控制测量学课程中项目式实践教学的应用

    郭江龙

    摘 ?要 项目式教学法是一种以学生为中心的教学方法，教学模式和效果都优于传统的教学方法。探讨高校控制测量学课程实践内容与项目式教学法结合的具体应用，试图在教学中实现教师和学生的“双赢”，有效提高教学质量，增强学生的工程实践能力。

    关键词 项目式教学法;实践教学;控制测量学;实验;二等水准测量

    中图分类号：G642 ? ?文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2019）11-0134-03

    1 前言

    控制测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及变化的学科[1]，是测绘工程专业的一门重要的基础必修课程。与普通测绘专业课程相比，控制测量学涉及大地测量学、工程测量学等学科的很多知识，内容更加广泛复杂，对误差的控制更加严格，对教师和学生的理论和实践能力提出更高的要求。

    控制测量实践教学包括实验和实习，内容全部为专业综合性实践，包括二等水准测量、精密导线测量、GPS控制网等。在工程项目中，控制测量往往摆在首要位置，先于一切工作进行，对后期的施工质量会产生决定性影响。因此，这就要求控制测量实践教学更要切合实际，与工程项目紧密结合。

    2 控制测量实践教学现状和存在的问题

    以山西工程技术学院为例，2014年，学院是在原太原理工大学阳泉学院基础上成立的应用型本科院校，建校之初就开设有测绘工程专业，控制测量课程实践教学较为传统，存在一定的问题。

    首先，实验课过度依赖课本，缺乏对实际情况的灵活处理;而课本知识又相对陈旧，与现有工程条件相脱节，如对J2光学经纬仪的校对与使用需要六课时的学习，然而实际工程中几乎很少用到这种仪器。大量课时的练习与工程实践要求不符，教学效果往往事倍功半。

    其次，实践教学多以教师根据课堂讲授内容而安排实践内容，体现的是教师在教学过程中的主导作用，却忽视了学生的主体性和能动性。这种教学理念及其相应的教学方法，不利于发挥学生的主动性、积极性和创造性，不利于培养学生的实践能力[2]。

    另外，由于课程本身的特点，控制测量学的实践性更强，在实践环节对操作的熟练程度和数据的精度要求也高于一般测量学科，然而在实践教学过程中一直存在“重知识传授，轻能力培养”“重实验结果，轻操作过程”的弊病，导致学生在学习过程中以完成实验报告应付考试为主，理论知识与实践能力不匹配，实践教学流于形式，教学效果较差。

    3 项目式实践教学的特点和优势

    项目式教学法是以学生和教师组成团队来共同实施完整的项目工作而进行的教学活动，是促进学生主动学习、自主发展的一种新型教学方法。它将教学活动和具体的实践项目充分融合为一体，学生在教师给定任务项目引导下，利用所掌握的知识亲自求解问题、完成项目，教师则围绕具体的项目组织、实施教学[3]。将项目式教学法引入高校实践课程，可以增强学生的工程实践能力，让学生更早地适应毕业后工作中对专业能力的要求;同时增强学生学习的兴趣，提高主动学习的积极性。项目式实践教学特点和优势有以下几点。

    项目式实践教学有着明确的教学目标 ?传统的以教材为主的实践教学往往只是课本知识的再现，学生按部就班地按照实验指导书、实习大纲的内容做着重复工作，没有针对性和分工，往往忽视了制定实验的目的，很容易走过场。项目式实践教学中最核心的部分就是明确教学目标，教师在制定实践项目时首先分析本次项目的重点内容和学生所要掌握的知识以及达到的效果;学生根据项目要求，结合自身特长和兴趣爱好明确自己的任务并各司其职。项目的每一步都有明确的目的和要求掌握的知识点，学习过程非常有条理，资源分配得以优化，学习效率提升明显。

    实践过程中注重能力培养，关键知识与核心技能并重传统的实践教学注重专业知识的掌握，考查以大纲要求知识点为主，对学生实践能力水平的考查较欠缺，考查的方式方法较为单一，学生知识点的掌握泛化，没有突出重点，所涉及的专业技能也得不到很好培养。项目式实践教学中将实验实习项目的学习内容分为关键知识的掌握和核心技能的提升。关键知识指的是与专业实践相关的概念、信息和理解，既包括课本知识，也包括实践中所涉及的其他学科知识和经验。核心技能不仅有完成实践项目所需掌握的专业能力，还有自我管理能力、合作能力、解決问题能力、审辩思维等。学生在项目式实践教学实施过程中对很多必要的关键知识通过自学获得，自学的方式也十分灵活，如学习时可以几个人共同找资料，一起分享自己找到的知识和学习心得，提出问题并共同解决。通过各种形式的学习，在掌握知识的过程中，学生的各项技能得到锻炼，综合能力得以提升。

    改变传统教学模式，以学生为教学中心 ?项目式实践教学一改传统教学中以教师为中心的模式，教师只是作为实践项目的组织者、指导者和评价者。在项目式实践教学过程中，学生会积极地收集信息、获取知识、探讨方案，以此来解决具有现实意义的问题[4]。这体现了学生在教学活动中的主体地位，学生通过团队协作发挥各自优势，带着任务投入学习中，每个人都有很强的代入感和主人翁意识，在实践中对专业知识加以应用并获得工程经验，有效地提高了学习的兴趣和创造性，达到培养工程能力和学习能力的双重目的。

