工程測量中高程測量課堂教學探究

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摘要:為突出以學生為中心的教學理念，以有效激發(fā)學生的積極性、提升理論聯(lián)系實際的能力為出發(fā)點，引入BOPPPS模型進行教學內(nèi)容設計。具體從課程導入、學習目標、前測環(huán)節(jié)、參與式學習、后測環(huán)節(jié)以及總結環(huán)節(jié)對工程測量學中高程測量的相關內(nèi)容進行教學設計。結果表明，該教學設計可實現(xiàn)以學生主動學習為主的教學模式轉變，提高學生解決實際工程問題的能力，為給排水科學與工程專業(yè)培養(yǎng)具有解決市政工程領域復雜工程問題的應用型人才提供了參考。

關鍵詞:工程測量;教學設計;BOPPPS教學模型

BOPPPS有效教學法包含六大教學結構［1-2］，分別由導言(Bridge-in)、學習目標(Objective)、前測(Pre-assessment)、參與式學習(ParticipatoryLearning)、后測(Post-assessment)和總結(Summary)構成。該教學法強調以學生為中心，在教學過程中要求教師采用引導、啟發(fā)、示范和評價反饋等方式幫助學生自主進行學習，完成相關知識的學習。《普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準》和《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》都提出了應以學生為中心，全面發(fā)展。以實際問題為抓手，制定教育目標，使學生更能夠具有解決復雜工程問題的能力。本文對給排水科學與工程專業(yè)工程測量課程中高程測量內(nèi)容為例進行探索，基于BOPPPS模型進行教學設計，旨在探索工程實踐類課程講授的新途徑。

1工程測量課程的特點及存在的問題

《工程測量》課程是給排水科學與工程專業(yè)學生的一門專業(yè)選修課［3］。通過本課程的學習，使學生能夠掌握工程測量的基本知識、基本理論及對工程要素(角度、距離和高差)進行測定和測設的基本方法，并掌握最基本測量數(shù)據(jù)的處理方法。但是從教學方法和內(nèi)容來看，在工程測量的課程教學方法和手段以及學生自主學習上存在一些不足之處［4-5］，主要表現(xiàn)在，教學方法和形式單一，授課往往以教師的課堂講授為主，授課手段以黑板板書和多媒體PPT放映為主;教學中缺乏對實際設備操作的體驗，無法充分調動學生的積極性和創(chuàng)造性，從而達不到理想的教學效果;缺乏對學生解決綜合問題能力的培養(yǎng)，課程在講授過程中將知識片段化、不利于學生對知識系統(tǒng)化的梳理;工程測量一般是高年級的專業(yè)課程，高年級本科生存在對知識新鮮感大幅度降低的特點，很多學生的重心放在考研或者找工作上，對該課程的重視程度降低、存在只為拿學分的現(xiàn)象。

2基于BOPPPS教學模型的工程測量課程教學設計

2．1導入環(huán)節(jié)設計

BOPPPS教學方法注重課程的引入，課堂引入雖然占用時間不多，但是好的課程引入可以迅速提升學生的學習興趣。與此同時，能迅速將學生帶入學習情境中，從而提高學習效率，為學生自主進行學習奠定基礎。教師可以根據(jù)本次課程知識特點，采取不同方式進行導入。比如:問題導入，案例導入，圖片導入或者視頻導入。本次高程測量課程教學設計的導入采取案例+視頻的方式導入，具體操作如下:(1)課程開始時播放我國測繪人員登頂珠峰，進行高程測量和中國主席宣布珠峰新高度的視頻，引發(fā)學生的愛國情感;(2)介紹此次高度的確定主要以中國北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行測定，進一步提升學生的民族自豪感;(3)視頻播放完畢后，結合之前絕對高程、相對高程以及大地水準面的知識，引入本次課程介紹如何測定高程的話題。

