摘要:近三年來,線上教學、虛擬仿真實驗教學、以賽促學、項目式教學等先進教學方法和教學理念迅速應用于高校的課程教學中,這些新興教學方法和教學技術的推廣和使用,為“測量學”課程教學改革與創(chuàng)新提供了新的契機和思路。本文對近三年的“測量學”課程教學情況進行深入研究,歸納分析“測量學”課程教學中存在的各種問題,并總結了課程教學經驗,而后在此基礎上,對“測量學”課程教學改革方案進行了探索研究,提出了相應的改革對策和建議。
關鍵詞:測量學;教學方法;教學理念;改革對策
近三年來,大量新興教學技術、教學方法和教學理念被應用到了高校的課程教學中,倒逼課程教學進行改革與創(chuàng)新。同樣,“測量學”課程教學也受到了一定的影響和沖擊,相比以前的傳統(tǒng)教學模式,“測量學”現(xiàn)在已經不再采用單一的線下課堂教學方式,線上教學、虛擬仿真實驗教學等先進教學技術已逐漸應用到“測量學”課程教學中,成為課程教學的重要組成部分。同時,“測量學”課程教學也開始對“線上+線下”混合式教學模式進行探索和實踐,目前,“線上+線下”混合式教學模式的框架和思路也逐漸清晰和成型,后續(xù)需要著手進行教學實踐研究,驗證“線上+線下”混合式教學模式的實際教學效果。另外,以賽促學、項目式教學、思政教學、問題導向的啟發(fā)式教學等一系列先進教學理念也開始融入“測量學”課程教學中,為課程教學帶了新的改變和沖擊??偠灾?,近三年來,大量先進教學技術和教學理念的應用和普及,有效推動了“測量學”課程教學改革進度,為課程教學改革與創(chuàng)新提供了新的思路和靈感[14]。
本文以鄭州師范學院地理與旅游學院地理信息科學專業(yè)開設的“測量學”課程為研究對象,對近三年間“測量學”的教學情況以及教學中存在的問題進行系統(tǒng)分析,歸納總結“測量學”的課程教學經驗以及新興教學技術、教學方法和教學理念的使用情況。在此基礎上,結合“線上+線下”混合式教學、翻轉課程、課程思政、虛擬仿真實驗教學、項目式教學、以賽促學、問題導向的啟發(fā)式教學等多種先進教學理念和教學技術,嘗試對“測量學”課程教學改革方案和對策進行深入分析,以求提出科學合理、切實可行的課程教學改革對策和建議,從而提高課程教學質量,獲取更好的教學效果,同時也能為該領域的研究提供一些新參考和新思路。
一、“測量學”課程教學現(xiàn)狀及存在的問題
“測量學”是測繪學科、地理學科及其他相關學科的一門專業(yè)基礎課,涵蓋測量學的基本知識和應用方法,包括測量學的基礎理論、測量儀器的使用、測量方法的應用、測量數(shù)據(jù)的處理等關鍵內容,是一門應用型、技術型鮮明的主干課程,對加強學生地理核心素養(yǎng),提升學生實踐能力至關重要[58]。
以鄭州師范學院為例,“測量學”是鄭州師范學院地理信息科學專業(yè)的專業(yè)必修課,是培養(yǎng)學生測繪理論水平和測量實踐技能的重要課程。該課程共有64學時,理論教學內容占52學時,實踐教學內容占12學時,周學時為4學時,學分為3.5分,開設學期為第二學期(即地理信息科學專業(yè)學生的大一下學期)。近三年來,在“測量學”的教學過程中,共采用過兩種教學方式,一種是線上教學方式,一種是線下課堂教學方式。在不同方式的教學中,筆者一直在觀察“測量學”的課程教學效果和學生學習效果,分析線上教學方式和線下教學方式的優(yōu)缺點,總結課程教學中存在的問題,希望能從以往的教學中汲取經驗和靈感,改進和創(chuàng)新課程教學方式,提升“測量學”課程教學效果。針對“測量學”課程教學中存在的主要問題,結合課程實際教學效果、學生學習效果以及學情分析結果,從理論教學、實驗教學以及教學方式等三個方面對相關問題進行系統(tǒng)總結分析。
