張小青, 吳坤華

(福建水利電力職業(yè)技術學院，福建永安 366000)

0引言

“工程測量”是測繪類專業(yè)的基礎課，該門課程也是水電工程、土木工程、園林與交通等工程類專業(yè)的基礎課程，主要是使學生掌握基礎測量技術和地形圖測繪與應用，熟悉施工放樣的基本理論與工作流程[1].近年來，三維激光掃描技術、GNSS測量技術、遙感技術與無人機攝影測量系統(tǒng)等新的測繪儀器和測繪方法的飛速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的測繪成果由數(shù)字化轉(zhuǎn)向信息化發(fā)展，傳統(tǒng)的“工程測量”教學內(nèi)容和教學方法已經(jīng)不再適應當今時代的發(fā)展[2].

如何對“工程測量”課程教學進行有效改革已經(jīng)成為當今教育的一個熱點，張珩等[1]主要針對“工程測量”實驗內(nèi)容進行教學改革，提出分層次實驗教學模式，強調(diào)綜合應用型實驗.但是對實踐考核方式未深入探討.趙武陽[2]闡述了當前“工程測量”課程教學的現(xiàn)狀，指出“工程測量”課程內(nèi)容陳舊、課時不足、重理論輕實踐等特點.提出理論內(nèi)容采用傳統(tǒng)課堂教學，實踐教學采用在線教學平臺的模式，這種模式緩解了課時不足的特點，能有效促進學生自主學習，但其理論教學模式的改革不夠深入.郭冰[3]等對“工程測量”課程內(nèi)容碎化成一個個知識單元，并將其制作成微視頻，構建微視頻和課堂教學優(yōu)勢互補的教學模式，但在運用現(xiàn)代智能設備增強師生互動以及考核方式的改革等內(nèi)容未詳細闡述.鮑麗麗[4]提出對“建筑工程測量”課程的教學模式采用對分課堂的教學模式，教師用一半的課堂時間向?qū)W生講解，另一半時間讓學生去討論，教師點評.這種方式能有效關注學生的知識掌握情況，促進了學生自主學習與思考，但是需要充分把握學時分配以及整個知識框架，易造成知識點講解不夠充分以及課時不足等問題.黃長軍[5]分別從實驗教學師資隊伍的建設、虛擬仿真平臺的建設、開放性實驗的設立以及測繪技能競賽的參與等方面，對工程測量實驗教學改革的思路與方向進行了探討.主要是從提高師資隊伍的實踐能力、改善實踐教學環(huán)節(jié)不足以及提高實踐教學質(zhì)量方面進行研究.蘇妍[6]提出補充一些新儀器、新方法與新技術，增加實踐課時比例，采用“以賽促學，以賽促教”教學模式，但對理論內(nèi)容的教學改革不深入.于銀霞[7]提出對課程內(nèi)容梳理，進行項目化教學，利用藍墨云班課和超星學習通平臺，對“建筑工程測量”課程課堂教學模式進行研究，轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)設性的“教”.項目化教學能有效激發(fā)學生的學習主動性，但對課程內(nèi)容改革不多.總的來說，結合理論知識和實踐內(nèi)容，優(yōu)化重組教學內(nèi)容，結合信息化技術，對教學措施、考核評價等全面深入改革的不多.

因此，基于現(xiàn)有的教學內(nèi)容和教學方法，融入測繪新技術、新理論是“工程測量”課程教學改革的重點研究內(nèi)容.信息化技術的發(fā)展使得基于網(wǎng)絡教學平臺的在線教育迅速興起，傳統(tǒng)的“工程測量”課程教學模式不再適應現(xiàn)代教學的要求，本文結合“工程測量”課程的教學現(xiàn)狀，在綜合分析教材內(nèi)容以及高職學生學習特點，合理優(yōu)化設計教學內(nèi)容，進行教學措施以及考核評價模式改革，構建基于網(wǎng)絡教學平臺的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，設計任務驅(qū)動法的實驗教學模式，培養(yǎng)學生的自主學習以及探索新領域、新知識的能力.借助網(wǎng)絡平臺，教師可以更好地把握學情，實現(xiàn)對學生的學習情況的綜合性評價，讓課堂教學針對性更強，有效提升教學效果，實現(xiàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的全面提高[8].

