“慕課”背景下的工程測量教學改革思考

郭 冰，孫小榮，吳 杰

(宿遷學院建筑工程學院，江蘇 宿遷 223800)

“慕課”背景下的工程測量教學改革思考

郭 冰，孫小榮，吳 杰

(宿遷學院建筑工程學院，江蘇 宿遷 223800)

作為一種新形式的在線開放課程，“慕課”在教學理念和教學模式上引發了新的變革。本文以“慕課”理論為基礎，分析了工程測量課程的教學現狀。針對當前教學中存在的問題，探討了教學改革的基本思路，構建了基于“慕課”的工程測量課程內容體系，設計了基于“慕課”的翻轉課堂教學模式。

慕課；工程測量；翻轉課堂；教學改革

近期“慕課”強勢來襲，新技術正在引發一場學習和教育的革命，正在改變幾千年來的教育模式[2]。“慕課”實現了從以共享課程資源為主體的精品課程向以自主學習為主體的開放課程的升級。筆者認為以“慕課”為契機，結合工程測量的課程特點，積極探索教學改革是十分必要的。

1 “慕課”的概念與內涵

“慕課”又稱MOOCs，即Massive(大規模的)、Open(開放的)、Online(在線的)、Courses(課程)4個詞的首字母縮寫，指大規模網絡開放課程，是一種以開放訪問和大規模參與為目的的在線課程[3]。它借助微視頻的形式，將課堂講授、師生互動、課后練習、討論答疑等環節完整地在網絡上呈現。

“慕課”的核心是微視頻和互動學習[4]。它將傳統的課堂內容分割成一個個知識點，并以此為基礎制作微視頻。微視頻的時長都在10 min左右，這是基于人的認知活動在10 min內是最高效的原理來確定的。互動練習嵌入在視頻中，學生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。相比傳統的以教師為中心的課堂教學模式，“慕課”教學凸顯以學生為中心，培養學生自主學習能力，教學模式由教師“教”轉變為學生“學”。與精品課程相比，“慕課”不僅共享了課程資源，還成功創新了互聯網與教學技術的結合。而相對于目前的課堂教學模式，慕課在教學理念、教學內容、教學方式、教學效果方面所表現出來的優勢是顯而易見的[5]。

2 工程測量教學改革的必要性

工程測量是一門具有完善理論體系、實踐性較強的專業基礎課程。在講授測量基本要素、基本觀測方法的同時，還要兼顧不同專業的特點，有針對性地講解本專業所涉及的測量知識。下面筆者結合當前工程測量課程的教學實際，探討工程測量教學改革的必要性。

2.1 現有教學內容與時代脫節

隨著科技水平的不斷進步，全站儀、GPS、三維激光掃描儀等先進的測量儀器和高精度的測量手段已經在工程領域中得到了廣泛應用，測量技術將從數字化向信息化發展[6]。而現有教學內容中仍然保留著已經淘汰的測量儀器(經緯儀、光電測距儀)和落后的測量方法(鋼尺精密量距、經緯儀測繪法測圖等)，教材內容明顯與時代脫節。在教學過程中，在保持課程體系完整的前提下，應對教學內容進行優化設計，將當前使用較少的技術和方法從教學內容中刪除，并及時將測繪新技術引入到教學活動中[7]。

2.2 課程學時不足，學時分配不合理

筆者經過調研發現，多數學校的工程測量課程學時為48學時(實驗12學時)，以48學時計算，要在36節課上講完測量的基本理論和方法，并補充測量新技術，難度較大。而且，由于受到公共課的擠壓和周學時的限制，增加課程學時是不現實的。其次，課程學時分配不合理，這主要體現在理論內容的學時分配上。很多學校的教學大綱都把重點放在測量三要素、控制測量和地形圖測繪，施工放樣往后的內容很少，有“頭重腳輕”的感覺。對于非測繪專業學生來說，重點不在控制和測圖，應該在地形圖的使用、施工放樣和具體工程的施工測量上，這些知識是其日后工作中會涉及的。究其原因主要與授課教師的工程經驗匱乏有關。現在很多年輕教師科研水平高，但實踐經驗少。在講解這部分內容時，只有理論而沒有具體工程的支撐。

基于“95.8”洪水率定的糙率適合于中低流量洪水情況，大流量級別洪水條件下的河道糙率確定需要結合河床演變，分析主要水文/水位站水位-流量關系曲線(簡稱“H-Q”)、水位相關關系( 簡稱“H-H”)等數據綜合考慮。

