“測量程序設(shè)計”課程教學(xué)問題分析及應(yīng)對方案探討

曾喆 劉善偉 萬劍華

摘? 要：在測繪工程專業(yè)的專業(yè)必修課中《測量程序設(shè)計》課程是一門對計算機編程要求較高的課程。通過問卷調(diào)查的方式，文章分析了該門課程教學(xué)過程中存在的問題，并根據(jù)實際教學(xué)經(jīng)驗從課程整體教學(xué)策略、學(xué)時配置、課堂及實踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、考試方法這幾個方面給出了相對應(yīng)的教學(xué)方案，探討了教授好這門課程的教學(xué)方式方法。

關(guān)鍵詞：課程教學(xué);測量程序;程序設(shè)計教學(xué)

中圖分類號：G640 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）24-0110-03

Abstract： The "Measurement Programming" course in the Compulsory Course of Surveying and Mapping Engineering is a course that requires high computer programming. Through the way of questionnaire survey， the article analyzes the problems existing in the teaching process of the course， and according to the actual teaching experience， it gives corresponding corresponding aspects from the overall teaching strategy， time allocation， classroom and practical teaching content design and examination method. The teaching plan of the pair explores the teaching methods and methods of teaching this course.

Keywords： course teaching; measurement procedure; programming design

一、概述

在教育部《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄（2012年）》中，測繪工程專業(yè)是在測繪類工科專業(yè)下設(shè)置的兩個本科專業(yè)之一。相對于上世紀傳統(tǒng)的測繪工程專業(yè)教學(xué)，本世紀以來，測繪工程專業(yè)以培養(yǎng)測繪學(xué)科的寬口徑專才為目標(biāo)[1]。然而，近年來，電子、計算機等信息技術(shù)的發(fā)展正在深刻影響著整個測繪學(xué)科的發(fā)展，信息化是當(dāng)前測繪學(xué)科深刻變革的一個主要動因。測繪工程專業(yè)的程序設(shè)計課程是為測繪工程專業(yè)本科學(xué)生更好地適應(yīng)這種學(xué)科發(fā)展趨勢而開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。通過該課程的教學(xué)主要目的是使學(xué)生具備用現(xiàn)代計算機來解決測繪專業(yè)問題的編程能力。然而，當(dāng)前測繪工程專業(yè)寬口徑的培養(yǎng)方式中，信息化相關(guān)的基礎(chǔ)課程在整個測繪工程專業(yè)本科課程中占比有限，這就導(dǎo)致在測繪工程專業(yè)的程序設(shè)計課程中，面臨著學(xué)生編程基礎(chǔ)不夠、課程有效教學(xué)時間不足等教學(xué)問題[2-5]。本文結(jié)合近年在測繪工程專業(yè)開設(shè)的《測量程序設(shè)計》課程中的教學(xué)實踐問題，探討測繪工程專業(yè)的程序設(shè)計課程的教學(xué)方式、方法及模式。

二、教學(xué)問題分析

針對《測量程序設(shè)計》課程的教學(xué)問題，我們在測繪工程本科專業(yè)的一個年級中實施了問卷調(diào)查。表 1給出了問卷問題及學(xué)生的答案統(tǒng)計。問題1主要針對學(xué)生對編程的學(xué)習(xí)興趣，從學(xué)生回答來看，回答A、B的學(xué)生占比54%，這表明測繪工程專業(yè)大部分學(xué)生對于程序設(shè)計課程興趣不大，但是，答案C占比46%表明相當(dāng)一部分學(xué)生對課程內(nèi)容還是有興趣。問題2主要針對學(xué)生認知的課程難度調(diào)查，回答A、B的學(xué)生占比達到98%，這表明絕大部分學(xué)生認為該課程有難度，不過，其中選擇B的學(xué)生也有63%，這也說明大部分學(xué)生還是希望通過課程的學(xué)習(xí)克服困難。問題3針對學(xué)生對于課程培養(yǎng)目標(biāo)的認可設(shè)計，這里，選擇A、C的學(xué)生占比達到71%。這表明大部分學(xué)生認可該課程的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。

