路桥工程测量课程信息化教学实践研究

2018-05-10王知乐

泰州职业技术学院学报 2018年1期

叶伟，王知乐，孙舒

（泰州职业技术学院，江苏泰州 225300）

高职院校道路与桥梁工程技术专业以培养道路桥梁高素质技术技能型专门人才为主，毕业生大多从事路桥施工、监理、检测等工作。路桥工程测量作为该专业重要的一门专业基础课程，其主要任务是使学生掌握道路与桥梁测量工作中必需的知识，熟练操作测量仪器，会进行地形图测绘，具备路桥工程施工测量实施与质量检验的能力。本课程既注重基本理论与方法的教学，也注重路桥测量内容的实践性和应用性学习，其教学质量的好坏将在一定程度上影响学生今后的基本职业能力[1]。

以泰州职业技术学院道路与桥梁工程技术专业为例，路桥工程测量课程在大二上学期开设。从学情分析，部分学生抽象思维能力较弱，学习较被动，但是他们具备一定的专业基础，具有较强的动手能力，对新兴科技产品、信息化网络感兴趣。而传统测量教学理论课时偏多，学生听起来相对乏味，学习兴趣不高；到了实践教学环节，采取分组任务式教学，学生在实施任务时老师加以指导。但由于学生较多，教师指导难以覆盖全体学生，导致部分学生对操作步骤不熟悉，操作时畏手畏脚，实训效率低下。另外，考核方式采用理论考试，学生真实操作水平与能力难以准确评价。在此背景下，针对学生的特点，如何利用信息化手段进行测量课程教学改革就显得尤为重要。

1 路桥工程测量信息化教学的特点

信息化教学是以现代教学理念为指导，以信息技术为支持，应用现代教学方法的教学活动[2]。它是一个互动、整合、实践的综合过程。网络平台、多媒体及远程教育等现代信息化技术的广泛应用，可加速教育改革和发展的进程[3]。而路桥工程测量技术本身也是在不断朝着信息化、智能化和网络化发展的。具体到路桥工程测量课程，在教学软硬件上，引入了网络学习平台、直播车系统、仿真模拟软件、微信交流平台等多种现代信息技术和信息资源，通过优化教学方法，统筹安排教学过程的各个要素，引导学生从“听、记、背、练”的被动接受学习方式向主动探究学习方式转变，以提高课堂效率。在课前、课中、课后充分体现学生的主体地位，为学生提供在线交流的学习平台，营造自主探究的学习空间以及生动有趣的学习环境。

2 信息化教学改革的流程

传统教学以课堂教学为主，以实践操作为辅，加上期末的实训和考试，构成了整个路桥工程测量课程的教学过程。信息化教学改革对学生课前准备、课堂教学、课后实训、课程考核四方面进行了改革。

2.1 课前准备

充足的课前预习对提高课堂听课效率起着较为重要的作用。以往学生对于枯燥的任务式预习往往是疲于应付，预习效果大打折扣。为提高学生预习的主动性，教师以抓住学生的兴趣为出发点，建立了微信群、QQ群等大众喜欢的聊天平台，来提高布置作业的实时性，同时增加和学生互动的机会。另外，可建立专业网络学习平台，平台里上传教学课件、教学录像、工程案例等多种资源，学生只需登录账号即可学习。

2.2 课堂教学

在课堂教学方面，由于施工测量的专业性以及施工现场的不确定性因素太多，很难将教学课堂搬到施工现场。虽然目前很多课堂加入了电子课件，以PPT形式讲解课程内容，但也不能真实反映实际工程测量步骤和要求。为此，教师在设计教学环节时，应充分利用多媒体信息资源，通过视频或动画来提高课件的趣味性及信息量，并可根据专业实际引进测量仿真模拟软件，从而创设更真实的施工情境，提高学生学习的主动性和积极性。测量仪器属精密仪器，有很多小尺寸零部件组成，学生不易看清楚，教师指导起来也困难，可以通过引入直播车投影设备来解决这个问题。

2.3 课后实训

课后实训是路桥工程测量课程必不可少的教学组成部分，并且随着计算机技术和工程测绘软件的快速更新，测量的实践性和实用性的要求越来越高[4]。一方面要求教师紧密结合当前工程测量的实际应用选择相应仪器，制定相应的实训方案，建立高效灵活的实践教学模式；另一方面发挥学生主动性，引导学生形成团队，自己讨论和设计实践方案，提高他们在不同工作情境下的操作技能和协作精神。为了便于学生自主学习，教师可提前把原理讲解、仪器操作、案例分析等视频上传至网络教学平台。学生有疑惑可随时通过手机或pad登录平台观看学习，把问题及时解决，特殊问题可在线咨询教师或者现场请教老师。形成师生间多渠道的良性互动，从而提高实训效果。

