控制測量學(xué)課程中項目式實踐教學(xué)的應(yīng)用

郭江龍

摘 ?要 項目式教學(xué)法是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，教學(xué)模式和效果都優(yōu)于傳統(tǒng)的教學(xué)方法。探討高?？刂茰y量學(xué)課程實踐內(nèi)容與項目式教學(xué)法結(jié)合的具體應(yīng)用，試圖在教學(xué)中實現(xiàn)教師和學(xué)生的“雙贏”，有效提高教學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生的工程實踐能力。

關(guān)鍵詞 項目式教學(xué)法;實踐教學(xué);控制測量學(xué);實驗;二等水準(zhǔn)測量

中圖分類號：G642 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）11-0134-03

1 前言

控制測量學(xué)是研究精確測定和描繪地面控制點空間位置及變化的學(xué)科[1]，是測繪工程專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)必修課程。與普通測繪專業(yè)課程相比，控制測量學(xué)涉及大地測量學(xué)、工程測量學(xué)等學(xué)科的很多知識，內(nèi)容更加廣泛復(fù)雜，對誤差的控制更加嚴(yán)格，對教師和學(xué)生的理論和實踐能力提出更高的要求。

控制測量實踐教學(xué)包括實驗和實習(xí)，內(nèi)容全部為專業(yè)綜合性實踐，包括二等水準(zhǔn)測量、精密導(dǎo)線測量、GPS控制網(wǎng)等。在工程項目中，控制測量往往擺在首要位置，先于一切工作進(jìn)行，對后期的施工質(zhì)量會產(chǎn)生決定性影響。因此，這就要求控制測量實踐教學(xué)更要切合實際，與工程項目緊密結(jié)合。

2 控制測量實踐教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題

以山西工程技術(shù)學(xué)院為例，2014年，學(xué)院是在原太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院基礎(chǔ)上成立的應(yīng)用型本科院校，建校之初就開設(shè)有測繪工程專業(yè)，控制測量課程實踐教學(xué)較為傳統(tǒng)，存在一定的問題。

首先，實驗課過度依賴課本，缺乏對實際情況的靈活處理;而課本知識又相對陳舊，與現(xiàn)有工程條件相脫節(jié)，如對J2光學(xué)經(jīng)緯儀的校對與使用需要六課時的學(xué)習(xí)，然而實際工程中幾乎很少用到這種儀器。大量課時的練習(xí)與工程實踐要求不符，教學(xué)效果往往事倍功半。

其次，實踐教學(xué)多以教師根據(jù)課堂講授內(nèi)容而安排實踐內(nèi)容，體現(xiàn)的是教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用，卻忽視了學(xué)生的主體性和能動性。這種教學(xué)理念及其相應(yīng)的教學(xué)方法，不利于發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力[2]。

另外，由于課程本身的特點，控制測量學(xué)的實踐性更強，在實踐環(huán)節(jié)對操作的熟練程度和數(shù)據(jù)的精度要求也高于一般測量學(xué)科，然而在實踐教學(xué)過程中一直存在“重知識傳授，輕能力培養(yǎng)”“重實驗結(jié)果，輕操作過程”的弊病，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中以完成實驗報告應(yīng)付考試為主，理論知識與實踐能力不匹配，實踐教學(xué)流于形式，教學(xué)效果較差。

3 項目式實踐教學(xué)的特點和優(yōu)勢

項目式教學(xué)法是以學(xué)生和教師組成團(tuán)隊來共同實施完整的項目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動，是促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、自主發(fā)展的一種新型教學(xué)方法。它將教學(xué)活動和具體的實踐項目充分融合為一體，學(xué)生在教師給定任務(wù)項目引導(dǎo)下，利用所掌握的知識親自求解問題、完成項目，教師則圍繞具體的項目組織、實施教學(xué)[3]。將項目式教學(xué)法引入高校實踐課程，可以增強學(xué)生的工程實踐能力，讓學(xué)生更早地適應(yīng)畢業(yè)后工作中對專業(yè)能力的要求;同時增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高主動學(xué)習(xí)的積極性。項目式實踐教學(xué)特點和優(yōu)勢有以下幾點。

項目式實踐教學(xué)有著明確的教學(xué)目標(biāo) ?傳統(tǒng)的以教材為主的實踐教學(xué)往往只是課本知識的再現(xiàn)，學(xué)生按部就班地按照實驗指導(dǎo)書、實習(xí)大綱的內(nèi)容做著重復(fù)工作，沒有針對性和分工，往往忽視了制定實驗的目的，很容易走過場。項目式實踐教學(xué)中最核心的部分就是明確教學(xué)目標(biāo)，教師在制定實踐項目時首先分析本次項目的重點內(nèi)容和學(xué)生所要掌握的知識以及達(dá)到的效果;學(xué)生根據(jù)項目要求，結(jié)合自身特長和興趣愛好明確自己的任務(wù)并各司其職。項目的每一步都有明確的目的和要求掌握的知識點，學(xué)習(xí)過程非常有條理，資源分配得以優(yōu)化，學(xué)習(xí)效率提升明顯。

