CDIO理念下的“工程測量”教學改革

摘 要：基于CDIO工程教學理念的特點結合學院“工程測量”教學中存在的問題，以CDIO理念為指導方向進行“工程測量”教學改革，取得了良好的效果。

關鍵詞：CDIO模式；工程測量；教學改革；實踐教學

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A

目前國內工科教育有諸多問題亟待解決，高職工科教育的培養目標是高技術技能型人才，但培養出的人才仍就不能滿足用人單位的需求，主要原因是高職人才培養模式慣性強，更新滯后。隨著國家經濟發展與行業轉型升級，尋求培養創新型人才的方案成為我國教育界改革的目標和熱點，基于CDIO理念的先進國際教育模式已經得到了國內外工科教育界諸多專家的認可[1]，如果能對其加以分析并合理應用，將對我國的工科教育起到積極有益的改革和推動作用。

CDIO簡稱構思（Conceive）——設計（Design）——實施（Implement）——運行（Operate），最早于2001年提出，以麻省理工學院為主，與瑞典林克平大學和皇家技術學院等合作開發的創新教育理念，它是“基于項目的教育學習”（Project based education and learning）和“做中學”（Learn by doing）原則的集中體現[2]。CDIO 理念下的高等工科教育模式注重構思、設計、實踐及運作的均衡發展，以培養和完成學生的工程能力為目的。

一、改革前“工程測量”教學中存在的主要問題

（一）課堂教學存在的問題

教材內容更新滯后，所用教材的部分內容已不能適應工程發展的需求。傳統測量占據很大篇幅，現代測量新技術、新方法涉及較少。

現有教師多數是從學校到學校的畢業生，缺乏測繪工作經歷。由于教學任務重，很少有時間在測繪生產一線實踐的機會，下廠實習也是流于形式，導致教師的教學理論與教學實踐脫節，難以適應工程需求。

（二）課間實踐存在的問題

實訓課時偏少加上實訓儀器嚴重不足。目前學院招生人數居全校之首，平均每年有800多新生入學，實訓儀器缺口較大。而實踐課由于開設學期、周次以及課時偏少等客觀問題，一位教師2個班級合班上課，至少6位同學一組且組數不少于12組，在這樣的工作量壓力下，教師實踐課的演示和講解只能粗枝大葉，無法講細講透；由于教師顧及不到每位學生，不自覺的學生就掌握不好實踐內容，使實踐教學效果大打折扣。

（三）綜合實習存在的問題

專業多，測量教師相對較少，人均授課任務重，難以做到按專業特色組織教學，導致各專業的測量教學內容基本相同，不夠細化，不能突出專業特點。

缺乏專業的實習基地。一方面，學生實習場所主要在校園及其周邊，難以確定與生產場地相同或類似的實習項目，模擬生產實踐難度大。另一方面，傳統測量儀器勞動強度大，作業時間長，由于時間不夠，很多測量任務只能做表面文章，實習效果很不理想。

二、基于CDIO理念的“工程測量”教學改革

（一）“工程測量”教學內容的改革

通過改革使經典測量知識得到了強化，現代新興測繪技術得到了應用提升。課堂上既要打好經典測量基礎知識，同時注重培養學生應用新儀器新方法靈活解決現實問題的能力。在具體教學中把各章節知識模塊化，以基礎—應用—提高為主線，以能力培養為目標，全面構建新型課程教學內容新體系[3]。

教材選用自編教材，內容取舍得當，摒棄了一些理論性較強而實際在工程中運用很少的內容，加強了新儀器的介紹和使用。同時強調項目案例，突出了專業特色，內容體現不同專業施工測量的要求。

（二）教學模式的改革

根據高職教育的特點，進行教學模式轉變，在掌握基本理論前提下，突出動手能力的培養，注重理實一體，注重在實踐中提出問題、學習問題和解決問題的能力，改變傳統的“滿堂灌”教學模式，培養學生綜合運用不同課程解決實際問題的能力。

1.培養學生學習的自發性

在教學方式上根據測量課程和學生的性格特點，采取啟發式教育，多方面引導學生學習的積極性，讓學生享受學習知識和動手實踐的樂趣，體會到自己在整個項目中的價值作用。注重發揮教師的調動作用，給學生提供更多的實際動手操作機會，布置具體的工程案例讓學生完成，使學生通過實踐來學習知識、發現問題、分析問題和解決問題[4]。