(一)理論教學方面存在的問題
在地理信息科學專業(yè)的課程體系中,“測量學”是具有一定難度的課程,其先修課程為“高等數(shù)學”,課程中有大量的數(shù)學計算內容,因此需要學生具備一定的數(shù)學基礎和邏輯思維能力。以鄭州師范學院地理信息科學專業(yè)為例,根據(jù)學情分析結果可知,該專業(yè)有較大一部分學生是文科生,大多學生的數(shù)學基礎相對薄弱,在測量學理論知識的學習過程中,學生對于一些記憶類的知識點的學習積極性較高,知識點的掌握情況也相對較好。但對于一些數(shù)學推導類的知識點,存在一定的畏難情緒,學生學習積極性不高,知識點的掌握情況也不是很好。比如在測量誤差章節(jié)的理論知識學習中,這個情況就尤為突出,因為該章節(jié)涉及一些高等數(shù)學和線性代數(shù)的數(shù)學知識,具有較高難度,學生對該章節(jié)的知識點掌握情況就不是很理想。而“測量學”的核心內容就在于測量數(shù)據(jù)的計算和整理,這一塊是需要學生牢牢掌握的,因此對于“測量學”課程中數(shù)學相關知識點的教學,亟須進行改善和加強。
(二)實驗教學方面存在的問題
在“測量學”的課程教學中,理論教學和實踐教學是兩大重要組成部分,二者同等重要,缺一不可。如今,國家一直倡導和鼓勵各地方本科高校向應用型高校轉型,努力為國家培養(yǎng)更多的應用型人才。在應用型人才的培養(yǎng)過程中,實踐動手能力和崗位工作能力的培養(yǎng)是至關重要的,這也是應用型人才必須要具備的核心素養(yǎng)[910]。以鄭州師范學院為例,當下,該校響應國家號召,積極向應用型本科高校轉型,努力提高應用型人才培養(yǎng)質量,對于該校的地理信息科學專業(yè)來說,“測量學”課程是培養(yǎng)學生測繪實踐技能的關鍵課程。通過學習“測量學”課程,學生能熟練使用水準儀、經緯儀、全站儀等主流測繪儀器進行水準測量、角度測量、坐標測量等測繪工作,因此,測量實驗實踐教學也是“測量學”課程教學中的重要環(huán)節(jié)。測量學的實驗教學大體經歷了兩個階段,一個是線上教學階段的實驗教學,一個是線下教學階段的實驗教學。在線上教學階段,對于“測量學”來說,通過線上教學講授課程理論知識還是可行的,但實驗教學需要借助測繪儀器才能展開,需要學生親自操作測繪儀器在戶外進行測量實驗,這是線上教學無法完成的,這也是線上教學的一大“痛點”。后來,通過不斷尋求解決方案,最終依靠虛擬仿真實驗教學方法,讓學生在測量學虛擬仿真實驗軟件里完成了測量儀器的實驗練習。在線下教學階段,此時的實驗教學是可以順利展開的,可以讓學生親手操作測繪儀器進行水準測量、角度測量等實踐練習。此時的實驗教學效果是相對較好的,但也存在一些問題,那就是學生的練習次數(shù)和練習時長不夠,由于“測量學”課程內容較多,課程教學時間比較緊張,而且需要優(yōu)先完成理論知識的教學,所以理論教學占據(jù)了較多課時,實驗教學的課時就相對較少,學生進行測繪儀器實驗練習的時間也就隨之變少。因此,如何在有限的課時里,通過改進和創(chuàng)新教學方式,來提高學生的測繪實踐練習效果、加強學生的測繪實踐能力,是一個亟須解決的問題。
(三)教學方式上存在的問題
