卓越計(jì)劃背景下“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革研究

湯 俊，李長(zhǎng)春

(華東交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院，江西 南昌 330013)

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卓越計(jì)劃背景下“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革研究

湯 俊，李長(zhǎng)春

(華東交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院，江西 南昌 330013)

在“卓越計(jì)劃”背景下，針對(duì)“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、提高實(shí)踐能力、完善考核體系等幾個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革探討，對(duì)其進(jìn)行集“專(zhuān)業(yè)導(dǎo)向、課堂講授、自主學(xué)習(xí)、課程實(shí)驗(yàn)”于一體化的全方位、多層次改革與實(shí)踐，旨在實(shí)現(xiàn)該課程在測(cè)繪學(xué)科中的作用，全面提升學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)培養(yǎng)卓越測(cè)繪工程師具有一定的參考價(jià)值。

卓越計(jì)劃；測(cè)量程序設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

為培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類(lèi)型工程技術(shù)人才，教育部于2010年提出“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(簡(jiǎn)稱(chēng)“卓越計(jì)劃”)，該計(jì)劃的實(shí)施對(duì)促進(jìn)工程教育改革和創(chuàng)新，全面提高國(guó)家工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量極其關(guān)鍵[1-2]。經(jīng)濟(jì)發(fā)展，測(cè)繪先行，測(cè)繪的重要作用和地位日益凸顯。為推進(jìn)卓越計(jì)劃，2011年教育部和國(guó)家測(cè)繪局決定聯(lián)合實(shí)施測(cè)繪領(lǐng)域的卓越計(jì)劃，為測(cè)繪專(zhuān)業(yè)的發(fā)展制定了專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和培養(yǎng)方案[3-4]。“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”是測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)必修課，其為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)提供重要的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，學(xué)生對(duì)測(cè)量程序設(shè)計(jì)知識(shí)的掌握程度，直接關(guān)系到測(cè)繪專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

該課程教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到測(cè)繪專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)能否掌握的關(guān)鍵。教學(xué)過(guò)程中，如何提高測(cè)量程序設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，已成為測(cè)繪專(zhuān)業(yè)關(guān)注和研究的重要課題。李長(zhǎng)春結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程方面的應(yīng)用探討其教學(xué)計(jì)劃安排和教學(xué)方法[5]；戴吾蛟等結(jié)合測(cè)繪專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)探討了計(jì)算機(jī)課程設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容[6]；張恒璟等以應(yīng)用創(chuàng)新型人才為培養(yǎng)目標(biāo)研究測(cè)量程序設(shè)計(jì)的教學(xué)改革[7]；孫文彬等從信息化測(cè)繪對(duì)計(jì)算機(jī)的需求出發(fā)探討計(jì)算機(jī)類(lèi)課程教學(xué)方法的改革[8]。這些研究一定程度上都提高了測(cè)繪專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)質(zhì)量。文章結(jié)合本校實(shí)施的“卓越計(jì)劃”，從“優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、提高實(shí)踐能力、完善考核體系”這幾個(gè)方面對(duì)“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程進(jìn)行教學(xué)改革探討。

1 “測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

測(cè)量程序設(shè)計(jì)是測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)本科生的必修課，已在我校開(kāi)設(shè)多年，但就近年來(lái)的教學(xué)效果來(lái)看，還存在一些不足，主要表現(xiàn)在：1)教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性差。測(cè)量程序設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)的課程[9]，其教學(xué)內(nèi)容涵蓋范圍廣，涉及基礎(chǔ)編程語(yǔ)言(如C/C++等)、公共基礎(chǔ)課(高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等)以及專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)與理論課(如數(shù)字地形測(cè)量學(xué)、誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)、GPS測(cè)量原理與應(yīng)用等)。這些課程缺少必然的理論體系，在實(shí)際教學(xué)中，不同學(xué)校不同老師，講授內(nèi)容不盡相同，致使課程教學(xué)單打獨(dú)斗，內(nèi)容系統(tǒng)性差，影響教學(xué)效果。另外，由于學(xué)生在某一方面知識(shí)的缺失，從而導(dǎo)致其對(duì)該課程喪失學(xué)習(xí)興趣。2)教學(xué)手段單一。教學(xué)過(guò)程大多采取教師講授、學(xué)生記憶的形式，離開(kāi)教師的講解和督促，大多數(shù)學(xué)生無(wú)所適從，且多媒體的使用使得板書(shū)越來(lái)越少，在一定程度上減少了教師直接面對(duì)學(xué)生的機(jī)會(huì)，缺乏互動(dòng)的課堂氛圍，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極思考，對(duì)于內(nèi)容較為抽象的“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳[10]。3)實(shí)踐教學(xué)效果不佳。“卓越計(jì)劃”從知識(shí)、能力和綜合素質(zhì)上對(duì)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，特別是工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)[2]，這就要求提高學(xué)生的應(yīng)用與創(chuàng)新實(shí)踐能力，然而當(dāng)前的教學(xué)體系難以適應(yīng)“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)目標(biāo)：一是實(shí)習(xí)課時(shí)較少；二是缺乏高水平的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。4)考核評(píng)價(jià)體系不完善。目前“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程的考核評(píng)價(jià)體系還不夠完善，考核與理論和實(shí)踐脫節(jié)，有的偏重于理論，有的偏重于實(shí)踐，有的偏重于結(jié)果，有的偏重于過(guò)程。為了更加有效地檢測(cè)學(xué)生的發(fā)散思維能力和工程應(yīng)用能力，有必要建立一套科學(xué)合理、完善的考核評(píng)價(jià)體系[11]。

