“測(cè)繪程序設(shè)計(jì)”基礎(chǔ)課程達(dá)成度評(píng)價(jià)及持續(xù)改進(jìn)探討

張?jiān)粕? 潘林

[摘 要]隨著測(cè)繪儀器裝備的發(fā)展，儀器使用呈現(xiàn)更多的傻瓜化，因此社會(huì)需求倒逼高校培養(yǎng)具有更多數(shù)據(jù)處理能力的人才，其中軟件開(kāi)發(fā)是數(shù)據(jù)處理能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，尤其是雙一流大學(xué)和學(xué)科在進(jìn)行人才培養(yǎng)時(shí)，更有必要通過(guò)編程訓(xùn)練提高學(xué)生解決問(wèn)題和創(chuàng)新的能力。當(dāng)前工程教育普遍遵循OBE理念，要求課程達(dá)成支持畢業(yè)要求，并要進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，該文以測(cè)繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程為例，探討畢業(yè)要求的達(dá)成與持續(xù)改進(jìn)。

[關(guān)鍵詞]測(cè)繪程序設(shè)計(jì);課程達(dá)成;持續(xù)改進(jìn)

[基金項(xiàng)目]2017年度中南大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“工程教育認(rèn)證背景下測(cè)繪工程專業(yè)達(dá)成度評(píng)價(jià)改革與實(shí)踐”（2017jy06）;2017年度中南大學(xué)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“面向新經(jīng)濟(jì)的測(cè)繪地理信息類專業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)探索與實(shí)踐”（2017XGK044）

[作者簡(jiǎn)介]張?jiān)粕?984—），男，湖南懷化人，博士，中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院副教授，主要從事數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量研究。

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）33-0166-03 [收稿日期] 2020-03-08

一、引言

當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，不斷有新興學(xué)科誕生、發(fā)展，測(cè)繪類專業(yè)壁壘降低，BAT、順豐科技、滴滴出行等大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)入測(cè)繪類行業(yè)，薪水相對(duì)較高，對(duì)學(xué)生的吸引力大，但同時(shí)要求要高，要求開(kāi)發(fā)為主，如果測(cè)繪類大專院校不能培養(yǎng)類似人才，從而擠壓測(cè)繪類專業(yè)的生存空間;傳統(tǒng)測(cè)繪企事業(yè)單位也積累了越來(lái)越多的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)對(duì)外是保密的，必須自己處理，而目前缺乏相應(yīng)的軟件能處理類似的數(shù)據(jù)，尤其是進(jìn)行信息挖掘，因此傳統(tǒng)測(cè)繪企事業(yè)單位也對(duì)開(kāi)發(fā)能力提出了要求。因此社會(huì)需求高校培養(yǎng)具有更多數(shù)據(jù)處理能力的人才，其中軟件開(kāi)發(fā)是數(shù)據(jù)處理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，尤其是雙一流大學(xué)和學(xué)科在進(jìn)行人才培養(yǎng)，更有必要通過(guò)編程訓(xùn)練提高學(xué)生解決問(wèn)題和創(chuàng)新的能力[1]。

當(dāng)前一本科教學(xué)實(shí)踐改革側(cè)重于使用新的軟硬件，主要偏向于應(yīng)用工程師，對(duì)于編程和創(chuàng)新能力提升則稍顯欠缺[2，3]。中南大學(xué)測(cè)繪類專業(yè)設(shè)置了計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（C++）課程，在大二時(shí)，測(cè)繪工程和遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生需要必修測(cè)繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，結(jié)合測(cè)量學(xué)和誤差理論與平差基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)一步提升C++的編程能力[5]。此門(mén)課程已在中南大學(xué)開(kāi)設(shè)達(dá)10余年，編程語(yǔ)言也由Visual Basic轉(zhuǎn)向了VC++。

