现代教育技术在测量学实践教学中的应用研究＊

2012-08-15邢国起

潍坊学院学报 2012年4期

邢国起

（潍坊学院，山东潍坊 261061）

现代教育技术是以计算机为核心的信息技术在教育教学中的理论与技术，运用现代教育理论和技术，通过对教学过程和资源的设计、开发、应用、管理和评价，以实现教学现代化的理论与实践。目前随着信息技术的飞速发展和教学改革的不断深入，现代教育技术教学已成为一种趋势，也是实践教学中一个全新的教学方式和发展方向。测量学是一门实践性很强的课程，将现代教育技术引入到测量学实践教学中，使其具有图文并茂、生动活泼、直观易懂、互动性强等特点，优化了实践教学，达到了传统教学手段达不到的教学效果，实现对实践教学的补充和辅助作用，使学生的创新精神、创新能力、动手能力、实践能力得以培养。

1 测量学实践教学存在的问题

测量学是土木工程专业的专业基础课，培养学生测图、读图、用图、放样等基本技能和实践动手能力。测量学实践教学包括课间实验和集中实习两部分内容。目前我校测量学实践教学面临着空前的困境和挑战。

（1）师资力量薄弱，实践教学效果受影响。我校建筑工程学院成立于2005年，目前测量学教师只有一名，该名教师承担土木工程专业、工程管理专业和建筑学专业的测量学教学任务。在实践教学中，由于师资力量薄弱，指导学生人数多，造成学生的学习效果不是很好。

（2）实践环节课时量减少。很多课程包括测量学在内的非主流专业基础课总学时数被压缩，实践学时数也相应地减少，使得学生减少了动手操作的机会，影响了教学质量和学生的学习兴趣。

（3）实践环节仿真性不够，与施工单位要求脱节。测量学实践教学主要包括角度、高差、距离测量以及综合实习，都基本上以模拟为主，跟实际的工程测量有较大的差距，这样势必造成学生学习的主动性得不到有效激发，从而教学效果难以得到保证。

（4）实践教学所需测量仪器不足。目前我院测量学仪器明显不足，DS3水准仪仅有10台，DJ02经纬仪2台，DJ06经纬仪8台，南方测绘RTS600全站仪2台，电子经纬仪8台，上述测量仪器数量很难满足我院1000多名学生的实践教学需求。最新的测量仪器设备如免棱镜全站仪、自动安平水准仪、激光水准仪、激光垂直仪、测斜仪、GPS定位等缺乏。测量仪器数量不足势必造成学生独立操作的机会较少，不但影响学生的学习热情，也直接影响到施工单位对学校教学质量的质疑。

2 现代教育技术在测量学实践教学中的应用

2.1 可行性研究

从现代教育技术的定义可以看出，教育技术关注的主要对象是学习过程和学习资源，也包括实践教学过程和实践教学资源。就内涵而言，教育技术注重的是与学习过程和资源的设计、开发、使用、管理和评价相关的教育思想、教与学的理论、应用软件和管理软件以及在教与学过程中使用的相关的媒体硬件技术，如多媒体技术、信息技术、计算机技术、网络通信技术等等；解决的是如何利用这些软件技术来帮助解决一些教学重点、难点等。针对测量学实践教学存在的诸多矛盾，如：测量仪器数量不足及缺乏新型的仪器设备等不利于学生创新能力的培养，实践课时量少而实践内容却较多，实践内容与实际工程测量存在脱节现象等。现代教育技术在实践教学中的应用解决了很多问题，如利用全站仪仿真软件可以让学生身临其境学习全站仪操作技术，可通过网络技术模拟施工现场的测量工作。由此可以看出，现代教育技术在测量学实践教学中的应用是可行的。

2.2 应用研究

建立在现代教育技术平台上的测量学实践教学，通过现代化的教学媒体和教学手段，为提高教学质量注入了新的活力。

2.2.1 应用现代教育技术，加大实践教学信息量

在有限的教学时间内，现代教育技术在呈现实践教学的信息量上有突出的优势，它比传统教学节约时间，一方面它极大地提高了传递实践内容的效益，增大单位时间内所授知识的广度和深度，实现了教学内容博而新。另一方面它也改变了学生大脑加工信息的模式，促进了对知识的理解和记忆。利用现代教育技术媒体，呈现多种形式的实践教学信息，为教与学增加了新的维度和方向，从而形成一个整体的、多通道、全方位的教学信息加工模式，有利于对学生创新思维能力的培养和发展。［2］

2.2.2 应用现代教育技术，激发实践教学活力

由于测量学专业教师少，测量仪器不足，学生实习人数多等原因，造成实践环节过程中教师与学生的互动机会少，进而造成学生的学习积极性普遍不高。通过现代教育技术媒体建立丰富生动的实习过程，虚拟地建立起与施工现场相近的实践场景，并集幻灯、动画、录像、电影、声音于一体，声画并茂，帮助学生了解各种仪器设备的使用方法及步骤，使学生能形象、直观地接受和理解所学知识内容。在实践环节中可紧凑地穿插安排各种现代教育技术媒体，对优化教学结构，突出实践教学的重点难点确有独到的优势，这是传统实践教学无法比拟的。现代教育技术媒体能对学生形成多种感官的刺激，激发学生对实践教学的兴趣，学生被其独特的功能所吸引，能调动学生自主学习的积极性。

