二技土木系测量课程规划之研究

1、二技土木系測量課程規劃之研究A Study of Surveying Curriculum Planning for Department of Civil Engineering in Two-years Technical College莊惠群Huey-Chyun Juang正修技術學院土木工程系Department of Civil EngineeringCheng-Shiu Institute of Technology摘 要本文旨在探討二技土木系測量課程之規劃，所建議之課程設計主軸有三，分別為：一、延續專科教學，精進實務技能。二、配合科技發展，闡述測量新知。三、因應證照制度，理論實際

2、並重。文中並以本校二技土木系為例，詳述測量課程設計之始末。關鍵詞：土木、測量、課程設計ABSTRACTA general surveying curriculum planning is presented in this paper for department of civil engineering in two years technical college. It is suggest that the curriculum should satisfy three goals. Firstly, following the course of junior college, agg

3、ressive actual situation technical ability. Secondly, matching technology developing, to introduce surveying new knowledge. Finally, according to certificate system, pay more attention to the theories and the actual practice work. This paper was regarding in Cheng-Shiu institute of technology as an

4、example, describe and perform the detail of design of surveying curriculum.Keywords：civil, surveying, curriculum design、前言本校（正修工商專科學校）於八十八學年度升格為技術學院，因應學校之改制，各科系須規劃相關之專業課程，本系（土木工程系）自不例外。由於筆者近年來參與本系課程規劃小組之運作，並負責測量學門之課程設計，因此乃將本系二技測量課程之規劃過程為文記敘，闡述所設計測量科目之授課大綱，並檢討實施之狀況，以作為爾後課程修訂之參考。、測量學程之規劃本系測量學程設計之方法為透過

5、各校開課資料之蒐集，並考量本系教學之培育目標來訂定測量學程之學分小時數與開授科目（包括講授與實習）。科目訂定後再根據專科課程之回顧、升學就業與證照考題之整理與對學生之問卷調查，撰寫各科目之授課大綱，編列儀器預算，並進行授課師資之規劃。以下分別詳述之：2.1 背景說明1. 校訂與系訂課程：各科系在擬定專業課程時，必須符合學校整體之規劃。本校對二技部所訂定之畢業學分數為72學分，扣除校訂之共同必修與選修科目之後，本系二技日間部（以下簡稱為日二技）所須修習之專業必修與選修科目合計為60學分，二技進修部（以下簡稱為進二技）亦同。本系校訂與系訂科目修習學分數之比例和其他學校間之差異請參考表一 1。由表中

6、可知，本校給予本系課程之自主率（83%）約為全國各校之平均值（84.4% ±4.4%）。表一 各校二技部校訂與系訂修習學分數（土木類科系）校名系組畢業學分校訂學分系訂學分系訂學分之百分比台灣科技大學營建工程系72165678%台北科技大學土木工程系(土木組)72145881%台北科技大學土木工程系(環工組)72145881%高雄科技學院土木工程系72106286%雲林科技大學營建工程系7286489%屏東科技大學土木工程系76126484%淡江大學營建工程系7266692%嘉義技術學院農業土木工程系72165678%明新技術學院土木工程系72106286%宜蘭技術學院土木工程系721

7、06286%高苑技術學院土木工程系7286489%正修技術學院土木工程系72126083%平均值72.311.361.084.4%說明：校訂學分：包括校訂必修與校訂選修科目中須取得之學分數（皆為非專業科目）。系訂學分：包括系訂必修與系訂選修科目中須取得之學分數。由於各校多已開放跨系選修，所以學生可能在此系訂學分中取得他系所開之學分數。2.作業方式：本系之課程設計係由課程規劃小組總理其事，組內再依專長領域分成力學、材料、測量、大地、電腦、管理、施工、其他共八個學門，分別選出召集人，針對各自學門之課程與相關授課教師們共同討論、設計，然後提交系務會議議決後實施；並得以每年提案討論修改之，修改時則依必

8、修與選修而有不同之門檻（三分之二與二分之一）。3.運作情形：針對本系測量學程之設計需求，首先有效運用專科生之專題製作課程，以上網、書信、校友協助等各種方式蒐集各校二技土木類之課程資料 1，再透過專科課程之回顧 2,3，與測量授課教師們之討論，針對測量相關學術來草擬測量學門一系列之課程。草案訂定後，會同課程規劃小組其他各個學門一起討論、整合全部課程，然後提交系務會議議決。2.2 規劃結果1.必修與選修之課程比例：課程規劃時最難之處在於各學門分配時數比例之折衝，對此有一最容易且又不得罪各領域之方法，那就是減少必修學分而增加選修學分。此舉利弊互見，利在由學生主導，完全顯現由下而上之決策模式；而弊在學

