邢偉民
(揚州大學水利科學與工程學院 江蘇 揚州 225009)
近年來,教育領域出現了一股以學生為中心的教育改革浪潮,其中以OBE(Outcome-based Education)理念為代表的教育改革思潮備受關注[1]。OBE 理念注重強調學生在學習過程中所達到的實際成果,強調教育目標的明確和對學生學習成果的評價。測量學作為一門應用廣泛的學科,是眾多理論教學中不可或缺的一部分。在過去,我們沿用傳統的教育模式,忽視了學生實際操作能力的培養,導致教學質量下降。當前教育改革背景下,如何將OBE 理念運用到測量學教學中,提高學生的實際學習成果,已成為亟待解決的問題。本文旨在探討OBE 理念在測量學教學中的應用,探索基于OBE 理念的測量學教學設計和評價方法,并通過實踐案例對其有效性進行探究和驗證[2]。該研究對于推動測量學教學的改革和提高學生的學習成果具有重要意義。
OBE 是以學生學習成果為中心的教育理念[3]。它強調學生應該通過學習達到實際成果,而不僅僅是學習知識本身。OBE 理念的核心在于制訂清晰、具體和可衡量的教育目標,教師通過對學生的實際表現進行評估,不斷調整和改進教學方式,以達到教育的最終目標:培養能學以致用的人才。OBE 理念強調學習過程的主動性、個性化和多樣性,不僅僅注重課程內容的傳授,更注重學生實際應用能力和創新能力的培養。OBE 理念在教育領域引起了廣泛的關注,已經成為當前教育改革的主要趨勢之一[4-5]。
OBE 理念強調教育目標的明確、具體和可衡量,這一點在測量學教育中尤為重要。通過制訂清晰的教育目標,教師可更好地指導學生的學習,為教學評價提供明確的標準。在制訂教育目標時,應注重學生實際應用能力和創新能力的培養,強調學生的主動性和自主學習能力。在“測量學”教學中,教師應帶領學生熟悉現代測量學科的現狀和發展趨勢、測量學的科學內涵及其在工程建設中的作用;學生應掌握大地測量坐標系統及地球形狀的基本理論、地球橢球及其數學投影變換的基本理論等大地測量的基本概念與基礎理論。學生能針對不同的測繪工程項目建立其相應的坐標基準,并進行不同大地基準的坐標轉換。培養學生發現、分析、解決問題及舉一反三的能力和科學探索精神。學校要求學生掌握電子全站儀、數字水準儀等大地測量儀器的使用方法,能對大地測量控制網和工程測量控制網進行觀測與數據處理,培養學生的工匠精神。
以往的測量教學模式偏重傳授理論知識,然而學生在學習中獲得的測量能力則更為重要。基于OBE 理念的測量學教學應將重點轉移到學生的實際應用能力和創新能力的培養上來,強調學生在學習中的主動性和自主學習能力的培養,讓學生在實際操作中掌握測量學的知識和技能,提高學生的實際應用能力。測量學應以提高學生的學習效果和動手能力為主要目標,增添更多野外測量及實際勘察,使學生將測量知識活學活用,做到理論與實際相結合。課程教學活動應結合實際工程案例開展,開拓學生的視野,引導學生如何在實際工程中活用所學的測量知識,并根據每位學生學習能力的不同,實現“一人一策”的模式。
基于OBE 理念的測量學教育評價應該更加側重學生的日常表現和學習成果,教師通過對學生實際應用能力和創新能力的評估,不斷調整和改進教育方式和方法,提高學生的學習成果。在評價方法上,教師應當采用課堂表現、作業、項目等多種方式,綜合評價學生的學習成果。同時,評價結果也應該為教師提供改進教育方式和方法的參考。
在制訂教育目標時,教師應考慮學生實際應用能力的培養。教育目標應具體、可衡量,包括測量學知識、技能和實際應用能力的培養。教師通過提問激發學生的學習興趣,提升學生的思辨能力。以珠峰測量為例,通過問題“測量珠峰高程使用了哪些方法和儀器?”引導學生學習高程測量的途徑,“不同的途徑有什么區別?為什么這幾次測量出不同的結果?在測量時遇到的困境有哪些,如何解決?”通過此類提問訓練學生自主學習水準測量等知識的能力[6]。
教學的目的在于提升學生的實際應用能力、培養創新思維。在選擇教學方法時,應采用多種方式,包括課堂講授、案例分析、實驗和項目等,注重學生的參與和實踐。例如,在《水準測量》一章引入青藏鐵路水準測量案例,可要求學生翻閱案例資料,思考如何解決面對特殊地理情況下的心理狀況和緊急狀況,以及在測量途中耗費巨大的物質財產以及人們體力上的消耗。從而得出團隊協作的必要性,充分體現了個人的愛國和敬業精神。結合前人的測繪經驗和成果,教導學生熱愛測繪事業、尊重測繪科學、奉獻社會,向成為合格的社會主義建設者和接班人努力邁進[7]。
在評價方法上,應當采用多種評價手段,包括課堂表現、作業、項目等多種方式,綜合評價學生的學習成果。評價結果為教師改進教學方式提供參考。重點考查學生是否能夠根據實驗方案安全地開展實驗,正確地采集實驗數據;是否能夠基于測繪相關科學原理和數學模型方法正確表達復雜測繪工程問題。
