“測量程序設計”課程教學問題分析及應對方案探討

曾喆 劉善偉 萬劍華

摘? 要：在測繪工程專業的專業必修課中《測量程序設計》課程是一門對計算機編程要求較高的課程。通過問卷調查的方式，文章分析了該門課程教學過程中存在的問題，并根據實際教學經驗從課程整體教學策略、學時配置、課堂及實踐教學內容設計、考試方法這幾個方面給出了相對應的教學方案，探討了教授好這門課程的教學方式方法。

關鍵詞：課程教學;測量程序;程序設計教學

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）24-0110-03

Abstract： The "Measurement Programming" course in the Compulsory Course of Surveying and Mapping Engineering is a course that requires high computer programming. Through the way of questionnaire survey， the article analyzes the problems existing in the teaching process of the course， and according to the actual teaching experience， it gives corresponding corresponding aspects from the overall teaching strategy， time allocation， classroom and practical teaching content design and examination method. The teaching plan of the pair explores the teaching methods and methods of teaching this course.

Keywords： course teaching; measurement procedure; programming design

一、概述

在教育部《普通高等學校本科專業目錄（2012年）》中，測繪工程專業是在測繪類工科專業下設置的兩個本科專業之一。相對于上世紀傳統的測繪工程專業教學，本世紀以來，測繪工程專業以培養測繪學科的寬口徑專才為目標[1]。然而，近年來，電子、計算機等信息技術的發展正在深刻影響著整個測繪學科的發展，信息化是當前測繪學科深刻變革的一個主要動因。測繪工程專業的程序設計課程是為測繪工程專業本科學生更好地適應這種學科發展趨勢而開設的一門專業基礎課。通過該課程的教學主要目的是使學生具備用現代計算機來解決測繪專業問題的編程能力。然而，當前測繪工程專業寬口徑的培養方式中，信息化相關的基礎課程在整個測繪工程專業本科課程中占比有限，這就導致在測繪工程專業的程序設計課程中，面臨著學生編程基礎不夠、課程有效教學時間不足等教學問題[2-5]。本文結合近年在測繪工程專業開設的《測量程序設計》課程中的教學實踐問題，探討測繪工程專業的程序設計課程的教學方式、方法及模式。

二、教學問題分析

針對《測量程序設計》課程的教學問題，我們在測繪工程本科專業的一個年級中實施了問卷調查。表 1給出了問卷問題及學生的答案統計。問題1主要針對學生對編程的學習興趣，從學生回答來看，回答A、B的學生占比54%，這表明測繪工程專業大部分學生對于程序設計課程興趣不大，但是，答案C占比46%表明相當一部分學生對課程內容還是有興趣。問題2主要針對學生認知的課程難度調查，回答A、B的學生占比達到98%，這表明絕大部分學生認為該課程有難度，不過，其中選擇B的學生也有63%，這也說明大部分學生還是希望通過課程的學習克服困難。問題3針對學生對于課程培養目標的認可設計，這里，選擇A、C的學生占比達到71%。這表明大部分學生認可該課程的教學培養目標。

通過筆者近年的教學經驗結合表 1的問卷結果來看，在測繪工程專業的《測量程序設計》課程教學中主要問題有兩個方面，首先，測繪工程專業的計算機專業知識課程設置相對較少。以筆者所在高校本科培養方案為例，測繪工程專業的本科培養方案在專業必修課程中有計算機基礎課程104學時，4.5學分。這些是學習測繪工程專業的專業編程課之前的必修基礎課程。然而，這些課程學時數量對于《測量程序設計》課程，還是略顯不夠，學生還欠缺不少計算機的專業編程知識，比如，數據結構和算法方面的知識。由于一些必要知識的欠缺，學生實際學習中會感覺到該課程有難度。其次是學生的學習積極性不高。學生受到傳統測繪學科認識的限制，往往認為測繪工程專業，主要在“測”，對于信息化知識重視程度不夠。由于上述問題，對于測繪工程專業本科生的《測量程序設計》課程在教與學方面都有一定的難度，教師往往認為學生信息知識基礎不夠，教授這門課程要達到一定的教學效果很有難度，另一方面，學生學習興趣不高，真正認真對待這門課程的學生不多。

