《工程測量》立體化教材開發(fā)研究與實(shí)踐

韓浩　張亞雙　張秀梅

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著社會(huì)的發(fā)展，職業(yè)教育的發(fā)展也在國家政策的支持下迅猛發(fā)展。其以素質(zhì)教育為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生的能力為根本中心，同時(shí)為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)的人才，這些均已成為社會(huì)共識(shí)。工程測量作為一門專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)對(duì)人才的要求，現(xiàn)在的工程測量課程教學(xué)內(nèi)容過多，要客觀全面地學(xué)習(xí)掌握其知識(shí)體系對(duì)學(xué)生來說較為困難。鑒于此，教研團(tuán)隊(duì)提出《工程測量課程教學(xué)改革實(shí)踐研究》這一課題，針對(duì)傳統(tǒng)工程測量課堂教學(xué)中存在的問題，運(yùn)用行動(dòng)研究法、調(diào)查研究法等研究方法，結(jié)合布魯納、贊可夫等教育家的教育理論開發(fā)《工程測量》立體化教材，其目的在于提高教師和學(xué)生教與學(xué)的整體教學(xué)素質(zhì)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 立體化教材;工程測量;職業(yè)教育;課堂教學(xué)

[中圖分類號(hào)]? G714? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）24-0076-02

工程測量是我校工程測量技術(shù)、無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)、水利水電工程施工等專業(yè)的基礎(chǔ)課程、必修課程，也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，它不僅能夠提升中高職學(xué)生的實(shí)踐操作能力，還能夠提升學(xué)生在社會(huì)上的就業(yè)競爭力。[1]

工程測量課程教學(xué)主要包括理論教學(xué)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)訓(xùn)等環(huán)節(jié)。課程伴隨著測量新技術(shù)的發(fā)展，尤其是3S、攝影測量以及無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展和新的測量儀器的產(chǎn)生與應(yīng)用等方面，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)提出了更高的要求。因此，對(duì)課程本身而言，必須探索出一條符合課程要求的教學(xué)與考核方式，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)操能力，讓教學(xué)為學(xué)生以后的工作服務(wù)，并適應(yīng)社會(huì)對(duì)本課程提出的實(shí)際需要。[2]一方面，從教學(xué)實(shí)際出發(fā);另一方面，也要考慮到本課程要為學(xué)生以后的工作所服務(wù)的角度，為了切實(shí)解決傳統(tǒng)工程測量課堂教學(xué)中存在的問題，希求在能力范圍內(nèi)，筆者教研團(tuán)隊(duì)提出開發(fā)《工程測量》立體化教材的解決方案。

一、立體化教材的相關(guān)介紹

立體教材是伴隨著實(shí)際教學(xué)而衍生的一種新的教學(xué)教材。對(duì)此教材的研究，國內(nèi)外均已起步并呈迅猛發(fā)展之勢，并已經(jīng)在實(shí)際教學(xué)過程中逐漸運(yùn)用，同時(shí)在實(shí)際的教學(xué)過程中展現(xiàn)出良好的教學(xué)效果。雖然在目前階段，對(duì)立體教材的定義暫無一種確切的說法。但無論哪一種稱謂，其最終的設(shè)計(jì)目的都是為學(xué)校和學(xué)生提供一種整體的教學(xué)資源方案，最大限度地滿足教學(xué)、教育市場以及學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，最終形成教學(xué)能力，把教學(xué)內(nèi)容更好、更快地傳授給學(xué)生，以鞭策教學(xué)改革的有效進(jìn)行。

（一）立體化教材中所涉及的內(nèi)容

簡單說來，立體教材包含主教材、教師的參考書、學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)書以及試題庫等這些最基本的內(nèi)容。

主教材是整個(gè)教學(xué)的前提，囊括教學(xué)的基本要求和教學(xué)大綱中所要求掌握的所有知識(shí)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其整體的科學(xué)性和系統(tǒng)性。

教師的參考書與主教材相適應(yīng)，書中除了有對(duì)教材的理解外，還應(yīng)包括與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)資料以及參考文獻(xiàn)等，以供教師在教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用，并在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮個(gè)體化教學(xué)。

主教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)書，其服務(wù)的主體是學(xué)生，在編撰時(shí)應(yīng)考慮在書中滲透課程的要求、課程的難點(diǎn)、課程的重點(diǎn)、如何學(xué)習(xí)課程、應(yīng)從哪些方面輔助此課程的學(xué)習(xí)，這些問題既是教師所關(guān)心的，同時(shí)也是學(xué)生在學(xué)習(xí)中要面對(duì)的問題。

試題庫存在的意義在于對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行適時(shí)的評(píng)價(jià)和測評(píng)，以反饋教學(xué)效果的優(yōu)差。

