基于“星空網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”平臺(tái)的線上線下交互式教學(xué)研究與實(shí)踐
——以《建筑測(cè)量》課程為例

高紅影

(天津國土資源和房屋職業(yè)學(xué)院，天津 300270)

1 引言

線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)或混合式學(xué)習(xí)并不是一種全新的教學(xué)方法或理論，隨著新技術(shù)的發(fā)展，課程教學(xué)和信息技術(shù)的整合日漸深入，使它逐漸得到了普遍的關(guān)注[1]。 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，各種社交軟件在快速發(fā)展，教師可通過社交軟件進(jìn)行傳輸與上傳視頻課件、PPT課件、文字課件等，但教師要保證課件的簡(jiǎn)短性，方便學(xué)生隨時(shí)可以打開進(jìn)行觀看。在課件的設(shè)置內(nèi)容上，教師應(yīng)對(duì)重點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)注，吸引學(xué)生的注意力，并在講解每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)后要設(shè)置一些問題，由學(xué)生進(jìn)行自主探究解決，當(dāng)學(xué)生有不能解決的問題時(shí)，可及時(shí)與教師進(jìn)行溝通，教師根據(jù)反情的信息進(jìn)行整理和分析，并選擇合理的時(shí)間統(tǒng)一為學(xué)生答疑解惑，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]。實(shí)踐證明，無論是線上教學(xué)還是線下教學(xué)，教師與學(xué)生之間的交互程度，深刻影響著學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力以及課程滿意度，最終影響混合式教學(xué)整體效果[3]。

“星空網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”是一款集辦公與教學(xué)于一體的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，其網(wǎng)絡(luò)教學(xué)部分根據(jù)自然授課特點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)教學(xué)模塊，內(nèi)容合理易于操作。本文旨在利用“星空網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”平臺(tái)進(jìn)行《建筑測(cè)量》課程線上線下交互式教學(xué)，結(jié)合課程特點(diǎn)，重新進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并制定課程實(shí)施方案。

2 課程教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 課程性質(zhì)

《建筑測(cè)量》課程是建筑工程技術(shù)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程以實(shí)踐課為主，在教學(xué)體系中起著承上啟下的作用，既有前期課程的延續(xù)又可以為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。

2.2 課程目標(biāo)

課程目標(biāo)分為能力目標(biāo)、知識(shí)目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。能力目標(biāo)要求學(xué)生能夠掌握儀器操作能力及獨(dú)立處理內(nèi)業(yè)的能力。知識(shí)目標(biāo)要求學(xué)生掌握水準(zhǔn)測(cè)量原理、水準(zhǔn)測(cè)量方法、水準(zhǔn)點(diǎn)高程計(jì)算方法；角度測(cè)量原理、角度測(cè)量方法、角度計(jì)算方法等。素質(zhì)目標(biāo)要求學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中具有一定的組織與協(xié)作能力，除此之外還可以培養(yǎng)學(xué)生的資料查閱能力及語言表達(dá)能力。

2.3 課程教學(xué)內(nèi)容

建筑測(cè)量課程采用線上線下的教學(xué)方法首先將課程內(nèi)容重新梳理設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容如表1所示。

表1 課程內(nèi)容

2.4 課程內(nèi)容具體要求

2.4.1 高程測(cè)量

建筑測(cè)量課程從宏觀角度來說分成設(shè)定和測(cè)設(shè)兩個(gè)組成部分，測(cè)定工作是建筑測(cè)量初學(xué)者需要重點(diǎn)掌握的學(xué)習(xí)內(nèi)容。測(cè)定部分在課程學(xué)習(xí)過程中主要研究地面點(diǎn)位的確定。而高程測(cè)量是地面點(diǎn)位確定過程中必不可少的一個(gè)要素，應(yīng)重點(diǎn)掌握相關(guān)內(nèi)容。高程測(cè)量的方法并不唯一，主要有氣壓高程法、三角高程法、水準(zhǔn)測(cè)量法等，在建筑測(cè)量中高程測(cè)量主要采用水準(zhǔn)高程測(cè)量，在高程測(cè)量部分主要學(xué)習(xí)水準(zhǔn)測(cè)量原理、水準(zhǔn)儀操作方法、水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)方法、水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容。

