普通高校測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的教學(xué)改革探討

王永波 陳國(guó)良 高井祥 張書(shū)畢

摘?要：伴隨著傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，以三維激光掃描為代表的新型批量數(shù)據(jù)采集裝備的出現(xiàn)極大地提高了空間定位數(shù)據(jù)采集的效率，正確、高效地從采集的各類(lèi)數(shù)據(jù)中提取感興趣的信息成為新時(shí)代背景下測(cè)繪人員的必備技能。作為培養(yǎng)高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才的搖籃，緊跟行業(yè)需求，在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法方面不斷進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整是高等院校教學(xué)人員的使命。以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與測(cè)繪程序設(shè)計(jì)”課程為例，探討了新時(shí)代背景下課程教學(xué)改革的具體措施，重點(diǎn)討論了教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與教學(xué)方法的變革等兩個(gè)方面，在此基礎(chǔ)上，對(duì)多媒體課件研制過(guò)程中所面臨的問(wèn)題及解決措施進(jìn)行了分析；最后，立足于課程教學(xué)改革的現(xiàn)有成果，對(duì)課程建設(shè)與改革的下一步工作進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革??教學(xué)方法??教學(xué)設(shè)計(jì)??程序設(shè)計(jì)??測(cè)繪工程

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0

Discussion?on?the?Teaching?Reform?of?Programming?Courses?in?Surveying?and?Mapping?Engineering?Majors?in?Colleges?and?Universities

WANG?Yongbo1，2*??CHEN?Guoliang1，2???GAO?Jingxiang1，2???ZHANG?Shubi1，2

1.Key?Laboratory?of?Land?Environment?and?Disaster?Monitoring，?Ministry?of?Natural?Resources，??China?University?of?Mining?and?Technology;?2.?Jiangsu?Key?Laboratory?of?Resources?and?Environmental?Information?Engineering，?China?University?of?Mining?and?Technology，?Xuzhou，?Jiangsu?Province，?221116?China

Abstract：?With?the?rapid?development?of?sensor?technology，?the?emergence?of?new?equipment?for?batch?data?acquisition?represented?by?3D?laser?scanning?has?greatly?improved?the?efficiency?of?spatial?positioning?data?acquisition，?and?correctly?and?efficiently?extracting?interested?information?from?various?types?of?collected?data?has?become?an?essential?skill?for?surveyors?in?the?new?era.?As?cradles?for?cultivating?high-level?specialized?talents，?colleges?and?universities?need?to?keep?up?with?industrial?demands，?and?it?is?the?mission?of?the?teaching?staff?in?colleges?and?universities?to?continuously?optimize?and?adjust?their?curriculum，?teaching?content?and?teaching?methods.?Taking?the?"Data?Structure?&?Surveying?and?Mapping?Program?Design"?course?as?an?example，?this?paper?explores?specific?measures?for?course?teaching?reform?in?the?new?era，?and?focuses?on?two?aspects：?the?adjustment?of?teaching?content?and?the?transformation?of?teaching?methods，?analyzes?problems?and?solutions?in?the?development?of?multimedia?courseware，?and?finally，?based?on?the?existing?achievements?of?course?teaching?reform，?looks?forward?to?next?work?in?course?construction?and?reform.

Key?Words：Teaching?reform;?Teaching?method;?Teaching?design;?Programming;?Surveying?and?mapping?engineering

伴隨著傳感器技術(shù)及其搭載平臺(tái)的飛速發(fā)展，三維激光掃描、傾斜攝影測(cè)量以及測(cè)量機(jī)器人等新型批量數(shù)據(jù)采集裝備相繼出現(xiàn)，極大地提高了空間定位數(shù)據(jù)采集的效率，測(cè)繪人員的工作重心逐步從室外向室內(nèi)過(guò)渡，如何實(shí)現(xiàn)外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)的高效與自動(dòng)化處理，正確、高效地從采集的各類(lèi)數(shù)據(jù)中提取人們感興趣的信息成為了測(cè)繪人員的工作重心。正因?yàn)槿绱耍镁幊痰姆绞綄?shí)現(xiàn)空間定位信息的自動(dòng)化處理已經(jīng)成為了測(cè)繪工程本科畢業(yè)生的必備技能，程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程也因此成為了高校測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)的必修課程。

