融合課程思政理念的測(cè)量學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐

朱勇超，余 敏*，高 飛，鄒進(jìn)貴

（1.合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009；2.武漢大學(xué) 測(cè)繪學(xué)院，湖北 武漢 430079）

根據(jù)習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上提出的“要堅(jiān)持把立德樹(shù)人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開(kāi)創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”指示精神，全國(guó)各高校開(kāi)展了“課程思政”教學(xué)改革與實(shí)踐。2020年5月，教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》把課程思政作為“落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措，是全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要任務(wù)”。課程思政理念的提出改變了僅由思想政治理論課來(lái)實(shí)施思政教育的傳統(tǒng)方式，挖掘通識(shí)課、公共課、專業(yè)課等每一門課程的思政元素，發(fā)揮每一門課程的育人作用，構(gòu)建一體化育人體系是課程思政的重要內(nèi)容。在課程思政理念下，深入挖掘?qū)I(yè)課程中的思政元素，并將其融入課堂教學(xué)，全面實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和素質(zhì)“三位一體”教學(xué)目標(biāo)，樹(shù)立學(xué)生正確的世界觀、價(jià)值觀、人生觀，與思想政治理論課共同構(gòu)建全方位、全過(guò)程的育人模式。近年來(lái)，部分高校和相關(guān)學(xué)者開(kāi)展了課程思政改革與實(shí)踐，并取得了較好效果[1]。

測(cè)量學(xué)是測(cè)繪工程、土木工程、水利工程、交通工程、地質(zhì)工程等專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)必修課，它在培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力方面起著十分重要的作用[2-6]。其任務(wù)是既要為后續(xù)數(shù)字測(cè)圖實(shí)習(xí)課程提供基本的理論知識(shí)，又要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用測(cè)量知識(shí)解決本專業(yè)實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)與能力。筆者通過(guò)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，部分同學(xué)對(duì)測(cè)繪專業(yè)認(rèn)可度較低，對(duì)數(shù)字地形測(cè)量學(xué)課程重視程度不夠，學(xué)習(xí)知識(shí)積極性不高。挖掘數(shù)字地形測(cè)量學(xué)思想政治育人元素，融合課程思政理念不僅能實(shí)現(xiàn)“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的思政教學(xué)，而且能提高學(xué)生對(duì)測(cè)繪專業(yè)知識(shí)的認(rèn)同感，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[7-10]。已有學(xué)者探討了在測(cè)量學(xué)課程中融入課程思政元素的策略和方法，結(jié)果表明融合課程思政不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷和勤奮工作的工匠精神，而且能有效提高課程建設(shè)和課堂教學(xué)效果[11-13]。

本文以測(cè)量學(xué)課程為例，深入挖掘課程知識(shí)點(diǎn)的思政育人元素，融合課程思政理念、能力導(dǎo)向式教學(xué)和混合式教學(xué)思想，從學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)思想、教學(xué)方法、教學(xué)策略、教學(xué)安排、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面闡述了一種新的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，將愛(ài)國(guó)主義、民族情懷與測(cè)量學(xué)專業(yè)知識(shí)教學(xué)融合，潛移默化地激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)地家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

1 課程教學(xué)目標(biāo)

1.1 課程思政目標(biāo)

緊密圍繞立德樹(shù)人根本任務(wù)，將德育與智育教學(xué)融為一體，樹(shù)立學(xué)生正確的世界觀、價(jià)值觀、人生觀。鼓勵(lì)學(xué)生將個(gè)人理想融入中國(guó)夢(mèng)，為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興而奮斗。通過(guò)國(guó)家重大戰(zhàn)略工程和設(shè)施，融入課程思政元素，給學(xué)生傳遞科技自信、文化自信的理念，培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷和專業(yè)認(rèn)同感，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。結(jié)合數(shù)字測(cè)圖理論與實(shí)踐內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生多角度辯證分析問(wèn)題的科學(xué)意識(shí)，以及頑強(qiáng)拼搏和勇攀高峰的科學(xué)精神。

1.2 知識(shí)能力目標(biāo)

