基于多元智能理論的測量學(xué)實驗教學(xué)改革

江 暢，楊立君，高 建

（南京郵電大學(xué) 地理與生物信息學(xué)院，江蘇 南京210046）

測量學(xué)是一門理論與實踐緊密結(jié)合的應(yīng)用學(xué)科。實驗教學(xué)是測量學(xué)教學(xué)體系的極為重要的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰Σ豢扇鄙俚闹匾侄?。通過測量學(xué)實驗教學(xué)，學(xué)生可以強化所學(xué)的理論知識，獲得使用儀器設(shè)備的技能，提高其實踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)團隊精神。

近年來，隨著測繪新技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，原有的測量學(xué)實驗?zāi)Ｊ揭巡荒軡M足實驗教學(xué)的要求，并制約測量學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的提高。許多教師對測量學(xué)實驗?zāi)Ｊ竭M行了積極探索和研究［1－4］。已有的研究主要集中于教學(xué)模式實施、融入測繪新技術(shù)等內(nèi)容，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性及其個體差異。20世紀80年代，哈佛大學(xué)教授、發(fā)展心理學(xué)家加德納提出了“多元智能理論”［6］，引起世界范圍的廣泛關(guān)注，該理論成為許多西方國家90年代以來教育改革的重要指導(dǎo)思想，我國的“十五”教育科學(xué)規(guī)劃中也把它列為重點課題進行研究，有不少高校逐漸將其應(yīng)用到多種課程的實踐教學(xué)中，取得一定的效果［7－9］。

本文比較分析傳統(tǒng)的測量學(xué)實驗特點，結(jié)合多元智能理論探討測量學(xué)實驗教學(xué)改革的方法。

1 傳統(tǒng)測量學(xué)實驗存在的問題

測量學(xué)圍繞“如何準確確定地面點的空間位置”，闡述傳統(tǒng)的三項基本測量的原理和交會定點的方法，并面向大比例尺地形圖的測繪和施工放樣兩項測量任務(wù)。測量學(xué)實驗大多以課程知識進度為主線，各學(xué)校根據(jù)自身特點適當(dāng)調(diào)整測量任務(wù)。實驗?zāi)Ｊ街饕嬖谌缦聠栴}：

1）實驗時間有限。測量學(xué)實驗一般占用課內(nèi)時間，學(xué)生以組為單位在室外進行，受天氣等因素影響較大，教學(xué)時數(shù)有限，不能保證每個學(xué)生在有限的時間內(nèi)做完實驗；

2）實驗內(nèi)容局限。傳統(tǒng)實驗教學(xué)以知識點劃分，各自為政，缺少知識點間的銜接以及多層次的劃分，以至于學(xué)生不清楚實驗內(nèi)部的知識關(guān)聯(lián)；

3）實驗?zāi)Ｊ絾我弧W(xué)生只在規(guī)定的框架里按照教師的布置進行實驗操作，學(xué)習(xí)完全處于被動狀態(tài)，根本無法理解實驗的真實內(nèi)涵；

4）實驗指導(dǎo)力量薄弱。測量學(xué)實驗不同于室內(nèi)實驗，空間分布較大，其實驗指導(dǎo)工作量很大，指導(dǎo)教師往往奔波于學(xué)生的實驗場地，即使每班配備一位指導(dǎo)教師，仍然不足以解決學(xué)生可能存在的問題。

2 多元智能理論對測量學(xué)實驗教學(xué)改革的啟示

根據(jù)加德納的多元智能理論，人類的智能可以分成語言智能、數(shù)理邏輯智能、空間智能、身體運作智能、音樂智能、人際交往智能、自我認識智能、自然探索智能以及生存智能等9個范疇。人的智能是多方面的，智力的不同組合表現(xiàn)了個體間的智力差異，每個人的興趣特長、愛好以及分析問題、解決問題的方法不同。每個學(xué)生的智能都具有各自獨特的表現(xiàn)形式和學(xué)習(xí)風(fēng)格［10－12］。因此，對待具有個體差異的學(xué)生，要善于從多個角度來評價、觀察，關(guān)注個體差異性和個體內(nèi)發(fā)展的不平衡性。測量學(xué)實驗不能按單一實驗?zāi)K進行分離于理論知識的灌輸式教育，而應(yīng)以激發(fā)學(xué)生興趣為根本，根據(jù)學(xué)生認知的規(guī)律，構(gòu)建多元化實驗?zāi)K及其實驗平臺，明確相關(guān)的知識體系，通過多元化的考核方式引導(dǎo)學(xué)生循序漸進完成相關(guān)內(nèi)容。

