“工程測量”研討型課程的教學實踐與思考

胡伍生，張志偉，王　磊

(東南大學交通學院，江蘇 南京 210096)

Practice and Reflection of Engineering Surveying Discussion Course

HU Wusheng，ZHANG Zhiwei，WANG Lei

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“工程測量”研討型課程的教學實踐與思考

胡伍生，張志偉，王磊

(東南大學交通學院，江蘇 南京 210096)

Practice and Reflection of Engineering Surveying Discussion Course

HU Wusheng，ZHANG Zhiwei，WANG Lei

摘要：“工程測量”是土木工程專業的一門專業基礎課程。研究型教學以培養學生的創新精神和創新能力為最終目標。本文主要介紹了東南大學“工程測量”研討型課程的執行情況，包括課堂教學設計、課程教材修訂、研討工程案例分析等，最后總結了研討型課程教學的一些經驗和體會。

關鍵詞：研究型教學；教學改革；工程測量

教育部《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》(教高[2005]1號文件)第十一條明確要求：高等學校要“積極推動研究性教學，提高大學生的創新能力；積極推進討論式教學；引導大學生了解多種學術觀點并開展討論，追蹤本學科領域最新進展，提高自主學習和獨立研究的能力”[1]。研究型教學對學生來說是一種學習方式，也是一種學習理念和學習策略。這種學習方式并不是教師在教學過程中把現成的結論告訴學生，而是以問題為載體，創設一種類似于科學研究的情境，教師指導學生自主地發現問題、探究問題、解決問題(獲得結論)的過程[2]。研究型教學的精髓也正是這個過程。在這個過程中，學生借助于一定的方法，通過自己收集、分析和處理信息，實際感受和體驗知識的生產過程，進而學會學習，培養創新精神和實踐能力；學生通過獨立思考、互相啟發與研討，最大限度地發揮學習的主觀能動性，取得認知思維和情感思維的高效率。在這個過程中，學生處于主動地位，教師處于引導的地位，有利于培養學生富有創造性的學習能力。近年來，圍繞著創新型人才的培養，不同院校在教學內容與教學方式方法上，也進行過多種改革試點[3-8]。

東南大學新修訂的各專業教學計劃中，都設有3～4門研討課程，如土木工程專業教學計劃中，將“工程測量”課程列為研討型課程。本文主要介紹對“工程測量”研討型課程的執行情況，包括：課堂教學設計、課程教材修訂、研討工程案例分析等，最后總結了研討型課程教學的一些經驗和體會。

一、研討型課程的課堂教學設計

1. “工程測量”課程簡介

20世紀80年代，我國土木工程專業的教學計劃特別強調兩項看家本領：力學與測量。在當時的東南大學土木工程專業教學計劃中，測量課程的名稱是“測量學”，是一門專業基礎課，128課時，另外還有為期2周的測量集中實習。20世紀90年代，測量課程的名稱改為“普通測量”，課時數改為64課時，為期2周的測量集中實習不變。當時，筆者結合東南大學的測量學課程主要服務于土木工程專業的特點，開始著手編寫《土木工程測量》教材。經過3年多的編寫工作，該教材于1999年由東南大學出版社正式出版。這也是全國最早命名為《土木工程測量》的教材之一。后來，東南大學土木工程專業的教學計劃將測量課程改名為“工程測量”。

2009年，“工程測量”課程被列為土木工程專業教學計劃中的一門研討型課程。“工程測量”課程是土木工程專業的一門專業基礎課程，48課時，3學分。本課程的任務是學習測量基本理論和基本技能，并進行測量基本功訓練，為工程建設培養合格人才。本課程是一門研討型課程，以研究為基礎，在教學中強調從創設問題情景出發，激勵、引導和幫助學生主動發現問題、分析問題和解決問題，提高教學效果。

2. 課程研討主題

2010年10月，“工程測量”課程教學小組召開了研討會，確定了課程研討的幾個小專題，如：測繪新技術查新報告，常規測量儀器的構造、原理、使用方法的研討(含實驗)，地面點位高程的獲取方法及精度研討(含實驗)，精密三角高程測量方法及其精度分析，地形圖及其在土木工程中的應用等，重點培養學生的動手能力和組織能力。要求各班至少安排4次研討課，內容不限，可從擬定的小專題中選擇。