2.4.2 施工場(chǎng)地平整

施工場(chǎng)地平整是在完成高程測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行的學(xué)習(xí)任務(wù)，場(chǎng)地平整學(xué)習(xí)需要掌握高程測(cè)量?jī)?nèi)容，并在高程測(cè)量基礎(chǔ)上有所延伸。場(chǎng)地平整學(xué)習(xí)需要掌握?qǐng)龅貏澐值姆椒ā饵c(diǎn)的高程測(cè)量、場(chǎng)地設(shè)計(jì)高程計(jì)算、施工高度計(jì)算、土方量計(jì)算、土方平衡驗(yàn)算等內(nèi)容。學(xué)習(xí)內(nèi)容前后相關(guān)環(huán)環(huán)相扣，前一步正確與否直接決定后一步的正確性，學(xué)習(xí)過程中應(yīng)細(xì)致耐心。

2.4.3 角度測(cè)量

角度測(cè)量部分主要利用經(jīng)緯儀完成測(cè)量任務(wù)，經(jīng)緯儀較水準(zhǔn)儀而言構(gòu)造更為復(fù)雜，儀器的安置也較為困難應(yīng)特別注意儀器的操作。主要掌握水平角測(cè)量原理、豎直角測(cè)量原理、經(jīng)緯儀的操作方法、角度的施測(cè)方法、角度的計(jì)算方法等內(nèi)容。水平角度測(cè)量重點(diǎn)掌握測(cè)回法和方向觀測(cè)法兩種方法，豎直角測(cè)量掌握仰角與俯角的計(jì)算與正負(fù)號(hào)的規(guī)定。

2.4.4 導(dǎo)線測(cè)量

導(dǎo)線測(cè)量是在距離測(cè)量、角度測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完成地面點(diǎn)位的坐標(biāo)測(cè)量與計(jì)算，進(jìn)而結(jié)合高程測(cè)量完成地面點(diǎn)位的確定。導(dǎo)線測(cè)量施測(cè)方法較容易掌握，內(nèi)業(yè)處理較為復(fù)雜其中包含角度閉合差的計(jì)算、角度誤差分配、坐標(biāo)方位角的計(jì)算、坐標(biāo)增量的計(jì)算、坐標(biāo)增量誤差分配、坐標(biāo)的計(jì)算等內(nèi)容。雖計(jì)算過程繁瑣但其揭示坐標(biāo)計(jì)算的真正含義，初學(xué)者應(yīng)掌握。

2.4.5 建筑施工測(cè)量

建筑施工測(cè)量部分主要學(xué)習(xí)放樣基本工作，在前文中提到建筑測(cè)量課程從宏觀角度來說分成設(shè)定和測(cè)設(shè)兩個(gè)組成部分，而放樣基本工作屬于測(cè)設(shè)部分的內(nèi)容。重點(diǎn)掌握高程測(cè)設(shè)、角度的測(cè)設(shè)等基本方法。

3 課程實(shí)施方案

3.1 高程測(cè)量任務(wù)實(shí)施方案

3.1.1 任務(wù)發(fā)布

首先教師在“星空網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)書及教學(xué)視頻資料。學(xué)生領(lǐng)取學(xué)習(xí)任務(wù)后進(jìn)行任務(wù)書研讀并在線留言咨詢學(xué)習(xí)中所遇到的困難，教師在線答疑。高程測(cè)量任務(wù)書如下。

完成等外閉合水準(zhǔn)路線高程測(cè)量工作具體內(nèi)容如下。

(1) 學(xué)習(xí)水準(zhǔn)測(cè)量原理。

(2) 學(xué)習(xí)水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及安置方法。

(3) 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試水準(zhǔn)儀的安置。

(4) 學(xué)習(xí)水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)方法及內(nèi)業(yè)計(jì)算方法。