通過筆者近年的教學(xué)經(jīng)驗結(jié)合表 1的問卷結(jié)果來看，在測繪工程專業(yè)的《測量程序設(shè)計》課程教學(xué)中主要問題有兩個方面，首先，測繪工程專業(yè)的計算機專業(yè)知識課程設(shè)置相對較少。以筆者所在高校本科培養(yǎng)方案為例，測繪工程專業(yè)的本科培養(yǎng)方案在專業(yè)必修課程中有計算機基礎(chǔ)課程104學(xué)時，4.5學(xué)分。這些是學(xué)習(xí)測繪工程專業(yè)的專業(yè)編程課之前的必修基礎(chǔ)課程。然而，這些課程學(xué)時數(shù)量對于《測量程序設(shè)計》課程，還是略顯不夠，學(xué)生還欠缺不少計算機的專業(yè)編程知識，比如，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法方面的知識。由于一些必要知識的欠缺，學(xué)生實際學(xué)習(xí)中會感覺到該課程有難度。其次是學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。學(xué)生受到傳統(tǒng)測繪學(xué)科認識的限制，往往認為測繪工程專業(yè)，主要在“測”，對于信息化知識重視程度不夠。由于上述問題，對于測繪工程專業(yè)本科生的《測量程序設(shè)計》課程在教與學(xué)方面都有一定的難度，教師往往認為學(xué)生信息知識基礎(chǔ)不夠，教授這門課程要達到一定的教學(xué)效果很有難度，另一方面，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，真正認真對待這門課程的學(xué)生不多。

三、教學(xué)應(yīng)對方案探討

筆者通過近幾年的教學(xué)實踐，針對上節(jié)中分析的問題，在教學(xué)上開展了應(yīng)對嘗試。根據(jù)《測量程序設(shè)計》課程的教學(xué)目標(biāo)，在課程的整個教學(xué)策略方面，首先以培養(yǎng)實踐能力為導(dǎo)向。我們將上機這個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的課時占比設(shè)置到了整個課程學(xué)時總數(shù)的一半：整個課程48學(xué)時，課堂教學(xué)24學(xué)時，上機教學(xué)24學(xué)時。在表 1的問卷調(diào)查中，問題4針對學(xué)生對于課程實踐環(huán)節(jié)設(shè)計，問題4中選擇C的學(xué)生占比56%表明大部分學(xué)生認為實踐環(huán)節(jié)較易入手。相對于課堂教學(xué)，上機實踐環(huán)節(jié)更容易抓住學(xué)生，讓學(xué)生真正走進這門課程的學(xué)習(xí)中。其次，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和理論教學(xué)環(huán)節(jié)的配合與銜接方面，我們采取教學(xué)->（上機）實踐->問題講解->再（上機）實踐->再問題講解，按照這個過程不斷迭代進行。在表 1的問卷調(diào)查中，問題5主要針對教師在實踐中的作用調(diào)查，從問卷結(jié)果來看，問題5中選擇A、C的占比高達90%。這表明絕大部分學(xué)生認為在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)老師的輔助必不可少。因此，我們在實際的教學(xué)中采取上述這種反復(fù)迭代過程來實施教學(xué)，學(xué)生的實踐不可能一次就成功，在學(xué)生不斷實踐的過程中，如果沒有教師的輔助，學(xué)生實現(xiàn)不了課程內(nèi)容，那么學(xué)生就會有很大的挫敗感，從而喪失學(xué)習(xí)的興趣。《測量程序設(shè)計》課程要做到激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生想學(xué)，并真正學(xué)好這門課，是需要合理分配適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容到課堂和上機教學(xué)中，讓兩種教學(xué)方式互相補充，發(fā)揮各自作用。綜合上述分析，在整個課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計方面我們遵循如下原則：