3. 研討課程的課堂教學設計

“工程測量”研討型課程(48課時)課堂教學的具體實施過程分為3個階段。

(1) 布局與引導階段(1-6周)

在開課學期第1周第一次授課時，由教師向學生說明專題研討教學階段的教學方式及要求，并在教師指導下由學生自由組合成4～5個小組，每組6～8人(東南大學要求專業基礎課程為小班上課，每小班約為30人)，研討主題不限，學生可在教師給出的選題范圍內參考。最后確定的研討主題應交任課教師審定。

前6周課程正常教學，包括課程內的儀器操作練習等。在此期間，各小組成員根據自己所選的研討主題，上網查詢有關資料，利用課外時間各自準備演講課件(PPT)。教師可在課堂上安排少量時間介紹前幾屆學生的示范PPT，并加以引導。在課外，教師可通過電話、網絡、面談等形式，與學生就研討主題進行交流與溝通。在主持專題研討活動前一星期，學生將完成的PPT交任課教師審閱。

(2) 專題研討階段(7-11周)

在此階段安排4～5次研討課。在專題研討教學階段，每個研究小組分別主持一次專題研討課。每次專題研討開始時，教師先作開場發言，簡述此專題研究的意義。小組中選1人做本次專題研討的主持人，選1～2人協助主持并做好討論發言記錄。4～5位學生要在專題研討時分別作主題發言，陳述自己的主要觀點并回答同學與老師的質詢。參與研討的同學和教師圍繞本專題作自由提問或即興發言。最后由教師作總結發言，對此次討論涉及的重要問題、主要觀點作出評價，并對本次研討課做出評價和總結。研究小組在主持專題研討活動之后將研討材料整理成文并上交，作為教師考核與評價該小組學習成績的依據之一。

(3) 課程總結階段(12-16周)

本階段正常教學，按照課程大綱，完成課程的其他內容。本階段可以加快進度，可采用布置思考題、布置作業題等方式進行。有了研討課堂的經歷，學生的學習主動性和積極性已經有較大提高，此階段的課堂教學可采用啟發式教學模式，大部分課程內容可以讓學生在課外自習。最后，總結“工程測量”課程的知識要點、考核的主要內容與要求等。

二、配套教材修編

筆者于1999年編寫出版的《土木工程測量》教材，參考了當時國內外同類教材30多本。該教材的主要特色有：①系統性和科學性；②適應性和獨特性；③先進性和啟發性。

本教材特色鮮明，使用本教材的學校比較多。該教材第1版2002年榮獲教育部全國普通高等學校優秀教材二等獎；第2版2005年被評為江蘇省精品教材；第3版2007年被評為國家精品教材。為了配合“工程測量”研討課程的教學，2011年3月，筆者開始準備《土木工程測量》第4版編寫工作。這次修編的主要內容之一是每章之后將增加研討題，這也是國內同類教材首創。《土木工程測量》第4版已于2012年12月按預計時間出版。教材中部分研討題目見表1。

表1　《土木工程測量》第4版教材研討題

三、案例分析

1. 測繪技術在古建筑保護和文物保護方面的應用

土木工程專業1班第5組選擇“測繪技術在古建筑保護和文物保護方面的應用”展開了演講，他們分別介紹了傳統測繪技術和近現代測繪技術在古建筑測繪、文物保護中的特點及優勢，圖文并茂地展示了實施的過程及成果：從簡陋的測繪設備到現代化高科技的三維激光掃描，引出了測繪設備發展的軸線；從白紙繪圖到數字三維模型勾勒了測圖數據處理的發展經歷。在研討中有同學提出了這樣的觀點：從古建筑測繪的目的出發，我們應盡可能地采用數字近景攝影測量方法和三維激光掃描系統方法測繪古建筑圖件，它對于古代建筑的保護、維修或重建工程是最合適和最理想的方法，也是其他方法所無法替代的。盡管他們還沒有學習數字近景攝影測量和三維激光掃描系統，通過研討勢必激發他們今后學習測繪新技術的積極性。圖1是學生演講課件中的三維激光掃描系統方法測繪古建筑圖件。