1 “工程測量”課程教學現(xiàn)狀分析

1.1 教學內(nèi)容陳舊,測量儀器老舊，實踐設計不合理

“工程測量”的教學內(nèi)容涵蓋了工程建設所具備的勘測、設計與運營管理等基本專業(yè)要求.隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，測繪新理論、新技術以及新儀器在不斷的發(fā)展，高精度全站儀、GNSS系統(tǒng)、三維激光掃描儀與無人機技術等先進的儀器設備在工程測量中得到了廣泛應用.而現(xiàn)有的教材內(nèi)容仍然保留著已經(jīng)過時的測量儀器和傳統(tǒng)的測量方法，如普通水準儀測高差、光學經(jīng)緯儀測角、經(jīng)緯儀測圖與鋼尺精密量距等內(nèi)容，已經(jīng)不再適應新時期的生產(chǎn)需要.

“工程測量”課程實踐性強，需要學生經(jīng)常動手操作，但是教學資源的匱乏恰恰使學生缺少動手的機會，很多高校都存在測量儀器老化、數(shù)量不足等問題，無法滿足教學的需求.傳統(tǒng)普通水準儀、光學經(jīng)緯儀與低精度全站儀較多，而高精度全站儀、GPS，無人機與三維激光掃描儀等高新技術的比例較少.而工科院校近年來的擴招，學生人數(shù)逐年增加，如水準儀的實驗一般能滿足4名學生一臺，但GPS、三維激光掃描儀只能以班來開展，一個班一兩臺儀器.導致多數(shù)學生接觸不到儀器，教學落后于儀器發(fā)展，培養(yǎng)的專業(yè)人才不能快速適應崗位需求.一個教師負責10組左右的學生，學生圍在教師身邊，教師進行儀器的操作示范與講解，儀器屏幕小且后面的學生看不清也聽不清.實驗演示講解完，教師疲于奔波各小組之間答疑，實驗人數(shù)太多，教師的指導也難于及時到位.幾名學生組成一小組進行實驗，往往一些承擔立尺的學生還沒得到操作訓練，實驗時間已經(jīng)結束.

“工程測量”實踐設計不合理，絕大部分實踐課是按照指導書完成，要求學生在規(guī)定的時間、完成規(guī)定的項目，學生的積極性不高.實踐過程中，學生往往沒有加入自己的思考，沒有培養(yǎng)學生的自主設計和分析能力，缺乏培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識.

1.2 教學措施和方法單一,學生缺乏學習興趣

“工程測量”的教學方法仍是以傳統(tǒng)的板書、多媒體教學為主，沒有充分運用現(xiàn)代信息技術以及新型的教學手段，師生互動不夠，教學模式仍主要為教師講，學生在臺下學，學生處于被動學習的狀態(tài)，學習積極性不高.“工程測量”課程中的測量、計算以及繪圖的細節(jié)性很強，如果在課堂以機械記憶的方法學習，學生一旦出現(xiàn)開小差等情況就可能忽略關鍵操作細節(jié)，導致學生實踐環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤，這種錯誤如果將來出現(xiàn)在實際工作中，影響整個工程的順利進行.

1.3 考核體系不全面

教學評價要客觀、全面、準確，才能更好地促進教師調(diào)整教學方法.教學評價也是教師教學效果的直接反饋.但是在實際“工程測量”課程教學中，課程考核分理論考核和實踐考核，理論考核往往重視期末測評，學習過程考核不夠，實踐考核多以小組整體表現(xiàn)和學生個人的實習報告為主.教學評價采用單一的考試手段，過于注重對結果的評價及對理論知識的評價，弱化了學生的學習過程的評價以及實踐能力的評價.另外，教師是評價過程的唯一參與者，較難了解學生的真實學習水平，難于保證評價結果的科學性和客觀性.

