工程測(cè)量技術(shù)課程線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

紀(jì) 凱

（安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 土木工程系，安徽 合肥 230051）

今年春季各類高校均延期開(kāi)學(xué)，在教育部“停課不停學(xué)”的倡導(dǎo)下，各個(gè)高校開(kāi)展形式多樣，內(nèi)容豐富的線上教學(xué)，對(duì)教師課程的教學(xué)，對(duì)學(xué)生課程的學(xué)習(xí)，對(duì)課程的教學(xué)評(píng)價(jià)均提出了新的挑戰(zhàn)。尤其對(duì)技能型課程的實(shí)踐教學(xué)，在“教、學(xué)、評(píng)”3個(gè)方面面臨著顯著的困難和挑戰(zhàn)，也給課程帶來(lái)教學(xué)改革的新機(jī)遇。本文探索實(shí)踐了《工程測(cè)量技術(shù)》線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)的設(shè)計(jì)。

1 工程測(cè)量技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)性質(zhì)與特點(diǎn)

工程測(cè)量技術(shù)是高職土木類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在資源與環(huán)境類專業(yè)中屬于專業(yè)核心課程。課程目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生具備工程建設(shè)一線測(cè)量工作的實(shí)施能力，是典型的技能型課程。實(shí)踐與理論教學(xué)課時(shí)比1：1，實(shí)踐教學(xué)方式主要有課內(nèi)與綜合實(shí)訓(xùn)，課內(nèi)實(shí)訓(xùn)一般30 個(gè)課時(shí)，綜合實(shí)訓(xùn)1~2周，以“理論夠用，實(shí)踐為主”為宗旨。

根據(jù)課程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容性質(zhì)，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，實(shí)訓(xùn)教學(xué)主要分為儀器認(rèn)知、實(shí)物練習(xí)、外業(yè)實(shí)施和內(nèi)業(yè)處理四種類型。前三者均需儀器設(shè)備，在室外實(shí)習(xí)場(chǎng)地開(kāi)展教學(xué)；內(nèi)業(yè)處理需要電腦和專業(yè)軟件，在室內(nèi)機(jī)房進(jìn)行。實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)安排主要由任務(wù)講解、場(chǎng)地布置、教師演示、學(xué)生實(shí)施和教學(xué)點(diǎn)評(píng)五個(gè)部分組成，各個(gè)部分的具體任務(wù)和主要問(wèn)題見(jiàn)表1所示。

表1 實(shí)踐教學(xué)任務(wù)與問(wèn)題一覽表

課內(nèi)實(shí)訓(xùn)與綜合實(shí)訓(xùn)在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、設(shè)備條件、學(xué)時(shí)要求等一些客觀條件的影響下，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少、教學(xué)效果不理想。例如實(shí)訓(xùn)資源與教師人數(shù)少，學(xué)生數(shù)量多；教師巡視問(wèn)題不全面客觀，不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生錯(cuò)誤和安全隱患并糾正，過(guò)程有效的管理與監(jiān)督不強(qiáng)；碎片式記錄和過(guò)程性評(píng)價(jià)不易開(kāi)展；課時(shí)有限，學(xué)生無(wú)法反復(fù)練習(xí)，技能的提高無(wú)法實(shí)現(xiàn)量變到質(zhì)變。

2 實(shí)踐環(huán)節(jié)線上教學(xué)教情與學(xué)情分析

當(dāng)下工程測(cè)量技術(shù)課程教學(xué)主要分為居家教學(xué)與返校教學(xué)2 個(gè)階段，教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)均與傳統(tǒng)教學(xué)不同。

