成曉倩，王雙亭，劉 培

(河南理工大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程學(xué)院，河南 焦作 454003)

2015年3月5日，李克強(qiáng)總理在第十二屆全國(guó)人民代表大會(huì)的政府工作報(bào)告中首次提出制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，自此在全國(guó)掀起了“互聯(lián)網(wǎng)+”的行動(dòng)熱潮，各行各業(yè)紛紛打破行業(yè)常規(guī)，引入“互聯(lián)網(wǎng)+”思想實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。“互聯(lián)網(wǎng)+”不是簡(jiǎn)單的相加，而是跨界，將互聯(lián)網(wǎng)與各行各業(yè)產(chǎn)生理念火花的碰撞。教育行業(yè)也不例外，在時(shí)代發(fā)展中，將互聯(lián)網(wǎng)引入到傳統(tǒng)教育行業(yè)中也是必然趨勢(shì)，如何讓互聯(lián)網(wǎng)思想與傳統(tǒng)教育理念在碰撞中實(shí)現(xiàn)契合，是廣大教育工作者值得深思和研究的重點(diǎn)。

傳統(tǒng)的教育模式就是一所學(xué)校、一間教室、一位老師、一群學(xué)生，學(xué)生的所有知識(shí)均來(lái)源于所處學(xué)校的老師。互聯(lián)網(wǎng)的普及打破了這種模式，一張網(wǎng)、一個(gè)移動(dòng)終端，幾百萬(wàn)學(xué)生，學(xué)生可以任意挑選學(xué)校和老師進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)，這就是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的模式[1]。這種新穎的模式將來(lái)是否會(huì)取代傳統(tǒng)模式呢？互聯(lián)網(wǎng)與教育如何有機(jī)結(jié)合在一起？互聯(lián)網(wǎng)如何進(jìn)入傳統(tǒng)課堂？教師在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”中扮演何種角色？廣大教育工作者圍繞上述問(wèn)題進(jìn)行了探索，如中山大學(xué)王竹立指出“互聯(lián)網(wǎng)+教育”不是簡(jiǎn)單的相加，其本質(zhì)是知識(shí)的碎片化與重構(gòu)化，應(yīng)采用包容性思維利用互聯(lián)網(wǎng)對(duì)知識(shí)進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí)，然后對(duì)知識(shí)重構(gòu)復(fù)原，實(shí)現(xiàn)“零存整取”，其教學(xué)團(tuán)隊(duì)還在如何開(kāi)展“互聯(lián)網(wǎng)+課堂”方面進(jìn)行了探索[2-4]。王勇民從課堂教學(xué)方式、課程設(shè)置、教學(xué)手段和教學(xué)管理4個(gè)方面分析了“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)高校教學(xué)的影響[5]。李鸝對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高校課堂教學(xué)模式的變與不變進(jìn)行了論證[6]，黃鍇借助“微平臺(tái)”對(duì)高校思政課程教學(xué)模式進(jìn)行了改革探索[7]。鄭娟等從“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的核心理念出發(fā)提出了“智慧教育”理念，并分析了智慧教育模式的特點(diǎn)及所面臨的挑戰(zhàn)[8]。但大多研究并未結(jié)合高校工科專業(yè)課程特點(diǎn)進(jìn)行分析，大多是從教育模式、教育理念等角度進(jìn)行分析。本文首先分析高校工科專業(yè)課課程特點(diǎn)，然后闡述當(dāng)下“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的弊端，最后以“攝影測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)為例，舉例說(shuō)明如何將互聯(lián)網(wǎng)引入工科專業(yè)課程教學(xué)中，為高校工科專業(yè)課教育工作者提供參考。

1 工科專業(yè)課課程特點(diǎn)

高校專業(yè)課與基礎(chǔ)課相比有很大的不同，而工科專業(yè)課又具有鮮明的特色，充分認(rèn)識(shí)高校工科專業(yè)課課程特點(diǎn),有利于教學(xué)方法的正確運(yùn)用。歸納總結(jié),當(dāng)下工科專業(yè)課具有以下顯著特點(diǎn)：

