貫穿案例法在教學中的應用
——以測量學為例

劉杰，杜宗亮，程鋼，吳喜芳

（河南理工大學 測繪學院，河南 焦作）

一 引言

在各類現代化建設工程中，測量是基礎，高精度的測量結果為建設項目的順利完成提供重要保障，在我國國民經濟建設中發揮了重要作用[1-2]，《測量學》作為專業基礎課在測繪工程等專業的人才培養中發揮重要作用。工程教育專業認證要求我國的工程教育要秉承“以產出為導向、以學生為中心、持續改進”的理念[3-4]。此外，中共教育部黨組《關于加強課堂教學建設提高教學質量指導意見》的文件中提出，要充分發揮課堂教學在人才培養的主渠道和主陣地作用，強化課堂教學工作責任、抓好課堂教學關鍵環節、提高課堂教學質量，教師應根據教學要求和需要，及時更新教學內容，因課制宜選擇課堂教學方式方法，促進理論和實踐相結合。

為適應時代發展的需要，培養出專業知識和理論基礎扎實、實踐經驗豐富、工程實踐能力過硬，擁有良好的職業素養和國際視野，具備創新創業能力和終生學習意識的高技術應用型人才，《測量學》教學急需打破傳統的教學模式，探索更科學、更有效的教學方式和方法。

二 《測量學》的課程性質和特點及在教學過程中遇到的問題

《測量學》是測繪工程專業的專業基礎課，主要講述測量學相關的基本知識以及常用測量儀器的操作方法，包括理論教學與實驗訓練兩個環節，為后續其他專業課打下基礎[5]。

《測量學》教學內容抽象、知識點瑣碎、實踐性強、應用性廣[6]。教學內容繁多與授課學時有限之間的矛盾是本課程教學過程中面臨的突出問題，為了完成教學任務，教師往往一味“填鴨”和單純“說教”，學生只能被動消化，課堂上的師生互動少，教學氛圍枯燥乏味，學生的學習動力不足，嚴重影響教學效果。此外，在《測量學》傳統的教學中，理論教學環節過多地拘泥于課本，且獨立于實驗訓練環節進行，常常純講理論，即使應用案例，通常選用的是場景單一、模式簡單、相互獨立的例子，雖然這樣學生容易理解和模仿，但其解決復雜問題的能力及綜合應用能力得不到提高，學生的專業視野無法應對課程設計和生產實踐的剛性要求，與課程目標相差甚遠。

因此，探索新的教學模式，針對重、難點知識在課堂上有的放矢，使理論和實踐融會貫通，為學生營造“樂于學習、主動嘗試和享受創造”的學習環境，是新時代高校教育及專業發展的必然要求。

三 貫穿案例教學法的優勢

針對以上教學過程中面臨的問題，貫穿案例教學法依托系統、完整、典型且操作性、綜合性強的案例并將其與授課內容有機地結合起來，貫穿于整個教學過程中，通過教師指導、學生參與、師生協作的途徑，助力學生全面發展，實現知識、能力和情感等方面的教學目標[7-8]。

教學過程中以案例為翹板，將理論知識升華到實際應用中，拓展學生專業視野、提升學生解決問題的能力；同時又以案例為牽引，通過實際應用反哺理論知識，夯實學生應對實際工作的專業背景。案例的應用使教學內容充滿活力，可以激發學生進行主動思考、提升學生的學習興趣、增強學生的專業認同感和社會責任感；此外，教學中案例的貫穿始末也可以降低學生的分心率，讓學生的腦子在課堂上動起來。

貫穿案例法的應用使授課不一定按照教材的章節順序進行，并且由于課時有限以及案例可能不能涉及課本的所有內容，對于實際工作中較少使用的知識，課堂之上不做詳細的講解，但會通過課后思考題的布置，督促學生利用課下時間，自己查閱相關材料，學習并參與討論。這樣不僅能夠提高課堂效率，將有限的時間和精力集中在重要的知識內容上，同時也可以引導學生養成自學習慣，提高學生的自學能力。

四 貫穿案例教學模式中案例的選取

《測量學》課程的操作性強、實用性廣，在工程類行業、測繪、國土資源規劃與管理等領域有著廣泛的應用，需要面向工程項目和行業應用，解決具體的實際問題[9]。貫穿案例法在《測量學》教學過程中發揮其優勢的關鍵在于案例的選取，案例既要體現很強的實踐性，又要盡可能全面地應用到本課程的重點知識和技能，同時最好具有一定的知名度可以滿足學生的探索欲和好奇心，在能夠激發學生學習興趣的同時，又能保證授課內容的系統和完整，有效地提高教與學的質量和效率。

珠穆朗瑪峰（以下簡稱珠峰）位于我國和尼泊爾邊境，是世界上的最高山峰。自1966 年以來，我國對珠峰多次觀測，其中較為我們熟知的是1975 年和2005 年進行的兩次大規模測量測定，公布珠峰的高程分別為8848.13 米和8844.43 米[10-16]。隨著現代大地測量儀器特別是國產儀器設備的成熟，以及相關數據處理理論的發展，更精確的測量珠峰的高程，我國于2019 年至2020 年開展了新一輪珠峰測量工作。2020 年5 月27 日，我國“2020 珠峰高程測量”隊員成功登頂珠峰，完成珠峰高程的測量工作[17]。2020 年12 月8 日，習總書記同尼泊爾總統互致信函，共同宣布珠峰的最新高程為8848.86 米[18-20]。這是一項綜合性測繪工程，檢驗了國家的測繪科技發展水平，具有重大的科學意義和社會效益[19]。

