摘要:測(cè)繪工程是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè),為保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,需建立與之相適應(yīng)的實(shí)踐場(chǎng)地,滿足測(cè)繪工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)。依靠自身技術(shù)力量,充分利用校區(qū)及周邊地物與地貌,按工程實(shí)際要求設(shè)計(jì)并建立相應(yīng)測(cè)量基準(zhǔn),保證了相關(guān)專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)真實(shí)、有效、有序進(jìn)行。實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量明顯提升,為學(xué)校其它專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革提供了借鑒。

關(guān)鍵詞:實(shí)踐場(chǎng)地;測(cè)量基準(zhǔn);平面坐標(biāo);高程

測(cè)繪工程是一門(mén)技術(shù)及實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)踐教學(xué)占的比例較大,要求學(xué)生有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。實(shí)踐教學(xué)主要包括實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí),絕大部分實(shí)踐內(nèi)容在室外完成。以往測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基本情況是,課堂實(shí)驗(yàn)由于受學(xué)時(shí)限制,場(chǎng)地多選擇在校內(nèi),采用模擬方法。這種方法真實(shí)性差,對(duì)學(xué)生的成果缺乏檢核條件,效果也不好。另外,對(duì)于綜合性實(shí)習(xí),如果有條件最好與生產(chǎn)單位具體工程項(xiàng)目相結(jié)合進(jìn)行,一方面,學(xué)生能將學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合;另一方面,學(xué)生的實(shí)踐成果能在生產(chǎn)實(shí)際中得到檢驗(yàn),內(nèi)容和效果真實(shí)可感。其弊端是實(shí)習(xí)內(nèi)容不一定與生產(chǎn)單位工程項(xiàng)目?jī)?nèi)容吻合,教學(xué)計(jì)劃給定的實(shí)習(xí)時(shí)間與生產(chǎn)項(xiàng)目工期也不可能完全同步,很難滿足實(shí)踐教學(xué)的要求[1]。針對(duì)上述情況,院系領(lǐng)導(dǎo)在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,積極爭(zhēng)取學(xué)校的支持,并依靠自身的技術(shù)力量,本著實(shí)施便捷化、效益最大化、成果標(biāo)準(zhǔn)化原則,在校內(nèi)及周邊陸續(xù)建成了校區(qū)首級(jí)控制網(wǎng)及控制測(cè)量、數(shù)字地形圖測(cè)繪、工程測(cè)量等測(cè)繪工程室外實(shí)踐場(chǎng)地,保證了相關(guān)專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)真實(shí)、有效、有序進(jìn)行,實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量明顯提升。

一、實(shí)踐場(chǎng)地選擇的要求與原則

(一)校區(qū)概況與場(chǎng)地選擇

遼寧科技大學(xué)坐落在鞍山市千山腳下,鞍千中路以南,與鐵架山相連。占地面積183萬(wàn)平方米,東西長(zhǎng)近2千米,南北寬近1千米。其中,包括80余萬(wàn)平方米的主教學(xué)區(qū),以及占地面積約100萬(wàn)平方米與主教學(xué)區(qū)相連的鐵架山北坡(校后山)。主教學(xué)區(qū)是由各類建(構(gòu))筑物、廣場(chǎng)、道路等主要地物構(gòu)成,可作為以地物測(cè)量為主的實(shí)踐場(chǎng)地。鐵架山北坡以地貌為主,占地面積較大,地勢(shì)相對(duì)平緩,主要由微型湖泊、亭閣、廣場(chǎng)、道路及樹(shù)木構(gòu)成,可作為以地貌測(cè)量、控制測(cè)量為主的實(shí)踐場(chǎng)地。整個(gè)校區(qū)既有地物,又有地貌,占地面積較大,可以滿足除礦山測(cè)量以外所有測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)對(duì)場(chǎng)地的要求。

