章 迪 ，郭際明，許才軍，花向紅

（1.武漢大學 測繪學院，湖北 武漢 430079）

當前實踐教學中比較突出的問題有：①儀器類別多、更新?lián)Q代快，不同教師對于儀器的理解和掌握有差異；②教學呈粗放型傾向，學生人數(shù)動輒上百、教師數(shù)量有限；③場地受限，存在視野受限、教師示教困難、學生觀摩不便等諸多缺點[1-5]。

現(xiàn)在高校中電腦和網(wǎng)絡(luò)早已普及，因而依托互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)視頻實驗教學平臺極具可行性[6,7]。其意義主要體現(xiàn)在：①形象直觀，學生喜聞樂見，有助于提升興趣、加深理解、提高效率；②突破了時間和場地的限制，學生可以反復觀看，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用；③能有效緩解師生比嚴重不足的情況，保證所有學生學到的都是“一手”知識，有利于實驗過程標準化、規(guī)范化；④能最大限度地減少儀器安全事故；⑤能提高學生自主學習的意識和能力；⑥能有效彌補傳統(tǒng)教學不能揭示抽象原理、難于展示內(nèi)部構(gòu)造、難以表現(xiàn)細部操作等不足；⑦將教學內(nèi)容公開，有利于教師間的相互學習、改進和提高?？偠灾?，將視頻教學與實地操作有機結(jié)合，對于提高教學質(zhì)量和學生技能水平具有重要意義。

1 建設(shè)方案

1.1 統(tǒng)籌全局，合理劃分教學板塊

依據(jù)知識結(jié)構(gòu)的不同，實驗教學內(nèi)容可劃分為“基本原則”、“基本原理”、“儀器認識”、“儀器操作”、“數(shù)據(jù)處理”、“常見錯誤”6大板塊，如圖1所示。6個板塊的內(nèi)容應(yīng)相互銜接，各有側(cè)重。其中“基本規(guī)則”講述各種儀器使用的通用原則與注意事項，用于基礎(chǔ)訓練型實驗開始前的通識性教學；“基本原理”用于解析各種測量方法的基本原理，主要用于鞏固理論課的學習，使學生知其所以然；“儀器認識”主要展示儀器外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為學生的儀器操作訓練奠定基礎(chǔ)；“儀器操作”具體介紹某一種儀器進行某種測量工作的流程，是外業(yè)操作的核心板塊；“數(shù)據(jù)處理”主要講述外業(yè)數(shù)據(jù)的下載、格式轉(zhuǎn)換、計算、成圖等，即內(nèi)業(yè)工作的主要步驟；“常見錯誤”用于展示實驗過程中易犯的錯誤，提醒廣大學生避免因錯誤操作影響數(shù)據(jù)質(zhì)量，或損壞儀器、導致安全事故。

在設(shè)計實驗教學視頻拍攝劇本時，應(yīng)注意如下問題：主線要清晰，時間不宜過長。對于基礎(chǔ)性的細節(jié)操作，可以單列劇本，體現(xiàn)層次感。

圖1 教學板塊劃分示意圖

1.2 統(tǒng)一認識，形成標準化操作規(guī)程

以國家、行業(yè)規(guī)范為參照，在充分掌握儀器構(gòu)造、測量原理和方法的基礎(chǔ)上, 吸納總結(jié)行業(yè)專家和教學人員的意見, 兼顧實驗教學需要和實習場地的現(xiàn)實情況，制訂出一系列標準化的儀器操作規(guī)程，在教學隊伍中統(tǒng)一認識,并在教學實踐中不斷檢驗和發(fā)展。這些規(guī)程不僅能使實驗教學有章可循,成為視頻劇本的參照；對于測繪行業(yè)的規(guī)范統(tǒng)一也具有重要意義, 可以產(chǎn)生一定的社會效益。

1.3 以點帶面，建立典型案例

當前儀器的種類繁多，同一類產(chǎn)品各個廠家的也不盡相同，教學設(shè)備呈現(xiàn)多樣性。此外，同一種儀器用到不同目的的測量工作中，其用法也不盡相同。若將每一種儀器的使用都一一制作成視頻，則不僅要耗費大量的人力物力，做許多重復性工作；更重要的是剝奪了學生的學習空間，使之完全成為填鴨式教學。因而應(yīng)根據(jù)實驗教學需要及實驗中心設(shè)備實際使用情況，選定一批具有代表性的儀器進行“示范建設(shè)”，以點帶面，在傳授式教學的基礎(chǔ)上引入聯(lián)想式、啟發(fā)性教學。