三、教學應對方案探討

筆者通過近幾年的教學實踐，針對上節中分析的問題，在教學上開展了應對嘗試。根據《測量程序設計》課程的教學目標，在課程的整個教學策略方面，首先以培養實踐能力為導向。我們將上機這個實踐教學環節的課時占比設置到了整個課程學時總數的一半：整個課程48學時，課堂教學24學時，上機教學24學時。在表 1的問卷調查中，問題4針對學生對于課程實踐環節設計，問題4中選擇C的學生占比56%表明大部分學生認為實踐環節較易入手。相對于課堂教學，上機實踐環節更容易抓住學生，讓學生真正走進這門課程的學習中。其次，實踐教學環節和理論教學環節的配合與銜接方面，我們采取教學->（上機）實踐->問題講解->再（上機）實踐->再問題講解，按照這個過程不斷迭代進行。在表 1的問卷調查中，問題5主要針對教師在實踐中的作用調查，從問卷結果來看，問題5中選擇A、C的占比高達90%。這表明絕大部分學生認為在實踐教學環節老師的輔助必不可少。因此，我們在實際的教學中采取上述這種反復迭代過程來實施教學，學生的實踐不可能一次就成功，在學生不斷實踐的過程中，如果沒有教師的輔助，學生實現不了課程內容，那么學生就會有很大的挫敗感，從而喪失學習的興趣。《測量程序設計》課程要做到激發學生興趣，讓學生想學，并真正學好這門課，是需要合理分配適當的教學內容到課堂和上機教學中，讓兩種教學方式互相補充，發揮各自作用。綜合上述分析，在整個課程的教學內容設計方面我們遵循如下原則：

1. 降低初學難度、低門檻引入課程內容，激發學習興趣

2. 從易到難，循序漸進式展開教學內容

3. 考試以能力考查為導向

從這幾個原則出發，我們在整個教學過程中做了如下課程內容設計：

首先，在課堂教學內容設計方面（詳見表 2），我們做了如下應對調整：

1. 課堂教學中，由于測繪專業計算機課程學時相對較少，學生在計算機編程方面基礎薄弱，我們在最開始的課程教學內容中，在展開本課程主要內容介紹的同時兼顧一些編程的基礎知識點，這樣可以盡量降低學生學習這門課程的難度。

2. 整個課堂教學內容遵循循序漸進的原則，首先從測繪中最簡單的基本計算開始，讓學生在最簡單的知識中，掌握從書本的公式計算到用程序實現計算的方法與原理，學生通過簡單計算初步具備編程能力后，再過渡到較難的平差計算。

其次，在上機教學內容設計（詳見表 3）方面，針對前面問卷中測繪專業學生的問題，做了如下應對調整：

1. 上機實踐教學內容，低門檻開始。最開始的四個學時，主要讓學生在已有的計算機編程基礎上能夠設計出整個課程中要用到的界面。這種界面編程相對于后面的計算編程，更直觀，更容易掌握，學生實踐起來較容易，同時也不會讓學生感覺內容艱深、枯燥無味。

2. 上機實踐教學結合課堂教學內容循序漸進地引入計算編程內容。從最簡單的計算實現開始，編程實踐的內容逐漸變復雜。在平差計算編程實踐上，我們在上機實踐教學中主要針對簡單的水準平差來教學，而且課時分配較多，達到8學時。這樣，在上機實踐教學中有充足的時間來根據學生的實際問題不斷迭代教學內容。而對于較復雜的水平網的計算編程，學生在真正掌握了水準平差編程技能后，留給學生課外實現。

最后，我們將課程考試設計為上機考試，實際上以考核學生的編程能力為主，以“考”策動“學”，這樣在整個教學過程中實現讓學生以掌握用計算機實現測量計算的編程能力為導向。

四、結束語

《測量程序設計》這門測繪工程本科專業必修課是比較難學難教的一門課程。通過本文的問卷分析，該課程的教學問題主要有，學生計算機編程能力有限、學生對課程興趣不高等。針對這些問題，本文探討了教學上的應對方式，主要有：以培養學生編程實踐能力為導向;課堂教學與上機實踐教學有效互動、針對實踐問題多輪迭代教學;整個教學以低門檻方式引入，激發興趣，循序漸進地教學。通過2015年-2018年的幾年實踐，本課程培養的13級和15級學生組成團隊分別參加第四屆、第五屆全國高等學校大學生測繪技能大賽的測量程序設計單項賽均獲得特等獎（第二名）的成績，這表明本文針對測繪工程專業編程課教學問題的應對方案具有一定成效。另外，通過這些教學方式的探討希望能夠有助于該課程的教學改革嘗試與探索。

參考文獻：

[1]許才軍.測繪工程專業課程創新體系初探[J].測繪通報，2007（11）：74-77.

[2]楊容浩，蒲朝旭.“測量程序設計”課程教學改革的探討[J].信息與電腦（理論版），2014（06）：248-250.

[3]郭輝，李天子，徐克科.“測量程序設計”課程教學中存在的問題及對策探討[J].測繪與空間地理信息，2012（05）：43-44+47.

[4]雷斌，翟燕.《VB測量程序設計》中互動教學實踐的探討[J].華北水利水電學院學報（社科版），2010（04）：180-181.

[5]張恒? ，等.以應用創新型人才培養為目標的“測量程序設計”教學改革研究[J].測繪通報，2012（06）：101-103.