2 “卓越計(jì)劃”下課程教學(xué)改革

為了更加符合“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合本校的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，改善教師教學(xué)水平，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。針對(duì)上述存在的問(wèn)題，對(duì)于測(cè)量程序設(shè)計(jì)課程從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實(shí)踐能力、考核體系等方面提出了教學(xué)改革，總體框架如圖1所示。

圖1 教學(xué)改革總體框架

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，合理安排課時(shí)

“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程涵蓋的內(nèi)容范圍廣，如何在有限的時(shí)間內(nèi)，使學(xué)生把握學(xué)習(xí)的主線和課程的重點(diǎn)難點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的核心。圍繞該問(wèn)題，充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)和認(rèn)知規(guī)律，精講理論知識(shí)，精煉實(shí)驗(yàn)操作，設(shè)計(jì)比較系統(tǒng)的課堂教學(xué)體系。目前，國(guó)內(nèi)高校測(cè)量程序設(shè)計(jì)課程通常選擇C/C++、VB和MATLAB等語(yǔ)言中的一種。考慮到本校測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生前期開(kāi)設(shè)了C/C++程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，MATLAB易于實(shí)現(xiàn)可視化和矩陣運(yùn)算，為了使學(xué)生能夠迅速上手，本校測(cè)量程序設(shè)計(jì)課程選擇MATLAB作為編程語(yǔ)言。傳統(tǒng)的課程教學(xué)內(nèi)容包括：高級(jí)編程語(yǔ)言、軟件工程基礎(chǔ)知識(shí)、矩陣和線性方程求解、文件讀寫(xiě)操作、測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、測(cè)量平差模型解算、測(cè)量綜合實(shí)例解算等方面[6-7]。通過(guò)對(duì)以上教學(xué)內(nèi)容的綜合分析，結(jié)合“卓越計(jì)劃”下該課程的培養(yǎng)目標(biāo)以及社會(huì)對(duì)測(cè)繪人才的需求，設(shè)計(jì)該課程的教學(xué)內(nèi)容，如表1所示。

表1 測(cè)量程序設(shè)計(jì)課程內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

2.2 豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量

依據(jù)“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)體系要求，采取多層次、多樣化的教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)、分析解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)。這些教學(xué)手段體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：

1)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的要求是著重培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)。理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)只能是空中樓閣。要詳細(xì)講解測(cè)量程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)和經(jīng)典問(wèn)題求解方法，安排學(xué)生課堂討論、上機(jī)操作，以驗(yàn)證和加深理解并鞏固相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，也便于激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的興趣，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)的結(jié)合。

2)借助慕課(MOOCs)形式自主學(xué)習(xí)。給學(xué)生提供教學(xué)計(jì)劃內(nèi)容提綱，讓學(xué)生每次上課之前借助慕課(MOOCs)形式自主學(xué)習(xí)好本堂課要講解的內(nèi)容，認(rèn)真思考，做好筆記，記錄問(wèn)題的難點(diǎn)，以便上課帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，時(shí)間上從課內(nèi)向課外延伸，通過(guò)直接面對(duì)面輔導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)等方式進(jìn)行交流；由于計(jì)劃學(xué)時(shí)有限，空間上可從教室向?qū)嶒?yàn)室和圖書(shū)館拓展，學(xué)生可以自主地去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行上機(jī)操作；由于測(cè)量程序設(shè)計(jì)沒(méi)有統(tǒng)一的教材，學(xué)生可多查閱參考資料，拓寬測(cè)量程序設(shè)計(jì)的知識(shí)面。

