融合課程思政理念的測量學教學改革與實踐

朱勇超，余 敏*，高 飛，鄒進貴

（1.合肥工業大學土木與水利工程學院，安徽 合肥 230009；2.武漢大學 測繪學院，湖北 武漢 430079）

根據習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上提出的“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面”指示精神，全國各高校開展了“課程思政”教學改革與實踐。2020年5月，教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》把課程思政作為“落實立德樹人根本任務的戰略舉措，是全面提高人才培養質量的重要任務”。課程思政理念的提出改變了僅由思想政治理論課來實施思政教育的傳統方式，挖掘通識課、公共課、專業課等每一門課程的思政元素，發揮每一門課程的育人作用，構建一體化育人體系是課程思政的重要內容。在課程思政理念下，深入挖掘專業課程中的思政元素，并將其融入課堂教學，全面實現知識、能力和素質“三位一體”教學目標，樹立學生正確的世界觀、價值觀、人生觀，與思想政治理論課共同構建全方位、全過程的育人模式。近年來，部分高校和相關學者開展了課程思政改革與實踐，并取得了較好效果[1]。

測量學是測繪工程、土木工程、水利工程、交通工程、地質工程等專業的學科基礎與專業必修課，它在培養學生的工程素養和解決實際工程問題的能力方面起著十分重要的作用[2-6]。其任務是既要為后續數字測圖實習課程提供基本的理論知識，又要培養學生應用測量知識解決本專業實際問題的意識與能力。筆者通過教學實踐發現，部分同學對測繪專業認可度較低，對數字地形測量學課程重視程度不夠，學習知識積極性不高。挖掘數字地形測量學思想政治育人元素，融合課程思政理念不僅能實現“潤物細無聲”的思政教學，而且能提高學生對測繪專業知識的認同感，提高學生的學習積極性[7-10]。已有學者探討了在測量學課程中融入課程思政元素的策略和方法，結果表明融合課程思政不僅可以培養學生的愛國情懷和勤奮工作的工匠精神，而且能有效提高課程建設和課堂教學效果[11-13]。

本文以測量學課程為例，深入挖掘課程知識點的思政育人元素，融合課程思政理念、能力導向式教學和混合式教學思想，從學情分析、教學目標、教學思想、教學方法、教學策略、教學安排、教學評價等方面闡述了一種新的教學設計模式，將愛國主義、民族情懷與測量學專業知識教學融合，潛移默化地激發學生科技報國、科技強國地家國情懷和使命擔當。

1 課程教學目標

1.1 課程思政目標

緊密圍繞立德樹人根本任務，將德育與智育教學融為一體，樹立學生正確的世界觀、價值觀、人生觀。鼓勵學生將個人理想融入中國夢，為實現中華民族的偉大復興而奮斗。通過國家重大戰略工程和設施，融入課程思政元素，給學生傳遞科技自信、文化自信的理念，培養學生的家國情懷和專業認同感，提升學生的學習興趣。結合數字測圖理論與實踐內容，培養學生多角度辯證分析問題的科學意識，以及頑強拼搏和勇攀高峰的科學精神。

1.2 知識能力目標

通過本課程的學習，要求學生掌握測量的基本理論、知識和方法，了解水準儀、全站儀、三維激光掃描儀、無人機等常用測繪儀器構造，掌握其操作方法，掌握高程測量、角度測量和距離測量的基本原理與方法，掌握控制測量、碎部測量和地形圖繪制技術與方法。結合數字測圖實踐環節，培養學生理論聯系實際、利用所學知識分析解決大比例尺地形圖測繪中的工程問題，具備地形圖測繪的方案設計和項目實施的能力，提高創造、創新、創業素質，為學習后續專業課程和知識以及從事相關工程技術工作和科學研究打下堅實的基礎。