2.4 课程考核

传统教学考核方式偏向于结果考核，即按照课程标准出试卷进行考试，这种方式偏重理论知识，忽视了实践操作能力的考核。学生通过考前突击，死记硬背也能取得较高的分数，故不能反映学生真实的测量水平，也不能把学生平时学习的积极性充分调动起来。教师需要引入新的评价方法[5]，考核方式信息化改革的侧重点在于将过程考核和结果考核并重，并且针对测量技能本身既重视理论又重视实践的特点，把学生实操水平也纳入评价。

3 信息化教学改革的案例——以水平角测量为例

3.1 建立微信群与网络学习平台

针对大学生普遍使用微信这个特点，教师在开课前建立本门课的微信交流群，让学生加入微信群，同时邀请在测量岗位的优秀毕业生及校内外测量指导老师加入群。课前教师在微信群里布置讨论主题，学生通过上网查阅资料，展开微信讨论，相关疑问可通过学长或老师及时给予指导和解答。

建立专业网络学习平台（如图1），学生课前登陆路桥工程技术网络学习平台，进入路桥工程测量课程，预习水平角测量单元内容，研读实训指导书，熟悉测量规范。平台里还上传了测量相关小软件等，供学生下载至手机使用，提高学生的学习兴趣。

图1 网络学习平台

3.2 引入直播车系统与仿真模拟软件

信息化教学改革，一方面改善教学硬件条件，引入直播车系统。这种系统可以通过放大演示、变换角度，全方位展示测量仪器操作具体细节，如图2。在教师讲解一遍后，由学生上台操作，教师指导点评。台下学生根据指导，边学边练，能较快掌握经纬仪操作步骤、操作要领和注意事项。另一方面改善教学软件条件，提高电子课件的制作质量。对于较难理解的测量原理，教师可利用动画、视频等创设工程情境帮助学生去消化理解。

以往由于不熟悉仪器，学生常花大量的时间用于摸索操作，学习效率低下。为了解决这个问题，引入路桥测量三维仿真模拟软件，采用先模拟后实操的学习与训练方式。学生可在机房通过电脑进行三维仿真模拟训练。测量三维仿真模拟软件包括虚拟仿真训练模块和虚拟操作测试模块。

图2 直播车系统

在训练模块下，学生在仿真环境里进行测量模拟训练，训练过程中，系统设计了相应的理论知识考题，不断强化学生对操作过程的理解，提醒学生纠正操作错误。在测试模块下，学生需在规定时间内正确模拟完成测量任务，系统自动统计模拟操作成绩。成绩合格后方可进行现场实操。教师再根据反馈数据及时调整小组成员以平衡各组实力。学生通过对软件的操作，潜移默化地传递角度测量的注意事项、操作重点，为实践操作仪器打下了基础。系统模拟路桥工地环境，嵌入了工程测量规范，有利于培养学生的安全意识、规范意识、质量意识。

3.3 小组分工实施任务

学生通过模拟考核后进入课后实训过程。以水平角测量为例，学生根据指定的点位进行角度的测量实操。为提高学生的自主学习能力，培养团队合作意识，学生根据实训任务，通过小组讨论确定任务分工。测完一个角度后实施角色轮换再测一遍角度，并通过查找规范进行精度分析，来培养规范意识。在任务实施中，学生可借助在线学习平台进行再学习，通过电子手簿进行角度记录和计算，并将成果上传至网络教学平台。课后，为了培养学生持续性学习的能力，教师在网络学习平台上布置了难度不同的作业以提升不同层次学生的能力。学生可就遇到的问题通过网络学习平台进行提问交流，以巩固学习成果。从实训效果来看，与往届未进行信息化教学的班级比较，本届学生首次任务完成平均时间由55分钟降低到32分钟、学生操作错误率由36%减少到20%，技能测试平均分数由73分提高到81分。

3.4 分阶段进行课程考核

本课程分三阶段进行考核，借助专业网络教学平台，将仿真训练评价、现场实操评价、在线测试评价分别以30%，40%，30%的权重计算总成绩进行考评。教学平台自动记录成绩，校内教师和企业指导教师分析每一位学生的学习情况，对课程教学效果做出评价，以便后期有针对性地加以辅导。学生通过查看自己各阶段的考评分，分析自己的薄弱项，找准自己需要努力的方向。