綜合以上考慮，經過大量的案例篩選，本課程最終采用“2020 珠峰測量”這一具有重要意義的偉大工程為案例貫穿于教學的全過程，希望藉此構建完整的《測量學》課程知識體系，模擬工作場景，引導學生建立解決復雜問題的基本專業思路，提升學生解決實際問題的能力。

五 貫穿案例教學法在《測量學》教學中的實施

此部分將從學情分析、教學目標、課程設計三部分詳細闡述案例“2020 珠峰測量”是如何貫穿于《測量學》——高程系統的教學中。

（一） 透徹分析學情

學情，也就是學生基本情況，包括學生的能力水平、實際需要和認知傾向[21]。工程教育認證三大理念之一“以學生為中心”倡導的就是教師設計教學環節、優化教學過程要根據學生的實際情況、尊重學生的主體地位。所以，授課之前精準地分析學情和教學設計一樣是系統教學的重要組成部分，是因材施教的關鍵和前提，可以保障課堂教學的高效進行。

《測量學》的授課對象是我院測繪工程專業大二年級的學生，他們是理科背景，有較好的高中數學、物理等相關基礎、思維活躍、樂于嘗試,并且經過大一一學年的通識類課程（如《高等數學》《線性代數》《大學計算機》《高級語言程序設計a（C 語言）》《大學英語》等）、素質拓展類課程（如《創新方法與實踐》）以及專業課（如《測繪學概論》《工程制圖與CAD 》等）的學習，大部分學生都能夠適應大學的學習環境，養成適合自己的學習方法。但是，相比于高中的緊張學習與生活，大學相對輕松的環境可能會使部分學生產生懶惰心理，畏懼抽象理論的學習，并且低年級的他們對專業認識還比較弱。針對以上的學情分析，結合本次授課內容的特點，在教學過程中，通過“2020 珠峰測量”時事熱點話題、相關圖片和動畫以及云班課、雨課堂等信息化教學平臺等方式方法提高學生的學習積極性和主動性。

（二） 準確定位目標

通俗地講，教學目標就是教師通過教學活動期待學生發生何種改變，得到什么結果。教學目標在教學過程中起著十分重要的作用，教學活動應該以教學目標為導向，并且始終圍繞著實現教學目標而展開[22]。

《測量學》的教學始終秉承 “以產出為導向、以學生為中心、持續改進”的工程教育認證的理念，充分發揮課堂教學在人才培養中的作用，旨在通過本課程的教學，使學生掌握測量學相關的基本概念、基礎知識、基本操作方法、計算方法和專業技能；使學生靈活運用數學、物理、工程基礎及測量學的相關知識，在實際工作中善于發現問題并具備解決復雜工程問題的能力；使學生知曉測繪科學在國民經濟建設中的作用，了解我國先進的測繪科學技術，明白測繪工程技術人員應具備的職業道德規范和應該履行的職責，培養學生的工匠精神，增強學生的專業認同感、民族自豪感和社會責任感。

（三） 精心設計課程

在此，以 “高程系統”章節為例展示“2020 珠峰測量”貫穿于教學全過程的具體實施方案（如圖1）。

圖1 高程系統的課程設計

在教學過程中，以“2020 珠峰高程測量”為例引入新課，激發學生的學習興趣，并以此引出兩個相關問題：1.珠峰高度從何處起算？2.珠峰高度如何得到？啟發學生思考。進而切入本節課的教學內容高程及高程基準、三種高程測量方法，層層深入，進行講解，實現知識目標；授課中緊扣案例，應用所學理論及時解決課前問題，首尾呼應，提高學生解決復雜問題的能力，實現能力目標；接著升華課程，強調珠峰測量的重要意義，提升學生的專業認同感和民族自豪感，實現情感目標。最后圍繞珠峰測量留下課后思考，拓展學生課外知識，培養自主學習能力。

六 貫穿案例教學法在《測量學》教學中應用的效果反饋

經過一學期的實踐，將“2020 珠峰測量”案例貫穿在《測量學》的整個教學過程中，通過課堂觀察以及對云班課、雨課堂等云教學平臺上的教學記錄數據分析，該教學模式實施后，成效初現：學生的課堂出勤率明顯提高，課堂上及課下的師生討論次數增多、討論內容更深刻更接近實際，課堂測試及課下作業的參與率和正確率進一步增加，課程實踐環節的參與率和積極性明顯提升，課程最終考核的通過率及整體成績與以往相比有所提升。

七 貫穿案例教學法在《測量學》教學中應用存在的問題

雖然案例經過精心挑選，但依然存在單個案例不能全面覆蓋教學內容的缺陷，導致依托案例而進行的課程教學內容過于精簡，學生對重點知識理解透徹，至于非重點知識卻了解甚少，這種不平衡會否有礙于學生將來的學習和工作不得而知。此外，全課程教學貫穿單個案例可能會使學生產生情感疲勞，反而阻礙學生的學習積極性。因此在嚴格案例質量、確保案例在教學中深度揉合的前提下，適當豐富案例個數，擴寬案例的知識覆蓋面，是接下來進一步改進此教學方法的重點。

八 結語

由于時代的不斷進步、科學技術的快速發展以及學生群體特性的變化，教學的改革與探索需要持續進行，為更好地實踐貫穿案例教學模式，提升教學質量，一方面要求教師密切關注測繪行業的發展動態，持續更新和改進教學內容；另一方面要求教師經常參與實踐，持續積累實踐經驗。此外，教師還可以積極利用網絡資源進行教學方法的學習和教學材料的收集。貫穿案例教學法在《測量學》中的應用仍處于探索階段，依然有很大的優化空間，將在以后的實施過程中不斷完善。