1.4 形式多樣，依托網(wǎng)絡(luò)建立開放平臺

多樣的呈現(xiàn)方式，能更有效地展現(xiàn)實驗教學內(nèi)容。例如，當多媒體技術(shù)用于呈現(xiàn)實驗事實時，多采用文本、圖形和圖像；當多媒體技術(shù)用于創(chuàng)設(shè)情景時，多采用動畫或帶有活動現(xiàn)場的視音頻媒體；當多媒體技術(shù)用于提供示范行為時，多采用視頻媒體[5]。為便于瀏覽，應(yīng)建立專用網(wǎng)站，將視頻、圖片、說明書等資料上傳，開放共享權(quán)限，并開設(shè)留言板、BBS、QQ群等，充分利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，最大限度地突破師生交流在時間、空間上的限制。

1.5 自主研發(fā)，建立可持續(xù)模式

劇本編寫、演員選定、拍攝制作、網(wǎng)站開發(fā)這些工作，都應(yīng)充分發(fā)揮高校人才優(yōu)勢，盡可能由師生自主研發(fā)，利于后期的可持續(xù)發(fā)展。與此同時，實驗教學平臺的反饋跟蹤工作也要及時有效。對學生的疑問，應(yīng)及時地予以當面或在線解答；要聽取各方面聲音，對于教學平臺中的不足之處予以改正，實現(xiàn)教學內(nèi)容和手段的動態(tài)更新，使教學平臺能夠持續(xù)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

1.6 學練結(jié)合，提升技能水平

視頻引入教學絕不意味著輕視或代替實地操作。對于教學人員而言，也不是教學平臺和網(wǎng)站一開放，就完全對學生放手不管。要讓學生牢固樹立“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的實踐意識；提倡“勤于動手、樂于思考、敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新”的釘子精神；并在考核中加大實踐動手能力所占的比重，為提升學生技能水平發(fā)揮導向作用。

2 初步建設(shè)成效

為了充分發(fā)揮視頻在實驗教學中的獨特優(yōu)勢，武漢大學測繪實驗教學中心在學校實驗室與設(shè)備管理處及測繪學院的支持下，建設(shè)了測繪視頻實驗教學平臺?；谇拔乃龅慕ㄔO(shè)方案，中心組織實驗教學人員在翻譯外文說明書、查閱測繪及相關(guān)行業(yè)的各類國家規(guī)范、與外聘的生產(chǎn)單位專家多次研討協(xié)商的基礎(chǔ)上，制定了一系列實驗教學標準化規(guī)程，出版了《數(shù)字測圖實驗與實習教程》《GPS 測量與數(shù)據(jù)處理實習教程》《大地測量學基礎(chǔ)實習教程》等實習教材10余本。選取典型的光學水準儀、全站儀、測量機器人、GNSS接收機等測量儀器，組織師生自主進行了劇本編寫、實景拍攝、后期制作和網(wǎng)站開發(fā)等一系列工作。

測繪儀器規(guī)范化操作實驗教學視頻網(wǎng)站于2011年建成（網(wǎng)址http://lab.sgg.whu.edu.cn/yq_video/website/），設(shè)有“儀器展示”、“在線視頻”、“常見錯誤”、“儀器模擬”、“儀器史話”、“教學應(yīng)用”、“留言板”等多個子欄目，其中“儀器展示”列舉了GNSS接收機、全站儀、水準儀、測深儀、測量機器人、三維激光掃描儀等各類測量設(shè)備的圖片；“在線視頻”欄目含有代表性測繪儀器的原理、構(gòu)造、操作、數(shù)據(jù)處理的動畫及視頻，是網(wǎng)站的核心部分，學生通過觀看視頻可以對整個實驗過程進行系統(tǒng)性學習；“常見錯誤”總結(jié)了以往實習過程中學生普遍容易犯的錯誤；“儀器模擬”則提供部分設(shè)備的模擬軟件，可供學生在電腦上進行仿真實驗；“儀器史話”主要列舉了中國古代測繪儀器的發(fā)展歷程，可以增強學生的民族自豪感、擴展其知識面；“教學應(yīng)用”總結(jié)了視頻實驗教學模式的特點及效果；“留言板”用于教師與學生的交流互動，回答他們在學習過程中遇到的各種疑惑。

