测量学课程混合式教学模式建设与实践研究
2024-06-01沈照庆米晓越
沈照庆 米晓越
[摘 要]混合式教学模式兼具传统课堂和线上教学的优势,是信息技术快速发展的产物,为现代化高校教育注入新的活力,成为当下教学的主流形式。有效进行教学改革,适应信息化发展,提升学生的学习兴趣以及知识理解度,是测量学课程教学的重点。文章优化了测量学课程教学目标,梳理课程改革和教学过程中的重难点问题,提出了混合式教学模式的具体内容以及考核方式,并对课程特色与创新进行了阐述,为高校测量学课程混合式教学提供参考。
[关键词]测量学;混合式;教学模式;课程思政;工程素养
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2024)05-0044-04
随着信息技术的迅速发展,我国的教学模式不再局限于传统的线下教学,“互联网+”为教育工作提供了新的模式。新冠疫情期间,大规模在线教学实践促使广大教师积极探索教育现代化和教学改革的路径,探索更高效的在线教学与混合式教学方案[1]。“混合式教育”这一概念在国内最早由何克抗提出,他将混合式教学定义为通过将信息技术与课程内容进行有效整合,形成的一种新的学习模式,该模式要求将学生放在主体地位[2]。混合式教学的一大优势在于它可以利用技术突破时间和空间的限制,创建真实的学习环境,将传统“灌输式”的教学方式转变为学生自主探索学习的方式,促进学生思维能力和综合素质的提高。因此,混合式教学模式已成为高校信息化教学改革的一个必然选择。很多学者也对混合式教学进行了相关研究。杜世纯[3]认为,混合式教学注重鼓励学生主动学习,激发学习兴趣,进而促进教学质量提升。孙曼丽[4]提出,混合式教学是通过适当的时间和适合学习者个性化的技术和形式实现教学目标的最优化。施成华[5]结合地下铁道课程的混合式教学实践,证明混合式教学方法对培养和提高学生的综合素质作用明显。
测量学课程作为道路桥梁与渡河工程、交通工程、测绘工程等专业的必修课,目的是使学生掌握学科基础理论和技能,从而适应我国经济建设和社会主义的发展[6]。本文探讨长安大学测量学课程混合式教学模式的构建,以期整体提升课程的教学质量和教学效果。
一、测量学课程安排及教学目标
(一)课程安排
以长安大学本科道路桥梁与渡河工程专业为例,测量学课程安排在第三学期,共46个学时。其中课堂讲授25课时,课间实验操作12课时,线上学习9课时。此外,课程还包括野外集中实习2周,学生通过在太白山道路测量勘测野外实习基地的学习,系统掌握测量在实际工程中的应用。
(二)教学目标设计
知识目标:构建测量学理论知识体系,掌握测量技术的基本理论;对测量的先进技术有一定的了解。
能力目标:培养工程实际应用能力,具备解决测量学技术问题的能力;能熟练使用测量仪器进行点位测量和放样;能进行控制测量、大比例尺地形图测绘及其使用;掌握路线测量的方法,能进行公路中线测量、纵横断面测量、桥梁隧道测量;学会分析和减弱测量误差的方法。
素养目标:提升专业综合素养,养成严谨求实的工作作风;具备大国工匠精神;培养吃苦耐劳、乐于奉献的工程素养;具备客观理性的思维特质。
二、课程与教学改革中的重点问题
(一)培养学生的创新精神和家国情怀
要在课程中融入大国工匠精神、创新精神和团队协作精神,培养学生实事求是、精益求精的工程素养和家国情怀,努力实现个人职业理想。
(二)丰富课程内容,优化教学方法
教师要将相关技术的前沿与热点融入课堂教学中,及时更新教材和教学资源,改进教学手段。学习国内外教学的优秀经验,鼓励发展双语教学和纯英语教学等。要及时优化更新线上资源,将线上教学与线下教学课堂、室外实习有机结合,打造线上、线下、室外实习多位一体的线上线下翻转课堂教学模式。
(三)注重学生工程实习实践能力的培养
注重课堂知识与实习实践紧密结合,实时引入优秀的工程案例,及时更新实习实践内容,更新测绘仪器设备和专业软件,开发浸入式的实验实习项目,培养学生的实践能力。
