测绘学科实验室开放式教学模式的改革与实践

测绘实验室隶属山东农业大学信息科学与工程学院,负责着全校工学、林学、农学以及测绘等专业的测绘教学实验和学习任务。实验室总面积691平方米,分设于校本部、南校区和科技学院内。包括3个常规仪器室、1个精密仪器室、1个规划成图、1个综合实验室和2个准备室等。现有仪器设备730台(件),总价值239万元。拥有国际国内最先进的测绘仪器设备,如JX-4C数字摄影测量工作站、GPS定位接收机、全站仪、数字化仪、扫描仪、高精度彩色绘图仪、航测转绘仪、高精度和常规经纬仪、水准仪等,完全能够满足包括测绘专业在内的全校测绘教学实验、科学研究和生产服务工作。现承担实验课程门数27门,已开设的实验数28个,实习项目8个。

随着我校教育事业的发展,对测绘实验室的投资力度不断加大,使测绘仪器设备和实验场所有了很大的改善。如何充分利用这些有效资源,结合自身的现状,创造有利的条件,培养出适应市场经济和国际市场竞争所需要的人才,已成为我校不断探索的主要课题。我们顺应教学改革的潮流,注重培养学生的创新精神和实践能力。同时注意加强实验技能的训练,培养学生接受新事物及应变的能力。[1]在实验中注重提高学生的研究兴趣与自信心,以利于创新意识的培养。[2]本文阐述了实验室开放的必要性,分析了实验室开放存在的问题,并提出了相应的建议。

一、健全测绘实验室管理规章制度

一个实验室要有严谨的学风、严格的工作机制和严明的纪律,要有明确完善的规章制度,才能使实验室工作有章可循、有章必循,实现科学化、规范化管理。在测绘实验室有常规仪器和精密贵重仪器,必须进行分级管理。因此我们制定了仪器借领规则和仪器使用规则。

1.测绘仪器借领规章制度

(1)正常教学时间使用。正常教学时间是指任课教师课程表规定的教学时间和实习时间。在此时间内学生使用测绘仪器一律按教学要求来办理借用。由任课教师按教学计划提前通知实验管理人员,以便其做好准备工作,并形成任课教师和实验管理人员相互监督制度。仪器借领由实习小组组长凭校园卡办理,在规定时间内完成实习、实验项目。(2)实验室开放时间使用。实验室开放时间是指在正常计划教学周内,测绘实验室每周开放的两个下午,具体开放时间将在每学期开学的第一周公布。开放时间内凡我校师生均可凭校园卡办理仪器借用手续。(3)科研、工程项目使用:凡非正常教学和非实验室开放时间使用测绘仪器均属该种情况。我校测绘教师使用测绘仪器可办理借用手续,由实验教学中心主任签字,并按规定交付仪器使用费用。借领人为直接负责人,若损坏仪器设备按学校有关规定处理。

2.测绘仪器使用规则

测量仪器都比较精密、贵重,使用不当将会造成仪器损坏、精度降低甚至仪器报废等责任事故,直接影响教学秩序。因此特制定测量仪器使用规则如下:(1)每次实验实习所需仪器、工具由小组长凭校园卡办理借用手续。如有问题立即向实验室教师提出。(2)仪器箱应平放在地面上或其他平台上才能开箱取仪器,不要将仪器箱托在手上或抱在怀里开箱,以免将仪器损坏。(3)从箱内取出仪器时应轻拿轻放。在取出仪器和使用仪器的过程中,要注意不能触摸仪器的目镜、物镜,以免沾污,影响成像质量。(4)仪器安置的高度和跨度要适宜。平地上三个架腿的长度应大体一致,并旋紧架腿固定螺旋,防止因螺旋没拧紧而使架腿自行收缩而摔坏仪器。(5)从箱内取出仪器后,要随即将仪器箱盖好,以免沙土杂草进入箱内,还要防止搬动仪器时丢失附件。(6)仪器使用过程中,遇到下雨时应立即停止使用,绝不能让雨淋湿仪器。(7)在任何时候不得将仪器安置后人员立即离开,仪器必须有人守护。(8)使用中精密仪器需要搬动或普通仪器长距离搬动时,应装箱搬迁,搬迁中切勿跑行。普通仪器短距离搬站时,可先将脚架收拢,然后一手抱脚架、一手扶仪器,使仪器在近似于直立状态下搬迁。(9)在仪器使用过程中,各种螺旋不要旋之过紧,如感到不易旋动时不能硬转。(10)照准部旋转和望远镜旋转时,须先放松制动螺丝。(11)仪器用毕装箱前,可用软毛刷轻拂仪器表面的灰尘,有物镜盖者要将其盖上。仪器箱内如有尘土、草叶时,应清理干净。(12)仪器不用时要放在通风、干燥、安全的地方,使教学仪器始终处于完好状态。

