解析模擬仿真法在工程測(cè)量理論教學(xué)中的應(yīng)用

李敏　羅彩霞

[摘 要]工程測(cè)量是一門技術(shù)性、實(shí)踐性、應(yīng)用性非常強(qiáng)的課程，既有豐富的測(cè)繪理論，又有大量的實(shí)際操作技術(shù)。在工程測(cè)量理論教學(xué)過程中，如何搜集資料、處理教材、創(chuàng)設(shè)情境等是重要的教學(xué)內(nèi)容。可以將模擬教學(xué)法應(yīng)用到儀器操作，測(cè)量原理、方法和步驟中去，并在實(shí)施過程中改進(jìn)模擬仿真教學(xué)中存在的一些問題。

[關(guān)鍵詞]模擬仿真法 工程測(cè)量 模擬教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2015）09-0169-02

工程測(cè)量課是一門技術(shù)性、實(shí)踐性、應(yīng)用性非常強(qiáng)的科目，既有豐富的測(cè)繪理論，又有大量的實(shí)際操作技術(shù)?，F(xiàn)階段，本課程用得最多就是“教、學(xué)、練、操作一體化”的教學(xué)模式，表面上看起來教學(xué)效果較好，因?yàn)榻虒W(xué)組織靈活，先在教室上課，學(xué)習(xí)測(cè)量的基本知識(shí)、方法以及儀器的構(gòu)造和使用，然后學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，老師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，必要時(shí)進(jìn)行操作演示，但實(shí)際上上課班級(jí)人數(shù)較多，教學(xué)效果一般。主要表現(xiàn)在：在課堂上講理論時(shí)，不夠形象、具體，學(xué)生感覺空洞，理解較難，進(jìn)而使得書本與實(shí)際差距較大，再到實(shí)訓(xùn)時(shí)稀里糊涂的就混過去了，而且學(xué)生每學(xué)期課程門數(shù)較多，接下來又很少有時(shí)間去總結(jié)。通過多方調(diào)查和經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)“教、學(xué)、練、操作一體化”的教學(xué)模式中，課堂理論的教學(xué)方法尤為重要，怎樣吸引學(xué)生，怎樣讓枯燥的文字變得形象、直觀、具體、生動(dòng)，讓學(xué)生真正能夠理解，能夠使“學(xué)、練、操作”得到升華，關(guān)鍵就在理論的“教”上。所以，要提高教學(xué)質(zhì)量肯定是應(yīng)該綜合使用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，包括多媒體講授、板書講授、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、視頻教學(xué)、示范教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、模擬仿真法教學(xué)等，其中模擬仿真法一定得用到位，才能真正實(shí)現(xiàn)實(shí)踐是理論的鞏固和升華。

一、模擬仿真法的基本介紹

在工程測(cè)量理論課的教學(xué)過程中，主要從搜集資料、處理教材、創(chuàng)設(shè)模擬仿真情境或?qū)嶋H工程情境等方面入手，實(shí)施模擬教學(xué)并在實(shí)施過程中改進(jìn)模擬教學(xué)中存在的一些問題，能夠讓儀器的操作，外業(yè)的測(cè)量過程直觀、形象地展現(xiàn)在學(xué)生的面前，讓學(xué)生能夠非常深刻的理解和掌握。模擬仿真教學(xué)法能在很大程度上彌補(bǔ)客觀條件的不足，為學(xué)生提供近似真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境和過程，提高教學(xué)效果。

二、模擬仿真法的如何應(yīng)用

工程測(cè)量的第一、二章是緒論，是一些基本的概念和知識(shí)，但也會(huì)用到模擬仿真法，如在高斯投影的教學(xué)中，主要依靠PPT動(dòng)畫模擬仿真一個(gè)橢圓柱體橫向套在地球上的過程，如圖1。

第三章是水準(zhǔn)測(cè)量，在學(xué)習(xí)完水準(zhǔn)測(cè)量原理后，對(duì)于水準(zhǔn)儀的認(rèn)識(shí)和操作主要應(yīng)用到了模擬仿真法，特別是圓水準(zhǔn)器的調(diào)平過程中利用動(dòng)畫演示給學(xué)生看，然后再以實(shí)景動(dòng)畫的形式模擬一個(gè)測(cè)站測(cè)高差的過程，將整個(gè)外業(yè)操作完美準(zhǔn)確的顯示在學(xué)生面前，最后再到室外，模擬施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，讓學(xué)生自己動(dòng)手操作儀器，測(cè)量高程。實(shí)習(xí)任務(wù)：按等外水準(zhǔn)測(cè)量要求，每組完成一閉合水準(zhǔn)路線的觀測(cè)任務(wù)。這樣，達(dá)到了非常好的教學(xué)效果。

第四章角度測(cè)量的教學(xué)中，首先學(xué)習(xí)角度測(cè)量的基本知識(shí)，然后通過多媒體模擬仿真角度的測(cè)量過程，而且特別對(duì)于經(jīng)緯儀的安置過程，在教學(xué)中是一個(gè)難點(diǎn)，為了讓學(xué)生門能夠非常直觀形象地了解整個(gè)過程，便可利用視頻來模擬仿真整個(gè)過程。最后同樣再到室外，模擬施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，讓學(xué)生自己動(dòng)手操作儀器，測(cè)量水平角度和豎直角度，以更好地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

