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關(guān)鍵詞:單基站;CORS系統(tǒng);CORS-RTK
Key words: single base station;CORS system;CORS-RTK
中圖分類號:P2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)19-0178-02
0 引言
近年來隨著GPS技術(shù)的飛速發(fā)展,RTK技術(shù)在測量中的應(yīng)用也逐漸增多,但是常規(guī)RTK測量在工作范圍、通訊數(shù)據(jù)鏈路、模糊度求解及基站設(shè)置等方面都存在諸多局限性。連續(xù)運行參考站系統(tǒng)(CORS)可以定義為一個或若干個固定的、連續(xù)運行的GPS參考站,利用現(xiàn)代計算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)(LAN/WAN)技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò),實時地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動地提供經(jīng)過檢驗的不同類型的GPS觀測值(載波相位,偽距)、各種改正數(shù)、狀態(tài)信息、以及其他有關(guān)GPS服務(wù)項目的系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的GPS作業(yè)相比,單基站CORS具有投入較少、可隨時升級和擴(kuò)展、數(shù)據(jù)穩(wěn)定、精度高、作業(yè)范圍廣等優(yōu)點。
1 系統(tǒng)介紹及原理
我院是一所以交通運輸類和土木工程類專業(yè)為主干,培養(yǎng)鐵路、公路及基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)急需的高素質(zhì)技能型人才的高職院校。為滿足教學(xué)及社會服務(wù)需求,學(xué)院立項建立單基站CORS系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo):覆蓋整個渭南市區(qū)及周邊地區(qū)、精度要求平面≤±3cm,高程≤±5cm。根據(jù)渭南地區(qū)的實際情況,經(jīng)過踏勘選址、技術(shù)設(shè)計、CORS參考站的建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)通訊的建設(shè)、系統(tǒng)的性能測試,于2010年7月全部建設(shè)及精度驗收完成,并投入使用。
根據(jù)系統(tǒng)功能的要求,本系統(tǒng)由如下幾個單元組成:GPS基站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、電源系統(tǒng)、用戶系統(tǒng),整個系統(tǒng)的原理如圖1所示。
單基站系統(tǒng)總體數(shù)據(jù)流程如圖2所示。
2 單基站CORS系統(tǒng)的建立
2.1 觀測墩的建立 觀測墩選取在符合選點基本要求的基礎(chǔ)上,選在建筑物的主承重支柱上;對于無法確定或主承柱已有其它建筑物時,可選在主承重橫梁上。我院CORS觀測墩設(shè)置在主教學(xué)樓(12層)樓頂,屬于屋頂站。(圖3)
經(jīng)過觀測墩基礎(chǔ)施工、鋼筋籠綁扎、不銹鋼管安裝、PVC線管布置、澆筑、裝修等施工后觀測墩就建設(shè)完成了。
2.2 機(jī)房的建設(shè) 考慮GPS信號線保護(hù)管的布設(shè)方便及機(jī)房到觀測墩的信號線保護(hù)管的折線總長度不能超過60米。我院機(jī)房建設(shè)在樓頂一閑置小房間,處于觀測墩正下方,面積約6平方米。從教學(xué)樓總閘拉一條強(qiáng)電專線,專門為機(jī)房供電,并在房間內(nèi)配置空調(diào),照明燈、網(wǎng)線等設(shè)備。
2.3 防雷設(shè)備安裝 室外天線防雷的接地地網(wǎng)使用觀測墩所在的教學(xué)樓的防雷地網(wǎng),避雷針采用提前放電式避雷針,避雷針的引線采用雙接點與防雷帶焊接,焊接點做好防銹措施。
機(jī)房內(nèi)的所有設(shè)備都做接地處理,機(jī)房的市電做好防浪涌保護(hù)措施,防浪涌設(shè)備性能不能低于美國MCG防浪涌設(shè)備的性能指標(biāo)。防浪涌保護(hù)設(shè)備要并聯(lián)裝在給UPS供電的市電前。GPS接收機(jī)信號線做好饋線防雷,性能指標(biāo)不低于3400.41.0098射頻線保護(hù)器的指標(biāo),防雷設(shè)備安裝在靠近接收機(jī)端的信號線上。
2.4 網(wǎng)絡(luò)及軟件 機(jī)房的上網(wǎng)方式為專線方式的ADSL,有固定的IP地址,以便測量工作時輸入基站IP地址。我院CORS基準(zhǔn)站軟件為GSR Reference Station,通過近3年的應(yīng)用,本軟件系統(tǒng)表現(xiàn)非常穩(wěn)定。
3 CORS站的應(yīng)用
由于CORS站具有精度高、全天候、穩(wěn)定性強(qiáng)、范圍廣等優(yōu)點,我院CORS站建立之后便應(yīng)用于日常教學(xué)、新校區(qū)建設(shè)及渭南周邊地區(qū)工程施工服務(wù),為提升學(xué)校教學(xué)質(zhì)量、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用。主要應(yīng)用如下:
