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1 项目前期研究基础 (1)
2 系列专著的成果内容 (2)
4 测量教材与专著获奖情况 (3)
5 项目成果的应用及成效 (3)
“面向交通施工测量岗位核心能力培养的教材开发与教学实践(教材)” 教育教学成果总结报告(总字数4700)
测量课程是土建专业必修的一门专业基础课。中国发展和改革委员会发布的数据显示：我国“十一五”交通基础设施总投资为7.8万亿元，“十二五”交通基础设施总投资为12.5万亿元，比“十一五”增长60%。如果“十三五”仍维持60%的增长率，“十三五”我国交通基础设施投资总额将达到20万亿元。交通施
工行业已成为土建专业学生就业的主渠道之一，培养土建专业学生与行业测量员掌握交通施工测量程序计算的原理、方法与技能，对促进我国交通建设事业的技术进步，提高土建专业学生的就业率与就业质量有重要的作用。 1 项目前期研究基础
项目第一完成人覃辉1995年5月~2006年5月在五邑大学任教，2006年5月~至今在广东科学技术职业学院任教。2003年12月，出版了国内第一部多媒体立体化教材《土木工程测量》(简称教材[1])，由全国高等学校测绘学科教学指导委员会主任、中国工程院院士、前武汉测绘科技大学(现武汉大学)校长宁津生教授担任主审。
教材[1]按培养土建专业学生的测量、计算、绘图(简称测、算、绘)三大技能为主线编写，测量是掌握全站仪、电子水准仪与GPSRTK三大电子测量仪器的操作应用能力，计算是掌握卡西欧工程机fx-4800P程序现场快速计算能力，绘图是掌握南方测绘数字测图软件CASS测绘数字地形图、校准dwg格式建筑施工图文件、采集设计点位平面坐标并上传到全站仪或GPSRTK内存文件进行建筑物数字化放样的能力。为配合测、算、绘三大技能的培养，教材标配光盘放置了ppt教案文件，实训与实习指导书文件，三大电子测量仪器、fx-4800P程序与CASS操作视频文件。教材“前言”公布了作者的邮箱地址，接受读者的问题咨询与意见反馈。
教材[1]出版后，交通施工行业测量员体普遍反映，教材道路测量内容还是沿用传统测量教材的内容，是按交通勘察设计测量为主线编写的，属于勘察设计院测量员的岗位能力，不是交通施工测量员的岗位能力，建议转型为交通施工测量内容。为满足行业工程实践的需求，继续开展交通施工测量程序计算的原理、方法与设计数据组织的研究，
2006年12月申报了广东省高等职业教育教学改革项目“高职土建专业基础职业技能的培养”，并于2012年10月结题并上报广东省教育厅(但因遗漏未发结题证书，直到2015年8月28日才补发结题证书)。
2 系列专著的成果内容
土建专业交通施工测量岗位的核心能力是交通施工测量程序计算。项目针对交通施工测量程序计算的理论和实践问题与行业需求，进行了持续11年的研究与行业实践。出版的14部专著对培养行业测量员掌握交通施工测量程序计算的原理、方法与技能，提高处理复杂道路设计图纸的综合能力有及其重要的作用。
1.提出交通施工测量程序计算的三大模块：道路三维坐标正反算、桥梁墩台桩基坐标计算、隧道超欠挖测量计算，使用卡西欧系列编程机编写的具有三大计算模块的交点法程序与线元法程序满足了行业现场快速计算的需求。
