“工程測量”研討型課程的教學(xué)實(shí)踐與思考

胡伍生，張志偉，王　磊

(東南大學(xué)交通學(xué)院，江蘇 南京 210096)

Practice and Reflection of Engineering Surveying Discussion Course

HU Wusheng，ZHANG Zhiwei，WANG Lei

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“工程測量”研討型課程的教學(xué)實(shí)踐與思考

胡伍生，張志偉，王磊

(東南大學(xué)交通學(xué)院，江蘇 南京 210096)

Practice and Reflection of Engineering Surveying Discussion Course

HU Wusheng，ZHANG Zhiwei，WANG Lei

摘要：“工程測量”是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。研究型教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為最終目標(biāo)。本文主要介紹了東南大學(xué)“工程測量”研討型課程的執(zhí)行情況，包括課堂教學(xué)設(shè)計(jì)、課程教材修訂、研討工程案例分析等，最后總結(jié)了研討型課程教學(xué)的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

關(guān)鍵詞：研究型教學(xué)；教學(xué)改革；工程測量

教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》(教高[2005]1號文件)第十一條明確要求：高等學(xué)校要“積極推動(dòng)研究性教學(xué)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力；積極推進(jìn)討論式教學(xué)；引導(dǎo)大學(xué)生了解多種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)并開展討論，追蹤本學(xué)科領(lǐng)域最新進(jìn)展，提高自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立研究的能力”[1]。研究型教學(xué)對學(xué)生來說是一種學(xué)習(xí)方式，也是一種學(xué)習(xí)理念和學(xué)習(xí)策略。這種學(xué)習(xí)方式并不是教師在教學(xué)過程中把現(xiàn)成的結(jié)論告訴學(xué)生，而是以問題為載體，創(chuàng)設(shè)一種類似于科學(xué)研究的情境，教師指導(dǎo)學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題(獲得結(jié)論)的過程[2]。研究型教學(xué)的精髓也正是這個(gè)過程。在這個(gè)過程中，學(xué)生借助于一定的方法，通過自己收集、分析和處理信息，實(shí)際感受和體驗(yàn)知識的生產(chǎn)過程，進(jìn)而學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力；學(xué)生通過獨(dú)立思考、互相啟發(fā)與研討，最大限度地發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，取得認(rèn)知思維和情感思維的高效率。在這個(gè)過程中，學(xué)生處于主動(dòng)地位，教師處于引導(dǎo)的地位，有利于培養(yǎng)學(xué)生富有創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)能力。近年來，圍繞著創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，不同院校在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式方法上，也進(jìn)行過多種改革試點(diǎn)[3-8]。

東南大學(xué)新修訂的各專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，都設(shè)有3～4門研討課程，如土木工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，將“工程測量”課程列為研討型課程。本文主要介紹對“工程測量”研討型課程的執(zhí)行情況，包括：課堂教學(xué)設(shè)計(jì)、課程教材修訂、研討工程案例分析等，最后總結(jié)了研討型課程教學(xué)的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

一、研討型課程的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

1. “工程測量”課程簡介

20世紀(jì)80年代，我國土木工程專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃特別強(qiáng)調(diào)兩項(xiàng)看家本領(lǐng)：力學(xué)與測量。在當(dāng)時(shí)的東南大學(xué)土木工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，測量課程的名稱是“測量學(xué)”，是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，128課時(shí)，另外還有為期2周的測量集中實(shí)習(xí)。20世紀(jì)90年代，測量課程的名稱改為“普通測量”，課時(shí)數(shù)改為64課時(shí)，為期2周的測量集中實(shí)習(xí)不變。當(dāng)時(shí)，筆者結(jié)合東南大學(xué)的測量學(xué)課程主要服務(wù)于土木工程專業(yè)的特點(diǎn)，開始著手編寫《土木工程測量》教材。經(jīng)過3年多的編寫工作，該教材于1999年由東南大學(xué)出版社正式出版。這也是全國最早命名為《土木工程測量》的教材之一。后來，東南大學(xué)土木工程專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃將測量課程改名為“工程測量”。