三、测量学课程混合式教学模式构建
测量学课程采用线上学习、线下教学、翻转课堂、课间实验以及教学实习相结合的混合式教学模式(见图1),并将“考核制”贯穿教学的全过程,通过提问、作业、讨论、小组实验、实习等方式,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,进而掌握测量学课程的内容。教学过程中,教师注重线上教学与线下教学的衔接、反馈与互动,及时了解学生的知识掌握情况,通过对学生线上学习情况进行总结和提问,引导學生通过课间实验巩固学习内容。
(一)线上教学设计
1.教学内容精选化
线上教学主要依托MOOC、腾讯会议等平台,教学前期梳理课程的核心知识及重难点,厘清线上和线下教授的内容,在MOOC平台上传课程视频、课后习题以及章节测验,帮助学生建立学习框架。教研团队结合多年的教学经验,精心录制课程视频和仪器操作视频,分点分步骤讲解课程内容和仪器操作过程中的重难点,以便学生回看复习,提高课堂教学效率。此外,教研团队成员积极引入课程内容相关的优秀工程案例,帮助学生理解吸收。
2.教学过程精细化
学生在线上学习课程内容,理清课程脉络。教师在授课时,要注意放慢讲课的速度,并增加讨论环节,鼓励学生主动思考、提问,增强课程的交互性。教研团队及时通过网上平台进行答疑,同时统计学生的提问情况,将提问较多的问题进行记录,方便优化后续线上课程视频,便于学生理解记忆。此外,教师结合案例,讲述在不同地形地貌中测量工作的具体实施步骤,引导学生自主思考视频中出现的问题应该如何解决,培养学生自主学习的能力。
3.教书育人协同化
在教学实践中,教师结合国内重大公路工程案例(如港珠澳大桥、秦岭终南山隧道),在课程中融入大国工匠精神、创新精神和团队协作精神的引导,将中国梦精髓融入专业技术学习中,培养学生的家国情怀,成为有理想抱负的新时代青年。
(二)线下教学设计
线下教学资源包括教材、课程PPT、工程案例等,教学形式包括课堂教学、翻转课堂、课间实验等,教学内容包括理论与实验知识。测量学实践性强的特点决定了实验课的重要性。
1.线上线下相结合
由于线上学习的内容较零碎,因此在线下课堂中,教师要对线上的知识进行总结归纳,对学生的问题进行集中解答,使学生对课程内容有系统性的认识,同时将线上答题情况反馈给学生,对对应的知识点进行分析和讲解,进一步加深学生对知识的理解。线下课堂结束后,学生回看线上课程资源,回顾课堂内容及实验内容,加深对知识的理解。
2.自主学习持续化
翻转课堂要求学生通过线上学习、收集资料等方式,将掌握的知识通过课堂汇报、讨论等形式呈现。自主学习的過程可以调动学生的学习兴趣和积极性,锻炼学生的表达能力和创新能力[7]。因此,教师在教学中要结合线上课程的工程案例,通过提问和小组讨论的形式,引导学生自主思考、交流,教师在此基础上对工程案例进行深入讲解和分析,帮助学生融会贯通。而课间实验的自主学习表现在小组出现测量误差较大或者明显错误数据后,教师引导学生自主思考误差和错误的原因,做到理论与实践相结合。
3.课间实验个体化
测量实操(见图2)是教学中的重难点,包括实际操作和数据处理。虽然多数学生对基础理论有较好的掌握,但在实际操作中难免会遇到一些问题。在课间实验环节,要求学生课前认真预习实验指导书的内容,教师对重难点内容进行指导,课中进行实机演示讲解,加深学生对仪器和理论知识的认识,缩短学生对知识的理解时间[8],课后学生进行知识回顾以及实验数据的处理计算,完成全部实验内容。
教师应视实际情况提高实践课程的比例,确保每位学生都能进行实际操作。在学生操作过程中,教师要巡视观察学生的操作情况,及时纠正学生的错误操作,确保每位学生能正确、完整地完成整个实践过程。同时采取随机抽查的方式考核学生的实验操作技能,了解学生的掌握情况。要求学生在操作过程中加强对记录数据的检查,课后及时检查数据处理报告。部分学生由于粗心或公式不理解出现数据错误,教师要及时反馈给学生,提升学生数据处理的能力。