3 基于多元智能理論的測量學(xué)實驗教學(xué)改革

3．1 構(gòu)建多元測量實驗?zāi)K

根據(jù)多元智能理論，針對傳統(tǒng)測量學(xué)實驗中存在的問題，本文以空間數(shù)據(jù)采集與處理為主線，由淺入深分層設(shè)計基本測繪儀器的認識與使用、基本測繪技術(shù)的應(yīng)用、綜合性實驗以及自主設(shè)計性實驗4個層次的實驗內(nèi)容，構(gòu)建多元化測量實驗?zāi)K。

3．2 搭建“三位一體”的實驗平臺

“三位一體”即教師、實驗室、學(xué)生構(gòu)成一體。實驗教學(xué)不同于理論教學(xué)，實驗教學(xué)需要實驗室、儀器設(shè)備，學(xué)生必須通過具體的實驗儀器設(shè)備及其他實驗條件，才能完成實驗教學(xué)，而實驗室開放的程度決定實驗效果。所謂“開放”不是放任自流、撒手不管，而是給學(xué)生提供一個充分自由學(xué)習(xí)、實驗、研究的空間和輕松的環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力［13］。實驗室開放的形式有時間開放、內(nèi)容開放和空間開放。其中，時間開放是指除工作時間外，還要在非工作時間開放實驗室；內(nèi)容開放是根據(jù)課程類型、課程性質(zhì)、科研及課外等不同類型對實驗室進行開放；空間開放是指將實驗室儀器設(shè)備等公共資源提供給教師、學(xué)生，供教學(xué)科研活動共享。為了確保多元化測量實驗?zāi)K的實施，實驗中心強化實驗室開放職能，為學(xué)生構(gòu)建一個具有監(jiān)督機制的“三位一體”實驗平臺（如圖1所示）。

圖1 “三位一體”實驗平臺

筆者所在學(xué)校測繪學(xué)科實驗室始建于2006年，由“測繪基礎(chǔ)實驗室”和“移動GIS實驗室”組成。實驗室面積約300 m2，實驗室投入資金約300萬元，擁有國內(nèi)外較為先進的測繪學(xué)科教學(xué)實踐設(shè)備及科研設(shè)備?，F(xiàn)有基礎(chǔ)實驗基本能滿足空間數(shù)據(jù)的采集與處理等實驗教學(xué)需求和學(xué)生課外創(chuàng)新研究。實驗室全天對學(xué)生開放，有健全的儀器管理制度，學(xué)生可以從實驗室中借用儀器開展多元化實驗?zāi)K。豐富的實驗室資源為學(xué)生提供全方位的實踐空間，學(xué)生可以通過多種實驗手段提高自己的實踐能力。

3．3 完善實驗?zāi)K的知識結(jié)構(gòu)體系

缺乏知識結(jié)構(gòu)體系的實驗教學(xué)存在一定的盲目性，學(xué)生不了解實踐與理論之間的關(guān)系，以至于對實驗缺乏主動性，不能達到預(yù)期的效果，甚至流于形式。例如有的學(xué)生雖然選做了不少實驗，但卻不會設(shè)計實驗，也不會觀察、分析問題，仍然是依賴于指導(dǎo)教師。因此，多元化測量實驗?zāi)K應(yīng)以貫穿知識結(jié)構(gòu)體系為基礎(chǔ)（見圖2），才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。測量學(xué)的知識體系主要分為基礎(chǔ)知識、綜合知識和應(yīng)用知識3部分，分別與多元化測量學(xué)實驗?zāi)K相關(guān)聯(lián)（見圖2），知識結(jié)構(gòu)體系的指向，為學(xué)生標定了知識點間的銜接關(guān)系，有助于學(xué)生先修或復(fù)習(xí)相關(guān)的知識內(nèi)容，以便開展相關(guān)的實驗?zāi)K。例如，當(dāng)學(xué)生選做綜合性實驗環(huán)節(jié)中的“四等水準測量”，首先通過實驗?zāi)K與知識結(jié)構(gòu)關(guān)系以及測量學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系圖尋找其理論根據(jù)，查閱相關(guān)資料，總結(jié)其注意事項及實驗步驟，然后與指導(dǎo)教師進行討論，最后進行實測，評定精度。學(xué)生通過自修完成相關(guān)內(nèi)容，大大提高了實驗室的儀器利用率，避免傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ街写嬖诘臅r間有限、模式單一以及指導(dǎo)不及時等問題。

