工程測(cè)量課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

王洪敏

（遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 遼源 136200）

引言

工程測(cè)量作為土木工程專業(yè)、水利工程專業(yè)、道路橋梁工程專業(yè)等許多非測(cè)繪專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，培養(yǎng)學(xué)生分析解決施工中實(shí)際測(cè)量問題的能力和基本素質(zhì)，為學(xué)生將來從事各類工程施工和施工技術(shù)管理等工作打下一定的基礎(chǔ)。然而，目前在高校非測(cè)繪專業(yè)工程測(cè)量課程的實(shí)際教學(xué)過程中，普遍存在著“填鴨式”教學(xué)、課堂互動(dòng)少等問題，教學(xué)活動(dòng)和實(shí)踐課程往往無法充分發(fā)揮其作用，學(xué)生缺乏實(shí)踐、深入討論和思考的機(jī)會(huì)和時(shí)間，甚至部分學(xué)生感到學(xué)習(xí)十分困難，因此害怕學(xué)習(xí)，對(duì)積極學(xué)習(xí)缺乏信心，影響了教學(xué)效果。因此，在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不再適應(yīng)“工程測(cè)量”的學(xué)習(xí)，課程改革創(chuàng)新勢(shì)在必行。

一、當(dāng)前測(cè)繪專業(yè)工程測(cè)量課堂教學(xué)存在的問題

（一）教學(xué)內(nèi)容與時(shí)代脫節(jié)且冗雜不清

新興的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量技術(shù)總是能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，GNSS-RTK、無人機(jī)、三維激光掃描儀等較為先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量手段也早已廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)中。然而，目前工程測(cè)量課內(nèi)容沒有涉及這些，仍保留落后的測(cè)量儀器和測(cè)量方法，如鋼尺量距和經(jīng)緯儀平板測(cè)圖，教學(xué)內(nèi)容與時(shí)代脫節(jié)。此外，在課堂上除了要講授與地形圖測(cè)繪和施工測(cè)量相關(guān)的諸多理論知識(shí)之外，還要安排課堂內(nèi)的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)知多種測(cè)量設(shè)備并熟悉其操作使用方法，導(dǎo)致課程內(nèi)容冗雜不清，缺少知識(shí)模塊，重難點(diǎn)難以突出。因此，在保證課程體系完整性的前提下，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行如下優(yōu)化設(shè)計(jì)：首先，刪除當(dāng)前較少使用、已被淘汰的測(cè)量技術(shù)和方法等教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)引入測(cè)繪新知識(shí)和新技術(shù)；其次，構(gòu)建以“知識(shí)模塊”為主線的工程測(cè)量課程知識(shí)體系，合理細(xì)分課程資源，突出教學(xué)中的重難點(diǎn)。

（二）教學(xué)方法和手段單調(diào)落后

現(xiàn)課堂教學(xué)過程中，教師仍采用傳統(tǒng)板書和PPT 相結(jié)合的教學(xué)方式，師生互動(dòng)機(jī)會(huì)較少。如在學(xué)習(xí)地形圖測(cè)繪和施工放樣等章節(jié)時(shí)，教師們只是基于簡單的PPT 文本，采用灌注式教學(xué)方法機(jī)械地講解地形圖測(cè)繪、施工放樣的方法和步驟，沒能聯(lián)系具體工程案例來調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和能動(dòng)性。此外，實(shí)習(xí)教學(xué)方法上的弊端也會(huì)進(jìn)一步降低學(xué)生對(duì)本課程的興趣。目前的工程測(cè)量實(shí)習(xí)教學(xué)仍采用教師現(xiàn)場講解和學(xué)生查閱實(shí)習(xí)指導(dǎo)書的方式進(jìn)行。由于實(shí)習(xí)學(xué)生眾多，教師分身乏術(shù)，只能采用“圍觀式教學(xué)”，從而導(dǎo)致離教師和演示儀器較遠(yuǎn)的學(xué)生看不清儀器構(gòu)造，難以領(lǐng)會(huì)儀器的操作要領(lǐng)，導(dǎo)致數(shù)次實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生的積極性明顯下降。如果能夠讓學(xué)生通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量儀器的模擬操作，通過測(cè)量視頻了解測(cè)量的方法和步驟，通過實(shí)際工程案例感受施工測(cè)量的實(shí)施過程，則能迅速扭轉(zhuǎn)目前的工程測(cè)量教學(xué)局面。