2.1 教師教情分析

居家教學(xué)時(shí)間跨度較長(zhǎng)，教師沒(méi)有做好充分準(zhǔn)備，紛紛由臺(tái)前走向幕后，由線下到線上。教學(xué)環(huán)境由課堂轉(zhuǎn)變?yōu)榫蛹?，教學(xué)形式由面對(duì)面講授轉(zhuǎn)變?yōu)槠脚_(tái)直播或錄播。授課環(huán)境與形式上的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致教師在課程設(shè)計(jì)、資源、管理和評(píng)價(jià)上均需與時(shí)俱進(jìn)。對(duì)于技能型課程的實(shí)踐教學(xué)，教師在課前、課中與課后三個(gè)階段面臨著巨大的挑戰(zhàn)，主要存在以下三個(gè)問(wèn)題：（1）教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)不能按照線下教學(xué)開(kāi)展，需要考慮哪些教學(xué)內(nèi)容適合線上實(shí)施；理論教學(xué)如何為實(shí)踐教學(xué)服務(wù)；實(shí)踐類教學(xué)內(nèi)容線上教學(xué)與返校后的線下教學(xué)如何銜接。（2）教學(xué)資源如何為教學(xué)設(shè)計(jì)服務(wù)。教師實(shí)訓(xùn)設(shè)備缺乏，線上教學(xué)硬件不足。線上實(shí)踐教學(xué)資源多以視頻、圖片等形式存在，種類豐富但缺乏系統(tǒng)性和針對(duì)性，制作質(zhì)量參差不齊，表現(xiàn)形式多為傳統(tǒng)講授式，節(jié)奏緩慢，不符合當(dāng)下年輕人接受習(xí)慣。師生能線上操作、互動(dòng)和教學(xué)測(cè)評(píng)的實(shí)踐教學(xué)資源較少，資源的傳遞占主導(dǎo)，缺乏個(gè)性化推送，這些都造成實(shí)踐教學(xué)效果不能保證。（3）部分教師信息化教學(xué)能力較弱，教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)軟件的使用不熟練，影響線上教學(xué)的實(shí)施。

2.2 學(xué)生學(xué)情分析

授課對(duì)象的學(xué)習(xí)環(huán)境也由課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榫蛹揖€上學(xué)習(xí)。家庭環(huán)境與學(xué)校環(huán)境區(qū)別很大。傳統(tǒng)課堂教學(xué)管理主要以教師為主，看的到、聽(tīng)的到和管的到。而線上教學(xué)，教師看不見(jiàn)、聽(tīng)不見(jiàn)也管不到，甚至是“耳聽(tīng)為虛，眼見(jiàn)也為虛”，教師鞭長(zhǎng)莫及，有心無(wú)力。如何在監(jiān)管寬松的環(huán)境下避免學(xué)生“ID 在線，人在線下”的現(xiàn)象是線上實(shí)踐教學(xué)最重要的問(wèn)題，需要“學(xué)校、家庭、教師和學(xué)生”在思想、態(tài)度和行為上達(dá)成統(tǒng)一；學(xué)生家庭在網(wǎng)絡(luò)和硬件設(shè)備上的不同也是線上實(shí)踐教學(xué)應(yīng)考慮的重要方面，要將條件差異造成的學(xué)習(xí)差異減弱到最??；學(xué)生無(wú)法親身操作儀器設(shè)備、進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)實(shí)施，對(duì)于技能的培養(yǎng)造成嚴(yán)重影響。如何在線上實(shí)訓(xùn)教學(xué)中克服缺乏實(shí)物使用的硬傷，將影響降到最低是最主要的目標(biāo)。

3 線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)首先確定適合線上教學(xué)的內(nèi)容。線上實(shí)訓(xùn)教學(xué)主要克服學(xué)生不接觸儀器，無(wú)法操作的困難，減弱其對(duì)技能訓(xùn)練的影響；其次做好線上線下教學(xué)的銜接及返校后線上教學(xué)的可持續(xù)性；線上教學(xué)要體現(xiàn)單元或主題教學(xué)設(shè)計(jì)。工程測(cè)量技術(shù)線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

圖1 工程測(cè)量技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路

3.2 線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系設(shè)計(jì)

首先樹立以“重流程、輕操作”為目標(biāo)的線上實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)，重點(diǎn)講授技能的實(shí)施方法、步驟和標(biāo)準(zhǔn)，其次教學(xué)知識(shí)點(diǎn)應(yīng)以技能點(diǎn)為單位，相互獨(dú)立、邏輯聯(lián)系。最后根據(jù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的性質(zhì)，確定線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)和技術(shù)手段。教學(xué)技術(shù)手段應(yīng)具有通用、簡(jiǎn)捷、實(shí)用、易學(xué)等特點(diǎn)，降低教師轉(zhuǎn)變教學(xué)習(xí)慣的難度，與線下實(shí)訓(xùn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相輔相成，提高教學(xué)效果并利于教學(xué)模式的推廣。