有關(guān)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的教學(xué)改革一直在進(jìn)行，自高校測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)該類(lèi)課程以來(lái)，結(jié)合測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，高校教師從教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法的設(shè)計(jì)等方面亦進(jìn)行了深入研究，取得了一系列的成果，其中，代表性的工作主要有：李艷紅等人[1]面向新工科的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法實(shí)踐教學(xué)探索，提出了面向個(gè)體差異的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、基于案例驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式教學(xué)、學(xué)生為中心的分享研討式教學(xué)和注重多元融合的教學(xué)評(píng)價(jià)體系的教學(xué)改革思路，介紹了具體教學(xué)實(shí)施過(guò)程，為培養(yǎng)新工科背景下具備實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的程序設(shè)計(jì)人才提供借鑒；張恒璟等人[2]以適應(yīng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系建設(shè)的需要作為出發(fā)點(diǎn)，從程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程建設(shè)的總體目標(biāo)、教學(xué)改革的方法手段、課程重難點(diǎn)問(wèn)題的處理等方面探討了課程的改革方向，以提高學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力；丁海勇等人[3]針對(duì)測(cè)繪程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程教學(xué)中存在重理論輕實(shí)踐、編程語(yǔ)言內(nèi)容學(xué)時(shí)較多的問(wèn)題，介紹了案例導(dǎo)向型測(cè)量程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法；湯俊和李長(zhǎng)春[4]立足于“卓越計(jì)劃”的背景，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)方面對(duì)測(cè)量程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討，并對(duì)其進(jìn)行了集“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；王永波等人[5-6]分別對(duì)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法在程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程中的實(shí)施，以及程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討；曾喆等人[7]通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式分析了測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并從課程的整體教學(xué)策略、學(xué)時(shí)配置、課堂及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、考試方法這幾個(gè)方面給出了相應(yīng)的教學(xué)方案，對(duì)課程的教學(xué)方式與方法進(jìn)行了探討；王建強(qiáng)等人[8]結(jié)合測(cè)繪程序設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)當(dāng)前教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，以課程教學(xué)目標(biāo)作為基本的出發(fā)點(diǎn)，對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；張杰和湯征[9]結(jié)合指導(dǎo)測(cè)繪程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)和心得體會(huì)，分析了影響測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)效果的因素，并提出了賽課結(jié)合的改革措施和方法；孫姝娟等人[10]以培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才為導(dǎo)向?qū)y(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了研究，深入剖析了當(dāng)前課程教學(xué)中所存在的問(wèn)題，從課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)手段等方面提出了相應(yīng)的改革措施；閆凱等人[11]以“新工科”人才需求為導(dǎo)向，以“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”課程為實(shí)踐，探索了以“互聯(lián)網(wǎng)海量知識(shí)+引導(dǎo)式教學(xué)方法”為核心的教學(xué)模式，取得了“魚(yú)漁并授”的良好效果，為探索高校創(chuàng)新復(fù)合型人才的培養(yǎng)模式提供了借鑒；朱進(jìn)等人[12]根據(jù)測(cè)繪地理信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求，采用面向計(jì)算思維的案例式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題并設(shè)計(jì)相應(yīng)的解決方案，顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和計(jì)算思維能力。

從現(xiàn)有的研究來(lái)看，當(dāng)前，高校測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)類(lèi)開(kāi)發(fā)課程的教學(xué)中尚存在如下問(wèn)題：（1）教學(xué)內(nèi)容的焦點(diǎn)集中在程序設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)傳授方面，如何應(yīng)用科學(xué)的方法來(lái)指導(dǎo)整個(gè)程序（軟件）的開(kāi)發(fā)過(guò)程，此部分內(nèi)容相對(duì)缺乏；（2）教學(xué)過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)的組織與管理方面的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較少，特別是控制網(wǎng)的自動(dòng)化識(shí)別，目前的研究相對(duì)較少，需要加強(qiáng)；（3）有關(guān)數(shù)值計(jì)算的內(nèi)容相對(duì)不足，給程序?qū)崿F(xiàn)帶來(lái)了一定在困難。

