契合應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)目標(biāo)的“誤差理論與測(cè)量平差”課程改革

楊燦燦 鄧 凱 鄧岳川 李德亮

（滁州學(xué)院 安徽 滁州 239000）

0.引言

《誤差理論與測(cè)量平差》是測(cè)繪專(zhuān)業(yè)核心基礎(chǔ)課，其理論基礎(chǔ)服務(wù)于大地測(cè)量、攝影測(cè)量、工程測(cè)量、GPS 測(cè)量等多門(mén)學(xué)科，其應(yīng)用可涉及到測(cè)繪、地理信息系統(tǒng)、遙感、測(cè)控、等不同領(lǐng)域。 《誤差理論與測(cè)量平差》課程建設(shè)，特別是應(yīng)用型本科院校背景下的課程建設(shè)和改革對(duì)測(cè)繪專(zhuān)業(yè)建設(shè)以及人才培養(yǎng)具有重要意義。

應(yīng)用型本科院校是以應(yīng)用型為辦學(xué)定位， 以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為使命的本科高校。 在應(yīng)用型本科院校的背景下，信息化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的沖擊下，以及“新工科”人才培養(yǎng)的要求下，教育工作者進(jìn)行了測(cè)繪專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程改革[1-2]以及測(cè)繪人才培養(yǎng)模式研究[3-4]。 針對(duì)《誤差理論與測(cè)量平差》課程，張俊等人對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了探討，指出理論基礎(chǔ)知識(shí)的重要性及其設(shè)計(jì)的邏輯性[5-7]；隋銘明等提出課堂學(xué)習(xí)與教學(xué)的方式方法[8]；鄧興升指出要從教學(xué)目標(biāo)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、教學(xué)體系以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面出發(fā)改善教學(xué)效果[9]；魏冠軍在卓越計(jì)劃的背景下對(duì)教學(xué)方法改革進(jìn)行了探索[10]。然而上述研究主要體現(xiàn)在課程內(nèi)容[5-7,15]，課堂教學(xué)方式[8,11,14]，課程體系建設(shè)[12-13,15]等方面的共性問(wèn)題，未能形成一個(gè)符合應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)背景的、系統(tǒng)的課程改革方案，特別是針對(duì)應(yīng)用型本科教育和以“知識(shí)、技能、素質(zhì)”三位一體為培養(yǎng)目標(biāo)的課程改革鮮見(jiàn)。

為契合新時(shí)代的發(fā)展， 針對(duì)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)要求及目標(biāo)，本文分別從課程內(nèi)容、師資團(tuán)隊(duì)、教學(xué)模式和與方法、課程考核四個(gè)方面探討課程建設(shè)的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，對(duì)課程改革內(nèi)容及對(duì)策進(jìn)行分析，并對(duì)改革效果進(jìn)行說(shuō)明，為培養(yǎng)具有專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和人文素質(zhì)、理論知識(shí)和應(yīng)用技能、創(chuàng)業(yè)思想和創(chuàng)新能力為一體的高素質(zhì)復(fù)合應(yīng)用型人才做支撐，有望為應(yīng)用型人才培養(yǎng)及其他相似課程改革提供參考。

1.課程現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)，要求《誤差理論與測(cè)量平差》課程以培養(yǎng)具有扎實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、較強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力、較高創(chuàng)新精神和意識(shí)、較好的綜合素質(zhì)，以適應(yīng)地方建設(shè)需要的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，即達(dá)成“知識(shí)-技能-素質(zhì)”目標(biāo)。 其課程內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)貼合時(shí)代行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；教師團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)具有持續(xù)性和發(fā)展性，教學(xué)模式與手段應(yīng)能培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)性；考核評(píng)價(jià)方式應(yīng)能體現(xiàn)學(xué)生綜合能力；然而目前本課程在這些方面都存在一些不足。