9、生之選擇是否較老師們週延，則大有商榷餘地，且學生個別化的選課難以造就學校科系之特色、彰顯課程設計主軸。本系課程規劃小組在參考各校資料與本系課程培育目標後，討論出日二技專業必修與選修為25與35學分之比；而進二技則因少了專題製作之必修科目，所須修習之專業必修與選修分別為23與37學分。本系專業必修與選修之課程比例和其他學校間之差異請參考表二。由表中可知，本系給予學生修課之自主率（58%）相較於全國各校之平均值（67.4%）為偏低；但若扣除台北科技大學百分之百的特殊選修比例後，全國各校之平均值為 60.9% ±4.4%，與本系之差異就不顯著了。表二 各校二技部系訂專業必修與選修學分數（土

10、木類科系）校名系組系訂學分系訂必修系訂選修選修學分之百分比台灣科技大學營建工程系56233359%台北科技大學土木工程系(土木組)58058100%台北科技大學土木工程系(環工組)58058100%高雄科技學院土木工程系62204268%雲林科技大學營建工程系64234164%屏東科技大學土木工程系64273758%淡江大學營建工程系66323452%嘉義技術學院農業土木工程系56183868%明新技術學院土木工程系62283455%宜蘭技術學院土木工程系62194369%高苑技術學院土木工程系64273758%正修技術學院土木工程系60253558%平均值61.020.240.867.4%2

11、. 分配之測量課程：經本系課程小組成員多次討論、折衝之後，本系二技部之測量課程分配了三學分三小時之講授與一學分三小時之實習，科目名稱暫訂為工程測量學和電腦在測量上之應用。原本這兩門都界定為選修科目，然因學校設立了支持電腦應用課程之大方向，因此電腦在測量上之應用遂得列為必修課程。至於開課學期則安排為講授三學分在三下，電腦應用三小時在四上；而進二技則分別在四上與四下（因九十年度起調整進二技修業年限，所以爾後將移至三下與四上）。本系測量課程之設計和其他學校間之差異請參考表三與表四。由表中可知，全國各校間測量課程所佔之百分比差異甚大（必修學分數平均值為 5.3% ±7.6%，小時數平均值為

12、6.5% ±9.9%；選修學分數平均值為 6.6% ±6.8%，小時數平均值為 7.9% ±7.1%），這是因為各校有其傳統上之特色，所以本表僅供參考，相互間比較之意義不大。表三 各校二技部測量學門之必修科目（土木類科系）校名系組必修科目(學分/小時)小計百分比學分小時學分小時台灣科技大學營建工程系000%0%台北科技大學土木工程系(土木組)000%0%台北科技大學土木工程系(環工組)000%0%高雄科技學院土木工程系工程測量(3/3)工程測量實習(1/3)4620%25%雲林科技大學營建工程系000%0%屏東科技大學土木工程系000%0%淡江大學營建工程系000

13、%0%嘉義技術學院農業土木工程系000%0%明新技術學院土木工程系GPS衛星測量(2/2)227%6%宜蘭技術學院土木工程系工程測量(3/3)工程測量實習(1/3)4621%29%高苑技術學院土木工程系數位測量技術(3/3)3311%7%正修技術學院土木工程系電腦在測量上之應用(1/3)134%11%平均值1.21.75.3%6.5%說明：百分比為測量課程佔全部系訂專業課程之比例，包括學分數與小時數兩欄。2.3 後續作業1. 撰寫授課大綱：由於本系測量學程僅分別編列一門講授與一門實習課程，因此須先訂定教學主軸，據此來將整個測量學術之教學單元作一篩選，方式與本系完成之測量課程授課大綱詳述於後續章

14、節。2. 編列儀器預算：根據所制定課程教學上之需求，逐年編列預算來添置儀器。包括全站儀、電子水準儀、衛星訊號接收器、定位軟體、測量套裝軟體之新購與增添數量。3. 師資規劃：本校係由專科學校改制為技術學院，在增設二技部之同時，專科部之班級數也有所縮減，造成測量學門授課時數在數年中之波動。為此本系因應之道如下：彙整改制過程中每個學期測量學門之課程與授課時數以了解師資需求量；調整可變動之測量科目開課學期以平衡各年度與上下學期之學門總授課時數；統計數年內現有師資所表四 各校二技部測量學門之選修科目（土木類科系）校名系組選修科目(學分/小時)小計百分比學分小時學分小時台灣科技大學營建工程系000%0%台