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)早在30年前便為測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)在校全日制本科生開(kāi)設(shè)了程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程，在課程的教學(xué)內(nèi)容制定、教學(xué)模式與教學(xué)方法探索方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在2020版課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定中正式以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與測(cè)繪程序設(shè)計(jì)”命名。筆者于2009年開(kāi)始成為課程的負(fù)責(zé)人，從教學(xué)內(nèi)容的制定、教學(xué)方法的研討以及教學(xué)實(shí)踐的探索等各方面對(duì)課程進(jìn)行了一系列改革，取得了較好的成效。本文以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與測(cè)繪程序設(shè)計(jì)”課程近十余年來(lái)課程教學(xué)改革中所取得的成果作為出發(fā)點(diǎn)，詳細(xì)介紹了課程內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方法的改革、多媒體課件的研究等方面的情況，并結(jié)合教學(xué)改革成果的應(yīng)用情況，對(duì)今后的課程改革方向進(jìn)行了展望。

1?教學(xué)內(nèi)容的改革

對(duì)于測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)而言，程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的教學(xué)總體目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決測(cè)繪專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的能力，讓學(xué)生掌握不同類(lèi)型的典型測(cè)繪軟件設(shè)計(jì)方法，使得學(xué)生初步具備編寫(xiě)測(cè)繪軟件常用算法的能力以及開(kāi)發(fā)中小規(guī)模測(cè)繪專(zhuān)業(yè)軟件的能力。在具體教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定上，主要有如下幾個(gè)方面：（1）通過(guò)該類(lèi)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解測(cè)繪行業(yè)軟件發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，認(rèn)識(shí)軟件危機(jī)產(chǎn)生的基本原因及其克服軟件危機(jī)的基本思路與方法；（2）掌握測(cè)繪數(shù)據(jù)處理過(guò)程中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；（3）初步了解并熟練掌握測(cè)繪程序設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及的基本數(shù)值方法；（4）了解軟件工程的基本思想，熟悉生命周期法在測(cè)繪軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程中各個(gè)階段的基本職能?；诮虒W(xué)目標(biāo)的考慮，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上，主要包括軟件工程的基本知識(shí)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)值分析這3個(gè)方面的內(nèi)容。

1.1?軟件工程

當(dāng)前，對(duì)于每一位從事軟件開(kāi)發(fā)的工作人員而言，有必要了解并正確認(rèn)識(shí)軟件危機(jī)，并利用科學(xué)的方法來(lái)緩解軟件危機(jī)的影響，以達(dá)到延長(zhǎng)軟件生命周期的目的。在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與測(cè)繪程序設(shè)計(jì)”這一課程內(nèi)容的制定上，增加了“軟件工程學(xué)”的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，具體包括軟件危機(jī)的定義與產(chǎn)生原因和克服軟件危機(jī)的方法與途徑兩個(gè)內(nèi)容，其中，作為克服軟件危機(jī)的方法與途徑的主要手段，軟件生命周期的基本定義及其在各生命周期內(nèi)軟件開(kāi)發(fā)人員的職責(zé)（如圖1所示）是這一部分的重點(diǎn)講解內(nèi)容，通過(guò)此部分內(nèi)容的講解，讓學(xué)生了解并掌握大型軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的基本方法與思路。

1.2?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2008年之前，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”和“測(cè)繪軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”作為兩門(mén)獨(dú)立的課程為筆者學(xué)校測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)本科生開(kāi)設(shè)，其中，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)內(nèi)容大部分延續(xù)了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過(guò)程中主要講解線性表、樹(shù)、圖等基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其與之相關(guān)的算法；而“測(cè)繪軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”課程則注重講解一些常用算法的編寫(xiě)，如坐標(biāo)正算與坐標(biāo)反算、前方交會(huì)等。上述兩門(mén)課程的內(nèi)容之間重合度較低，學(xué)生通常難以理解開(kāi)設(shè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程對(duì)于測(cè)繪專(zhuān)業(yè)的意義。

為了打通兩門(mén)課程之間的壁壘，盡快建立起兩門(mén)課程之間的橋梁，在筆者接手“測(cè)繪軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”課程后，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了較大的調(diào)整，將課程的目標(biāo)從原先的常用算法的編寫(xiě)調(diào)整為控制網(wǎng)平差程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。如此，在編程實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，學(xué)生將需要利用“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的所學(xué)的圖結(jié)構(gòu)對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行表達(dá)與描述，并基于圖實(shí)現(xiàn)對(duì)控制網(wǎng)中相關(guān)信息（如誤差方程的列立、附/閉合路線的查找與條件方程的確定等）的提取，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兩門(mén)課程內(nèi)容之間的融會(huì)貫通。“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與測(cè)繪程序設(shè)計(jì)”課程中有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分的學(xué)習(xí)內(nèi)容安排如圖2所示。