1.1 內(nèi)容與學(xué)時(shí)不匹配

新時(shí)期的本科人才培養(yǎng)模式是以“加強(qiáng)基礎(chǔ)，淡化專業(yè)”為指導(dǎo)思想的“寬口徑、厚基礎(chǔ)、復(fù)合型”模式[9]。這種培養(yǎng)模式在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的同時(shí)也給專業(yè)課的教授帶來(lái)不小的沖擊。在“寬基礎(chǔ)、淡專業(yè)”的教學(xué)改革思想指導(dǎo)下，高校在加強(qiáng)通識(shí)教育的同時(shí)大大縮短了專業(yè)課的課時(shí)數(shù)和學(xué)分?jǐn)?shù)，專業(yè)課課程比重明顯降低。如何在有限的課時(shí)內(nèi)講授較多的內(nèi)容，且融入不斷更新的專業(yè)前沿信息是困擾當(dāng)下每位專業(yè)課老師的一個(gè)問(wèn)題。

此外，大多數(shù)專業(yè)課不僅包含理論知識(shí)授課，同時(shí)還有一定比例的課堂實(shí)驗(yàn)。但由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量與學(xué)生人數(shù)不匹配或?qū)W生基礎(chǔ)知識(shí)的限制，課堂實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)往往不夠用，如何有效地解決上述問(wèn)題值得專業(yè)教師思考。

1.2 課程實(shí)踐性強(qiáng)

工科專業(yè)課是專業(yè)基礎(chǔ)理論在實(shí)踐中的綜合應(yīng)用，其課程目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，因此要求專業(yè)課教師在知識(shí)教授中理論聯(lián)系實(shí)際，盡量圍繞實(shí)際工程案例進(jìn)行展開(kāi)，培養(yǎng)學(xué)生的基本工程素質(zhì)。

1.3 專業(yè)知識(shí)更新快

現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展使得專業(yè)內(nèi)容變化很快，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出教材內(nèi)容。作為一名工科專業(yè)教師，必須隨時(shí)關(guān)注本專業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，掌握最新的技術(shù)發(fā)展資料，及時(shí)在課程教學(xué)中給予補(bǔ)充，讓學(xué)生實(shí)時(shí)掌握專業(yè)最新動(dòng)向，拓寬學(xué)生專業(yè)視野。

1.4 學(xué)科交叉性強(qiáng)

專業(yè)課是基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用，學(xué)科交叉性強(qiáng)，涉及眾多基礎(chǔ)課程，如筆者教授的攝影測(cè)量學(xué)涉及高等數(shù)學(xué)、測(cè)量平差、攝影與空中攝影、數(shù)字圖像處理、數(shù)字測(cè)圖與原理、程序設(shè)計(jì)等眾多課程的部分內(nèi)容，知識(shí)面廣且銜接緊密[10]。尤其是大多工科專業(yè)課與數(shù)學(xué)聯(lián)系緊密，邏輯性強(qiáng)，學(xué)生往往一見(jiàn)公式心先怯，如何增強(qiáng)學(xué)科趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性值得教師研究。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+工科專業(yè)課”下的課程教學(xué)改革

2.1 “互聯(lián)網(wǎng)+教育”對(duì)教學(xué)帶來(lái)的影響

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是把雙刃劍，它給高校教育改革帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)也帶來(lái)了沖擊與挑戰(zhàn)。王竹立曾指出，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的本質(zhì)就是碎片化學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)方式使得教育不再局限于課堂，學(xué)生可以隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得知識(shí)，打破了以往教學(xué)模式時(shí)空的限制。且這種學(xué)習(xí)方式往往是針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)的，內(nèi)容短小、簡(jiǎn)單，學(xué)生易吸收。但隨著網(wǎng)絡(luò)碎片化信息的泛濫，碎片化學(xué)習(xí)的弊端日益突顯：①它破壞了學(xué)科知識(shí)體系的完整性，弱化了知識(shí)之間的聯(lián)系性。學(xué)生雖然學(xué)了很多，但知識(shí)鏈不連貫，知識(shí)深入不夠。②網(wǎng)絡(luò)上碎片化信息五花八門，甚至有大量的虛假、不正確的信息存在，海量信息降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的專注度和學(xué)習(xí)深度，同時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)者辨別信息真?zhèn)蔚哪芰μ岢隽司薮蟮目简?yàn)。③碎片化學(xué)習(xí)使得許多學(xué)生越來(lái)越依賴網(wǎng)絡(luò)、依賴手機(jī)，同學(xué)之間流行著“有困難，找度娘”的俗語(yǔ)，遇到問(wèn)題不是積極思考，而是第一時(shí)間在網(wǎng)絡(luò)上尋找答案，顛覆了學(xué)習(xí)的本質(zhì)。大多同學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)不是理解性掌握，而是被動(dòng)接收，流于表面。④碎片化學(xué)習(xí)給課堂教學(xué)帶來(lái)極大的困擾，課堂上低頭看手機(jī)的現(xiàn)象屢禁不止。微課、網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)課、線上課堂的出現(xiàn)使得學(xué)生厭煩教室，課堂教學(xué)的重要性和吸引力大大被減弱。⑤碎片化學(xué)習(xí)減少了師生間的互動(dòng)、交流，教師不能通過(guò)學(xué)生的微表情掌握實(shí)際教學(xué)情況，不宜實(shí)現(xiàn)“因人而異，因材施教”。

