基于信息化技術的工程測量課程教學改革實踐

林龍鑌， 張榮潔， 沈耀輝

(廈門大學嘉庚學院土木工程學院，福建漳州 363105)

工程測量學課程是測繪學中較為重要的一個分支學科，主要研究測量描繪幾何實體和測設抽象幾何實體的理論、方法和技術的一門應用性學科[1]。該課程主要開設對象可分為測繪和非測繪2個專業類別，不同的專業對象有著不同的教學目標，在教學方法、教學內容、教學手段及要求掌握的實踐技能上有一定區別。測繪專業主要培養掌握測繪的基本原理與方法，具有較為完整的現代測繪知識結構的高級測繪科技人才，畢業后主要從事測繪崗位工作；非測繪專業人才培養目標是培養工程領域的技術人才，服務于不同專業所涉及的工程需要，學生畢業后主要從事工作并非測繪崗位。非測繪專業主要指與工程類相關的專業，如土木工程、工程項目管理、工程造價和給排水等專業。

本文總結了工程測量課程的教學改革成果，發現信息化技術在教學改革中的案例不多。近幾年，教育同仁開始重視信息技術，嘗試將其應用于課程的教學改革中。伴隨互聯網和多媒體技術的飛速發展，以信息技術為基礎的APP軟件、微課和翻轉課堂等教學手段在教學改革中扮演重要的角色。筆者結合該課程的教學改革，分享了教學團隊在應用信息技術及相關手段方面的改革經驗。

1 教學改革的現狀

工程測量課程教學改革，主要分為測繪專業、非測繪本科專業和高職高專類院校3個不同的層次，改革的重點及關注的方向略有不同。測繪專業對測繪素質的要求最高，武漢大學測繪學院丁士俊等[1]探討啟發式教學方法的應用，著重培養學生分析和解決問題的能力；武漢大學測繪學院張正祿[2]提出擺好師生關系和教學關系，對教學內容進行了主次區分和取舍，以提高教學質量。非測繪專業關注教學模式在課堂教學中的應用，東南大學交通學院胡伍生等[3]應用研討型課堂，培養學生自主學習能力和初步研究能力；江西師范大學城市建設學院余瑩等[4]改革課程內容，并綜合應用了啟發式、探究式、項目式教學模式等方法。高職高專類院校注重實訓技能的培養，北京職業技術學院劉文龍[5]通過“校企雙導師制”的管理新模式，使得頂崗實習與就業崗位得到較好的對接；江西科技師范大學袁輝等[6]采用虛擬仿真和現場基地2種實訓手段，提升實訓教學質量。

信息化技術被應用在《工程測量》課程教學改革中的案例較少。近幾年，有關網絡教學平臺、慕課、微課等信息化技術在該課程教學改革的案例開始出現。揚州大學水利科學與工程學院王娟等[7]在教學中采用了網絡教學平臺和翻轉課堂；宿遷學院建筑工程學院郭冰等[8]構建了基于慕課的內容體系和翻轉課堂教學模式。筆者亦在課程教學改革中應用了相關信息技術，并開展了基于信息化技術的翻轉課堂教學，較好地解決了傳統課堂教學中遇見的教學問題，如手機帶來的負面影響、教學內容增加、課堂學時不足和教材內容滯后等。

2 教學改革措施

2.1 APP軟件應用

隨著手機技術的發展，手機的硬件及功能日趨強大，可替代電腦的許多功能，人們對手機的依賴性日趨增強，使其在生活中的地位顯得尤為重要。在教學中如何積極引入手機的元素是當代教育同仁需要積極思考的問題。當多數教師還困惑于如何減弱手機對課堂教學造成的負面影響時，筆者認為既然學生難以抵御手機的誘惑，何不引導學生將手機作為學習的工具，使其發揮促進學習的正面效用。

在課程教學中，采用“學習通”APP軟件作為課程教學的管理平臺。該軟件是國內一款基于神經系統原理打造的知識傳播與管理分享的平臺，平臺自身擁有許多優質的信息資源。同時也為使用者提供“一站式”的學習環境。以軟件為平臺創建課程學習班，并以課程學習班為教學活動的管理單元，利用軟件中課程章節、學習資料、討論、通知及后臺數據管理等功能輔助課程教學，提升教學效果。筆者對課程章節的知識點進行了提煉、歸納和總結，內容以多圖表、少文字的原則，并輔于微課視頻進行編寫，應用平臺分享給學生，并要求學生完成課前預習。學生可使用手機或電腦作為學習終端，充分利用互聯網技術和生活中的碎片化時間完成學習，提前建立章節知識的結構體系。教師利用平臺大數據，可隨時掌握學生預習的情況，適時地調整課堂教學組織的側重點。