3)啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。借助慕課(MOOCs)形式的先導(dǎo)性學(xué)習(xí)，把以講授為主的課堂變?yōu)閱?wèn)題課堂、討論課堂和對(duì)話課堂。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，加強(qiáng)師生之間的交流，實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。安排學(xué)生課堂演講和討論，讓一些掌握較好的學(xué)生上臺(tái)演講，大家提問(wèn)，教師講評(píng)，這樣的教學(xué)方法加強(qiáng)學(xué)生的自主能力，取得很好的教學(xué)效果。測(cè)量程序設(shè)計(jì)課程離不開(kāi)軟件的實(shí)際操作，教師可以通過(guò)微課形式制作課堂教學(xué)視頻，著重講解重點(diǎn)和難點(diǎn)，節(jié)省操作時(shí)間，留給學(xué)生更多自主學(xué)習(xí)的時(shí)間，便于學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。

4)案例教學(xué)，差異化教學(xué)。近年來(lái)華東交通大學(xué)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)面向市場(chǎng)，完成很多橫向科研項(xiàng)目研究，積累大量測(cè)量工程項(xiàng)目實(shí)踐資料。程序設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)測(cè)繪數(shù)據(jù)預(yù)處理、平面和高程控制平差計(jì)算、高鐵變形監(jiān)測(cè)以及GPS控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理。豐富的案例注入課堂，極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力具有差異性，大部分可按照常規(guī)教學(xué)來(lái)進(jìn)行，對(duì)于學(xué)習(xí)能力突出的學(xué)生，在課外應(yīng)多引導(dǎo)其參與各項(xiàng)科技創(chuàng)新活動(dòng)，如參與教師的科研活動(dòng)，參與每?jī)赡昱e行一次的全國(guó)測(cè)繪技能大賽等。通過(guò)參加一些科技活動(dòng)，能極大地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.3 提高實(shí)踐能力，創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求工程專(zhuān)業(yè)人才具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。而當(dāng)前測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)和社會(huì)需求之間的矛盾是學(xué)生實(shí)踐能力不足、創(chuàng)新意識(shí)薄弱，因此，建立高水平的測(cè)量程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)勢(shì)在必行。依托學(xué)校建立從學(xué)生“研究性學(xué)習(xí)”、教師“學(xué)習(xí)性教學(xué)”出發(fā)的雙重性實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。一方面，從學(xué)生“研究性學(xué)習(xí)”的角度出發(fā)，教師將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)案例等資源上傳到該實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)上，讓學(xué)生通過(guò)平臺(tái)主動(dòng)獲取相關(guān)學(xué)習(xí)資料，鍛煉“卓越工程師”所需的獲取信息能力；另外，讓實(shí)驗(yàn)與工程項(xiàng)目以及企業(yè)需求項(xiàng)目緊密結(jié)合，解決實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐具體內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理問(wèn)題。另一方面，從教師“學(xué)習(xí)性教學(xué)”的角度出發(fā)，在實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)中，把學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中做過(guò)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐等數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫(kù)建設(shè)，并且反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)狀況，不斷反思自己的教學(xué)行為，不斷創(chuàng)新，提高自身水平和修養(yǎng)。