2.解决了15个理论问题：⑴缓和曲线切线支距坐标级数展开式取项原理，⑵反向缓和曲线正向计算原理，⑶拟合圆弧法缓和曲线坐标反算原理，⑷坐标反算垂点线元的搜索原理，⑸线元法计算的原理与数据组织方法，⑹含任意非完整缓和曲线基本型平曲线切线公式，⑺单交点卵形曲线拆分为双交点基本型曲线原理，⑻含任意非完整缓和曲线回头曲线计算原理，⑼隧道断面轮廓线图形数字化原理，⑽桥梁墩台斜交坐标系计算墩台桩基坐标原理，⑾桥梁墩台盖梁角点校正原理，⑿桥台锥坡曲线碎部点坐标计算原理，⒀断链计算原理，⒁顾及松铺系数λ路基与边坡挂线测量计算原理，⒂复数测量坐标计算原理。
3.提出线元法计算原理：提出的线元法平曲线计算的原理与设计数据组织方法，解决了使用线位数据表设计的高速公路与城市互通式立交匝道平曲线的全线贯通计算问题。采空区处理方法
4.隧道超欠挖测量实时快速计算原理：提出隧道断面图形的数字化方法——隧道轮廓线右幅主点数据法，解决了使用任意品牌无棱镜测距全站仪进行隧道超欠挖测量的实时快速计算问题。2011年前，我国交通施工行业一直是使用德国徕卡TPS全站仪断面监测机载与后处理软件进行隧道超欠挖测量计算，在隧道掌子面附近安置TPS全站仪，将全站仪隧道断面扫描测量数据导入笔记本电脑，再用PC机后处理软件计算与绘制隧道断面超欠挖值分布图。徕卡最低配TPS全站仪售价8万元/台，机载与后处理软件售价1.5万元/套，一套TPS全站仪+机载与后处理软件售价=8+1.5=9.5万元。而使用国产无棱镜测距全站仪+专著程序+图形机的成本=8000+39+500=8539元，每套设备可节省9.5−0.8539=8.6461万
镀铬添加剂元，按每年销售5000套设备计算，可为我国交通施工行业节约设备购置成本8.6461万元×5000=4.323亿元。
3 系列多媒体立体化测量教材的成果内容
1.成功实现土建专业测量教材内容的转型：将经行业测量员检验成熟的专著成果写
入新版多媒体立体化系列测量教材中，实现了测量教材内容由交通勘察设计测量向交通施工测量的转型升级，为土建专业学生交通施工测量岗位核心能力的培养奠定了基础。系列教材标配DVD光盘容量达到8GB，光盘放置了内容全面、制作精美的ppt教案文件、练习题答案加密pdf文件、Word教案文件、实训实习指导书文件、典型工程案例设计图纸文件、三大电子测量仪器和交通施工测量程序计算案例高清操作视频文件等电子教学资料，很好地满足了课堂和实训实习教学和行业测量员培训的教学需求。
2.开创一门新课程：根据行业工程实践的需要，为土建专业开创了一门新课程《道路、桥梁与隧道工程施工测量》，并编写多媒体立体化教材[12]。我校用该教材开设了这门课程，今年已为第五届，将建筑工程技术专业学生的就业面拓展到了交通施工行业。教材[12]对培养行业测量员系统掌握交通施工程序测量计算的原理、方法与技能，提高处理复杂道路设计图纸的核心能力也产生了巨大的作用。行业网友“天涯明月刀”在测量空间网站发表的文章“覃辉——中国测量第一人”末尾写道：覃老师以一位
科学研究者求实、无畏的精神，十年磨一剑，厚积薄发，取得了令人瞩目的成就。可以说，覃老师的研究成果，将对一线测量人员整体技术水平的提高产生巨大的影响，甚至对中国教育事业的发展也会有很大的促进作用！本人怀着激动的心情给大家推荐覃老师的力作——《CASIO fx-9750GII图形机编程原理与路线施工测量程序》。覃辉，他就是我们中国测量第一人!
