工科專業(yè)碩士學(xué)位課程組合式教學(xué)探究

廖中平　趙文玉　王正軍

【摘要】以工科專業(yè)碩士研究生學(xué)位課程課堂教學(xué)為例，介紹了研究型與工程任務(wù)相結(jié)合的、構(gòu)建形成性教學(xué)內(nèi)容與測(cè)試項(xiàng)目，并通過“A+B”選修和引入過程考核方式，探究在統(tǒng)一教學(xué)模式下，實(shí)現(xiàn)課堂因材施教，進(jìn)而完成專業(yè)學(xué)位課程對(duì)工學(xué)碩士和工程碩士的不同培養(yǎng)任務(wù)。

【關(guān)鍵詞】研究型實(shí)踐 工程任務(wù) 組合式教學(xué) 過程考核

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）04-0226-02

教育部《2003-2007年教育振興行動(dòng)計(jì)劃》中提出要“實(shí)施研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃”，探索并建立與社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制相適應(yīng)的研究生教育體制和運(yùn)行機(jī)制，鼓勵(lì)在研究生培養(yǎng)體制、培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、教材教案、培養(yǎng)方式、科研訓(xùn)練、社會(huì)實(shí)踐、導(dǎo)師指導(dǎo)方式、學(xué)位論文標(biāo)準(zhǔn)、管理與運(yùn)行機(jī)制等方面加強(qiáng)創(chuàng)新研究[1]，促使我國(guó)研究生培養(yǎng)質(zhì)量和研究生教育的整體水平接近或達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平，為實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略奠定堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。目前，我國(guó)一些工科專業(yè)招收工學(xué)碩士和工程碩士?jī)深惔T士研究生，此外由于專業(yè)間交叉研究等需求，不同專業(yè)本科畢業(yè)生進(jìn)入同一專業(yè)攻讀碩士學(xué)位，形成同一專業(yè)在讀全日制碩士研究生具備不同專業(yè)基礎(chǔ)和培養(yǎng)目標(biāo)的現(xiàn)狀，通過控制研究生培養(yǎng)過程中的一些培養(yǎng)環(huán)節(jié)[2]，[3]，來完成并檢驗(yàn)碩士研究生的培養(yǎng)，而在碩士研究生課堂課程教學(xué)上卻大都采取統(tǒng)一授課、同等評(píng)價(jià)等本科教學(xué)方式，既影響教學(xué)效果，又不利于在教學(xué)中培養(yǎng)研究生創(chuàng)新與工程實(shí)踐能力。

因此，本文結(jié)合“大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程”專業(yè)碩士研究生課程《衛(wèi)星大地測(cè)量基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式，探討以“研究型”和“工程任務(wù)”相結(jié)合的組合式教學(xué)方式，以有效提升研究生理論水平和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

一、明確課程教學(xué)目標(biāo)

由于計(jì)算機(jī)微處理與自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械制造、新型材料、數(shù)值算法等方面的飛速發(fā)展，一些工科專業(yè)碩士學(xué)位課程理論與實(shí)踐技術(shù)更新較快，加上課程改革與調(diào)整，課堂理論與實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)壓縮，導(dǎo)致最終演變成課堂講座。學(xué)生了解了專業(yè)新技術(shù)與新理論、開闊專業(yè)視野，卻難以通過該課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)掌握某一專業(yè)方向的研發(fā)基礎(chǔ)，或解決某類專業(yè)實(shí)際工程問題的能力。因此，講授基本原理，注重專業(yè)課程前沿理論與技術(shù)，并顧及工學(xué)碩士和工程碩士的培養(yǎng)目標(biāo)，合理安排教學(xué)內(nèi)容與區(qū)分學(xué)習(xí)任務(wù)，是研究生個(gè)性化教學(xué)培養(yǎng)的保證。