2 課程教學思想

以學生為中心，以能力為導向，構建立德樹人、創新實踐的師生學習共同體。采用課堂講授、案例式、研討式等多種教學形式，將理論與實踐相結合、教學與科研相結合、室外實驗實習與虛擬仿真相結合。基于雨課堂智慧教學平臺，嚴格教學過程管理和考核，多方位提高教學質量。

2.1 能力導向式教學

結合國家重大戰略工程中的實際問題引入課堂知識，使學生能夠將測繪理論知識與實際重大工程問題相結合。激發學生理論源于實踐、應用于實踐、服務于實踐的思維方式以及學習測量學的興趣，實現以能力為導向的教學目標。

2.2 混合式教學

采用多元混合式教學，讓學生討論所學知識與實際工程相結合的問題。重塑課程內容，創新教學方法，打破課堂沉默狀態，煥發課堂生機活力。既能發揮教師引導、啟發、監控學習過程的主導作用，又能充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性和創造性，從而取得優秀的學習效果。

3 課程教學方法

3.1 “知識+能力+素質”三位一體教學法

緊抓學校本科教育中“能力為導向”這條教學主線，構建“知識+素質+能力”三位一體教學模式（圖1），同時讓學生領悟作為社會主義事業的建設者，為了實現中華民族的偉大復興，不僅需要扎實的專業知識和解決實際問題的能力，而且要有“不畏艱險、頑強拼搏、團結協作、勇攀高峰”的精神和“愛國敬業、無私奉獻”的品質。

圖1 “知識+能力+素質”三位一體教學模式

3.2 “情、授、析、用、饋”五步講授法

通過“情景創設（情）、知識講授（授）、案例分析（析）、實際應用（用）、問題反饋（饋）”五步教學模式（圖2），幫助學生理解、掌握、應用所學知識，提高學生分析和解決工程問題的能力。

圖2 “情、授、析、用、饋”五步講授法

3.3 “例、問、引、討、評”案例教學法

在講述作業方法流程時，首先通過實際工程案例導入，基于案例分析（例），進行問題設計（問），提出具體問題，教師掌控全程，引領方向，啟發學生主動思考，實現課堂引導（引）。通過學生研討（討），對實際工程問題進行剖析，得到具體方法，最后教師點評。通過師生研討優化方案，得到最終的作業方法流程（圖3）。

圖3 “例、問、引、討、評”案例教學法

4 融合課程思政理念的教學設計

以測量學課程中“三角高程測量”教學內容為例，具體闡述融合課程思政理念的教學設計實踐。

4.1 學情分析

測量工作的三項基本內容分別是高程測量、角度測量和距離測量。高程測量常用的方法有水準測量和三角高程測量。在前面章節已經學習了水準測量，對于地形起伏大的地區，水準測量方法效率底、勞動強度大甚至無法適用，此時就需要使用三角高程測量方法，因為三角高程測量不受地形限制。三角高程測量的本質是通過豎直角和水平距離計算測站點至待測點的高差，然后利用測站點高程推算待測點高程。

三角高程測量受多種誤差因素的影響，誤差處理是三角高程測量方法的重難點內容。為了便于學生理解，從三角高程測量的觀測值（豎直角、水平距離、儀器高、棱鏡高）和環境因素（地球曲率和大氣折光）出發，依次分析其誤差來源，并提出相應的處理方法，便于學生理解測量誤差處理的基本思路。

4.2 教學策略

結合國家重大工程需求，將講授法和案例教學法相結合，基于雨課堂智慧教學平臺，通過課前自主學習、課中知識講授和課后鞏固提高3 個階段展開教學。

1）課前自主學習。精選慕課和視頻資源，提前推送給學生學習；通過視頻和圖片展示讓學生了解2020年珠峰高程測量情況。并提出幾個與高程測量相關的問題，提高學生獲取知識的興趣。