(5) 完成閉合水準(zhǔn)路線測(cè)量外業(yè)工作。

(6) 完成閉合水準(zhǔn)路線測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)工作。

3.1.2 任務(wù)實(shí)施過程中注意事項(xiàng)

(1)水準(zhǔn)儀的安置應(yīng)加強(qiáng)練習(xí)，熟練掌握操作方法。

(2)水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)過程中應(yīng)注意誤差檢查，兩次測(cè)量高差之差應(yīng)不超過5mm，誤差超出限值應(yīng)及時(shí)查找原因并重新測(cè)量。

(3)高差分正負(fù)，記錄過程中注意區(qū)分后視讀數(shù)與前視讀數(shù)，保證計(jì)算方法正確。

(4)外業(yè)完成后驗(yàn)證高差閉合差是否在限值以內(nèi)，如果超出限制查找原因重新測(cè)量。

(5)高差閉合差滿足要求后進(jìn)行誤差分配，改正數(shù)之和應(yīng)與誤差一致，否則無法完全改正所差數(shù)據(jù)。

(6)高程計(jì)算應(yīng)計(jì)算回起始數(shù)據(jù)，若沒有計(jì)算回去，查找計(jì)算錯(cuò)誤處，并改正。

3.1.3 交互式教學(xué)任務(wù)設(shè)定

(1)簡(jiǎn)述水準(zhǔn)測(cè)量原理。

(2)施測(cè)過程中水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺的位置如何擺放？

(3)后視與前視如何區(qū)分？

學(xué)習(xí)完成后學(xué)生將計(jì)算表格上傳到“星空網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”平臺(tái)，教師給與成績(jī)?cè)u(píng)定意見。

3.2 施工場(chǎng)地平整任務(wù)實(shí)施方案

3.2.1 任務(wù)發(fā)布

教師在“星空網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)書。學(xué)生領(lǐng)取學(xué)習(xí)任務(wù)后進(jìn)行任務(wù)書研讀并按照任務(wù)書完成學(xué)習(xí)任務(wù)，理論學(xué)習(xí)階段學(xué)生在線提問，教師在線答疑。施工場(chǎng)地平整任務(wù)書如下。

完成指定場(chǎng)地平整任務(wù)具體工作內(nèi)容如下。

(1) 學(xué)習(xí)場(chǎng)地方格網(wǎng)劃分方法。

(2) 進(jìn)行方格網(wǎng)劃分，在地面標(biāo)記各莊點(diǎn)位置。

(3)利用閉合水準(zhǔn)路線及附和水準(zhǔn)路線施測(cè)方法測(cè)量場(chǎng)地各樁點(diǎn)高程。

(4)計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)高程。

(4)計(jì)算各樁點(diǎn)施工高度。

(5)計(jì)算填方、挖方量。

(7)進(jìn)行土方平衡驗(yàn)算。

3.2.2 任務(wù)實(shí)施過程中注意事項(xiàng)

(1)利用已有場(chǎng)地進(jìn)行方格網(wǎng)劃分，邊長20 m。

(2)施測(cè)過程中注意閉合水準(zhǔn)路線與附和水準(zhǔn)路線相結(jié)合，不要漏掉樁點(diǎn)。

(3)場(chǎng)地設(shè)計(jì)高程計(jì)算，套用公式過程中注意角點(diǎn)、邊點(diǎn)、拐點(diǎn)、中點(diǎn)的區(qū)分。

(4)樁點(diǎn)施工高度正負(fù)號(hào)不要弄錯(cuò)。

(5)從事實(shí)的角度理解并區(qū)分挖方與填方，不要死記硬背正負(fù)號(hào)問題。

(6)土方平衡驗(yàn)算過程中總挖方量與總填方量的差值不應(yīng)超過其平均值的10%，若超限，重新調(diào)整場(chǎng)地設(shè)計(jì)高程。

