“工程测量”研讨型课程的教学实践与思考

2016-02-25胡伍生张志伟

测绘通报 2016年1期

关键词：研究型教学工程测量教学改革

胡伍生，张志伟，王　磊

(东南大学交通学院，江苏南京 210096)

Practice and Reflection of Engineering Surveying Discussion Course

HU Wusheng，ZHANG Zhiwei，WANG Lei

“工程测量”研讨型课程的教学实践与思考

胡伍生，张志伟，王磊

(东南大学交通学院，江苏南京 210096)

Practice and Reflection of Engineering Surveying Discussion Course

HU Wusheng，ZHANG Zhiwei，WANG Lei

摘要：“工程测量”是土木工程专业的一门专业基础课程。研究型教学以培养学生的创新精神和创新能力为最终目标。本文主要介绍了东南大学“工程测量”研讨型课程的执行情况，包括课堂教学设计、课程教材修订、研讨工程案例分析等，最后总结了研讨型课程教学的一些经验和体会。

关键词：研究型教学；教学改革；工程测量

教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005]1号文件)第十一条明确要求：高等学校要“积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力；积极推进讨论式教学；引导大学生了解多种学术观点并开展讨论，追踪本学科领域最新进展，提高自主学习和独立研究的能力”[1]。研究型教学对学生来说是一种学习方式，也是一种学习理念和学习策略。这种学习方式并不是教师在教学过程中把现成的结论告诉学生，而是以问题为载体，创设一种类似于科学研究的情境，教师指导学生自主地发现问题、探究问题、解决问题(获得结论)的过程[2]。研究型教学的精髓也正是这个过程。在这个过程中，学生借助于一定的方法，通过自己收集、分析和处理信息，实际感受和体验知识的生产过程，进而学会学习，培养创新精神和实践能力；学生通过独立思考、互相启发与研讨，最大限度地发挥学习的主观能动性，取得认知思维和情感思维的高效率。在这个过程中，学生处于主动地位，教师处于引导的地位，有利于培养学生富有创造性的学习能力。近年来，围绕着创新型人才的培养，不同院校在教学内容与教学方式方法上，也进行过多种改革试点[3-8]。

东南大学新修订的各专业教学计划中，都设有3～4门研讨课程，如土木工程专业教学计划中，将“工程测量”课程列为研讨型课程。本文主要介绍对“工程测量”研讨型课程的执行情况，包括：课堂教学设计、课程教材修订、研讨工程案例分析等，最后总结了研讨型课程教学的一些经验和体会。

一、研讨型课程的课堂教学设计

1. “工程测量”课程简介

20世纪80年代，我国土木工程专业的教学计划特别强调两项看家本领：力学与测量。在当时的东南大学土木工程专业教学计划中，测量课程的名称是“测量学”，是一门专业基础课，128课时，另外还有为期2周的测量集中实习。20世纪90年代，测量课程的名称改为“普通测量”，课时数改为64课时，为期2周的测量集中实习不变。当时，笔者结合东南大学的测量学课程主要服务于土木工程专业的特点，开始着手编写《土木工程测量》教材。经过3年多的编写工作，该教材于1999年由东南大学出版社正式出版。这也是全国最早命名为《土木工程测量》的教材之一。后来，东南大学土木工程专业的教学计划将测量课程改名为“工程测量”。

2009年，“工程测量”课程被列为土木工程专业教学计划中的一门研讨型课程。“工程测量”课程是土木工程专业的一门专业基础课程，48课时，3学分。本课程的任务是学习测量基本理论和基本技能，并进行测量基本功训练，为工程建设培养合格人才。本课程是一门研讨型课程，以研究为基础，在教学中强调从创设问题情景出发，激励、引导和帮助学生主动发现问题、分析问题和解决问题，提高教学效果。

2. 课程研讨主题

2010年10月，“工程测量”课程教学小组召开了研讨会，确定了课程研讨的几个小专题，如：测绘新技术查新报告，常规测量仪器的构造、原理、使用方法的研讨(含实验)，地面点位高程的获取方法及精度研讨(含实验)，精密三角高程测量方法及其精度分析，地形图及其在土木工程中的应用等，重点培养学生的动手能力和组织能力。要求各班至少安排4次研讨课，内容不限，可从拟定的小专题中选择。

3. 研讨课程的课堂教学设计

“工程测量”研讨型课程(48课时)课堂教学的具体实施过程分为3个阶段。

(1) 布局与引导阶段(1-6周)