2．2教學目標環(huán)節(jié)設計

該階段的目的是向學生清楚傳達教學目標，讓學生明確掌握學習的重點，即學習對象是誰、通過什么方式、學到那些知識。尤其注意的是，學生通過此次課程自主的學習能夠獲得哪些能力和知識。另外，此學習目標確定后，學生的掌握情況可以通過特定方式進行量化考核。本次高程測量課程教學設計的教學目標為:學生學會使用水準儀進行高程測量。

2．3知識前測環(huán)節(jié)設計

知識前測環(huán)節(jié)不僅僅可以讓學生對前期知識做到回顧，而且還可以使學生能夠更快進入后續(xù)知識的自主學習。本次高程測量課程教學設計的前側環(huán)節(jié)主要通過隨機提問和課堂小組測驗來進行，具體操作如下:(1)隨機提問的方式詢問絕對高程、相對高程的定義和區(qū)別;(2)對高差的計算公式進行測驗，以畫圖的形式進行闡述，是后視讀數(shù)減前視讀數(shù)?還是后視讀數(shù)減前視讀數(shù)?

2．4參與式學習環(huán)節(jié)設計

在參與式學習中，學生是學習的主體;學生通過在課堂上的積極參與、主動學習，能更深入的理解知識、學習知識和掌握知識。在這個階段，教師作為課堂的引導者，最重要的是適時恰當?shù)囊龑W生，使學生都能融入課堂的討論和學習的情境中，自主的學習知識和掌握本課堂的教學目標。參與式學習經(jīng)常會將學生分成小組，來討論教材中的問題，并基于該問題進行相關的分析、論證和反思。因此，針對參與式學習環(huán)節(jié)，不僅可以依據(jù)不同的授課內(nèi)容，改變討論的題目和類型;而且還可以變換不同的分組形式，使每個同學都有機會成為小組負責人組織本小組的討論和反思。本次高程測量課程教學設計的參與式學習環(huán)節(jié)主要通過如下方式展開:2．4．1水準儀構造討論:(真實設備，親自體驗)將真實的水準儀設備帶到課堂，通過學生近距離的觀察體驗結合設備構造的視頻介紹，使學生全方位了解水準儀的構造和各部分功能。并基于此項內(nèi)容的學習，設置隨機提問環(huán)節(jié)、讓學生總結概況出水準儀的主要構成部分，進行優(yōu)缺點的闡述，最后在教師的引導下，匯總在一起，得出水準儀的主要構造和各自功能。2．4．2水準儀進行高程測量的步驟:(討論匯總，學習新知)分組討論不僅可以使氣氛活躍起來，讓學生在最近發(fā)展區(qū)基礎上學習新知識;而且還能讓學生的團隊合作與交流能力增強。本次課程的討論設置如下:首先由教師提供水準儀進行高程測量的各個步驟的關鍵詞，安置、粗平、瞄準、精平和讀數(shù)，將各個關鍵詞的卡片發(fā)給每小組的同學;然后學生通過現(xiàn)場查閱資料、觀看水準儀操作視頻和小組討論等多種形式，排序各個關鍵詞的前后順序和各自的具體含義;各個小組依據(jù)組內(nèi)分共、各個同學各司其職，最后由組長匯總好本小組的最終結果，其他小組以提問方式進行評價。2．4．3師生共同歸納本節(jié)知識點:(總結回顧，梳理新知)教師對各個小組的最終結果進行逐一點評，在教師的引導作用下，最終得到準確的水準儀高程測量的使用步驟和各個步驟的具體內(nèi)涵。借助參與式學習環(huán)節(jié)鍛煉同學自主學習新知識、分析問題解決問題的能力，使學生從自主學習中掌握知識、體驗自主學習的樂趣。

2．5后測環(huán)節(jié)設計

課堂后測環(huán)節(jié)是在課堂教學后期進行的，在課程學習完成后實施該環(huán)節(jié)不僅能了解學生的學習效果，而且還能檢驗教學目標是否達成。本次高程測量課程教學設計的后測環(huán)節(jié)通過線下和線上兩種方式進行。比如，線下的測驗可以如下方式進行:隨機打亂使用水準儀進行高程測量的各個關鍵詞，然后隨機找同學進行排序并闡明各個關鍵詞含義，找其他小組的某一同學進行評價和補充;線上的測驗可以通過設置相應知識的選擇題，或者各步驟中的關鍵信息考察，比如左手大拇指法則是什么含義?視差現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么?測評題目要設計的基礎，符合教學目標即可。