在近三年的“測量學”課程教學中,共采取過兩種教學方式,分別是線上教學和線下教學。在具體教學時,兩種教學方式各有優(yōu)缺點,線上教學不受時間和空間的限制,只需要有網(wǎng)絡和電腦就能進行教學,不耽誤學生的學習進度。但對于“測量學”等涵蓋了實驗實踐教學內容的課程來說,實驗教學需要實驗儀器的支撐,需要學生親手操作相關儀器進行練習,這對線上教學來說,很難實現(xiàn)。線上教學時,教師和學生無法面對面交流,教師對學生學習情況的觀察和掌控比較有限,比如學生有沒有在電腦前認真聽講,這些都不好察覺,而且課堂的互動也比較受限。對于線下教學來說,還是一些老問題,比如“填鴨式”教學,線下課堂教學一般是以教師講課為主,教師在講臺上講,學生在下面聽,教師講什么,學生聽什么,學生往往是被動接收知識,缺乏一些主動的思考和自主學習。在學習一些簡單的知識點時,被動學習還有一定學習效果,但在面對一些數(shù)學推導類等難度較大的知識點時,這種“填鴨式”的被動學習的學習效果就會很不理想,學生普遍有畏難情緒,學習積極性不高,對于不懂的問題,也不去主動思考或者課下查閱相關資料來進行解決,學習態(tài)度不佳。因此,對于一些較難的知識點,單單在課堂上聽教師講一遍是不夠的,需要學生能在線下課堂教學之外,去進行線上的自主學習。
二、“測量學”課程教學改革對策與建議
針對“測量學”課程教學中存在的各種問題,為了提升學生學習效果和課程教學質量,本研究基于“測量學”實際教學情況和學生學情分析結果,參考一些先進教學方法、教學技術和教學理念,提出了幾點課程教學改革對策和建議,主要內容如下。
(一)將“翻轉課堂”教學方法應用到“線上+線下”混合式教學中
在“測量學”的課程教學中,建議采用“線上+線下”混合式教學方法,并將“翻轉課堂”等教學理念應用到混合式教學中。在具體實施時,首先,可以給學生推薦一些“測量學”相關的國家級和省級精品在線課程,讓學生去觀看相關課程,或者自己在中國大學慕課等網(wǎng)絡教育平臺上選擇“測量學”相關的在線課程進行學習,如可以進行課前預習、課后復習以及深度學習等。其次,建立課程釘釘群,把學生加到群里,以釘釘群為線上互動交流和資料分享平臺。教師可以在釘釘群里分享學習資料、發(fā)布作業(yè),可以分享教學課件、教學視頻、教學相關的網(wǎng)站鏈接;可以進行“測量學”相關書籍的推薦;可以在釘釘平臺上隨時隨地和學生進行溝通交流,為學生答疑解惑;還可以在釘釘群發(fā)布和接收課程作業(yè),進行作業(yè)批改和打分。最后,以線下課堂為主體教學平臺,在教室里為學生系統(tǒng)講授課程知識點和重點難點,對學生線上自主學習時積累的問題進行統(tǒng)一解答。
(二)問題導向的啟發(fā)式教學
在“測量學”的課程教學理念改革方面,基于“以學生為中心、產出為導向、持續(xù)改進”的教學理念,將問題導向的啟發(fā)式教學方法應用到“測量學”課程教學中,將“以教為中心”改為“以學為中心”。在教學過程中,多向學生拋出問題,多給學生提供一些思考的機會和空間,讓學生獨立思考和解決一些專業(yè)問題,多和學生溝通互動,著力培養(yǎng)學生的獨立思考能力、自主學習能力和解決問題能力,避免“填鴨式”學習。
(三)將思政教育和專業(yè)知識進行有機結合
對于“測量學”課程教學來說,思政教育也是重要一環(huán)。在設計教學方案時,需要結合專業(yè)知識,大力挖掘思政教學點;在課堂教學中,要合理流暢地插入優(yōu)質思政教學內容,讓學生更好地去吸收思政教學中的精神食糧,努力幫助學生塑造正確的人生觀、價值觀和世界觀,培養(yǎng)學生的愛國主義情懷和擔當精神,加強學生對社會主義核心價值觀的了解。
(四)采用“線上仿真實驗+線下儀器實操”實驗教學模式
在實驗教學方面,“測量學”課程的實驗教學可以采用“線上仿真實驗+線下儀器實操”模式,即以線下測繪儀器實操練習為主,以虛擬仿真模擬教學為輔。虛擬仿真教學軟件作為測繪儀器實驗教學的課前預習和課后復習的工具,學生可在電腦上借助虛擬仿真實驗教學軟件提前了解和練習測繪儀器的操作步驟及測量方法,從而幫助學生更好地掌握測繪儀器的使用方法。
(五)教學評價方式改革
