一流课程建设背景下工程测量课程教学改革实践

卢献健 晏红波 王式太 梁月吉

摘 要 根据创新型人才培养和金课建设要求，从提升学生能力与课程“两性一度”出发，以工程测量课程为例，找准课程教学存在问题，从优化课程内容增强思政教育、加强信息技术融合、改进课程考核方法等方面开展教学综合改革。改革解决了课程教学的难点，进一步凸显了课程特色，强化了课程教学对专业人才培养目标的支撑。

关键词 一流课程；工程测量；教学改革；金课；混合式教学；智慧教室；网络教学平台

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）22-0086-04

0 引言

大学教育育人为本，高等教育改革的深处是课程的建设与发展[1]，因为课程是人才培养的核心要素，是学生学习受益最直接、最核心、最显效的途径。国家一直重视课程的发展，从精品课程、精品资源共享课到一流课程“双万计划”，无不是为了更好地服务于广大学生，提升人才培养质量。其中，一流课程“双万计划”旨在加强一流本科课程建设与应用[2]，通过课程改革与建设提升课程的高阶性、创新性和挑战度（“两性一度”），培养和提高学生利用高阶思维解决复杂问题的综合能力[3-4]。一流课程建设将进一步激发广大教师开展课程内容与模式等改革创新的热情，形成打造金课的教学改革氛围，直接让广大学生受益。同时，“身处疫中”并“瞄准疫后”，亟待探讨课程教学模式变革的发展之路。

工程测量课程一直围绕教育教学发展与区域人才培养要求变化开展持续性的改革建设。在多年改革的基础上，针对课程存在的问题，根据课程特点及金课建设要求进行课程教学内容、教学模式、考核方法等改革，着重体现课程的创新性、高阶性和挑战度，进一步凸显课程特色并强化课程教学对人才培养的支撑。

1 课程教学存在的问题

工程测量是给排水科学与工程、水文与水资源工程、城乡规划、风景园林等非测绘专业学生学习测绘基础知识与技能的重要课程，课程特点是理论知识与实践技能紧密联系。通过该课程的教学，培养学生利用测量知识与技术手段，按照科学的思维方式和工作方法，依据相关规范和标准，解决工程实践中测量相关问题的能力，培养学生学科交叉意识与创新思维。本课程对专业人才培养目标的实现具有重要支撑作用。

一流课程建设要重塑课程教学体系，包括教学目标、教学内容、教学模式与考核评价等方面[5]。虽然经过多年改革积累，但是在学科技术发展、教学环境与人才培养要求变化的背景下，工程测量课程教学仍存在以下几个方面的问题需要改进。

1.1 重学轻思的课堂

李志义将课堂分为沉默、问答、对话、质疑和辩论等五个境界[6]。多数课堂表现为沉默、问答低层次的，学生对课堂的参与不足，缺少对问题的思考，甚至有“手机低头族”、睡觉与缺勤等现象，在大班授课时更为明显。教学重学轻思，学生不参与课堂难以实现教学目标，也给教师对课堂管控增加了难度，影响教学正常实施。如何从理念与课堂组织上作出改变，引导学生思考、讨论与质疑，这是改革的重要内容。

1.2 教学内容滞后

当前空天地传感器测绘新方法、技术与信息技术快速发展并在多个行业和领域得到应用，如遥感卫星的目标识别与变化监测、无人机倾斜摄影、三维激光扫描、智慧城市、大数据、云平台等[7]，而教学内容更新滞后，教学内容中传统测绘方法、原理比重过大，测绘新技术及其应用的内容偏少。另外，网络上教学资源丰富但良莠不齐，过于碎片化，如何引导学生正确解读和利用网络信息，巩固与拓展课程内容，是一大难题。

1.3 实践教学有待加强

验证性实验比例过多，综合性与创新性实验不足，实验内容与实践的联系不紧密，实践的经验性、技巧性、互动性需求与实验学时数不匹配。学生缺乏理论与实践相结合的理解和深入思考，难以锻炼和提高结合专业实际进行设计和解决问题的能力。

1.4 缺乏因材施教

作为面向多个专业的公共课，不同专业的合班授课，多个专业使用相同的教学材料与方法、教学设计的情况与以学生为中心的理念不符，教师授课亦无法面面俱到，不能因材施教。教学过于注重测量基础知识和基本技能的讲授，缺少与专业的关联，不利于专业人才培养的实现和课程特色的形成。

1.5 考核方式单一，考核体系不完善

在课程考核中，期末考试为主，平时成绩只是作为参考，且期末笔试的内容大多取自教材，使得学生只注重对课本知识的学习，易形成突击性学习、备考的现象，而忽视课程学习的自主探索、实践操作及能力提升等过程训练，不能充分发挥考核的导向作用，不利于提高学习的自主性。课程考核侧重于知识点的掌握与理解，而缺少知识应用能力与问题的思考、分析、解决能力的考核，也不利于体现课程的创新性、高阶性和挑战度，从而无法让课程学习对人才培养目标形成有效支撑。