3.1 新校區(qū)建設(shè) 我院新校區(qū)占地898畝,規(guī)劃建筑面積30萬平方米,建成后,從根本上改變了我院的辦學(xué)條件,為學(xué)院上規(guī)模、上層次發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。新校區(qū)一期建設(shè)包括:教學(xué)樓、實訓(xùn)樓、餐飲中心及宿舍樓各一棟,建成后,可容納5000學(xué)生入住。利用新建CORS站順利完成新校區(qū)一期工程的地形圖測量、平場標(biāo)高測量、土方量計算及建筑物精確定位測量等工作。
傳統(tǒng)的土方量計算一般依據(jù)技術(shù)人員的經(jīng)驗在現(xiàn)場拉皮尺或者統(tǒng)計拉土車的數(shù)量估算土方量的大小,計算結(jié)果不準(zhǔn)確。引入CORS-RTK技術(shù)后,利用移動站觀測測區(qū)特征點的三維坐標(biāo),將觀測成果的坐標(biāo)文件導(dǎo)入南方CASS軟件,可精確計算所測土方量,結(jié)果真實、客觀。
建筑物精確定位時,如利用傳統(tǒng)全站儀進(jìn)行放樣,需先做控制測量將已知控制點的坐標(biāo)引測基坑附近,在此過程中會產(chǎn)生誤差。而利用GPS-RKT進(jìn)行放樣時,只需利用規(guī)劃局提供的控制點坐標(biāo)進(jìn)行點校正,然后即可輸入放樣點坐標(biāo)進(jìn)行精確放樣,無誤差積累,能夠提高建筑物的定位精度。
3.2 數(shù)字地形測量 我院測繪綜合實訓(xùn)基地是由單項測量實訓(xùn)場、控制測量實訓(xùn)場、土木工程施工測量實訓(xùn)場、變形監(jiān)測實訓(xùn)場、數(shù)據(jù)處理與軟件應(yīng)用中心組成。該基地可提供的測量教學(xué)實習(xí)、實訓(xùn)項目主要有:傳統(tǒng)儀器的操作訓(xùn)練、控制測量、數(shù)字化測圖和施工測量等項目。
在學(xué)生進(jìn)行數(shù)字化測圖實訓(xùn)時,每組需配備1臺全站儀、2個棱鏡及其他附件,4名同學(xué)用時1周才能完成300多畝實訓(xùn)基地的測繪工作。現(xiàn)在,每組使用1臺移動站,每組只需2名同學(xué),1名同學(xué)負(fù)責(zé)觀測,另外一人負(fù)責(zé)畫草圖,2天即可完成實訓(xùn)基地的測繪工作。充分發(fā)揮了CORS-RTK快速高精度定位的優(yōu)勢,與傳統(tǒng)的測圖方法相比,人員少,效率高。
4 小結(jié)
4.1 CORS在建設(shè)時要考慮可升級性及兼容性。目前全球定位技術(shù)的發(fā)展非常迅速,投入使用的定位衛(wèi)星包含GPS、GNSS及北斗衛(wèi)星,這就要求建站時要為以后的設(shè)備升級留有足夠的軟硬件空間。另外,生產(chǎn)流動站的廠家比較多,比如天寶、萊卡、索佳、中海達(dá)、華測、南方等品牌。CORS站要能夠兼容市場主流的國內(nèi)外接收機(jī),擴(kuò)大CORS站應(yīng)用的廣泛性。
4.2 在電離層和對流層強(qiáng)烈活動的情況下,CORS-RTK定位誤差會很大甚至無法得到固定解,在工作時應(yīng)盡量避開此時段。
4.3 CORS-RTK的使用也有一定的局限性。因CORS使用時要通過Internet網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),如果這兩個網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定也會造成定位精度較差。另外,信號遮擋、多路徑效應(yīng)也對CORS-RTK的定位精度有影響。
參考文獻(xiàn):
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【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2016)11C-0039-03
全國職業(yè)院校技能大賽高職組測繪賽項自2012年舉辦以來,以國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),結(jié)合測繪行業(yè)發(fā)展趨勢和就業(yè)崗位規(guī)范設(shè)置競賽項目,及時反映市場和企業(yè)對測繪技能人才的培養(yǎng)要求,為高職院校測繪人才的培養(yǎng)與社會需求對接指明了方向。桂林理工大學(xué)南寧分校根據(jù)該賽項的競賽項目與高職“地形測量”課程內(nèi)容之間的緊密聯(lián)系以及折射出的“地形測量”課程教學(xué)存在的問題,對高職“地形測量”課程的教學(xué)進(jìn)行了一系列的改革與創(chuàng)新,通過明確課程教學(xué)目標(biāo)的職業(yè)性、增強(qiáng)課程內(nèi)容的實用性和針對性、改革成績考核方法、強(qiáng)化實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)等措施,達(dá)到“按需培養(yǎng)”高素質(zhì)測繪技能人才,從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的無縫對接,促進(jìn)人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)合。
一、全國職業(yè)院校技能大賽高職組測繪賽項簡介
(一)賽項設(shè)計原則。根據(jù)國家測繪地理信息技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位(群)的任職要求,以適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)對測繪地理信息高技能人才培養(yǎng)的需要為目標(biāo),以測繪地理信息行業(yè)實際生產(chǎn)項目任務(wù)為載體,依托測繪技能競賽引領(lǐng)我國高職院校測繪地理信息類等專業(yè)“校企合作、工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式改革,進(jìn)一步推動測繪地理信息類專業(yè)積極探索測繪地理信息行業(yè)高技能人才培養(yǎng)的途徑和方法,堅持測繪地理信息技能競賽與教學(xué)改革相結(jié)合,引導(dǎo)高職測繪地理信息類專業(yè)教學(xué)改革方向,體現(xiàn)競賽項目的普適性、實用性,以及測繪新技術(shù)、新技能的應(yīng)用。