2.2 教學(xué)改革實(shí)例

“慕課”“翻轉(zhuǎn)課堂”是教育界在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下的產(chǎn)物，但對(duì)于工科專業(yè)課而言，完全采用線上課程方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)課堂并不現(xiàn)實(shí)。如何將互聯(lián)網(wǎng)跨界引入工科專業(yè)課課堂是筆者極力在思考的一個(gè)問(wèn)題。筆者和筆者所在團(tuán)隊(duì)嘗試將互聯(lián)網(wǎng)引入到遙感專業(yè)課“攝影測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)中，在課堂教學(xué)、過(guò)程考核、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行改革探索，并取得了較好的效果，具體措施如圖1所示。

圖1 “互聯(lián)網(wǎng)+工科專業(yè)課”課程教學(xué)

2.2.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”下的課堂教學(xué)

將基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)平臺(tái)Sakai引入攝影測(cè)量學(xué)課堂教學(xué)中，將傳統(tǒng)課堂教學(xué)發(fā)展為“課前+課中+課后”形式。課前教師準(zhǔn)備的資源(PPT、小知識(shí)點(diǎn)視頻)和問(wèn)題通過(guò)平臺(tái)提前發(fā)布，學(xué)生在課前通過(guò)Sakai平臺(tái)查閱資源完成預(yù)習(xí)，帶著疑問(wèn)參與課堂；課中教師采用討論式和設(shè)問(wèn)式教學(xué)方式與學(xué)生積極互動(dòng)，提高學(xué)生課堂參與度；課后針對(duì)課堂表現(xiàn)以作業(yè)或測(cè)驗(yàn)形式鞏固課堂效果。PPT制作應(yīng)簡(jiǎn)潔，多圖片、動(dòng)畫、公式，少文字，無(wú)公式推導(dǎo)。每節(jié)的準(zhǔn)備知識(shí)以視頻形式出現(xiàn)，視頻長(zhǎng)度不超過(guò)30 min，視頻末部通過(guò)設(shè)問(wèn)引出新知識(shí)，讓學(xué)生掌握知識(shí)的用處，做到前后相連，增強(qiáng)知識(shí)體系完整性。如在教授共線條件方程章節(jié)時(shí)，課前將該章PPT、準(zhǔn)備知識(shí)視頻(坐標(biāo)系)發(fā)布，設(shè)置問(wèn)題“坐標(biāo)系間如何轉(zhuǎn)換？如何將像點(diǎn)坐標(biāo)與物點(diǎn)坐標(biāo)相連？”。課中教學(xué)首先讓學(xué)生討論公式推導(dǎo)思路，然后教師補(bǔ)充說(shuō)明，引導(dǎo)學(xué)生自我總結(jié)，明白共線條件方程推導(dǎo)思想即為“兩點(diǎn)兩系”問(wèn)題，其中以“點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)變換”為橋梁，從而完成最后的推導(dǎo)。學(xué)生的高度參與，教師的層層設(shè)問(wèn)引導(dǎo)，極大地提高了學(xué)習(xí)的效率，此方法得到了學(xué)生的認(rèn)可和好評(píng)。