2009年，“工程測量”課程被列為土木工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的一門研討型課程。“工程測量”課程是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，48課時(shí)，3學(xué)分。本課程的任務(wù)是學(xué)習(xí)測量基本理論和基本技能，并進(jìn)行測量基本功訓(xùn)練，為工程建設(shè)培養(yǎng)合格人才。本課程是一門研討型課程，以研究為基礎(chǔ)，在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)從創(chuàng)設(shè)問題情景出發(fā)，激勵(lì)、引導(dǎo)和幫助學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，提高教學(xué)效果。

2. 課程研討主題

2010年10月，“工程測量”課程教學(xué)小組召開了研討會(huì)，確定了課程研討的幾個(gè)小專題，如：測繪新技術(shù)查新報(bào)告，常規(guī)測量儀器的構(gòu)造、原理、使用方法的研討(含實(shí)驗(yàn))，地面點(diǎn)位高程的獲取方法及精度研討(含實(shí)驗(yàn))，精密三角高程測量方法及其精度分析，地形圖及其在土木工程中的應(yīng)用等，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和組織能力。要求各班至少安排4次研討課，內(nèi)容不限，可從擬定的小專題中選擇。

3. 研討課程的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

“工程測量”研討型課程(48課時(shí))課堂教學(xué)的具體實(shí)施過程分為3個(gè)階段。

(1) 布局與引導(dǎo)階段(1-6周)

在開課學(xué)期第1周第一次授課時(shí)，由教師向?qū)W生說明專題研討教學(xué)階段的教學(xué)方式及要求，并在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自由組合成4～5個(gè)小組，每組6～8人(東南大學(xué)要求專業(yè)基礎(chǔ)課程為小班上課，每小班約為30人)，研討主題不限，學(xué)生可在教師給出的選題范圍內(nèi)參考。最后確定的研討主題應(yīng)交任課教師審定。

前6周課程正常教學(xué)，包括課程內(nèi)的儀器操作練習(xí)等。在此期間，各小組成員根據(jù)自己所選的研討主題，上網(wǎng)查詢有關(guān)資料，利用課外時(shí)間各自準(zhǔn)備演講課件(PPT)。教師可在課堂上安排少量時(shí)間介紹前幾屆學(xué)生的示范PPT，并加以引導(dǎo)。在課外，教師可通過電話、網(wǎng)絡(luò)、面談等形式，與學(xué)生就研討主題進(jìn)行交流與溝通。在主持專題研討活動(dòng)前一星期，學(xué)生將完成的PPT交任課教師審閱。

(2) 專題研討階段(7-11周)

在此階段安排4～5次研討課。在專題研討教學(xué)階段，每個(gè)研究小組分別主持一次專題研討課。每次專題研討開始時(shí)，教師先作開場發(fā)言，簡述此專題研究的意義。小組中選1人做本次專題研討的主持人，選1～2人協(xié)助主持并做好討論發(fā)言記錄。4～5位學(xué)生要在專題研討時(shí)分別作主題發(fā)言，陳述自己的主要觀點(diǎn)并回答同學(xué)與老師的質(zhì)詢。參與研討的同學(xué)和教師圍繞本專題作自由提問或即興發(fā)言。最后由教師作總結(jié)發(fā)言，對此次討論涉及的重要問題、主要觀點(diǎn)作出評價(jià)，并對本次研討課做出評價(jià)和總結(jié)。研究小組在主持專題研討活動(dòng)之后將研討材料整理成文并上交，作為教師考核與評價(jià)該小組學(xué)習(xí)成績的依據(jù)之一。

(3) 課程總結(jié)階段(12-16周)