(二)競賽目的。檢驗學(xué)生現(xiàn)場分析與處理生產(chǎn)實踐問題的能力、組織管理及團(tuán)隊協(xié)作能力、職業(yè)教育適應(yīng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)變能力,從而提升學(xué)生測繪地理信息職業(yè)技能水平;檢驗學(xué)生職業(yè)道德養(yǎng)成和適應(yīng)就業(yè)需要的專業(yè)技能的具備情況;通過競賽促進(jìn)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展,提高其終身學(xué)習(xí)的能力。
(三)競賽項目及與高職“地形測量”課程內(nèi)容之間的緊密聯(lián)系。具體如下:
1.競賽項目。高職組的測繪賽項自2012年首次納入全國職業(yè)院校技能大賽以來,至今已連續(xù)成功舉辦了五屆,其競賽項目見表1。
2.高職測繪賽項與高職“地形測量”課程內(nèi)容之間的緊密聯(lián)系。由表1可知,“二等水準(zhǔn)測量”、“1∶500數(shù)字測圖”、“一級導(dǎo)線測量”這三個來自實際生產(chǎn)項目、學(xué)生就業(yè)上崗的主要技能項目及職業(yè)技能鑒定認(rèn)證考核項目分別舉辦了5屆、5屆、4屆。而這三個項目即是分別與高職“地形測量”課程中的“三等、四等、等外水準(zhǔn)測量”、“1∶500數(shù)字測圖”、“圖根導(dǎo)線測量”緊密聯(lián)系的內(nèi)容。高職“地形測量”課程中的“三等、四等、等外水準(zhǔn)測量”、“1∶500數(shù)字測圖”、“圖根導(dǎo)線測量”分別為高職測繪賽項的“二等水準(zhǔn)測量”、“1∶500數(shù)字測圖”、“一級導(dǎo)線測量”競賽項目打下測量學(xué)的理論知識基礎(chǔ)、實踐知識基礎(chǔ)、操作技能基礎(chǔ),因此,如果“地形測量”課程中的“三等、四等、等外水準(zhǔn)測量”、“1∶500數(shù)字測圖”、“圖根導(dǎo)線測量”未能很好地學(xué)習(xí)、理解、掌握,是很難在全國職業(yè)院校技能大賽高職組測繪賽項中取得佳績的(甚至在本省省賽中都難以出線,不能夠獲得國賽參賽資格),也難以適應(yīng)社會對高職測繪人才的需求。
二、技能大賽視閾下高職“地形測量”課程教學(xué)存在的問題
“地形測量”是高職工程測量技術(shù)專業(yè)最重要的專業(yè)核心基礎(chǔ)課,是測繪核心技能的重要組成部分,作為測量平差、控制測量、工程測量等主干課程的專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個課程設(shè)置中占據(jù)非常重要的地位,主要培養(yǎng)學(xué)生使用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等儀器進(jìn)行測量工作的基本技能,能夠進(jìn)行小區(qū)域測量的內(nèi)外業(yè)工作,具有繪制地形圖及應(yīng)用的技能,是學(xué)習(xí)后續(xù)的控制測量、工程測量等專業(yè)課程的入門課。我們通過多次參加全國職業(yè)院校技能大賽高職組測繪賽項,發(fā)現(xiàn)高職“地形測量”課程教學(xué)主要存在如下的問題。
(一)教學(xué)目標(biāo)的職業(yè)性不明確,忽略知識與職業(yè)能力之間的聯(lián)系。高職教育課程的教學(xué)目標(biāo)是:以就業(yè)為導(dǎo)向,以服務(wù)為宗旨,能夠根據(jù)學(xué)生專業(yè)技能及崗位要求設(shè)置課程知識內(nèi)容,從而培養(yǎng)出技能應(yīng)用型人才。但是,當(dāng)前高職“地形測量”課程的教學(xué)目標(biāo)只注重知識的系統(tǒng)性,忽略知識與具體工作任務(wù)的聯(lián)系,沒有體現(xiàn)職業(yè)教育的職業(yè)性特點,難以使“學(xué)生專業(yè)技能與崗位要求全面對接”。
(二)課程內(nèi)容缺乏實用性和針對性,與工作崗位實際需求脫節(jié)。與普通高等教育相比,高職教育理應(yīng)更加重視課程內(nèi)容的實用性和針對性。而現(xiàn)行的高職“地形測量”課程內(nèi)容大部分與市場需求脫節(jié),理論性過強(qiáng),過于注重原理的推導(dǎo)及結(jié)論的得出,忽視實用性和針對性,與工作崗位的實際不一致。因而導(dǎo)致比賽過程中,有的參賽學(xué)生面對新儀器操作不熟練,不能嚴(yán)格遵守操作規(guī)則,成績不理想。
(三)課程考核方法不夠完善,不利于教師的教與學(xué)生的學(xué)?,F(xiàn)階段高職“地形測量”課程的考核方法還存在較多不完善之處:一是考核內(nèi)容不全面,存在重視理論知識的考核、輕視或忽略實踐操作技能以及理論知識實際應(yīng)用考核的現(xiàn)象;二是課程考核方法簡單:多采用書面考試,很少采用動手操作等其他考核方式。期末成績評定主要以一次期末書面成績進(jìn)行評定,嚴(yán)重影響了教師與學(xué)生的積極性。