2.2.3 交互式教學(xué)任務(wù)設(shè)定

(1)何為邊點(diǎn)、何為拐點(diǎn)？

(2)具有一定坡度的場(chǎng)地平整各樁點(diǎn)設(shè)計(jì)高程如何計(jì)算？

(3)施工量為負(fù)值代表挖方還是填方？

學(xué)習(xí)完成后學(xué)生將計(jì)算書上傳到“星空網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”平臺(tái)，教師給與成績(jī)?cè)u(píng)定意見。

3.3 角度測(cè)量任務(wù)實(shí)施方案

3.3.1 任務(wù)發(fā)布

教師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)書，學(xué)生領(lǐng)取學(xué)習(xí)任務(wù)后進(jìn)行相應(yīng)任務(wù)學(xué)習(xí)，教師在線答疑與現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)相結(jié)合。角度測(cè)量任務(wù)書如下。

完成水平角及豎直角測(cè)量任務(wù)具體工作內(nèi)容如下。

(1)學(xué)習(xí)水平角、豎直角測(cè)量原理。

(2)學(xué)習(xí)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及安置方法。

(3)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)緯儀的安置。

(4)學(xué)習(xí)測(cè)回法施測(cè)方法。

(5)利用測(cè)回法完成四邊形內(nèi)角和測(cè)量工作。

(6)學(xué)習(xí)方向觀測(cè)法施測(cè)方法并完成測(cè)量任務(wù)。

(7)學(xué)習(xí)豎直角施測(cè)方法并完成測(cè)量任務(wù)。

(8)角度內(nèi)業(yè)計(jì)算。

3.3.2 任務(wù)實(shí)施過程中注意事項(xiàng)

(1)經(jīng)緯儀安置應(yīng)進(jìn)行對(duì)中、整平、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)等工作，在整平完成后應(yīng)檢查儀器是否對(duì)中，需要反復(fù)調(diào)節(jié)以達(dá)到既對(duì)中又整平的目的。

(2)測(cè)回法施測(cè)過程中注意先盤左后盤右，先第一方向后第二方向的測(cè)量方法。

(3)第一測(cè)回施測(cè)盤左狀態(tài)第一方向讀數(shù)應(yīng)該歸零，第二測(cè)回應(yīng)歸90°。

(4)方向觀測(cè)法在一測(cè)回的測(cè)量過程中應(yīng)有4次讀數(shù)。

(5)豎直角測(cè)量注意區(qū)分仰角與俯角。

(6)測(cè)回法、方向觀測(cè)法、豎直角的計(jì)算方法各不相同，注意誤差控制。

3.3.3 交互式教學(xué)任務(wù)設(shè)定

(1)光學(xué)對(duì)中過程中地面點(diǎn)不清楚應(yīng)怎樣進(jìn)行調(diào)節(jié)？

(2)如何整平圓水準(zhǔn)器？

(3)光學(xué)經(jīng)緯儀怎么歸零？

(4)仰角是正角還是負(fù)角？

學(xué)習(xí)完成后學(xué)生將計(jì)算表格上傳到“星空網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”平臺(tái)，教師給與成績(jī)?cè)u(píng)定意見。

3.4 導(dǎo)線測(cè)量任務(wù)實(shí)施方案

3.4.1 任務(wù)發(fā)布

教師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)書、學(xué)習(xí)資料。學(xué)生領(lǐng)取學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)資料。導(dǎo)線測(cè)量任務(wù)書如下。

完成閉合導(dǎo)線測(cè)量任務(wù)具體工作內(nèi)容如下。

(1) 學(xué)習(xí)鋼尺測(cè)距基本方法。

(2)閉合導(dǎo)線選點(diǎn)，組成八邊形。

(3)進(jìn)行邊長測(cè)量工作。

(4)進(jìn)行角度測(cè)量工作。

(5)進(jìn)行角度閉合差驗(yàn)算。

(6)進(jìn)行角度改正。

(7)計(jì)算坐標(biāo)方位角。

(8)坐標(biāo)增量計(jì)算。

(9)導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差驗(yàn)算。

(10)誤差分配。

(11)各點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算。

3.4.2 任務(wù)實(shí)施過程中注意事項(xiàng)