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握測(cè)量的基本理論、知識(shí)和方法，了解水準(zhǔn)儀、全站儀、三維激光掃描儀、無(wú)人機(jī)等常用測(cè)繪儀器構(gòu)造，掌握其操作方法，掌握高程測(cè)量、角度測(cè)量和距離測(cè)量的基本原理與方法，掌握控制測(cè)量、碎部測(cè)量和地形圖繪制技術(shù)與方法。結(jié)合數(shù)字測(cè)圖實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、利用所學(xué)知識(shí)分析解決大比例尺地形圖測(cè)繪中的工程問(wèn)題，具備地形圖測(cè)繪的方案設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施的能力，提高創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)素質(zhì)，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和知識(shí)以及從事相關(guān)工程技術(shù)工作和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 課程教學(xué)思想

以學(xué)生為中心，以能力為導(dǎo)向，構(gòu)建立德樹(shù)人、創(chuàng)新實(shí)踐的師生學(xué)習(xí)共同體。采用課堂講授、案例式、研討式等多種教學(xué)形式，將理論與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)與科研相結(jié)合、室外實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)與虛擬仿真相結(jié)合?；谟暾n堂智慧教學(xué)平臺(tái)，嚴(yán)格教學(xué)過(guò)程管理和考核，多方位提高教學(xué)質(zhì)量。

2.1 能力導(dǎo)向式教學(xué)

結(jié)合國(guó)家重大戰(zhàn)略工程中的實(shí)際問(wèn)題引入課堂知識(shí)，使學(xué)生能夠?qū)y(cè)繪理論知識(shí)與實(shí)際重大工程問(wèn)題相結(jié)合。激發(fā)學(xué)生理論源于實(shí)踐、應(yīng)用于實(shí)踐、服務(wù)于實(shí)踐的思維方式以及學(xué)習(xí)測(cè)量學(xué)的興趣，實(shí)現(xiàn)以能力為導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)。

2.2 混合式教學(xué)

采用多元混合式教學(xué)，讓學(xué)生討論所學(xué)知識(shí)與實(shí)際工程相結(jié)合的問(wèn)題。重塑課程內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，打破課堂沉默狀態(tài)，煥發(fā)課堂生機(jī)活力。既能發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控學(xué)習(xí)過(guò)程的主導(dǎo)作用，又能充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過(guò)程主體的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，從而取得優(yōu)秀的學(xué)習(xí)效果。

3 課程教學(xué)方法

3.1 “知識(shí)+能力+素質(zhì)”三位一體教學(xué)法

緊抓學(xué)校本科教育中“能力為導(dǎo)向”這條教學(xué)主線，構(gòu)建“知識(shí)+素質(zhì)+能力”三位一體教學(xué)模式（圖1），同時(shí)讓學(xué)生領(lǐng)悟作為社會(huì)主義事業(yè)的建設(shè)者，為了實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，不僅需要扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而且要有“不畏艱險(xiǎn)、頑強(qiáng)拼搏、團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇攀高峰”的精神和“愛(ài)國(guó)敬業(yè)、無(wú)私奉獻(xiàn)”的品質(zhì)。

圖1 “知識(shí)+能力+素質(zhì)”三位一體教學(xué)模式

3.2 “情、授、析、用、饋”五步講授法

通過(guò)“情景創(chuàng)設(shè)（情）、知識(shí)講授（授）、案例分析（析）、實(shí)際應(yīng)用（用）、問(wèn)題反饋（饋）”五步教學(xué)模式（圖2），幫助學(xué)生理解、掌握、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生分析和解決工程問(wèn)題的能力。

圖2 “情、授、析、用、饋”五步講授法

3.3 “例、問(wèn)、引、討、評(píng)”案例教學(xué)法

在講述作業(yè)方法流程時(shí)，首先通過(guò)實(shí)際工程案例導(dǎo)入，基于案例分析（例），進(jìn)行問(wèn)題設(shè)計(jì)（問(wèn)），提出具體問(wèn)題，教師掌控全程，引領(lǐng)方向，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，實(shí)現(xiàn)課堂引導(dǎo)（引）。通過(guò)學(xué)生研討（討），對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題進(jìn)行剖析，得到具體方法，最后教師點(diǎn)評(píng)。通過(guò)師生研討優(yōu)化方案，得到最終的作業(yè)方法流程（圖3）。