1.1 課程內(nèi)容相對(duì)陳舊，市場(chǎng)化對(duì)接缺乏

目前本課程的教學(xué)雖取得了較好效果， 卻存在著課程內(nèi)容相對(duì)陳舊，沒(méi)有對(duì)接現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展及工程應(yīng)用需求等問(wèn)題。 實(shí)驗(yàn)課程方面，其內(nèi)容僅是在鞏固理論知識(shí)，開(kāi)放性、實(shí)際應(yīng)用性課程設(shè)計(jì)缺乏，沒(méi)有很好的反映平差理論與思想在實(shí)際中的應(yīng)用，亦未達(dá)到“理論-實(shí)踐—應(yīng)用”以及“教學(xué)-產(chǎn)業(yè)化”相互促進(jìn)的層面。

1.2 師資力量明顯不足，團(tuán)隊(duì)建設(shè)不完善

“1 名授課教師”的配備模式雖可加深對(duì)此課程的理解，增加本課程授課經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也在很大程度上限制了教師以及學(xué)生知識(shí)拓展與延伸，將會(huì)直接影響教學(xué)質(zhì)量和教師個(gè)人的成長(zhǎng)。 本課程的師資力量出現(xiàn)明顯不足現(xiàn)象， 沒(méi)有形成一個(gè)健全穩(wěn)固的師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)， 亦未有“傳-幫-帶”的教學(xué)氛圍，不利于教師能力提升。

1.3 教學(xué)模式相對(duì)單一，教學(xué)方法融入不夠

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，《誤差理論與測(cè)量平差》 課程在教學(xué)方法上采取了問(wèn)題導(dǎo)向式，啟發(fā)式等教學(xué)方式。 然而教學(xué)過(guò)程中“教師主導(dǎo)”的現(xiàn)象明顯，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)，怠慢性思想嚴(yán)重。 究其原因，本課程教學(xué)模式雖比傳統(tǒng)教學(xué)有所提高，但是對(duì)于課程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容、學(xué)生的認(rèn)知方式和學(xué)習(xí)需求掌握的還有所欠缺，教學(xué)方式方法的運(yùn)用不足。

1.4 考核評(píng)價(jià)方式簡(jiǎn)單，綜合能力體現(xiàn)不足

本課程的考核由平時(shí)成績(jī)以及期末考試成績(jī)兩部分組成,并分別占最終成績(jī)的30%、70%,其中平時(shí)成績(jī)的考評(píng)主要以考勤為主,考核評(píng)價(jià)方式主要體現(xiàn)在期末考試,而且學(xué)生對(duì)平時(shí)成績(jī)的認(rèn)識(shí)是“課堂到,平時(shí)成績(jī)高分拿”。 目前的考核評(píng)價(jià)方法沒(méi)有考慮學(xué)生的平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程,無(wú)法真實(shí)體現(xiàn)學(xué)生對(duì)于問(wèn)題的思考能力,對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作能力,對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用能力以及綜合素質(zhì)等,不能完全反映學(xué)生的真實(shí)水平。

2.課程改革內(nèi)容分析及執(zhí)行情況

2.1 課程內(nèi)容

2.1.1 與行業(yè)市場(chǎng)對(duì)接的課程內(nèi)容設(shè)置

在傳統(tǒng)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上， 以提高課程內(nèi)容的應(yīng)用性為重點(diǎn)，積極引入測(cè)繪行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與工程應(yīng)用案例， 將產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，注重課程教學(xué)內(nèi)容之間的組合與銜接，做到融會(huì)貫通，學(xué)以致用。 同時(shí)，重新梳理知識(shí)點(diǎn)，建立知識(shí)體系樹(shù)，且本課程知識(shí)點(diǎn)已基本梳理完畢。 小學(xué)期實(shí)習(xí)，使學(xué)生深入行業(yè)，對(duì)接市場(chǎng)，學(xué)以致用，初步取得良好效果，但是課程內(nèi)容上的引入還需進(jìn)一步加強(qiáng)。

2.1.2 系統(tǒng)性、開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)

