基于智慧校園《建筑工程測(cè)量》課程教改方案設(shè)計(jì)

袁興明

(山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院 建筑與信息工程系 山東淄博 256414)

0 引言

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的蓬勃興起，高校紛紛開(kāi)始建設(shè)“智慧校園”。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為校園傳感器的建設(shè)提供了技術(shù)支持，云計(jì)算技術(shù)為教育云平臺(tái)的建設(shè)提供了技術(shù)支持，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為泛在學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支持，測(cè)繪與地理信息技術(shù)為智慧校園的建設(shè)提供基礎(chǔ)建設(shè)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析[1-3]。

《建筑工程測(cè)量》課程是工程測(cè)量技術(shù)、建筑工程技術(shù)、工程造價(jià)、房地產(chǎn)管理等建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)的通用能力課程，也是全國(guó)高職高專(zhuān)測(cè)繪專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)認(rèn)定的專(zhuān)業(yè)核心課程之一。建筑工程測(cè)量具有開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)多、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。該課程講述的內(nèi)容是學(xué)生未來(lái)就業(yè)、科研、發(fā)展的必備、基礎(chǔ)性內(nèi)容，建筑工程測(cè)量基礎(chǔ)是否牢固，將直接影響后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的理解與學(xué)習(xí)潛力。

當(dāng)前的智慧校園應(yīng)用的研究熱點(diǎn)，主要為教育云平臺(tái)、智慧教室、電子書(shū)包、智慧學(xué)習(xí)終端、移動(dòng)學(xué)習(xí)等，無(wú)論哪方面的研究都是基于數(shù)字校園的基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)[3-4]。高職高專(zhuān)院校的課程設(shè)計(jì)要與智慧校園的建設(shè)緊密結(jié)合起來(lái)?；?，本文主要針對(duì)建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)職業(yè)通用能力課程——《建筑工程測(cè)量》 進(jìn)行課程改革與設(shè)計(jì)。課程改革設(shè)計(jì)的主題，主要采用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，圍繞智慧校園建設(shè)過(guò)程中基礎(chǔ)建筑物以及特征信息入庫(kù)管理，為智慧校園的建設(shè)提供有效的數(shù)據(jù)，為學(xué)生就業(yè)走向崗位提供理論實(shí)踐一體化的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)環(huán)境。

1 常規(guī)教學(xué)方法設(shè)計(jì)

建筑工程測(cè)量課程常規(guī)課程設(shè)計(jì)，主要包括授課計(jì)劃、理論課程章節(jié)安排、實(shí)訓(xùn)儀器認(rèn)識(shí)等設(shè)計(jì)。

1.1 理論設(shè)計(jì)

常規(guī)的課程授課，主要依托于人才培養(yǎng)方案，教師課堂講解，學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講的狀態(tài)，是教與聽(tīng)的有機(jī)結(jié)合，課下教師針對(duì)課上的重點(diǎn)內(nèi)容組織相應(yīng)作業(yè)的布置安排，課下學(xué)生利用課外活動(dòng)時(shí)間自主完成作業(yè)，再統(tǒng)一上交，教師批閱之后再反饋給學(xué)生。從教-學(xué)-反-獲4個(gè)階段來(lái)說(shuō)，基本完成常規(guī)的傳道授業(yè)解惑，但是過(guò)程太復(fù)雜，增加了時(shí)間的跨度，又未能達(dá)到及時(shí)解惑的作用。

1.2 實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

工程測(cè)量課程，主要是培養(yǎng)學(xué)生利用課上所學(xué)的理論知識(shí)以及儀器的使用來(lái)完成高程、角度、距離和位置的定位。常規(guī)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，有簡(jiǎn)單的DS3微傾式水準(zhǔn)儀的認(rèn)識(shí)和使用、等外閉合水準(zhǔn)測(cè)量、DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的認(rèn)識(shí)和使用、水平角測(cè)量、豎直角測(cè)量、距離測(cè)量等。實(shí)訓(xùn)過(guò)程只能讓學(xué)生對(duì)儀器簡(jiǎn)單了解，未能達(dá)到實(shí)際解決問(wèn)題的能力，難以培養(yǎng)學(xué)生的測(cè)量團(tuán)隊(duì)意思和敢于利用創(chuàng)新方法來(lái)解決常見(jiàn)問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和我國(guó)制造業(yè)的水平提升，高精度儀器如雨后春筍般的出現(xiàn)，各種廠家的全站儀、GNSS接收機(jī)等先進(jìn)儀器，已經(jīng)大量出現(xiàn)在測(cè)量工作崗位。