圖1　三維激光掃描系統方法測繪古建筑圖件

2. 野外定向的方法

土木工程專業2班第3組選擇“野外定向的方法”展開了演講，學生制作出演講PPT，總結出5類野外定向的方法：

1) 利用羅盤或指北針。利用羅盤或指北針，開羅盤或指北針水平放置，使氣泡居中，此時磁針靜止后，其標有“N ”的黑色一端所指的便是北方。使用時盡量保持水平，不要離磁性物質太近。

2) 利用太陽與月亮。在晴朗的白晝，根據日出與日落，就可以很方便地知道東方和西方，也就可判斷方向，但只能是大致的估計。較準確的測定可利用腕表，或利用日影測向。

3) 利用夜間星體。在夜晚可根據北極星和南十字星來判斷方向。北極星位于北方向，南十字星位于南方向。要學會認識北極星和南十字星。

4) 利用地圖方向。地圖的方向是：上北、下南、左西、右東。根據地圖，對照實地相應地物，從而確定活動行程的方向。

5) 利用地物和植物特征。有時野外的一些地物和植物生長特征是良好的方向標志，增加這方面的知識有助于快速地辨別方向。具體實例可參看表2。

通過研討，讓大家學會了在迷失方向后如何處置，學到了在野外如何進行野外定向的方法和技巧。學生還總結了野外正確定向的意義：

1) 正確的定向能使野外活動省時、省力和高效，是順利完成野外生存活動的必要條件。

2) 錯誤的定向不僅帶來旅行者體力、給養和時間的無謂消耗，更可怕的是有時甚至要付出生命的代價。

3) 對于遇險者來說，無論身處浩瀚的海洋還是茫茫的沙漠，或者在茂密的山林里和冰封的雪原上，即便是游玩迷路在荒郊野外，無論是決定坐等救援還是自力脫險，首先需要弄清的就是自己所處的方位。

表2　利用地物和植物特征確定方向

四、小結與思考

1) 研討型課程教學效果好。從教改實踐看，在專業課程體系中設置研討型課程，通過研討型課程教學引導和培養學生自主學習能力和初步研究能力，取得了明顯的實施效果。實踐證明，研討型課程教學所試驗的研究型學習方式，不僅改變了過去的教學方式，而且改變了傳統的師生關系，使教師主講的課堂成為師生共同探究問題的場所，教師成為學生學習的促進者、合作者。在這一過程中，學生既學到了知識，又訓練了創新性思維。

2) 研討型教學法更有利于學生自主學習能力的培養。古人曾指出：“授人以魚，聊解一時之需，教人漁業，終生受用不盡。”利用研討式教學法，使學生在得魚的同時學會漁技，掌握網絡學習、文獻檢索等求知技能。這正是培養高素質、高能力人才的有效途徑。

3) 任課教師對研討型課程進行精心組織，是取得良好教學效果的保證。任課教師在學生主持專題討論時，怎樣發揮主導性作用，將研討話題牢牢把握在有意義、能將討論引向深入的方向，是研討型課程能否成功的關鍵之一。有效的方法是除了在學生分組收集資料、撰寫論文時及早介入指導外，在學生主持專題討論時，教師通過“開場發言”“矯正”研討話題有可能出現的偏離、對學生的適時鼓勵、恰當的點評、對問題的討論引向深入等環節都很重要。任課教師需要不斷提高自身的綜合素質和業務能力才能適應研討型教學的需要。當然，任課教師怎樣才能充分發揮教師在教學活動中的主導作用，還需在教改實踐中繼續探索。

參考文獻：

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[8]高井祥，周勁鋒，云武． 研究型大學本科人才培養方案的構建與實施——以中國礦業大學 2008 版本科培養方案為例[J]．煤炭高等教育，2009，27(4): 64-66.

引文格式： 胡伍生，張志偉，王磊. “工程測量”研討型課程的教學實踐與思考[J].測繪通報，2016(1)：138-141.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0035.

作者簡介：胡伍生(1965—)，男，博士，教授，主要從事工程測量教學與科研工作。E-mail：wang.bin-0829@126.com

基金項目：東南大學教學改革項目(JX2009059)

收稿日期：2014-09-14

中圖分類號：G64

文獻標識碼：B

文章編號：0494-0911(2016)01-0138-04