(四)對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)嚴(yán)重不足,學(xué)生的操作技能有待進(jìn)一步提高。為了培養(yǎng)出適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)所需要的高技能型測繪人才,實踐技能的培養(yǎng)是必不可少的環(huán)節(jié)。但由于一些高職院校投入少,導(dǎo)致購買的測量教學(xué)儀器數(shù)量不足、質(zhì)量差、更新慢,造成學(xué)生的實驗、實訓(xùn)、實習(xí)效率低,對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)嚴(yán)重不足,也使學(xué)生對測量作業(yè)單位普遍使用的新技術(shù)、新儀器的掌握只能停留在概念上,學(xué)生的實際操作技能有待進(jìn)一步提高。
三、技能大賽視閾下高職“地形測量”課程教學(xué)改革實踐
自2012年高職組測繪賽項首次納入全國職業(yè)院校技能大賽以來,桂林理工大學(xué)南寧分校針對該賽項折射出的高職“地形測量”課程教學(xué)存在的問題,對該課程的教學(xué)進(jìn)行了如下改革。
(一)明確教學(xué)目標(biāo)的職業(yè)性,加強(qiáng)課程知識與職業(yè)能力之間的聯(lián)系。桂林理工大學(xué)南寧分校把培養(yǎng)服務(wù)于生產(chǎn)、建設(shè)第一線的高等技術(shù)應(yīng)用性測繪人才作為高職工程測量專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),而本專業(yè)學(xué)生就業(yè)的崗位工作主要是地形測量、施工放樣和變形監(jiān)測等。因此,根據(jù)該專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合其崗位需求,明確“地形測量”課程教學(xué)目標(biāo)的職業(yè)性為:加強(qiáng)課程知識與職業(yè)能力之間的聯(lián)系,重視知識與具體工作任務(wù)的對接,幫助學(xué)生熟悉現(xiàn)代測繪儀器,掌握測量的基本理論、常規(guī)方法與操作技能,掌握測量數(shù)據(jù)處理的基本方法及小地區(qū)控制測量的外業(yè)測量與內(nèi)業(yè)計算方法以及測繪與應(yīng)用大比例尺數(shù)字化地形圖的能力,具有合作默契、計劃周詳、處事沉著的職業(yè)素質(zhì);培養(yǎng)學(xué)生動手、實踐和創(chuàng)新能力,為學(xué)生從事土木工程勘測、設(shè)計、施工、管理奠定基礎(chǔ),使學(xué)生能夠運用所學(xué)的測量知識進(jìn)行工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計及施工,從而實現(xiàn)學(xué)生專業(yè)技能與崗位要求全面對接。
(二)增強(qiáng)課程內(nèi)容的實用性和針對性,滿足測量工作崗位實際需求。為實現(xiàn)高職測繪人才培養(yǎng)目標(biāo),適應(yīng)測量工程實際作業(yè)一線的需要,我們在參照全國職業(yè)院校技能大賽高職組測繪賽項競賽項目要求的基礎(chǔ)上,經(jīng)過廣泛調(diào)研、企業(yè)專家參與以及畢業(yè)生反饋意見,針對“地形測量”課程的特點及專業(yè)的需求,結(jié)合測量技術(shù)的發(fā)展和用人單位的需求,修訂教學(xué)大綱,徹底改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容,對理論教學(xué)和實踐教學(xué)的內(nèi)容和方法進(jìn)行整合和優(yōu)化,并確定“地形測量”課程內(nèi)容的選取原則為:面向職業(yè)崗位群,以應(yīng)用為目的,以“高等職業(yè)技能應(yīng)用必需”為教學(xué)核心,本著“理論知識夠用為度”對測量學(xué)傳統(tǒng)知識和最新知識進(jìn)行融合,緊跟時展,使課程內(nèi)容結(jié)合測量工作實際,注重和實際應(yīng)用技術(shù)水平的對接,滿足實際工程中對地形測量的要求,有利于學(xué)生動手能力、獨自解決工程實際問題能力的培養(yǎng)。依據(jù)以上原則,我們確定了由“四個代表性測量任務(wù)和七個知識模塊”組成的課程內(nèi)容。四個代表性測量任務(wù)是:圖根導(dǎo)線測量、四等水準(zhǔn)測量、數(shù)字地形圖測繪和地形圖應(yīng)用。七個知識模塊是:模塊一“地形測量基礎(chǔ)知識”、模塊二“水準(zhǔn)測量”、模塊三“角度測量”、模塊四“距離測量”、模塊五“平面控制測量(主要是圖根導(dǎo)線測量的內(nèi)、外業(yè)工作內(nèi)容)”、模塊六“高程控制測量(主要是三等、四等水準(zhǔn)測量的內(nèi)、外業(yè)工作內(nèi)容)”、模塊七“數(shù)字化測圖與應(yīng)用(主要是全站儀數(shù)字化測圖與地形圖應(yīng)用)”。優(yōu)化后的課程內(nèi)容,符合學(xué)生循序漸進(jìn)的認(rèn)知過程,遵循職業(yè)能力培養(yǎng)規(guī)律,有利于教學(xué)效果的提高,適應(yīng)高職測量應(yīng)用性專門人才的生產(chǎn)崗位技能的需要,具有鮮明的“產(chǎn)學(xué)結(jié)合”的特色。