如何在有限課時內，既能保證專業知識傳授,又能與學生互動交流，這就要求創新教學模式，采用新的教學方法和教學手段進行教學。

2.3 精品課程和網絡課程的現狀堪憂

目前，大部分精品課程和網絡課程都重在建設階段，建成后缺少學生的廣泛使用、教師與學生的互動交流及后期的資源更新和維護。大多數精品課程只是將教學大綱、課件、授課錄像和練習題等資源放在網站上，互動交流也是采用給教師留言或發帖子這種模式，技術手段相對落后、互動性差。因此精品課程變成了精品課程資源共享平臺。另外，由于精品課程的授課錄像都是按照標準課堂時長錄制，教師也是按照平時的上課模式進行授課，學生在線觀看時難免會產生厭學情緒，可能看不到一半就關了。因此現在精品課程的使用率非常低，學生不會也不愿意使用精品課程，這種現狀令人擔憂。

3 基于“慕課”的工程測量課程內容體系構建

工程測量課程包括理論教學和實驗教學兩個方面。按照“慕課”形式，對課程內容重新梳理，將其碎片化成許多知識單元，并以此為模塊制作微視頻。在教學過程中，將微視頻和課堂講授、現場演示互為依托和補充，構建成一套完整的課程內容體系。

3.1 理論課程內容

工程測量理論課程內容是由測量基本知識、控制測量、地形測量、建筑工程測量和道路工程測量5個部分構成。課程內容多、知識量大，在教學過程中，不可能面面俱到。根據本課程特點和工程實際需要，以測量三要素為基礎，以控制測量、碎部測量為主線，以地形圖的應用、施工放樣為中心，對課程內容進行梳理，將其分解為24個知識單元。表1為工程測量理論課程的知識單元和視頻長度。

表1 工程測量理論課程知識單元

3.2 實驗課程內容

實驗課程是穿插在理論教學中的。授課教師將實驗微視頻制作好后，將其放在“慕課”平臺上，學生通過在線觀看實驗視頻和閱讀實驗指導書進行自學和預習。在實驗課上，教師現場演示，對關鍵步驟和操作技巧進行講解。這樣就能使學生快速理解實驗內容、掌握實驗方法，提高實踐操作技能。

同時，為了提高實驗效果，嘗試采用虛擬仿真技術構建虛擬實驗環境。筆者利用Unity3D軟件創建一個“虛擬測量實驗室”，學生在電腦上可以根據實驗內容自行選擇儀器設備并進行實驗操作。后臺程序會依據操作規范對實驗過程進行監控，凡出現操作步驟錯誤或不規范等情況，都會有相應提示。最后，電腦會依據實驗過程表現和實驗結果進行打分。采用這種類似玩電腦游戲的方式讓學生進行實驗課前預習和課后復習，能激發學習興趣，實驗效果好。表2為工程測量實驗課程的知識單元、實驗內容、實驗類型及視頻長度。

表2 工程測量實驗課程知識單元

4 基于“慕課”的翻轉課堂教學模式設計

翻轉課堂是將課堂上的知識傳授與課下的知識內化兩個階段進行翻轉。由于學生在課下預先學習授課內容，由教師在課堂上引導知識內化、交流與答疑，它提供了一種個別化學習的教學實踐方式[2]。翻轉課堂將線上和線下相結合，能夠發揮“慕課”和課堂教學的各自優勢，可以說“慕課”催生了翻轉課堂教學模式的出現。

基于“慕課”的翻轉課堂教學模式由線上活動、課前準備、課堂活動和課后活動4個環節組成。通過學生課前線上自主學習、課上集中學習討論、課后工程實例延伸思考實現了知識傳遞、知識內化和知識拓展。該教學模式的具體內容如圖1所示。

圖1 基于“慕課”的翻轉課堂教學模式設計示意圖

(1) 在線上活動中，教師的主要任務是搭建“慕課”平臺。微視頻作為“慕課”的核心，不僅是教師的知識講授過程，還包含了教師長期積累的教學經驗和教學方法[7]。在教學過程中，教師應針對不同知識單元采用不同的教學方法。如在“水準測量原理”這個知識單元中，可以采用“啟發式”教學方法。通過比較兩位同學的身高來啟發學生思考高程測量的方法，進而引出水準測量原理，這樣效果較好。如果直接講述由已知點高程推求未知點高程來說明水準測量原理[8]，學生就沒有想象和思考的空間。教師在錄制視頻前要認真準備講課教案，最好能將自己要說的每句話都寫出來，這樣的課堂語言就會十分精煉。同時，視頻中要增加過關練習題，并且還要留給學生一定的思考時間，以強化學習效果。學生在線上觀看視頻時必須進行認真思考和知識重構，這對于后面的課堂學習至關重要。