實踐過程中注重能力培養(yǎng)，關(guān)鍵知識與核心技能并重傳統(tǒng)的實踐教學(xué)注重專業(yè)知識的掌握，考查以大綱要求知識點為主，對學(xué)生實踐能力水平的考查較欠缺，考查的方式方法較為單一，學(xué)生知識點的掌握泛化，沒有突出重點，所涉及的專業(yè)技能也得不到很好培養(yǎng)。項目式實踐教學(xué)中將實驗實習(xí)項目的學(xué)習(xí)內(nèi)容分為關(guān)鍵知識的掌握和核心技能的提升。關(guān)鍵知識指的是與專業(yè)實踐相關(guān)的概念、信息和理解，既包括課本知識，也包括實踐中所涉及的其他學(xué)科知識和經(jīng)驗。核心技能不僅有完成實踐項目所需掌握的專業(yè)能力，還有自我管理能力、合作能力、解決問題能力、審辯思維等。學(xué)生在項目式實踐教學(xué)實施過程中對很多必要的關(guān)鍵知識通過自學(xué)獲得，自學(xué)的方式也十分靈活，如學(xué)習(xí)時可以幾個人共同找資料，一起分享自己找到的知識和學(xué)習(xí)心得，提出問題并共同解決。通過各種形式的學(xué)習(xí)，在掌握知識的過程中，學(xué)生的各項技能得到鍛煉，綜合能力得以提升。

改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，以學(xué)生為教學(xué)中心 ?項目式實踐教學(xué)一改傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為中心的模式，教師只是作為實踐項目的組織者、指導(dǎo)者和評價者。在項目式實踐教學(xué)過程中，學(xué)生會積極地收集信息、獲取知識、探討方案，以此來解決具有現(xiàn)實意義的問題[4]。這體現(xiàn)了學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位，學(xué)生通過團(tuán)隊協(xié)作發(fā)揮各自優(yōu)勢，帶著任務(wù)投入學(xué)習(xí)中，每個人都有很強的代入感和主人翁意識，在實踐中對專業(yè)知識加以應(yīng)用并獲得工程經(jīng)驗，有效地提高了學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)造性，達(dá)到培養(yǎng)工程能力和學(xué)習(xí)能力的雙重目的。

實踐教學(xué)與工程實際緊密結(jié)合 ?引入項目式實踐教學(xué)，可以將課本要求掌握的知識融入工程實例中供學(xué)生思考，所用到的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求不拘泥于教材，還包括實際工程必需的技術(shù)規(guī)程。如在進(jìn)行控制測量四等導(dǎo)線測量實驗時，教師可設(shè)計一個項目：假設(shè)指定場所內(nèi)需要施工一處工業(yè)建筑，其角點坐標(biāo)由圖紙給出，測區(qū)內(nèi)現(xiàn)有若干必要高等級平面控制點，要求學(xué)生做出該區(qū)域的平面控制網(wǎng)，作為下一步施工碎步測量的起算點。教師提供必要的工程技術(shù)指標(biāo)，要求學(xué)生設(shè)計方案并分組實施。

此項目借用施工控制網(wǎng)工程實例，需要學(xué)生掌握工程測量學(xué)、控制測量學(xué)等學(xué)科相關(guān)知識，在設(shè)計方案的過程中又要根據(jù)建筑物的方位選擇導(dǎo)線點的位置和布網(wǎng)形式，在實施過程中還要考慮導(dǎo)線邊長與地形的關(guān)系等一系列實際問題，最終制定一套滿足工程要求的方案，是一個跨學(xué)科綜合性項目式實踐教學(xué)實例。學(xué)生通過這種綜合性實踐項目，不僅對多學(xué)科的知識進(jìn)行了綜合應(yīng)用，而且對實際工程有了一定的認(rèn)知，做到了活學(xué)活用。

實踐項目完成方式和評價手段的多樣化 ?項目式實踐教學(xué)具有開放式的實現(xiàn)方式，每一個學(xué)生對同一個項目都有自己的理解，每一個學(xué)習(xí)小組制訂的計劃也會根據(jù)實際情況的不同而有所差異，每一種實現(xiàn)的方式都有值得思考、改進(jìn)和借鑒的地方。在必要情況下，教師對項目的實施進(jìn)行指導(dǎo)，鼓勵不同方案的出現(xiàn)，從而更加促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新。在項目完成后，教師的考核評價作為一方面參考，不再是絕對的權(quán)威?？梢酝ㄟ^小組內(nèi)互評、組間交叉評估等方式對實踐教學(xué)成果進(jìn)行評價，最終對不同的意見進(jìn)行分析，改進(jìn)問題，從而得出最優(yōu)方案。如在一個項目中，指定測區(qū)內(nèi)導(dǎo)線測量會根據(jù)各個小組所處的地形位置不同而改變網(wǎng)形，最終成果有可能是附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線或?qū)Ь€網(wǎng)，對數(shù)據(jù)精度及網(wǎng)形設(shè)計的評估要綜合考慮視距和地形等環(huán)境因素。

