“混合式教學(xué)”模式下《控制測量》課程教學(xué)方法探討*

周冬梅，黃海虹

(江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000)

0 引言

高等職業(yè)教育以培養(yǎng)具有豐富理論知識和專業(yè)技能的高級技術(shù)應(yīng)用型人才為基本目標(biāo)，在人才培養(yǎng)的過程中以就業(yè)為導(dǎo)向，面向產(chǎn)業(yè)第一線，以崗位對學(xué)生理論知識、專業(yè)技能的要求為出發(fā)點，調(diào)整專業(yè)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、摸索適合學(xué)生實際情況的教學(xué)方法、調(diào)整教學(xué)策略，以便更好地滿足市場需求。

1 課程定位

在工程測量技術(shù)專業(yè)教學(xué)中，《控制測量》課程開設(shè)在第2學(xué)期，共64課時，4學(xué)分，學(xué)期末有1周的綜合實訓(xùn)。課程主要講述控制測量技術(shù)設(shè)計及總結(jié)、建立工程平面控制網(wǎng)及高程控制網(wǎng)的理論和方法、控制網(wǎng)的施測及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)計算等內(nèi)容，重點提升GNSS相對靜態(tài)測量、一級導(dǎo)線測量、二等水準(zhǔn)測量及三角高程測量的布網(wǎng)、施測和數(shù)據(jù)處理的專業(yè)技能。因此能否學(xué)好此課程，對學(xué)生將來從事測量工作至關(guān)重要。課程在內(nèi)容設(shè)置上“以把握知識為基礎(chǔ)，能力為核心，應(yīng)用為向?qū)У脑瓌t”[1]，根據(jù)行業(yè)市場需要、儀器更新和技術(shù)方法的改進，實時對授課內(nèi)容、教學(xué)方法進行調(diào)整，力爭培養(yǎng)出滿足測繪行業(yè)需求的專業(yè)型人才。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革

筆者說的教學(xué)內(nèi)容改革，主要是刪除或簡化一些現(xiàn)在已經(jīng)基本不用的測量理論、方法，增加GNSS相對靜態(tài)測量、RTK圖根測量和兩個工程類APP內(nèi)容。

2.1 刪除覘標(biāo)的建設(shè)內(nèi)容

在測繪儀器比較落后的時代，為了提高外業(yè)觀測的通視條件，有時要把地面測量點通過建立覘標(biāo)，把點投影到更高的位置上以便觀測。但隨著測量儀器的迅速發(fā)展，現(xiàn)在的測量工作已無需建立各種覘標(biāo)就可以通過GNSS測量技術(shù)進行大范圍控制測量，因此對覘標(biāo)的建設(shè)等相關(guān)內(nèi)容無需對學(xué)生講解[2]。

2.2 簡化控制測量概算內(nèi)容

概算只是針對三角網(wǎng)等控制網(wǎng)，目前由于全站儀、GNSS和計算機處理軟件的普及，無論是進行導(dǎo)線測量還是GNSS控制測量，最終結(jié)果都是一次性解算出來，無需概算。而以三角網(wǎng)為例展開的概算內(nèi)容太多，涉及到的公式多且復(fù)雜，這對于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生而言，無疑是雪上加霜，大大的削弱了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，不利于教學(xué)效果的提高。因此要簡化該部分內(nèi)容，講解概算的含義和目的即可，刪除三角網(wǎng)概算的實例及公式[3]。

2.3 增加GNSS相對靜態(tài)測量內(nèi)容

GNSS測量技術(shù)相比于常規(guī)測量具有很多的優(yōu)點，極大地提高了工作效率，減輕了外業(yè)測量工作量。GNSS相對靜態(tài)測量在布設(shè)控制網(wǎng)時，由于控制點間無需通視，在控制點位的選擇上具有很大優(yōu)勢，并且可以獲得相對精度較高的控制點，已經(jīng)作為大范圍內(nèi)控制網(wǎng)布設(shè)的最主要方法。因此在《控制測量》課程中將GNSS相對靜態(tài)測量作為一個重點知識來講解。

2.4 增加RTK圖根測量內(nèi)容

隨著網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的興起，利用RTK技術(shù)測量圖根控制點坐標(biāo)已成為一種趨勢，RTK圖根測量相比于圖根導(dǎo)線有較多優(yōu)勢，如：不需要在已知控制點設(shè)站、定向，相鄰控制點間無需通視，測量速度快，而且外業(yè)不需要測量角度、水平距離，也不需要進行內(nèi)業(yè)計算，就可以實時獲取圖根點坐標(biāo)等。隨著CORS基站的迅速發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)使用起來更加的靈活方便。因此在《控制測量》課程中將RTK圖根測量作為一個重點知識來講解。