2．6總結環(huán)節(jié)設計

對于總結環(huán)節(jié)，占用的時間不宜過多，教師通過在此環(huán)節(jié)總結課堂內(nèi)容、整合該堂課的核心要點以及對下次課程的提前預告。讓學生不僅能回顧本次課堂的知識，而且還能做好下次課的課前預習。通常的總結形式包括講授式、列表總結式，或者黑板畫思維導圖總結。本次高程測量課程教學設計的總結環(huán)節(jié)設計，主要通過黑板上跟學生一起繪制思維導圖的形式，建立本堂課的知識體系以及與之前和將來學習的知識間建立聯(lián)系，使學生對本次課程有個系統(tǒng)的全面的認識。同時，留有一定的課后作業(yè)，繪制自己的思維導圖，梳理本次課程的各個知識點間的內(nèi)在聯(lián)系以及與前期學習的關聯(lián)。

3BOPPPS教學模型設計的幾個建議

BOPPPS教學模型是一種教學方式和教學理念的創(chuàng)新，但是教師工作的核心依然是以學生為中心進行立德樹人的教育工作。在使用新型教學方式的時候要牢記“教”與“學”的互動，學生與教師間的互動，充分發(fā)揮學生的主體作用，教師做好引導的工作。

3．1課堂教學形式多樣化

為提高學生自主學習的興趣和動力，讓學生樂于學習。基于BOPPPS模型的教學設計需要多種方式展開教學，綜合運用案例、分組討論、師生角色互換、線上線下等多種方式豐富課堂，讓學生一直保持新鮮感，樂于參與本課堂的學習。

3．2精心準備合理設計

為提高課堂的學習效果，教師必須對課堂做好精心準備。每次課的課程目標如何確定?課程導入如何自然、引人入勝?前測與后測題目的設定，如何進行提問和分組討論?遇到不同的突發(fā)狀況如何化解?如何啟發(fā)學生、引導學生參與討論和自主學習?都要在腦海中進行多次演練，與此同時，要注意緊跟課程相關的新聞報道，時刻想到如何融入課堂的知識傳授中，使學生能最大限度地自主學習，享受學習的樂趣。

3．3定期收集反饋

通過定期收集學生和學院相關領導以及同事地課堂反饋，可以讓授課老師從不同維度上對BOPPPS模型教學設計進行改進和完善。并基于不足之處及時改進，在滿足學生學習地基礎上，提升自己的教學水平。

4結語

利用BOPPPS教學模型，對傳統(tǒng)的工程測量的教學模式進行了改進，將課堂教學從教師直接講授式轉變?yōu)閷W生為主體、教師引導的方式進行。在整個教學過程中，學生一直在自主的進行相關知識的學習，并且結合前測、參與式學習以及后測等環(huán)節(jié)的實施，使學生的參與度、自主學習的興趣顯著提高，課堂效果有明顯提高。

參考文獻:

［1］陳衛(wèi)衛(wèi)，鮑愛華，李清，等．基于BOPPPS模型和問題驅動教學法培養(yǎng)計算思維的教學設計［J］．工業(yè)和信息化教育，2014(6):8-11．

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［3］張杰．工程教育專業(yè)認證背景下控制測量學課程教學改革［J］．測繪與空間地理信息，2020，043(4):18-20，24．

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［5］楊旭亮，李雙營，張麗娟．測量學教學改革與工程應用緊密結合初探［J］．黑龍江教育(高教研究與評估)，2020，1309(03):24-25．

作者:周石磊 羅曉 岳琳 張磊 劉艷芳 呂鵬翼 單位:河北科技大學環(huán)境科學與工程學院