1.3?數(shù)值分析

在經(jīng)典的控制網(wǎng)平差中，方陣求逆是每一個(gè)程序開(kāi)發(fā)人員必須解決的問(wèn)題。作為“測(cè)繪軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”的先修課程之一，將“線性代數(shù)”的課堂所學(xué)知識(shí)直接應(yīng)用于控制網(wǎng)平差，很多同學(xué)根本無(wú)從下手。基于此，在筆者接手“測(cè)繪軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”課程后，加入了“數(shù)值分析”中的部分教學(xué)內(nèi)容，具體包括線性方程組求解、曲線曲面擬合兩個(gè)部分的內(nèi)容（如圖3所示）。通過(guò)學(xué)習(xí)，并配備了4個(gè)相應(yīng)的上機(jī)學(xué)時(shí)，如此，學(xué)生可以輕松地解決在測(cè)繪內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理中所涉及的數(shù)值計(jì)算問(wèn)題。

2?教學(xué)方法改革

作為一門(mén)以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)的專(zhuān)業(yè)主干課程，教師在日常教學(xué)過(guò)程中應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)灌輸式教學(xué)、理論脫離實(shí)際等問(wèn)題，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，靈活應(yīng)用項(xiàng)目引導(dǎo)式教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法、專(zhuān)題研討式教學(xué)法和案例式教學(xué)法這4種不同的教學(xué)方法（如圖4所示）。

2.1?項(xiàng)目引導(dǎo)式教學(xué)法

項(xiàng)目引導(dǎo)式教學(xué)法即以工程應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)需求為導(dǎo)向，結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，對(duì)照相應(yīng)的工作情景和條件，指定學(xué)生本人為具體實(shí)務(wù)的承擔(dān)者，促其思考如何具體開(kāi)展相應(yīng)的項(xiàng)目研究，從而使抽象的知識(shí)具體化、形象化。具體教學(xué)中，利用圖對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行表達(dá)與描述、基于圖的誤差方程的列立，以及基于圖的附合/閉合路線的提取等，均被列舉為現(xiàn)實(shí)的需求，要求學(xué)生結(jié)合課堂所學(xué)知識(shí)來(lái)編程實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的算法。

該方法可以將學(xué)生引入實(shí)際情景中，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在工作情景中較為輕松地掌握課堂所學(xué)知識(shí)，進(jìn)而鍛煉其實(shí)際動(dòng)手能力。

2.2?翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法

翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)是轉(zhuǎn)變師生的角色。課前，任課老師就某一特定問(wèn)題對(duì)學(xué)生提出教學(xué)目標(biāo)與要求，針對(duì)具體的問(wèn)題，學(xué)生在課堂完成相應(yīng)資料的收集、問(wèn)題的思考以及課堂上相關(guān)的提問(wèn)。課堂上，通過(guò)教師合理的引導(dǎo)，由指定學(xué)生扮演教師的角色，面向全體同學(xué)給出問(wèn)題的解決方案，在此過(guò)程中，教師扮演的角色是一名“學(xué)生”。除此之外，通過(guò)引導(dǎo)，臺(tái)下學(xué)生可以就臺(tái)上學(xué)生講解的內(nèi)容發(fā)表自己的觀點(diǎn)和見(jiàn)解，進(jìn)而激發(fā)大家的思考。

通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)平等交流的方式完成相應(yīng)知識(shí)體系的構(gòu)建。

