基于“星空網絡教學”平臺的線上線下交互式教學研究與實踐
——以《建筑測量》課程為例

高紅影

(天津國土資源和房屋職業學院，天津 300270)

1 引言

線上線下相結合的混合式教學或混合式學習并不是一種全新的教學方法或理論，隨著新技術的發展，課程教學和信息技術的整合日漸深入，使它逐漸得到了普遍的關注[1]。 隨著計算機網絡技術的發展，各種社交軟件在快速發展，教師可通過社交軟件進行傳輸與上傳視頻課件、PPT課件、文字課件等，但教師要保證課件的簡短性，方便學生隨時可以打開進行觀看。在課件的設置內容上，教師應對重點和關鍵點進行重點標注，吸引學生的注意力，并在講解每一個知識點后要設置一些問題，由學生進行自主探究解決，當學生有不能解決的問題時，可及時與教師進行溝通，教師根據反情的信息進行整理和分析，并選擇合理的時間統一為學生答疑解惑，從而提高學生的學習興趣[2]。實踐證明，無論是線上教學還是線下教學，教師與學生之間的交互程度，深刻影響著學生的知識應用能力、創新能力以及課程滿意度，最終影響混合式教學整體效果[3]。

“星空網絡教學”是一款集辦公與教學于一體的網絡平臺，其網絡教學部分根據自然授課特點設置相應教學模塊，內容合理易于操作。本文旨在利用“星空網絡教學”平臺進行《建筑測量》課程線上線下交互式教學，結合課程特點，重新進行教學設計并制定課程實施方案。

2 課程教學設計

2.1 課程性質

《建筑測量》課程是建筑工程技術專業及相關專業的專業基礎課，課程以實踐課為主，在教學體系中起著承上啟下的作用，既有前期課程的延續又可以為后續課程打下基礎。

2.2 課程目標

課程目標分為能力目標、知識目標和素質目標。能力目標要求學生能夠掌握儀器操作能力及獨立處理內業的能力。知識目標要求學生掌握水準測量原理、水準測量方法、水準點高程計算方法；角度測量原理、角度測量方法、角度計算方法等。素質目標要求學生在團隊合作中具有一定的組織與協作能力，除此之外還可以培養學生的資料查閱能力及語言表達能力。

2.3 課程教學內容

建筑測量課程采用線上線下的教學方法首先將課程內容重新梳理設計，教學設計內容如表1所示。

表1 課程內容

2.4 課程內容具體要求

2.4.1 高程測量

建筑測量課程從宏觀角度來說分成設定和測設兩個組成部分，測定工作是建筑測量初學者需要重點掌握的學習內容。測定部分在課程學習過程中主要研究地面點位的確定。而高程測量是地面點位確定過程中必不可少的一個要素，應重點掌握相關內容。高程測量的方法并不唯一，主要有氣壓高程法、三角高程法、水準測量法等，在建筑測量中高程測量主要采用水準高程測量，在高程測量部分主要學習水準測量原理、水準儀操作方法、水準測量的施測方法、水準測量的數據處理等內容。

2.4.2 施工場地平整

施工場地平整是在完成高程測量的基礎上進行的學習任務，場地平整學習需要掌握高程測量內容，并在高程測量基礎上有所延伸。場地平整學習需要掌握場地劃分的方法、樁點的高程測量、場地設計高程計算、施工高度計算、土方量計算、土方平衡驗算等內容。學習內容前后相關環環相扣，前一步正確與否直接決定后一步的正確性，學習過程中應細致耐心。

2.4.3 角度測量

角度測量部分主要利用經緯儀完成測量任務，經緯儀較水準儀而言構造更為復雜，儀器的安置也較為困難應特別注意儀器的操作。主要掌握水平角測量原理、豎直角測量原理、經緯儀的操作方法、角度的施測方法、角度的計算方法等內容。水平角度測量重點掌握測回法和方向觀測法兩種方法，豎直角測量掌握仰角與俯角的計算與正負號的規定。