基于學(xué)生特點(diǎn)及社會(huì)能力需求，對(duì)本課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方式、方法進(jìn)行研究，引入行業(yè)應(yīng)用案例，設(shè)計(jì)集“方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)獲取、誤差處理、結(jié)果分析與表達(dá)”為一體的綜合性課程實(shí)驗(yàn)，并以“平差原理”為主線，引導(dǎo)學(xué)生解決關(guān)聯(lián)學(xué)科中存在的誤差問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程如圖1。 針對(duì)此問(wèn)題目前已建設(shè)了綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（滁州學(xué)院實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目），在執(zhí)行過(guò)程中很大程度上提升了學(xué)生能力。

圖1 綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Fig.1 Flow chart of comprehensive experiments

2.2 師資建設(shè)

2.2.1 以“課程為中心”的師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)

圍繞本課程的知識(shí)體系，以“課程為中心”，對(duì)本課程教師的年齡層次、專(zhuān)業(yè)背景及知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，組建課程小組。本課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)有5 人，從教授到助教，從年長(zhǎng)到年輕，從工程經(jīng)驗(yàn)豐富到理論基礎(chǔ)扎實(shí)，基本形成了層次分明，研究方向互補(bǔ)，以老帶新，以新促老的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，能夠很好的為課程發(fā)展提供支撐。

2.2.2 以行業(yè)為切入的教師培養(yǎng)

課程團(tuán)隊(duì)定期開(kāi)展說(shuō)課、評(píng)課、示范教學(xué)以及教學(xué)觀摩等活動(dòng)，增強(qiáng)教學(xué)能力，從而提升教學(xué)質(zhì)量。 同時(shí)引導(dǎo)和加強(qiáng)教師進(jìn)行“專(zhuān)業(yè)-行業(yè)-產(chǎn)業(yè)化”培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，強(qiáng)健教師的知識(shí)深度、廣度以及與市場(chǎng)的匹配度。 目前我校已經(jīng)將掛職鍛煉列為職稱(chēng)評(píng)定的必要條件，而且團(tuán)隊(duì)教師每年都會(huì)參與橫向項(xiàng)目，系統(tǒng)的了解項(xiàng)目流程和工程應(yīng)用，更好的為課程儲(chǔ)備知識(shí)。

2.3 教學(xué)模式與方法

2.3.1 延續(xù)問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)方式，增加任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)

本課程在傳統(tǒng)“你教我學(xué)”教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，延續(xù)已有教學(xué)方式，同時(shí)增加網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)式等教學(xué)方法，即在課上特別是實(shí)驗(yàn)課程均設(shè)有任務(wù)，并規(guī)定完成時(shí)間（如針對(duì)同一問(wèn)題分析條件平差和間接平差的異同以及效果，自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并利用平差原理解決對(duì)應(yīng)問(wèn)題等），輔助以適當(dāng)加分，使學(xué)生在“被動(dòng)”中提高主動(dòng)學(xué)習(xí)能力。

2.3.2 以研究中心為依托，開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)和案例教學(xué)

目前滁州學(xué)院地理信息與旅游學(xué)院已建設(shè)完成無(wú)人機(jī)航測(cè)中心，區(qū)域遙感監(jiān)測(cè)工程技術(shù)、激光與雷達(dá)干涉測(cè)量工程技術(shù)等11 個(gè)研究中心。課程以測(cè)繪類(lèi)研究中心為依托，以中心對(duì)口項(xiàng)目實(shí)施為手段，開(kāi)展以項(xiàng)目為中心的課程教學(xué)，使學(xué)生參與其中，在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中運(yùn)用課程知識(shí)，達(dá)到學(xué)有所用；同時(shí)將合適的項(xiàng)目案例引入課堂，進(jìn)行剖析（如數(shù)字高程建模過(guò)程中解決數(shù)據(jù)粗差預(yù)處理問(wèn)題等），引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)性學(xué)習(xí)，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，增強(qiáng)學(xué)生的探究能力和綜合表達(dá)能力。