(三)课程考核方式
混合教学效果最终依赖于学生对知识和技能的理解和内化[9],现阶段来说,考核是最有效、直接的方式。本课程考核采用百分制量化考核,在考核过程中遵循过程和结果相结合、线上考核和线下考核相结合、 主观和客观相结合的原则。多数考核以课本知识为主,但测量学课程具有实践性强的特殊性,因此除考查学生对课本内容的掌握程度外,还应进行操作技能的考核,让学生注重平时学习的积累,提高对知识的综合运用能力和动手操作能力。课程考核方案如下:
第一,课程平时作业占比10%,平时作业不少于3次,着重考查学生对基本理论的理解和掌握程度、计算能力。
第二,课件实验操作占比10%,考查学生仪器操作、观测、读数能力以及数据处理和计算能力,实验成果以小组为单位提交。由于实验课程的数据是以小组的形式展示,因此在评定过程中要结合实际操作过程中学生的表现情况进行综合打分。
第三,线上考核占比20%,通过填空、判断、简答等题型,考查学生线上学习情况、对基本概念的理解情况。
第四,期末考试占比60%,考试内容源于教材,通过填空、简答、计算、误差分析等题型,多方位考核学生对知识的记忆、理解和分析能力。
四、课程的特色与创新
(一)以大国工匠精神为引领,课程内容新颖,紧跟技术前沿
课程注重培养学生高尚的情操和理论学习能力,引入了GNSS、北斗卫星导航系统、测量机器人、无人机、激光扫描和互联网等新技术,增加了数字测图新设备、新软件的应用内容。紧密结合道路、桥梁、隧道和地质等专业知识,形成了智慧测绘技术与工程结合的鲜明特色,加强学生创新精神的培养。通过结合国内重大公路工程案例,培养学生的家国情怀。
(二)线上线下混合式教学,课程资源多元,教学手段先进
课程配套有省级优秀教材、 PPT、视频、省级精品网上共享课程、线上慕课等数字化资源。教学过程注重运用翻转课堂、亲身示范教学、线上学习互动、录像视频等多种方式,将思政内容融入课堂。学校建设有设施设备完善的太白山数字化测量勘测浸入式野外实习基地,构建了在线学习、课堂教学与实践教学相结合的学习模式,为提升学生综合工程能力提供了强有力的保障。
五、结语
混合式教学作为一种注重发挥传统教学和数字化平台优势的教学模式[10],是当今高校教育的主流形式。本文以测量学课程为基础,从教研团队多年的教学经验出发,梳理课程与教学改革中的重难点问题,基于课程教学目标对测量学课程混合式教学模式进行了深入探讨。通过对该模式进行实践发现,采用混合式教学模式的班级平均分相较于采用传统课堂教学模式的班级平均分有所提高,且学生自主学习、分析问题的能力进一步提升,能够证明混合式教学有利于提高学生的综合素质,有利于整体提升课程的教学质量和教学效果,是一种较为科学、实用的教学方法。
[ 参 考 文 献 ]
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[3] 杜世纯,傅泽田.混合式学习探究[J].中国高教研究,2016(10):52-55.
[4] 孙曼丽.国外大学混合学习教学模式述评[J].福建师范大学学报(哲学社会科学版),2015(3):153-160.
[5] 施成华,雷明锋.基于能力和素质培养的工科课程混合式教学探索与实践[J].高教学刊,2021,7(29):116-119.
[6] 汪祖民.对非测绘类专业测量实践教学改革的探讨[J].海洋测绘,2003(3):54-56.
[7] 邓念武.“测量学”网络教学的实践与思考[J].教育教学论坛,2020(33):249-251.
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[10] 李宝敏,余青,杨风雷.混合教学对学生学习成效的影响:基于国内外106篇实证研究的元分析[J].开放教育研究,2022,28(1):75-84.
[责任编辑:黄紧德]