在开课学期第1周第一次授课时，由教师向学生说明专题研讨教学阶段的教学方式及要求，并在教师指导下由学生自由组合成4～5个小组，每组6～8人(东南大学要求专业基础课程为小班上课，每小班约为30人)，研讨主题不限，学生可在教师给出的选题范围内参考。最后确定的研讨主题应交任课教师审定。

前6周课程正常教学，包括课程内的仪器操作练习等。在此期间，各小组成员根据自己所选的研讨主题，上网查询有关资料，利用课外时间各自准备演讲课件(PPT)。教师可在课堂上安排少量时间介绍前几届学生的示范PPT，并加以引导。在课外，教师可通过电话、网络、面谈等形式，与学生就研讨主题进行交流与沟通。在主持专题研讨活动前一星期，学生将完成的PPT交任课教师审阅。

(2) 专题研讨阶段(7-11周)

在此阶段安排4～5次研讨课。在专题研讨教学阶段，每个研究小组分别主持一次专题研讨课。每次专题研讨开始时，教师先作开场发言，简述此专题研究的意义。小组中选1人做本次专题研讨的主持人，选1～2人协助主持并做好讨论发言记录。4～5位学生要在专题研讨时分别作主题发言，陈述自己的主要观点并回答同学与老师的质询。参与研讨的同学和教师围绕本专题作自由提问或即兴发言。最后由教师作总结发言，对此次讨论涉及的重要问题、主要观点作出评价，并对本次研讨课做出评价和总结。研究小组在主持专题研讨活动之后将研讨材料整理成文并上交，作为教师考核与评价该小组学习成绩的依据之一。

(3) 课程总结阶段(12-16周)

本阶段正常教学，按照课程大纲，完成课程的其他内容。本阶段可以加快进度，可采用布置思考题、布置作业题等方式进行。有了研讨课堂的经历，学生的学习主动性和积极性已经有较大提高，此阶段的课堂教学可采用启发式教学模式，大部分课程内容可以让学生在课外自习。最后，总结“工程测量”课程的知识要点、考核的主要内容与要求等。

二、配套教材修编

笔者于1999年编写出版的《土木工程测量》教材，参考了当时国内外同类教材30多本。该教材的主要特色有：①系统性和科学性；②适应性和独特性；③先进性和启发性。

本教材特色鲜明，使用本教材的学校比较多。该教材第1版2002年荣获教育部全国普通高等学校优秀教材二等奖；第2版2005年被评为江苏省精品教材；第3版2007年被评为国家精品教材。为了配合“工程测量”研讨课程的教学，2011年3月，笔者开始准备《土木工程测量》第4版编写工作。这次修编的主要内容之一是每章之后将增加研讨题，这也是国内同类教材首创。《土木工程测量》第4版已于2012年12月按预计时间出版。教材中部分研讨题目见表1。

表1　《土木工程测量》第4版教材研讨题

三、案例分析

1. 测绘技术在古建筑保护和文物保护方面的应用

土木工程专业1班第5组选择“测绘技术在古建筑保护和文物保护方面的应用”展开了演讲，他们分别介绍了传统测绘技术和近现代测绘技术在古建筑测绘、文物保护中的特点及优势，图文并茂地展示了实施的过程及成果：从简陋的测绘设备到现代化高科技的三维激光扫描，引出了测绘设备发展的轴线；从白纸绘图到数字三维模型勾勒了测图数据处理的发展经历。在研讨中有同学提出了这样的观点：从古建筑测绘的目的出发，我们应尽可能地采用数字近景摄影测量方法和三维激光扫描系统方法测绘古建筑图件，它对于古代建筑的保护、维修或重建工程是最合适和最理想的方法，也是其他方法所无法替代的。尽管他们还没有学习数字近景摄影测量和三维激光扫描系统，通过研讨势必激发他们今后学习测绘新技术的积极性。图1是学生演讲课件中的三维激光扫描系统方法测绘古建筑图件。

图1　三维激光扫描系统方法测绘古建筑图件

2. 野外定向的方法

土木工程专业2班第3组选择“野外定向的方法”展开了演讲，学生制作出演讲PPT，总结出5类野外定向的方法：

1) 利用罗盘或指北针。利用罗盘或指北针，开罗盘或指北针水平放置，使气泡居中，此时磁针静止后，其标有“N ”的黑色一端所指的便是北方。使用时尽量保持水平，不要离磁性物质太近。