（三）課程學(xué)時(shí)不足且分配不合理

工程測(cè)量理論課程被壓縮至60 學(xué)時(shí)，要在60 學(xué)時(shí)內(nèi)講授完工程測(cè)量基本理論和方法，并補(bǔ)充測(cè)繪新技術(shù)和新方法，還要與學(xué)生進(jìn)行課堂互動(dòng)，難度非常大。此外，現(xiàn)在授課重點(diǎn)仍放在三要素測(cè)量、控制測(cè)量和碎部測(cè)量上，施工測(cè)量的內(nèi)容卻很少，有“虎頭蛇尾”之感。對(duì)于非測(cè)繪專業(yè)工科學(xué)生來講，控制測(cè)量和地形圖測(cè)繪固然重要，但是重中之重應(yīng)該是地形圖的應(yīng)用和施工測(cè)量，這些測(cè)量知識(shí)才是其日后工作中會(huì)經(jīng)常涉及的。相應(yīng)的工程測(cè)量實(shí)習(xí)課程被壓縮至24 學(xué)時(shí)，除了要求學(xué)生熟悉常規(guī)測(cè)量儀器的基本操作使用和“三要素”測(cè)量外，還要求學(xué)生分組完成小區(qū)域的控制測(cè)量，碎部測(cè)量以及1 ∶500 比例尺的地形圖成圖。此外，目前的工程測(cè)量實(shí)習(xí)教學(xué)中沒有安排施工測(cè)量的內(nèi)容，這與生產(chǎn)實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)，直接影響到相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。在非常有限的課時(shí)內(nèi)，既要保證課程知識(shí)的有效傳授，又要實(shí)現(xiàn)與學(xué)生的交流互動(dòng)，這就要求創(chuàng)新教學(xué)模式。

二、工程測(cè)量課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施過程

（一）教學(xué)內(nèi)容體系的設(shè)計(jì)

緊緊圍繞課程教學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，利用信息技術(shù)平臺(tái)，整合適合學(xué)生自學(xué)的教學(xué)視頻、練習(xí)、討論問題等資源，形成統(tǒng)一的知識(shí)教學(xué)內(nèi)容體系。首先，教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃；其次，交互式教學(xué)主題的設(shè)計(jì)與選擇；最后，要考慮數(shù)量和難度。工程測(cè)量是一門非常實(shí)用的課程，教學(xué)重點(diǎn)也非常多，所以在設(shè)計(jì)視頻內(nèi)容時(shí)要考慮一個(gè)視頻中知識(shí)點(diǎn)的數(shù)量以及難度，數(shù)量不宜過多也不能太少，難度適中。在教學(xué)中設(shè)計(jì)討論主題時(shí)，出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該是理論與實(shí)踐相結(jié)合，以發(fā)展“實(shí)踐項(xiàng)目”為主線，目的是提高學(xué)生的知識(shí)和技能。

（二）教學(xué)評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)

科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)體系不僅能客觀反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還能提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的主動(dòng)性和積極性。教學(xué)評(píng)價(jià)體系采用基于教師評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)和學(xué)生自我評(píng)價(jià)的多種評(píng)價(jià)方法。教師評(píng)價(jià)是對(duì)信息技術(shù)平臺(tái)上學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)間、課前測(cè)驗(yàn)次數(shù)和參加作業(yè)、班級(jí)討論、學(xué)習(xí)報(bào)告和測(cè)評(píng)結(jié)果的綜合評(píng)價(jià)，教師根據(jù)近因律和反思策略引導(dǎo)學(xué)生鞏固本節(jié)課的內(nèi)容。學(xué)生互評(píng)是合作學(xué)習(xí)小組組長對(duì)小組成員在合作學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)的評(píng)價(jià)。學(xué)生自我評(píng)價(jià)是學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)期間對(duì)自我學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)，方便教師了解學(xué)生的個(gè)人感受，調(diào)整教學(xué)方案。教師可以根據(jù)不同的教學(xué)對(duì)象和教學(xué)目標(biāo)靈活配置這三部分的比例，最終得到科學(xué)的評(píng)價(jià)結(jié)果。

（三）優(yōu)化課程內(nèi)容，突出重難點(diǎn)，增強(qiáng)教學(xué)針對(duì)性

工程測(cè)量課程總體而言結(jié)構(gòu)清晰、重點(diǎn)突出，但理論教學(xué)內(nèi)容較多。因此，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，并依照“有詳有略、有舍有留”“少而精”的原則，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰷p。對(duì)于高職院校的學(xué)生而言，可適度淡化理論知識(shí)的教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生儀器操作、測(cè)量實(shí)操的鍛煉。若條件允許，可將工程測(cè)量課程拆分基礎(chǔ)及實(shí)習(xí)、工程測(cè)量與實(shí)習(xí)及現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)這三部分的課程，其中基礎(chǔ)及實(shí)習(xí)部分是基礎(chǔ)部分，主要包括基本測(cè)量（水準(zhǔn)、角度、距離）、測(cè)量誤差基本知識(shí)、小地區(qū)控制與測(cè)量地形圖基本知識(shí)；工程測(cè)量與實(shí)習(xí)主要為實(shí)際工程的測(cè)量，如放線、變形監(jiān)測(cè)等；而現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)以PTK、GPS、測(cè)量機(jī)器人、三維激光掃描儀、無人機(jī)、激光雷達(dá)測(cè)量等現(xiàn)代化的測(cè)量技術(shù)等知識(shí)為主，此部分可以以選修課或網(wǎng)課形式開展。

