劉 春，程效軍

同濟(jì)大學(xué) 測(cè)量與國(guó)土信息工程系，上海 200092

注重能力培養(yǎng)的“測(cè)量學(xué)”課程多樣化教學(xué)方法探討

劉 春，程效軍

同濟(jì)大學(xué) 測(cè)量與國(guó)土信息工程系，上海 200092

提高課程教學(xué)質(zhì)量是當(dāng)前高校開展精品課程建設(shè)的主要目標(biāo)，加強(qiáng)課程多媒體教學(xué)建設(shè)歷來是教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。本文以“測(cè)量學(xué)”課程建設(shè)為討論對(duì)象，針對(duì)該課程的具體特點(diǎn)，肯定多媒體教學(xué)的同時(shí)，也要求顧及傳統(tǒng)教學(xué)中優(yōu)秀的教學(xué)方法和思路。為具體說明兩者的關(guān)系，本文詳細(xì)介紹了“測(cè)量學(xué)”教學(xué)中多媒體教學(xué)資源的統(tǒng)一建設(shè)和安排，并就實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)說明了傳統(tǒng)教學(xué)在教學(xué)互動(dòng)上的不可替代性。提出了多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的具體思路。

測(cè)量學(xué)；多媒體教學(xué)；傳統(tǒng)教學(xué)

計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)目前在國(guó)內(nèi)高校課程教學(xué)中廣為提倡。一方面學(xué)校鼓勵(lì)開展這方面的課程設(shè)計(jì)和改革；另一方面，也從硬件上加大投入，完善和優(yōu)化教學(xué)環(huán)境。這些成果在很大程度上幫助學(xué)生更好地進(jìn)行抽象思維，同時(shí)也輔助教師把問題深入展開，拓展了課程教學(xué)的信息量。但同時(shí)需要注意的是，針對(duì)不同課程的特點(diǎn)，有些傳統(tǒng)教學(xué)的思路和方法具有其不可替代性。完全依賴多媒體教學(xué)對(duì)一些工科課程在講授的方法、模型的展示、問題的思考以及操作能力的培養(yǎng)都有一定的影響，比如在公式推導(dǎo)教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因此針對(duì)課程的特點(diǎn)，探討多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的互補(bǔ)，發(fā)揮各自的特點(diǎn)，借助新的手段，保存?zhèn)鹘y(tǒng)優(yōu)秀的教學(xué)思路是目前高校課程教學(xué)中值得深入探討的問題。因此在課程教學(xué)中既不能抵觸新的多媒體輔助教學(xué)手段，也不能完全否定傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)。

本文以“測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)為例，在介紹該課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分別介紹開展多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)以及各自教學(xué)的優(yōu)勢(shì)所在，并探討如何平衡多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)，從而發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，為其他課程的教學(xué)改革提供借鑒。

一、“測(cè)量學(xué)”課程特點(diǎn)

測(cè)量學(xué)早期是研究地球形狀大小、確定地面點(diǎn)位置的學(xué)科，當(dāng)前隨著測(cè)量新技術(shù)的發(fā)展，測(cè)量學(xué)發(fā)展為研究地球表面三維空間中各種物體的形狀、大小、位置、方向和其分布的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科?！皽y(cè)量學(xué)”課程具有非常明顯的工科課程特點(diǎn)，一方面強(qiáng)調(diào)基本概念、基本定義；另一方面非常重視實(shí)驗(yàn)和操作。比如對(duì)于地球大地坐標(biāo)系的定義，涉及的地球基準(zhǔn)是一個(gè)抽象的概念，而在整個(gè)課程中又貫穿了儀器操作、計(jì)算、繪圖和工程應(yīng)用等內(nèi)容。