2 教學內(nèi)容改革

2.1 優(yōu)化教學內(nèi)容

2.1.1 合理優(yōu)化教學內(nèi)容，重組教學內(nèi)容 在教學過程中，結合現(xiàn)代測量新技術，在保持課程體系完整的前提下，關注學生未來從事與本課程相關工作應具備的能力，合理優(yōu)化設計教學內(nèi)容，對當前較少使用的測量技術與方法從教學內(nèi)容中刪減，在教學活動中增加新的測繪技術與方法.如高差測量部分，將水準儀的普通水準測量、四等水準測量與高程控制測量等內(nèi)容相結合；對于角度測量部分，直接用全站儀進行實驗，將經(jīng)緯儀、全站儀的認識與角度測量內(nèi)容結合；距離測量的實驗則把經(jīng)緯儀視距測量、鋼尺量距與全站儀電磁波測距結合，并比較3種測距方式的精度.結合企業(yè)生產(chǎn)和學院自身情況，以全站儀和GPS-RTK應用為主，適當增加無人機攝影測量、三維激光掃描儀等應用.

2.1.2 積極探索搭建虛擬仿真平臺，積累教學資源 突破實驗機會有限性，為學生提供無限次的模擬實驗的機會.通過虛擬仿真實驗平臺，學生可實現(xiàn)在網(wǎng)絡上觀看和研究實驗的流程、儀器的規(guī)范操作.虛擬仿真實驗系統(tǒng)中的實驗現(xiàn)場全景式的呈現(xiàn)，將抽象的知識點變得形象生動.目前，學院正積極建設虛擬仿真教學平臺，購買了虛擬仿真實驗設備.虛擬仿真實驗平臺能有效改善傳統(tǒng)實驗環(huán)節(jié)不足的缺陷.

在實踐課程的的講解中，結合工程案例以及剖析工程案例，啟發(fā)學生的工程創(chuàng)新意識，培養(yǎng)出具備應用創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展能力的技能型人才，使學生能更好地適應快速發(fā)展的工程測量需求.此外，緊跟實際工程需要，引入和購置符合工程實際應用的先進測量儀器設備，完善實驗室和實訓場地的建設.

2.2 融入思政教育

隨著我國測繪地理信息產(chǎn)業(yè)的日新月異以及城市建設的蓬勃發(fā)展，高素質(zhì)、高技能的測繪技術人才是社會所亟需的.在制定課程標準，課程教案以及授課計劃等教學資源時，增加思政德育教學內(nèi)容，將專業(yè)培養(yǎng)與思政教育融合，提升學生的職業(yè)素養(yǎng)與道德水平.測繪工作是工程建設的尖兵，貫穿施工建設整個過程，野外測繪工作的艱辛，要求學生具有吃苦耐勞的精神以及認真負責的職業(yè)精神.在戶外實訓過程中，嚴格按照測繪規(guī)范要求，組員之間相互協(xié)作，完成數(shù)據(jù)觀測、記錄、計算檢校工作.充分鍛煉學生意志力和團隊合作能力，從道德標準和職業(yè)素養(yǎng)出發(fā)，培養(yǎng)學生的愛國主義精神、團隊協(xié)作能力、工匠精神與誠信負責的良好思想品德.此外，通過視頻或者圖片等形式，講解工程測量在國民經(jīng)濟建設中的作用，通過介紹青藏鐵路勘測設計中所涉及的測量工作、中國的北斗衛(wèi)星以及珠穆朗瑪峰的高程測量等內(nèi)容，讓學生了解專業(yè)內(nèi)涵、激發(fā)學生的愛國熱情，樹立為國家、社會發(fā)展做貢獻的理想和信心.

3 教學措施改革

信息化教學組織的多元化應結合紙質(zhì)教材的內(nèi)容有限性、方法局限性與時效有限性等特點，引導構建教師、學生與教育管理人員多元化開發(fā)主體，關注該課程的教學評價，吸引學生參與教學設計.

新的測繪設備以及測繪理論方法的迅速發(fā)展與更新?lián)Q代，“工程測量”的知識量也迅速增加，這與傳統(tǒng)的“工程測量”教學模式和授課學時有限性形成了突出的矛盾.基于信息化教學的混合教學模式，引入翻轉(zhuǎn)課堂模式，通過微課、在線教學平臺，實現(xiàn)“工程測量”課程的教學改革，能有效調(diào)整教與學，課前學習，課堂講授以及課后復習的時間，解決傳統(tǒng)課堂教學課時有限性，培養(yǎng)學生的自主學習與積極探索精神[8].

