一流課程建設背景下工程測量課程教學改革實踐

盧獻健 晏紅波 王式太 梁月吉

摘 要 根據創新型人才培養和金課建設要求，從提升學生能力與課程“兩性一度”出發，以工程測量課程為例，找準課程教學存在問題，從優化課程內容增強思政教育、加強信息技術融合、改進課程考核方法等方面開展教學綜合改革。改革解決了課程教學的難點，進一步凸顯了課程特色，強化了課程教學對專業人才培養目標的支撐。

關鍵詞 一流課程；工程測量；教學改革；金課；混合式教學；智慧教室；網絡教學平臺

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）22-0086-04

0 引言

大學教育育人為本，高等教育改革的深處是課程的建設與發展[1]，因為課程是人才培養的核心要素，是學生學習受益最直接、最核心、最顯效的途徑。國家一直重視課程的發展，從精品課程、精品資源共享課到一流課程“雙萬計劃”，無不是為了更好地服務于廣大學生，提升人才培養質量。其中，一流課程“雙萬計劃”旨在加強一流本科課程建設與應用[2]，通過課程改革與建設提升課程的高階性、創新性和挑戰度（“兩性一度”），培養和提高學生利用高階思維解決復雜問題的綜合能力[3-4]。一流課程建設將進一步激發廣大教師開展課程內容與模式等改革創新的熱情，形成打造金課的教學改革氛圍，直接讓廣大學生受益。同時，“身處疫中”并“瞄準疫后”，亟待探討課程教學模式變革的發展之路。

工程測量課程一直圍繞教育教學發展與區域人才培養要求變化開展持續性的改革建設。在多年改革的基礎上，針對課程存在的問題，根據課程特點及金課建設要求進行課程教學內容、教學模式、考核方法等改革，著重體現課程的創新性、高階性和挑戰度，進一步凸顯課程特色并強化課程教學對人才培養的支撐。

1 課程教學存在的問題

工程測量是給排水科學與工程、水文與水資源工程、城鄉規劃、風景園林等非測繪專業學生學習測繪基礎知識與技能的重要課程，課程特點是理論知識與實踐技能緊密聯系。通過該課程的教學，培養學生利用測量知識與技術手段，按照科學的思維方式和工作方法，依據相關規范和標準，解決工程實踐中測量相關問題的能力，培養學生學科交叉意識與創新思維。本課程對專業人才培養目標的實現具有重要支撐作用。

一流課程建設要重塑課程教學體系，包括教學目標、教學內容、教學模式與考核評價等方面[5]。雖然經過多年改革積累，但是在學科技術發展、教學環境與人才培養要求變化的背景下，工程測量課程教學仍存在以下幾個方面的問題需要改進。

1.1 重學輕思的課堂

李志義將課堂分為沉默、問答、對話、質疑和辯論等五個境界[6]。多數課堂表現為沉默、問答低層次的，學生對課堂的參與不足，缺少對問題的思考，甚至有“手機低頭族”、睡覺與缺勤等現象，在大班授課時更為明顯。教學重學輕思，學生不參與課堂難以實現教學目標，也給教師對課堂管控增加了難度，影響教學正常實施。如何從理念與課堂組織上作出改變，引導學生思考、討論與質疑，這是改革的重要內容。

1.2 教學內容滯后

當前空天地傳感器測繪新方法、技術與信息技術快速發展并在多個行業和領域得到應用，如遙感衛星的目標識別與變化監測、無人機傾斜攝影、三維激光掃描、智慧城市、大數據、云平臺等[7]，而教學內容更新滯后，教學內容中傳統測繪方法、原理比重過大，測繪新技術及其應用的內容偏少。另外，網絡上教學資源豐富但良莠不齊，過于碎片化，如何引導學生正確解讀和利用網絡信息，鞏固與拓展課程內容，是一大難題。

1.3 實踐教學有待加強

驗證性實驗比例過多，綜合性與創新性實驗不足，實驗內容與實踐的聯系不緊密，實踐的經驗性、技巧性、互動性需求與實驗學時數不匹配。學生缺乏理論與實踐相結合的理解和深入思考，難以鍛煉和提高結合專業實際進行設計和解決問題的能力。

1.4 缺乏因材施教

作為面向多個專業的公共課，不同專業的合班授課，多個專業使用相同的教學材料與方法、教學設計的情況與以學生為中心的理念不符，教師授課亦無法面面俱到，不能因材施教。教學過于注重測量基礎知識和基本技能的講授，缺少與專業的關聯，不利于專業人才培養的實現和課程特色的形成。

1.5 考核方式單一，考核體系不完善

在課程考核中，期末考試為主，平時成績只是作為參考，且期末筆試的內容大多取自教材，使得學生只注重對課本知識的學習，易形成突擊性學習、備考的現象，而忽視課程學習的自主探索、實踐操作及能力提升等過程訓練，不能充分發揮考核的導向作用，不利于提高學習的自主性。課程考核側重于知識點的掌握與理解，而缺少知識應用能力與問題的思考、分析、解決能力的考核，也不利于體現課程的創新性、高階性和挑戰度，從而無法讓課程學習對人才培養目標形成有效支撐。