4 测量教材与专著获奖情况
1.教育部2009年度国家精品教材：2009年教育部共评选出156部本科精品教材，其中测量教材只有2部，一部是《土木工程测量》第3版[教材3]，另一部是中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学李德仁教授主编的《摄影测量与遥感概论》第2版。2011年12月教材[3]获中国大学出版社协会第二届优秀教材二等奖。
智能机器人问答2.中国大学出版社协会第十届优秀畅销书一等奖：面向行业测量员核心能力培养的专著[3]印刷了12次共7.99万册，2010年8月当当网汽车与交通运输图书销量排行榜第3名，2011年12月获中国大学出版社协会第十届优秀畅销书一等奖。该书盗版pdf图书文件被下载20.0163万次(网友“水电人”扫描做成pdf文件放入测量空间网站被下载7.6939万次，126disk网站被下载2.7084万次；网友“milo86”单独扫描图书线元法程序QH2-8做成pdf文件放入测量空间网站被下载9.614万次)。
5 项目成果的应用及成效
1.教材应用面广：系列多媒体立体化测量教材被全国197所本专科学校用作土建专业测量课程教材，对培养土建专业学生的交通施工测量岗位核心能力产生了积极的作用。
野外焊接钢轨2.教材被同行使用：华南理工大学用教材[1]作为网络教育课程教材，广东工业大学用教材[1]作第一教材申报成功“工程测量”广东省精品课程，桂林理工大学用教材[4]
车载卫生间作第二教材申报成功“测量学”国家精品课程，被上海交通大学选作“工程测量”课程中心参考教材，2008年重庆市人事局选作重庆市交通行业专业技术人员继续教育专业科目参考书，2009年吉林省直事业单位公开招聘人员专业知识考试科目指定参考书，青岛农业大学2009年同等学历考生考研加试科目参考书，吉林大学于小平教授使用教材光盘ppt文件讲授课程的教学视频文件成为网上付费教学资源。
3.教材与专著用于社会培训：重庆大学王熔教授创立的“重庆树森测绘科技研究所”，从2004年开始面向社会开设“测量编程技术培训班”，使用本成果的系列测量教材与专著做为培训教材，每期学制4个月，学费2.28万元/人，已培养27期学员，毕业学员大部分已成为行业骨干，产生了良好的社会与经济效益。王熔教授发送给全国测量专家的邮件“给全国有关测绘专家的一封公开信”评价如下：我们收集了众多编程教材的精华，汇编成精选编程教材。在众多教材中，主要以覃辉教授编程教材的思路和内容为基础，针对培训班的实际情况，遵循易教、易学、易懂的原则加以改进，作为培训班的编程教材。我们认为覃辉教授的编程教材是把从几百家道路、桥梁、隧道等施工单位的设计图纸、资料和数
据作为研究的第一手材料，进行了大量艰苦全面的、系统深入细致的理论研究工作，取得了许多首创的科研成果，然后又将这些编写的程序返回到几百家施工单位进行试用，施工单位又提出了许多建议和改进的意见，覃辉教授又根据施工单位反馈的要求进一步完善编写的程序，拿到施工单位再次运用，直到施工单位完全满意后再定稿。覃辉教授的程序零差错，可以放心使用。使用测量程序进行计算可以提高功效上万倍。所以覃辉教授不仅是国内顶尖级的测量计算编程专家，而且在世界上也算得上测量计算编程权威。
4.同行培训教材：使用本成果的系列测量教材与专著，为行业与全国70余所本专科院校师生开展交通施工测量程序计算岗位核心能力培训，已培训2388人次。国家第二批示范高职院校湖南交通职业技术学院教务处长王中伟教授在其QQ595077空间留言：应卡西欧公司邀请，覃老师来长沙为湖南工程、交通与安全三所职业技术学院的16位测量课教师进行“CASIO编程计算器测量计算解决方案”的技术培训。两天时间，覃老师的讲座结束了。通过这次讲座，我收获颇丰，感慨颇多。记得有位网友说，覃辉是中国测量第一人，我以为是。他的成就，并非体现在有多少科研成果上，而是他紧贴工程实际，解决一线问题，传播理论和技术，并对此怀有强烈的兴趣，全身心投入，有高效率的写作出版能力。这样的老师，现在难几个。
5.行业经济效益：专著的交点法与线元法程序，实现了使用任意品牌无棱镜测距全站仪进行隧道超欠挖测量及实时快速计算，打破了国外测量设备对我国隧道施工项目的垄断，每年可为我国交通施工行
业节约设备购置成本4.323亿元，隧道超欠挖测量计算原理、方法及其程序已在行业普及使用。
6.在校学生编程大赛参考书：卡西欧中国有限公司联合全国测绘地理信息职业教指委与国内32所本专科学校举办“卡西欧编程计算器测量编程大赛”，已举办两届，本成果
的教材与专著被大赛组委会指定为参考书，聘请覃辉担任大赛总裁判长，为推动土建与测绘类专业学生学习与掌握卡西欧工程与图形机测量编程的原理、方法与技能起到了积极的作用。
7.国际声誉：卡西欧公司东京总部出资8万元人民币购买专著[12]的英文翻译稿并印刷成内部资料通过卡西欧全球代理商国外发行。
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