本階段正常教學(xué)，按照課程大綱，完成課程的其他內(nèi)容。本階段可以加快進(jìn)度，可采用布置思考題、布置作業(yè)題等方式進(jìn)行。有了研討課堂的經(jīng)歷，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性已經(jīng)有較大提高，此階段的課堂教學(xué)可采用啟發(fā)式教學(xué)模式，大部分課程內(nèi)容可以讓學(xué)生在課外自習(xí)。最后，總結(jié)“工程測量”課程的知識要點(diǎn)、考核的主要內(nèi)容與要求等。

二、配套教材修編

筆者于1999年編寫出版的《土木工程測量》教材，參考了當(dāng)時(shí)國內(nèi)外同類教材30多本。該教材的主要特色有：①系統(tǒng)性和科學(xué)性；②適應(yīng)性和獨(dú)特性；③先進(jìn)性和啟發(fā)性。

本教材特色鮮明，使用本教材的學(xué)校比較多。該教材第1版2002年榮獲教育部全國普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)；第2版2005年被評為江蘇省精品教材；第3版2007年被評為國家精品教材。為了配合“工程測量”研討課程的教學(xué)，2011年3月，筆者開始準(zhǔn)備《土木工程測量》第4版編寫工作。這次修編的主要內(nèi)容之一是每章之后將增加研討題，這也是國內(nèi)同類教材首創(chuàng)?！锻聊竟こ虦y量》第4版已于2012年12月按預(yù)計(jì)時(shí)間出版。教材中部分研討題目見表1。

表1　《土木工程測量》第4版教材研討題

三、案例分析

1. 測繪技術(shù)在古建筑保護(hù)和文物保護(hù)方面的應(yīng)用

土木工程專業(yè)1班第5組選擇“測繪技術(shù)在古建筑保護(hù)和文物保護(hù)方面的應(yīng)用”展開了演講，他們分別介紹了傳統(tǒng)測繪技術(shù)和近現(xiàn)代測繪技術(shù)在古建筑測繪、文物保護(hù)中的特點(diǎn)及優(yōu)勢，圖文并茂地展示了實(shí)施的過程及成果：從簡陋的測繪設(shè)備到現(xiàn)代化高科技的三維激光掃描，引出了測繪設(shè)備發(fā)展的軸線；從白紙繪圖到數(shù)字三維模型勾勒了測圖數(shù)據(jù)處理的發(fā)展經(jīng)歷。在研討中有同學(xué)提出了這樣的觀點(diǎn)：從古建筑測繪的目的出發(fā)，我們應(yīng)盡可能地采用數(shù)字近景攝影測量方法和三維激光掃描系統(tǒng)方法測繪古建筑圖件，它對于古代建筑的保護(hù)、維修或重建工程是最合適和最理想的方法，也是其他方法所無法替代的。盡管他們還沒有學(xué)習(xí)數(shù)字近景攝影測量和三維激光掃描系統(tǒng)，通過研討勢必激發(fā)他們今后學(xué)習(xí)測繪新技術(shù)的積極性。圖1是學(xué)生演講課件中的三維激光掃描系統(tǒng)方法測繪古建筑圖件。

圖1　三維激光掃描系統(tǒng)方法測繪古建筑圖件

2. 野外定向的方法

土木工程專業(yè)2班第3組選擇“野外定向的方法”展開了演講，學(xué)生制作出演講PPT，總結(jié)出5類野外定向的方法：

1) 利用羅盤或指北針。利用羅盤或指北針，開羅盤或指北針?biāo)椒胖?，使氣泡居中，此時(shí)磁針靜止后，其標(biāo)有“N ”的黑色一端所指的便是北方。使用時(shí)盡量保持水平，不要離磁性物質(zhì)太近。

2) 利用太陽與月亮。在晴朗的白晝，根據(jù)日出與日落，就可以很方便地知道東方和西方，也就可判斷方向，但只能是大致的估計(jì)。較準(zhǔn)確的測定可利用腕表，或利用日影測向。

3) 利用夜間星體。在夜晚可根據(jù)北極星和南十字星來判斷方向。北極星位于北方向，南十字星位于南方向。要學(xué)會(huì)認(rèn)識北極星和南十字星。

