關(guān)小果 韓曉虎 劉文靜

摘 要：在新工科建設(shè)背景下，本研究以測繪工程專業(yè)的測量學課程為例，創(chuàng)新沉浸式情境案例教學模式。通過優(yōu)化教學目標、重構(gòu)教學內(nèi)容、創(chuàng)新教學過程與方法、豐富教學評價等，對既有的教學模式進行改革創(chuàng)新。創(chuàng)新的教學模式，取得了較好的應用效果，也具有較強的示范性與推廣價值。

關(guān)鍵詞：新工科;地方應用型高校;測繪工程;沉浸式情境案例教學模式

在國家實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”等重點戰(zhàn)略的形勢下，新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)，人才市場新需求、新期望不斷變化。具有“引領(lǐng)性、發(fā)展性、交融性、創(chuàng)新性、跨界性”等鮮明特征的新工科在新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)的背景下應運而生。建設(shè)發(fā)展新工科需要高等教育的助力與支撐，高等教育也正處于內(nèi)涵式發(fā)展、質(zhì)量提升、改革攻堅的關(guān)鍵時期，高等教育的人才培養(yǎng)模式改革的需求愈發(fā)迫切。

一、研究現(xiàn)狀及背景

羅靜在深入理解新工科內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，在理論層面從理念、專業(yè)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)質(zhì)量評價以及培養(yǎng)體系等方面分析了新工科人才培養(yǎng)的方法和途徑。李松田結(jié)合化工專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的探索與實踐，建立從理論學習、動手實踐再到探究學習的教學鏈條，實踐EIP-CDIO模式和OBE-CDIO模式。吳愛華等提出以市場為導向，培養(yǎng)行業(yè)實用、適用的專業(yè)人才，構(gòu)建協(xié)同育人新模式，共建實踐育人新平臺，引入課堂育人新策略，建立人才培養(yǎng)新機制。魯金金結(jié)合自身學校特點與新工科內(nèi)涵，立足市場，重新定位專業(yè)地位，以創(chuàng)新能力為著力點，明確創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)目標，優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念，加強專業(yè)互補、學科交融，構(gòu)建深度融合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)體系。

2018年公布的首批新工科研究和實踐項目名單，測繪類也名列其中。隨著北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、無人機遙感等新技術(shù)的發(fā)展，測繪工程專業(yè)被時代賦予更強的應用價值和更廣泛的領(lǐng)域，社會經(jīng)濟發(fā)展迫切需要具有創(chuàng)新能力的高水平應用型測繪工程專業(yè)人才。

測繪工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式應與時俱進，主動適應新工科的發(fā)展形勢，將新工科的建設(shè)理念融入人才培養(yǎng)中。周呂等在新工科背景下，立足“大課程”理念，對測量學、測量學實習等課程進行了深入探討與研究，改革創(chuàng)新構(gòu)建了測繪課程群。修春華等針對測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的產(chǎn)學脫節(jié)、育人師資單一等問題，提出了產(chǎn)學融合多方協(xié)同育人模式，為測繪新工科建設(shè)提供了有益參考。趙志根等基于新工科理念，修訂人才培養(yǎng)方案。苗則朗以測繪基礎(chǔ)理論課程為依托，強化學科交叉意識，著力培養(yǎng)具備多學科交叉融合能力的新工科人才。以上研究從具體課程建設(shè)、培養(yǎng)方案、學校行業(yè)特色等多個層面探究了測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式，但是目前測繪工程專業(yè)教學模式的研究很少有針對地方應用型高校特點開展的。

許昌學院作為河南省首批示范性應用技術(shù)類型本科院校，將“地方性、應用型、服務性、國際化”作為學校的人才培養(yǎng)定位。許昌學院城市與環(huán)境學院開設(shè)的測繪工程專業(yè)是一門工程特色突出、應用功能明顯的工科專業(yè)，可以為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供服務。該專業(yè)與許昌學院的辦學定位、發(fā)展理念非常契合，2019年被評為許昌學院重點建設(shè)專業(yè)。課題組以測繪工程專業(yè)為例來探究新工科背景下地方應用型高校教學模式，具有一定的代表性。

當前社會對測繪工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標提出了更高的要求。如何提高學生的理論與實踐能力，將學生培養(yǎng)成適應經(jīng)濟社會發(fā)展的測繪復合型專業(yè)人才是當前亟待解決的問題。測量學是測繪工程專業(yè)本科生的必修課程，課題組以測量學課程為例，在新工科建設(shè)背景下，探索創(chuàng)新符合地方應用型高校特點的測繪工程專業(yè)教學模式。