(三)改革課程考核方法,提高師生“教與學(xué)”的效果。我們改革以往“重理論、輕實踐”的課程考核方法,采用“理論知識考核和實踐操作考核”相結(jié)合的方法?!袄碚撝R”考核中,注重課外作業(yè)和期末卷面考試:加強(qiáng)對學(xué)生課外作業(yè)的批改,并按照完成的質(zhì)量進(jìn)行等級評分;期末卷面考試采用從試題庫中隨機(jī)抽取的方式選取試卷,由于教考分離又有標(biāo)準(zhǔn)答案,這項措施充分調(diào)動了師生的積極性?!皩嵺`操作考核”綜合成績由平時成績、實訓(xùn)成果和實訓(xùn)考核成績?nèi)糠纸M成。其中平時成績占30%,實訓(xùn)成果質(zhì)量占30%,實訓(xùn)考核占40%。(1)平時成績:主要包括出勤率、組織紀(jì)律、實訓(xùn)態(tài)度、團(tuán)隊協(xié)作精神、愛護(hù)儀器工具、操作技能以及分析問題、解決問題的能力等。(2)實訓(xùn)成果:主要反映在實訓(xùn)報告的質(zhì)量上,包括外業(yè)記錄手簿的格式是否規(guī)范、書寫是否工整清晰、數(shù)據(jù)更改方法是否正確、數(shù)據(jù)計算是否正確,各項限差是否符合要求,數(shù)據(jù)是否真實可靠以及實訓(xùn)總結(jié)的撰寫是否認(rèn)真、深刻等。(3)實訓(xùn)考核:分為外業(yè)操作與內(nèi)業(yè)計算兩個部分。外業(yè)操作考核根據(jù)天氣等客觀因素采取靈活的方式。根據(jù)實訓(xùn)期間每個學(xué)生的掌握情況,進(jìn)行各個項目的全面考核或單個項目的抽考,可以采取儀器操作和口頭問答相結(jié)合的方式等。內(nèi)業(yè)計算是根據(jù)實訓(xùn)內(nèi)容,考核重點計算部分,以卷面形式進(jìn)行。這樣的課程考核方法,極大地提高了教師的“教”及學(xué)生的“學(xué)”的效果。
(四)強(qiáng)化實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),加強(qiáng)對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。地形測量實踐是該課程教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),通過大量的課間實訓(xùn)和綜合實訓(xùn),使學(xué)生能夠熟練掌握測量儀器的構(gòu)造、性能及其使用方法,正確地使用測量儀器進(jìn)行高差測量、角度測量、距離測量,掌握測量工作的基本方法和基本技能,從而進(jìn)一步掌握地形測量的基本理論和方法。而要保證地形測量實踐教學(xué)的順利實施,其先決條件和有效保障就是擁有先進(jìn)充足的儀器設(shè)備以及實效的實訓(xùn)場地。為此,桂林理工大學(xué)南寧分校多年來加大對測量實驗室的資金投入,購買了先進(jìn)的儀器設(shè)備和平臺軟件,如GPS、系列全站儀、數(shù)字化測圖軟件以及數(shù)量充足的多種常規(guī)儀器設(shè)備;同時,簽有廣州南方測繪儀器有限公司廣西分公司、廣州市中海達(dá)測繪儀器有限公司、廣西第一、第二測繪院等多個校外實訓(xùn)基地,并對校內(nèi)實訓(xùn)場地進(jìn)行完善,重新制作、埋設(shè)控制點。這些儀器設(shè)備和實訓(xùn)基地,充分保障了“地形測量”課程實踐教學(xué)的開展及效果。另外,還多方面實現(xiàn)多形式多維度的“產(chǎn)學(xué)結(jié)合”教學(xué)模式:將測繪生產(chǎn)任務(wù)的實施與管理、國家測繪技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)引入實踐教學(xué)過程,將地形測量新技術(shù)和新方法的應(yīng)用及時納入實訓(xùn)內(nèi)容中,營造貼近工程實際的實踐教學(xué)環(huán)境;聘請測繪行業(yè)的資深專家和生產(chǎn)一線的技術(shù)人員,組成桂林理工大學(xué)南寧分校地形測量課程教學(xué)建設(shè)指導(dǎo)委員會,以各種形式參與實習(xí)實訓(xùn)活動,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)規(guī)劃上的產(chǎn)學(xué)結(jié)合;加強(qiáng)與企業(yè)密切合作,實現(xiàn)互動式的產(chǎn)學(xué)相結(jié)合的辦學(xué)模式;與生產(chǎn)單位簽訂長期穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)合作協(xié)議,保證校外教學(xué)實訓(xùn)的穩(wěn)定;尋找機(jī)會使學(xué)生直接參與生產(chǎn)任務(wù),實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)結(jié)合并改變學(xué)校實訓(xùn)儀器設(shè)備滯后于生產(chǎn)單位的現(xiàn)狀。通過以上措施,學(xué)生的操作技能得到明顯提高。
基于全國職業(yè)院校技能大賽視閾的高職“地形測量”課程進(jìn)行教學(xué)改革以來,桂林理工大學(xué)南寧分校多次參加全區(qū)、全國職業(yè)院校技能大賽高職組測繪賽項,都取得了優(yōu)異的成績,充分表明桂林理工大學(xué)南寧分校的改革與創(chuàng)新是行之有效的,對桂林理工大學(xué)南寧分校將工程測量專業(yè)辦出特色、辦出水平起到了很好的引領(lǐng)作用。
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關(guān)鍵詞: 工程圖學(xué);建構(gòu)主義;零部件;拆裝;測繪
Key words: Engineering Graphics;constructivism;components and parts;dismounting;surveying and mapping
中圖分類號:TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)06-0217-02
0 引言
工程制圖是門專業(yè)基礎(chǔ)課,傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要以教師為中心,學(xué)生為接收對象,采取灌輸型的上課方式。在作業(yè)方面,停留在記憶和題海戰(zhàn)術(shù)。這種教學(xué)模式,無法充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的地位。如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,如何在原有的理論基礎(chǔ)上,使其更好的與實踐相結(jié)合,為后續(xù)的課程作鋪墊,是值得探索的問題。
