《工程測量》立體化教材開發研究與實踐

韓浩　張亞雙　張秀梅

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著社會的發展，職業教育的發展也在國家政策的支持下迅猛發展。其以素質教育為基礎，以培養學生的能力為根本中心，同時為社會培養高素質的人才，這些均已成為社會共識。工程測量作為一門專業的基礎學科，隨著科學技術和社會對人才的要求，現在的工程測量課程教學內容過多，要客觀全面地學習掌握其知識體系對學生來說較為困難。鑒于此，教研團隊提出《工程測量課程教學改革實踐研究》這一課題，針對傳統工程測量課堂教學中存在的問題，運用行動研究法、調查研究法等研究方法，結合布魯納、贊可夫等教育家的教育理論開發《工程測量》立體化教材，其目的在于提高教師和學生教與學的整體教學素質。

[關? ? 鍵? ?詞]? 立體化教材;工程測量;職業教育;課堂教學

[中圖分類號]? G714? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）24-0076-02

工程測量是我校工程測量技術、無人機應用技術、水利水電工程施工等專業的基礎課程、必修課程，也是一門實踐性很強的專業課程，它不僅能夠提升中高職學生的實踐操作能力，還能夠提升學生在社會上的就業競爭力。[1]

工程測量課程教學主要包括理論教學、進行實驗、學生實訓等環節。課程伴隨著測量新技術的發展，尤其是3S、攝影測量以及無人機應用技術的發展和新的測量儀器的產生與應用等方面，對傳統教學提出了更高的要求。因此，對課程本身而言，必須探索出一條符合課程要求的教學與考核方式，以培養學生的實操能力，讓教學為學生以后的工作服務，并適應社會對本課程提出的實際需要。[2]一方面，從教學實際出發;另一方面，也要考慮到本課程要為學生以后的工作所服務的角度，為了切實解決傳統工程測量課堂教學中存在的問題，希求在能力范圍內，筆者教研團隊提出開發《工程測量》立體化教材的解決方案。

一、立體化教材的相關介紹

立體教材是伴隨著實際教學而衍生的一種新的教學教材。對此教材的研究，國內外均已起步并呈迅猛發展之勢，并已經在實際教學過程中逐漸運用，同時在實際的教學過程中展現出良好的教學效果。雖然在目前階段，對立體教材的定義暫無一種確切的說法。但無論哪一種稱謂，其最終的設計目的都是為學校和學生提供一種整體的教學資源方案，最大限度地滿足教學、教育市場以及學生學習的需要，最終形成教學能力，把教學內容更好、更快地傳授給學生，以鞭策教學改革的有效進行。

（一）立體化教材中所涉及的內容

簡單說來，立體教材包含主教材、教師的參考書、學生學習的指導書以及試題庫等這些最基本的內容。

主教材是整個教學的前提，囊括教學的基本要求和教學大綱中所要求掌握的所有知識點，在設計時應考慮其整體的科學性和系統性。

教師的參考書與主教材相適應，書中除了有對教材的理解外，還應包括與教學內容相關的教學資料以及參考文獻等，以供教師在教學中的實際應用，并在設計時要充分考慮個體化教學。

主教材是學生學習的指導書，其服務的主體是學生，在編撰時應考慮在書中滲透課程的要求、課程的難點、課程的重點、如何學習課程、應從哪些方面輔助此課程的學習，這些問題既是教師所關心的，同時也是學生在學習中要面對的問題。

試題庫存在的意義在于對教學效果進行適時的評價和測評，以反饋教學效果的優差。

課程內容用不同的編寫方式，把教學內容通過立體的方式呈現在教師和學生面前。它們之間既有重復，又有側重點的交叉補充，其相互配合，最終形成一個有機的整體，以此提高教學質量。

（二）立體化教材所呈現的表現形式

在立體教材整個配套的內容中，其有豐富的表現形式，如紙質的教科書、音像制品和電子及網絡出版物等。其中，紙質的教科書、音像制品是傳統意義中的教材形式，也是現階段使用最廣的教材形式。電子及網絡出版物是由于近些年來計算機技術以及多媒體技術等多種技術的飛速發展所延伸出的新型出版物，大概來說，現階段可分為電子教案、電子圖書、CAI課件、試題庫、網絡課程和資料庫六種。

（三）立體化教材如何為教學服務

通過教學專用網站，在網絡上為教師和學生提供交流的平臺。在每個學年以及每個學期的各個學科、各門課程以及配套的教材上都應該設置交流平臺。在平臺上要有教師為學生回答問題的專門端口，也應該設置有互動的教材理念的欄目。平臺同時要為學生提供自主學習的空間。當然，這只是寬泛地來講，具體來說，就是應該在平臺上建立一個以網絡為紐帶、以教學互動為主，用快捷的信息反饋建立高效的教學體制，以促進教學改革，并不斷地向學生和教師提供最先進的教學理念和科目體系的新知識。