    实践教学与工程实际紧密结合 ?引入项目式实践教学，可以将课本要求掌握的知识融入工程实例中供学生思考，所用到的行业标准和技术要求不拘泥于教材，还包括实际工程必需的技术规程。如在进行控制测量四等导线测量实验时，教师可设计一个项目：假设指定场所内需要施工一处工业建筑，其角点坐标由图纸给出，测区内现有若干必要高等级平面控制点，要求学生做出该区域的平面控制网，作为下一步施工碎步测量的起算点。教师提供必要的工程技术指标，要求学生设计方案并分组实施。

    此项目借用施工控制网工程实例，需要学生掌握工程测量学、控制测量学等学科相关知识，在设计方案的过程中又要根据建筑物的方位选择导线点的位置和布网形式，在实施过程中还要考虑导线边长与地形的关系等一系列实际问题，最终制定一套满足工程要求的方案，是一个跨学科综合性项目式实践教学实例。学生通过这种综合性实践项目，不仅对多学科的知识进行了综合应用，而且对实际工程有了一定的认知，做到了活学活用。

    实践项目完成方式和评价手段的多样化 ?项目式实践教学具有开放式的实现方式，每一个学生对同一个项目都有自己的理解，每一个学习小组制订的计划也会根据实际情况的不同而有所差异，每一种实现的方式都有值得思考、改进和借鉴的地方。在必要情况下，教师对项目的实施进行指导，鼓励不同方案的出现，从而更加促进学生的创新。在项目完成后，教师的考核评价作为一方面参考，不再是绝对的权威。可以通过小组内互评、组间交叉评估等方式对实践教学成果进行评价，最终对不同的意见进行分析，改进问题，从而得出最优方案。如在一个项目中，指定测区内导线测量会根据各个小组所处的地形位置不同而改变网形，最终成果有可能是附合导线、闭合导线或导线网，对数据精度及网形设计的评估要综合考虑视距和地形等环境因素。

    4 项目式实践教学在控制测量学中的应用实例

    下面以控制测量学实验中二等水准测量为例，介绍项目式实践教学的具体应用。

    教师对实验项目进行介绍，指明任务和目标 ?课前，教师提前设计好二等水准测量项目并要求学生搜集相关必备知识信息，在此基础上介绍实验项目：某施工场地内欲建造一工业厂房，建筑物设计标高已给出，场地内具有足够高等水准点，并且分布均匀，现要求各学习小组布设二等水准路线，对各自区域内厂房范围进行高程控制。本实验目标是利用假设的工程项目情景使学生掌握二等水准测量的方法步骤，并对相关技术规程有一个全面的认识。

    引入学科必要知识点 ?教师结合课本和工程实际讲授实验项目必要的知识和技术指标，如在高程控制中误差来源和削弱误差影响的方法、二等水准测量路线限差和布设原则、二等水准测量测站观测顺序等。讲授核心知识后给学生留出一定思考时间，鼓励学生提出问题并与学生共同探讨。

    各学习小组针对项目提出方案，组内分配任务 ?学生按照专业知识掌握情况分组并设置组长，根据课前搜集的信息和必要知识点的学习，结合项目要求和测区本身特点制订实施计划，细化步骤和人员分工，明确每一步的目标：二等水准测量外业工作一测站需要五人共同完成，其中两人分别负责前后视水准尺的跑尺工作，一人在水准仪旁负责观测读数，一人负责数据记录和整理，最后还需一人对测量过程进行监督，对得到的数据成果进行检核。在实施项目方案前，所有人明确分工，项目的每一阶段都要有明确的目标，避免出现有的人特别忙而有的人无事可做的现象。

    项目计划的实施 ?各小组根据方案设计的测线边长和水准路线形式按计划进行测量工作，过程中分工明确，默契配合，当遇到无法解决的问题时，如附合水准路线高差闭合差超限，由于地形变化导致前后视距差较大引起测站高差误差超限等问题时，可以请教教师并进行组内讨论，找到问题的解决办法，及时修改完善项目方案，完成项目任务。

    对项目成果进行评估 ?这一步的作用是对实现项目的整个过程进行总结和检查，发现项目制定和实施过程中的闪光点和欠缺之处。评估的过程分为以下几个步骤：

    首先是组长自评，组长对本组水准测量的过程和成果进行检查，及时發现存在的问题并进行反思，总结完善，得到提升;

    然后是组间互评，不同小组间互通有无，从别人的成果中发现自己的不足并互相提出建议，共同进步;

    最后是教师的总结性评价，对每个小组的项目进行评价，分析优点和缺点，并对学生的知识掌握情况、工程实践能力、团队协作能力三个方面进行打分。

    通过以上三方面的评价，学生所学知识的应用情况得到很好的考查，专业能力和社会能力也得到很好的体现。

    5 结语

    高校控制测量学课程引入项目式实践教学是对传统教学模式的革新，既符合学科本身对工程能力培养的要求，又可以极大地提升教学质量，营造良好的教学气氛，充分体现了工程类专业的应用性和实践性特点。

    参考文献

    [1]孔祥元，郭际明.控制测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2015：1-2.

    [2]叶巧云.转型发展背景下地方院校测绘实践教学改革研究[J].高等建筑教育，2017，26（4）：108-110.

    [3]徐旭松，叶霞，董晓英，等.应用型本科院校《制图测绘》教学中的项目式教学法探讨[J].教育教学论坛，2014（51）：

    160-161.

    [4]巴克教育研究所.项目学习教师指南[M].北京：教育科学出版社，2007.