二、存在問題

測量學課程在大一年級的第二學期開設(shè)，該課程是一門核心專業(yè)課，為后續(xù)的數(shù)字測圖原理與方法、變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、地籍測量等課程提供理論基礎(chǔ)。課題組基于長期的一線實踐教學經(jīng)驗，通過采集、分析學生課堂表現(xiàn)、課程評價、課程反饋、課程考核等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在教學活動中普遍存在學生對理論性較強的知識缺乏興趣、眼高手低、考過即忘、學過卻不會用等現(xiàn)象。結(jié)合各個教學環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，綜合分析發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述情況的原因主要有兩個，一是學生自主探究學習的積極性不高，二是課程教學中理論知識講授比重過大，而實踐動手操作所占比重較小。同時，測繪工程專業(yè)對測量實踐技能要求較高，提高學生自主學習能力和實踐動手能力成為問題解決的關(guān)鍵?；趩栴}導向的理念，課題組對測量學的教學環(huán)節(jié)進行深入全面剖析，發(fā)現(xiàn)主要問題包括以下幾個方面。

（一）教學目標模糊

當前測量學課程的教學目標較為低階，偏重知識目標，而未能凸顯能力和情感目標，未能充分反映社會發(fā)展、測繪產(chǎn)業(yè)改革以及學生自身發(fā)展的需求?，F(xiàn)有課程教學的能力目標要求泛泛而且滯后，教學的情感目標則較為籠統(tǒng)。例如，測量學的教學目標要求學生熟練掌握各種測繪儀器的操作、掌握測量工作的原理和方法。而在測量工作中，由于工作的特殊性，完成一項測量任務需要團隊合作，個人無法單獨完成，因此對學生的團隊協(xié)作能力、溝通能力有較高的要求，但相應的情感目標在傳統(tǒng)課程中體現(xiàn)較為籠統(tǒng)。

（二）教學內(nèi)容陳舊

教學內(nèi)容缺乏前沿性與產(chǎn)業(yè)性，與學生生活經(jīng)驗缺乏共通性，難以引起學生共鳴，不能激發(fā)學生學習興趣;教學內(nèi)容中的思政元素融入過于生硬，缺乏與學生的關(guān)聯(lián)性;教學內(nèi)容碎片化，偏重知識的記憶，忽視知識的綜合應用，在引導學生將知識躍遷為能力時，傾向于簡單的碎片化知識的遷移，缺乏對學生深層次能力、情感等的探究，導致學生思維不活躍。

（三）教學過程與方法落后

教學活動組織中，重視課堂、輕視課外，重視課上環(huán)節(jié)、輕視課前與課后環(huán)節(jié);缺乏對學生主動學習的引導，學生課程參與度與興趣度不高。例如，在測量學傳統(tǒng)教學過程中，大多側(cè)重于理論教學，而實踐教學所占的比例較小。

（四）教學評價單一

教學評價階段重視終結(jié)性成果的評價，輕視過程性成果的評價;評價內(nèi)容重視知識等低階目標的評價，輕視能力、思維等高階目標的評價;評價主體重視教師評價作用，輕視學生評價作用。例如，在測量學傳統(tǒng)教學評價中，多采用期末閉卷考試的形式，而對課程教學過程性成果缺乏評價。

三、創(chuàng)新教學模式

針對測量學課程教學過程中存在的問題，結(jié)合實際的教情和學情，基于以學生為中心、OBE等育人理念，在以下方面進行創(chuàng)新。

（一）優(yōu)化教學目標

教學目標不能僅限于低階知識目標的達成，如某個具體知識點的掌握，也應注重能力目標、情感目標的達成。在優(yōu)化測量學教學目標時，立足新工科背景，切實提高學生解決實際問題的能力。例如，在水準測量章節(jié)中，將知識目標優(yōu)化為通過線上線下學習，掌握水準測量的基本原理和基本方法;能力目標優(yōu)化為結(jié)合案例情境，完成具體的水準測量任務，有效提高學生的水準測量方案設(shè)計、外業(yè)測量以及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理能力;情感目標優(yōu)化為通過理論實踐等教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生團隊協(xié)助意識，增強專業(yè)認同感和責任感。

（二）重構(gòu)教學內(nèi)容

教學內(nèi)容應與時俱進，及時更新，體現(xiàn)時代性與前沿性。例如，在GNSS控制測量章節(jié)，摒棄以往只講授美國GPS系統(tǒng)的情況，補充中國自主設(shè)計的北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的相關(guān)知識。這樣不僅可以完善課程的知識體系，而且可以培養(yǎng)學生的愛國情懷和民族自豪感。