15、北科技大學土木工程系(土木組)測量實務(3/3)地理資訊系統與實務(2/3)遙測概論(2/2)785%6%台北科技大學土木工程系(環工組)測量實務(3/3)地理資訊系統與實務(2/3)566%6%高雄科技學院土木工程系地理資訊系統(3/3)333%3%雲林科技大學營建工程系施工測量(1/2)121%2%屏東科技大學土木工程系施工測量(2/2)施工測量實習(1/4)地理資訊系統(2/2)地理資訊系統實習(1/4)遙感探測(2/2)遙感探測實習(1/4)9187%12%淡江大學營建工程系000%0%嘉義技術學院農業土木工程系施工測量(2/2)施工測量實習(1/3)地理資訊系統概論(2/2)地理資訊

16、系統實習 (1/3)測量平差法(3/3)91316%19%明新技術學院土木工程系大地測量學(2/2)地理資訊系統(3/3)557%7%宜蘭技術學院土木工程系地理資訊系統(2/2)測量平差法(3/3)大地測量學(2/2)測量自動化(3/3)航空測量學(3/3)衛星測量學(3/3)GPS全球定位系統(2/3)變形監測(3/3)遙感探測與影像判讀(3/3)土地法規與地籍法規(3/3)242524%24%高苑技術學院土木工程系工程測量及實習(2/4)地理資訊系統(3/3)578%11%正修技術學院土木工程系工程測量學(3/3)131%4%平均值1.21.75.3%6.5%說明：百分比為測量課程佔全部系

17、訂專業課程之比例，包括學分數與小時數兩欄。能負擔之教學質量，如有不足則優先喚醒現有老師之測量專長以分擔基本課程。由於完全改制為學院後，測量總時數將降低，而在過渡期間若只考慮一時之需求而增聘測量專長之教師，將造成爾後之困擾，所以建議相關人員必須預作三至五年之師資規劃。、授課大綱之編寫測量學術中欲納入教材之項目甚多，受限於授課時間，單元之篩選必然無法避免，而本系二技測量學門僅編列講授與實習各一學期三小時之課程，更是捉襟見肘。為了在有限的時間內達到最佳之教學成效，筆者針對三學分之工程測量學設計一套有別於傳統課程設計（學術本位、實務導向）之模式，稱為以國家考試內容為藍本之考試導向模式4，現摘錄其授課大

18、綱如表五與表六。至於電腦在測量上之應用，則包括測算、測繪、測設、和資料處理四大單元，教學內容分述如下：3.1 日二技工程測量學之授課大綱日二技之學生大都是由專科部直接持續升學，程度上較為一致；且其求學之目標為升學與就業，因此可對其施以較大之壓力，以提高學習效果，因此土木高考所須之應試內容宜全部納入。至於教學順序之安排，則參照教育部頒布之五專課程大綱的章節，再補充其不足之部分；也就是仍照傳統之教學順序，以提供一套有系統之教學單元。如表五所示：表五 工程測量學之課程大綱（日二技）八十四學年度部頒之五專教材大綱新增之章節一、測量概論 平差概論、直接觀測平差、誤差傳播二、高程測量 水準網平差三、角度測

19、量 四、距離測量 電子測距儀、全功能測站五、三角測量 座標系統六、導線測量 平面控制網、自由測站法七、平板測量 八、地形測量 數值測量（包括編碼法與電子平板）九、測量平差基本計算 新增四章：工程測量（含路線測量） 地理資訊系統 衛星定位測量 遙感探測與攝影測量3.2 進二技工程測量學之授課大綱由於進二技學生離開學校之時日較長，又大多有工作在身，因此對純記憶性之單元和艱深之公式推演，接受度不高，容易形成學習上之障礙 ，在課程與教學設計上須更具實務性與活潑化 5,6。因此另以一套類似專題講演之方式，設計數個測量專題或個案，藉由個案解析，提供傳統與現代各種新舊不同的解決之道，以帶領學生由淺入深，回復

20、舊學識並獲取新知。進二技工程測量學之教學大綱如表六所示：表六 工程測量學之課程大綱（進二技）專題或個案題目內容一、測量成果之儲存 類比與數值資料、測量自動化二、距離測量之演進卷尺、視距、電子測距三、角度測量之演進 量角器、羅盤儀、經緯儀、電子經緯儀四、高程測量之演進連通管、水準儀、三角高程五、全功能測站經緯儀、電子經緯儀、電子測距儀、記錄器六、定點之方法（無多餘觀測）方向距離法、交弧法、交會法、輻射法七、定點之方法（有多餘觀測）導線測量、三角測量、夾角交弧法八、細部測量平板測量、數值測量（包括編碼法與電子平板）九、路線測量個案十、晚近測量之發展地理資訊系統、衛星定位測量、遙感探測3.3電腦在測