2.5 增加工程類APP內(nèi)容

隨著手機中各種APP的使用，在專業(yè)課程教學(xué)中也要介紹一些和專業(yè)相關(guān)的APP，幫助內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的計算。為此筆者讓學(xué)生安裝了建工計算器APP和工程測量大師APP，在課堂中介紹這兩款A(yù)PP的使用，幫助學(xué)生掌握坐標(biāo)正算、坐標(biāo)反算、水準(zhǔn)測量高程配賦計算和導(dǎo)線計算等。導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計算中，由于無定向?qū)Ь€的計算內(nèi)業(yè)比較復(fù)雜，對學(xué)生而言是個難以掌握的難點，時常出現(xiàn)外業(yè)觀測結(jié)束了，內(nèi)業(yè)不會計算坐標(biāo)的情況，安裝工程測量大師APP后，計算起來就很簡單方便，并且可以保證計算的精度，不會因為計算錯誤導(dǎo)致閉合差超限等情況，大大提高了計算效率，也消除了學(xué)生對于不定向?qū)Ь€內(nèi)業(yè)計算焦慮的心理，提高了學(xué)習(xí)的積極性。

3 “混合式教學(xué)”的實施

3.1 混合式教學(xué)的內(nèi)涵

“混合式教學(xué)”模式是指將傳統(tǒng)的線下教學(xué)與信息化技術(shù)背景下的網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，該模式的本質(zhì)在于融合，而不是指將傳統(tǒng)教學(xué)下的內(nèi)容放置在網(wǎng)絡(luò)上，它是將線上教學(xué)模式融入到傳統(tǒng)的課堂教學(xué)之中甚至是課堂之外。發(fā)揮出線上教學(xué)不受時空限制的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的教學(xué)方式進行融合從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與學(xué)習(xí)效率[4]。

3.2 云課堂教學(xué)平臺的應(yīng)用

為了實現(xiàn)以學(xué)生的學(xué)為主體的教學(xué)理念，充分利用信息化的教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，將線上教學(xué)模式融入到傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中去[5]。教學(xué)中采用“混合式教學(xué)”模式，充分利用云課堂智慧職教在線學(xué)習(xí)平臺，分擔(dān)一部分基本知識點、容易的知識點的學(xué)習(xí)，比如控制網(wǎng)的基本概念、分類、導(dǎo)線的相關(guān)概念等，學(xué)生可在課前通過云課堂學(xué)習(xí)平臺，自學(xué)相關(guān)PPT、視頻，知識點題目測試等完成學(xué)習(xí)。

3.3 線下課堂教學(xué)內(nèi)容的選取

對線下課堂教學(xué)內(nèi)容做出取舍和調(diào)整，在課堂內(nèi)容的選取過程中，遵循“三講、三不講原則”，三講指“講重點、講難點、講易錯易混淆點”，三不講指“不講學(xué)生已經(jīng)會的，不講學(xué)生通過自學(xué)也能會的，不講即使講了學(xué)生也不會的”。比如，講平面控制網(wǎng)布設(shè)方法、高程控制網(wǎng)布設(shè)方法等重點；講導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計算、二等水準(zhǔn)高程點配賦計算等難點；講二等水準(zhǔn)外業(yè)施測測站限差、導(dǎo)線測站限差等易錯易混淆點；不講控制網(wǎng)的基本概念、分類、導(dǎo)線的相關(guān)概念等學(xué)生自學(xué)也能會的知識點；不講控制測量數(shù)據(jù)平差計算，由于要用到一些平差的理論知識，學(xué)生較難理解掌握。

3.4 線下實踐教學(xué)內(nèi)容的選取3.4.1 調(diào)整課堂實訓(xùn)內(nèi)容

《控制測量》課程實訓(xùn)課時安排為34課時。為了更好的對接現(xiàn)代控制測量技術(shù)，提升學(xué)生的控制測量和數(shù)據(jù)處理能力，主要實訓(xùn)以下內(nèi)容：GNSS相對靜態(tài)測量、RTK圖根測量、一級導(dǎo)線測量、二等水準(zhǔn)測量、三角高程測量、數(shù)據(jù)處理。舍去方向觀測法測水平角、距離測量、DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀的使用。