2) 利用太阳与月亮。在晴朗的白昼，根据日出与日落，就可以很方便地知道东方和西方，也就可判断方向，但只能是大致的估计。较准确的测定可利用腕表，或利用日影测向。

3) 利用夜间星体。在夜晚可根据北极星和南十字星来判断方向。北极星位于北方向，南十字星位于南方向。要学会认识北极星和南十字星。

4) 利用地图方向。地图的方向是：上北、下南、左西、右东。根据地图，对照实地相应地物，从而确定活动行程的方向。

5) 利用地物和植物特征。有时野外的一些地物和植物生长特征是良好的方向标志，增加这方面的知识有助于快速地辨别方向。具体实例可参看表2。

通过研讨，让大家学会了在迷失方向后如何处置，学到了在野外如何进行野外定向的方法和技巧。学生还总结了野外正确定向的意义：

1) 正确的定向能使野外活动省时、省力和高效，是顺利完成野外生存活动的必要条件。

2) 错误的定向不仅带来旅行者体力、给养和时间的无谓消耗，更可怕的是有时甚至要付出生命的代价。

3) 对于遇险者来说，无论身处浩瀚的海洋还是茫茫的沙漠，或者在茂密的山林里和冰封的雪原上，即便是游玩迷路在荒郊野外，无论是决定坐等救援还是自力脱险，首先需要弄清的就是自己所处的方位。

表2　利用地物和植物特征确定方向

四、小结与思考

1) 研讨型课程教学效果好。从教改实践看，在专业课程体系中设置研讨型课程，通过研讨型课程教学引导和培养学生自主学习能力和初步研究能力，取得了明显的实施效果。实践证明，研讨型课程教学所试验的研究型学习方式，不仅改变了过去的教学方式，而且改变了传统的师生关系，使教师主讲的课堂成为师生共同探究问题的场所，教师成为学生学习的促进者、合作者。在这一过程中，学生既学到了知识，又训练了创新性思维。

2) 研讨型教学法更有利于学生自主学习能力的培养。古人曾指出：“授人以鱼，聊解一时之需，教人渔业，终生受用不尽。”利用研讨式教学法，使学生在得鱼的同时学会渔技，掌握网络学习、文献检索等求知技能。这正是培养高素质、高能力人才的有效途径。

3) 任课教师对研讨型课程进行精心组织，是取得良好教学效果的保证。任课教师在学生主持专题讨论时，怎样发挥主导性作用，将研讨话题牢牢把握在有意义、能将讨论引向深入的方向，是研讨型课程能否成功的关键之一。有效的方法是除了在学生分组收集资料、撰写论文时及早介入指导外，在学生主持专题讨论时，教师通过“开场发言”“矫正”研讨话题有可能出现的偏离、对学生的适时鼓励、恰当的点评、对问题的讨论引向深入等环节都很重要。任课教师需要不断提高自身的综合素质和业务能力才能适应研讨型教学的需要。当然，任课教师怎样才能充分发挥教师在教学活动中的主导作用，还需在教改实践中继续探索。

参考文献：

[1]教育部．关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见[C]∥中国教育年鉴2006年．北京：人民教育出版社，2006．

[2]雅恩贝尔斯．什么是教育[M]．北京：三联书店，1991．

[3]徐蓓，罗秋明．论大学研究型教学[J]．湘潭师范学院学报(社会科学版)，2007，29(4)：238-241.

[4]万国庆，单元．人文学科“研讨型”课程教学的探索与实践[J]．嘉兴学院学报，2008，20(6)：105-106,118.

[5]唐海．研究型教学在岩体力学课程教学中的应用[J]．当代教育论坛，2010(3)：99-100.

[6]朱海燕，冯美卿，鞠佃文．研讨型教学法在生物药物学教学中的实践与探索[J]．药学教育，2013，29(2)：21-23.

[7]宁津生．对当前测绘高等教育现状与测绘地理信息产业发展的几点思考[J]．地理空间信息，2012，10(6)：1-3.

[8]高井祥，周劲锋，云武．研究型大学本科人才培养方案的构建与实施——以中国矿业大学 2008 版本科培养方案为例[J]．煤炭高等教育，2009，27(4): 64-66.

引文格式：胡伍生，张志伟，王磊. “工程测量”研讨型课程的教学实践与思考[J].测绘通报，2016(1)：138-141.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0035.

作者简介：胡伍生(1965—)，男，博士，教授，主要从事工程测量教学与科研工作。E-mail：wang.bin-0829@126.com

基金项目：东南大学教学改革项目(JX2009059)