1 基于建構(gòu)主義模式的零部件拆裝及測繪實踐
1.1 建構(gòu)主義教學(xué)理論 隨著教學(xué)改革的進(jìn)行,各高校引進(jìn)了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。該理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是建立在一定的社會環(huán)境中,認(rèn)知者根據(jù)自有的知識體系和經(jīng)驗對新信息加工處理并建構(gòu)知識的過程。根據(jù)以上的教學(xué)思想,教師在教完零件圖和裝配圖等相關(guān)內(nèi)容后,進(jìn)行部件測繪教學(xué),這是實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)。充分體現(xiàn)學(xué)生在實踐中以實戰(zhàn)的觀點,對舊知識的鞏固和拓寬,并獲取新知識。
1.2 教學(xué)目標(biāo) 建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)先通過一定的基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí),達(dá)到量的積累。然后,給定一個真實的模擬環(huán)境,通過分析問題解決問題,在知識的理解和運用上產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。教師在設(shè)定教學(xué)目標(biāo)上,也充分體現(xiàn)建構(gòu)主義的思想。學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識后,再進(jìn)入到情景教學(xué)的環(huán)節(jié)。根據(jù)真實的零部體,分析其工作原理、傳動路線、尺寸、加工工藝方案等,并繪制相應(yīng)的工程圖樣[1],這個過程為逆向設(shè)計。通過測繪實訓(xùn),采用逆向設(shè)計思路,培養(yǎng)學(xué)生形體的表達(dá)能力、測繪工具的使用能力、徒手繪制草圖的能力、計算機(jī)繪圖的能力,使其對制圖課程的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷的提煉和充實。
1.3 零部件的合理選擇 零部件拆裝和測繪實踐過程中,以零件作為載體,以測繪和識圖、零件表達(dá)為主線進(jìn)行。根據(jù)不同的零件,其表達(dá)方式不同,包括尺寸標(biāo)注、加工工藝、公差與配合等方面也不相同,因此也是實訓(xùn)的重點。
教師在選擇零部件時應(yīng)對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行特征分析,要充分考慮其具有代表性。比如:測繪一級減速箱的主動軸,首先應(yīng)該了解此軸的基本用途和工藝結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行測繪,能掌握一般軸類零件的測量方法,更深入地理解軸類零件的視圖表達(dá),尺寸標(biāo)注、幾何公差等,實現(xiàn)以點帶面、觸類旁通的目的。同時,還應(yīng)考慮零件難易程度適中性、可行性。一般實訓(xùn)的時間只有1~2周。如果被拆裝和測繪的零部件太簡單,達(dá)不到實訓(xùn)的效果;但若太難,學(xué)生望而退步,降低了學(xué)習(xí)的積極性,規(guī)定的時間內(nèi)也完成不了學(xué)習(xí)任務(wù)。另外,選擇零部件時最好能在制圖課程的基礎(chǔ)上具有延伸性,為后續(xù)課程或課程設(shè)計作鋪墊。
總之,測繪實踐根據(jù)實際的情況進(jìn)行知識建構(gòu),而不是簡單的把書上的知識照抄,是原有知識的提升。
1.4 數(shù)字化教學(xué) 數(shù)字化教學(xué)包括了多媒體資源庫、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課堂等多種信息技術(shù)的運用。我們運用flash ActionScript腳本語言編程,進(jìn)行交互式動畫設(shè)計,并融入到零部件拆裝教學(xué)實踐環(huán)節(jié),營造一種數(shù)字化的教學(xué)環(huán)境,虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合,豐富了建構(gòu)主義提倡的情景教學(xué),使其更具有生動性、趣味性和創(chuàng)造性。不僅是作為輔助教學(xué)的工具或手段,更是充分發(fā)揮教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用,讓學(xué)生對拆裝過程及相關(guān)知識的了解。
1.5 拆裝步驟及測繪方法 構(gòu)建主義強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是在具有真實問題的環(huán)境中,帶著問題思考,用問題驅(qū)動學(xué)習(xí),學(xué)會學(xué)習(xí)隱藏在問題中的知識點,實現(xiàn)由量變到質(zhì)變的積累過程。在實訓(xùn)過程中,我們采用了問題項目教學(xué)的方式,突出學(xué)習(xí)任務(wù)的重要性和學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合性。
