非測量專業(yè)測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探

周新地　胡麗敏　黃長軍　聶智平

摘 要： 本文基于非測量專業(yè)測量實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)，針對(duì)高等教育對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的要求及測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題，提出測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革內(nèi)容，還對(duì)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了一定的探索。

關(guān)鍵詞： 非測量專業(yè) 測量實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 教學(xué)方法

測量是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其教學(xué)環(huán)節(jié)包括理論教學(xué)、測量實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)習(xí)。我校的土木工程、城市規(guī)劃、建筑學(xué)、工程管理和園林等10余個(gè)非測量專業(yè)都開設(shè)了該門課程。測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功關(guān)系到學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的正確理解，并影響到綜合實(shí)習(xí)效果。隨著測繪新技術(shù)的發(fā)展，新式設(shè)備和儀器的不斷出現(xiàn)，測量實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和教學(xué)方法需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。基于此，我在大量調(diào)研部分高校非測量專業(yè)的測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合我校實(shí)際，對(duì)我校非測量專業(yè)的測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了探討。

1.改革的必要性

長期以來，受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的影響，雖然經(jīng)過多年的改革，但仍未徹底擺脫傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的束縛。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在諸如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于單一化和程序化，實(shí)驗(yàn)缺少系統(tǒng)性、層次性，體現(xiàn)不出循序漸進(jìn)、因材施教的效果；演示性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例過高；實(shí)驗(yàn)課時(shí)少等一些問題。隨著測量技術(shù)的發(fā)展，新的測量設(shè)備和儀器的出現(xiàn)，我校測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容已不太符合時(shí)代發(fā)展的要求，有的已經(jīng)落后于時(shí)代的發(fā)展。如傳統(tǒng)地形圖的測繪目前已被數(shù)字化成圖取代；GPS技術(shù)，取代了傳統(tǒng)的控制測量方法等[1]。為了彌補(bǔ)以上測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，跟上測量技術(shù)發(fā)展的步伐，必須對(duì)現(xiàn)有的測量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改革。

2.測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革

傳統(tǒng)測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式大多是教師演示，學(xué)生操作，在測繪儀器、設(shè)備不斷更新?lián)Q代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)全面應(yīng)用的形式下，需要改革這種單一的教學(xué)模式，建立以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛻?yīng)用創(chuàng)新能力為主要目的的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，采用理論講授、現(xiàn)場示范與實(shí)際操作相結(jié)合、多媒體輔導(dǎo)和教師輔導(dǎo)相結(jié)合、校內(nèi)實(shí)驗(yàn)與校外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、課堂實(shí)驗(yàn)與課外科技創(chuàng)新活動(dòng)相結(jié)合等多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段。

2.1建立模擬仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是在課間進(jìn)行，先老師演示，學(xué)生按老師的示范進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)受限，不利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法模擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，將每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目做成模擬動(dòng)畫，通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供給學(xué)生學(xué)習(xí)。在進(jìn)行該測量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之前，學(xué)生可以通過模擬動(dòng)畫，提前了解實(shí)驗(yàn)任務(wù)、操作步驟、各項(xiàng)限差及注意事項(xiàng)等，讓學(xué)生產(chǎn)生一種身臨其境的感覺，從思想上重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。那在現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)時(shí)就能熟練掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不僅縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，還提高學(xué)生的積極性。

2.2多媒體演示型的教學(xué)方法

隨著計(jì)算機(jī)的普及，多媒體教學(xué)已經(jīng)成為一種重要的教學(xué)手段。在介紹儀器時(shí)，可以將以前的儀器設(shè)備以PPT的形式或者在儀器學(xué)實(shí)驗(yàn)中將儀器維修與保養(yǎng)的部分做成動(dòng)畫等，讓學(xué)生清楚地看到儀器外殼里面的真實(shí)構(gòu)造。采用多媒體技術(shù)教學(xué)，不僅可以把由圖文聲像等信息形成的有序教學(xué)信息展現(xiàn)出來，還可以圖文并茂、生動(dòng)逼真。這樣不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還可以增強(qiáng)教學(xué)效果，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

2.3啟發(fā)性和思考性教學(xué)方法

由于資金和實(shí)驗(yàn)場地的限制，我校的大型設(shè)備或者精密儀器非常有限，再加上我校開設(shè)測量課程的專業(yè)有10余個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生一組一套儀器的需求。此時(shí)可以采用啟發(fā)性和思考性教學(xué)方法，教師向?qū)W生明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求，采用教師演示、學(xué)生觀看的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[2]。教師的講解內(nèi)容比較豐富，涵蓋儀器的基本功能、儀器開發(fā)及與其他設(shè)備的集成等。待老師講解后再讓學(xué)生自由選擇測量的儀器設(shè)備，自主確定實(shí)驗(yàn)過程，以便讓學(xué)生有更廣闊的自由發(fā)揮的空間。此類實(shí)驗(yàn)有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新欲望，開闊學(xué)生的視野，并提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力的有效途徑，是理論聯(lián)系實(shí)際的重要手段。它不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課儲(chǔ)備了必要的實(shí)踐知識(shí)，還為學(xué)生畢業(yè)后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因此組織好、安排好測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)有不可低估的意義。

