职工教育，2014，（20）：130.

[2]梁斌，沈杰.“三阶递进”培养“准测量工程师”的研究与实践[J].高教学刊，2015，（20）：145-146.

[3]毛颖.高职院校“建筑工程测量”课程教学方法的改革[J].吉林省经济管理干部学院学报，2012，27（1）：115-117.

[4]马咏梅，.高职高专“建筑工程测量”课程教学改革初探[J].重庆电子工程职业学院学报，2014，13（2）：132-134.

[5]赵盘珠.中职建筑工程测量课程教学改革分析[J].建筑科学，2013，4（3）：60.

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2.中职土木工程测量教学改进措施

对于教学中存在的问题，要及时的解决，使用先进的教材，引进先进的仪器设备，对老师进行在职培训，提高老师的实际操作能力，促进教学质量的提高。

2.1使用与教学目标相符的教材

根据学校学科自身的特点选择适合的教材，优化教材的内容，使教学内容更加具体，更加系统。采用偏向实践的教材，进行操作技术的讲解，体现学科的实用性。教材要采用先进的传媒形式，利用多媒体教学，使教学内容更加生动，提高课堂的效率。教学内容要及时进行更新，要跟得上社会体制与信息技术的发展，增强学生对先进技术的了解。

2.2加大设备投资，加强设备的管理

学校要及时购进最先进的测量仪器，让学生掌握先进仪器的使用。添置测量仪器，保证仪器可以供学生使用，让学生掌握仪器使用的技巧。对于测量仪器数量较少的学校，要进行合理地配置，让学生可以高效的使用，锻炼学生的动手能力。定期对设备仪器进行维修，保证仪器的正常使用，提高课堂效率。

2.3提升教师的专业素质

学校要加强对老师的培训，提高教师的专业素质，弥补教师实践能力较低的不足。吸收一些具有实际经验的教师，增强教师队伍的整体素质。可以利用假期的时间，将老师分配到实际工作单位，让老师掌握最先进的操作技术。加强对外交流，安排教师到相关的院校进行学习与培训，向学生传授最先进的理论技术。教师进行教学方法的改变与创新，激发学生的创新能力，进行仪器展示与使用讲解，提高课堂效率。

2.4提高学生的实践能力

中职是一种特殊的学校，接收的学生多是初中毕业，或是初中还未毕业，是为了学习一门技术。学生的基础较差，尤其是数学上的知识，对一些函数的了解较少，在土木工程测量应用讲授时有一定的困难，要结合学生的自身特点，进行知识的讲解。教师要发挥学生的主体地位，充分调动学生的积极性，激发学生对于土木工程学习的兴趣。教学时，要注意留给学生充分的时间，老师讲授完理论知识后，让学生及时地进行练习，趁热打铁，让学生把握操作技术。

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高职土木类专业主要培养从事建筑施工管理的专门人才,使管理者具有较强的专业技术及技能水平。其中,土木工程测量是工程建设的主要导向技术,是土木工程技术人员从事工程建设管理工作的基本技术。土木工程在各个阶段所进行的测绘工作,工程施工过程和运营管理阶段,对高层、大型建(构)筑物进行沉降、位移、倾斜等变形观测,以确保建(构)筑物的安全,并为建(构)物结构和地基基础的研究提供各种可靠的测量数据。因而学习并掌握土木工程测量课程的基本理论和技能是土木工程类专业学生将来从事现代工程建设的基本条件。对于本课程采用项目教学法能取得较好的教学效果。

1.项目确定

项目教学法的特点是教师通过分析教学内容,分解教学任务,将要讲授的知识蕴含于学生完成的任务之中,学生通过完成任务达到掌握所学知识的目的。将知识分解为具体的项目是核心的步骤,并且项目要能够有效地涵盖大纲所规定的知识点,因而分解的难度是很大的,所以我们在分解项目时应满足以下要求。

(1)项目所涉及的知识和技能在教学大纲所要求的范围以内;

(2)学生对所确定的项目及其结果有着较强的兴趣;

(3)项目所涉及的内容是学生所比较熟悉的;

(4)项目所涉及的知识和技能、所涉及的内容符合最近发展区理论,学生通过主动探索和学习是有能力完成的;

(5)在项目完成过程中,最好能有利于对学生进行情感、态度和价值观的教育。

土木类专业测量课程的主要教学任务是使学生了解和掌握测量的基本原理和方法、测量仪器的操作应用,为将来从事土木施工管理打下坚实的理论基础。本课程具有实践性、技术性强的特点,较为适用项目教学法。据此特点并结合教学大纲要求,可将此课程分为四个阶段性的项目。具体内容如表一。