(二)場(chǎng)地選擇原則

1.因地制宜,實(shí)施便捷化在場(chǎng)地建設(shè)中,依據(jù)校區(qū)地物地貌并兼顧實(shí)踐內(nèi)容選擇適應(yīng)的場(chǎng)地,既滿足各實(shí)踐教學(xué)的要求,又顧及布局的科學(xué)合理性。由于測(cè)量隨堂實(shí)驗(yàn)較多,場(chǎng)地選址時(shí)要顧及學(xué)生取還儀器設(shè)備方便快捷等因素,確保學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)的時(shí)間[2]。2.一場(chǎng)多用,效益最大化測(cè)繪工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)內(nèi)容較多,涉及控制測(cè)量、工程測(cè)量、地形測(cè)量、地籍測(cè)量等多門(mén)課程的多個(gè)實(shí)踐內(nèi)容。由于受場(chǎng)地限制,每項(xiàng)實(shí)踐內(nèi)容不可能都建立單獨(dú)的實(shí)踐場(chǎng)地,因此,在實(shí)踐場(chǎng)地建設(shè)中要考慮實(shí)踐內(nèi)容相關(guān)性,力求使一個(gè)實(shí)踐場(chǎng)地滿足多個(gè)實(shí)踐內(nèi)容要求。例如,可將地形測(cè)量與地籍測(cè)量放在一個(gè)場(chǎng)地。控制測(cè)量所建立的控制網(wǎng)要覆蓋所有實(shí)踐場(chǎng)地,作為其它實(shí)踐場(chǎng)地的測(cè)量基準(zhǔn),各場(chǎng)地不再單獨(dú)建立測(cè)量基準(zhǔn)。3.規(guī)范起步,成果標(biāo)準(zhǔn)化為了使實(shí)踐場(chǎng)地建設(shè)與生產(chǎn)實(shí)際相適應(yīng),場(chǎng)地建設(shè)力求標(biāo)準(zhǔn)化,在選點(diǎn)、測(cè)量標(biāo)志制作與埋設(shè)、外業(yè)測(cè)量等各環(huán)節(jié)都要按相應(yīng)測(cè)量規(guī)范進(jìn)行,達(dá)到實(shí)踐教學(xué)規(guī)范化的要求。另外,場(chǎng)地成果要標(biāo)準(zhǔn)化,場(chǎng)地建成后,對(duì)所有實(shí)踐內(nèi)容形成標(biāo)準(zhǔn)化成果,對(duì)學(xué)生的外業(yè)測(cè)量、內(nèi)業(yè)計(jì)算、成果驗(yàn)收等實(shí)踐內(nèi)容均按標(biāo)準(zhǔn)成果檢查,按檢查質(zhì)量高低評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)踐成績(jī)。同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和良好的職業(yè)道德[3]。

二、確定場(chǎng)地位置,布設(shè)場(chǎng)地控制網(wǎng)

實(shí)踐場(chǎng)地的建立符合人才培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)踐教學(xué)大綱要求。按測(cè)繪工程培養(yǎng)計(jì)劃和實(shí)踐教學(xué)大綱的要求,測(cè)繪工程專業(yè)有4門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課與5門(mén)專業(yè)課共142學(xué)時(shí)的隨堂實(shí)驗(yàn),以及5門(mén)課程(控制測(cè)量、GNSS技術(shù)應(yīng)用、數(shù)字化測(cè)圖、工程測(cè)量及航測(cè))共14周實(shí)習(xí)均需在室外實(shí)踐場(chǎng)地完成。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的建立考慮到學(xué)生取還儀器方便快捷,場(chǎng)地至少要滿足兩個(gè)班級(jí)16個(gè)以上臺(tái)組同時(shí)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)[4]。

(一)校區(qū)首級(jí)控制網(wǎng)場(chǎng)地選擇與布設(shè)

校區(qū)首級(jí)控制網(wǎng)場(chǎng)地,既要滿足GNSS技術(shù)與應(yīng)用實(shí)習(xí),又要為各實(shí)踐場(chǎng)地提供測(cè)量基準(zhǔn)。首級(jí)控制網(wǎng)位置的選擇與布設(shè)滿足E級(jí)GNSS技術(shù)指標(biāo)要求,見(jiàn)表1。按表1的要求,選擇學(xué)生實(shí)習(xí)既安全又方便的場(chǎng)地布網(wǎng),其場(chǎng)地范圍:以校園博雅廣場(chǎng)為中心,北到深溝寺、南到鐵架山、東到七嶺子、西到玉佛山隧道。以立山、冒山兩個(gè)國(guó)家三等點(diǎn)為起算數(shù)據(jù),在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)共選11個(gè)“GNSS”E級(jí)控制點(diǎn)布網(wǎng)。并且所有控制點(diǎn)均埋設(shè)永久性測(cè)量標(biāo)志。