2 教學理念

根據卓越工程師培養以及一流課程建設要求，課程改革以“一中心、三育人”作為課程教學理念，即以學生發展為中心，德、智、能三育人。以德育培養學生愛黨、愛國精神、社會責任感和工程師的職業素養；以智育培養學生專業知識和專業技能；以能育培養學生解決復雜工程問題的能力。為使教學理念落地執行，需要多措并舉。課程教學要從傳統的注重知識傳授轉向注重能力培養，從單一授課方式轉向師生互動、問題導向的思維創新培養過程，從強調共性的統一教學轉向個性化學習的指導與點撥，更加注重知行合一、學思結合和因材施教。課程考核要立體、多元化，注重學習過程，引導學生從被動學習轉向自主探究，切實提高課程的創新性、高階性和挑戰度。

3 教學方法的創新

3.1 線上線下混合式教學

在教學模式上，利用校級網絡教學平臺輔助課堂教學進行線上線下混合式教學。線上教學通過網絡教學平臺實現，如圖1所示，包括自主學習、交流討論、課程作業、測試的提交與批改等。線下教學則主要包括傳統課堂與實驗操作兩部分。為了明確線上線下教學的目的，區分兩者的作用，以達到互為補充、相輔相成的效果，教學中根據課程內容特點、要求及難易程度進行分類分級：對淺顯易懂的知識點與內容，通過在教學平臺發布學習視頻、作業或者測試，讓學生自主開展線上學習與評價；而重難點內容、拓展知識、線上遺留問題、個性化與差異化教學和指導則通過線下課堂實現。如此線上線下相結合的方式，使線下課堂由沉默、問答轉變為質疑和辯論的高境界課堂，激發了學生的思考而更有利于實現課程高階目標；同時，信息化教學技術與課堂教學有效融合，使教學資源得到充分、重復利用，為學生自主學習、個性化學習提供良好的氛圍。教學中根據教學目的、內容靈活選擇講授、引導、啟發、討論、圖解和實例講解等教學方法，以利于教學目標的實現。

此外，利用智慧教室（圖2）開展分組討論、主題匯報、實物教學、實驗動員等，實現理論教學與實踐教學無縫銜接，同時保障綜合實驗、創新型實驗的有效開展。

3.2 充分利用信息技術，增強教學交互性

在課堂中讓學生利用手機充分參與課堂活動，如課堂上借助雨課堂、微助教等平臺，讓學生在手機端掃描簽到、搶答、參與討論、完成課堂在線測試以及對課堂進行實時評價等，圖3、圖4分別是利用二維碼簽到和進行課堂練習。教師對學生的表現即時給出評價，以鼓勵和獎勵為主，讓學生更加積極地參與課堂活動。如此既能增強課程教學過程的師生互動，提高學生學習的獲得感，也可以有效減少課堂上的“手機低頭族”。課前及課后，學生可以利用手機登錄網絡教學平臺，下載課件、實驗指導書、教學視頻、練習題以及其他課程相關的拓展資源進行學習。

3.3 加強思政教育

思政教育是增強課程價值引領作用的重要手段。課程思政需要根據課程內容挖掘思政元素，并在課堂教學設計中得到落實。思政的目的是培養學生的家國情懷和勇攀科學高峰的信心，激發學生的斗志和學習的熱情，培養艱苦奮斗、精益求精的精神，形成腳踏實地、求真務實的工作作風，養成自覺遵守法紀、職業規范的習慣，具有良好職業道德品質和團結協作意識。我國社會經濟的快速發展與測繪科學技術的進步，給工程測量課程提供了大量的思政素材。如2020年珠峰復測，嫦娥五號任務圓滿成功，中國北斗導航衛星實現全球覆蓋，世界里程最長的高速鐵路網絡，等等，這些重大建設成果可以激發學生愛國熱情，增強民族自豪感，樹立不畏艱苦、勇攀科學高峰的信心。還有，通過分組實驗與工程案例，培養學生遵守國家行業規范、標準意識和團結合作意識，增強溝通交流能力，養成嚴謹求實、精益求精的科學作風。課程思政還需要不斷加強對學生學習的激勵，讓學生保持對課程學習的興趣和熱情。

3.4 顧及專業差異，更新教學內容

近年來，測繪學科快速發展，一些傳統測繪方法、作業模式因效率較低而趨于落后，新技術不斷涌現并得到應用，高精度、智能化、專業測繪泛化逐漸成為行業新業態[9]。

因此，課程在保留角度、距離、高程測量章節的基礎上，在對應章節引入激光三維掃描、北斗導航定位、無人機測繪與基于場景三維模型的行業應用，以主動適應行業新業態，有利于學生創新能力的培養和實現課程的高階目標。調整和優化的課程教學內容占比接近教材一半的章節。