注重學生自主學習能力和思考能力的培養是教學的宗旨,鼓勵學生在學習中發揮主動性,通過課外閱讀、自主實踐等方法提升學習能力,只有自主學習才能從量變轉為質變。教師根據不同學生的情況,積累教學經驗,不斷調整和改進教學方法,提高學生的學習成果。同時,評價結果也應該是教師改進教育方式方法的參考。
知識和技能的評價。針對測量學知識和技能的教學目標,可以采用課堂測試、作業、實驗等方式進行評價。這些評價方式可以幫助教師及時發現學生在知識和技能上的差距,及時進行幫助和糾正。
實際應用能力的評價。在OBE 理念下,重要的不僅是學生掌握的知識和技能,更重要的是學生是否能夠應用所學知識和技能解決實際問題。因此,在測量學教學中,應當注重實際應用能力的培養和評價。可以采用實際項目、實驗報告等方式進行評價,評價學生在實際應用中的表現和能力。
學生自主學習能力和思考能力的評價。基于OBE 理念的測量學教學應注重學生的自主學習能力和思考能力的培養。因此,在評價過程中,教師應當重點關注學生的主動性、創新性和思考能力。可以采用口頭報告、研討會等方式進行評價,評價學生在學習過程中的表現和能力。
教學改進的評價。基于OBE 理念的測量學教學應該不斷調整和改進教育方式和方法,提高學生的學習成果。因此,在評價過程中,教師應當注重教學改進的效果評價。可采用反饋調查、學生評價等方式,了解學生對教學方法的反饋和建議,優化與改進教學方案。
在設計測量學課程方案時,首先要明確教學目標。基于OBE 理念,教學目標應關注學生所需的知識和技能,以及實際應用能力的培養。例如,在《角度測量》教學過程中引入“古人如何測量地球直徑”的討論,分別從知識、能力和情感來切入教學目標:一是知識,引導學生了解和學習角度的定義;二是能力,通過“埃拉托色尼確定塞恩和亞歷山大港夾角計算地球直徑”教導學生要有善于發現的眼睛和解決復雜問題的能力;三是情感,通過前人在測量方向上取得的巨大成就,教育學生向前人看齊,在日后的工作中要開拓創新,并且培養學生的自我認同感和歷史使命感。
在設計教學內容時,教師應將教學目標作為指導原則,根據學生的實際需求和實際應用能力,設計相應的課程內容。在教學內容設計時,教師采用案例教學、項目教學等方式,提高學生的實際應用能力。測量學的主要任務是研究確定地球的形狀和大小以及確定測量地面點位的空間位置將測量所得數據繪制成圖,一般地面點的空間位置由平面坐標(X,Y)和高程(H)來表示[8],由此引出測量學三大基本工作:高差測量、角度測量和距離測量。通過完成水準儀的認識及使用、普通水準測量和四等水準測量實驗加深學生對水準測量原理的認識;通過全站儀測水平角理解水平角測量原理,重點關注盤左盤右取均值的方法;通過全站儀測量旗桿高度掌握豎直角和光電測距原理;通過全站儀測量小范圍地形圖對測量三大基本工作進行融會貫通。在使用水準儀測量的學習過程中,學生體驗了實際的工作場景,提升了動手操作能力和解決一部分工程問題的能力,實現了理論與實踐相結合的目標。
在教學方法的選擇中,教師應根據教學目標和教學內容,選擇適當的方式方法。如今新媒體發展迅速,教學方式多元,相較于傳統的黑板教學,多媒體教學課件能使課堂教學煥然一新,多樣化的圖片、視頻能更清晰地表達課程內容,營造濃厚的學習氛圍,增強學生的學習積極性,從而提高教學效率。多問多思考的教學方式同樣重要,課堂不僅是教師一個人的課堂,更需要學生積極參與互動,可采取問答的方式調動學生的積極性,提升學生的參與感。此外,網課已成為一種趨勢,豐富的網課為學生提供課下學習的機會,不同教師帶來不同的教學體驗,學生學習情緒高漲,能進一步積累知識,夯實基礎。通過網絡課程平臺視頻指導學習,學生可以課堂上理解不透徹的知識,為自主學習打下良好基礎。
在教學過程中,應該及時對學生進行評價并進行教學反思。在基于OBE 理念的教學中,評價應該綜合考慮學生的知識、技能和實際應用能力,從而全面評價學生的學習成果。同時,教師應該根據學生的反饋和評價結果,及時進行教學調整和改進,提高教學效果[9]。
文章通過對OBE 理念在測量學教學中的應用和實踐案例的探討,發現基于OBE 理念的測量學教學能夠有效提高學生的實際應用能力和自主學習能力。在教學目標、教學內容、教學方法和學生評價等方面,基于OBE 理念的測量學教學具有較高的靈活性和可操作性,可以根據學生的需求和實際應用情況進行相應的調整和改進。然而,OBE 理念在測量學教學中的應用還面臨一些挑戰。例如,如何平衡學生的基礎知識和實際應用能力的培養;如何評價學生的實際應用能力;如何保證教師和學生在教學實踐中對OBE 理念的理解和實踐能力。因此,未來的研究需要進一步深入探討這些問題,為基于OBE 理念的測量學教學提供更加科學的理論支持和實踐經驗。綜上所述,基于OBE 理念的測量學教學是一種有效的教學模式,可以提高學生的實際應用能力和自主學習能力。在未來的教學實踐中,教師應該進一步探討和研究如何更好地運用OBE 理念,推動測量學教學的創新和發展。