鑒此教學(xué)改革勢(shì)在必行，且迫在眉睫。

2 課程改革研究方法

2.1 理論教學(xué)借助于信息化教學(xué)實(shí)現(xiàn)線上線下實(shí)時(shí)互動(dòng)

(1)教學(xué)模式、教學(xué)方式方法采用互動(dòng)、啟發(fā)型

改變以往以講授為主的教學(xué)模式，采用課堂討論、啟發(fā)性教學(xué)，啟發(fā)性教學(xué)貫穿課堂教學(xué)的始終。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)目的性教育，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。抓住重點(diǎn)、難點(diǎn)，“少而精”，起到“點(diǎn)播”作用，給學(xué)生留下更多的思維空間和思考空間。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，啟發(fā)學(xué)生思維。

(2)教學(xué)內(nèi)容組織理論采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課題驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)

針對(duì)高職高專(zhuān)的學(xué)情，把枯燥的理論知識(shí)設(shè)置成獨(dú)自的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生緊緊圍繞一個(gè)共同的任務(wù)活動(dòng)中心。在強(qiáng)烈的問(wèn)題動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資源的積極主動(dòng)應(yīng)用，進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí)，并在完成既定任務(wù)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)踐，從而培養(yǎng)獨(dú)立探索、勇于開(kāi)拓進(jìn)取的自學(xué)能力。

2.2 實(shí)踐教學(xué)借助于高科技儀器、校外企業(yè)、采用課題、項(xiàng)目和數(shù)據(jù)錄入

在掌握理論知識(shí)之后，針對(duì)相應(yīng)的內(nèi)容，設(shè)置簡(jiǎn)單的課題，對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)和儀器操作，讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到理論和實(shí)踐一體化。實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)。在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)階段與智慧校園的建設(shè)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行分組采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)、模型建立、數(shù)據(jù)庫(kù)錄入、內(nèi)部信息搜集以及GNSS、GIS、RS、三維激光掃描儀的相互融合。

2.3 以綜合能力考核為核心，構(gòu)建分階段、分層次考核體系

改變以往考核方式與內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生能夠解決復(fù)雜問(wèn)題，進(jìn)行系統(tǒng)深入學(xué)習(xí)。以綜合能力考核為核心，構(gòu)建分階段、分層次考核體系。綜合能力為核心，考核注重引導(dǎo)學(xué)生提高綜合能力，增加提出問(wèn)題、解決問(wèn)題類(lèi)型考核比例，減少簡(jiǎn)答、論述類(lèi)題目，取消填空等死記硬背性題目。

分階段考核，改變以往僅期末考核習(xí)慣，分階段進(jìn)行考核，每階段成績(jī)按比例納入最終成績(jī)。具體措施包括：每章結(jié)束后進(jìn)行考核，檢驗(yàn)本章學(xué)習(xí)效果；每類(lèi)知識(shí)點(diǎn)完成后進(jìn)行考核，檢驗(yàn)該知識(shí)點(diǎn)領(lǐng)悟效果；期中考核，在課程完成一半左右進(jìn)行考核、督促。

分層次考核，改變以往單獨(dú)期末試卷考試方式，進(jìn)行分層次考核。 課堂考核，課堂提問(wèn)，課堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)按比例記入總成績(jī)；討論課納入考核成績(jī)；習(xí)題考核；實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)考核； 技能大賽考核；智慧校園基礎(chǔ)建設(shè)數(shù)據(jù)采集考核，把智慧校園建設(shè)過(guò)程中所涉及的地理信息與測(cè)繪方面的內(nèi)容，有機(jī)地融合到平時(shí)的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生在學(xué)校中切實(shí)體驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)[4-6]。

2.4 建立豐富的仿真案例庫(kù)、教學(xué)動(dòng)漫庫(kù)