3.4.2 調(diào)整實訓(xùn)周實訓(xùn)內(nèi)容

本課程在學(xué)期末有1周的實訓(xùn)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求，結(jié)合現(xiàn)代平面控制測量和高程控制測量常用的方法，對實訓(xùn)周期間的實訓(xùn)進行調(diào)整。由于三角網(wǎng)測量需要通視的方向多、外業(yè)觀測工作量大、布網(wǎng)難度大，該方法在現(xiàn)代控制方法中已基本不用。隨著測量儀器和軟件的發(fā)展，平面控制測量主要采用GNSS測量和導(dǎo)線測量，高程控制測量主要采用二等水準(zhǔn)測量和電磁波測距三角高程測量。因此，實訓(xùn)的重點放在GNSS相對靜態(tài)控制網(wǎng)的布設(shè)、一級導(dǎo)線測量、二等水準(zhǔn)測量和電磁波測距三角高程測量。具體的安排如下：

1)綜合實訓(xùn)開始1周前，根據(jù)實訓(xùn)任務(wù)安排教師指導(dǎo)各組編寫控制測量技術(shù)設(shè)計；

2)在整個校園范圍內(nèi)布設(shè)E級GNSS相對靜態(tài)控制網(wǎng)，解算出E級控制點的三維坐標(biāo)；

3)布設(shè)一條二等水準(zhǔn)測量路線，測量出E級控制點的高程；

4)以E級控制點的平面坐標(biāo)和高程為起始數(shù)據(jù)，布設(shè)一級平面導(dǎo)線和電磁波測距三角高程測量(達到四等水準(zhǔn)精度要求)，導(dǎo)線的類型可由各組選擇布設(shè)成附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線或節(jié)點導(dǎo)線網(wǎng)；

5)學(xué)生撰寫控制測量技術(shù)總結(jié)并按時上交。

通過一周的實踐學(xué)習(xí)，既提升了學(xué)生自身的布網(wǎng)能力、外業(yè)施測能力和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)計算整理能力，又提升了學(xué)生的技術(shù)設(shè)計及總結(jié)的寫作能力，讓學(xué)生更加理解“從高級到低級，逐級控制、逐級加密”的布網(wǎng)原則。通過實訓(xùn)，學(xué)生的實踐能力得到了較大的提升，同時也取得了較好的實訓(xùn)效果。

4 實驗室的建設(shè)

實驗室是教學(xué)科研的重要基地。實驗室的技術(shù)裝備、管理水平和人員素質(zhì)在一定程度上反映了學(xué)校的教學(xué)和科研水平[6]。近年來，工程測量技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)室的建設(shè)得到了學(xué)校的大力支持，購買了精密電子水準(zhǔn)儀、GNSS接收機、全站儀、無人機等，還建立了CORS基準(zhǔn)站，可滿足專業(yè)教學(xué)需求。當(dāng)今測繪新技術(shù)日新月異，各種新型儀器不斷推出，測量儀器的更新?lián)Q代進一步升級加快，筆者認為要多渠道地籌集資金，在配套完善實驗室現(xiàn)有儀器的基礎(chǔ)上，進一步為實驗室購進一批先進的測量儀器，如精密型全站儀、超站儀等，填補精密型儀器的空白點，這樣才能跟上時代前進的步伐，使學(xué)院實驗室的儀器設(shè)備能更接近行業(yè)水平，為更好的培養(yǎng)高級技術(shù)人才做好硬件基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

《控制測量》課程是工程測量技術(shù)專業(yè)的核心課程，是一門實用性很強的課程，筆者在認真總結(jié)分析以往教學(xué)經(jīng)驗和不足后，采用信息化教學(xué)形式下的“混合式教學(xué)”模式，充分利用學(xué)生的課余時間自主學(xué)習(xí)一些基本的概念、比較容易的知識點，課堂主要講解重點、難點和易錯點，把更多的課時用于學(xué)生的實踐操作，極大提高學(xué)生動手能力和數(shù)據(jù)處理能力，相比于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)有明顯的優(yōu)勢，得到了學(xué)生的認可和好評。 在“混合式教學(xué)”模式下，適時調(diào)整線上線下教學(xué)內(nèi)容，摸索適合學(xué)生情況的教學(xué)方法、調(diào)整教學(xué)策略，力爭培養(yǎng)出符合工作單位和社會需要的高級技術(shù)人才。