二、测绘仪器设备的保养和维修

仪器设备的保养和维修是延长仪器设备使用寿命和取得实验效果的重要保证。因此,在实验室的管理中我们要重视仪器设备的保养和维修,如不定期对经纬仪进行检验矫正和脚螺旋的维修。另外我们也要对钢尺、皮尺进行不定期的维修,确保测绘实验教学工作顺利进行。

1.仪器设备的保养

为了保证实验课的顺利进行,实验人员必须确保仪器设备以及其他器材的齐全完好,实验教师或管理人员必须做好仪器设备的保养工作。实验室和保管室要经常保持通风、干燥。实验仪器设备要做到防晒、防蛀、防磁、防尘、防锈、防腐、防震、防油污、防变形等,确保仪器设备尽可能地处于完好状态,为实验教学创造良好条件。对不同的仪器,要采用不同的保养和维护措施,使其处于正常的工作状态。全站仪冲电前要检查电压是否正常,以免与仪器规定电压不符损坏仪器。放置在仪器中的干燥剂要定期进行更换,防止仪器受潮。计算机还要定期开机通电,并要用布罩盖好,以防受潮被损。仪器设备的金属部件要经常涂油,以防生锈损坏。仪器归位时,实验教师要根据不同仪器的性能特点,将仪器除尘、去潮、上油,发现有损坏要及时维修。

2.仪器设备的维修

在实验过程中,仪器设备难免受到一些损伤,一旦发现仪器设备损坏,要及时找出损坏的原因,根据出现的情况进行修理,以使继续使用。对那些无法修理的陈旧仪器设备要进行报废处理,需要补充的要尽快采购,并做好仪器设备的清点工作。对于实验室内的仪器设备要逐一建立仪器检修档案。按统一格式填写检修报告卡,内容主要有仪器名称、型号、仪器故障现象、仪器故障原因分析、主要检修过程、更换的元件或材料、仪器检修结果、检修人员及维修日期等。通过此项措施既可了解仪器设备的使用状况,也可为仪器维修积累经验。除此之外,每学期开学初和放假前对实验室内的仪器设备还要进行一次全面检查,发现问题及时处理或找专业人员维修。每逢寒、暑假要对仪器设备进行一次大保养。该上油的上油,该涂漆的涂漆。平时要经常打开仪器室门窗、仪器橱门、橱窗,进行通风换气,并经常清理灰尘,确保仪器室干燥、整洁、卫生。做好仪器设备的维修工作,保证仪器设备的正常运转。

三、测绘实验室开放的实践

为顺应我校教学改革的潮流,培养学生的创新精神和实践能力,提高学生综合分析与解决问题的能力,我校测绘学科实验室进行了不同方式的开放性探索。采用开放实验室的形式,让学生自主进行实验。实验包括测绘学科中的最常用的几种技术与方法(测距、高程、方位角)应用于同一实验中,涉及了4种测绘常规仪器。整个实验利用双休日时间并采用实验室开放的形式完成,取得了较好的实验效果,增强了学生的自主学习能力和创新意识,学生综合分析与解决问题的能力也得到了进一步的提高。具体操作过程是:(1)教师将实验目的要求和实验条件告知学生。(2)学生根据实验目的要求查找资料,设计实验方案。(3)师生共同讨论实验方案。(4)确定实验方案。(5)实验准备。(6)学生自主完成实验操作过程。(7)师生共同讨论,分析实验结果与实验中所遇到的问题。(8)学生书写实验报告和实验小结。整个过程都是以学生为主体的自主学习过程,教师起指导与帮助作用。

四、测绘实验室开放的必要性

1.测绘实验室开放有利于培养学生探索和创新的综合素质

通过开放测绘实验室,学生可有更多的时间在实验室完成实验,从而熟练操作各种仪器,掌握基本的实验技能。通过不断地知识积累,从中发现不足,产生创新的欲望,并通过实验验证自己的设想。学生还可以综合所学知识调试仪器、排除故障、开发智力。与课堂实验相比,开放性实验具有直观性、实践性和探索性的特点,完全能够激发他们探索和创新的兴趣。

2.测绘实验室开放可以提高实验设备的利用率

当前,实验设备利用率低是目前高校实验室普遍存在的问题,实验设备的功能未得到充分开发和利用是其中的重要原因。充分开发实验设备的功能,使其更好地为教学科研服务,更好地为社会服务是实验室管理体制改革中一个急需解决的问题。当今,各个学科、各个领域互相渗透,我校测绘实验室与其他学科实验室之间的联系也越来越广泛,测绘实验室开放可以极大地提高仪器设备的利用率,充分做到资源共享,并能促进测绘仪器的功能开发,提高测绘仪器的使用率,做到“物尽其用”。此外,测绘实验室对外开放可以实行有偿服务,为实验室增加教学经费,有效地缓解教学经费紧缺的矛盾,而且还可以利用这些收入进行仪器设备的维修维护、更新换代,不断提高实验水平。

