案例教學法在現代測量技術課程中的應用研究

孫 力 張 倩 李仕偉 郝志濤 李貽學

（1.山東農業大學資源與環境學院，山東 泰安 271000；2.聊城職業技術學院，山東 聊城 252000；3.陽信縣自然資源和規劃局，山東 濱州 251800）

0 引言

在“助推脫貧攻堅與鄉村振興有效銜接，全面推進鄉村振興”的大背景下，時代要求農林類高校充分聚焦農業農村現代化需求，而農林類高校土地相關學科專業如何培育出理論知識充實、實踐操作能力卓越的創新型人才是目前該學科所面對的重大轉型機遇和挑戰。傳統的大學教育要順應時代潮流，適當進行改革、創新，響應國家一系列發展新要求，及時更新課本知識，讓教育順應時代的發展。現階段，多數農林類高校土地相關學科專業也一改以往 “重理論輕實踐”的培養方向，將學生的實踐能力作為與理論水平同等重要的培養目標，并深入進行教學改革，將案例教學等方法積極引入教學實踐。

案例教學法（case-based teaching），是指教師以具有鮮明代表性的案例為學生創設問題情境，引導學生通過對案例進行分析討論，在情境中掌握理論知識總結規律，并創造性地將知識與實踐相結合，找到更多的實際生活范例或提出解決實際問題的思路與方法。案例教學法歷史悠久，長期教學實踐證明，教師與學習者通過對某一具有代表性的案例進行深入互動討論，可以使較為冗繁的知識變得清晰化、條理化、立體化，易于降低學生的理解難度，從而對教學質量和效率的拔高大有裨益。

好的案例一定是來源于實踐，因此案例教學更能突出理論與實踐的緊密結合，培養的學生能夠更好地適應未來社會發展需求。

1 現代測量技術課程概述

現代測量技術課程是地理信息科學專業、土地資源管理專業的一門學科基礎課，一般安置在相關專業學生的第二、第三學年進行授課。該課程主要講解全球定位系統的組成和定位原理，及其在地形、地籍及房地產測量中的應用方法；講解地籍測圖與數字地籍測量，以及地籍測繪的新技術新方法。雖然該課程在整體的學科體系中處于基礎課的位置，但該課程與土地測量實踐聯系密切，課程涉及多種儀器，如全站儀、GPS 靜態接收機、RTK、消費級多旋翼無人機的原理及使用方法，因此該課程對于大二、大三學生來講難度較高，學生需要掌握的理論知識及實踐操作內容頗多，由該課程的教學目標可見一斑。

該課程的教學目標主要包括：要求學生能夠了解現代測量技術系統的組成并通過理論課程與實驗能夠掌握現代測量技術系統定位方式及測距方式；掌握相對靜態定位在地籍控制測量中的應用方法；掌握速靜態相對定位在地籍圖根測量和施工放樣中的應用方法；掌握全球定位系統在地藉控制測量中的數據處理方法；通過本課程的各個教學環節，學生達到能夠獨立設計全球定位系統定位控制網和組織全球定位系統應用于地形、地籍及房地產測量中；掌握地籍測圖與數字地籍測量，把所學知識應用于地形、地籍及房地產測量中。

從教學目標可以看出，現代測量技術課程教學內容多、相關學科知識復雜，在授課過程中需要講解大量的概念、 公式以及各種儀器的基本原理和操作方法。因此，在授課過程中，將傳統的單向教授方法與雙向互動的案例教學法相結合使用是極有必要且大有裨益的。

2 案例教學法應用于現代測量技術課程的意義

2.1 雙向互動，提升授課質量、充實教學方法

師生之間有效的交流是保持學習準確性的關鍵環節。中國傳統教學方法是由教師單向對學習者進行知識輸出，其核心在于將輸出足量知識；而將案例教學法應用于課程教學之中，教授者與學習者能夠獲得更多的思維互動，教師既能將晦澀的知識通過案例分解為易懂的內容，提升了授課質量，又可以獲得來自學習者的反饋，了解學生主要疑惑點，從而改進充實教學方法。

例如在“地籍測繪新技術新方法”章節中，會講述無人機航測相關內容，按照通常教學流程，在講授完畢“航空攝影”的概念及特點后，會對“航線重疊與航向重疊”、“垂直攝影與傾斜攝影” 等相關概念進行詳講，同時將某一區域航片作為案例羅列展示給學生，幫助學生對比理解不同航攝方式的差別。根據學生反饋，雖然該案例能夠幫助其理解概念，但由于該案例所攝區域非學生熟悉區域、 案例航片較少等原因，學生僅能對這些概念有淺顯知識，理解不深入、不透徹。針對該情況，我校教師針對本校校區范圍進行了無人機航拍制作出了一套學生熟悉、數量足夠、影像清晰、適用性更好的案例，利用該案例，學習者可以更加直觀學習到航線重疊相鄰兩張航片有多大比例的重疊、傾斜攝影可以拍攝出建筑物側面肌理等從書面上無法透徹理解的隱藏知識點。