(2) 從“慕課”的教學模式可以看出，時間的縮短、師生的互動、信息的反饋，這一切均取決于教師的巧妙設計[5]。課前準備是實現課堂翻轉的重要環節。授課教師需要根據教學條件，搜集與本課程相關的教學資源、總結線上學習情況、分析疑難點并精心設計課堂活動內容，學生則要總結自己課前學習中存在的問題并歸納整理。

(3) 課堂活動主要是針對學生線上學習中出現的重難點、不懂的或有疑惑的問題進行講解，而不是面面俱到。在課堂活動中要增加及時評價環節[9]，教師要多提問、多進行小測驗，這能讓教師了解學生對知識的掌握程度。課堂活動的形式是多樣的，教師在課堂中可以根據課程內容進行“角色扮演”，讓學生做“教師”，在臺上根據自己對課程內容的理解進行授課，教師在臺下當“學生”，對“教師”的講課內容補充更正。這樣的角色互換能夠使學生在緊張的同時又有成就感，還能活躍課堂氣氛。當然，這種教學方式的基礎是建立在學生線上活動的扎實進行[10]，學生能夠很好地理解課程內容；否則，就會影響教學進度。

(4) 課后活動中，教師根據本節課的內容，展示相關工程實例讓學生參與學習和思考。這樣一方面能夠對課堂知識加以鞏固和應用，讓學生明白當天學習的知識的用處，具體在工程中是怎么做的，另一方面能夠培養學生的工程意識。

5 結 語

“慕課”給大學課堂帶來了新的機遇和挑戰。在“慕課”背景下，將課程內容碎片化為知識單元，對傳統的課堂授課模式進行翻轉，使學生線上線下學習相結合，真正實現由教師課堂講授為中心轉變為學生自主學習為中心。本文對“慕課”背景下的工程測量教學改革進行了深入思考和具體研究，分析了當前教學中存在的問題和不足，提出了基于“慕課”的翻轉課堂教學模式。該教學模式能夠有效解決課時緊張和課程內容增多的矛盾,提高學生自主學習能力，增強學生工程意識，這對于培養應用型本科人才具有重要意義。

[1] 郭范波，邱戰洪.工程測量項目教學改革研究[J].測繪通報,2014(6):128- 130.

[2] 黃震.慕課：給上海教育帶來的機遇與挑戰[N].文匯報,2014- 02- 01(10).

[3] 劉志軍，馮永華.課堂教學變革的反思與重建——“慕課”背景下課堂教學變革的思考[J].教師教育報,2014(6):53- 62.

[4] 齊春玲,王顯利,王凱英.“慕課”對高校土木工程專業橋梁設計類課程教學改革的啟示[J].產業與科技論壇，2015(14):146- 147.

[5] 李曉東.“慕課”對高校教師教學能力的挑戰與對策[J].南京理工大學學報,2014,27(2):89- 92.

[6] 岳建平,方露.工程測量研究現狀與發展探討[J].測繪通報,2011(3):20- 21.

[7] 夏冬君,王世成.測量學課程教學方法與考核方式的改革研究與實踐[J].測繪通報,2012(9):102- 104.

[8] 胡伍生,潘慶林.土木工程測量[M].4版.南京：東南大學出版社,2012.

[9] 單彥霞.“慕課”與課堂研討相結合的工程圖學混合式教學改革[J].教學研究,2015(9):66- 69.

[10] 陳于,胡友健.地學類本科專業《測量學》實踐教學改革的探討[J].地理空間信息,2013(8):169- 171.

Thinking about the Teaching Reform of Engineering Surveyingunder Background of MOOC

GUO Bing，SUN Xiaorong，WU Jie

(School of Architecture and Engineering, Suqian College, Suqian 223800,China)

“MOOC”, as a new form of open online course, has brought about a new reform of teaching philosophy and teaching models. Based on MOOC theories, this paper analyzes the current teaching situation of engineering surveying course. In view of existing problems in the current teaching, it explores reform mentality of teaching, establishes MOOC- oriented composition system of engineering surveying course, and designs a flipped- class teaching mode.

MOOC;engineering surveying;flipped class;teaching reform

2016- 03- 02；

2016- 09- 22

江蘇省高等教育教學改革研究項目(2015JSJG255)；宿遷學院課程改革項目(2014kg15)；宿遷學院第五批精品課程建設項目 作者簡介： 郭 冰(1985—)，男，碩士，講師，主要從事測繪工程專業的教學和科研工作。E- mail：guobing85@163.com

郭冰，孫小榮，吳杰.“慕課”背景下的工程測量教學改革思考[J].測繪通報，2017(3)：145- 148.

10.13474/j.cnki.11- 2246.2017.0106.

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0494- 0911(2017)03- 0145- 04