在實驗開始前，先集中學生在教室通過投影觀看視頻，學生在觀看過程中可以隨時提問，由教師予以及時解答；當視頻觀看完畢，學生感到“胸有成竹”之時再到實地開展示教和練習。實驗結(jié)束后，學生仍可以通過登錄網(wǎng)站自主學習來鞏固學習效果。經(jīng)過幾年來在各實驗課中的推廣和應(yīng)用，證明視頻教學的引入使教學效率得到顯著提高，師生反映良好。

創(chuàng)建視頻實驗教學平臺以來，取得的主要成效體現(xiàn)在如下幾個方面：

1）提高了學生的實驗成績。通過視頻教學和實地操作相結(jié)合，學生的興趣和學習效率得到顯著提升，自主學習意識和能力大為增強，實驗考核平均成績從85.3分提高到88.6分。2012年測繪學院本科生代表隊奪得全國測繪技能大賽一等獎。

2）增強了學生的工程實踐能力。視頻教學應(yīng)用以來，生產(chǎn)一線合作單位評價學生工程實踐課程中的表現(xiàn)是“上手更快、動手能力更強”，學生畢業(yè)后受到工程單位的廣泛好評。

3）提升了實驗教學人員的水平，通過翻譯外文資料、編寫實驗教材、總結(jié)標準化教學規(guī)程等一系列工作，提升了教學人員自身素質(zhì)，形成了教學相長的良好局面。近3年來學生對實驗課程的教學評價優(yōu)良率達98%。

4）保障了測繪儀器安全。以往實驗過程中由于學生操作不規(guī)范造成的儀器損壞事件時有發(fā)生。通過視頻教學的引導和強化，不規(guī)范操作大大減少，有效保障了儀器的安全。

5）擴大了測繪實驗教學示范中心的影響力。視頻教學平臺上線運行后，不僅在校園內(nèi)得到廣大學子的青睞，還廣受兄弟院系的學生、甚至生產(chǎn)單位的歡迎。網(wǎng)絡(luò)傳播突破時空限制，進一步發(fā)揮了國家級實驗教學中心的示范作用。

3 結(jié) 語

視頻教學與實地操作相結(jié)合，在一定程度上突破了傳統(tǒng)測繪實驗教學在空間、時間和硬件上的局限，形成了一種學練有機結(jié)合的教學模式，激發(fā)了學生的學習興趣、提高了實驗教學效率、保障了測繪儀器的安全。然而這種教學模式也存在一些局限性，如“學”和“練”仍未完全同步、感官體驗不夠真實、學習效果仍需人工考核等等。武漢大學國家級測繪實驗教學示范中心正組織師生進行技術(shù)研發(fā)，以期開發(fā)出具有交互式功能的仿真儀器，建立“身臨其境”的虛擬測繪實驗教學平臺，真正實現(xiàn)測繪實驗教學“學練考自動化、一體化”，讓學生學在其中、樂在其中。

[1]寧津生.對當前測繪高等教育現(xiàn)狀與測繪地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點思考[J].地理空間信息，2012,10(6) ：1-3

[2]寧津生, 陳俊勇, 李德仁, 等.測繪學概論[M].武漢: 武漢大學出版社, 2008

[3]花向紅,汪志明,許才軍，等.測繪工程本科專業(yè)實驗教學改革實踐與思考[J].高等理科教育,2003,27(6):58-60

[4]花向紅,鄒進貴,郭際明.數(shù)字測圖實習的組織實施與體會[J].實驗室研究與探索,2008(6):112-114

[5]章迪，郭際明，花向紅.建設(shè)測繪實習專用場地的探討[A].夏建潮.實驗管理創(chuàng)新[C].武漢：中國地質(zhì)大學出版社，2013

[6]章迪，余艷.提高測繪儀器操作的實驗教學效果[J].測繪信息與工程，2011(5):52-54

[7]劉翔翔，楊勇平，吉鵬飛.視頻實驗教學系統(tǒng)實現(xiàn)與應(yīng)用[J].辦公自動化,2011(12):14-16