土木工程测量
主编姓名:胡伍生,潘庆林
出版时间:2007年1月
出版单位:东南大学出版社
教材形式:文字教材
适用层次:本科、高职高专
适用专业:土木工程、交通工程、工程管理
获奖情况:第1版,全国优秀教材奖,2002年10月第2版,江苏省精品教材,2005年9月第3版,国家精品教材,2007年7月
作者简介:
胡伍生,男,1965年6月生,江西高安人。博士,教授,博士生导师。1985年同济大学本科毕业,1988年河海大学研究生毕业。同年分配到东南大学任教,担任“测量学”课程主讲教师已有18年,对待教学工作认真负责,深受学生好评。曾获宝钢教育基金优秀教师奖、东南大学教书育人积极分子、青年教师授课竞赛二等奖、“许尚龙奖教金”,“测量实习改革”获校教改成果二等奖、“测量学”课程获校优秀课程建设二等奖等。目前承担的教学工作还有“测绘工程概论”、“变形观测”、“神经网络工程应用”等课程的主讲老师,测绘工程专业本科生的专业认识实习指导,土木工程专业“测量学”课程集中教学实习指导等。
1995年以来,主持东南大学科学基金项目、江苏省测绘基金项目、国家“863”项目等,参加国家“973”项目、国家科技支撑计划、国家自然科学基金项目等,主持各类工程研究项目等合计48项。主要课题有:基坑支护工程变形监测与分析、高层建筑物沉降和倾斜观测、神经网络工程应用、高速公路软基沉降稳定监测与分析研究等,课题研究经费累计超过450万元。现已主编出版教材和专著7部(均为第一主编),已在国内外刊物及学术会议上发表学术论文85篇。
教材简介:
本教材是“新世纪土木工程专业系列教材”之一,是根据目前高等学校土木工程专业测量学的教学大纲和国家最新测量规范并结合各校多年来的教学实践编写而成。
全书共12章,分为四大部分:第一部分(第1~5章)主要介绍了测量学的基本知识、基本理论以及测量仪器的构造和使用方法;第二部分(第6~8章)介绍了小地区控制测量及大比例尺地形图的测图、识图和用图;第三部分(第9~11章)为施工测量部分,详细介绍了建筑施工测量及路桥和隧道施工测量内容,各专业可根据需要选用;第四部分(第12章)简要介绍了当前的测绘新仪器和新技术,如电子数字水准仪、全站仪、激光铅垂仪、大比例尺数字测图系统及全球卫星定位系统(GPS)等。本书按照国家最新测量规范编写,力求做到简明、扼要、实用,并较多地融入当前的测绘新技术,每章之后附有习题。
本教材第1版于1999年6月由东南大学出版社正式出版。2002年,编者对第1版中常规测量方面的内容作了必要的精减、修改,相应的增补了有关大型斜拉桥施工测量、隧道施工测量、大比例尺数字测图系统及GPS精密高程测量等内容。
为了适应高等学校土木工程专业测量学课程教学改革的新要求,本书对第2版中常规测量方面的内容作了必要的精减、修改,如钢尺量距、管道施工测量和平板仪测图等。在第2版增补内容的基础上,第3版又增补了有关测量坐标系统、全站仪实测坐标导线、GPSRTK技术等内容。
教材的主要特色与创新点:
1.主要特色
(1)教材涵盖内容全面,取材合适,具有较宽的专业适应面,既有完整的基本理论,又注重了工程的实用性。
(2)教材通用性强,每章之后附有习题,适应教学,便于学生自学,并可作为土木工程技术人员参考书。
(3)教材印刷质量好,叙述简明扼要,重点突出,图表清晰、准确。
2.创新点
(1)系统性和科学性。首先,教材反映了学科的系统性,符合土木工程专业培养目标,符合教学规律。其次,教材理论正确,逻辑严密,体现了教材的科学性。教材在内容结构上作了精心安排。
(2)适应性和独特性。教材根据所适用的专业特点,增加应用实例,做到主次合理,难易适中,详略得当,易于掌握。东南大学的“测量学”课程主要是为土木工程专业开设的,因此,我们在编写教材时,就把测量工程应用整合为两章:“建筑施工测量”和“路桥施工测量”。教材服务于土木工程专业的特色比较鲜明,我们将其改名为《土木工程测量》。
(3)先进性和启发性。本教材纳入了最新测绘仪器和测绘技术,同时还融入了编者的科研成果,并单独将测绘新技术列为一章,这一举措在国内外同类教材中属首创,且效果很好。另外,教材还富有启发性,这一特点在不少章节中有所反映。