除此之外，為了增強(qiáng)課堂趣味性，有些知識(shí)點(diǎn)可在課中通過(guò)游戲環(huán)節(jié)進(jìn)行完成。如在立體觀察和立體成像章節(jié)中，課前設(shè)問(wèn)：?jiǎn)窝塾^察和雙眼觀察的區(qū)別是什么？單眼能判斷物體遠(yuǎn)近嗎？生活中有無(wú)實(shí)例？課中通過(guò)“畫地為牢”的小游戲完成解答。“畫地為牢”即請(qǐng)每位同學(xué)準(zhǔn)備好筆、紙，在紙張上畫一個(gè)直徑為1 cm的圓，在明視距離下判斷，讓筆垂直落入圓內(nèi)，請(qǐng)學(xué)生在單眼和雙眼不同條件下進(jìn)行判斷，最后通過(guò)統(tǒng)計(jì)落入圈內(nèi)的點(diǎn)數(shù)讓學(xué)生自己感受兩者的區(qū)別，真正做到邊學(xué)邊玩。

2.2.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”下的實(shí)踐教學(xué)

為了在有限的學(xué)時(shí)條件下將實(shí)踐教學(xué)最大化，可將任務(wù)逐步分解，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提前發(fā)放，在有限的學(xué)時(shí)里進(jìn)行任務(wù)的整合。如攝影測(cè)量學(xué)中的“單像空間后方交會(huì)”涉及文件的讀與存、矩陣的運(yùn)算及最小二乘解算等，而多數(shù)同學(xué)對(duì)程序語(yǔ)言的掌握并不熟練，每次實(shí)習(xí)在語(yǔ)言回顧方面耗時(shí)較長(zhǎng)，導(dǎo)致實(shí)習(xí)時(shí)間不夠用。針對(duì)上述情況，團(tuán)隊(duì)將任務(wù)分解為3步：文件的讀與存、矩陣乘與逆矩陣函數(shù)編寫、迭代求解。其中前兩步通過(guò)Sakai平臺(tái)作為作業(yè)進(jìn)行發(fā)布，讓學(xué)生在實(shí)習(xí)前完成。而迭代運(yùn)算是“單像空間后方交會(huì)”的核心思想，在實(shí)習(xí)時(shí)將此步與前兩步整合，既能節(jié)省時(shí)間，還能讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)化理解。

2.2.3 “互聯(lián)網(wǎng)+”下的過(guò)程考核

任何課程的學(xué)習(xí)離不開(kāi)考核，將互聯(lián)網(wǎng)引入考核機(jī)制中是種趨勢(shì)。為了全面地考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，團(tuán)隊(duì)將課程考核分為兩部分：過(guò)程考核(40%)和期末考核(60%)。如圖2所示，其中過(guò)程考核分為三部分：日常考勤(30%)、課程表現(xiàn)(60%)、素質(zhì)拓展(10%)。日?？记诓辉偈褂命c(diǎn)名方式，而是通過(guò)二維碼掃碼形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，既節(jié)省了時(shí)間又提高了效率。課程表現(xiàn)包括線下活躍度和線上活躍度。線下活躍度是指課中討論的參與程度、實(shí)習(xí)表現(xiàn)及作業(yè)；線上活躍度是指課前資源查閱度、話題準(zhǔn)備程度和課前測(cè)驗(yàn)。素質(zhì)拓展為自由環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)“慧平臺(tái)”或其他平臺(tái)信息，自由選擇主題，個(gè)人或小組以PPT或?qū)嶒?yàn)形式完成一個(gè)主題的探索，期間通過(guò)QQ或微信形式與相關(guān)教師交流，并通過(guò)線上形式提交成果。這種考核機(jī)制大大提高了學(xué)生的參與度，考核更人性化、更合理。

圖2 課程考核形式

3 結(jié) 語(yǔ)

本文分析了工科專業(yè)課的課程特點(diǎn)和“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的不足，同時(shí)以攝影測(cè)量學(xué)課程為例，闡述了在課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和過(guò)程考核3個(gè)環(huán)節(jié)中引入互聯(lián)網(wǎng)的具體操作，完成互聯(lián)網(wǎng)到工科課程的跨界。綜合教學(xué)評(píng)價(jià)表明，本文的改革取得了較好的效果，為廣大教育工作者提供了實(shí)例參考。但每門專業(yè)課的課程特點(diǎn)是不一樣的，互聯(lián)網(wǎng)與課程的契合是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，如何根據(jù)課程特點(diǎn)將互聯(lián)網(wǎng)最大化引入到課程教學(xué)中仍值得廣大高校教育工作者深入探討。