測繪工程專業實踐課程教學模式研究

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測繪工程專業實踐課程教學模式研究

摘要:針對測繪工程實踐教學中學生積極性、主動性不高,實習效果較差等問題,結合廈門理工學院測繪工程專業培養方案、教學大綱以及實踐教學環境等特點,設計了以項目教學為導向的教學環境、教學環節、教學組織,闡述了有效的實施過程,制定了個人獨立考核與小組“捆綁式”考核相結合的考核內容、機制,形成“以項目為導向,以學生為中心,以教師為主導”的課程教學模式。

關鍵詞:項目教學;測繪工程專業;實踐課程;教學模式;考核體系

0引言

測繪工程專業是專業性和實踐性很強的應用學科,特別是戶外的實習實訓教學具有驗證、綜合、創新三大功能,在培養學生創新精神、團隊協作及實踐能力等方面起著重要作用,是一般理論教學課程所無法代替的。然而,由于測繪工程專業自身的特點,很大一部分實踐課程內容都是以小組為單位,采用團隊協作的方式開展,再加上學生的實踐意識、教學管理以及資源配置等因素影響,導致實踐教學的效果往往不盡如人意,在教學過程中難免產生一些問題。為此,在加強素質教學和培養創新性人才的今天,構建高效、適宜的測繪工程專業實踐課程教學模式,從而充分發揮每個學生的主動性、積極性和創新性,讓每個學生都以主人翁的心態參與到實習中,這對提高教育質量、促進人才培養具有重要的理論和實際意義。在測繪工程實踐教學改革的研究方面,國內相關高校的眾多教師學者都進行了研究探討,總體上可分為兩大方面:①對整個測繪工程實踐教學體系的研究,包括實踐基地環境建設、課程體系、教學課程內容、教學模式方法等;②針對具體某一門實踐課程的教學模式研究。對于前者,早在2003年,武漢大學花向紅教授針對傳統測繪實踐教學的不足,提出了從實踐教學課程體系及實驗內容、教學方法、質量管理、環境和條件等幾個方面的改革、整合方法,構建測繪工程實踐教學新體系[1];2006年,黑龍江工程學院周秋生教授結合應用型工程技術人才的培養目標和定位,提出了測繪工程專業高級應用型人才培養的教學體系的構建模式[2]。近年來,隨著信息化技術的飛速發展,傳統測繪逐步向數字測繪、信息化測繪發展,為了適應新時代測繪工程專業創新,不少高校教師分別結合各校自身的特點,開展了新形勢下測繪工程實踐教學體系的構建與實施,獲得了良好的教學效果[3-6]。實踐教學課程教學模式也一直是相關高校研究的熱點。作為一門實踐性強的工科專業,測繪工程專業獨立設置戶外實習實訓的實踐類課程較多,這些課程大多以小組為單位采用團隊協作的方式開展,但在教學模式設計、過程控制及學生技能考核等方面,各高校都有各自的特色[7-9]??傊?,無論是從整個實踐教學體系還是單一的實踐教學課程模式,上述各相關高校相繼改革并初見成效,但是課程教學沒有也不可能有一個固定的模式,不同高校學生素質、教學資源環境、教學要求等不同,課程教學模式的具體實施也存在差異。為此,本文將借鑒兄弟院校的成功經驗,結合廈門理工學院測繪工程本科專業培養方案、教學大綱以及實踐教學環境等特點,嘗試構建以項目教學為導向的測繪工程專業實踐課程教學模式。