21、量上之應用之授課大綱土木科系各學門中以測量與電腦之關係最為密切，無論是幾何解算或是儀器操作，都須藉電腦之搭配方能事半功倍，本系規劃之授課大綱即包括了測量人員使用率極高之各項單元。限於授課時數，除地理資訊系統安排五至六週之時段外，其餘各個單元都以一至二週之時間作最基本之教學。所設計之課程大綱列表如下，此課程同時適用於日二技與進二技。表七 電腦在測量上之應用之課程大綱專題或個案題目內容一、測量學術與電腦科技之結合二、電腦在測算上之應用計算器(calculator)、試算表(Excel)、導線程式之使用、三角三邊程式之使用三、電腦在測繪上之應用電腦繪圖軟體簡介、Autolisp程式撰寫四、電腦在測設

22、上之應用全站儀之資料輸入與面盤操作五、測量與數值化測量全站儀編碼法數值測量、電子平板數值測量六、測量資訊之處理地理資訊系統軟體之操作、實施與檢討由於本校剛於八十八學年度升格為技術學院，因此日二技與進二技之工程測量學均只實施過一次；而電腦在測量上之應用則僅在日二技實施一次，皆由筆者擔任授課。以下就所實施情形較為特殊者加以說明、檢討。4.1 日二技工程測量學選修人數之變動本校選修之開課分為預選與加退選兩個階段。第一階段之預選在前一學期實施，凡選修人數達到20人則開班；而第二階段之加退選則於開學一週內完成。由於本次為本系第一屆之二技生，沒有學長可供諮詢，且授課老師在預選階段也尚未決定，學生僅憑各選修

23、科目之課程計劃與個人之意願來圈選，所以可預見的，選修人數在加退選後將會有所增減。果然在開學之後，學生上完一次課並得知老師之授課方式時，各科目選修人數已有所改變，情形如表八所示：表八 日二技各科目選修人數之增減科目學分小時預選人數加退選後人數增減百分比A334536-20%B334351+19%C333846+21%D333842+10%工程測量學332645+73%F338不開班G336不開班E331不開班共205人次共220人次平均+21%說明： 1. 預選時建議選修三科至四科。2. 全班共56人。由表八之結果顯示，工程測量學由原先之勉強湊足開班人數，到與其他科目受到相同程度之歡迎，應是由於

24、上課第一週老師說明的此種課程設計模式（考試導向）獲得學生之肯定，才能有如此巨幅之成長。4.2 進二技工程測量學之習作與教學並重進修部之學生因客觀環境所限，對進階學術之接受度本不如日間部之全職學生，此現象本在預料之中，但期中測驗之成績仍與筆者之預估尚有一段差距，因此隨即調整授課方式，改成習作與教學並重。每週三小時之授課中，第一節用來講授學理，其次為範例演練，最後一節則為個人習作。並將成果彙集成期末報告，內含計算器使用、水準計算、導線計算與偵錯、長短距離之歸心計算、水準網間接觀測平差、矩陣平差、路線主樁計算與單曲線測設表之計算等。在規定習作內容時，凡計算類型之題目，一律給予每人不同之數據，以避免互

25、相抄襲，俾有助於實際之學習。4.3 電腦在測量上之應用之實作測驗與書面報告本課程之測驗採用實作演練，並設立標準參照（criterion-referenced）之各個項目，首次無法完成演練者擇期再試，如此學生才能確實習得技能。此點可由難度相近之第一項測驗（以計算器之座標轉換求方位角）與第二項測驗（以計算器之統計求標準誤差）中，首次及格率有明顯之提昇（53%與75%）為證。二技學生參加保送甄試時常須繳交個人資料，本校學生以往常用專題製作之成果呈上，大多有中等以上之評價。但隨著各校甄試日期之提早（約在四上之12月中旬），現已無法及時完成專題製作之書面報告，而其他課程之評量又以筆試為主，甄試所須之報告頗為缺乏。而本課程在各個單元都有書面作業之要求，正可供甄試所用，但須提早彙集成冊方能及時應用。4.4 測量課程之垂直與水平整合本系測量學門中，工程測量學中之理論與範例可在電腦應用時獲得實際之驗證，在教學上可收垂直整合之效。例如導線偵錯與測量平差，都可藉電腦