以上舉例充分說明了案例教學法既可以幫助教師找到學生知識盲點以改進教學方法，新案例或新改進方法又可以幫助學習者對知識有更透徹的掌握，在案例教學的雙向互動反饋之中實現教學雙方的雙向認知提升。

2.2 案例先行，拔高學習意愿、打造沉浸式課堂

國內農林類高校傳統教學模式通常較為枯燥，往往在授課的開始先將課程主要概念列出，通過對該概念進行解讀并衍生出其他相關概念，而后輔以少量事件案例總結并結束教學。該模式導致大部分學生在課程的開始面對大量文字概念就對課程失去興趣，而后死記硬背，形成“應試類”被動學習，而非真正理解課程中的重難點。雙向式案例教學模式可將各式各樣的實際案例至于課程的開始，通過案例導入討論、引出重點知識，邊學邊用且學用結合，打造出學生身臨其境的去分析、解決實際問題的沉浸式課堂。

例如在現代測量技術課程的第一堂課，教師通過全球定位系統在大連南山隧道測量中的應用，介紹全球定位系統在工程測量中的應用實例：在山地樹木茂盛、 地形復雜、通視困難、山脊陡峭、行走不便的情況下，為了該工程的設計和施工, 同時為了保證測量的精度, 決采用全球定位系統測量。由此導入了全球定位系統測量相對于常規測量來說的主要特點即測量精度高、測站間無須通視。通過該案例的導入，即提升了學生參與討論的興趣，又讓學生一針見血地認識到了GPS 的用途及優點，而非用大量的文字堆切，先講述晦澀的概念以致學生丟失對整門課程的興趣。

該例說明，在通過實際案例導入的課堂中，既可以提升學生參與討論的積極性從而打造沉浸式課堂，又便于拋磚引玉，從課程知識的實用性出發，將課程重點知識利用順聯邏輯托盤而出，大幅提升當堂授課的質量。

3 案例教學法應用于現代測量技術課程的實施方法

現代測量技術課程具有理論內容繁多，涵蓋知識面極廣，交叉學科知識涉及多，相關概念、公式理解難度大，所使用儀器工具操作方法復雜等特點，因此該課程對于學習者來說略顯枯燥，學生在學習過程中容易丟失興致從而導致學習積極性降低，這將在一定程度上增大了教師的授課難度，并對教師的教學方法提出了更高的要求。針對該課程上述特點，案例教學法因其具有雙向互動、能夠拔高學習意愿等優勢恰恰可以填充傳統單向教授方法的劣勢，讓復雜生冷的理論概念變得活潑從而易于理解，提升學習者對于該課程的興趣與求知欲望。

因此，本文將從課前構建精品案例庫、課中教師正確組織和課后利用案例實踐三個方面述說案例教學應用于現代測量技術課程的實施方法。

3.1 課前——構建精選課程案例庫

做事缺少必要條件,很難做成。進行案例教學最基礎的一個前提就是擁有能夠與課程相匹配的相關案例。案例教學中的素材收集、數據預處理、整體思路構建和更新等環節都有積累的過程，短時間內很難形成一個難易適中、具有綜合性和開放性的教學案例。因此，精選與現代測量技術課程相關的案例并將其構建成為一個內容全面、適配性高的案例庫是“課前”這一時期所必須要進行的準備工作。針對該課程的特點，若構建其精選案例庫，則所選案例必須滿足典型性、適配性、時效性、難易適中性、定量與定性分析相結合五大原則。

典型性是指所選案例要與現代測量技術課程的重點知識所對應，保證所編寫的案例能與授課重難點知識相匹配，從而才能更好的提升案例效用；對于淺顯易于理解的知識，通過普通授課方式講授即可，而唯有對難點重點知識編寫案例，才能做到課程安排合理。當提及短跑，就想到某個運動員，這就是所謂的典型，典型性的解釋是個別特殊的藝術形象所具有的體現出生活中某些普遍意義的特性。

適配性是指所選案例要根據本課程甚至本堂課具體授課內容所確定，保證案例能與授課內容相匹配，在講述“無人機航測”內容時選擇將本校區為拍攝對象得出的航片作為案例講述就很好地做到了適配性這一原則。面對千萬的專業，不同專業的學生具有自己獨特的特征，針對學生的共性與差異性，分別對專業做出針對性的案例統計，教學對象不同，案例庫的使用亦有區別。《現代測量技術》課程在國內發展較早，但應用案例庫的開發較為滯后，國內外類似研究較少，發展現代測量技術案例教學是當前改革的當務之急。