1. 降低初學(xué)難度、低門檻引入課程內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

2. 從易到難，循序漸進式展開教學(xué)內(nèi)容

3. 考試以能力考查為導(dǎo)向

從這幾個原則出發(fā)，我們在整個教學(xué)過程中做了如下課程內(nèi)容設(shè)計：

首先，在課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計方面（詳見表 2），我們做了如下應(yīng)對調(diào)整：

1. 課堂教學(xué)中，由于測繪專業(yè)計算機課程學(xué)時相對較少，學(xué)生在計算機編程方面基礎(chǔ)薄弱，我們在最開始的課程教學(xué)內(nèi)容中，在展開本課程主要內(nèi)容介紹的同時兼顧一些編程的基礎(chǔ)知識點，這樣可以盡量降低學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的難度。

2. 整個課堂教學(xué)內(nèi)容遵循循序漸進的原則，首先從測繪中最簡單的基本計算開始，讓學(xué)生在最簡單的知識中，掌握從書本的公式計算到用程序?qū)崿F(xiàn)計算的方法與原理，學(xué)生通過簡單計算初步具備編程能力后，再過渡到較難的平差計算。

其次，在上機教學(xué)內(nèi)容設(shè)計（詳見表 3）方面，針對前面問卷中測繪專業(yè)學(xué)生的問題，做了如下應(yīng)對調(diào)整：

1. 上機實踐教學(xué)內(nèi)容，低門檻開始。最開始的四個學(xué)時，主要讓學(xué)生在已有的計算機編程基礎(chǔ)上能夠設(shè)計出整個課程中要用到的界面。這種界面編程相對于后面的計算編程，更直觀，更容易掌握，學(xué)生實踐起來較容易，同時也不會讓學(xué)生感覺內(nèi)容艱深、枯燥無味。

2. 上機實踐教學(xué)結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容循序漸進地引入計算編程內(nèi)容。從最簡單的計算實現(xiàn)開始，編程實踐的內(nèi)容逐漸變復(fù)雜。在平差計算編程實踐上，我們在上機實踐教學(xué)中主要針對簡單的水準(zhǔn)平差來教學(xué)，而且課時分配較多，達到8學(xué)時。這樣，在上機實踐教學(xué)中有充足的時間來根據(jù)學(xué)生的實際問題不斷迭代教學(xué)內(nèi)容。而對于較復(fù)雜的水平網(wǎng)的計算編程，學(xué)生在真正掌握了水準(zhǔn)平差編程技能后，留給學(xué)生課外實現(xiàn)。

最后，我們將課程考試設(shè)計為上機考試，實際上以考核學(xué)生的編程能力為主，以“考”策動“學(xué)”，這樣在整個教學(xué)過程中實現(xiàn)讓學(xué)生以掌握用計算機實現(xiàn)測量計算的編程能力為導(dǎo)向。

四、結(jié)束語

《測量程序設(shè)計》這門測繪工程本科專業(yè)必修課是比較難學(xué)難教的一門課程。通過本文的問卷分析，該課程的教學(xué)問題主要有，學(xué)生計算機編程能力有限、學(xué)生對課程興趣不高等。針對這些問題，本文探討了教學(xué)上的應(yīng)對方式，主要有：以培養(yǎng)學(xué)生編程實踐能力為導(dǎo)向;課堂教學(xué)與上機實踐教學(xué)有效互動、針對實踐問題多輪迭代教學(xué);整個教學(xué)以低門檻方式引入，激發(fā)興趣，循序漸進地教學(xué)。通過2015年-2018年的幾年實踐，本課程培養(yǎng)的13級和15級學(xué)生組成團隊分別參加第四屆、第五屆全國高等學(xué)校大學(xué)生測繪技能大賽的測量程序設(shè)計單項賽均獲得特等獎（第二名）的成績，這表明本文針對測繪工程專業(yè)編程課教學(xué)問題的應(yīng)對方案具有一定成效。另外，通過這些教學(xué)方式的探討希望能夠有助于該課程的教學(xué)改革嘗試與探索。

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