2.3?專(zhuān)題研討式教學(xué)法

專(zhuān)題研討式教學(xué)法可以啟發(fā)學(xué)生從多角度思考問(wèn)題，集思廣益，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維。具體而言，課堂上，學(xué)生就教師指定的某一特定問(wèn)題進(jìn)行討論，以尋求問(wèn)題的解決方案。作為教師，組織專(zhuān)題研討時(shí)需要精心設(shè)計(jì)研討主題，研討主題應(yīng)具有典型性、爭(zhēng)議性，最重要的是要具備討論的空間。選定主題后，可按如下操作進(jìn)行：（1）將研討主題提前下達(dá)給學(xué)生，學(xué)生分組進(jìn)行（以6～8人為宜）；（2）各小組成員利用課余時(shí)間，根據(jù)下達(dá)的主題查閱相關(guān)資料、討論，并將討論結(jié)果利用PPT的形式展現(xiàn)出來(lái)，并推薦1人作為小組代表進(jìn)行課堂發(fā)言；（3）課堂討論時(shí)，各組代表輪流上臺(tái)發(fā)言，闡述本組成員的觀點(diǎn)和討論結(jié)果，對(duì)闡述不夠全面和完善的地方，小組其他成員可加以補(bǔ)充，每組發(fā)言時(shí)間控制在6～8?min；（4）其他小組成員對(duì)其匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)，并開(kāi)展討論；（5）討論完畢后，以組為單位進(jìn)行評(píng)定等級(jí)，記入學(xué)生平時(shí)成績(jī)。

2.4?案例式教學(xué)法

案例式教學(xué)法的主旨是“理論聯(lián)系實(shí)際”，結(jié)合課堂所學(xué)知識(shí)對(duì)某一具體案例進(jìn)行分析，并通過(guò)提問(wèn)、小組討論等方式使學(xué)生積極參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考，獨(dú)立分析，可能的情況下并將學(xué)生的角色反轉(zhuǎn)為教學(xué)過(guò)程的主體，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的深刻理解和把握，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與測(cè)繪軟件開(kāi)發(fā)”課程的案例教學(xué)法既包括在授課時(shí)結(jié)合授課內(nèi)容的及時(shí)舉例，也包括針對(duì)重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容而設(shè)計(jì)的具體案例講解，同學(xué)們一方面需要結(jié)合課堂所學(xué)知識(shí)對(duì)案例進(jìn)行分析、思考和作答，另一方面也可結(jié)合授課內(nèi)容對(duì)他人的觀點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

3?多媒體課件的研制

經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，對(duì)于課程的內(nèi)容已經(jīng)基本完善，制作成相應(yīng)的課程并應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中。然而，在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，狀態(tài)通常由剛開(kāi)始的積極到最后的被動(dòng)接受，教學(xué)過(guò)程中師生互動(dòng)存在明顯不足。究其原因，除了課程內(nèi)容相對(duì)枯燥外，多媒體課件形式較為固化、靈活元素不足是導(dǎo)致學(xué)生狀態(tài)發(fā)生明顯改變的主要原因。基于此，對(duì)多媒體課件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研發(fā)，具體措施如下：（1）在內(nèi)容上將理論太深、與專(zhuān)業(yè)課程相關(guān)性較弱的部分內(nèi)容進(jìn)行了刪減；（2）對(duì)多媒體課件的配色、頁(yè)面等多方面進(jìn)行調(diào)整，使得課件在顏色配色方面更賞心悅目，讓學(xué)生更容易接受；（3）在課件中加入了較多的動(dòng)畫(huà)，用于演示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中插入、刪除等相關(guān)操作，使得學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解更為深刻。

當(dāng)前，新研制課件已經(jīng)投入使用，并取得了較好的教學(xué)效果。

4?教學(xué)改革成果的應(yīng)用情況

當(dāng)前，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與測(cè)繪程序設(shè)計(jì)》教學(xué)改革項(xiàng)目的研究成果已經(jīng)在我校測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)2020級(jí)、2021級(jí)和2022級(jí)本科生的課堂教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)之中，取得了較好的教學(xué)效果，總結(jié)如下。

4.1?對(duì)課堂教學(xué)效果的提升

教學(xué)內(nèi)容的改革，從軟件開(kāi)發(fā)的整體層面上來(lái)講，讓學(xué)生對(duì)于軟件危機(jī)有了正確的認(rèn)識(shí)，對(duì)克服軟件危機(jī)的方法有了較好的把握，從而可以更好地利用軟件生命周期法來(lái)指導(dǎo)整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程；從程序編寫(xiě)的層面來(lái)看，教學(xué)內(nèi)容的改革有效地將線性表、樹(shù)與二叉樹(shù)、圖等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于測(cè)繪數(shù)據(jù)處理的具體過(guò)程之中，學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念從“為學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盀閼?yīng)用而學(xué)習(xí)”，大大地提升了教學(xué)的效果，激發(fā)了學(xué)生的編程興趣。