課程內(nèi)容用不同的編寫方式，把教學(xué)內(nèi)容通過立體的方式呈現(xiàn)在教師和學(xué)生面前。它們之間既有重復(fù)，又有側(cè)重點(diǎn)的交叉補(bǔ)充，其相互配合，最終形成一個(gè)有機(jī)的整體，以此提高教學(xué)質(zhì)量。

（二）立體化教材所呈現(xiàn)的表現(xiàn)形式

在立體教材整個(gè)配套的內(nèi)容中，其有豐富的表現(xiàn)形式，如紙質(zhì)的教科書、音像制品和電子及網(wǎng)絡(luò)出版物等。其中，紙質(zhì)的教科書、音像制品是傳統(tǒng)意義中的教材形式，也是現(xiàn)階段使用最廣的教材形式。電子及網(wǎng)絡(luò)出版物是由于近些年來計(jì)算機(jī)技術(shù)以及多媒體技術(shù)等多種技術(shù)的飛速發(fā)展所延伸出的新型出版物，大概來說，現(xiàn)階段可分為電子教案、電子圖書、CAI課件、試題庫、網(wǎng)絡(luò)課程和資料庫六種。

（三）立體化教材如何為教學(xué)服務(wù)

通過教學(xué)專用網(wǎng)站，在網(wǎng)絡(luò)上為教師和學(xué)生提供交流的平臺(tái)。在每個(gè)學(xué)年以及每個(gè)學(xué)期的各個(gè)學(xué)科、各門課程以及配套的教材上都應(yīng)該設(shè)置交流平臺(tái)。在平臺(tái)上要有教師為學(xué)生回答問題的專門端口，也應(yīng)該設(shè)置有互動(dòng)的教材理念的欄目。平臺(tái)同時(shí)要為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的空間。當(dāng)然，這只是寬泛地來講，具體來說，就是應(yīng)該在平臺(tái)上建立一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為紐帶、以教學(xué)互動(dòng)為主，用快捷的信息反饋建立高效的教學(xué)體制，以促進(jìn)教學(xué)改革，并不斷地向?qū)W生和教師提供最先進(jìn)的教學(xué)理念和科目體系的新知識(shí)。

二、《工程測量》立體化教材開發(fā)流程

（一）電子版教材編寫

教材編寫團(tuán)隊(duì)根據(jù)成員分工完成《工程測量》教材各章節(jié)文字稿件的編寫工作。在這里既有前期根據(jù)成員知識(shí)結(jié)構(gòu)的不同進(jìn)行的具體編寫分工，又有后期團(tuán)隊(duì)成員對(duì)教材內(nèi)容的相互整合和不斷補(bǔ)充。

（二）總結(jié)知識(shí)點(diǎn)數(shù)量

針對(duì)教材中知識(shí)點(diǎn)的難易程度，將重點(diǎn)、難點(diǎn)等各類知識(shí)點(diǎn)排列成表，《工程測量》立體化教材共設(shè)計(jì)為緒論、水準(zhǔn)測量、角度測量、距離測量等7章內(nèi)容，劃分為大地水準(zhǔn)面與橢球面、高斯投影、水準(zhǔn)測量原理、連續(xù)水準(zhǔn)測量、水平角測角原理、全站儀功能介紹、四等水準(zhǔn)測量、無人機(jī)介紹、GNSS基本定位原理等60個(gè)知識(shí)點(diǎn)。[3]

（三）確定知識(shí)點(diǎn)的表現(xiàn)形式

知識(shí)點(diǎn)的表現(xiàn)形式多種多樣，一般可分為二維動(dòng)畫、三維動(dòng)畫、模型交互、視頻資源、動(dòng)態(tài)圖、微課等。同時(shí)，根據(jù)測量知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，教研團(tuán)隊(duì)將具體知識(shí)點(diǎn)表現(xiàn)形式確定如下。

1.二維動(dòng)畫知識(shí)點(diǎn)

所謂的二維畫面，簡單地說指的是運(yùn)用相關(guān)技術(shù)把圖片、聲音以及視頻等根據(jù)測量知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，將測量的基本原則、水準(zhǔn)測量原理、水平角測角原理、豎直測角原理、方位角的概念、導(dǎo)線測量外業(yè)、GNSS基本定位原理等知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)為二維動(dòng)畫。

2.三維動(dòng)畫知識(shí)點(diǎn)