此外，面向多個專業與學科開課。本課程教學需要顧及不同專業間的差異，要根據測量學科與不同專業的關聯，優化課程內容結構以滿足不同專業學生的發展要求。例如：對水文專業的授課，結合專業實際和具體實例，學生要掌握跨河水準測量方法，加強地形圖識讀、基于地形圖的匯水面積與庫容計算能力訓練；對給排水專業，要加強施工測量方法與技能等內容的訓練，結合具體實例對市政工程和地下工程中的管線測定與測設進行學習和分析；對城鄉規劃與風景園林專業，要加強地形圖識讀、點線放樣、基于地形圖土方計算等內容的訓練。只有因材施教，才能體現“以學生為中心”，切實幫助學生得到良好發展。

3.5 多元化綜合性課程考核方式

考核的目的在于引導學生學習并評價學生是否達成課程教學目標。為了切實反映學生課程目標與能力的達成，需要對重期末而輕平時的考核方式進行改革，加強能力達成與過程考核，引導學生重視過程學習與積累。因此，改革中提高平時成績的比重，按照平時成績和考試成績各占一半的比例給予總評。平時成績以作業、課堂參與度、隨堂測試、實驗操作考核、網絡學習表現以及出勤等多個環節進行綜合性考核，重在引導學生對學習的投入與反映學生對知識、技能的掌握程度，并根據平時成績優化后續課程的教學方案。期末考試側重于理論知識的掌握與應用，在豐富試題類型的同時擴大試題覆蓋面，突出能力考核。具體考核標準如下：

課程成績=平時成績×50%+期末考試成績×50%

平時成績=課堂表現（10%）+作業（30%）+實驗成績（35%）+網絡學習表現（20%）+考勤（5%）

其中，實驗成績是課程實驗課中學生完成實驗要求的程度，主要考核操作能力、團結協作能力和獨立解決問題的能力，從實驗過程表現和實驗報告兩方面進行考核評分。網絡學習的考核主要考查學生利用網絡教學平臺進行課程內容學習和拓展學習的積極性、參與各項討論和在線作業測試的情況等，其考核指標可以是學生在線學習的時長、活躍程度等，也可以采用線上學習線下考核（如課堂提問）等多種靈活方式。考試成績是通過集體命題，采用閉卷考試的方式進行考查評定，考查學生對各個教學內容知識點的掌握程度，提高知識應用、問題分析與解決能力考核的比重。課程平時考核結果不定期地向學生反饋，促進學習過程的自我監督。

4 課程教學效果

工程測量課程綜合教學改革已經在多個專業、年級進行實踐，課程持續改革已形成一定特色，能順應當代高等教育改革發展趨勢。通過同行評價、督導評價、發放問卷調查、學生評教和學生課程綜合考核的結果分析反饋得知：本課程教學改革調動了學生自主學習的積極性，提高了學生的職業素質，強化了學生對知識的理解掌握，學生獨立思考、團隊協作意識、利用所學知識解決實踐問題和勇于創新的能力均有所提高。課程所服務的部分專業已經通過工程教育專業認證，認證反饋良好，表明改革取得良好的效果。

5 結束語

針對教學中存在的問題進行改革創新，以學生發展為中心，以能力產出為目標，在信息化教學、教學方法、教學內容以及考核方式等多個方面，對課程進行多方位改革創新，體現了課程的創新性、高階性和挑戰度，增強了課程價值引領，提升了信息技術與傳統教學的有效融合；課程考核方法的改革增強了學生自主學習的導向性，提高了學生自主學習的積極性和解決工程實踐問題的能力。本課程的改革將對其他課程起到參考借鑒作用。

參考文獻

[1]趙婀娜.“金課”提升大學育人“成色”[N].人民日報，2020-12-06（5）.

[2]教育部辦公廳關于開展2019年線下、線上線下混合式、社會實踐國家級一流本科課程認定工作的通知[EB/OL].（2019-11-21）[2019-11-22］．http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201911/t20191122_409347.html.

[3]吳巖.建設中國“金課”[J].中國大學教育，2018（12）：4-9.

[4]湯智，計偉榮.金課：范式特征、建設困局與突圍路徑[J].中國高教研究，2020（11）：54-59.

[5]覃業飛.地方高校一流課程建設內涵之辨析[J].高教論壇，2020（10）：16-18.

[6]李志義.“水課”與“金課”之我見[J].中國大學教學，2018（12）：24-29.

[7]裴媛媛，高旭光.非測繪專業“工程測量學”教學改革與實踐[J].測繪與空間地理信息，2020，43（8）：9-11，15.

[8]高井祥，王堅，李增科.智能背景下測繪科技發展的幾點思考[J].武漢大學學報（信息科學版），2019，44（1）：55-61.