2.4.4 導線測量

導線測量是在距離測量、角度測量的基礎上進一步完成地面點位的坐標測量與計算，進而結合高程測量完成地面點位的確定。導線測量施測方法較容易掌握，內業處理較為復雜其中包含角度閉合差的計算、角度誤差分配、坐標方位角的計算、坐標增量的計算、坐標增量誤差分配、坐標的計算等內容。雖計算過程繁瑣但其揭示坐標計算的真正含義，初學者應掌握。

2.4.5 建筑施工測量

建筑施工測量部分主要學習放樣基本工作，在前文中提到建筑測量課程從宏觀角度來說分成設定和測設兩個組成部分，而放樣基本工作屬于測設部分的內容。重點掌握高程測設、角度的測設等基本方法。

3 課程實施方案

3.1 高程測量任務實施方案

3.1.1 任務發布

首先教師在“星空網絡教學”平臺發布學習任務書及教學視頻資料。學生領取學習任務后進行任務書研讀并在線留言咨詢學習中所遇到的困難，教師在線答疑。高程測量任務書如下。

完成等外閉合水準路線高程測量工作具體內容如下。

(1) 學習水準測量原理。

(2) 學習水準儀的構造及安置方法。

(3) 現場測試水準儀的安置。

(4) 學習水準測量施測方法及內業計算方法。

(5) 完成閉合水準路線測量外業工作。

(6) 完成閉合水準路線測量內業工作。

3.1.2 任務實施過程中注意事項

(1)水準儀的安置應加強練習，熟練掌握操作方法。

(2)水準測量施測過程中應注意誤差檢查，兩次測量高差之差應不超過5mm，誤差超出限值應及時查找原因并重新測量。

(3)高差分正負，記錄過程中注意區分后視讀數與前視讀數，保證計算方法正確。

(4)外業完成后驗證高差閉合差是否在限值以內，如果超出限制查找原因重新測量。

(5)高差閉合差滿足要求后進行誤差分配，改正數之和應與誤差一致，否則無法完全改正所差數據。

(6)高程計算應計算回起始數據，若沒有計算回去，查找計算錯誤處，并改正。

3.1.3 交互式教學任務設定

(1)簡述水準測量原理。

(2)施測過程中水準儀與水準尺的位置如何擺放？

(3)后視與前視如何區分？

學習完成后學生將計算表格上傳到“星空網絡教學”平臺，教師給與成績評定意見。

3.2 施工場地平整任務實施方案

3.2.1 任務發布

教師在“星空網絡教學”平臺發布學習任務書。學生領取學習任務后進行任務書研讀并按照任務書完成學習任務，理論學習階段學生在線提問，教師在線答疑。施工場地平整任務書如下。