二、《工程測量》立體化教材開發流程

（一）電子版教材編寫

教材編寫團隊根據成員分工完成《工程測量》教材各章節文字稿件的編寫工作。在這里既有前期根據成員知識結構的不同進行的具體編寫分工，又有后期團隊成員對教材內容的相互整合和不斷補充。

（二）總結知識點數量

針對教材中知識點的難易程度，將重點、難點等各類知識點排列成表，《工程測量》立體化教材共設計為緒論、水準測量、角度測量、距離測量等7章內容，劃分為大地水準面與橢球面、高斯投影、水準測量原理、連續水準測量、水平角測角原理、全站儀功能介紹、四等水準測量、無人機介紹、GNSS基本定位原理等60個知識點。[3]

（三）確定知識點的表現形式

知識點的表現形式多種多樣，一般可分為二維動畫、三維動畫、模型交互、視頻資源、動態圖、微課等。同時，根據測量知識點的特點，教研團隊將具體知識點表現形式確定如下。

1.二維動畫知識點

所謂的二維畫面，簡單地說指的是運用相關技術把圖片、聲音以及視頻等根據測量知識點的特點，將測量的基本原則、水準測量原理、水平角測角原理、豎直測角原理、方位角的概念、導線測量外業、GNSS基本定位原理等知識點設計為二維動畫。

2.三維動畫知識點

三維動畫又稱3D動畫，它是隨著計算機軟硬件技術的發展而延伸產生的一種新興動畫技術，是通過電腦軟件等工具將三維物體運動的原理、方式等通過計算機立體形式展現在人們眼前。根據測量知識點的特點，將大地水準面與橢球面、大地坐標、高斯投影、連續水準測量、水準儀介紹、電子經緯儀、全站儀、無人機介紹等知識點設計為三維動畫，其優點在于能將枯燥的教學內容變得更生動、有趣，讓學生更直觀地學習。

3.視頻知識點

視頻即通過攝像技術捕捉、紀錄、攝影的一種資源形式，或將已有的測量教學視頻直接應用于立體化教材中。根據測量知識點的特點及現有資料，將水準儀的安置、水準儀的粗平、改變儀器高法測站檢核、經緯儀的安置、全站儀測量水平角、曼圖拉無人機介紹、GNSS靜態操作流程等知識點設計為視頻。

4.微課知識點

微課是指運用信息技術，按照認知規律，呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源。根據測量知識點的特點，將坐標正算、坐標反算、計算高程的方法、四等水準測量、全站儀三維坐標的點位放樣等知識點設計為微課。其主要目的是把知識點整合到微課中，以一種學生喜聞樂見的形式學習并運用知識點。

（四）編寫知識點腳本

腳本，一般說來就是一條條的文字命令。其意義在于將資源的表現內容、鏡頭要求、配音、背景音樂、輔助資源等用文字書寫詳盡，再保證其準確率。

（五）制作資源

根據知識點的不同表現形式，利用儀器設備及電腦軟件分別制作二維動畫、三維動畫、視頻、微課等形式多樣的課程資源。在制作過程中，可以在內容選材上制作出生活和工作相關的一些情境，以貼近學生的切身實際，更有利于學生對工程測量課程的學習。在制作時，也要在自身條件允許的情況下盡量用前沿的軟件制作，以保證資源的可持續利用。

（六）出版教材

出版一般包括投稿、編輯、選題、辦理批準手續、簽訂合同、選出版單位等一系列過程。同時，教材內容的編定一定要與社會對工程測量課程的要求保持一致，要適時地引入最符合人才培養方案的教學內容。另外，因為出版要求等原因，教材的出版一定要做到時間上的提前量化考慮。

三、結語

傳統工程測量課堂教學在設置時，由于紙質的教材和不完備的教學設備等客觀條件的制約，教學效果并不理想。隨著科學技術的發展，其數字化教學資源利用不充分、教學改革模式難推進、日常教學與數字化資源融合度不高、教學內容枯燥乏味、學習方式單一、缺乏個性化、缺少提升自主學習的機會這些問題逐漸顯現。筆者教研團隊通過多年對傳統工程測量課程的教學實踐，針對以上問題，以立體化教材為切入點，推動工程測量課程教學改革，但教學改革的深入仍需在校教師結合工程方面的發展對測量知識和技能提出新要求，不斷地摸索出更合理、更實用的教學方法、教學理念。這樣，才能逐步提高工程測量課程的教學質量，培養出更多符合社會需求的技術應用型人才。[4]

參考文獻：

[1]陸天宇.工程測量課程項目化教學改革探索[J].科技資訊，2014（14）.

[2]趙群.工程測量實訓課程教學方法改革的探索[J].中外企業家，2015（28）.

[3]岳建平，鄧念武.水利工程測量第4版[M].北京：中國水利水電出版社，2008.

[4]田江永.土木工程測量課程改革探討[J].黑龍江科技信息，2010（36）.

◎編輯 馮永霞