4) 利用地圖方向。地圖的方向是：上北、下南、左西、右東。根據(jù)地圖，對照實(shí)地相應(yīng)地物，從而確定活動(dòng)行程的方向。

5) 利用地物和植物特征。有時(shí)野外的一些地物和植物生長特征是良好的方向標(biāo)志，增加這方面的知識有助于快速地辨別方向。具體實(shí)例可參看表2。

通過研討，讓大家學(xué)會(huì)了在迷失方向后如何處置，學(xué)到了在野外如何進(jìn)行野外定向的方法和技巧。學(xué)生還總結(jié)了野外正確定向的意義：

1) 正確的定向能使野外活動(dòng)省時(shí)、省力和高效，是順利完成野外生存活動(dòng)的必要條件。

2) 錯(cuò)誤的定向不僅帶來旅行者體力、給養(yǎng)和時(shí)間的無謂消耗，更可怕的是有時(shí)甚至要付出生命的代價(jià)。

3) 對于遇險(xiǎn)者來說，無論身處浩瀚的海洋還是茫茫的沙漠，或者在茂密的山林里和冰封的雪原上，即便是游玩迷路在荒郊野外，無論是決定坐等救援還是自力脫險(xiǎn)，首先需要弄清的就是自己所處的方位。

表2　利用地物和植物特征確定方向

四、小結(jié)與思考

1) 研討型課程教學(xué)效果好。從教改實(shí)踐看，在專業(yè)課程體系中設(shè)置研討型課程，通過研討型課程教學(xué)引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和初步研究能力，取得了明顯的實(shí)施效果。實(shí)踐證明，研討型課程教學(xué)所試驗(yàn)的研究型學(xué)習(xí)方式，不僅改變了過去的教學(xué)方式，而且改變了傳統(tǒng)的師生關(guān)系，使教師主講的課堂成為師生共同探究問題的場所，教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、合作者。在這一過程中，學(xué)生既學(xué)到了知識，又訓(xùn)練了創(chuàng)新性思維。

2) 研討型教學(xué)法更有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。古人曾指出：“授人以魚，聊解一時(shí)之需，教人漁業(yè)，終生受用不盡?！崩醚杏懯浇虒W(xué)法，使學(xué)生在得魚的同時(shí)學(xué)會(huì)漁技，掌握網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、文獻(xiàn)檢索等求知技能。這正是培養(yǎng)高素質(zhì)、高能力人才的有效途徑。

3) 任課教師對研討型課程進(jìn)行精心組織，是取得良好教學(xué)效果的保證。任課教師在學(xué)生主持專題討論時(shí)，怎樣發(fā)揮主導(dǎo)性作用，將研討話題牢牢把握在有意義、能將討論引向深入的方向，是研討型課程能否成功的關(guān)鍵之一。有效的方法是除了在學(xué)生分組收集資料、撰寫論文時(shí)及早介入指導(dǎo)外，在學(xué)生主持專題討論時(shí)，教師通過“開場發(fā)言”“矯正”研討話題有可能出現(xiàn)的偏離、對學(xué)生的適時(shí)鼓勵(lì)、恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評、對問題的討論引向深入等環(huán)節(jié)都很重要。任課教師需要不斷提高自身的綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力才能適應(yīng)研討型教學(xué)的需要。當(dāng)然，任課教師怎樣才能充分發(fā)揮教師在教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)作用，還需在教改實(shí)踐中繼續(xù)探索。

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引文格式： 胡伍生，張志偉，王磊. “工程測量”研討型課程的教學(xué)實(shí)踐與思考[J].測繪通報(bào)，2016(1)：138-141.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0035.

作者簡介：胡伍生(1965—)，男，博士，教授，主要從事工程測量教學(xué)與科研工作。E-mail：wang.bin-0829@126.com

基金項(xiàng)目：東南大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目(JX2009059)

收稿日期：2014-09-14

中圖分類號：G64

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：0494-0911(2016)01-0138-04