(二)控制測(cè)量實(shí)習(xí)場(chǎng)地

控制測(cè)量學(xué)實(shí)踐教學(xué)大綱實(shí)習(xí)內(nèi)容包括一級(jí)導(dǎo)線測(cè)量、二等水準(zhǔn)測(cè)量及四三角高程測(cè)量。以“GNSS”E級(jí)網(wǎng)點(diǎn)為起算數(shù)據(jù),以校區(qū)(包括校后山)布設(shè)一級(jí)導(dǎo)線網(wǎng),該網(wǎng)共包括22個(gè)一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)與8個(gè)“GNSS”E級(jí)點(diǎn)(起算數(shù)據(jù))。同時(shí)埋設(shè)既滿足導(dǎo)線測(cè)量,又滿足水準(zhǔn)測(cè)量的永久性測(cè)量標(biāo)志。此網(wǎng)同時(shí)滿足一級(jí)導(dǎo)線測(cè)量、二等水準(zhǔn)測(cè)量及四等三角高程測(cè)量。

(三)數(shù)字地形圖測(cè)繪實(shí)習(xí)場(chǎng)地

數(shù)字地形圖測(cè)繪是測(cè)繪工程專業(yè)重要的實(shí)踐內(nèi)容,包括地物測(cè)繪與地貌測(cè)繪。以主校區(qū)及學(xué)校后山作為數(shù)字地形圖測(cè)繪實(shí)習(xí)場(chǎng)地,滿足其對(duì)地物、地貌的測(cè)繪要求。數(shù)字地形圖測(cè)繪主要工作內(nèi)容包括圖根控制測(cè)量、外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理與成圖。為了避免學(xué)生在圖根控制選點(diǎn)時(shí)亂釘標(biāo)志亂注記現(xiàn)象,在場(chǎng)地共選60個(gè)圖根控制點(diǎn),并以一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù),組成了圖根控制網(wǎng),所有圖根控制點(diǎn)均埋設(shè)永久性標(biāo)志。學(xué)生選點(diǎn)時(shí),可找適合自己測(cè)區(qū),并埋設(shè)好的標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行圖根控制即可[5]。

(四)工程測(cè)量實(shí)習(xí)場(chǎng)地

工程測(cè)量實(shí)習(xí)分兩部分,一是到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí),二是在校內(nèi)實(shí)習(xí)。企業(yè)實(shí)習(xí)主要是到礦山完成井下礦與露天礦相應(yīng)內(nèi)容實(shí)習(xí),由校企合作共同完成,屬校外實(shí)習(xí),本文不多闡述。在校內(nèi)完成的實(shí)習(xí)內(nèi)容主要包括道路中線放樣(包括平曲線與豎曲線)、場(chǎng)地整治、建筑物主軸線定位及建筑物放線等內(nèi)容實(shí)習(xí)。道路中線放樣場(chǎng)地選在校區(qū)中心路及內(nèi)、外環(huán)路。內(nèi)、外路既包括平曲線又包括豎曲線,滿足平曲線與豎曲線的測(cè)設(shè)要求。在實(shí)習(xí)時(shí),只需給出平曲線與豎曲線相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)及曲線起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)與高程,利用校區(qū)內(nèi)布設(shè)的平面與高程控制點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)平曲線與豎曲線的測(cè)設(shè)工作。場(chǎng)地整治、建筑物主軸線定位及建筑物放線等內(nèi)容的實(shí)習(xí),場(chǎng)地選在學(xué)校后山,地形情況與工程現(xiàn)場(chǎng)接近,真實(shí)性強(qiáng)。學(xué)生可根據(jù)學(xué)校后山所布設(shè)的控制點(diǎn),依據(jù)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū),即可完成相應(yīng)的實(shí)習(xí)內(nèi)容。航測(cè)實(shí)習(xí)以校區(qū)及周邊為實(shí)習(xí)場(chǎng)地,航測(cè)外業(yè)工作主要是利用校區(qū)內(nèi)外所布設(shè)的控制點(diǎn)測(cè)定測(cè)區(qū)范圍內(nèi)的相控點(diǎn)即可。關(guān)于專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課所設(shè)的實(shí)驗(yàn),均可在以上4個(gè)實(shí)習(xí)場(chǎng)地完成,以4個(gè)場(chǎng)地控制網(wǎng)點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù)或作為測(cè)量點(diǎn)即可完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