（四）工程測(cè)量課程混合式教學(xué)的實(shí)施過程

1）課前準(zhǔn)備是實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的重要前提條件。課中師生的有效互動(dòng)和課堂時(shí)間的高效利用均取決于課前教師的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。教師不僅要依據(jù)課程體系和教學(xué)大綱設(shè)置本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容，發(fā)布微視頻及文本性資料等課程資源到MOOC 平臺(tái)，還要對(duì)學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)和歸納，分析本節(jié)課疑難點(diǎn)并據(jù)此設(shè)計(jì)課中活動(dòng)內(nèi)容。學(xué)生則須在MOOC 平臺(tái)上觀看教學(xué)微視頻并閱讀相關(guān)文本資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以對(duì)微視頻中的講授內(nèi)容做適時(shí)停頓或者重復(fù)，從而解決在傳統(tǒng)課堂上跟不上教師授課節(jié)奏的問題。MOOC 學(xué)習(xí)的這種優(yōu)勢(shì)在學(xué)生學(xué)習(xí)測(cè)量儀器基本操作時(shí)顯得尤為突出。對(duì)于實(shí)習(xí)課，學(xué)生還須登錄虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行上機(jī)操練，完成教師設(shè)置的訓(xùn)練關(guān)卡，掌握常規(guī)測(cè)量儀器的基本操作技能，為后續(xù)的線下測(cè)量實(shí)習(xí)奠定基礎(chǔ)。最后，學(xué)生還須總結(jié)課前自學(xué)過程中存在的問題并準(zhǔn)備課中提問，帶著疑問去課堂，針對(duì)性強(qiáng)且學(xué)習(xí)效果佳。2）課中活動(dòng)是整個(gè)翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過程的關(guān)鍵所在，知識(shí)的傳遞發(fā)生在課前自主學(xué)習(xí)，而知識(shí)的內(nèi)化發(fā)生在課中活動(dòng)。對(duì)于理論課，教師應(yīng)結(jié)合本節(jié)課重難點(diǎn)知識(shí)和學(xué)生線上學(xué)習(xí)中遇到的疑難問題進(jìn)行針對(duì)性地講解，而非面面俱到。簡單、小眾的問題可通過小組互助討論方式完成；疑難、大眾的問題由教師集中解答。教師還可以提出一些探究性問題，順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生展開小組討論以促成課程知識(shí)的內(nèi)化。隨后，各小組依次派出代表向全班匯報(bào)展示小組學(xué)習(xí)成果，教師和其他小組成員可對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。這種教學(xué)模式讓學(xué)生真正變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主體，在活躍了課堂氣氛的同時(shí)也提高了課堂效率。對(duì)于實(shí)習(xí)課，各小組成員在收到實(shí)習(xí)任務(wù)和測(cè)量設(shè)備后，由線上虛擬仿真平臺(tái)轉(zhuǎn)換到線下真實(shí)測(cè)量場景，有序開展測(cè)量實(shí)習(xí)。教師在實(shí)習(xí)巡視期間針對(duì)性的解答各小組在線上學(xué)習(xí)以及線下實(shí)習(xí)過程中遇到的問題，并強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的實(shí)習(xí)態(tài)度的重要性。3）課后升華是指學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的鞏固和拓展以及教師對(duì)教學(xué)效果的總結(jié)和反思。首先，教師可根據(jù)本節(jié)課重，難知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)課后測(cè)驗(yàn)題，以檢驗(yàn)學(xué)生是否牢固掌握課程知識(shí)。其次，教師可依據(jù)本節(jié)課程內(nèi)容來展示相關(guān)工程案例，讓學(xué)生思考如何應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問題，完成課程知識(shí)的拓展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。最后，教師根據(jù)學(xué)生在課前、課中、課后等環(huán)節(jié)的反饋情況以及實(shí)際教學(xué)效果，與時(shí)俱進(jìn)的優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，在后續(xù)教學(xué)過程中因勢(shì)利導(dǎo)，更好地發(fā)揮混合式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。

結(jié)束語

綜上所述，在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，針對(duì)高校非測(cè)繪專業(yè)工程測(cè)量課程，搭建合理的線上線下混合教學(xué)體系可以徹底突破傳統(tǒng)被動(dòng)式教學(xué)模式的弊端，充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，從而有效提高了工程測(cè)量課程的教學(xué)水平，實(shí)現(xiàn)了提高高校教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。