《衛(wèi)星大地測(cè)量基礎(chǔ)》課程主要講授衛(wèi)星定位理論與技術(shù)及其在大地測(cè)量領(lǐng)域中的應(yīng)用。近十年，“大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程”專業(yè)全國(guó)優(yōu)秀碩士論文中有1/5與衛(wèi)星定位理論和技術(shù)相關(guān)。GNSS數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用研究已成為該專業(yè)攻讀碩士學(xué)位的主要研究領(lǐng)域。目前，衛(wèi)星定位技術(shù)正處于一個(gè)快速發(fā)展與變化時(shí)期：GPS、GLONASS、Galileo、北斗等系統(tǒng)已經(jīng)或正將實(shí)現(xiàn)全功能[4]；網(wǎng)絡(luò)RTK（VRS）、PPP、PPK、快速靜態(tài)、多系統(tǒng)聯(lián)合網(wǎng)平差等GNSS新技術(shù)不僅理論研究趨于成熟，且已在一些測(cè)繪項(xiàng)目中應(yīng)用，原有GPS靜態(tài)、單基站RTK等教學(xué)內(nèi)容可能導(dǎo)致工程碩士研究生畢業(yè)后不能勝任GNSS工程任務(wù)；同時(shí)，在講座式授課方式下工學(xué)碩士研究生難以鍛煉計(jì)算機(jī)編程能力，開展GNSS理論算法或拓展應(yīng)用研究，降低其創(chuàng)新能力。故有必要建立最新的、培養(yǎng)研究型與工程應(yīng)用高素質(zhì)人才的課程教學(xué)內(nèi)容。此外，依據(jù)寧津生院士對(duì)“測(cè)繪工程”專業(yè)認(rèn)證的論述，各高校應(yīng)揚(yáng)長(zhǎng)避短，建設(shè)有本校特色的課程體系。碩士研究生課程教學(xué)內(nèi)容在創(chuàng)新能力培養(yǎng)與實(shí)踐應(yīng)用上也可考慮向本校優(yōu)勢(shì)學(xué)科傾斜。

二、設(shè)計(jì)雙向、組合式教學(xué)內(nèi)容

工學(xué)碩士教育以培養(yǎng)教學(xué)和科研人才為主，側(cè)重于研究能力的培養(yǎng)；工程碩士專業(yè)學(xué)位則強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用，培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型高層次工程技術(shù)和工程管理人才[5]。研究生課程體系在研究生培養(yǎng)方案中處于核心地位，作為一門專業(yè)學(xué)位課程除強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)外，創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力啟發(fā)與培養(yǎng)，及最新工程實(shí)踐技術(shù)傳授更具重要作用。

1.公共教學(xué)內(nèi)容

工科專業(yè)學(xué)位課程基本原理與基本理論、與課程相關(guān)的當(dāng)前理論與技術(shù)最新進(jìn)展?fàn)顩r，是碩士研究生必須掌握或了解的專業(yè)背景知識(shí)?！缎l(wèi)星大地測(cè)量基礎(chǔ)》碩士學(xué)位課程為2個(gè)學(xué)分共32個(gè)學(xué)時(shí)，此部分設(shè)置4～5次課，以講座方式介紹課程理論基礎(chǔ)與前沿內(nèi)容，如圖1公共教學(xué)內(nèi)容所示。無論工學(xué)碩士與工程碩士，還是有無本專業(yè)知識(shí)背景，此部分教學(xué)內(nèi)容皆可起到入門或回顧，并激發(fā)與本課程內(nèi)容相關(guān)的創(chuàng)新思考。

2.研究型教學(xué)內(nèi)容

工科專業(yè)學(xué)位課程傳授的理論與技術(shù)其自身也存在不斷發(fā)展和變化的過程。算法研究與技術(shù)創(chuàng)新，一般離不開計(jì)算機(jī)輔助編程、計(jì)算與控制。工程中儀器設(shè)備改造與控制、觀測(cè)信號(hào)捕獲、測(cè)量數(shù)據(jù)采集、計(jì)算模型優(yōu)化等都可成為研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究方向。