圖3 “例、問(wèn)、引、討、評(píng)”案例教學(xué)法

4 融合課程思政理念的教學(xué)設(shè)計(jì)

以測(cè)量學(xué)課程中“三角高程測(cè)量”教學(xué)內(nèi)容為例，具體闡述融合課程思政理念的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐。

4.1 學(xué)情分析

測(cè)量工作的三項(xiàng)基本內(nèi)容分別是高程測(cè)量、角度測(cè)量和距離測(cè)量。高程測(cè)量常用的方法有水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。在前面章節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了水準(zhǔn)測(cè)量，對(duì)于地形起伏大的地區(qū)，水準(zhǔn)測(cè)量方法效率底、勞動(dòng)強(qiáng)度大甚至無(wú)法適用，此時(shí)就需要使用三角高程測(cè)量方法，因?yàn)槿歉叱虦y(cè)量不受地形限制。三角高程測(cè)量的本質(zhì)是通過(guò)豎直角和水平距離計(jì)算測(cè)站點(diǎn)至待測(cè)點(diǎn)的高差，然后利用測(cè)站點(diǎn)高程推算待測(cè)點(diǎn)高程。

三角高程測(cè)量受多種誤差因素的影響，誤差處理是三角高程測(cè)量方法的重難點(diǎn)內(nèi)容。為了便于學(xué)生理解，從三角高程測(cè)量的觀測(cè)值（豎直角、水平距離、儀器高、棱鏡高）和環(huán)境因素（地球曲率和大氣折光）出發(fā)，依次分析其誤差來(lái)源，并提出相應(yīng)的處理方法，便于學(xué)生理解測(cè)量誤差處理的基本思路。

4.2 教學(xué)策略

結(jié)合國(guó)家重大工程需求，將講授法和案例教學(xué)法相結(jié)合，基于雨課堂智慧教學(xué)平臺(tái)，通過(guò)課前自主學(xué)習(xí)、課中知識(shí)講授和課后鞏固提高3 個(gè)階段展開(kāi)教學(xué)。

1）課前自主學(xué)習(xí)。精選慕課和視頻資源，提前推送給學(xué)生學(xué)習(xí)；通過(guò)視頻和圖片展示讓學(xué)生了解2020年珠峰高程測(cè)量情況。并提出幾個(gè)與高程測(cè)量相關(guān)的問(wèn)題，提高學(xué)生獲取知識(shí)的興趣。

2）課中知識(shí)講授。首先采用“情、授、析、用、饋”五步講授法對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授。結(jié)合珠峰高程測(cè)量重大工程項(xiàng)目引入課程內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；重點(diǎn)講授三角高程測(cè)量的基本原理，通過(guò)對(duì)三角高程測(cè)量誤差分析，引導(dǎo)學(xué)生理解三角高程測(cè)量誤差處理方法，并掌握利用誤差處理方法改進(jìn)現(xiàn)有三角高程測(cè)量方法的思路，提高測(cè)量的精度和效率；通過(guò)工程案例分析，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解；將三角高程測(cè)量方法應(yīng)用于工程實(shí)踐（如跨江高程測(cè)量），提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力、提高學(xué)生的工程素養(yǎng)；通過(guò)問(wèn)題反饋，了解學(xué)生的對(duì)知識(shí)的掌握情況，調(diào)整教學(xué)節(jié)奏。

在完成理論知識(shí)點(diǎn)講授后，采用“例、問(wèn)、引、討、評(píng)”案例教學(xué)法，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解，通過(guò)工程案例的應(yīng)用提高學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的能力。通過(guò)港珠澳大橋、中國(guó)海域數(shù)字高程基準(zhǔn)項(xiàng)目引出跨海高程傳遞的需求，讓學(xué)生分組討論利用三角高程測(cè)量方法進(jìn)行跨海高程傳遞的思路，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)效果；針對(duì)跨海高程測(cè)量的特點(diǎn)及誤差來(lái)源，設(shè)計(jì)問(wèn)題；結(jié)合本門課程已學(xué)知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性；以小組探究式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，提升學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的綜合能力；通過(guò)教師的點(diǎn)評(píng)讓學(xué)生能開(kāi)拓視野，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