五、测绘实验室的开放模式

测绘实验室面向学生的开放是实验教学改革的迫切需要,也是新形势下测绘实验室工作的努力方向。只要符合测绘实验室管理的规章制度,在时间和空间上的开放是测绘实验室开放的初级阶段和基本要求,在实践中我们初步探索出以下开放模式:

1.指导式的开放模式

测绘实验室主要接纳工学、林学、农学以及测绘等专业的测绘教学实验任务。对刚入学的一年级学生进行的实验室开放应该是一种指导式的开放。实验教学应着重培养学生掌握基本的实验操作方法,让学生熟悉教学仪器主要零部件的原理和基本构造。同时要注意加强测绘仪器实验技能的训练,培养学生的应变能力。其具体做法是:测绘实验室对教学大纲所要求开设的实验项目全部开放,实验室提早将实验指导书印发给学生,要求学生在进入实验室前必须先做好预习,并通过集中授课,教给学生基本的实验技能和科学的实验方法后,允许学生自主选择实验时间和实验项目,到实验室按要求做实验。实验教师在现场做指导,随时提醒学生注意事项、操作规程,以培养学生良好的实验习惯,并逐渐过渡到学生能自主完成实验。

2.分散式的开放模式

在学生已掌握一定的实验技能和实验方法的基础上,可以对这部分学生采用分散式开放。在实验教学上除进一步提高学生的实践技能和动手能力外,逐渐增加以设计性、综合性为主的实验项目。同时在实验中应注重培养学生的研究兴趣,以利于创新意识的培养。做法是:实验教师将实验中可能用到的仪器设备的名称、规格、性能及注意事项印发给学生,由学生根据学习内容自拟实验项目,写出实验目的、方法和步骤,向实验室预约实验时间和提出对实验条件的要求。实验教师经审查认为合理可行后,同意学生自己到实验室独立完成实验,实验教师不再作具体辅导,只作个别的实施启发式、引导式指导,学生的实验情况可计入实验课成绩或按学分计算,并且不再侧重于学生的实验结果是否正确,而侧重于对实验结果的分析方法是否科学。

3.自由式的开放模式

进入专业测绘实验室的一般是高年级的学生,他们在理论课上已接触过专业知识,因此应进行以设计性、综合性为主的实验项目,专业实验室对他们应该是自由式的开放。这一阶段应着重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。在实验教学上要注重新理论、新技术的引进,加强技术含量高、实用性强的综合性实验,并适当增加探索性、设计性的实验项目,以培养学生的综合分析能力和思维创新能力。对于兴趣广泛、学习成绩优秀、学有余力的学生,可采取双向选择的方法,任课教师可组织学生多参加相关的科研活动。

六、加强对测绘实验室开放的科学管理

1.日常管理

日常管理是实验室非常重要的管理环节之一。为强化规范管理,测绘实验室应建立起完整的规章制度,同时还应建立资料管理、安全检查、人员管理、工作档案、实验日程等信息收集流程,把这些信息输入电脑,逐步把实验室各项规章制度纳入规范化管理的轨道。

2.仪器设备管理

首先,应建立健全技术档案,保管好各种说明材料,详细记录设备的运行情况,建立设备维修维护档案,并保证设备帐、物、卡齐全。其次,应定期维护、保养设备,如:不定期对经纬仪进行检验矫正、对脚螺旋进行维修,另外我们也要对钢尺、皮尺进行不定期的维修,使这项工作经常化、制度化,并实行岗位责任制。使用者每次用完设备后要认真填写使用记录,以便随时了解设备、仪器的功能,发现问题及时解决。尤其对大型精密贵重仪器,要确定专人保管、定点存放、定期校验、定期维护等等。

3.实验室环境管理

测绘实验室不但要具备一定的物质环境,也要有精神环境的支持。实验室的精神环境是由教师、学生和实验室人员共同营造的。实验室人员既是实验室的直接管理者,也是实验室精神环境的创造者之一。实验室不仅要对本室的仪器设备进行管理,而且也要对人员进行管理。因此,实验室人员不仅应具备本岗位所要求的业务知识和能力,熟练掌握设备性能及操作方法,而且要学会做好人员管理工作。

七、结束语

测绘实验室开放是加强学生技能训练和提高创新能力的重要手段,能有效激发学生学习的积极性和主动性,培养学生的实践能力和创新精神,达到让学生尽早独立自主地学习、实验、研究的目的。当前我校测绘学科的实验室开放工作正在进一步改革中,现已经取得了可喜的成绩,但还存在一些不足,如何合理、有效地利用现有的设备和资源取得更好的成果还有待更深入的探讨。只要遵循“面向全体、因地制宜、因材施教、讲求效率”的原则,坚持从实际出发、合理设计、科学管理,我校测绘实验室的开放工作一定会通过进一步改革走上科学化、规范化的道路。

参考文献:

[1]张润杰,郭锦平,刘鹏.设立实验室开放基金加强实验室开放[J].实验技术与管理,2005(6).

[2]罗艳,范启兰.实验室开放的实践与体会[J].赣南医学院学报,2007(5).