工程測量課程混合式教學設計與實踐

王洪敏

（遼源職業技術學院，吉林 遼源 136200）

引言

工程測量作為土木工程專業、水利工程專業、道路橋梁工程專業等許多非測繪專業的一門專業基礎課程，培養學生分析解決施工中實際測量問題的能力和基本素質，為學生將來從事各類工程施工和施工技術管理等工作打下一定的基礎。然而，目前在高校非測繪專業工程測量課程的實際教學過程中，普遍存在著“填鴨式”教學、課堂互動少等問題，教學活動和實踐課程往往無法充分發揮其作用，學生缺乏實踐、深入討論和思考的機會和時間，甚至部分學生感到學習十分困難，因此害怕學習，對積極學習缺乏信心，影響了教學效果。因此，在工程教育專業認證的背景下，傳統教學模式已經不再適應“工程測量”的學習，課程改革創新勢在必行。

一、當前測繪專業工程測量課堂教學存在的問題

（一）教學內容與時代脫節且冗雜不清

新興的測量設備和測量技術總是能更好地激發學生的學習興趣和主動性，GNSS-RTK、無人機、三維激光掃描儀等較為先進的測量設備和測量手段也早已廣泛應用于工程建設中。然而，目前工程測量課內容沒有涉及這些，仍保留落后的測量儀器和測量方法，如鋼尺量距和經緯儀平板測圖，教學內容與時代脫節。此外，在課堂上除了要講授與地形圖測繪和施工測量相關的諸多理論知識之外，還要安排課堂內的演示實驗，讓學生認知多種測量設備并熟悉其操作使用方法，導致課程內容冗雜不清，缺少知識模塊，重難點難以突出。因此，在保證課程體系完整性的前提下，對教學內容進行如下優化設計：首先，刪除當前較少使用、已被淘汰的測量技術和方法等教學內容，及時引入測繪新知識和新技術；其次，構建以“知識模塊”為主線的工程測量課程知識體系，合理細分課程資源，突出教學中的重難點。

（二）教學方法和手段單調落后

現課堂教學過程中，教師仍采用傳統板書和PPT 相結合的教學方式，師生互動機會較少。如在學習地形圖測繪和施工放樣等章節時，教師們只是基于簡單的PPT 文本，采用灌注式教學方法機械地講解地形圖測繪、施工放樣的方法和步驟，沒能聯系具體工程案例來調動學生學習的積極性和能動性。此外，實習教學方法上的弊端也會進一步降低學生對本課程的興趣。目前的工程測量實習教學仍采用教師現場講解和學生查閱實習指導書的方式進行。由于實習學生眾多，教師分身乏術，只能采用“圍觀式教學”，從而導致離教師和演示儀器較遠的學生看不清儀器構造，難以領會儀器的操作要領，導致數次實驗后，學生的積極性明顯下降。如果能夠讓學生通過虛擬仿真實驗平臺實現測量儀器的模擬操作，通過測量視頻了解測量的方法和步驟，通過實際工程案例感受施工測量的實施過程，則能迅速扭轉目前的工程測量教學局面。

（三）課程學時不足且分配不合理

工程測量理論課程被壓縮至60 學時，要在60 學時內講授完工程測量基本理論和方法，并補充測繪新技術和新方法，還要與學生進行課堂互動，難度非常大。此外，現在授課重點仍放在三要素測量、控制測量和碎部測量上，施工測量的內容卻很少，有“虎頭蛇尾”之感。對于非測繪專業工科學生來講，控制測量和地形圖測繪固然重要，但是重中之重應該是地形圖的應用和施工測量，這些測量知識才是其日后工作中會經常涉及的。相應的工程測量實習課程被壓縮至24 學時，除了要求學生熟悉常規測量儀器的基本操作使用和“三要素”測量外，還要求學生分組完成小區域的控制測量，碎部測量以及1 ∶500 比例尺的地形圖成圖。此外，目前的工程測量實習教學中沒有安排施工測量的內容，這與生產實際嚴重脫節，直接影響到相關專業人才的培養質量。在非常有限的課時內，既要保證課程知識的有效傳授，又要實現與學生的交流互動，這就要求創新教學模式。

二、工程測量課程混合式教學設計與實施過程

（一）教學內容體系的設計

緊緊圍繞課程教學知識的重點和難點，利用信息技術平臺，整合適合學生自學的教學視頻、練習、討論問題等資源，形成統一的知識教學內容體系。首先，教學知識點的設計與規劃；其次，交互式教學主題的設計與選擇；最后，要考慮數量和難度。工程測量是一門非常實用的課程，教學重點也非常多，所以在設計視頻內容時要考慮一個視頻中知識點的數量以及難度，數量不宜過多也不能太少，難度適中。在教學中設計討論主題時，出發點應該是理論與實踐相結合，以發展“實踐項目”為主線，目的是提高學生的知識和技能。