1以項目教學為導向的實踐教學課程設計

項目教學是圍繞教學任務或單元,設計出一個個學習環境及其活動,一個個項目、技術及其方法[10],其最顯著的特點是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”,改變了以往“教師講、學生聽”被動的教學模式,創造了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。在本校測繪工程培養方案中,作為獨立設置的實踐類課程,如,測量學實習、數字測圖實習、控制測量學實習、工程測量實習、GPS測量與數據處理實習、地籍與房產測量實習等,教學時間通常為2—3周,且在開設這些實踐課程前,學生都學習了相關的專業理論,熟悉基本的操作技能、流程,因此,有能力獨立完成實踐課程內容。另外,本專業的大部分實踐類課程,其實習的內容、流程、組織等都非常貼近企業生產項目,這些都有利于這類課程采用以項目教學為導向的教學模式。為此,本文嘗試將實踐教學課程創設為一個項目,通過實施一個完整的項目而進行教學活動,讓學生不僅成為項目的實施者,更是項目的負責人,從而充分發掘學生的積極性、主動性及創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。以下首先從教學環境、教學環節、教學組織3個方面構建以項目教學為導向的實踐教學課程模式。教學環境創建。不同于軟件開發、工業設計等項目,測繪工程生產項目通常是內外業結合,特別是外業測量工作,一般是在特定的環境背景下進行,如,有一定的地形地貌或構筑物等。為了使實習環境更貼近生產實際,本專業在距學校近1.5km的兌山公園小區建立了測繪工程專業實訓基地。該實習基地約30000m2,基地內構筑物及建筑物種類多、地形起伏明顯,且交通方便,可適用于開展工程測量、數字測圖、地籍與房產測量、控制測量等多門課程的實踐教學。根據實習內容及課程教學大綱要求,在實習基地建立了廈門92坐標系下的高等級控制點6個,并通過無人機航拍獲取了基地高精度影像圖,進一步創建了邊坡及建筑物形變監測、道路放樣、1∶500地形圖測繪、二等水準控制測量、建筑物外立面測量等類似于實際生產項目的實踐教學內容。教學環節設計。在教學過程中,以生產項目推進流程為主線,將課程教學內容分為項目前期準備、項目實施、項目總結3大階段,如圖1所示。其中,項目準備階段包括任務要求下達、人員組織、項目方案設計與評審4個環節,教師充當項目甲方的角色,向學生明確項目的具體任務、要求及時間節點,并提供與完成教學項目相關的知識、信息與材料,學生根據要求進行方案設計、評審、優化;在項目實施階段,學生以“保證質量,提高效率,控制成本”為總體要求,開展各項工作,教師則作為引導者和監督者,跟蹤教學項目進展,并及時糾正學生完成任務過程中產生的問題,控制項目完成質量;在項目總結階段,教師通過實習報告及總結匯報對學生成果進行驗收、考核,幫助學生對項目完成的過程、效果和存在問題進行反思,讓學生總結自身的體驗和收獲。教師在整個過程不再主要是知識的傳授者,而是成為學生學習過程中的引導者、指導者和監督者。教學組織。在教學過程中,根據課程教學內容,將學生分為3—5人一個小組,并選定一人擔任小組長,負責本小組的實習任務組織、分配、儀器的保管和管理工作。各小組根據項目要求,自行組織安排項目實施具體內容、時間,計劃項目經費(實習經費)的使用,獨立完成項目的方案設計、外業測量、內業數據處理、成果整理等各項工作,組員間互相配合,所有學生參與每個環節,成為項目實施的主人。各小組間在項目完成質量、時間進度及成本等各方面形成比對、競爭。如此,以學生為中心開展工作,學生既了解總體,又清楚每一具體環節的細節。