此外，測(cè)量學(xué)本身發(fā)展特別快，以空間信息處理為主要目標(biāo)，近年來延伸了很多新的信息處理手段和相應(yīng)學(xué)科，如全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、攝影測(cè)量和遙感等[1]。所有這些新技術(shù)的引入都在很大程度上擴(kuò)展了測(cè)量學(xué)課程的信息量。完全依賴傳統(tǒng)的課程教學(xué)手段已不能充分地表達(dá)該學(xué)科的發(fā)展，同時(shí)也不能展示該課程依托空間信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。因而加強(qiáng)該課程的多媒體教學(xué)建設(shè)是精化課程建設(shè)的必然之路。然而也需要注意的是，測(cè)量學(xué)因?yàn)榫哂蟹浅Ｓ凭玫膶W(xué)科發(fā)展歷史，傳統(tǒng)精髓以及對(duì)數(shù)理知識(shí)的嚴(yán)格要求是該課程的基礎(chǔ)，也是整實(shí)學(xué)生基本功的前提。因此，合理選擇課程教學(xué)內(nèi)容，注重多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相互結(jié)合，既保證傳統(tǒng)教學(xué)手段在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)上的不可替代性，又能通過多媒體教學(xué)擴(kuò)展教學(xué)信息量，輔助學(xué)生對(duì)抽象空間的認(rèn)識(shí)。

二、課堂多媒體教學(xué)

精品課程建設(shè)是目前高校為提高教學(xué)質(zhì)量而實(shí)施的一項(xiàng)教學(xué)改革措施。精品課程建設(shè)的一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容就是加強(qiáng)多媒體教學(xué)的分量，借助新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，增強(qiáng)教學(xué)信息量，通過各種形式的CAI（計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)）課件來幫助學(xué)生理解和掌握一些抽象的概念，加深對(duì)一些基本概念的理解。對(duì)于“測(cè)量學(xué)”課程，多媒體教學(xué)同樣也占了非常重要的比例。同濟(jì)大學(xué)目前開設(shè)的“測(cè)量學(xué)”課程全部采用多媒體教學(xué)課件。然而在課程開設(shè)過程中，多媒體教學(xué)不完全借助多媒體教學(xué)課件，而是通過多種形式的多媒體教學(xué)資源來實(shí)施多媒體教學(xué)。

1.多媒體教學(xué)資源

對(duì)于多媒體教學(xué)涉及的所有教學(xué)資源應(yīng)作為一個(gè)整體來進(jìn)行建設(shè)，而不是單純制作課件?！皽y(cè)量學(xué)”課程本身信息量大，涉及內(nèi)容多，同時(shí)也是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。首先這些多媒體教學(xué)資源依托“測(cè)量學(xué)”課程建設(shè)的網(wǎng)站，通過網(wǎng)絡(luò)鏈接所有不同類型的多媒體教學(xué)資源。這些信息一方面直接提供給學(xué)生進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，與課堂教學(xué)內(nèi)容相吻合；另一方面也是教學(xué)交流的一個(gè)很好的平臺(tái)。以同濟(jì)大學(xué)測(cè)量學(xué)課程建設(shè)教學(xué)資源為例，包括以下內(nèi)容：

（1）完整的數(shù)字化教學(xué)資料。同濟(jì)大學(xué)測(cè)量學(xué)教學(xué)面對(duì)的對(duì)象非常廣泛，包括土木工程、交通工程、城市規(guī)劃、海洋地質(zhì)、港口和測(cè)繪等多個(gè)專業(yè)，每年近1500名學(xué)生選修該課程。不同專業(yè)對(duì)該課程要求的內(nèi)容有所不同，所以針對(duì)不同專業(yè)，根據(jù)教學(xué)大綱的要求，提供不同版本的數(shù)字化教學(xué)資料。

（2）多媒體教學(xué)課件。課程課件是教師與學(xué)生進(jìn)行溝通的重要渠道，學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握80%是在課堂通過教師課程的講授中獲取的。對(duì)于教學(xué)課件的要求歷來也是衡量教師教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。充分顧及不同教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，制作了“測(cè)量學(xué)”全部?jī)?nèi)容的多媒體教學(xué)課件。這些課件一方面用于標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)講授的內(nèi)容，另一方面也給教師更多的時(shí)間對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精化，并作更充分的教學(xué)準(zhǔn)備。