2.4 完善考核體系，改進(jìn)考核方式

“卓越計(jì)劃”針對(duì)學(xué)生知識(shí)和能力提出多方面培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，因此，對(duì)于學(xué)生的考核評(píng)價(jià)也要綜合考慮其理論學(xué)習(xí)和工程項(xiàng)目實(shí)踐能力，建立多形式、多指標(biāo)的考核評(píng)價(jià)體系。本課程考核體系總體從基礎(chǔ)理論考核與上機(jī)實(shí)踐考核兩方面進(jìn)行。對(duì)于基礎(chǔ)理論考核方面，采取階段測(cè)試和期末考試形式。階段測(cè)試可分為課堂考核和課后作業(yè)，是針對(duì)某階段的理論學(xué)習(xí)，提供大量試題給學(xué)生；期末考試采用紙質(zhì)試卷，輔以創(chuàng)建性的題目綜合考查學(xué)生對(duì)該課程知識(shí)的掌握情況。對(duì)于階段測(cè)試和期末考試分配不同的指標(biāo)和權(quán)重。對(duì)于上機(jī)實(shí)踐考核方面，采取過(guò)程考查和期末考核形式。過(guò)程考查可分為課間上機(jī)操作和課后上機(jī)操作，是針對(duì)某階段的實(shí)踐操作，提供案例給學(xué)生；期末考核是預(yù)先設(shè)計(jì)好考核的題簽，列出考核知識(shí)點(diǎn)，難易適中，通過(guò)上機(jī)操作，現(xiàn)場(chǎng)打分。對(duì)于過(guò)程考查和期末考核分配不同的指標(biāo)和權(quán)重。總的考核評(píng)價(jià)體系是對(duì)基礎(chǔ)理論考核與上機(jī)實(shí)踐考核分配不同的指標(biāo)和權(quán)重。然而，考核評(píng)價(jià)體系的建立不可能一蹴而就，需要依據(jù)幾個(gè)授課周期來(lái)考核評(píng)價(jià)效果，確定規(guī)范的量化評(píng)估指標(biāo)和權(quán)重。

3 “卓越計(jì)劃”下的測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)要求

校企聯(lián)合培養(yǎng)。在卓越計(jì)劃的人才培養(yǎng)下，要求教學(xué)注重校企聯(lián)合培養(yǎng)，讓測(cè)繪工程教育回歸工程，讓測(cè)繪人才的培養(yǎng)不局限于學(xué)校。采取以問(wèn)題為11)導(dǎo)向，強(qiáng)化學(xué)生工程意識(shí)和工程能力的學(xué)習(xí)和鍛煉，以及學(xué)生工程實(shí)際應(yīng)用的能力，培養(yǎng)具有卓越工程實(shí)踐能力的測(cè)繪專(zhuān)業(yè)人才。

2)實(shí)行雙導(dǎo)師制。學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師的雙重模式，學(xué)生要參與導(dǎo)師的科研課題以及企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，使其能夠利用所學(xué)的程序設(shè)計(jì)課程參與測(cè)繪類(lèi)方案的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

3)基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)。在測(cè)量程序設(shè)計(jì)的課程教學(xué)過(guò)程中，全面探索基于測(cè)繪項(xiàng)目的研究性教學(xué)模式。培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、撰寫(xiě)報(bào)告等探索性學(xué)習(xí)模式，綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際測(cè)繪項(xiàng)目問(wèn)題，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。通過(guò)專(zhuān)題項(xiàng)目學(xué)習(xí)，培養(yǎng)拔尖人才參與全國(guó)測(cè)繪類(lèi)測(cè)量程序設(shè)計(jì)大賽，從實(shí)際大賽中汲取營(yíng)養(yǎng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文重點(diǎn)討論教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實(shí)踐能力以及考核體系的改革，采取精選教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)互動(dòng)教學(xué)、加大自主學(xué)習(xí)力度、開(kāi)設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及完善考核體系等環(huán)節(jié)，創(chuàng)建一套集“專(zhuān)業(yè)導(dǎo)向、課堂講授、自主學(xué)習(xí)、課程實(shí)驗(yàn)”于一體化的全方位、多層次改革的“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)和實(shí)踐模式。該模式旨在有效地提高測(cè)繪專(zhuān)業(yè)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)素養(yǎng)，拓展學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，全面提升學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，為“卓越工程師”的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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[責(zé)任編輯：路曉鴿]

On the teaching reform of Surveying program design curriculum for outstanding plan

TANG Jun,LI Changchun

(School of Civil Engineer and Architecture,East China Jiao Tong University,Nanchang 330013,China)

Under the background of outstanding plan,this paper discusses the reform from optimizing teaching contents,enriching teaching means,improving practice ability and perfecting the evaluation system based on the status of surveying program design courses.The course is set with “professional orientation,classroom teaching,autonomous learning,course experiment” in an all-round reform and practice in order to play its role in the disciplines of surveying and mapping course,cultivate outstanding engineers of surveying and mapping,and improve teaching quality and learning ability of students.

outstanding plan; surveying program design; teaching reform

引用著錄：湯俊，李長(zhǎng)春.卓越計(jì)劃背景下“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革研究[J].測(cè)繪工程，2017，26(1)：77-80.

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2017.01.017

2016-08-09

江西省高等學(xué)校省級(jí)教改項(xiàng)目(JXJG-14-5-22)

湯 俊(1982-)，男，講師，博士.

G640

A

1006-7949(2017)01-0077-04