湯 俊，李長春

(華東交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院，江西 南昌 330013)

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卓越計劃背景下“測量程序設(shè)計”課程教學(xué)改革研究

湯 俊，李長春

(華東交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院，江西 南昌 330013)

在“卓越計劃”背景下，針對“測量程序設(shè)計”課程，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、提高實踐能力、完善考核體系等幾個方面進行教學(xué)改革探討，對其進行集“專業(yè)導(dǎo)向、課堂講授、自主學(xué)習(xí)、課程實驗”于一體化的全方位、多層次改革與實踐，旨在實現(xiàn)該課程在測繪學(xué)科中的作用，全面提升學(xué)生分析和解決實際問題的能力，對培養(yǎng)卓越測繪工程師具有一定的參考價值。

卓越計劃；測量程序設(shè)計；教學(xué)改革

為培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，教育部于2010年提出“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)，該計劃的實施對促進工程教育改革和創(chuàng)新，全面提高國家工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量極其關(guān)鍵[1-2]。經(jīng)濟發(fā)展，測繪先行，測繪的重要作用和地位日益凸顯。為推進卓越計劃，2011年教育部和國家測繪局決定聯(lián)合實施測繪領(lǐng)域的卓越計劃，為測繪專業(yè)的發(fā)展制定了專業(yè)標準和培養(yǎng)方案[3-4]?！皽y量程序設(shè)計”是測繪工程專業(yè)一門重要的專業(yè)必修課，其為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)提供重要的數(shù)據(jù)處理平臺，學(xué)生對測量程序設(shè)計知識的掌握程度，直接關(guān)系到測繪專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

該課程教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到測繪專業(yè)學(xué)生對本專業(yè)知識能否掌握的關(guān)鍵。教學(xué)過程中，如何提高測量程序設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量，已成為測繪專業(yè)關(guān)注和研究的重要課題。李長春結(jié)合計算機技術(shù)在測繪工程方面的應(yīng)用探討其教學(xué)計劃安排和教學(xué)方法[5]；戴吾蛟等結(jié)合測繪專業(yè)的特點探討了計算機課程設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容[6]；張恒璟等以應(yīng)用創(chuàng)新型人才為培養(yǎng)目標研究測量程序設(shè)計的教學(xué)改革[7]；孫文彬等從信息化測繪對計算機的需求出發(fā)探討計算機類課程教學(xué)方法的改革[8]。這些研究一定程度上都提高了測繪專業(yè)計算機課程的教學(xué)質(zhì)量。文章結(jié)合本校實施的“卓越計劃”，從“優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、提高實踐能力、完善考核體系”這幾個方面對“測量程序設(shè)計”課程進行教學(xué)改革探討。

1 “測量程序設(shè)計”課程教學(xué)現(xiàn)狀

測量程序設(shè)計是測繪工程專業(yè)本科生的必修課，已在我校開設(shè)多年，但就近年來的教學(xué)效果來看，還存在一些不足，主要表現(xiàn)在：1)教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性差。測量程序設(shè)計是一門實踐性、綜合性很強的課程[9]，其教學(xué)內(nèi)容涵蓋范圍廣，涉及基礎(chǔ)編程語言(如C/C++等)、公共基礎(chǔ)課(高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等)以及專業(yè)基礎(chǔ)與理論課(如數(shù)字地形測量學(xué)、誤差理論與測量平差基礎(chǔ)、GPS測量原理與應(yīng)用等)。這些課程缺少必然的理論體系，在實際教學(xué)中，不同學(xué)校不同老師，講授內(nèi)容不盡相同，致使課程教學(xué)單打獨斗，內(nèi)容系統(tǒng)性差，影響教學(xué)效果。另外，由于學(xué)生在某一方面知識的缺失，從而導(dǎo)致其對該課程喪失學(xué)習(xí)興趣。2)教學(xué)手段單一。教學(xué)過程大多采取教師講授、學(xué)生記憶的形式，離開教師的講解和督促，大多數(shù)學(xué)生無所適從，且多媒體的使用使得板書越來越少，在一定程度上減少了教師直接面對學(xué)生的機會，缺乏互動的課堂氛圍，難以調(diào)動學(xué)生的積極思考，對于內(nèi)容較為抽象的“測量程序設(shè)計”課程，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳[10]。3)實踐教學(xué)效果不佳。“卓越計劃”從知識、能力和綜合素質(zhì)上對工程技術(shù)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，特別是工程實踐能力和創(chuàng)新意識[2]，這就要求提高學(xué)生的應(yīng)用與創(chuàng)新實踐能力，然而當(dāng)前的教學(xué)體系難以適應(yīng)“卓越計劃”人才培養(yǎng)目標：一是實習(xí)課時較少；二是缺乏高水平的實驗教學(xué)平臺。4)考核評價體系不完善。目前“測量程序設(shè)計”課程的考核評價體系還不夠完善，考核與理論和實踐脫節(jié)，有的偏重于理論，有的偏重于實踐，有的偏重于結(jié)果，有的偏重于過程。為了更加有效地檢測學(xué)生的發(fā)散思維能力和工程應(yīng)用能力，有必要建立一套科學(xué)合理、完善的考核評價體系[11]。