3）課后鞏固提高。布置實(shí)際工程應(yīng)用的思考題以及課后習(xí)題作業(yè)，提高學(xué)生分析和解決工程問(wèn)題的能力。

4.3 教學(xué)安排

根據(jù)本次課的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略，采用講授法與案例教學(xué)法結(jié)合的混合教學(xué)模式，教學(xué)實(shí)施過(guò)程分課前預(yù)習(xí)、課中知識(shí)講授與案例分析、課后鞏固提高3個(gè)階段，如圖4為整體教學(xué)安排。

圖4 整體教學(xué)安排

在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，將信息技術(shù)與教學(xué)策略進(jìn)行了有機(jī)融合，潤(rùn)物無(wú)聲地將思政素質(zhì)教育內(nèi)容貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。

4.4 教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)

本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是三角高程測(cè)量原理及誤差處理方法，學(xué)生需要掌握三角高程測(cè)量原理，學(xué)會(huì)利用豎直角和水平距離等觀測(cè)值計(jì)算測(cè)站點(diǎn)與待測(cè)點(diǎn)的高差，并對(duì)三角高程測(cè)量誤差來(lái)源進(jìn)行分析，理解誤差處理思路，了解三角高程測(cè)量技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用情況。

首先以2020年5月開(kāi)展的珠峰高程測(cè)量這一重大工程項(xiàng)目很好地抓住了學(xué)生的“眼球”，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。經(jīng)過(guò)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)直觀簡(jiǎn)潔的展示了三角高程測(cè)量原理，通過(guò)對(duì)三角高程測(cè)量誤差來(lái)源分析，提出了相應(yīng)的誤差處理方法，促進(jìn)學(xué)生理解測(cè)量誤差處理的思路，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)處理的專業(yè)思想。在各項(xiàng)誤差處理方法基礎(chǔ)上，將其融合在一起，引出了精密三角高程測(cè)量方法，體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)合了學(xué)科發(fā)展的新思想、新概念、新成果。最后通過(guò)三角高程測(cè)量在長(zhǎng)距離隧道高程控制測(cè)量和珠峰高程測(cè)量中的應(yīng)用案例，幫助學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，并形成一個(gè)完整的教學(xué)閉環(huán)，讓學(xué)生體會(huì)本講內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

實(shí)踐證明，在以往的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生均表現(xiàn)出了較高的積極性和較大的情感投入，通過(guò)提問(wèn)和反饋表明大部分學(xué)生已經(jīng)掌握了重難點(diǎn)知識(shí)，初步獲得較理想的學(xué)習(xí)效果，也達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)。

5 結(jié)論與展望

測(cè)量學(xué)是測(cè)繪工程、土木工程、水利工程、交通工程等多個(gè)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)必修課，包含理論課和實(shí)習(xí)課兩部分，其覆蓋面廣、學(xué)時(shí)長(zhǎng)、教師與學(xué)時(shí)接觸較多，利用測(cè)量學(xué)課程開(kāi)展課程思政具有重要意義。立足測(cè)量學(xué)專業(yè)知識(shí)，融合課程思政理念，以學(xué)生為中心，以能力為導(dǎo)向，采用課堂講授、案例式、研討式等多種教學(xué)形式，探索具有專業(yè)教育特色和愛(ài)國(guó)教育特色的課程思政新模式。通過(guò)挖掘“珠峰高程測(cè)量”、“北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)”、“探月工程”等國(guó)家重大工程中的測(cè)量技術(shù)與方法，提高學(xué)生對(duì)測(cè)量專業(yè)知識(shí)的認(rèn)同感和運(yùn)用測(cè)量專業(yè)知識(shí)服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的使命感、責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，提升教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人的目的。