第五章是距離測(cè)量，距離測(cè)量原理比較簡(jiǎn)單，但是鋼尺量距主要牽涉到直線定線，而直線定線對(duì)于學(xué)生是比較陌生的，因此，在教學(xué)過程中筆者同樣利用PPT的動(dòng)畫模擬仿真定線過程，沒有多余的文字，有的只是學(xué)生直觀、形象的記憶。

第七章是對(duì)于導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算，此時(shí)主要采用的是板書加多媒體的教學(xué)方式，而對(duì)于前方交會(huì)，后方交會(huì)，三、四等水準(zhǔn)測(cè)量和三角高層測(cè)量仍然大量用到三維動(dòng)畫進(jìn)行模擬仿真法，讓學(xué)生在理論課上就能掌握操作應(yīng)用全過程，再通過外業(yè)的實(shí)訓(xùn)練習(xí)，真正做到了理論與實(shí)踐的相輔相成。第九章教學(xué)中通過外業(yè)的實(shí)景動(dòng)畫模擬仿真了整個(gè)地形圖的測(cè)繪過程，包括測(cè)量和繪圖。

三、總結(jié)

（一）搜集相關(guān)資料，做好知識(shí)準(zhǔn)備

這里所說的準(zhǔn)備包括三方面，即教師的心理準(zhǔn)備、知識(shí)準(zhǔn)備和模擬仿真的演示準(zhǔn)備。第一，老師必須要有耐心、細(xì)心、用心的心理準(zhǔn)備，一個(gè)思路，一個(gè)場(chǎng)景，一個(gè)動(dòng)畫需要花老師很多精力與時(shí)間去思考和與同學(xué)交流；第二，要有非常豐富的理論和實(shí)踐的知識(shí)儲(chǔ)備，俗話說：想給學(xué)生一滴水，自己得有一桶水；第三，要認(rèn)真制作模擬仿真的整個(gè)過程，通過各種方式如flash、ppt自身動(dòng)畫，利用CAD等制作動(dòng)畫，讓很多單單用語言很難讓學(xué)生完全明白的知識(shí)，能夠非常形象、直觀、準(zhǔn)確的展現(xiàn)在學(xué)生面前，提高學(xué)習(xí)效果和效率。

（二）從實(shí)際出發(fā)，大膽處理好教材

教材應(yīng)該為教學(xué)服務(wù)，而教學(xué)的主體是學(xué)生，因此教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，因時(shí)、因地、因人的不同，根據(jù)教學(xué)實(shí)際需要自主的整合教學(xué)內(nèi)容，甚至可以放棄教材提供的內(nèi)容自編教材，還可以充分利用現(xiàn)代科學(xué)成果和技術(shù)手段，使知識(shí)結(jié)構(gòu)邏輯性、結(jié)構(gòu)性更強(qiáng)，方便學(xué)生理解，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（三）以學(xué)生興趣為起點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)工程實(shí)際環(huán)境，吸引學(xué)生主動(dòng)參與

學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體，應(yīng)用是教學(xué)的目的，創(chuàng)設(shè)逼真情景與實(shí)際工程環(huán)境，讓學(xué)生對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都能直觀清晰的理解，而且知道如何應(yīng)用，這不僅有利于理解知識(shí)，更是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)的需要。所以，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)其好奇心、求知欲，就應(yīng)根據(jù)學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律，創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的直觀形象的情景以及與實(shí)際應(yīng)用相符的工程測(cè)量環(huán)境，讓學(xué)生輕松掌握，并能知道如何學(xué)以致用，只有這樣學(xué)生才能積極主動(dòng)的投入到學(xué)習(xí)中去。

（四）發(fā)揮教師的導(dǎo)引作用，不斷與學(xué)生互動(dòng)，強(qiáng)調(diào)師生共同參與

在模擬教學(xué)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，因此要倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，積極探究，充分發(fā)揮學(xué)生各種潛能，但這并不意味著教師在課堂教學(xué)中得被動(dòng)地跟著學(xué)生的思維轉(zhuǎn)。相反，模擬仿真教學(xué)法更需要教師做好模擬仿真的情境和過程的引導(dǎo)，并且教師的引導(dǎo)應(yīng)貫徹課堂的始終，做到精導(dǎo)妙引。同時(shí)，教師要積極與學(xué)生溝通、交流、互動(dòng)，改進(jìn)模擬仿真情境、動(dòng)畫、過程，真正做到在工程測(cè)量理論部分的教學(xué)中，讓枯燥的文字變得形象、直觀、具體、生動(dòng)，讓學(xué)生一目了然，真正準(zhǔn)確理解知識(shí)，使在“教、學(xué)、練、操作”一體化的教學(xué)中，“教、學(xué)”落到實(shí)處，“練、操作”得到升華。

模擬仿真教學(xué)法是一種非常好的教學(xué)方法，尤其對(duì)于實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，如何能夠做得更好，需要長(zhǎng)時(shí)間的從實(shí)踐中去探索。在工程測(cè)量課程的教學(xué)過程中，此教學(xué)法能夠讓儀器的操作，外業(yè)的測(cè)量過程直觀形象地展現(xiàn)在學(xué)生的面前，讓學(xué)生能夠非常深刻的理解和掌握。而且此方法比單純的教師演示教學(xué)更合理。教師在教室演示時(shí)，整個(gè)教室坐的人很多，一般都是三四十到七八十個(gè)，因此只有少數(shù)人能看清楚老師的演示過程，而通過多媒體的模擬仿真情境和實(shí)際工程環(huán)境，就能夠照顧到所有的同學(xué)，整體提高教學(xué)質(zhì)量。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：鐘 嵐]