2.4 考核評(píng)價(jià)

2.4.1 多元化課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制構(gòu)建

以目前已有考核方式為基礎(chǔ)，構(gòu)建適宜于應(yīng)用型本科院校的多元化考核機(jī)制，加大平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)考核的占比，減小期末成績(jī)的占比。經(jīng)改革，本課程的最終成績(jī)由平時(shí)成績(jī)30%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)20%以及考試成績(jī)50%構(gòu)成，其中平時(shí)成績(jī)包括考勤、課堂問(wèn)答與討論、參與活躍度以及其他平時(shí)表現(xiàn)等，注重學(xué)生日常表現(xiàn)以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

2.4.2 多方式考核促進(jìn)學(xué)生成果積累

鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)科專(zhuān)業(yè)相關(guān)比賽， 并將以本課程知識(shí)點(diǎn)為核心的競(jìng)賽內(nèi)容和效果進(jìn)行分?jǐn)?shù)量化，積極推進(jìn)“以賽促學(xué)，以賽代考”的課程考核模式。 同時(shí)激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課程知識(shí)點(diǎn)相關(guān)學(xué)術(shù)論文撰寫(xiě)等，并將其成果作為課程考核評(píng)價(jià)的指標(biāo)之一。 本考核模式已實(shí)行近兩年，雖未實(shí)現(xiàn)“以賽代考”，卻已基本達(dá)到“以賽促學(xué)”目的，增加了學(xué)生課外參與的主動(dòng)性及探討力。 課程考核方式如圖2 所示。

圖2 多元化課程考核Fig.2 Diversified curriculum assessment

3.改革效果

本文從基礎(chǔ)知識(shí)、技能應(yīng)用和綜合能力三個(gè)方面來(lái)體現(xiàn)改革效果及與培養(yǎng)目標(biāo)的契合度，具體改革效果如下。

3.1 知識(shí)目標(biāo)

學(xué)生基本能夠完成教學(xué)內(nèi)容,掌握其基礎(chǔ)理論知識(shí),達(dá)到教學(xué)要求。同時(shí),“誤差理論與測(cè)量平差” 課程是大部分學(xué)校測(cè)繪專(zhuān)業(yè)考研必考課程, 也是工程測(cè)量與技能應(yīng)用中數(shù)據(jù)處理的理論基礎(chǔ)。 本文統(tǒng)計(jì)了2014 年到2018 年測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)就業(yè)及考研情況（見(jiàn)表2）,2014 年和2015 年考研率分別為 6.8%和 3.7%；2016 年考研錄取人數(shù) 13 人, 全班占比 11.8%；2017 年錄取數(shù)占全班 13.4%，其中 211 院校 5 人,2018 年因就業(yè)形勢(shì)及其他因素,參加考研人數(shù)較少為18 人，其中6 人被錄取,占全班人數(shù)7.5%, 卻占考研人數(shù)的33.3%。 同時(shí), 測(cè)繪專(zhuān)業(yè)就業(yè)情況良好達(dá)93%以上,在我院占比較高；說(shuō)明,自2016 年開(kāi)始“誤差理論與測(cè)量平差”改革以來(lái),學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)較為扎實(shí),為考研和就業(yè)打下了良好基礎(chǔ)。

表2 測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)考研情況Tab.2 Situation of postgraduate examination

3.2 技能目標(biāo)