三維動(dòng)畫又稱3D動(dòng)畫，它是隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展而延伸產(chǎn)生的一種新興動(dòng)畫技術(shù)，是通過電腦軟件等工具將三維物體運(yùn)動(dòng)的原理、方式等通過計(jì)算機(jī)立體形式展現(xiàn)在人們眼前。根據(jù)測量知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，將大地水準(zhǔn)面與橢球面、大地坐標(biāo)、高斯投影、連續(xù)水準(zhǔn)測量、水準(zhǔn)儀介紹、電子經(jīng)緯儀、全站儀、無人機(jī)介紹等知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)為三維動(dòng)畫，其優(yōu)點(diǎn)在于能將枯燥的教學(xué)內(nèi)容變得更生動(dòng)、有趣，讓學(xué)生更直觀地學(xué)習(xí)。

3.視頻知識(shí)點(diǎn)

視頻即通過攝像技術(shù)捕捉、紀(jì)錄、攝影的一種資源形式，或?qū)⒁延械臏y量教學(xué)視頻直接應(yīng)用于立體化教材中。根據(jù)測量知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)及現(xiàn)有資料，將水準(zhǔn)儀的安置、水準(zhǔn)儀的粗平、改變儀器高法測站檢核、經(jīng)緯儀的安置、全站儀測量水平角、曼圖拉無人機(jī)介紹、GNSS靜態(tài)操作流程等知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)為視頻。

4.微課知識(shí)點(diǎn)

微課是指運(yùn)用信息技術(shù)，按照認(rèn)知規(guī)律，呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。根據(jù)測量知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，將坐標(biāo)正算、坐標(biāo)反算、計(jì)算高程的方法、四等水準(zhǔn)測量、全站儀三維坐標(biāo)的點(diǎn)位放樣等知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)為微課。其主要目的是把知識(shí)點(diǎn)整合到微課中，以一種學(xué)生喜聞樂見的形式學(xué)習(xí)并運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)。

（四）編寫知識(shí)點(diǎn)腳本

腳本，一般說來就是一條條的文字命令。其意義在于將資源的表現(xiàn)內(nèi)容、鏡頭要求、配音、背景音樂、輔助資源等用文字書寫詳盡，再保證其準(zhǔn)確率。

（五）制作資源

根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的不同表現(xiàn)形式，利用儀器設(shè)備及電腦軟件分別制作二維動(dòng)畫、三維動(dòng)畫、視頻、微課等形式多樣的課程資源。在制作過程中，可以在內(nèi)容選材上制作出生活和工作相關(guān)的一些情境，以貼近學(xué)生的切身實(shí)際，更有利于學(xué)生對(duì)工程測量課程的學(xué)習(xí)。在制作時(shí)，也要在自身?xiàng)l件允許的情況下盡量用前沿的軟件制作，以保證資源的可持續(xù)利用。

（六）出版教材

出版一般包括投稿、編輯、選題、辦理批準(zhǔn)手續(xù)、簽訂合同、選出版單位等一系列過程。同時(shí)，教材內(nèi)容的編定一定要與社會(huì)對(duì)工程測量課程的要求保持一致，要適時(shí)地引入最符合人才培養(yǎng)方案的教學(xué)內(nèi)容。另外，因?yàn)槌霭嬉蟮仍?，教材的出版一定要做到時(shí)間上的提前量化考慮。

三、結(jié)語

傳統(tǒng)工程測量課堂教學(xué)在設(shè)置時(shí)，由于紙質(zhì)的教材和不完備的教學(xué)設(shè)備等客觀條件的制約，教學(xué)效果并不理想。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其數(shù)字化教學(xué)資源利用不充分、教學(xué)改革模式難推進(jìn)、日常教學(xué)與數(shù)字化資源融合度不高、教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味、學(xué)習(xí)方式單一、缺乏個(gè)性化、缺少提升自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)這些問題逐漸顯現(xiàn)。筆者教研團(tuán)隊(duì)通過多年對(duì)傳統(tǒng)工程測量課程的教學(xué)實(shí)踐，針對(duì)以上問題，以立體化教材為切入點(diǎn)，推動(dòng)工程測量課程教學(xué)改革，但教學(xué)改革的深入仍需在校教師結(jié)合工程方面的發(fā)展對(duì)測量知識(shí)和技能提出新要求，不斷地摸索出更合理、更實(shí)用的教學(xué)方法、教學(xué)理念。這樣，才能逐步提高工程測量課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多符合社會(huì)需求的技術(shù)應(yīng)用型人才。[4]

參考文獻(xiàn)：

[1]陸天宇.工程測量課程項(xiàng)目化教學(xué)改革探索[J].科技資訊，2014（14）.

[2]趙群.工程測量實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)方法改革的探索[J].中外企業(yè)家，2015（28）.

[3]岳建平，鄧念武.水利工程測量第4版[M].北京：中國水利水電出版社，2008.

[4]田江永.土木工程測量課程改革探討[J].黑龍江科技信息，2010（36）.

◎編輯 馮永霞