（二）教學評價體系設計

科學的教學評價體系不僅能客觀反映學生的學習效果，還能提高學生參與學習活動的主動性和積極性。教學評價體系采用基于教師評價、學生互評和學生自我評價的多種評價方法。教師評價是對信息技術平臺上學生在線學習時間、課前測驗次數和參加作業、班級討論、學習報告和測評結果的綜合評價，教師根據近因律和反思策略引導學生鞏固本節課的內容。學生互評是合作學習小組組長對小組成員在合作學習過程中表現的評價。學生自我評價是學生在整個學習期間對自我學習效果的評價，方便教師了解學生的個人感受，調整教學方案。教師可以根據不同的教學對象和教學目標靈活配置這三部分的比例，最終得到科學的評價結果。

（三）優化課程內容，突出重難點，增強教學針對性

工程測量課程總體而言結構清晰、重點突出，但理論教學內容較多。因此，需要對教學內容進行調整，并依照“有詳有略、有舍有留”“少而精”的原則，對課程內容進行適當的增減。對于高職院校的學生而言，可適度淡化理論知識的教學，強化學生儀器操作、測量實操的鍛煉。若條件允許，可將工程測量課程拆分基礎及實習、工程測量與實習及現代測繪技術這三部分的課程，其中基礎及實習部分是基礎部分，主要包括基本測量（水準、角度、距離）、測量誤差基本知識、小地區控制與測量地形圖基本知識；工程測量與實習主要為實際工程的測量，如放線、變形監測等；而現代測量技術以PTK、GPS、測量機器人、三維激光掃描儀、無人機、激光雷達測量等現代化的測量技術等知識為主，此部分可以以選修課或網課形式開展。

（四）工程測量課程混合式教學的實施過程

1）課前準備是實施翻轉課堂的重要前提條件。課中師生的有效互動和課堂時間的高效利用均取決于課前教師的教學活動設計。教師不僅要依據課程體系和教學大綱設置本節課教學內容，發布微視頻及文本性資料等課程資源到MOOC 平臺，還要對學生的線上學習情況進行總結和歸納，分析本節課疑難點并據此設計課中活動內容。學生則須在MOOC 平臺上觀看教學微視頻并閱讀相關文本資料進行自主學習。在學習過程中，學生可以對微視頻中的講授內容做適時停頓或者重復，從而解決在傳統課堂上跟不上教師授課節奏的問題。MOOC 學習的這種優勢在學生學習測量儀器基本操作時顯得尤為突出。對于實習課，學生還須登錄虛擬仿真實驗平臺進行上機操練，完成教師設置的訓練關卡，掌握常規測量儀器的基本操作技能，為后續的線下測量實習奠定基礎。最后，學生還須總結課前自學過程中存在的問題并準備課中提問，帶著疑問去課堂，針對性強且學習效果佳。2）課中活動是整個翻轉課堂實施過程的關鍵所在，知識的傳遞發生在課前自主學習，而知識的內化發生在課中活動。對于理論課，教師應結合本節課重難點知識和學生線上學習中遇到的疑難問題進行針對性地講解，而非面面俱到。簡單、小眾的問題可通過小組互助討論方式完成；疑難、大眾的問題由教師集中解答。教師還可以提出一些探究性問題，順勢引導學生展開小組討論以促成課程知識的內化。隨后，各小組依次派出代表向全班匯報展示小組學習成果，教師和其他小組成員可對其進行點評。這種教學模式讓學生真正變為學習的主體，在活躍了課堂氣氛的同時也提高了課堂效率。對于實習課，各小組成員在收到實習任務和測量設備后，由線上虛擬仿真平臺轉換到線下真實測量場景，有序開展測量實習。教師在實習巡視期間針對性的解答各小組在線上學習以及線下實習過程中遇到的問題，并強調團隊協作精神和嚴謹認真、實事求是的實習態度的重要性。3）課后升華是指學生對課堂知識的鞏固和拓展以及教師對教學效果的總結和反思。首先，教師可根據本節課重，難知識點設計課后測驗題，以檢驗學生是否牢固掌握課程知識。其次，教師可依據本節課程內容來展示相關工程案例，讓學生思考如何應用所學知識解決工程實際問題，完成課程知識的拓展，培養學生的創新思維。最后，教師根據學生在課前、課中、課后等環節的反饋情況以及實際教學效果，與時俱進的優化教學內容和教學方法，在后續教學過程中因勢利導，更好地發揮混合式教學的優勢。

結束語

綜上所述，在工程教育專業認證的背景下，針對高校非測繪專業工程測量課程，搭建合理的線上線下混合教學體系可以徹底突破傳統被動式教學模式的弊端，充分發揮學生在學習過程中的主體作用，培養學生的自主學習能力，從而有效提高了工程測量課程的教學水平，實現了提高高校教學質量的目標。