2 “卓越計劃”下課程教學(xué)改革

為了更加符合“卓越計劃”的培養(yǎng)目標，結(jié)合本校的專業(yè)培養(yǎng)標準，改善教師教學(xué)水平，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。針對上述存在的問題，對于測量程序設(shè)計課程從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實踐能力、考核體系等方面提出了教學(xué)改革，總體框架如圖1所示。

圖1 教學(xué)改革總體框架

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，合理安排課時

“測量程序設(shè)計”課程涵蓋的內(nèi)容范圍廣，如何在有限的時間內(nèi)，使學(xué)生把握學(xué)習(xí)的主線和課程的重點難點是教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的核心。圍繞該問題，充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)和認知規(guī)律，精講理論知識，精煉實驗操作，設(shè)計比較系統(tǒng)的課堂教學(xué)體系。目前，國內(nèi)高校測量程序設(shè)計課程通常選擇C/C++、VB和MATLAB等語言中的一種?？紤]到本校測繪工程專業(yè)學(xué)生前期開設(shè)了C/C++程序設(shè)計語言，MATLAB易于實現(xiàn)可視化和矩陣運算，為了使學(xué)生能夠迅速上手，本校測量程序設(shè)計課程選擇MATLAB作為編程語言。傳統(tǒng)的課程教學(xué)內(nèi)容包括：高級編程語言、軟件工程基礎(chǔ)知識、矩陣和線性方程求解、文件讀寫操作、測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、測量平差模型解算、測量綜合實例解算等方面[6-7]。通過對以上教學(xué)內(nèi)容的綜合分析，結(jié)合“卓越計劃”下該課程的培養(yǎng)目標以及社會對測繪人才的需求，設(shè)計該課程的教學(xué)內(nèi)容，如表1所示。

表1 測量程序設(shè)計課程內(nèi)容與學(xué)時分配

2.2 豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量

依據(jù)“卓越計劃”的培養(yǎng)體系要求，采取多層次、多樣化的教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)、分析解決問題的能力和創(chuàng)新意識。這些教學(xué)手段體現(xiàn)在如下幾點：

1)理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合?！白吭接媱潯钡呐囵B(yǎng)標準中對于專業(yè)知識的要求是著重培養(yǎng)學(xué)生扎實的基礎(chǔ)理論知識。理論是實踐的基礎(chǔ)，沒有堅實的理論基礎(chǔ)，實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)只能是空中樓閣。要詳細講解測量程序設(shè)計語言的基礎(chǔ)知識和經(jīng)典問題求解方法，安排學(xué)生課堂討論、上機操作，以驗證和加深理解并鞏固相關(guān)知識點，也便于激發(fā)學(xué)生對課程的興趣，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機的結(jié)合。

2)借助慕課(MOOCs)形式自主學(xué)習(xí)。給學(xué)生提供教學(xué)計劃內(nèi)容提綱，讓學(xué)生每次上課之前借助慕課(MOOCs)形式自主學(xué)習(xí)好本堂課要講解的內(nèi)容，認真思考，做好筆記，記錄問題的難點，以便上課帶著問題去學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)的主動性，時間上從課內(nèi)向課外延伸，通過直接面對面輔導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)等方式進行交流；由于計劃學(xué)時有限，空間上可從教室向?qū)嶒炇液蛨D書館拓展，學(xué)生可以自主地去實驗室進行上機操作；由于測量程序設(shè)計沒有統(tǒng)一的教材，學(xué)生可多查閱參考資料，拓寬測量程序設(shè)計的知識面。