在“測量學”的教學評價方面,需要對現(xiàn)有的教學評價體系進行改革,希望能更加科學合理地評價學生對測量學知識和測繪技能的掌握,創(chuàng)造學生自我評價和同伴互評的機會,創(chuàng)新作業(yè)模式和學習效果評價機制,將課程評價由個人作業(yè)考核拓展為“個人作業(yè)+小組作業(yè)+隨機問答”模式,打造多元化評價體系。
(六)通過教學實踐研究完善教學方法
在具體教學時,可以基于課程教學改革方案進行教學實踐研究,努力將一些優(yōu)秀教學理念、教學方法以及信息化教學技術應用到“測量學”課程教學中,觀察這些教學理念和教學方法的實踐效果,然后在此基礎上,不斷完善和改進相關教學方法,努力提高教學質量。
(七)將“以賽促學”理念應用到“測量學”課程教學中
積極鼓勵和指導學生參加測繪地理信息方面的專業(yè)技能大賽,通過專業(yè)競賽提升學生對“測量學”的學習興趣和學習積極性,鍛煉學生的動手能力、團隊合作能力和解決問題能力,提高學生的測繪實戰(zhàn)水平以及應用型人才培養(yǎng)質量。
(八)將“項目式教學”理念應用到“測量學”課程教學中
積極鼓勵和指導學生申報國家級、省市級以及校級的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目,鼓勵學生參加學校和測繪地理信息類企業(yè)聯(lián)合進行的校企合作項目,通過參加項目加深學生對測量學理論知識和測繪實踐操作的認知,提升學生的項目實戰(zhàn)能力和崗位工作能力。
結語
本文對近三年來“測量學”課程教學情況進行了歸納分析,對課程教學中存在的問題以及新興教學技術的使用經驗進行了詳細總結,并對課程教學改革方案進行了積極的探索和研究,結合課程實際教學情況,提出了將“翻轉課程”、“線上+線下”混合式教學、問題導向的啟發(fā)式教學、虛擬仿真實驗教學、“以賽促學”等先進教學方法和教學理念應用到“測量學”課程教學的改革對策和建議中,希望能為“測量學”課程教學改革研究提供一些新的參考和借鑒。
參考文獻:
[1]李杰,瞿玨,胡俊,等.聚焦實戰(zhàn)背景下測量學課程教學模式改革與探索[J].高教學刊,2023,9(22):1720.
[2]朱勇超,屈小川,陶庭葉,等.聯(lián)合雨課堂與虛擬仿真技術的測量學教學改革[J].地理空間信息,2023,21(06):116119+127.
[3]曾紹炳,張求喜,邱小夢,等.測量學教學實習若干問題的思考與實踐[J].測繪與空間地理信息,2023,46(03):1618.
[4]李愛民,陳琛,王金鑫.工科課程測量學思政教學探索[J].地理信息世界,2022,29(06):114115+119.
[5]彭程,李曉莉,張春菊,等.測量學課程信息化教學中一些問題的探討[J].測繪通報,2022(06):158161.
[6]馬丹,曹佳萍,張黎明,等.新時代視域下測量學一流本科課程建設路徑探索[J].大學教育,2022(06):107109.
[7]劉洋洋,張大磊.測量學多元混合式課程教學體系建設的探索與思考[J].高教學刊,2022,8(18):9194.
[8]徐丹,張世恩.“測量學”課程思政教學探索與實踐[J].甘肅教育研究,2023(06):6668.
[9]杜守航.新工科建設下測量學教學改革研究[J].科技風,2023(14):102104.
[10]禹信,付紅云,張明媚.應用型本科院校大地測量學基礎課程教學改革探索[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐,2023,6(02):4851.
基金項目:鄭州師范學院本科教學改革研究項目(項目編號:JXGGYB221921)
作者簡介:劉洋洋(1991—),男,漢族,河南許昌人,博士,講師,主要從事地理空間信息應用及鄉(xiāng)村振興方面研究。