時效性是指所選案例要符合當前時期的特點，老舊的教學案例無法適應飛速發展變化的教學模式，在當下科研進展迅速的時期，測繪所使用的儀器更新換代較快，這就要求教師要根據當前時期的實際情況，以固定頻率更新課程案例庫。針對問題的研究不是一成不變的，要隨著社會的發展和需求而不斷完善和充實，本課程案例教學選擇研究熱點的案例。例如在消費級無人機已經普遍進入測繪領域的當下，片面強調講述傳統測繪儀器方法如經緯儀等，而對新型測繪儀器和方法置之不理，就脫離了時效性這一原則。

難易適中性是指案例的選取要根據問題的導向以及學生的實際能力，于案例的選取做出判斷，取精去粗，難易適中，最大化的提高學生興趣。在完成教學任務的基礎使學生理解最大化，由淺入深、循序漸進。復雜的案例可能涉及多個問題，有時復雜的案例相反會導致問題復雜化造成學生的不理解。

定量分析與定性分析相結合也是精品案例的主要要求之一，定量與定性相結合是當前學習的大勢所趨，案例教學也應如此，定量可以具有較強的操作性，定性提高學生的學習思維，理論與實踐結合，正是案例教學的關鍵。

3.2 課中——教師積極進行引導

現階段，在我國高校的課堂上，傳統的單向教授方法仍占據著教學方法的主體，案例教學方法也作為授課重要輔助方法也已經逐漸推廣開來，但仍存在少部分教學主體由于認識缺位導致的案例教學理念尚未正確樹立的情況，案例教學理念未正確樹立最直接的表現就是在課堂之上對案例教學的使用存在不恰。

有些教師雖然在課前精心考量后準備了與知識點匹配的案例，但在課堂上進行案例教學時，將重心放在學生之間的討論上，在過程中疏于組織引導，從而使得案例教學僅在表面形式上進行，而案例教學中的核心流程——雙向互動卻未有效進行，案例教學法實際效能大打折扣，學生可能對知識點并未切實掌握，教師也無法了解到學生的知識盲點、難點，這就直接導致了教學質量的下降。

因此，在“課中”這一時期教學主體應正確把握案例教學法“雙向互動”的做法，在案例討論時進行積極的組織引導，把握好課程節奏，將學生反饋與教師講解、自主討論與正確引導有機結合，使案例教學落到實處，最大限度地提高課程質量。

3.3 課后——利用案例進行實踐

現代測量技術課程內容涉及眾多測繪儀器的使用原理和方法，這些儀器中不乏像消費級多旋翼無人機等操作難度較大的新興測繪儀器，僅在教室內進行理論教學難以讓學習者對此類內容到達通透的理解。因此，理論課程之后的實踐環節的設立是不可或缺的，而實踐課程內容的選擇則是保證課程質量重要的因素。

案例教學不僅在基礎理論課中普遍適用，且由于案例本就來源于生活生產實踐，所以案例教學更加得天獨厚地適用于實習、實驗、實踐課程，在實踐課程中邊學邊用，更加能最大限度地發揮案例教學的效能。因此，將在理論課上授課時所講案例，根據所在區位的實際情況，有機融入實踐環節內容，更能讓學習者對課程內容有更透徹的認識。

例如，在講授無人機航測內容時，會展示針對本校校區拍攝得來的航片，使得學生更加直觀學習到航線重疊相鄰兩張航片有多大比例的重疊、無人機傾斜攝影可以得到建筑物側面肌理等從書面上無法透徹理解的隱藏知識點，結合該理論課程案例，在課后的實踐環節中，講授無人機航測的基本操作時，讓學生自主動手操作無人機，對校區范圍進行航測得出航片，這就成功地將理論與實踐相結合，做到了利用案例進行實踐。

在“課后”這一時期，將理論案例與實踐環節根據實地情況有機融合，不僅可以加深學生對理論知識的理解，更可以鍛煉學生的實操能力，成功地契合了“培育出理論知識充實、 實踐操作能力卓越的創新型人才”這一培養目標。

4 結語

現代測量技術是一門理論與實際緊密聯合的課程，其課程內容體系龐大、知識晦澀，將案例教學法應用于該課程是提升學生學習效率、拉升教師授課質量的有益途徑。本文分別從課前、課中、課后三個時期講述了將案例教學法應用于該課程的具體實施方法。根據實踐證明，將案例教學應用于現代測量技術課程，對于提升教師授課質量、充實教師教學方法以拔高學生的自主學習意愿等方面大有裨益，正確使用案例教學法可為農林類高校土地相關學科專業培育出理論知識充實、實踐操作能力卓越的創新型人才提供較為有力的支撐。