4 線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)施

線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，課程平臺(tái)和技術(shù)的選擇是實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的重要支撐。針對(duì)不同性質(zhì)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，選擇合適的平臺(tái)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)并解決傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)中的痛點(diǎn)。根據(jù)以上原則，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與條件，我院工程測(cè)量技術(shù)課程線下線上混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式如圖2所示。

圖2 線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式

以“大比例尺地形圖數(shù)字測(cè)圖”教學(xué)單元為例，該部分內(nèi)容是工程測(cè)量人員必備的核心技能之一，也是“工程測(cè)量員”國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容，廣泛應(yīng)用于工程勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和竣工驗(yàn)收等環(huán)節(jié)，工程建設(shè)中具有承上啟下的作用。實(shí)訓(xùn)教學(xué)包括坐標(biāo)測(cè)量、碎部測(cè)量與CASS 地形圖繪制，包含儀器認(rèn)知、實(shí)物練習(xí)、外業(yè)實(shí)施和內(nèi)業(yè)處理環(huán)節(jié)，教學(xué)方式與課時(shí)如表2所示。

表2 《大比例尺地形圖數(shù)字測(cè)圖》實(shí)訓(xùn)教學(xué)

4.1 儀器認(rèn)知線上實(shí)訓(xùn)

大比例尺地形圖數(shù)字測(cè)圖主要使用全站儀、GPS-RTK 及無(wú)人機(jī)等儀器設(shè)備。對(duì)于儀器認(rèn)知實(shí)訓(xùn)，可通過(guò)學(xué)習(xí)通、釘釘課前推送實(shí)訓(xùn)任務(wù)單、教學(xué)視頻和課件等教學(xué)資源，學(xué)生完成課前預(yù)習(xí)并自測(cè)，教師根據(jù)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析不足，做到課中教學(xué)有的放矢；課中教師通過(guò)學(xué)習(xí)通同步課堂與釘釘視頻會(huì)議進(jìn)行演示講解，并使用學(xué)習(xí)通活動(dòng)庫(kù)功能進(jìn)行簽到、投票、討論等師生互動(dòng)；釘釘視頻會(huì)議功能可實(shí)現(xiàn)學(xué)生線上教學(xué)監(jiān)管，師生可通過(guò)釘釘視頻會(huì)議共享窗口功能完成虛擬仿真軟件的操作互動(dòng)，并及時(shí)互動(dòng)討論糾錯(cuò)。通過(guò)虛擬仿真軟件輔助實(shí)現(xiàn)儀器操作和創(chuàng)造虛擬實(shí)訓(xùn)環(huán)境。返校后線下實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生已具備一定基礎(chǔ)，在較短時(shí)間內(nèi)易掌握技能并提高，實(shí)現(xiàn)了職業(yè)教育學(xué)中做，做中學(xué)的教學(xué)理念。課后在學(xué)習(xí)通和釘釘平臺(tái)完成課后鞏固，做到了課前、課中、課后教學(xué)的延續(xù)和連貫，達(dá)到了傳統(tǒng)線下儀器認(rèn)知實(shí)訓(xùn)的教學(xué)目標(biāo)，為后續(xù)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)打下了基礎(chǔ)。

4.2 實(shí)物練習(xí)與外業(yè)環(huán)節(jié)線上線下混合式實(shí)訓(xùn)