將仿真案例融入教學(xué)，案例從設(shè)計(jì)、審核、施工、驗(yàn)收、評(píng)定等進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，利用動(dòng)漫展示實(shí)踐案例與項(xiàng)目案例。

2.5 創(chuàng)新能力培養(yǎng)與技能大賽

為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力，主要以智慧校園建設(shè)的項(xiàng)目資料為課題方案，根據(jù)教學(xué)進(jìn)程，結(jié)合實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生以小組為單位，組織開(kāi)展啟發(fā)性任務(wù)學(xué)習(xí)。要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，查閱文獻(xiàn)資料，擬定方案，選擇儀器設(shè)備，確定能有效測(cè)定數(shù)據(jù)的方法，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論、撰寫(xiě)報(bào)告。在此基礎(chǔ)上，創(chuàng)設(shè)特定的活動(dòng)情境，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展綜合型實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)[7]。

3 課程改革預(yù)期效果

在智慧校園建設(shè)中，建筑工程課程改革預(yù)期取得效果明顯，理論課程設(shè)計(jì)依托于智慧校園開(kāi)展信息化教學(xué)，與學(xué)生形成線上線下實(shí)時(shí)溝通交流；實(shí)訓(xùn)課程以學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)來(lái)完成特設(shè)項(xiàng)目，參與到校內(nèi)各種工程建設(shè)；與企業(yè)對(duì)接狀態(tài)主要用于暑假和實(shí)習(xí)階段，學(xué)生參與工程項(xiàng)目，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，經(jīng)過(guò)與兄弟院校和企業(yè)之間的調(diào)研分析，確定了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，具體如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)安排

由傳統(tǒng)的單一考核形式，改革設(shè)計(jì)為多方面全方面實(shí)施考核，盡量覆蓋不同層次的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)成績(jī)、技能大賽、技能考核、智慧校園校內(nèi)地形圖更新項(xiàng)目、階段考核和分層次考核，讓學(xué)生學(xué)期結(jié)束不僅能夠得到理想的分?jǐn)?shù)，還有在技能方面有很大的提升。具體預(yù)期成果如圖1～圖3所示。

圖1 智慧校園下學(xué)校部分地形圖更新

圖2 智慧校園下-GNSS控制網(wǎng)

圖3 智慧校園下三維建筑模型

4 結(jié)論

(1)工程測(cè)量課程是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，本文基于智慧校園建設(shè)，對(duì)該課程進(jìn)行了改革設(shè)計(jì)，把智慧校園建設(shè)中的校內(nèi)地形圖更新、地下管線更新、三維建筑模型等工作融入課程改革，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中達(dá)到有效的社會(huì)實(shí)踐，并且參與了實(shí)際工程建設(shè)項(xiàng)目。

(2)課程改革設(shè)計(jì)包括理論課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)、與企業(yè)對(duì)接課程設(shè)計(jì)，理論課程設(shè)計(jì)依托于智慧校園開(kāi)展信息化教學(xué)，與學(xué)生形成線上線下實(shí)時(shí)溝通交流；實(shí)訓(xùn)課程以學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)來(lái)完成特設(shè)項(xiàng)目，參與到校內(nèi)各種工程建設(shè)；與企業(yè)對(duì)接狀態(tài)主要用于暑假和實(shí)習(xí)階段，學(xué)生參與工程項(xiàng)目，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。

(3)由傳統(tǒng)的單一考核形式，改革設(shè)計(jì)為多方位、全方面實(shí)施考核，盡量覆蓋不同層次的學(xué)生；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)成績(jī)、技能大賽、技能考核、智慧校園校內(nèi)地形圖更新項(xiàng)目、階段考核和分層次考核，讓學(xué)生學(xué)期結(jié)束不僅能夠得到理想的分?jǐn)?shù)，還能在技能方面有很大的提升。

(4)智慧校園是全校的大工程，可以對(duì)很多專(zhuān)業(yè)或者課程進(jìn)行相應(yīng)改革，涉及大數(shù)據(jù)、傳感器、云計(jì)算、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、地理信息分析等，也為后續(xù)建設(shè)完成后在日常維護(hù)階段形成一個(gè)統(tǒng)一、有效的模式，可以大幅度提升校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。