（3）“測(cè)量學(xué)”習(xí)題庫(kù)。由于“測(cè)量學(xué)”是重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，所以對(duì)該課程的要求非常嚴(yán)格。而要很好地掌握該課程，需配合習(xí)題練習(xí)，所以教學(xué)資源里也提供了習(xí)題庫(kù)，讓學(xué)生課內(nèi)和課外根據(jù)教師的要求進(jìn)行鞏固練習(xí)。

（4）教學(xué)錄像。由于課程很多內(nèi)容涉及儀器操作，具有很大的重復(fù)性，所以有必要提供操作錄像，讓學(xué)生觀摩和學(xué)習(xí)，同時(shí)一些優(yōu)秀教師講授的范例課程也可制作成錄像供學(xué)生以及青年教師學(xué)習(xí)。

（5）網(wǎng)上互動(dòng)交流。大學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)是加強(qiáng)學(xué)生個(gè)人能力和自學(xué)能力的培養(yǎng)，在課程學(xué)習(xí)過程中，遇到的問題需要及時(shí)得到解決。借助網(wǎng)絡(luò)資源，教師可以讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)交作業(yè)，網(wǎng)上互動(dòng)回答提問，目前同濟(jì)大學(xué)“測(cè)量學(xué)”教學(xué)網(wǎng)上論壇已經(jīng)投入使用，訪問量在不斷提高，也取得了預(yù)期的效果。

2.教學(xué)要點(diǎn)

根據(jù)上述的教學(xué)資源，在教學(xué)過程中，根據(jù)課程特點(diǎn)，歸納起來，課程教學(xué)需要掌握：（1）課程圍繞定位參考為中心（坐標(biāo)系、投影、基準(zhǔn)等），講述基本概念；（2）通過講課和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)掌握基本測(cè)量方法（水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量、距離、三角高程）；（3）以工程應(yīng)用和數(shù)字測(cè)圖為背景講述控制測(cè)量、數(shù)字測(cè)圖和工程測(cè)量等內(nèi)容；（4）以測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量為根本，建立數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)精度的概念和方法；（5）以3S技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)測(cè)量學(xué)課程內(nèi)容作適當(dāng)拓展介紹[2]。

三、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的傳統(tǒng)教學(xué)

“測(cè)量學(xué)”工程應(yīng)用的特點(diǎn)，使得該課程具有很強(qiáng)的操作性。課程隨堂40%的時(shí)間和額外的兩周教學(xué)實(shí)踐用以加強(qiáng)課程應(yīng)用和鞏固課堂教學(xué)涉及概念的理解。傳統(tǒng)教學(xué)在該環(huán)節(jié)具有明顯的不可替代性，而為了保證傳統(tǒng)教學(xué)的質(zhì)量，也同樣需要進(jìn)行精心準(zhǔn)備，配套必要教學(xué)設(shè)備和軟件，提高實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量。

1.操作能力培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)是在掌握好基本概念的基礎(chǔ)上，用以提高和加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。在整個(gè)環(huán)節(jié)中，教師以示范為主，并詳細(xì)系統(tǒng)地介紹各種操作方法，同時(shí)結(jié)合課堂涉及的基本概念、基本原理講述工程規(guī)范、質(zhì)量評(píng)定的來由。作為工程職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，工程質(zhì)量和施工規(guī)范應(yīng)該作為實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中非常重要的內(nèi)容來進(jìn)行介紹，并在整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)予以嚴(yán)格要求。

實(shí)驗(yàn)任務(wù)書是規(guī)范整個(gè)教學(xué)過程的重要教學(xué)資料，在實(shí)驗(yàn)任務(wù)書中，既要明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)成果，同時(shí)也要給出各種規(guī)范操作方法，數(shù)字化處理的新技術(shù)等。