2.2 微課技術應用

微課是指教師在教學過程中圍繞某個知識點(重點難點疑點)或技能等單一教學任務開展教學的一種方式，具有目標明確、針對性強和教學時間短的特點。在各類教育改革中，微課成為信息技術和課程教學有效結合的重要載體，基于微課技術的教學改革方法成為了教育信息化的熱點。

工程測量實踐性強且知識點抽象。教師團隊重構了教學內容，并融入大量的圖片以幫助學生理解，但難免有部分知識點，仍不易理解和掌握，給學生預習帶來一定困難。而視頻融合文字、圖像和語音等元素，能夠很好地幫助人們理解抽象事物，利用微課視頻有助于學生理解晦澀難懂的知識點。教學團隊將重要的知識點、難點、儀器介紹和操作等內容，分別制成微課視頻，供學生課前預習使用。微課有機融合了多媒體和互聯網技術，可提供良好的學習體驗，幫助學生提升學習效率，為翻轉課堂的實施奠定基礎。

2.3 翻轉課堂實施

翻轉課堂重新調整課堂內外的時間組成，是一種教師將學習決定權交還給學生的課堂教學模式。該教學模式不同于傳統課堂教學，教師不過多占用課堂的時間講授知識，僅對必要的知識點進行講解，學生對基礎知識的學習主要依賴課外自主完成。在課堂上，學生的主導地位得到充分尊重，教師僅起到助教和助導的作用。學生利用課堂時間自主地思考和充分地探討教師預設的工程測量問題，能夠提升對理論知識的深刻理解和應用能力。教師在傳統課堂的中心地位被學生替代。

翻轉課堂教學主要由幾個環節組成：預習問題反饋、教師集中答疑、預設問題思考和工程應用場景探討。通常學生和教師在課堂的主導時間各約占50%，教師可根據課堂的組織情況靈活變動其占比，避免課堂冷場而影響教學效果。基礎知識不再作為課堂教學的重點，學習將交由課前預習完成。課堂的重心由教師教授轉向生生討論，在教師的引導下，學生通過對實踐工程的應用場景探討，內化理論知識，提升實踐能力。該教學模式，教師企圖靠教材有效完成課程教學任務的想法，將變得不切合實際。為了提升學生學習體驗，改善課程教學效果，教師唯有主動接觸工程、了解工程，不斷豐富內容素材，提升個人的工程實踐技能，才能成為一名合格的教師。改革后的教學新模式，教師的實踐技能得到逐步提高，學生獲得良好的學習體驗，師生雙方獲均為受益者。而課堂教學重點的改變，課堂內容更傾向工程的實踐應用，可彌補了教材內容滯后的不足。

2.4 潛在的問題

新的信息技術和教學手段雖能夠提高教學效果，但是長期接受傳統課堂教育的學生已形成的學習習慣和思維禁錮，則是阻礙課程教學改革的潛在絆腳石，需要教師在教學改革實踐中認真對待。改革實踐證明，翻轉課堂的成功實施，需要依賴學生課前的充分預習，但是預習工作的重要性未必得到學生的一致認同。傳統的填鴨式教學，已經使得他們習慣于被動地接受知識，不愿在學習中投入過多的精力，畢竟主動的預習工作需要耗費更多的時間與精力。即使通過師生坦誠的溝通，彼此接受和認同翻轉課堂的教學模式，受制于人類惰性的因素，仍可能使得預習工作的開展難以達到預期的效果。在教學改革中，縱然教師應用了互聯網、多媒體和APP軟件等技術，采取了線上督促、課前答疑和在線討論等多項措施，試圖建立一個多維度的立體保障措施，來促成教學改革的目標，但是如缺少學生積極參與和配合，教學效果亦將大打折扣。

總之，學生是否愿意投入時間及精力是課程教學改革成敗的重要因素，教師宜慎重對待。在實踐中，教師可通過教學內容和教學形式改革等措施，提高課程的趣味性和實用性，激發學生的專業認同和學習熱情，從而贏得學生的配合是解決該問題的有效途徑。

3 總結

文章總結了不同層次的工程測量課程教學改革的成果，針對傳統課程教學中存在的問題，作者應用了APP軟件、微課技術和翻轉課堂等教學方法，豐富了信息化技術應用于課程教學改革的實踐經驗。

(1)APP軟件及微課的應用，使得學生可通過利用碎片化的時間學習，提升學習效率，教師可通過軟件提供的大數據，掌握學生學習情況，適時調整教學內容，緩解學時不足的問題。

(2)受益于翻轉課堂模式的實施，學生的主體地位得到尊重，教學內容貼合工程需求，具有一定先進性，滿足應用型本科人才培養的目標要求，促進師生雙方的共同進步。

(3)課前預習的質量是教學改革順利實施的重要因素，教師可通過先進的教學技術、形式活潑的教學手段、實用有趣的課程內容激發學生的學習興趣，獲得學生的配合，保障教學改革的成功。