2 教学理念

根据卓越工程师培养以及一流课程建设要求，课程改革以“一中心、三育人”作为课程教学理念，即以学生发展为中心，德、智、能三育人。以德育培养学生爱党、爱国精神、社会责任感和工程师的职业素养；以智育培养学生专业知识和专业技能；以能育培养学生解决复杂工程问题的能力。为使教学理念落地执行，需要多措并举。课程教学要从传统的注重知识传授转向注重能力培养，从单一授课方式转向师生互动、问题导向的思维创新培养过程，从强调共性的统一教学转向个性化学习的指导与点拨，更加注重知行合一、学思结合和因材施教。课程考核要立体、多元化，注重学习过程，引导学生从被动学习转向自主探究，切实提高课程的创新性、高阶性和挑战度。

3 教学方法的创新

3.1 线上线下混合式教学

在教学模式上，利用校级网络教学平台辅助课堂教学进行线上线下混合式教学。线上教学通过网络教学平台实现，如图1所示，包括自主学习、交流讨论、课程作业、测试的提交与批改等。线下教学则主要包括传统课堂与实验操作两部分。为了明确线上线下教学的目的，区分两者的作用，以达到互为补充、相辅相成的效果，教學中根据课程内容特点、要求及难易程度进行分类分级：对浅显易懂的知识点与内容，通过在教学平台发布学习视频、作业或者测试，让学生自主开展线上学习与评价；而重难点内容、拓展知识、线上遗留问题、个性化与差异化教学和指导则通过线下课堂实现。如此线上线下相结合的方式，使线下课堂由沉默、问答转变为质疑和辩论的高境界课堂，激发了学生的思考而更有利于实现课程高阶目标；同时，信息化教学技术与课堂教学有效融合，使教学资源得到充分、重复利用，为学生自主学习、个性化学习提供良好的氛围。教学中根据教学目的、内容灵活选择讲授、引导、启发、讨论、图解和实例讲解等教学方法，以利于教学目标的实现。

此外，利用智慧教室（图2）开展分组讨论、主题汇报、实物教学、实验动员等，实现理论教学与实践教学无缝衔接，同时保障综合实验、创新型实验的有效开展。

3.2 充分利用信息技术，增强教学交互性

在课堂中让学生利用手机充分参与课堂活动，如课堂上借助雨课堂、微助教等平台，让学生在手机端扫描签到、抢答、参与讨论、完成课堂在线测试以及对课堂进行实时评价等，图3、图4分别是利用二维码签到和进行课堂练习。教师对学生的表现即时给出评价，以鼓励和奖励为主，让学生更加积极地参与课堂活动。如此既能增强课程教学过程的师生互动，提高学生学习的获得感，也可以有效减少课堂上的“手机低头族”。课前及课后，学生可以利用手机登录网络教学平台，下载课件、实验指导书、教学视频、练习题以及其他课程相关的拓展资源进行学习。

3.3 加强思政教育

思政教育是增强课程价值引领作用的重要手段。课程思政需要根据课程内容挖掘思政元素，并在课堂教学设计中得到落实。思政的目的是培养学生的家国情怀和勇攀科学高峰的信心，激发学生的斗志和学习的热情，培养艰苦奋斗、精益求精的精神，形成脚踏实地、求真务实的工作作风，养成自觉遵守法纪、职业规范的习惯，具有良好职业道德品质和团结协作意识。我国社会经济的快速发展与测绘科学技术的进步，给工程测量课程提供了大量的思政素材。如2020年珠峰复测，嫦娥五号任务圆满成功，中国北斗导航卫星实现全球覆盖，世界里程最长的高速铁路网络，等等，这些重大建设成果可以激发学生爱国热情，增强民族自豪感，树立不畏艰苦、勇攀科学高峰的信心。还有，通过分组实验与工程案例，培养学生遵守国家行业规范、标准意识和团结合作意识，增强沟通交流能力，养成严谨求实、精益求精的科学作风。课程思政还需要不断加强对学生学习的激励，让学生保持对课程学习的兴趣和热情。

3.4 顾及专业差异，更新教学内容

近年来，测绘学科快速发展，一些传统测绘方法、作业模式因效率较低而趋于落后，新技术不断涌现并得到应用，高精度、智能化、专业测绘泛化逐渐成为行业新业态[9]。

因此，课程在保留角度、距离、高程测量章节的基础上，在对应章节引入激光三维扫描、北斗导航定位、无人机测绘与基于场景三维模型的行业应用，以主动适应行业新业态，有利于学生创新能力的培养和实现课程的高阶目标。调整和优化的课程教学内容占比接近教材一半的章节。