實(shí)物練習(xí)與外業(yè)環(huán)節(jié)實(shí)訓(xùn)的共同特征是均需要使用儀器，對(duì)儀器設(shè)備和實(shí)訓(xùn)環(huán)境要求較高。二者完全通過(guò)線上實(shí)訓(xùn)是無(wú)法達(dá)到學(xué)生技能培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。學(xué)生必須在真實(shí)的場(chǎng)景中完成具體操作，達(dá)到對(duì)測(cè)量任務(wù)的感知、熟悉和掌握，從而形成技能。在傳統(tǒng)線下實(shí)訓(xùn)中，教學(xué)資源與學(xué)生數(shù)量不匹配，教師演示細(xì)節(jié)學(xué)生觀看效果不佳；在教學(xué)課時(shí)內(nèi)，無(wú)法保證所有學(xué)生能夠獨(dú)立完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)；教師巡視范圍廣、學(xué)生人數(shù)多，巡視結(jié)果不及時(shí)全面，師生互動(dòng)與教學(xué)監(jiān)管較困難；線下實(shí)訓(xùn)也應(yīng)適應(yīng)當(dāng)下要求，在有限的空間內(nèi)保障社交距離。這些可通過(guò)線上教學(xué)輔助實(shí)現(xiàn)并提高教學(xué)效果。例如坐標(biāo)測(cè)量和碎部測(cè)量實(shí)訓(xùn)，課前學(xué)習(xí)通發(fā)布實(shí)習(xí)任務(wù)單和預(yù)習(xí)視頻；課中教師學(xué)習(xí)通直播演示，克服線下學(xué)生數(shù)量多，教師操作細(xì)節(jié)無(wú)法觀看的困難，保證社交距離；學(xué)生通過(guò)彈幕發(fā)表觀點(diǎn)，學(xué)習(xí)通大數(shù)據(jù)分析形成詞云，教師及時(shí)解答并上傳錯(cuò)誤示例，克服小組分散，巡視面積大的困難，提高實(shí)訓(xùn)效率和質(zhì)量；學(xué)生拍照簽到，便于教師實(shí)訓(xùn)管理，督促學(xué)生認(rèn)真實(shí)訓(xùn)；學(xué)生在學(xué)習(xí)通課后鞏固，使用虛擬仿真軟件反復(fù)練習(xí)，課程教學(xué)全過(guò)程線上線下師生良性互動(dòng)，教學(xué)空間拓展延伸。

4.3 內(nèi)業(yè)處理線上實(shí)訓(xùn)

內(nèi)業(yè)處理實(shí)訓(xùn)內(nèi)容主要是以數(shù)據(jù)處理和計(jì)算為主，對(duì)實(shí)訓(xùn)環(huán)境要求不高。實(shí)訓(xùn)設(shè)備主要是計(jì)算器、電腦和專業(yè)軟件等。例如CASS 地形圖繪制實(shí)訓(xùn)，傳統(tǒng)方式是在機(jī)房教師演示講解，學(xué)生操作實(shí)踐，不便于保證社交距離。通過(guò)釘釘視頻會(huì)議功能，可以看到每位學(xué)生的頭像，實(shí)現(xiàn)所有同學(xué)同時(shí)交流，可分享任何一個(gè)人的電腦屏幕到老師或同學(xué)電腦上，教師能了解學(xué)生實(shí)訓(xùn)過(guò)程和成果，學(xué)生能及時(shí)提問(wèn)。通過(guò)教師線上演示、在線指導(dǎo)，學(xué)生在線練習(xí)并師生互動(dòng)，完全滿足課程教學(xué)、過(guò)程監(jiān)管、師生互動(dòng)和教學(xué)應(yīng)變。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）儀器認(rèn)知實(shí)訓(xùn)可線上教學(xué)，增加學(xué)生線下實(shí)物操作時(shí)間。線上教學(xué)資源的質(zhì)量是保證實(shí)訓(xùn)效果的重要條件。

（2）虛擬仿真軟件創(chuàng)造了虛擬實(shí)訓(xùn)環(huán)境和儀器操作，便于學(xué)生反復(fù)操作練習(xí)，但只能起到輔助效果，操作感覺(jué)和技能培養(yǎng)還必須依靠線下實(shí)訓(xùn)形成。

（3）實(shí)物練習(xí)和外業(yè)實(shí)施環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)通直播解決了傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)中的困難；釘釘視頻會(huì)議在內(nèi)業(yè)實(shí)訓(xùn)中能達(dá)到傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)的效果。

（4）線上線下混合式實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生在課前、課中、課后需完成相應(yīng)任務(wù)，提高了學(xué)生自主探究、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)了綜合素質(zhì)，拓展教學(xué)空間。

（5）線上線下混合式實(shí)訓(xùn)對(duì)教師與學(xué)生在硬件和軟件上均有一定要求。以手機(jī)為依托教學(xué)平臺(tái)具有易普及、互動(dòng)強(qiáng)和簡(jiǎn)單高效的優(yōu)點(diǎn)。

綜上所述，線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式符合工程測(cè)量技術(shù)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)需求，發(fā)揮了信息化教學(xué)平臺(tái)線上教學(xué)功能在課前準(zhǔn)備和課后任務(wù)中的作用，減輕課中實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)工作量并解決了眾多困難，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量與效率，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)改革和應(yīng)變，為技能型課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)創(chuàng)新提供了較高的參考價(jià)值。