三、測(cè)定各場(chǎng)地控制點(diǎn)平面坐標(biāo)與高程

在完成上述4個(gè)實(shí)踐場(chǎng)地的選址、選點(diǎn)及布網(wǎng)過(guò)程中,先后共埋設(shè)93個(gè)永久性測(cè)量控制點(diǎn),作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)起算點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)。由專業(yè)教師及部分學(xué)生組成的外業(yè)數(shù)據(jù)采集隊(duì),精確測(cè)出93個(gè)控制點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)成果(平面坐標(biāo)與高程)。以立山、冒山兩個(gè)國(guó)家三等點(diǎn)為起算數(shù)據(jù),對(duì)E級(jí)GNSS控制網(wǎng)按相應(yīng)的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求施測(cè),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理,得到網(wǎng)點(diǎn)2000坐標(biāo)系下的平面坐標(biāo)。以E級(jí)GNSS控制網(wǎng)點(diǎn)為起算數(shù)據(jù),對(duì)一級(jí)導(dǎo)線控制網(wǎng)按相應(yīng)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求施測(cè),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理,得到一級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)點(diǎn)2000坐標(biāo)系下的平面坐標(biāo)。利用一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)為已知點(diǎn)采用GNSS-RTK技術(shù),對(duì)測(cè)圖場(chǎng)地60個(gè)圖根點(diǎn)施測(cè),得到各點(diǎn)的平面坐標(biāo)。將各實(shí)踐場(chǎng)地93個(gè)控制點(diǎn)與校區(qū)一已知水準(zhǔn)點(diǎn)組成水準(zhǔn)網(wǎng),按二等水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)(實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)較高,目的是作為標(biāo)準(zhǔn)成果檢驗(yàn)學(xué)生二等水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)習(xí)質(zhì)量),經(jīng)數(shù)據(jù)處理得各點(diǎn)高程。至此,確定了實(shí)踐場(chǎng)地93個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)與高程,并形成了標(biāo)準(zhǔn)成果。

四、結(jié)語(yǔ)

測(cè)繪工程室外實(shí)踐場(chǎng)地的建成,其好處是顯而易見(jiàn)的。一是學(xué)生可以隨時(shí)隨地到場(chǎng)地實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí),取還儀器設(shè)備方便快捷,確保了學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)的時(shí)間。二是實(shí)踐場(chǎng)地按生產(chǎn)實(shí)際要求建立,在選點(diǎn)布網(wǎng)、測(cè)量標(biāo)志制作與埋設(shè)、外業(yè)測(cè)量等各環(huán)節(jié)都要按相應(yīng)行業(yè)規(guī)范進(jìn)行,達(dá)到實(shí)踐教學(xué)真實(shí)性和規(guī)范化的要求。三是場(chǎng)地建成后,所有實(shí)踐內(nèi)容均形成了形成標(biāo)準(zhǔn)化成果,對(duì)學(xué)生的實(shí)踐成果用標(biāo)準(zhǔn)成果檢查驗(yàn)收,并按質(zhì)量高低評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐成績(jī),大大提高了學(xué)生參與實(shí)踐的積極性、主動(dòng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。四是實(shí)踐場(chǎng)地設(shè)計(jì)及建設(shè)的全過(guò)程,是由專業(yè)教師帶領(lǐng)部分學(xué)生,依靠自己的技術(shù)力量按照相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)完成,并通過(guò)鞍山市測(cè)繪學(xué)會(huì)的測(cè)試與驗(yàn)收,既節(jié)省了大量的資金,又提升了師生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

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