1.5.1 布置測繪任務(wù) 根據(jù)建構(gòu)主義的教學(xué)設(shè)計模式,明確了教學(xué)目標(biāo)之后,應(yīng)確定其學(xué)習(xí)的主題及此項學(xué)習(xí)的任務(wù)的具體要求[3]。為了發(fā)揮教學(xué)過程中學(xué)生的主體作用,在有真實零部件的基礎(chǔ)上,下達(dá)實際測繪任務(wù)。測繪時要先了解測繪的對象,測繪的第一步是拆卸部件,拆卸部件時就要使用拆卸工具,因此要了解常用拆卸工具的用法。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)該觀察部件外部有哪些可以拆卸的裝配線,了解其工作原理,傳動路線。對被測零部件有整體上的認(rèn)識,根據(jù)具體的案例,對后續(xù)步驟及大概遇到的問題進(jìn)行分析。
1.5.2 畫裝配示意圖 分析完該部件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)和裝配線,第二步就是畫裝配示意圖,用簡單的線條示意出各零件之間的相對位置。在拆卸的過程中,將拆下的零件逐一編號,并在零件上貼上編號。畫出零件示意圖,確定其名稱和材料,編寫零件明細(xì)表。
1.5.3 測繪零件 測繪實訓(xùn)中,將5~6人分為一組,各組選出一位小組長,由其協(xié)助教師的管理和小組成員間的協(xié)調(diào)工作。部件拆卸后,由各小組長將零件分配給組內(nèi)每位同學(xué)分別測繪。在測繪前,先根據(jù)已學(xué)的知識對零件進(jìn)行形體分析,以確定視圖的表達(dá)方案。然后,徒手畫視圖,畫尺寸線、尺寸界線。根據(jù)測繪的結(jié)果,填寫測量尺寸。最后編寫技術(shù)要求。
1.5.4 拼畫裝配圖 零件草圖畫完后,由各小組長收起來,復(fù)印后給該組的每位同學(xué)發(fā)一套零件草圖,對所畫的每一張零件草圖進(jìn)行初審。初審的方法是根據(jù)零件草圖,按選定的比例用繪圖儀器繪制裝配圖。
根據(jù)零件草圖畫裝配圖也稱為拼圖。其具體步驟還是先選擇視圖表達(dá)方案,畫視圖,標(biāo)注尺寸,進(jìn)行零件編號和明細(xì)表,確定技術(shù)要求。在拼圖的過程中,很容易發(fā)現(xiàn)一些問題,例如每張零件草圖的視圖表達(dá)是否完整,零件草圖的尺寸是否齊全,各零件間的配合尺寸是否協(xié)調(diào)一致等。如果草圖視圖表達(dá)不完整,尺寸不齊全或配合尺寸不一致,裝配圖的視圖就畫不出來。學(xué)生帶著問題去思考和相互討論,并由教師逐步引導(dǎo),在討論中設(shè)法把問題深入,啟發(fā)學(xué)生自己尋找規(guī)律,對出現(xiàn)的問題進(jìn)行糾正,并對系統(tǒng)知識進(jìn)行歸納總結(jié),更能加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解。
1.5.5 繪制零件工作圖 根據(jù)校核后的草圖,用計算機(jī)繪制零件工作圖。零件工作圖上,應(yīng)該有完整的尺寸標(biāo)注、熱處理方式等技術(shù)要求。
1.6 教師的作用 建構(gòu)主義理論認(rèn)為學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師是導(dǎo)學(xué)者,引領(lǐng)者,學(xué)習(xí)是個交互的過程,建立在相互學(xué)習(xí)者之間,學(xué)習(xí)者和導(dǎo)演者之間的協(xié)作發(fā)展[3]。
在測繪實踐的過程中,教師首先確定學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),確定和規(guī)劃學(xué)習(xí)方向,運用“教、學(xué)并重”的教學(xué)理念,對測繪實訓(xùn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。其次,用數(shù)字化信息教學(xué)的方式,集中介紹拆裝與測繪的步驟,在其過程中應(yīng)該注意的知識點。另外,教師應(yīng)該提醒或引導(dǎo)學(xué)生把握實訓(xùn)的主體內(nèi)容,控制好學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)度。學(xué)生在拆裝與測繪的過程中遇到的困難各不相同,處于發(fā)散性的學(xué)習(xí)狀態(tài),教師應(yīng)該針對學(xué)生在學(xué)生的一些疑問進(jìn)行解答。在協(xié)助學(xué)生尋找解決問題的方法的同時,提出建設(shè)性的看法,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更深層次地思考,使學(xué)生的學(xué)習(xí)呈循序漸進(jìn)地過程。最后,教師在實訓(xùn)結(jié)束時,會對實訓(xùn)過程中遇到的普遍問題進(jìn)行歸納小結(jié)??傊?,教師充當(dāng)了幕后者、指揮者、控制者、協(xié)助者、引導(dǎo)者的角色。
2 總結(jié)
綜上所述,零部件測繪是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這是建立在制圖課程原有的知識體系之上,根據(jù)不同的零部件進(jìn)行具體分析,體現(xiàn)不同的認(rèn)知層面。不僅拓寬了制圖課程的研究領(lǐng)域,促進(jìn)了數(shù)字化技術(shù)在教育系統(tǒng)的發(fā)展,加深了學(xué)生對制圖課程知識的理解和本質(zhì)性的認(rèn)識。該實踐環(huán)節(jié)能設(shè)置特定的學(xué)習(xí)環(huán)境,啟發(fā)學(xué)生的思考,獲得相關(guān)的信息,并能讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),在共同研究、相互討論上提出更新更高的內(nèi)容。
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一、實習(xí)基地建設(shè)