圖2 多元化實驗?zāi)K與測量學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系關(guān)系

3．4 完善學(xué)生多元化實驗的評價體系

考核是檢驗學(xué)生掌握實驗技能的主要手段，實施多元化的實驗考核要與實驗項目類型緊密結(jié)合起來，體現(xiàn)出不同實驗類型間實驗考核的差異性［14］。符合學(xué)科特點的評價體系有助于了解學(xué)生對于知識點的掌握情況。單純的筆試會讓學(xué)生忽視實驗環(huán)節(jié)的重要性，而全面的技能測試會占用師生大量的時間。因此，以提高學(xué)生實踐能力為出發(fā)點的評價體系有助于多元化實驗?zāi)K的全面開展。合理的多元化實驗評價體系主要從考核形式、考核方案、考試題目以及考核時間等4個方面進行設(shè)計并實施。

3．4．1 考核形式

考核形式分為筆試和儀器操作，各為5分，最終考核成績計為10分。其中，筆試主要針對實驗內(nèi)容中原理及注意事項的問題進行設(shè)置，使其達到知“其然”而且知“其所以然”的雙重效果；儀器操作主要是注重學(xué)生“基本能力”的考查，主要是使用常規(guī)的測量儀器完成相關(guān)的實驗項目，例如 “水準儀的安置”，主要考核水準儀架設(shè)和整平的基本操作方法。我校2011級測繪工程專業(yè)學(xué)生中有23名男生和6名女生，其平均成績?yōu)?．71分，其中女生的儀器操作平均分低于男生（男生：3．52，女生：2．67），而筆試平均分略高于男生（男生：4．25，女生：4．81），最終實驗?zāi)K考核總成績中，女生的平均分數(shù)低于男生（男生：7．7分，女生：7．48分）。分析其原因，主要是由于多元化測量學(xué)實驗?zāi)K實踐能力要求高、理論性強，而分組過程中為了方便溝通，女生自行集中在2個組中。因此，在該模塊實施過程中應(yīng)注意將女生分散到各個男生組中以提高女生的實踐能力。

3．4．2 考核方案

針對各項考核項目，制定詳細而便于執(zhí)行的考核方案，并結(jié)合學(xué)生參與測量實驗的實際情況制定合理的計分標準，如依照完成時間列出詳細的計分標準，使學(xué)生在進行自主性實驗操作時，可以根據(jù)考核方案，增強對儀器操作的熟練程度。

3．4．3 考核題目

為了便于了解學(xué)生的真實情況，該環(huán)節(jié)建立覆蓋實驗?zāi)K相關(guān)知識點的題庫?？己祟}目從題庫中隨機均勻選取，允許學(xué)生攜帶相關(guān)資料在規(guī)定時間內(nèi)完成現(xiàn)場作答，但不能相互討論。雖然題量較少，但避免了抄襲，可側(cè)面反映出學(xué)生們對知識掌握的真實情況。

3．4．4 考核時間

考核時間的正確選取有助于了解學(xué)生參與實踐體系的進度，從而正確評價學(xué)生的掌握情況，因此考核時間設(shè)定在知識結(jié)構(gòu)體系的每個模塊之后，便于跟蹤學(xué)生掌握的實際情況?；趯W(xué)生學(xué)習(xí)能力多元化的特點，學(xué)生可以在規(guī)定的時間自選考核的模塊，為學(xué)生提供寬松的學(xué)習(xí)空間。

4 結(jié)束語

測量實踐能力的提高是一項可持續(xù)性的系統(tǒng)工程。只有通過不懈的努力，測量學(xué)實驗教學(xué)改革才能培養(yǎng)出滿足“懂測繪、會應(yīng)用、能測繪”要求的測繪人才。本文比較分析傳統(tǒng)的測量學(xué)實驗?zāi)Ｊ?，根?jù)多元智能理論，構(gòu)建確保知識點銜接的多元化實驗?zāi)K，搭建“三位一體”的實驗平臺并完善實驗?zāi)K的知識結(jié)構(gòu)體系，以確保實驗效果。實踐證明，通過一系列的改革，測量學(xué)實驗教學(xué)不再拘泥于室內(nèi)的理論教學(xué)，而是為學(xué)生提供廣闊的實踐平臺，讓學(xué)生基于知識點的銜接自主完成實驗?zāi)K，從而全面提高學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>

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