3.1 多元化的信息化教學方式

運用云課堂、微課等多樣化的信息技術，豐富教學方式和教學資源，讓學生能夠體驗生動、有趣等形式多樣的學習方式.在信息技術的支撐下，可實現(xiàn)教學資源多媒體化、網(wǎng)絡化與多元化，使傳統(tǒng)的注重如何教的模式向如何學轉(zhuǎn)變.

(1)線上教學：以網(wǎng)絡為平臺，建設在線教學資源.為豐富學生的學習內(nèi)容，讓學生能夠更好地理解課程內(nèi)容，整理一些優(yōu)秀的微課和MOOC，收集與本課程相關的教學資源，提前將制作好的多媒體課件、錄制好的難點以及重點內(nèi)容的視頻，發(fā)布到易智云課堂教學平臺，學生可反復多次自主學習，并將互動練習嵌入在視頻中以及設置相關習題，學習者在觀看一段微視頻后，可以通過互動練習來判斷自己對知識的理解程度.如閉合水準測量成果計算部分，導線計算部分，計算內(nèi)容較復雜，每一步都不能出錯.學生往往聽一遍難于掌握.教師將完整的計算流程錄制成短小的微課，發(fā)布在網(wǎng)絡教學平臺，學生可以反復多次觀看直到掌握計算流程.此外，通過在線課堂，引入先進測量儀器和設備，學生能隨時隨地學習到先進的儀器設備的使用，能更好地關注專業(yè)發(fā)展方向.學生可根據(jù)自身學習需求在網(wǎng)絡教學平臺學習，教師變“滿堂灌輸為互動引導”，學生變“要我學”向“我要學”轉(zhuǎn)變.線上教學可克服時間和地點的限制，緩解課時有限性，優(yōu)化課堂教學內(nèi)容，線上教學是線下教學的有益補充[3].

(2)課堂教學：在線上自主學習的基礎上，教師收集學生線上學習評價的結果，在課堂上，對重點以及學生學習中有疑問的知識點進行講解.采取多樣化的混合教學模式，課堂中穿插各種教學手段和方式，例如，翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，教師與學生可進行角色互換，讓學生在臺上講解，教師在臺下聽.以方位角推算為例，方位角的推算原理是依據(jù)中學階段所學的平行線間角度的關系，教師引導學生積極主動參與教學，在學生講授完的基礎上，組織學生分組討論，互相交流，教師再進行補充和更正.此外，還可采取游戲互動的方式，在講授高差和高程概念時，設置游戲“觀測甲乙兩位學生的身高差”，啟發(fā)學生主動思考，引出高差概念，通過引入生活貼近的游戲，學生能更好地理解高程基準面等抽象概念.采用重難點有針對性地詳細講解以及趣味、游戲互動學習方式, 教師靈活多樣的教學方式，加強了師生互動和聯(lián)系，提高了學生的課堂參與度，提升了教學效果.

3.2 任務驅(qū)動法教學

任務驅(qū)動法是在教師深入研究教材和分析學生的學習特點的基礎上，將實驗教學內(nèi)容分解成若干任務.教師引導，學生為主體，以完成任務為中心而展開的學習活動.在教師講授知識點的基礎上，通過教師的示范，學生在完成任務的驅(qū)動下，自主應用課本內(nèi)容、所學知識點以及儀器設備等資源，主動探索學習與解決問題，在學生完成任務的過程，學生獲得成就感能更好地激發(fā)他們的學習熱情，從而形成一個感知心智活動的良性循環(huán)，培養(yǎng)學生的自主學習與創(chuàng)新能力，進而達到教學目標的實現(xiàn).“工程測量”是理論與實踐相結合的課程，為使得學生更好地理解理論知識以及掌握測量技能，實驗部分可采取任務驅(qū)動法教學.結合學生掌握的知識體系和能力水平，設置科學合理、目標明確、可操作以及層次分明的任務.任務驅(qū)動法的實施可分為以下幾個步驟：首先建立情境，布置任務；然后分析任務，實施任務；最后完成任務，任務評價[9].

3.2.1 建立情境，布置任務 任務設計要科學合理，層次分明，下面以閉合水準測量實驗為例，首先，教師將儀器規(guī)范操作及水準路線布設的內(nèi)容錄制成微課，將微課發(fā)送到云課堂，學生可反復觀看.然后，在水準儀認識與使用以及水準測量原理實驗的基礎上，通過如何將校園宿舍樓的三個角點的高程求出，引出下一個閉合水準測量的實驗任務.通過觀看實驗項目拍成的視頻，學生了解如何布設路線以及如何搬站.