3)啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。借助慕課(MOOCs)形式的先導(dǎo)性學(xué)習(xí)，把以講授為主的課堂變?yōu)閱栴}課堂、討論課堂和對話課堂。充分調(diào)動學(xué)生的積極性，加強師生之間的交流，實現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。安排學(xué)生課堂演講和討論，讓一些掌握較好的學(xué)生上臺演講，大家提問，教師講評，這樣的教學(xué)方法加強學(xué)生的自主能力，取得很好的教學(xué)效果。測量程序設(shè)計課程離不開軟件的實際操作，教師可以通過微課形式制作課堂教學(xué)視頻，著重講解重點和難點，節(jié)省操作時間，留給學(xué)生更多自主學(xué)習(xí)的時間，便于學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。

4)案例教學(xué)，差異化教學(xué)。近年來華東交通大學(xué)測繪工程專業(yè)面向市場，完成很多橫向科研項目研究，積累大量測量工程項目實踐資料。程序設(shè)計方面，設(shè)計測繪數(shù)據(jù)預(yù)處理、平面和高程控制平差計算、高鐵變形監(jiān)測以及GPS控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理。豐富的案例注入課堂，極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決實際問題的能力。同時，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力具有差異性，大部分可按照常規(guī)教學(xué)來進行，對于學(xué)習(xí)能力突出的學(xué)生，在課外應(yīng)多引導(dǎo)其參與各項科技創(chuàng)新活動，如參與教師的科研活動，參與每兩年舉行一次的全國測繪技能大賽等。通過參加一些科技活動，能極大地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.3 提高實踐能力，創(chuàng)建實驗平臺

“卓越計劃”的培養(yǎng)標準要求工程專業(yè)人才具備較強的實踐能力和創(chuàng)新能力。而當(dāng)前測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)和社會需求之間的矛盾是學(xué)生實踐能力不足、創(chuàng)新意識薄弱，因此，建立高水平的測量程序設(shè)計課程實踐教學(xué)平臺勢在必行。依托學(xué)校建立從學(xué)生“研究性學(xué)習(xí)”、教師“學(xué)習(xí)性教學(xué)”出發(fā)的雙重性實踐教學(xué)平臺。一方面，從學(xué)生“研究性學(xué)習(xí)”的角度出發(fā)，教師將實驗指導(dǎo)、實驗案例等資源上傳到該實踐教學(xué)平臺上，讓學(xué)生通過平臺主動獲取相關(guān)學(xué)習(xí)資料，鍛煉“卓越工程師”所需的獲取信息能力；另外，讓實驗與工程項目以及企業(yè)需求項目緊密結(jié)合，解決實際生產(chǎn)實踐具體內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理問題。另一方面，從教師“學(xué)習(xí)性教學(xué)”的角度出發(fā)，在實踐教學(xué)平臺中，把學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中做過的實驗實踐等數(shù)據(jù)進行入庫建設(shè)，并且反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)狀況，不斷反思自己的教學(xué)行為，不斷創(chuàng)新，提高自身水平和修養(yǎng)。

2.4 完善考核體系，改進考核方式

“卓越計劃”針對學(xué)生知識和能力提出多方面培養(yǎng)標準，因此，對于學(xué)生的考核評價也要綜合考慮其理論學(xué)習(xí)和工程項目實踐能力，建立多形式、多指標的考核評價體系。本課程考核體系總體從基礎(chǔ)理論考核與上機實踐考核兩方面進行。對于基礎(chǔ)理論考核方面，采取階段測試和期末考試形式。階段測試可分為課堂考核和課后作業(yè)，是針對某階段的理論學(xué)習(xí)，提供大量試題給學(xué)生；期末考試采用紙質(zhì)試卷，輔以創(chuàng)建性的題目綜合考查學(xué)生對該課程知識的掌握情況。對于階段測試和期末考試分配不同的指標和權(quán)重。對于上機實踐考核方面，采取過程考查和期末考核形式。過程考查可分為課間上機操作和課后上機操作，是針對某階段的實踐操作，提供案例給學(xué)生；期末考核是預(yù)先設(shè)計好考核的題簽，列出考核知識點，難易適中，通過上機操作，現(xiàn)場打分。對于過程考查和期末考核分配不同的指標和權(quán)重?？偟目己嗽u價體系是對基礎(chǔ)理論考核與上機實踐考核分配不同的指標和權(quán)重。然而，考核評價體系的建立不可能一蹴而就，需要依據(jù)幾個授課周期來考核評價效果，確定規(guī)范的量化評估指標和權(quán)重。