(1)各導(dǎo)線點(diǎn)與相鄰點(diǎn)之間視線通透，各點(diǎn)便于架設(shè)儀器。

(2)邊長測(cè)量中，每邊應(yīng)進(jìn)行往返測(cè)量，并滿足1/3000精度要求。

(3)角度測(cè)量采用測(cè)回法，注意所測(cè)角度應(yīng)為內(nèi)角。

(4)坐標(biāo)方位角推算應(yīng)注意左角與右角的區(qū)別。

(5)利用手機(jī)計(jì)算器計(jì)算坐標(biāo)增量時(shí)注意角度與弧度的轉(zhuǎn)換。

(6)應(yīng)用距離進(jìn)行坐標(biāo)誤差改正。

(7)坐標(biāo)計(jì)算注意應(yīng)該回到起始坐標(biāo)。

3.4.3 交互式教學(xué)任務(wù)設(shè)定

(1)鋼尺測(cè)距精度怎樣驗(yàn)證？

(2)何為內(nèi)角？何為左角？

(3)何為坐標(biāo)方位角？應(yīng)如何推算？

(4)坐標(biāo)計(jì)算公式如何選用？

學(xué)習(xí)完成后學(xué)生將計(jì)算表格上傳到“星空網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”平臺(tái)，教師給與成績(jī)?cè)u(píng)定意見。

3.5 建筑施工測(cè)量任務(wù)實(shí)施發(fā)難

3.5.1 任務(wù)發(fā)布

教師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)書、學(xué)習(xí)資料。學(xué)生領(lǐng)取學(xué)習(xí)任務(wù)后學(xué)習(xí)理論知識(shí)，然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。建筑施工測(cè)量任務(wù)書如下。

完成指定測(cè)設(shè)任務(wù)具體工作內(nèi)容如下。

(1)學(xué)習(xí)高程測(cè)設(shè)方法。

(2)完成高程測(cè)設(shè)任務(wù)。

(3)學(xué)習(xí)角度測(cè)設(shè)方法。

(4)完成角度測(cè)設(shè)任務(wù)。

(5)學(xué)習(xí)距離測(cè)設(shè)方法。

(6)完成距離測(cè)設(shè)任務(wù)。

3.5.2 任務(wù)實(shí)施過程中注意事項(xiàng)

(1)高程測(cè)設(shè)中，利用水準(zhǔn)測(cè)量原理計(jì)算出已知點(diǎn)與測(cè)設(shè)點(diǎn)高差，推算出尺子讀數(shù)，然后在木樁上標(biāo)記。

(2)角度測(cè)設(shè)進(jìn)行改正時(shí)，不要量返方向。

(3)距離測(cè)設(shè)，需測(cè)設(shè)兩次取平均值作為測(cè)設(shè)點(diǎn)，重新丈量驗(yàn)證是否滿足精度要求。并注意尺子的起點(diǎn)位置。

3.5.3 交互式教學(xué)任務(wù)設(shè)定

(1)基坑等較深場(chǎng)地如何進(jìn)行高程測(cè)設(shè)？

(2)何為端點(diǎn)尺？

學(xué)習(xí)完成后現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考核，評(píng)定成績(jī)。

4 結(jié)語

本文在線上線下交互式教學(xué)模式的應(yīng)用方面進(jìn)行了有益的探索。以建筑測(cè)量課程為依托形成課程實(shí)施方案，雖其效果還有待實(shí)踐的檢驗(yàn)，但線上線下交互式教學(xué)模式必是未來教學(xué)的重要發(fā)展方向。希望可為同類課程所借鑒，對(duì)形成可運(yùn)行的線上線下交互式教學(xué)體系的完善有所幫助，并希望在設(shè)計(jì)、施工、管理等認(rèn)知性、實(shí)踐操作性較強(qiáng)的課程的教學(xué)中具有推廣價(jià)值。