3.2.2 分析任務，實施任務 本實驗項目以4人為一組，各小組根據(jù)實驗任務分工合作，每人至少觀測一站，每站采取變換儀器高法觀測，檢核每站觀測數(shù)據(jù)，每站數(shù)據(jù)檢核合格才能搬站.

3.2.3 完成任務，評價任務 針對實驗數(shù)據(jù)的計算，學生可通過觀看云課堂里的教師錄制好的計算流程微課，反復學習，逐步掌握重難點，提高實驗效率.學生在計算過程中，閉合高差計算是難點，針對實驗過程中的重難點，教師指導學生完成閉合高差的計算以及改正數(shù)的分配.為了訓練學生的計算能力，成果檢核以及高差改正數(shù)的計算，要求學生手工完成計算.教師編制水準路線計算程序，學生根據(jù)程序計算的成果，完成手算成果的校對.各小組在完成任務后，將各小組成果展示，各小組自評，互評以及教師點評，引導學生分析問題、思考問題和歸納總結.

3.3 移動教學平臺助力師生互動，提高學生課堂參與度

當今學生處于信息化時代，教學模式應順應時代的改變，移動化、便利化、個性化應成為教學的考核目標.借助智能手機，平板電腦等移動設備，實現(xiàn)隨時學、隨地學、隨心學的個性化學習方式，使學生從傳統(tǒng)的“被動學習”變?yōu)椤爸鲃訉W習”.學生對智能手機以及APP軟件應用容易上手，在實驗以及實訓過程中，借助智能手機以及網(wǎng)絡，引導學生利用APP軟件學習和協(xié)助計算.例如，測量員APP軟件可助力學生實訓，它是一款可運行在智能手機上的應用程序，該軟件功能齊全.在實驗過程中，學生可運用軟件來協(xié)助學習，檢核實驗計算結果，提高實驗效果[10].

此外，智能手機可為教師開展個性化的指導活動創(chuàng)造條件，運用智能手機，教師能靈活參與討論指導；在實訓過程中，學生在實驗過程產(chǎn)生疑問，可在微信群發(fā)送給教師，教師可以實時指導.學生在任務完成后，可以上傳給教師批閱，教師可及時點評，實現(xiàn)“教”與“學”的互動.

4 考核與評價體系改革

傳統(tǒng)的教學采取單一的理論考試及平時的作業(yè)完成情況為主，部分學生往往過程重視不夠，難于體現(xiàn)學生的實踐能力.為了充分調(diào)動學習積極性，讓學生充分參與教學過程，將網(wǎng)絡教學資源學習次數(shù)，學習時長以及測試成績等學習過程行為進行統(tǒng)計.課后作業(yè)可設置形式多樣的提交成果方式，如文字、圖片、視頻與音頻等.教師可以在線對學生點評，也可以開展同學之間的互評，提高學習的趣味性.針對實驗項目，若學生的實驗數(shù)據(jù)不合格，意味著整個實驗過程不及格.因此，在實驗結果考核的基礎上，增加過程性評價，對學生的儀器操作過程，數(shù)據(jù)處理以及團隊協(xié)作能力進行綜合評價.聯(lián)合結果考核與過程考核，關注學生平時的學習過程，實現(xiàn)知行合一的評價體系，這種考核方式更能激發(fā)學生的學習自信心，提高學習參與度，更符合高職學生的學習特點.

5 結論

本文結合“工程測量”課程教學現(xiàn)狀以及當前測繪新技術新理論，優(yōu)化組織教學內(nèi)容，錄制課程微視頻發(fā)送云課堂，充分運用信息化技術，建設在線教學資源.在教學實施過程中，線上教學和課堂講授、教師現(xiàn)場演示互為依托和補充，構建一套完整的授課體系.借助信息化技術，構建基于網(wǎng)絡教學平臺的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，提高學生課堂參與度，充分調(diào)動學生的學習熱情和主動性.設計任務驅(qū)動法的實驗教學模式，完善過程考核體系，關注學生的學習過程與成效，全面提升教學質(zhì)量.