教材使用情况:
根据东南大学出版社发行科提供的信息,本教材使用的省份有:江苏省、浙江省、湖南省、山东省、安徽省、重庆市、北京市、上海市、江西省、湖北省、四川省、广东省、辽宁省、河南省和陕西省等。
使用本教材的高校有:东南大学、南京工业大学、南京林业大学、中国人民解放军理工大学、江南大学、南通大学、浙江大学、湖南大学、山东科技大学、安徽大学、重庆交通学院、重庆大学、中国地质大学、南昌大学、宁波大学、济南大学、安徽理工大学、山东大学和三江学院等。
从各校使用情况来看,普遍反映良好,教学效果好,认为本教材是一本实用性强的优秀教材,符合人才培养目标和本课程的教学要求,符合认知规律,富有启发性。本教材获南京工业大学优秀教材一等奖、教育部高等学校优秀教材二等奖、江苏省精品教材、国家精品教材。目前,使用本教材的院校已越来越多,目前总发行量已达41000册。
教材建设总结:
21世纪是一个充满机遇与挑战的世纪,是一个竞争更趋激烈的世纪。世界各国的竞争不仅表现在经济实力和科技领域,更重要的是人才教育领域的竞争。党和政府十分重视新世纪人才的培养,把“科教兴国”定为我国的基本国策之一。科教兴国,人才为本,培养21世纪的高质量人才则是当今教育界特别是高等教育界面临的重大任务。
“工欲善其事,必先利其器”,培养高素质人才,就要有代表世界科技水平的好教材。众所周知,教材是学校教学过程中最基本的工具,是教学内容和教学方法的知识载体,是培养学生综合能力的媒介,也是学校教学、科研水平的重要反映。
1.非测绘专业“测量学”教材改革
培养创新人才是实施“科教兴国”战略的需要,中国传统的“应试教育”体制必须加以改革,向“素质教育”转变。教材是教学的主要依据,也是教学改革的重要组成部分。教学改革的种种设想和试验,有很多要落实到教材建设上或通过教材建设来体现,教材建设反过来又推动和促进教学改革,两者间的关系是相互依存,又是相互促进的。
对于非测绘专业“测量学”教材建设,我个人认为,应该遵循“百花齐放、百家争鸣”的原则,鼓励各个高校结合自己学校的特色,编写出有鲜明特点的“测量学”教材,其他高校可以根据自身特点选用其作为教材或教学参考书,这样有利于拓宽学生的视野。下面,我想结合自己编写的《土木工程测量》一书,谈谈自己的见解和体会。
(1)系统性和科学性
首先,教材应反映其学科(课程)的系统性。一方面,教材编写必须符合学科专业培养目标,与课程体系改革相配套,并能促进课程体系改革。另一方面,教材编写要符合教学规律。在教材的编写过程中应注意在满足教学大纲要求的前提下,尽量照顾到学生的实际基础和接受能力,从易到难,从简到繁,重点突出,难点分散,让多数学生顺利接受。
其次,教材应具有科学性,即要求理论正确,逻辑严密,基本范畴、原理和实际材料表述恰当,准确可靠。为了达到这一要求,编写时就必须大量参阅相关文献,博览群书,从教学要求出发,认真概括和总结前人的生产经验和科技、文化成果,通过对不同论述的分析对比,去伪存真,去粗取精。
我和南京工业大学潘庆林教授编写《土木工程测量》时,参考了15本以上国内外同类教材,在内容结构上作了精心安排,将课程内容分为四大部分:测量学的基本知识和基本理论以及测量仪器的构造与使用方法(第1~5章)、小地区控制测量及大比例尺地形图的测图和用图(第6~8章)、施工测量部分(第9~11章)、测绘新仪器和新技术介绍(第12章),保证了教材的系统性,体现了教材的科学性。
(2)适应性和独特性
所谓的适应性,就是要求适合对象的特点,主次合理,难易适中,详略得当,易于掌握。根据教材所适用的专业特点,结合测量在该专业上的应用,增加应用实例,加深学生对测量学的理解,同时又为其专业课打下良好的基础。另外我认为,一本没有特色的教材是没有生命力的。适应性和独特性是相互融合的,考虑到不同的面向对象,其实就体现出了教材的特色。东南大学的“测量学”课程主要是为工民建、道路、桥梁、交通工程等专业开设的,因此,我们在编写教材时,就把测量工程应用放在这几个专业上,如多层民用建筑施工测量、高层建筑施工测量、建筑物变形测量、道路中线测量、曲线测设、纵断面和横断面测量、桥梁施工测量等,并将其分类归纳,整合为“建筑施工测量”和“路桥施工测量”两章。由于教材服务于土木工程专业的特色比较鲜明,我们就将其改名为《土木工程测量》。