2.多種教學手段的運用

在傳統教學之外，充分利用多媒體教學與網上視頻錄像。相比傳統板書，多媒體教學的優勢是變抽象為直觀，信息量大、圖文并茂。例如在測量儀器介紹教學時，采用三維圖像可以更直觀的看到儀器的內部構造細節和外部控制設置，教學效果非常好。

在儀器實踐運用教學過程中，播放相關視頻。例如水準儀測站測量方法、經緯儀一測站測回法、全站儀坐標測量和地形圖碎步測量等，借助真人演示視頻模擬實際操作，可讓學生在較短的時間全方位學習測量過程中的主要操作步驟及注意問題。

對于重要的公式計算推導，比如閉合差、誤差及限差等，仍以傳統板書為主，多媒體為輔的教學方式。例如水準測量成果計算、測量誤差基本理論知識和導線測量內業計算仍采用傳統板書講解。

（三）實踐教學的改革

“工程測量”課程具有很強的實踐性和專業性，由于實踐內容多課時少，組織教學時必須有針對性的突出重點。實踐教學主要培養學生熟練操作儀器的技能和運用測量儀器解決實際問題的能力，實踐教學主要包括課間實踐教學與綜合實習兩部分。具體改革如下：

1.測量實驗室建設

學院對測量實驗室進行了重新規劃。首先，考慮到測量成果的精度主要取決于儀器精度，而傳統測量儀器如水準儀、經緯儀精度都比較低，因此學院測量實驗室先后引進數臺高精度電子水準儀、全站儀。目前就GPS的儀器還沒有購置到位，CASS地形地籍成圖軟件還需進一步落實應用。其次，充分挖掘現有儀器設備的潛力。比如，傳統光學儀器有助于訓練和提高學生的動手操作能力，如果學生能夠熟練操作傳統光學儀器，就能更容易的使用電子測量儀器。

2.建立靈活的實驗室開放制度，對提高實踐教學有積極的推動作用

為了滿足學生實踐的要求及培養主動實踐學習能力，實驗室全天候為學生免費開放，借用儀器自由方便，這樣學生在完成指定的實踐內容以外，還可自行安排設置感興趣的實踐項目；參加實踐的人數自行組合，學生自主選擇組員，不受年級和班級的差異，可以提前和高年級的同學一起實習，這在以往的實踐課是沒法實現的。

3.完善實踐教學考核制度，采取實踐教學單獨考核的方式，將實踐成績考核細化

在實際操作中，將實踐成績分成三部分：實習任務及解決方案（30%），得分由現場提問判定。現場操作部分（50%），實行單獨考核、測量、記錄、計算和校核，由教師根據學生全過程操作給分。實驗報告部分（20%），著重考查學生對理論知識和實踐內容的理解，以及測量數據的處理及精度。考核方式的改革，不僅提高了學習的積極性和主動性，更提高了學生動手實踐能力。

4.建立完善的校內外實習基地，有效提高實踐教學效果

將教學實習和工程項目有機結合起來，做到在學校模擬生產實踐，到企業以工程項目任務開展實習。通過具體項目的測量實踐，使學生感受真實情境實踐，完成項目的同時培養其分析和解決具體問題的能力，增強團隊意識和創新能力。

三、結語

基于CDIO教育模式的“工程測量”教學改革是培養學生實踐和創新能力的根本，國內外工科院校課程改革的成功案例離不開CDIO的主體思想，實踐證明CDIO理念的“做中學”是確實可行的，完全契合工科測量教學過程。經過教學改革實踐，在“工程測量”教學改革中取得了一些良好效果。我們還將繼續完善細化“工程測量”教學改革。只有不斷發現問題，勇于改革探索，才能培養出適合社會發展要求的實踐創新人才。

參考文獻

[1]朱績超，劉曉蕾.CDIO理念應用于“工程測量”教學改革初探[J].中國電力教育.2009，（24）.

[2]薛婷.面向CDIO的《工程測量》課程教學改革探討[J].中小企業管理與科技，（上旬刊）.2011，（11）.

[3]朱愛民，萬德臣.土木工程測量教學內容新體系的建設與實踐[J].測繪通報，2004，（8）.

[4]葉偉巍，孔寒冰.基于CDIO理念的產學合作工程教育案例研究[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2008，（S2）.

【責任編輯：郭延彬】