技能是知識(shí)目標(biāo)的體現(xiàn)方式之一，代表著知識(shí)的應(yīng)用及技能操作，以及數(shù)據(jù)搜集處理等能力。 主要表現(xiàn)在（1）技能考核。 測(cè)繪專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須通過(guò)數(shù)據(jù)平差和制圖能力考核才能獲得畢業(yè)資格， 幾乎全部通過(guò)。（2）技能大賽。 測(cè)繪專(zhuān)業(yè)學(xué)生除了將平差知識(shí)運(yùn)用到測(cè)繪技能大賽外，還擴(kuò)展到了GIS 應(yīng)用技能大賽等交叉學(xué)科競(jìng)賽。 學(xué)生參與度從2016 年開(kāi)始上升，2017，2018 年參與學(xué)生分別占班級(jí)人數(shù)的 37.8%，43.32%。 雖然省賽獲獎(jiǎng)率不高， 卻可以看出學(xué)生通過(guò)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握了其專(zhuān)業(yè)技能，拓展并增強(qiáng)了數(shù)據(jù)處理、誤差、精度等在測(cè)量及制圖上的應(yīng)用。（3）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能。 在人才培養(yǎng)方案調(diào)整、“誤差理論與測(cè)量平差”等課程改革的推動(dòng)下，學(xué)生的積極性、參與性及創(chuàng)造性得到激發(fā)，2015 年以前參賽數(shù)為0， 之后逐年上升，2016 年到2017 年 “大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目”共獲批6 項(xiàng)（如基于格網(wǎng)掃描的微地形測(cè)繪應(yīng)用研究，等）；2018 年2 項(xiàng)被推薦為國(guó)家級(jí)立項(xiàng)；2016 與2017 年“互聯(lián)網(wǎng)+”校級(jí)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)共8 項(xiàng)，2 項(xiàng)分別獲批省級(jí)銀獎(jiǎng)，其中“城市地面沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)有限公司”以及“高分衛(wèi)星遙感助力精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)智能化”等多項(xiàng)涉及到了數(shù)據(jù)平差、數(shù)據(jù)整合或數(shù)據(jù)集成應(yīng)用等技能，提高了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3.3 綜合素質(zhì)目標(biāo)

學(xué)生的綜合素養(yǎng)包含了其文本撰寫(xiě)能力，創(chuàng)新能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，專(zhuān)業(yè)精神和素養(yǎng)，以及為人品格等。學(xué)生在上述比賽及技能訓(xùn)練過(guò)程中，鍛煉了其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及創(chuàng)新能力，在各大學(xué)生比賽項(xiàng)目的支撐下， 學(xué)生文本撰寫(xiě)能力也逐漸加強(qiáng)， 論文發(fā)表情況由2014 年的0篇，到2017 年4 篇（北大核心1 篇）。學(xué)生能夠團(tuán)結(jié)一致、互幫互助、認(rèn)真、刻苦、求實(shí)，畢業(yè)生能夠熱愛(ài)本職工作。通過(guò)調(diào)研，用人單位對(duì)我院學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能和綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)良好。

4.結(jié)語(yǔ)

“誤差理論與測(cè)量平差” 課程是我校測(cè)繪專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，如何進(jìn)行課程改革提高該門(mén)課程的教學(xué)質(zhì)量，改善學(xué)習(xí)效果，達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)要求，是被專(zhuān)注的主要問(wèn)題之一，同時(shí)也對(duì)本課程的教學(xué)研究意義重大。 本文分別從課程內(nèi)容，師資建設(shè)，教學(xué)模式與方法，課程考核和四個(gè)方面切入，剖析了課程目前在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，分別提出了對(duì)應(yīng)的教學(xué)改革內(nèi)容和對(duì)策， 在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際執(zhí)行情況闡述了改革效果。 結(jié)果表明本課程改革在很大程度上促進(jìn)了學(xué)生的積極性，夯實(shí)了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提高了動(dòng)手能力及應(yīng)用能力，鍛煉了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及文本撰寫(xiě)等能力，契合我校應(yīng)用型本科院?！爸R(shí)、技能、素質(zhì)”三位一體的培養(yǎng)目標(biāo)。 本研究可為測(cè)繪人才培養(yǎng)及專(zhuān)業(yè)發(fā)展提供支撐，為同類(lèi)課程的建設(shè)提供參考。本文雖然在一定程度上改善了課程教學(xué)效果，但教學(xué)是一個(gè)長(zhǎng)期的且不斷改進(jìn)與完善的過(guò)程，仍需繼續(xù)研究。