3.1調(diào)整不同專業(yè)的實(shí)驗(yàn)比重

由于測量課程被壓縮，實(shí)驗(yàn)課時(shí)變少，而過去不同專業(yè)的課間測量實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容又大多相同，這樣就很難滿足不同專業(yè)的培養(yǎng)特點(diǎn)。傳統(tǒng)的測量實(shí)驗(yàn)包括：（1）水準(zhǔn)儀的認(rèn)識(shí)；（2）普通水準(zhǔn)測量；（3）四等水準(zhǔn)測量；（4）水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正；（5）經(jīng)緯儀的認(rèn)識(shí)；（6）水平角測量；（7）豎直角測量與視距量距；（8）經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正；（9）三等水準(zhǔn)測量；（10）大平板測圖；（11）點(diǎn)位的測設(shè)；（12）緩和曲線及圓曲線的主點(diǎn)的測設(shè)；（13）建筑物的變形觀測；（14）緩和曲線及圓曲線的中邊樁測設(shè)；（15）全站儀的認(rèn)識(shí)和使用。經(jīng)過改革，現(xiàn)我們將課間實(shí)驗(yàn)分為必修和選修兩個(gè)部分。必修的課間實(shí)驗(yàn)包括：（1）～（8）個(gè)項(xiàng)目，（9）～（15）為選修的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[3]。不同專業(yè)完成了8項(xiàng)必修的課間實(shí)驗(yàn)外，可以根據(jù)每個(gè)專業(yè)的特點(diǎn)選修2～5項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，這樣既有針對(duì)性，又能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性?？梢园才旁谑谡n期間，也可與集中實(shí)習(xí)聯(lián)系起來。不同專業(yè)的選修實(shí)驗(yàn)參考如下表。

3.2實(shí)時(shí)增加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例

隨著電子和技術(shù)信息技術(shù)的發(fā)展，新測繪儀器和技術(shù)手段的不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)的測量手段和方法在發(fā)生變化，新知識(shí)正迅猛涌來。為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求[4]。我校根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)非測量專業(yè)的實(shí)驗(yàn)大綱進(jìn)行了調(diào)整，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選取上降低了認(rèn)識(shí)性驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例，加大了綜合性、創(chuàng)新性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，鼓勵(lì)學(xué)生在綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)時(shí)使用新儀器設(shè)備，運(yùn)用新技術(shù)手段，緊跟時(shí)代步伐，緊密配合工程單位的需要，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、綜合運(yùn)用知識(shí)能力及分析和解決問題能力提供了條件。

3.3實(shí)行開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

開放性實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)重要課題，是學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立探索、協(xié)作研究的最好課堂，是創(chuàng)新教育的重要基地。在進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)時(shí)，不僅要保證實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開放，而且要保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放。在實(shí)行開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，不同專業(yè)的學(xué)生能夠針對(duì)各自的興趣和特點(diǎn)，合理安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，提高實(shí)驗(yàn)效率；實(shí)驗(yàn)室可以為學(xué)生提供個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)選題，供學(xué)生參考學(xué)習(xí)，同時(shí)學(xué)生也可自帶課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)行開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還應(yīng)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)。我校測量實(shí)驗(yàn)室把測量實(shí)驗(yàn)做成動(dòng)畫和錄像，放在網(wǎng)上供學(xué)生下載學(xué)習(xí)，同時(shí)還開發(fā)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)約，從而提高儀器的使用效率；此外學(xué)生還可以通過網(wǎng)上答疑，與教師互動(dòng)，解答自己在實(shí)驗(yàn)中遇到的困難，提高學(xué)習(xí)興趣。網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)一步提高了校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的利用率，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為本、個(gè)性化發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的。

4.結(jié)語

在儀器設(shè)備日益更新、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的今天，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成為我國高等教育發(fā)展的必然趨勢，對(duì)于培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的創(chuàng)造性人才具有重要意義。測量實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革除了改革教學(xué)本身外，還涉及許多方面，如實(shí)驗(yàn)室開放，實(shí)驗(yàn)人員素質(zhì)的提高，加大實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入力度等。這些問題的解決除了需要實(shí)驗(yàn)室人員自身素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平的全面提高之外，還需要各部門的大力支持與配合。

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