2項目教學有效實施過程

在項目教學實施過程中,以培養鍛煉學生自主學習、創新意識、實踐技能為目標,遵循“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”為總原則,學習過程成為一個人人參與的帶有創造性的實踐活動。在上述創建的10個教學環節中,主要以小組為單位,組員分工協作,在教師的引導下,共同完成各項工作,具體實施過程如下:1)任務要求及組織:該過程以教師為主導,由教師介紹整個教學項目的總體情況、項目的內容、總體時間計劃、具體要求及注意事項等,闡明本項目需要用到的理論知識、操作技能及規程規范,引導學生自發收集查閱相關材料,明確項目實施過程中的規章制度。同時,對學生進行分組,確定各組負責人。2)方案設計評審:學生根據總體任務要求,搜集資料,查閱規程規范,制訂項目實施方案。如,在1∶500地形圖測繪項目中,學生根據測區范圍、環境,自行設計測圖控制網布設方案,明確測量規范要求,制訂測量時間計劃、經費使用預算等。在此基礎上,教師組織各小組進行方案匯報,教師提問、評分,并引導學生對方案進行修改完善。各小組完善方案,并根據最優方案進行實施。3)設備材料準備:改變傳統教學過程中由教師為學生指明需采用的設備、材料,而是各小組自行討論需要準備哪些設備、材料,教師則作為引導者,指引學生做出正確的選擇。如此,充分讓學生融入到教學項目中,真正明白要做什么、怎么做。4)外業測量:依據設計方案,由各小組長組織,確定組員分工、具體時間安排、經費使用等,共同完成外業數據采集。教師則作為監督者,一方面及時糾正學生在測量過程中出現的問題;另一方面檢驗學生基本操作技能、數據記錄情況,以保證每個學生都能夠參與到每個實踐操作環節。5)數據處理:要求每位學生都參與數據處理,如,在二等水準測量項目中,每個學生都需獨立完成水準測量數據的平差處理;1∶500地形圖測繪中,每個學生負責一個片區的地形圖測繪成圖。在數據處理完成后,教師從每個小組抽1—2個學生進行數據處理考核,考核結果作為整個小組所有成員的成績,如此,加強學生間團結互助,促進整體水平的提高。6)項目總結:由教師制定總結報告模板,明確報告主要內容,并要求每位學生獨立完成項目總結報告,同時,以小組為單位,制作PPT匯報項目總體執行情況。教師(或邀請企業人員)、學生代表在匯報過程中依據考核體系對項目總體完成情況進行提問、評分。整個實習教學過程以項目為導向,依據項目準備、項目實施及項目總結有序進行,學生能夠根據項目內容、分工,以項目負責人、項目實施者的心態積極主動的投入到項目的實施過程。教師則作為整個項目的主導,引導、控制整個教學項目有序開展。

3過程監控及考核體系

為了保證整個項目教學的順利進行,充分發揮學生的主觀能動性,較公平公正地評價項目整體完成質量,以及考核每位學生參與完成項目的情況,本文重點對教學過程中方案設計、外業測量、數據處理、成果總結以及學生出勤5個方面的考核內容、考核形式進行總結,制定了過程考核體系見表1。從表1可以看出,各主要環節考核采用了文檔資料、PPT匯報、儀器及軟件操作等形式,同時以小組為單位,實行個人獨立考核與小組“捆綁式”考核模式相結合。在小組“捆綁式”考核中,個人的表現(如儀器、軟件操作情況)將作為小組所有成員的考評依據,這就要求學生在完成教學項目過程中,要有較強的集體觀念,積極地參與到每個實習內容中,團結協作、互相幫助,共同進步,為項目的順利進行出謀劃策。

4結束語

實踐教學環節在應用型工程技術人才的培養過程中起著不可或缺的作用,結合廈門理工學院測繪工程本科專業培養方案、教學大綱以及實踐教學環境等特點,構建了以項目教學為導向的測繪工程專業實踐課程教學模式,學生以項目負責人,項目實施者的心態參與到實習中,通過相關課程的實踐表明,該教學模式能夠較好激發學生的責任感、積極性、主動性以及團結協作意識,在實際教學中取得了一定成效。在今后的教學中,還要不斷地總結經驗,完善優化課程教學模式,進一步提高實踐教學水平,以培養基礎扎實、操作能力強、具有創新意識的高級專業人才。

作者:鄧健 何原榮 欒海軍 單位:廈門理工學院

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