3 “卓越計劃”下的測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求

校企聯(lián)合培養(yǎng)。在卓越計劃的人才培養(yǎng)下，要求教學(xué)注重校企聯(lián)合培養(yǎng)，讓測繪工程教育回歸工程，讓測繪人才的培養(yǎng)不局限于學(xué)校。采取以問題為11)導(dǎo)向，強化學(xué)生工程意識和工程能力的學(xué)習(xí)和鍛煉，以及學(xué)生工程實際應(yīng)用的能力，培養(yǎng)具有卓越工程實踐能力的測繪專業(yè)人才。

2)實行雙導(dǎo)師制。學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師的雙重模式，學(xué)生要參與導(dǎo)師的科研課題以及企業(yè)的現(xiàn)場實踐，使其能夠利用所學(xué)的程序設(shè)計課程參與測繪類方案的設(shè)計和開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生獨立解決實際工程問題的能力。

3)基于項目學(xué)習(xí)。在測量程序設(shè)計的課程教學(xué)過程中，全面探索基于測繪項目的研究性教學(xué)模式。培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、撰寫報告等探索性學(xué)習(xí)模式，綜合運用多學(xué)科知識解決實際測繪項目問題，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。通過專題項目學(xué)習(xí)，培養(yǎng)拔尖人才參與全國測繪類測量程序設(shè)計大賽，從實際大賽中汲取營養(yǎng)。

4 結(jié)束語

本文重點討論教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實踐能力以及考核體系的改革，采取精選教學(xué)內(nèi)容、加強互動教學(xué)、加大自主學(xué)習(xí)力度、開設(shè)創(chuàng)新性實驗平臺以及完善考核體系等環(huán)節(jié)，創(chuàng)建一套集“專業(yè)導(dǎo)向、課堂講授、自主學(xué)習(xí)、課程實驗”于一體化的全方位、多層次改革的“測量程序設(shè)計”課程的教學(xué)和實踐模式。該模式旨在有效地提高測繪專業(yè)學(xué)生的程序設(shè)計素養(yǎng)，拓展學(xué)生分析問題和解決問題的能力，全面提升學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力，為“卓越工程師”的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。

[1] 教育部.教育部關(guān)于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見[EB/OL].[2011-01-08].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3860/ 201102/115066.html.

[2] 陳啟元.對實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”工作中幾個問題的認識[J].中國大學(xué)教學(xué),2012(1):4-6.

[3] 王文福.基于工程哲學(xué)視角的測繪卓越工程師綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[J].測繪科學(xué),2013,38(1):180-182.

[4] 焦明連,周立.測繪工程專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)模式的研究[J].測繪通報,2012(1):102-104.

[5] 李長春.測繪工程專業(yè)的計算機技術(shù)教學(xué)探討[J].江西測繪,2006(2):8-9.

[6] 戴吾蛟,劉慶元,李光強,等.測繪工程專業(yè)計算機課程設(shè)置與教學(xué)探討[J].礦山測量,2008(2):75-78.

[7] 張恒璟,王崇倡,王佩賢,等.以應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標的“測量程序設(shè)計”教學(xué)改革研究[J].測繪通報,2012(6):101-103.

[8] 孫文彬,蔣金豹,袁德寶.信息化測繪背景下的計算機類課程教學(xué)方法改革與探索[J].測繪通報,2014(7): 131-133.

[9] 趙亞紅,孫彩敏,孫國慶.淺談信息化測繪背景下“測繪程序設(shè)計”教學(xué)改革[J].礦山測量,2015(6):106-108.

[10] 張俊玲,劉鴻波.非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探索[J].實驗室研究與探索,2009(11):126-128.

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[責(zé)任編輯：路曉鴿]

On the teaching reform of Surveying program design curriculum for outstanding plan

TANG Jun,LI Changchun

(School of Civil Engineer and Architecture,East China Jiao Tong University,Nanchang 330013,China)

Under the background of outstanding plan,this paper discusses the reform from optimizing teaching contents,enriching teaching means,improving practice ability and perfecting the evaluation system based on the status of surveying program design courses.The course is set with “professional orientation,classroom teaching,autonomous learning,course experiment” in an all-round reform and practice in order to play its role in the disciplines of surveying and mapping course,cultivate outstanding engineers of surveying and mapping,and improve teaching quality and learning ability of students.

outstanding plan; surveying program design; teaching reform

引用著錄：湯俊，李長春.卓越計劃背景下“測量程序設(shè)計”課程教學(xué)改革研究[J].測繪工程，2017，26(1)：77-80.

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2017.01.017

2016-08-09

江西省高等學(xué)校省級教改項目(JXJG-14-5-22)

湯 俊(1982-)，男，講師，博士.

G640

A

1006-7949(2017)01-0077-04