雖然課程已經(jīng)開(kāi)設(shè)較長(zhǎng)時(shí)間，但傳統(tǒng)教育更加注重教師的教學(xué)水平，而近年來(lái)，成果導(dǎo)向教育即基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，縮寫(xiě)為OBE），受到我國(guó)工程教育越來(lái)越多的關(guān)注[6-8]。OBE強(qiáng)調(diào)每門(mén)課程都應(yīng)該對(duì)學(xué)生的產(chǎn)出有貢獻(xiàn)，因此相關(guān)課程都應(yīng)該根據(jù)培養(yǎng)方案的畢業(yè)要求設(shè)計(jì)課程目標(biāo)，并對(duì)學(xué)生的課程達(dá)成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)存在不足的地方進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。該文以中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院測(cè)繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程達(dá)成評(píng)價(jià)為例，探討課程達(dá)成評(píng)價(jià)方式與持續(xù)改進(jìn)方向。

二、課程目標(biāo)

中南大學(xué)開(kāi)設(shè)的測(cè)繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，共40個(gè)學(xué)時(shí)，其中18個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)。該課程是測(cè)繪工程和遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的核心課程。目的是使學(xué)生掌握利用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)解決常用的測(cè)量計(jì)算與平差計(jì)算等工作，并具有一定的測(cè)繪應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)能力。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，還可以使學(xué)生深化理解和掌握測(cè)量平差、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、導(dǎo)線計(jì)算等測(cè)繪專業(yè)知識(shí)，為后續(xù)攝影測(cè)量學(xué)、GNSS測(cè)量與數(shù)據(jù)處理、地理信息系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程學(xué)習(xí)提供程序設(shè)計(jì)知識(shí)與能力。根據(jù)調(diào)研、討論確定該課程目標(biāo)為以下4點(diǎn)。

課程目標(biāo)1：掌握VC++.net程序設(shè)計(jì)基本方法;掌握角度換算、交會(huì)定點(diǎn)計(jì)算、宗地面積計(jì)算、導(dǎo)線簡(jiǎn)易計(jì)算、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、水準(zhǔn)網(wǎng)平差、導(dǎo)線網(wǎng)平差、測(cè)量數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等測(cè)繪應(yīng)用程序設(shè)計(jì);

課程目標(biāo)2：能夠通過(guò)對(duì)復(fù)雜測(cè)繪工程進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，根據(jù)掌握的測(cè)繪程序設(shè)計(jì)的基本方法和相關(guān)理論知識(shí)，設(shè)計(jì)出其合理的技術(shù)解決方案;

課程目標(biāo)3：具有編制程序解決一般的測(cè)繪工作中涉及的一般性數(shù)據(jù)處理的能力;具有初步的測(cè)繪數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計(jì)能力;具有利用MSDN幫助文檔及網(wǎng)上編程資料進(jìn)行自學(xué)VC++.net程序設(shè)計(jì)的能力;提高發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力;

課程目標(biāo)4：既能獨(dú)立工作，又具有團(tuán)隊(duì)合作精神，適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)會(huì)合作;富有創(chuàng)新精神，有意識(shí)地革新測(cè)繪工程作業(yè)流程;具有良好的心理承受能力及科學(xué)的工作心態(tài)。

以上4個(gè)課程目標(biāo)支撐的學(xué)生畢業(yè)要求包括以下4點(diǎn)：

1.工程知識(shí)：具備計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，為測(cè)繪工程設(shè)計(jì)與實(shí)測(cè)、數(shù)據(jù)處理和圖形表達(dá)奠定基礎(chǔ)。

2.研究：能夠面向基礎(chǔ)測(cè)繪、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、形變監(jiān)測(cè)等特定復(fù)雜測(cè)繪工程的需求，完成技術(shù)解決方案設(shè)計(jì)。

3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案：能夠根據(jù)復(fù)雜測(cè)繪工程的特定需求，確定方案設(shè)計(jì)目標(biāo)，然后根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)滿足需求的技術(shù)解決方案。

4.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案：掌握基本的創(chuàng)新方法，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，具有革新測(cè)繪工程作業(yè)流程的意識(shí)。