表一中的各项目是根据一定的情景导入相关的任务,让学生分组讨论,根据任务的需要去学习相关的基本知识和操作技能,再进行综合实训。任务的完成由学生来主导,而教师则是通过引导讲解的方式帮助学生学习基础知识,通过示范操作引导学生掌握操作技能,给学生以足够的时间去练习操作掌握所应具备的技能,进而利用所学技能完成项目中的任务。在任务完成的过程中能始终体现以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化教学。

2.任务实施

对于项目中的内容我们可通过情景导入、任务驱动的方式来实施,而“任务驱动”法中学生的兴趣等都将直接影响到学生课堂上探究的效果。因此,任务的设计要由浅入深具有层次感,要注意学生的特点和接受能力的差异。例如我们为让学生掌握全站仪(经纬仪)的操作应用技能可进行如下的情景、任务设置。

通过情境展示和对三个递进式的提问的解决来完成。

情景展示:选一有高(低)电线通过的道路。

提问1:目测,电线距路面铅垂距离(悬高)为多少?

视觉的局限性不能满足施工或设计需要,引出利用工程测量的需要。

提问2:用什么方法可以既简单又准确地知道电线悬高?

从电压线上悬线绳测量出线绳长度,或找一较长木杆置于电压线下再量出线与地面间木杆长度。

提问3:高(低)压电线都有通电,上述方法因危及工程人员的人身安全而不可使用,这样我们如何测量电线的悬高呢?

通过分组讨论,形成共识:

①利用我们已具备的数学知识――勾股定理;

②先离开高(低)压电线一段距离并测出已选点到电线最低处在地面上的投影的水平距离;

③测出所选点与电线最低处连线的垂直角,算出电线悬高。

归纳总结,得到全站仪的应用实质,说明全站仪的一种应用――悬高测量。

最后由学生分组去完成悬高测量。通过任务的完成,学生体会到工程需要产生了工程测量,问题推动着测量技术的发展,测量技术的发展解决了工程产生的实际问题。

从项目实施的情况来看,学生在理论学习中对问题有了一定的认识,也初步形成了计划,但真正在任务完成的过程中却又不知如何开始,这恰恰体现了实践的重要性和不可替代性,教师不要急于指导,要让学生独立思考、讨论;对学生的提问,教师要根据实际情况启发式地回答问题,引导学生分析思考,进行解决问题,同时教师要关注各小组任务实施情况,及时发现指正学生在任务实施过程中的不当之处,以能够在有限的教学时间内达到最佳的教学效果。

3.成果评价、分析总结

评价是学生对知识掌握和能力提高的重要阶段,当学生完成一项任务后,教师应及时对学生的学习情况做出反馈和评价。评价对学生探究学习有很好的约束作用,同时也会对学生的学习具有指导、促进作用。在任务完成后给学生一定的时间进行交流、讨论及总结。可由学生各级组代表上台发言,讲解对新知识的理解、掌握、熟练应用情况,在任务完成的过程中遇到的问题及解决的办法,同学间相互协作的情况;然后其它小组提问由发言小组回答,最后教师对各组情况进行点评,总结分析各组任务完成情况,表扬先进,指正不足,进而提出改进的方法及方向。总体来讲,在本课程的项目教学中应重点注意以下几点。

(1)教师在上课前要对学生有充分的了解,根据其实际情况精心设置项目中的任务;

(2)在项目实施过程中要考虑学生的能力差异,做到分组合理,以利于教学任务的实施;

(3)在每一任务(或任务中一阶段)完成后要及时总结分析,给学生一定的约束感,同时也对所学知识与技能进行巩固与提高;

(4)对于学生的成绩考核与省测绘局职业技能鉴定站联合采用考证制,既能提高学生的兴趣,又具有实用性。

4.结语

土木工程测量课程的项目教学真正实现了由以教师为中心向以学生为中心、以课本为中心向以项目为中心及以课堂为中心向以实践为中心的转变,能充分调动学生学习的积极性,满足学生的学习欲望,培养学生自主学习、独立分析和解决问题的能力,同时使学生体验到探索、发现、创新的喜悦,树立了自信,增强了成就感。体现了“以学生发展为中心”、“以能力为本位”、“以就业为导向”的职业教育指导思想,因而是较为适合高职测量教学的一种教学方式。

参考文献:

[1]王汉雄.《土木工程测量》教学体系改革与创新[J].矿山测量,2007,(3).