4 項目式實踐教學(xué)在控制測量學(xué)中的應(yīng)用實例

下面以控制測量學(xué)實驗中二等水準(zhǔn)測量為例，介紹項目式實踐教學(xué)的具體應(yīng)用。

教師對實驗項目進(jìn)行介紹，指明任務(wù)和目標(biāo) ?課前，教師提前設(shè)計好二等水準(zhǔn)測量項目并要求學(xué)生搜集相關(guān)必備知識信息，在此基礎(chǔ)上介紹實驗項目：某施工場地內(nèi)欲建造一工業(yè)廠房，建筑物設(shè)計標(biāo)高已給出，場地內(nèi)具有足夠高等水準(zhǔn)點，并且分布均勻，現(xiàn)要求各學(xué)習(xí)小組布設(shè)二等水準(zhǔn)路線，對各自區(qū)域內(nèi)廠房范圍進(jìn)行高程控制。本實驗?zāi)繕?biāo)是利用假設(shè)的工程項目情景使學(xué)生掌握二等水準(zhǔn)測量的方法步驟，并對相關(guān)技術(shù)規(guī)程有一個全面的認(rèn)識。

引入學(xué)科必要知識點 ?教師結(jié)合課本和工程實際講授實驗項目必要的知識和技術(shù)指標(biāo)，如在高程控制中誤差來源和削弱誤差影響的方法、二等水準(zhǔn)測量路線限差和布設(shè)原則、二等水準(zhǔn)測量測站觀測順序等。講授核心知識后給學(xué)生留出一定思考時間，鼓勵學(xué)生提出問題并與學(xué)生共同探討。

各學(xué)習(xí)小組針對項目提出方案，組內(nèi)分配任務(wù) ?學(xué)生按照專業(yè)知識掌握情況分組并設(shè)置組長，根據(jù)課前搜集的信息和必要知識點的學(xué)習(xí)，結(jié)合項目要求和測區(qū)本身特點制訂實施計劃，細(xì)化步驟和人員分工，明確每一步的目標(biāo)：二等水準(zhǔn)測量外業(yè)工作一測站需要五人共同完成，其中兩人分別負(fù)責(zé)前后視水準(zhǔn)尺的跑尺工作，一人在水準(zhǔn)儀旁負(fù)責(zé)觀測讀數(shù)，一人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)記錄和整理，最后還需一人對測量過程進(jìn)行監(jiān)督，對得到的數(shù)據(jù)成果進(jìn)行檢核。在實施項目方案前，所有人明確分工，項目的每一階段都要有明確的目標(biāo)，避免出現(xiàn)有的人特別忙而有的人無事可做的現(xiàn)象。

項目計劃的實施 ?各小組根據(jù)方案設(shè)計的測線邊長和水準(zhǔn)路線形式按計劃進(jìn)行測量工作，過程中分工明確，默契配合，當(dāng)遇到無法解決的問題時，如附合水準(zhǔn)路線高差閉合差超限，由于地形變化導(dǎo)致前后視距差較大引起測站高差誤差超限等問題時，可以請教教師并進(jìn)行組內(nèi)討論，找到問題的解決辦法，及時修改完善項目方案，完成項目任務(wù)。

對項目成果進(jìn)行評估 ?這一步的作用是對實現(xiàn)項目的整個過程進(jìn)行總結(jié)和檢查，發(fā)現(xiàn)項目制定和實施過程中的閃光點和欠缺之處。評估的過程分為以下幾個步驟：

首先是組長自評，組長對本組水準(zhǔn)測量的過程和成果進(jìn)行檢查，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題并進(jìn)行反思，總結(jié)完善，得到提升;

然后是組間互評，不同小組間互通有無，從別人的成果中發(fā)現(xiàn)自己的不足并互相提出建議，共同進(jìn)步;

最后是教師的總結(jié)性評價，對每個小組的項目進(jìn)行評價，分析優(yōu)點和缺點，并對學(xué)生的知識掌握情況、工程實踐能力、團(tuán)隊協(xié)作能力三個方面進(jìn)行打分。

通過以上三方面的評價，學(xué)生所學(xué)知識的應(yīng)用情況得到很好的考查，專業(yè)能力和社會能力也得到很好的體現(xiàn)。

5 結(jié)語

高?？刂茰y量學(xué)課程引入項目式實踐教學(xué)是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新，既符合學(xué)科本身對工程能力培養(yǎng)的要求，又可以極大地提升教學(xué)質(zhì)量，營造良好的教學(xué)氣氛，充分體現(xiàn)了工程類專業(yè)的應(yīng)用性和實踐性特點。

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