課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)都應(yīng)以圍繞學(xué)生課程目標(biāo)的達(dá)成為落腳點(diǎn)，支撐畢業(yè)要求的達(dá)成，尤其是要注意非技術(shù)能力的培養(yǎng)。通過(guò)課堂講解演示，學(xué)生熟悉VC++編程基礎(chǔ)知識(shí)以及測(cè)繪平差基本算法流程。但僅通過(guò)課堂講解，學(xué)生分析解決問(wèn)題、創(chuàng)新、表達(dá)溝通等能力得不到有效的培養(yǎng)和評(píng)價(jià)。鑒于此，為了讓學(xué)生提高實(shí)際能力，結(jié)合本專業(yè)學(xué)生已經(jīng)開(kāi)設(shè)的C++課程，測(cè)繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程共設(shè)計(jì)了9次試驗(yàn)，學(xué)生采用VS 2010以上版本完成，每次實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課前基本完成代碼的編寫(xiě)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)教師檢查試驗(yàn)進(jìn)度，并進(jìn)行答疑，然后提交報(bào)告和源代碼，教師根據(jù)報(bào)告和源代碼評(píng)價(jià)學(xué)生達(dá)成情況。

設(shè)計(jì)9個(gè)實(shí)驗(yàn)都支撐課程目標(biāo)2、3，根據(jù)擬定的課程目標(biāo)，為了使學(xué)生有目的地進(jìn)行鍛煉，對(duì)實(shí)驗(yàn)評(píng)分制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

課程目標(biāo)2 對(duì)同一個(gè)問(wèn)題能調(diào)研多個(gè)方案，對(duì)比分析合理，總結(jié)準(zhǔn)確、有新意。 對(duì)同一個(gè)問(wèn)題能調(diào)研多個(gè)方案，對(duì)比分析較為合理，總結(jié)準(zhǔn)確，結(jié)論有一定新意。 對(duì)同一個(gè)問(wèn)題能調(diào)研多個(gè)方案有缺項(xiàng)，對(duì)比分析合理性一般，總結(jié)較為準(zhǔn)確。 對(duì)同一個(gè)問(wèn)題能調(diào)研多個(gè)方案不充分，對(duì)比分析合理性較差，總結(jié)一般。 技術(shù)解決方案不合理。

課程目標(biāo)3 按要求完成，代碼質(zhì)量高、試驗(yàn)結(jié)果正確、報(bào)告書(shū)寫(xiě)規(guī)范。 按要求完成，代碼質(zhì)量較高、試驗(yàn)結(jié)果正確、報(bào)告書(shū)寫(xiě)較規(guī)范。 按要求完成，代碼質(zhì)量一般、試驗(yàn)結(jié)果正確、報(bào)告書(shū)寫(xiě)較規(guī)范。 按要求完成，代碼質(zhì)量差、試驗(yàn)結(jié)果個(gè)別錯(cuò)誤、報(bào)告書(shū)寫(xiě)質(zhì)量較差。 不能按時(shí)交作業(yè);或有抄襲現(xiàn)象。

三、課程達(dá)成度計(jì)算與持續(xù)改進(jìn)

該課程考核共分3部分，每部分都對(duì)課程目標(biāo)有有效支撐，支撐權(quán)重如表2所示，對(duì)于期末考核，制定試卷后，需要對(duì)照課程目標(biāo)評(píng)價(jià)是否對(duì)目標(biāo)形成有效支撐。以某年級(jí)某班為例，閱卷完后，按照表2的權(quán)重，對(duì)所有學(xué)生計(jì)算所有課程目標(biāo)的分值，然后計(jì)算其課程目標(biāo)達(dá)成值。計(jì)算過(guò)程如表3所示。

由表3可見(jiàn)，該課程的目標(biāo)達(dá)成最低值為0.76，大于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，可以認(rèn)為該課程的課程目標(biāo)達(dá)成。在進(jìn)行課程達(dá)成度計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生個(gè)體達(dá)成度進(jìn)行分析，結(jié)果如下圖所示。