(3)先进性和启发性
教材不仅要具有知识的系统性、教学的适应性,而且应该体现学科知识的先进性,与时俱进。教材应努力反映和吸收本学科前沿的最新成果。一本高质量的教材,知识上一定要先进。因此,我们在编写《土木工程测量》时,尽力选用吸收同类教材的最新知识,将最新测绘仪器和测绘技术纳入教材,同时还融入了编者的科研成果。为了突出体现先进性,我们单独将测绘新技术列为一章,这一举措在国内外同类教材中属首创,且效果很好。
现代教育要求在传播知识的同时,也要十分重视学生思维能力、分析能力和解决问题能力的培养。教材的任务不仅是传授给学生丰富的知识,更为重要的是教会他们怎样去获取知识,即“授人以渔”。因此,在编写《土木工程测量》教材时,我们就注意了教材要富有启发性,这一特点在不少章节中有所反映。由于以上这些特点,《土木工程测量》教材于2002年10月获教育部高等学校优秀教材二等奖。
2.“测量学”精品课程建设
其实,“教材建设”只是“精品课程”建设的一个重要的环节。通过“精品课程”的建设培养创新人才才是我们的目的。东南大学的“测量学”课程已经被列为江苏省精品课程建设项目。
(1)教材建设
作为“新世纪土木工程专业系列教材”之一的《土木工程测量》(第1版)教材,已于1999年由东南大学出版社出版,该教材为部优教材。由于该教材所面对的专业多,因此它的适应面较宽,更因其内容精炼,结构编排新颖、独特,让使用该教材的教师、学生都倍感实用。2002年8月修订出版了第2版,2007年1月又修订出版了第3版。
另外,2004年12月,我们编写出版了《测量实习指导书》教材。该书条理清晰,实习目的和实习内容明确,实践操作内容描述细致,兼有课堂练习和习题,实用性强。教材中有不少新技术实习项目,如电子数字水准仪的使用、全站仪练习、GPS接收机的使用练习等。相信这些实习项目安排对学生们以后的实际工作会产生积极的影响。该教材可作为《土木工程测量》的配套教材使用。
(2)教学手段和方法改进
对于教学改革而言,教学方式、方法的改进则是另一个重要的举措。目前,传统的讲稿、黑板、粉笔等教学手段仍为多数教师所采用,毕竟有方便、易操作等优点。但是,与多媒体辅助教学相比,它也有明显的不足,如容量小、形式与内容单一等。但是,多媒体教学也存在一些问题,如果过分依靠多媒体,一点板书都没有,也有缺点,如速度太快、公式推导看不清楚等,同样会让学生感到枯燥。因此,要充分发掘多媒体辅助教学的优点,使课堂教学效果更加明显,激发起学生更强的求知欲望。为此,我们经过努力,于2003年底制作完成了一套“测量学网络课程”。目前该网络课程已经投入使用,效果良好。网络课程有很多仪器的图片、仪器操作录像等,可以通过网络进行作业的上传下载、网上留言,还可以约好时间进行网上答疑。
(3)实习指导方法改革
近20多年来,东南大学测量学实习指导的方式、方法也一直在改革之中,先后采用过“集中课堂讲解法”、“现场讲解法”、“现场分批讲解法”、“观看录像与现场讲解相结合”等多种方法和手段,可以说,一直处于全国领先地位。“测量实习教学改革”项目还曾获1999年东南大学教学改革成果奖,因此,我们在此方面有比较好的基础。
具体实习指导的方式方法在测量学实习中是不尽相同的。通过探索,我们在常规的“水准测量”、“角度测量”项目中,通常采用“现场讲解法”;而对“四等水准”这种注意事项多,计算、检核繁杂的实习项目,则采用“集中课堂讲解法”;对于“水准仪、经纬仪的检验校正”项目,由于其抽象、难于理解的特点,我们想出了“观看录像与现场讲解相结合”的实习指导方法。各种指导方式方法的采用都凝聚了我们的智慧与汗水。
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