2.實(shí)驗(yàn)配套軟件的開發(fā)

在實(shí)驗(yàn)中，“測(cè)量學(xué)”課程對(duì)計(jì)算、數(shù)字化處理的要求非常高。為了讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芨旄玫亟佑|新的技術(shù)方法，與實(shí)踐應(yīng)用充分接軌或適當(dāng)?shù)某揭卜浅Ｖ匾?。所以為了在?shí)驗(yàn)中提高傳統(tǒng)教學(xué)的質(zhì)量，有目的地開發(fā)了一系列實(shí)驗(yàn)和教學(xué)配套軟件。常規(guī)的測(cè)量計(jì)算、地形圖繪制、數(shù)字地面模型的建立和應(yīng)用等內(nèi)容都是需要重點(diǎn)掌握。圖1是配合該課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的數(shù)字測(cè)圖軟件系統(tǒng)，該軟件包含了“測(cè)量學(xué)”課程中所涉及的基本計(jì)算、基本符號(hào)、基本數(shù)字測(cè)圖方法等內(nèi)容，對(duì)于工程應(yīng)用，又提供學(xué)生進(jìn)行數(shù)字地面模型建立、道路放樣、地籍測(cè)量、數(shù)據(jù)加工等多個(gè)內(nèi)容。軟件完全用于學(xué)生實(shí)習(xí)中，并提供必要的擴(kuò)展，讓學(xué)生根據(jù)對(duì)課程內(nèi)容的掌握進(jìn)行修改和更新，逐步完善軟件的功能。目前基于實(shí)習(xí)用的該軟件已走向商業(yè)化，可見實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)所帶來的成果。

此外，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)往往是單調(diào)和枯燥的。而這時(shí)，在教學(xué)中引入一些新技術(shù)，或提前介紹學(xué)科的最新發(fā)展，讓學(xué)生及時(shí)了解自己的實(shí)習(xí)成果，很大程度上有利于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣，有利于加深他們對(duì)于實(shí)習(xí)內(nèi)容和方法的掌握。

例如進(jìn)行野外地形測(cè)量實(shí)習(xí)，每個(gè)實(shí)習(xí)小組配備最新的全站儀一臺(tái)、筆記本電腦一臺(tái)和實(shí)習(xí)軟件。整個(gè)實(shí)習(xí)采用數(shù)字化數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)計(jì)算機(jī)處理，晚上回駐地即可了解到白天的實(shí)習(xí)成果，根據(jù)當(dāng)天所測(cè)的成果制定第二天的實(shí)習(xí)計(jì)劃，在實(shí)習(xí)中，教師開始逐步介紹數(shù)字地面模型的概念和生成方法，基于數(shù)字地面模型生成地形景觀的原理和實(shí)現(xiàn)方法，在各小組實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí)，教師綜合各實(shí)習(xí)小組所有測(cè)量成果，生成如圖2所示的實(shí)習(xí)場(chǎng)地地形景觀，由于學(xué)生一周以來冒著酷暑?yuàn)^戰(zhàn)在該區(qū)域，該景觀的生成對(duì)于他們是非常直觀和有感情的，很多學(xué)生由此產(chǎn)生了極大的興趣，并加深了對(duì)該專業(yè)新技術(shù)的關(guān)注，所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，這是培養(yǎng)學(xué)生興趣和能力的一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)。

四、多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)關(guān)系

多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)在課程建設(shè)中應(yīng)該互取其長(zhǎng)，單純地否定某一方面都是不科學(xué)的。完全依賴多媒體教學(xué)的課件，在課堂教學(xué)中過多地注重形式，忽略教學(xué)互動(dòng)勢(shì)必會(huì)降低教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)否定多媒體教學(xué)，完全通過傳統(tǒng)教學(xué)方法也會(huì)降低學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，不能很好地突出課程的特點(diǎn)。