從圖結(jié)果看，課程目標(biāo)3存在個(gè)別同學(xué)沒(méi)有達(dá)成的情況，也就是在總體解決問(wèn)題能力方面還有待加強(qiáng)，后續(xù)教學(xué)中需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的設(shè)計(jì)。

通過(guò)各屆學(xué)生交流反饋，學(xué)生覺(jué)得此門(mén)課程應(yīng)該增加更多的實(shí)例，同時(shí)對(duì)演示過(guò)程盡量能提供錄像，以便于課時(shí)沒(méi)有及時(shí)理解的可以回放。目前中南大學(xué)大部分課堂都安裝了智慧教師，如果使用學(xué)校電腦，可以自動(dòng)錄像，然后保存在學(xué)校的可視化平臺(tái)。教師通過(guò)下載編輯后，發(fā)布給學(xué)生回看。目前教室的電腦很可能沒(méi)有安裝較新的一些軟件，因此一些年輕教師為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，則會(huì)選擇自行攜帶筆記本電腦投影進(jìn)行教學(xué)，此種情況下，可以選擇一些錄屏軟件對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行錄屏，后續(xù)也可以發(fā)放給學(xué)生進(jìn)行重復(fù)觀摩。

課程目標(biāo)達(dá)成度個(gè)體分析圖

通過(guò)各屆學(xué)生交流反饋，學(xué)生覺(jué)得此門(mén)課程應(yīng)該增加更多的實(shí)例，同時(shí)對(duì)演示過(guò)程盡量能提供錄像，以便于課時(shí)沒(méi)有及時(shí)理解的可以回放。目前中南大學(xué)大部分課堂都安裝了智慧教師，如果使用學(xué)校電腦，可以自動(dòng)錄像，然后保存在學(xué)校的可視化平臺(tái)。教師通過(guò)下載編輯后，發(fā)布給學(xué)生回看。目前教室的電腦很可能沒(méi)有安裝較新的一些軟件，因此一些年輕教師為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，則會(huì)選擇自行攜帶筆記本電腦投影進(jìn)行教學(xué)，此種情況下，可以選擇一些錄屏軟件對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行錄屏，后續(xù)也可以發(fā)放給學(xué)生進(jìn)行重復(fù)觀摩。

四、總結(jié)

該文以中南大學(xué)測(cè)繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為例，探索了詳細(xì)地課程達(dá)成評(píng)價(jià)過(guò)程，通過(guò)制定合理的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)細(xì)則，可以對(duì)每個(gè)學(xué)生的課程情況進(jìn)行有效的觀察。后續(xù)探索中，需要加強(qiáng)形成性評(píng)價(jià)，在平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，及時(shí)對(duì)學(xué)生的達(dá)成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，使其在后半段的能力培養(yǎng)中能做到有的放矢，同時(shí)課程與課程間應(yīng)該做好銜接，如果在前面學(xué)期學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生的達(dá)成情況有欠缺，應(yīng)該在后續(xù)的課程中加強(qiáng)，從而使學(xué)生畢業(yè)時(shí)，都能較好地滿足畢業(yè)要求，甚至優(yōu)秀。

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Discussion on the Achievement Evaluation and Continuous Improvement of the Course on

Fundamentals of Surveying and Mapping Program Design

ZHANG Yun-sheng， PAN Lin

（School of Geosciences and Info-physics， Central South University， Changsha， Hunan 410083， China）

Abstract： With the development of surveying and mapping equipment， the use of instruments is becoming more fool-like. Therefore， social demand forces colleges and universities to cultivate more talents with data processing ability. Among them， software development is an important part of data processing ability， especially in the process of talent cultivation of "double first-class" universities and majors. It is more necessary to improve students' ability to solve problems and innovate through programming training. At present， engineering education generally follows the concept of OBE， which requires the curriculum to meet the graduation requirements and to make continuous improvement. This paper takes the course on Fundamentals of Surveying and Mapping Program Design as an example to discuss the achievement evaluation and continuous improvement of graduation requirements.

Key words： surveying and mapping program design; course achievement; continuous improvement