在教學內(nèi)容方面，選擇具有專業(yè)適切性的社會熱點問題作為切入點，將專業(yè)理論課與思想政治課巧妙融合，有機地將教學中的知識、能力、情感、態(tài)度、價值觀五位凝成一體。例如，在高程測量章節(jié)引入2020年5月27日珠穆朗瑪峰高程測量案例，該案例既可以很好地展現(xiàn)高程測量原理與方法等理論知識，又可以很好地激發(fā)學生的愛國情懷和社會責任感。

教學內(nèi)容應避免對知識的碎片化理解和記憶，注重知識的綜合掌握與應用，引導學生將知識轉(zhuǎn)化為解決復雜問題的能力，將教學內(nèi)容以情境案例的形式進行重構(gòu)。例如，將傳統(tǒng)的教學內(nèi)容重構(gòu)為“量許院高度”“測許院方圓”“丈許院距離”三個情境案例。重構(gòu)后的教學內(nèi)容可以有效避免以知識傳遞為中心的導向，凸顯以能力發(fā)展為中心的教學理念。

（三）創(chuàng)新教學過程與方法

在教學過程中，為避免重視課堂而輕視課外、重視課上而輕視課前與課后的情況，創(chuàng)建課前、課中、課后一體化模式，利用慕課、在線精品課程等網(wǎng)絡(luò)資源，借助學習通等網(wǎng)上學習平臺打造課前課后、線上線下混合式學習體系。在這個學習體系中，教師不能只簡單完成資料堆砌工作，而應承擔起教學資源制造者、篩選者、分享者等多種角色，在課后也應有意識地引導學生對所學知識進行深入思考。

基于專業(yè)和課程屬性，測量任務通常需要小組合作完成，故在理論教學和實踐教學環(huán)節(jié)均采用小組合作學習模式。在測量學課程的理論部分，根據(jù)具體的測量情境案例，采用小組自主合作探究模式，即分組討論、設(shè)計測量方案，同時采用翻轉(zhuǎn)課堂形式，各組分享測量方案;在測量學課程實踐部分，小組內(nèi)部協(xié)作完成相應的測量任務，通過沉浸式的課程體驗，提升學生的課堂參與度，激發(fā)學生興趣。測繪任務的完成對團隊協(xié)作能力要求較高，為避免出現(xiàn)少數(shù)組員干、多數(shù)組員看，或者組員間不會合作、不想合作的情況，實行小組組長輪流負責制，通過構(gòu)建學習共同體切實提高每個組員的參與度與責任心，從而實現(xiàn)全員全過程育人。

（四）豐富教學評價

教學評價是教師評估學生學習效果的重要手段，也是學生自我評價的重要指標。教學評價應該覆蓋學生學習的各個環(huán)節(jié)，不僅要包含期末考試成績等終結(jié)性成果，也要包含學習環(huán)節(jié)中的形成性成果。教學評價內(nèi)容除了包含基礎(chǔ)理論知識等低階目標，更需要側(cè)重專業(yè)能力、專業(yè)思維等高階目標。此外，基于以學生為中心的理念，教學評價主體不僅包含教師，也應包含學生。

在測量學課程中，依托具體情境案例，學生分組討論設(shè)計測量方案，并以翻轉(zhuǎn)課堂形式分享各組的測量方案，采用教師評價、生生互評、自我評價等多種方式對測量方案的設(shè)計思路、測量組織、測量成果質(zhì)量等進行評價。同時，在課程期末考核中，以項目實踐考核的方式取代傳統(tǒng)的試卷考核。多元化的教學評價體系不僅可以反映理論知識等低階目標的達成度，而且可以反映知識遷移、解決問題等能力以及團隊合作等高階目標的達成度。

基于新工科的背景以及地方應用型高校的特點，以許昌學院測繪工程專業(yè)測量學課程為例，課題組創(chuàng)新了基于沉浸式情境案例的全程自主合作教學模式。這一模式受到學生的一致好評，課程評價中的學生評教成績均為優(yōu)秀。創(chuàng)新的教學模式，將傳統(tǒng)的課堂教學演變?yōu)閷W生自我探索、自己動手解決實際問題的過程，有效激發(fā)了學生學習的興趣，充分調(diào)動了學生的學習主動性，提高了學生利用理論知識解決實際問題的專業(yè)技術(shù)能力，為學生就業(yè)及科研深造奠定堅實的基礎(chǔ)。課題組的研究具有一定的創(chuàng)新性、實用性以及示范性，可以為后續(xù)相關(guān)的教學模式改革提供思路和借鑒。

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責編：應 圖