2.2.3 应用现代教育技术，辅助实践环节教学

应用现代教育技术媒体能有效地进行实践内容的预习和复习，起到较好的辅助作用。在实习前放映电影录像片，将测量器材及各部件的作用、仪器操作步骤及注意事项、维护保养，无一遗漏地展现在学生的面前，加深了学生的感性认识，弥补了平时教学中的不足。在复习中能够发挥教育技术媒体的快速、准确、生动、形象、集中、典型、精粹的优势，使授课情景得到重现。

2.2.4 应用现代教育技术，充分利用网络资源

计算机网络的建立，无疑给实践教学带来极大的推动作用。应用现代教育技术，一方面不仅可以使高校测量学实践教学资源实现共享，另一方面突破了有围墙的学校教育模式，使学生摆脱了课堂的时间和地域的限制，同时也可节约实践教学经费。

2.2.5 应用现代教育技术，构建实践教学新模式

现代教育技术下的实践教学是培养创新人才的重要手段。应用现代教育技术培养学生的创新性思维和创新能力，就是通过现代教育技术的应用，使学生形成积极的求异、敏锐的观察、丰富的想象、个性的知识结构的品质，培养学生掌握信息获取、分析、处理、创新的能力。现代教育技术的应用为学生提供了一个有利于学习者观察、比较的信息化教学环境，开发了有助于创造教学的软件资源，探索并构建创新教育的新模式。在创新教育新模式下学生实习除了要完成课本上的验证性实习内容，更重要的是自己设计实习内容，把以验证性实习为主转变为以创新性实习为主。［3－4］

3 应用案例

3.1 FLASH仿真测量仪器

由于现有条件的限制，不可能每个学生在实践教学中得到教师的指导，同时也势必会造成学生实践学习中存在盲区，为能够解决上述问题，开发研制FLASH仿真测量仪器势在必行。目前我们从其他高校的测量学网络资源下载了部分仿真仪器，诸如DJ2、DJ6光学及电子经纬仪FLASH动画操作过程演示、经纬仪瞄准FLASH演示、水准尺读数FLASH演示、DS3水准仪及自动安平水准仪FLASH动画演示、视差消除FLASH演示、i角检验FLASH演示、粗平FLASH演示、三四等水准测量FLASH演示、水准测量FLASH演示、转点及测站FLASH演示等。采用FLASH技术制作的仪器操作过程能够形象的展示每一个部件及其作用，清晰展示每一个操作步骤，使得学生能够对所学知识有清晰的了解，非常有助于教师的实践教学。

3.2 实习软件

为弥补传统实践教学所存在的不足，我们提供了部分实习软件，诸如CAD标注极坐标法测设数据软件、采集坐标数据文件演示软件、基本型平面线型中桩边桩坐标数据文件生成软件、手工绘制坐标方格网的方法软件、拓普康HiperLite新型GPSRTK技术介绍软件、CASS自动生成坐标格网软件、使用CASS绘制与标注圆曲线主点和细部点坐标演示软件等，上述软件能够很好的模拟施工测量，通过这种方式，能够有效提高学生的学习兴趣、提升教学效果、保证教学质量。

3.3 共享区域内实践教学资源

高校与高校之间，在测量仪器设备方面具有很强的互补性，实现资源共享，可以更好地为区域内高校教学科研服务。有的高校拥有大量先进的实践教学资源，但是部分测量仪器利用率不高，而区域内其他高校往往教学资源不足。同一区域的各个高校都自己购买、配齐所有的测量仪器设备，势必造成经费紧张和资源浪费，显然是不可取的，利用现代教育技术整合建设区域共享实验中心，实现资源共享，就是一个很好的办法。［5－6］通过网络等现代教育技术可以很好突破相互之间在仪器使用上的壁垒，集中有限的财力，保证高校的学科建设与科学研究，避免出现低水平重复建设的现象，提高实验室建设的效益，提高软件利用率。通过对区域资源的整合，将大大增强教学科研的合作，更好地服务高校教学工作。

4 现代教育技术应用于实践教学的几点建议

实践教学是测量学教学内容的重要环节，根据高校教学的需要，充分应用计算机技术、网络技术、虚拟仿真技术等现代化教育技术，可为高校实践教学构建新的平台。

4.1 建立新型的现代化教师队伍

大学教师要研究信息时代实践教学面临的挑战和机遇，真正理解现代教育技术的内涵，认识现代教育技术在实践教学中的应用价值，坚定应用现代教育技术提高教学质量和实践教学效率的理念，充分发挥现代教育技术的优势，勇于探索现代教育技术在实践教学中的奥秘。达到不仅能使用现代化教学手段，参与实践教学软件的设计与开发工作，还能按现代教育思想和教学理论，运用教学设计理论和方法设计实践教学过程和教学方案，促进实践教学的改革和发展。

4.2 加强实践教学软件建设

现代教育技术辅助实践教学主要是通过教学课件、软件来实现的。应积极开发符合我院教学需要的软件，要重视软件设计与实践教学的有机结合，找准三个着力点：一是需求点，找准学生究竞需要什么；二是结合点，找到现代教育技术与实践教学的结合点；三是制高点，要不断跟踪最新信息技术成果，采用更多新技术、新方法，应用到实践教学中来。