偽距單點(diǎn)定位既是《衛(wèi)星大地測(cè)量基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)綜合性知識(shí)點(diǎn)，也是GPS定位技術(shù)在工程領(lǐng)域中已廣泛進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新的基礎(chǔ)，如旅行導(dǎo)航、物流行車優(yōu)化、精細(xì)農(nóng)業(yè)、安全防盜等等。對(duì)于工學(xué)碩士、具備相關(guān)專業(yè)背景知識(shí)的學(xué)生，利用Matlab、VC#、VB或Fortune等編程語言，參考GPS中間交換數(shù)據(jù)文件RINEX協(xié)議進(jìn)行觀測(cè)數(shù)據(jù)的提取、解析、解譯與存儲(chǔ)，依次建立衛(wèi)星軌道方程、偽距觀測(cè)方程等數(shù)值計(jì)算模型，從而逐步實(shí)現(xiàn)偽距單點(diǎn)定位，如圖1所示。以課外動(dòng)手編程為主，課內(nèi)輔導(dǎo)答疑為輔，設(shè)置5～6次課，構(gòu)建形成性測(cè)試項(xiàng)目，既分散集中考核的壓力，又鍛煉了學(xué)生編程與數(shù)據(jù)處理能力。

3.工程任務(wù)型教學(xué)內(nèi)容

提高碩士研究生實(shí)際操作能力、加強(qiáng)實(shí)際工程問題解決能力的培養(yǎng)，是當(dāng)前國(guó)家擴(kuò)大工程碩士研究生招生規(guī)模的動(dòng)因。根據(jù)教育部的要求，工程碩士將逐步取代工學(xué)碩士成為研究生教育主體。購(gòu)置國(guó)內(nèi)外一流專業(yè)設(shè)備與數(shù)據(jù)處理軟件，參考現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范，培養(yǎng)研究生應(yīng)用專業(yè)設(shè)備完成實(shí)際工程任務(wù)的能力，符合國(guó)家對(duì)工程碩士的培養(yǎng)要求。

GPS網(wǎng)約束（聯(lián)合）平差、網(wǎng)絡(luò)RTK定位等是《衛(wèi)星大地測(cè)量基礎(chǔ)》課程主要理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。利用美國(guó)Trimble公司開發(fā)并發(fā)行的Trimble TGO/TBC、Trimble Data Transfer、Trimble Configuration Tools、Trimble Survey Controller等專業(yè)軟件，掌握GPS數(shù)據(jù)下載、RINEX數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、Trimble 5800/R8接收機(jī)設(shè)置、GPS基線處理、GPS無約束平差和約束平差或聯(lián)合平差、網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量與道路放樣等，培養(yǎng)能利用GPS專業(yè)設(shè)備與軟件進(jìn)行GPS（快速）靜態(tài)定位、網(wǎng)絡(luò)RTK動(dòng)態(tài)定位等工程應(yīng)用實(shí)踐能力，將有利于提高工程碩士研究生的實(shí)際動(dòng)手能力。此部分教學(xué)內(nèi)容以課外自學(xué)軟件為主，課內(nèi)輔導(dǎo)答疑、現(xiàn)場(chǎng)演示等為輔，設(shè)置5～6次課，構(gòu)建形成性測(cè)試項(xiàng)目，如圖1所示。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部關(guān)于實(shí)施研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃加強(qiáng)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)進(jìn)一步提高培養(yǎng)質(zhì)量的若干意見. http：//www.moe.gov.cn，2005

[2]吳瑞林，王建中.研究性教學(xué)與研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].學(xué)位與研究生教育，2013（3）：10-15

[3]The framework for higher education qualifications in England， Wales and Northern Ireland. The Quality Assurance Agency for Higher Education， UK. http：//www.qaa.ac.uk/， 2008

[4]北斗系統(tǒng)公布試運(yùn)行服務(wù)性能. http：//www.beidou.gov.cn/

[5]劉惠琴，沈巖，雍翠菊.工程碩士研究生教育質(zhì)量保證體系的構(gòu)建與思考[J]. 學(xué)位與研究生教育，2004（10）：25-28