教學(xué)方法的改革，改變了傳統(tǒng)的“填鴨式”教育，每一位同學(xué)都可以變成教學(xué)的主體，可以成為別人的“教師”，教學(xué)過(guò)程中角色的轉(zhuǎn)變，使得課堂的氣氛變得異?；钴S，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了增強(qiáng)；更為重要的是，為了在課堂上扮演好“教師”的角色，他們會(huì)充分利用課余時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備，大大地提高了時(shí)間的利用率。

總體而言，通過(guò)新的課程體系的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對(duì)編程表現(xiàn)出了濃厚興趣，部分同學(xué)在課外時(shí)間積極與任課老師聯(lián)系，要求動(dòng)手編制作為課外思考題的程序，并希望得到任課老師的指導(dǎo)。

4.2?對(duì)創(chuàng)新型專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的貢獻(xiàn)

通過(guò)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與測(cè)繪軟件開(kāi)發(fā)”課程的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了學(xué)生從事程序設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的自信心，激發(fā)了學(xué)生動(dòng)手編程的興趣，得益于課堂所學(xué)知識(shí)與積累的程序開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生在教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)表現(xiàn)出了充分的主動(dòng)性和積極性，一大批學(xué)生對(duì)軟件開(kāi)發(fā)表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的興趣。

值得一提的是，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，學(xué)生的動(dòng)手能力得到了大幅提升，大大地增強(qiáng)了學(xué)生的自信心，拓展了學(xué)生的就業(yè)面。尤其是通過(guò)軟件危機(jī)與軟件生命周期的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程不再陌生，一部分學(xué)生已經(jīng)與測(cè)繪、GIS相關(guān)的軟件開(kāi)發(fā)公司建立了聯(lián)系，參與到具體的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的組織、管理與實(shí)施工作中。

5?結(jié)語(yǔ)

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與測(cè)繪程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，學(xué)以致用是專(zhuān)業(yè)類(lèi)課程教學(xué)的基本出發(fā)點(diǎn)。在科學(xué)技術(shù)得到迅猛發(fā)展的今天，以測(cè)繪工程為代表的部分專(zhuān)業(yè)其工作內(nèi)容和性質(zhì)均發(fā)生了翻天覆地的變化，為了能夠培養(yǎng)出符合行業(yè)需求的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才，高校專(zhuān)業(yè)課程的設(shè)置及其教學(xué)內(nèi)容的更新均應(yīng)時(shí)刻保持與行業(yè)需求相掛鉤。

與此同時(shí)，在課堂教學(xué)中教師通過(guò)綜合運(yùn)用案例教學(xué)法和項(xiàng)目引導(dǎo)式教學(xué)法可在一定程度上實(shí)現(xiàn)以用促學(xué)；更為重要的是，以切實(shí)地解決工程問(wèn)題作為理論知識(shí)講解的切入點(diǎn)，可在很大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性。

立足于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與測(cè)繪程序設(shè)計(jì)”課程建設(shè)的成果，在今后的教學(xué)中將繼續(xù)做好如下工作。

（1）在能力培養(yǎng)方面，將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為考核的重要指標(biāo)，進(jìn)一步擴(kuò)大課程與現(xiàn)有其他課程之間的銜接，建立以培養(yǎng)創(chuàng)造能力為目標(biāo)的開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)模式，整合構(gòu)建創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

（2）以做好課堂理論知識(shí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)之間的無(wú)縫對(duì)接為目標(biāo)，進(jìn)一步優(yōu)選部分核心課程為試點(diǎn)，實(shí)施全程開(kāi)放、師生互動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)模式，展開(kāi)“師生討論、聯(lián)合攻關(guān)、互動(dòng)教學(xué)、鼓勵(lì)創(chuàng)新”的新型教學(xué)活動(dòng)。

（3）繼續(xù)深入地對(duì)現(xiàn)有的多媒體教學(xué)模式進(jìn)行改革，在多門(mén)課程中繼續(xù)嘗試研制專(zhuān)門(mén)化、功能化、網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放式、互動(dòng)型的多媒體教學(xué)課件，探索新型的多媒體教學(xué)方法。

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