2）課中知識講授。首先采用“情、授、析、用、饋”五步講授法對知識點進行講授。結合珠峰高程測量重大工程項目引入課程內容，調動學生的學習興趣；重點講授三角高程測量的基本原理，通過對三角高程測量誤差分析，引導學生理解三角高程測量誤差處理方法，并掌握利用誤差處理方法改進現有三角高程測量方法的思路，提高測量的精度和效率；通過工程案例分析，加深學生對所學知識點的理解；將三角高程測量方法應用于工程實踐（如跨江高程測量），提高學生分析和解決問題的能力、提高學生的工程素養；通過問題反饋，了解學生的對知識的掌握情況，調整教學節奏。

在完成理論知識點講授后，采用“例、問、引、討、評”案例教學法，加深學生對所學知識點的理解，通過工程案例的應用提高學生理論結合實踐的能力。通過港珠澳大橋、中國海域數字高程基準項目引出跨海高程傳遞的需求，讓學生分組討論利用三角高程測量方法進行跨海高程傳遞的思路，培養學生學習的積極性，提高教學效果；針對跨海高程測量的特點及誤差來源，設計問題；結合本門課程已學知識引導學生主動思考，提高學生的主觀能動性；以小組探究式學習，培養學生的團隊合作意識，提升學生的分析和解決問題的綜合能力；通過教師的點評讓學生能開拓視野，培養學生的創新精神。

3）課后鞏固提高。布置實際工程應用的思考題以及課后習題作業，提高學生分析和解決工程問題的能力。

4.3 教學安排

根據本次課的教學內容和教學策略，采用講授法與案例教學法結合的混合教學模式，教學實施過程分課前預習、課中知識講授與案例分析、課后鞏固提高3個階段，如圖4為整體教學安排。

圖4 整體教學安排

在教學實施過程中，將信息技術與教學策略進行了有機融合，潤物無聲地將思政素質教育內容貫穿整個教學過程。

4.4 教學設計評價

本節的教學重點是三角高程測量原理及誤差處理方法，學生需要掌握三角高程測量原理，學會利用豎直角和水平距離等觀測值計算測站點與待測點的高差，并對三角高程測量誤差來源進行分析，理解誤差處理思路，了解三角高程測量技術在實際工程中的應用情況。

首先以2020年5月開展的珠峰高程測量這一重大工程項目很好地抓住了學生的“眼球”，有效提高學生的學習興趣。經過動畫設計直觀簡潔的展示了三角高程測量原理，通過對三角高程測量誤差來源分析，提出了相應的誤差處理方法，促進學生理解測量誤差處理的思路，培養學生進行測量數據處理的專業思想。在各項誤差處理方法基礎上，將其融合在一起，引出了精密三角高程測量方法，體現教學內容結合了學科發展的新思想、新概念、新成果。最后通過三角高程測量在長距離隧道高程控制測量和珠峰高程測量中的應用案例，幫助學生回顧本節課所學內容，并形成一個完整的教學閉環，讓學生體會本講內容的實際應用價值。

實踐證明，在以往的教學過程中，學生均表現出了較高的積極性和較大的情感投入，通過提問和反饋表明大部分學生已經掌握了重難點知識，初步獲得較理想的學習效果，也達到了教學目標。

5 結論與展望

測量學是測繪工程、土木工程、水利工程、交通工程等多個專業的學科基礎與專業必修課，包含理論課和實習課兩部分，其覆蓋面廣、學時長、教師與學時接觸較多，利用測量學課程開展課程思政具有重要意義。立足測量學專業知識，融合課程思政理念，以學生為中心，以能力為導向，采用課堂講授、案例式、研討式等多種教學形式，探索具有專業教育特色和愛國教育特色的課程思政新模式。通過挖掘“珠峰高程測量”、“北斗導航衛星系統”、“探月工程”等國家重大工程中的測量技術與方法，提高學生對測量專業知識的認同感和運用測量專業知識服務于國民經濟建設的使命感、責任感，激發學生的愛國熱情和學習主觀能動性，提升教學效果，實現全程育人、全方位育人的目的。