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大家都知道在国民经济和社会发展规划中，测量信息是最重要的基础信息之 一，各种规划及地籍管理，首先要有地形图和地籍图。另外，在各项工农业基本建设中，从勘测设计阶段到施工、竣工阶段，都需要进行大量的测绘工作。在国防建设中，军事测量和军用地图是现代大规模的诸兵种协同作战不可缺少的重要保障。至于远程导弹、空间武器、人造卫星或航天器的发射，要保证它精确入轨，随时校正轨道和命中目标，除了应测算出发射点和目标点的精确坐标、方位、距离外，还必须掌握地球形状、大小的精确数据和有关地域的重力场资料。在科学实验方面，诸如空间科学技术的研究，地壳的变形、地震的预报等都要应用测绘资料。即使在国家的各级管理工作中，测量和地图资料也是不可缺少的重要工具。 一、土木工程测量学的定义、任务及内容

那么土木工程测量学是如何定义的呢？我们给出以下一些定义：工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科;工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用;工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。

1、土木工程测量是研究土木工程建设在勘察设计、施工建设及运营管理等阶段中各项测量工作，它的主要任务：

①研究测绘地形图的理论和方法;

②研究在地形图上进行规划、设计的基本原理和方法;

③研究建（构）筑物施工放样、建筑质量检验的技术和方法;

④对大型建筑物的安全性进行位移和变形监测。

2、土木工程测量学的内容：

①模拟或数字的地形资料的获取与表达;

②工程控制测量及数据处理;

③建筑物的施工放样;

④大型精密设备的安装和调试测量;

⑤工业生产过程的质量检测和控制;

⑥工程变形及与工程有关的各种灾害的监测分析与预报;

⑦工程测量专用仪器的研制与应用;

⑧工程信息系统的建立与应用等。

二、工程测量学在土木工程建设中的地位及作用

土木工程技术人员明确测量科学在工程建设中的重要地位，熟练掌握测量基本理论和技术原理，熟练掌握和应用工程测量基本理论和方法，是进行交通土木工程技术工作的基本条件。测量学在军事、国土管理、地籍测量与房产测量、资源勘察与开发、工程建设中是一项基础性、前期和超前期的工作，直接为工程建设项目的设计与施工服务。其在土木工程建设中的地位及作用：

①在勘测设计阶段：在测区范围内测绘大比例尺地形图或电子地图，然后在地形图上进行工程规划、选址和设计;

②在施工阶段：将设计的建（构）筑物的空间位置测设于实地，依据建（构）筑物的要求开始进行变形观测，为保护建筑物提供资料;进行竣工测量，为今后的改建、扩建、修建提供依据;;

③在峻工阶段： 进行竣工测量，为工程的扩建、改建提供竣工图;

④在运营阶段： 进行维护测量，以便对工程进行维护保养，确保运营安全。

三、工程测量的工作原则

工程测量工作实质上就是一门几何学，是平面和高程分开计算的几何。为了避免误差的积累，使得整个测区的误差分布均匀且传递合理，便于整个测区同时或分期开工，另外无论是测绘地形图还是施工放样，要在某一点上测绘该地区所有的地物和地貌或测设建筑物的全部细部是不可能的，必须连续的逐个设站，所以测量工作应按一定的原则进行。

1、在精度上遵守等级原则：由高级到低级。等级规定是工程建设中测量技术工作成果质量的标准，是严格科学态度与实际测量技术水平的象征;离开甚至违背技术等级要求的不合格测量工作是不能容许的。

2、在布局上遵守整体原则：由整体到局部。整体，指的是测量对象是一个个互相联系的个体所构成的完整测量基地;指的是测定位置参数 不是孤立的，而是从属于工程建设整体对象的参数。

1）从工程建设的全局出发实施定位的技术过程;

2）定位技术过程得到的点位置必须在数学或物理的关系上符合工程建设的整体要求。

3、在程序上遵守控制原则：先控制后碎部。控制，实际上是等级原则下为工程建设自身提供定位的基准。以控制测量技术建立的基准设施是工程建设的基础，是工程建设中地面点定位的测量保证。

4、在过程中遵守检核原则：步步有检核。测量成果准确可靠是测量工作以及所涉及的土木工程优质的基础，没有经过检核证明正确的测量成果是不可取的。

这就是测量工作应该遵守的重要原则。目的是为了防止测量误差的逐渐传递及累积增大，保证测量结果满足精度要求。

总之，工程测量是建筑施工和建筑工程中一项非常重要的工作服务于建筑工程建设的每个阶段贯穿于整个建筑工程的始终。测量工作贯穿于工程建设的整个过程是一项具有先导性的工作。测量工作的质量直接关系并决定了工程建设的速度和质量。而我们在实际工程中必须认识到工程测量的重要性，做到科学管理让工程测量为整个建筑工程的没到工序更好的服务吗，提高施工质量和建筑物的品质和安全系数。

参考文献

[1] 覃辉等，《土木工程测量》（第二版），上海：同济大学出版社，2007年

[2] 过静B，《土木工程测量》（第二版），武汉：武汉理工大学出版社，2003年