此外，面向多个专业与学科开课。本课程教学需要顾及不同专业间的差异，要根据测量学科与不同专业的关联，优化课程内容结构以满足不同专业学生的发展要求。例如：对水文专业的授课，结合专业实际和具体实例，学生要掌握跨河水准测量方法，加强地形图识读、基于地形图的汇水面积与库容计算能力训练；对给排水专业，要加强施工测量方法与技能等内容的训练，结合具体实例对市政工程和地下工程中的管线测定与测设进行学习和分析；对城乡规划与风景园林专业，要加强地形图识读、点线放样、基于地形图土方计算等内容的训练。只有因材施教，才能体现“以学生为中心”，切实帮助学生得到良好发展。

3.5 多元化综合性课程考核方式

考核的目的在于引导学生学习并评价学生是否达成课程教学目标。为了切实反映学生课程目标与能力的达成，需要对重期末而轻平时的考核方式进行改革，加强能力达成与过程考核，引导学生重视过程学习与积累。因此，改革中提高平时成绩的比重，按照平时成绩和考试成绩各占一半的比例给予总评。平时成绩以作业、课堂参与度、随堂测试、实验操作考核、网络学习表现以及出勤等多个环节进行综合性考核，重在引导学生对学习的投入与反映学生对知识、技能的掌握程度，并根据平时成绩优化后续课程的教学方案。期末考试侧重于理论知识的掌握与应用，在丰富试题类型的同时扩大试题覆盖面，突出能力考核。具体考核标准如下：

课程成绩=平时成绩×50%+期末考试成绩×50%

平时成绩=课堂表现（10%）+作业（30%）+实验成绩（35%）+网络学习表现（20%）+考勤（5%）

其中，实验成绩是课程实验课中学生完成实验要求的程度，主要考核操作能力、团结协作能力和独立解决问题的能力，从实验过程表现和实验报告两方面进行考核评分。网络学习的考核主要考查学生利用网络教学平台进行课程内容学习和拓展学习的积极性、参与各项讨论和在线作业测试的情况等，其考核指标可以是学生在线学习的时长、活跃程度等，也可以采用线上学习线下考核（如课堂提问）等多种灵活方式。考试成绩是通过集体命题，采用闭卷考试的方式进行考查评定，考查学生对各个教学内容知识点的掌握程度，提高知识应用、问题分析与解决能力考核的比重。课程平時考核结果不定期地向学生反馈，促进学习过程的自我监督。

4 课程教学效果

工程测量课程综合教学改革已经在多个专业、年级进行实践，课程持续改革已形成一定特色，能顺应当代高等教育改革发展趋势。通过同行评价、督导评价、发放问卷调查、学生评教和学生课程综合考核的结果分析反馈得知：本课程教学改革调动了学生自主学习的积极性，提高了学生的职业素质，强化了学生对知识的理解掌握，学生独立思考、团队协作意识、利用所学知识解决实践问题和勇于创新的能力均有所提高。课程所服务的部分专业已经通过工程教育专业认证，认证反馈良好，表明改革取得良好的效果。

5 结束语

针对教学中存在的问题进行改革创新，以学生发展为中心，以能力产出为目标，在信息化教学、教学方法、教学内容以及考核方式等多个方面，对课程进行多方位改革创新，体现了课程的创新性、高阶性和挑战度，增强了课程价值引领，提升了信息技术与传统教学的有效融合；课程考核方法的改革增强了学生自主学习的导向性，提高了学生自主学习的积极性和解决工程实践问题的能力。本课程的改革将对其他课程起到参考借鉴作用。

参考文献

[1]赵婀娜.“金课”提升大学育人“成色”[N].人民日报，2020-12-06（5）.

[2]教育部办公厅关于开展2019年线下、线上线下混合式、社会实践国家级一流本科课程认定工作的通知[EB/OL].（2019-11-21）[2019-11-22］．http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201911/t20191122_409347.html.

[3]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教育，2018（12）：4-9.

[4]汤智，计伟荣.金课：范式特征、建设困局与突围路径[J].中国高教研究，2020（11）：54-59.

[5]覃业飞.地方高校一流课程建设内涵之辨析[J].高教论坛，2020（10）：16-18.

[6]李志义.“水课”与“金课”之我见[J].中国大学教学，2018（12）：24-29.

[7]裴媛媛，高旭光.非测绘专业“工程测量学”教学改革与实践[J].测绘与空间地理信息，2020，43（8）：9-11，15.

[8]高井祥，王坚，李增科.智能背景下测绘科技发展的几点思考[J].武汉大学学报（信息科学版），2019，44（1）：55-61.