完成指定場地平整任務具體工作內容如下。

(1) 學習場地方格網劃分方法。

(2) 進行方格網劃分，在地面標記各莊點位置。

(3)利用閉合水準路線及附和水準路線施測方法測量場地各樁點高程。

(4)計算場地設計高程。

(4)計算各樁點施工高度。

(5)計算填方、挖方量。

(7)進行土方平衡驗算。

3.2.2 任務實施過程中注意事項

(1)利用已有場地進行方格網劃分，邊長20 m。

(2)施測過程中注意閉合水準路線與附和水準路線相結合，不要漏掉樁點。

(3)場地設計高程計算，套用公式過程中注意角點、邊點、拐點、中點的區分。

(4)樁點施工高度正負號不要弄錯。

(5)從事實的角度理解并區分挖方與填方，不要死記硬背正負號問題。

(6)土方平衡驗算過程中總挖方量與總填方量的差值不應超過其平均值的10%，若超限，重新調整場地設計高程。

2.2.3 交互式教學任務設定

(1)何為邊點、何為拐點？

(2)具有一定坡度的場地平整各樁點設計高程如何計算？

(3)施工量為負值代表挖方還是填方？

學習完成后學生將計算書上傳到“星空網絡教學”平臺，教師給與成績評定意見。

3.3 角度測量任務實施方案

3.3.1 任務發布

教師發布學習任務書，學生領取學習任務后進行相應任務學習，教師在線答疑與現場指導相結合。角度測量任務書如下。

完成水平角及豎直角測量任務具體工作內容如下。

(1)學習水平角、豎直角測量原理。

(2)學習經緯儀的構造及安置方法。

(3)現場測試經緯儀的安置。

(4)學習測回法施測方法。

(5)利用測回法完成四邊形內角和測量工作。

(6)學習方向觀測法施測方法并完成測量任務。

(7)學習豎直角施測方法并完成測量任務。

(8)角度內業計算。

3.3.2 任務實施過程中注意事項

(1)經緯儀安置應進行對中、整平、瞄準、讀數等工作，在整平完成后應檢查儀器是否對中，需要反復調節以達到既對中又整平的目的。

(2)測回法施測過程中注意先盤左后盤右，先第一方向后第二方向的測量方法。

(3)第一測回施測盤左狀態第一方向讀數應該歸零，第二測回應歸90°。

(4)方向觀測法在一測回的測量過程中應有4次讀數。

(5)豎直角測量注意區分仰角與俯角。

(6)測回法、方向觀測法、豎直角的計算方法各不相同，注意誤差控制。

3.3.3 交互式教學任務設定

(1)光學對中過程中地面點不清楚應怎樣進行調節？

(2)如何整平圓水準器？

(3)光學經緯儀怎么歸零？

(4)仰角是正角還是負角？

學習完成后學生將計算表格上傳到“星空網絡教學”平臺，教師給與成績評定意見。

3.4 導線測量任務實施方案

3.4.1 任務發布

教師發布學習任務書、學習資料。學生領取學習任務、學習資料。導線測量任務書如下。

完成閉合導線測量任務具體工作內容如下。

(1) 學習鋼尺測距基本方法。

(2)閉合導線選點，組成八邊形。

(3)進行邊長測量工作。

(4)進行角度測量工作。

(5)進行角度閉合差驗算。

(6)進行角度改正。

(7)計算坐標方位角。

(8)坐標增量計算。

(9)導線全長相對閉合差驗算。

(10)誤差分配。

(11)各點坐標計算。

3.4.2 任務實施過程中注意事項

(1)各導線點與相鄰點之間視線通透，各點便于架設儀器。

(2)邊長測量中，每邊應進行往返測量，并滿足1/3000精度要求。

(3)角度測量采用測回法，注意所測角度應為內角。

(4)坐標方位角推算應注意左角與右角的區別。

(5)利用手機計算器計算坐標增量時注意角度與弧度的轉換。

(6)應用距離進行坐標誤差改正。

(7)坐標計算注意應該回到起始坐標。

3.4.3 交互式教學任務設定

(1)鋼尺測距精度怎樣驗證？

(2)何為內角？何為左角？

(3)何為坐標方位角？應如何推算？

(4)坐標計算公式如何選用？

學習完成后學生將計算表格上傳到“星空網絡教學”平臺，教師給與成績評定意見。

3.5 建筑施工測量任務實施發難

3.5.1 任務發布

教師發布學習任務書、學習資料。學生領取學習任務后學習理論知識，然后進行現場操作，教師現場指導。建筑施工測量任務書如下。

完成指定測設任務具體工作內容如下。

(1)學習高程測設方法。

(2)完成高程測設任務。

(3)學習角度測設方法。

(4)完成角度測設任務。

(5)學習距離測設方法。

(6)完成距離測設任務。

3.5.2 任務實施過程中注意事項

(1)高程測設中，利用水準測量原理計算出已知點與測設點高差，推算出尺子讀數，然后在木樁上標記。

(2)角度測設進行改正時，不要量返方向。

(3)距離測設，需測設兩次取平均值作為測設點，重新丈量驗證是否滿足精度要求。并注意尺子的起點位置。

3.5.3 交互式教學任務設定

(1)基坑等較深場地如何進行高程測設？

(2)何為端點尺？

學習完成后現場進行考核，評定成績。

4 結語

本文在線上線下交互式教學模式的應用方面進行了有益的探索。以建筑測量課程為依托形成課程實施方案，雖其效果還有待實踐的檢驗，但線上線下交互式教學模式必是未來教學的重要發展方向。希望可為同類課程所借鑒，對形成可運行的線上線下交互式教學體系的完善有所幫助，并希望在設計、施工、管理等認知性、實踐操作性較強的課程的教學中具有推廣價值。