所以在課程教學(xué)中，正確地認(rèn)識(shí)多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)兩者之間的關(guān)系。應(yīng)該看到，多媒體教學(xué)能發(fā)揮一些信息技術(shù)為特點(diǎn)課程的優(yōu)勢(shì)，通過多媒體手段，也能很好地解釋一些抽象的概念。而傳統(tǒng)教學(xué)則更能發(fā)揮一些感性知識(shí)講授的優(yōu)勢(shì)，在課堂教學(xué)中，合理補(bǔ)充一些經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用例子是其他教學(xué)手段不可替代的。因此可以注意到抽象思維和感性思維的合理互補(bǔ)。

當(dāng)然無(wú)論是采用多媒體教學(xué)還是傳統(tǒng)教學(xué)，對(duì)于課程的精心準(zhǔn)備都是必需的，照本宣科在大學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)該極力避免，同時(shí)不同的教師在課程教授過程中，也允許有個(gè)性的東西，因?yàn)檫@與教師個(gè)人的理解和專業(yè)經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系。這可以通過多媒體課件的制作加以彌補(bǔ)，而對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)中一些經(jīng)典的教學(xué)方法，則更需要青年教師學(xué)習(xí)和鍛煉。在統(tǒng)一兩者關(guān)系的時(shí)候，對(duì)于一門課程需要長(zhǎng)時(shí)間有計(jì)劃的整理和積累，即盡量保留好的教學(xué)資源，又要學(xué)習(xí)和掌握好的教學(xué)的互動(dòng)方法。

圖1 同濟(jì)大學(xué)實(shí)習(xí)用數(shù)字化測(cè)圖與計(jì)算軟件

圖2 實(shí)習(xí)基地地形景觀表達(dá)

五、結(jié)論

當(dāng)前在進(jìn)行精品課程建設(shè)中，如何把新的教學(xué)方法和傳統(tǒng)經(jīng)典的方法的統(tǒng)一起來是常遇到的問題之一。注重兩者統(tǒng)一，取長(zhǎng)補(bǔ)短則需要大量的工作積累和有計(jì)劃的教學(xué)準(zhǔn)備。本文針對(duì)測(cè)量學(xué)課程的特點(diǎn)，介紹了如何準(zhǔn)備多媒體教學(xué)資源，為了彌補(bǔ)單純課堂多媒體教學(xué)的不足，在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)則又介紹了如何采用傳統(tǒng)教學(xué)方法提高課程教學(xué)的互動(dòng)性。這兩者的關(guān)系往往因課程的不同而不同，但又是需要被注意的。

[1]顧孝烈，鮑峰，程效軍.測(cè)量學(xué)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1999.

[2]鮑峰，程效軍.土木工程測(cè)量[M].北京：高等教育出版社，2001.

Discussion of Variety Teaching Method on Survey Course by Focusing on Capacity Building

LIU Chun, CHENG Xiao-jun
Tongji University, Shanghai 200092, China

Building excellent curriculum in universities is now encouraged in order to improve the education quality. Actually,enhancing the multimedia teaching in curriculum building is one of most important contents in education reform. Survey curriculum is used as the discussion object model in this paper. By considering on the curriculum characteristic, the traditional teaching methods should be paid attention for its the excellent teaching method and teaching idea inside, when the multimedia teaching method is affirmed. Then, a unified plan of the education resources is made in detail surrounding the survey curriculum. The traditional teaching is thought not replaceable in the practical part after giving the detail explanation. Finally, the multimedia teaching and traditional teaching shall be integrated in order to emphasis on the capacity building.

survey curriculum; multimedia teaching; traditional teaching

G642

A

1006-9372 （2010）01-0105-04

2009-11-13。

上海市教委重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目資助。

劉春，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)相關(guān)的教學(xué)和研究工作。