重視實踐教學(xué)是我校的優(yōu)良傳統(tǒng)與教學(xué)特色。2003年,我校組織專人在河北省地勘局
第三地質(zhì)大隊建成地質(zhì)實習(xí)站,學(xué)生在這里得到地質(zhì)實踐的系統(tǒng)訓(xùn)練,學(xué)到了野外地質(zhì)工作
的方法和技能,為將來從事野外地質(zhì)工作打下了堅實基礎(chǔ)。隨著國家《加強(qiáng)地質(zhì)工作決定》的出臺,我校對實習(xí)基地進(jìn)行了維修、重建,同時進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容與方法的探索和改革,還將筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、全球定位儀(GPS)和便攜式分析儀等現(xiàn)代儀器設(shè)備用于野外地學(xué)工作,使野外地質(zhì)學(xué)工作向著信息化、數(shù)學(xué)化高科技方向邁進(jìn),開創(chuàng)了地質(zhì)學(xué)野外教學(xué)改革的新階段,探索了在新形勢下地質(zhì)學(xué)實習(xí)的新形勢和新手段,實現(xiàn)了人才培養(yǎng)模式的新轉(zhuǎn)變。
二、野外教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合工程建設(shè)
在具體教學(xué)過程中,能力培養(yǎng)是教學(xué)的主導(dǎo)思想,也是教學(xué)的難點,如何培養(yǎng)學(xué)生的能力是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。地質(zhì)野外工作能力的培養(yǎng)有其自身的特殊性,地質(zhì)野外工作的對象是地質(zhì)作用所形成的地質(zhì)現(xiàn)象。野外現(xiàn)象的觀察是首要的、基本的,教學(xué)中可以采用主動觀察和被動觀察相結(jié)合的手段啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生。野外地質(zhì)觀察是能力培養(yǎng)的一個方面。能力的培養(yǎng)貫穿于整個實習(xí)過程。實習(xí)內(nèi)容與實際工程建設(shè)緊密結(jié)合,實習(xí)區(qū)內(nèi)工程建設(shè)項目諸多,有河北省張北縣蔡家營鉛鋅銀礦,是一個以鋅為主的特大型多金屬礦床,也是華北地臺北緣與古元古界紅旗營子群變質(zhì)巖系有關(guān)的次火山熱液成因的典型礦床。河北省赤城縣黃土梁金礦以礦帶寬大、延長穩(wěn)定、礦體密集而著稱,經(jīng)過鉆探勘察,發(fā)現(xiàn)礦體規(guī)模很大,前景可觀等等,這些礦區(qū)都為學(xué)生的實習(xí)提供了很好的場所,積累的大量科研經(jīng)驗,也極大地豐富了實習(xí)內(nèi)容,通過實習(xí)現(xiàn)場與各項工程建設(shè)的具體聯(lián)系,可以進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識面,使學(xué)生獲得感性認(rèn)識,開闊視野,培養(yǎng)和提高實際工作能力,讓學(xué)生有充分的機(jī)會和時間去科學(xué)地實踐和感知所獲得的知識,有利于全面提高學(xué)生素質(zhì)。
三、創(chuàng)新實習(xí)改革,推進(jìn)教學(xué)現(xiàn)代化
1.把握地質(zhì)科學(xué)的最近進(jìn)展,把新知識融入實習(xí)教學(xué)中。隨著地質(zhì)科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展,新理論、新知識、新技術(shù)、新方法、新資料不斷涌現(xiàn)。因此,地質(zhì)實習(xí)教學(xué)也應(yīng)緊跟時代的步伐,不斷地加以更新完善。針對實習(xí)教學(xué)方法中比較陳舊的思路和內(nèi)容進(jìn)行了修改,補(bǔ)充新的知識。
2.注重對學(xué)生動手能力的培養(yǎng),有針對性開展實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革。積極開展野外地質(zhì)認(rèn)識實習(xí),選擇地質(zhì)現(xiàn)象典型、礦產(chǎn)資源豐富的實訓(xùn)基地開展實習(xí)。通過不同專業(yè),其所掌握的專業(yè)側(cè)重點不同,學(xué)習(xí)要求不同,有針對性的選擇實習(xí)點,較好的解決了學(xué)生技能培養(yǎng)問題,達(dá)到了教學(xué)目的要求。采用了開放實驗教學(xué),通過老師的指導(dǎo),要求學(xué)生認(rèn)真觀察,掌握各類礦物、巖石、古生物化石和各類地質(zhì)現(xiàn)象的特征,掌握識別地質(zhì)圖的基本技能,并能用專業(yè)術(shù)語去描述各種地質(zhì)現(xiàn)象,寫出實習(xí)報告。
通過教學(xué),認(rèn)真總結(jié)了多年的教學(xué)經(jīng)驗,經(jīng)歷了從原來的模型、標(biāo)本和幻燈片教學(xué)到現(xiàn)在多媒體教學(xué)的改革。過去,地質(zhì)類課程的教學(xué)主要依賴掛圖、模型和教學(xué)幻燈片,教師曾經(jīng)制作了大量的教學(xué)幻燈片和掛圖。但隨著時間的推移,這些幻燈片和掛圖難以滿足教學(xué)需求。多媒體教學(xué)已逐步替代了傳統(tǒng)的教學(xué)手段。
GPS、GIS等高新技術(shù)在地質(zhì)學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用,大大提高地質(zhì)調(diào)查(填圖)的效率,地質(zhì)填圖的質(zhì)量明顯改進(jìn),使區(qū)域地質(zhì)調(diào)查實現(xiàn)了信息化。注重研究開發(fā)與教學(xué)實踐緊密結(jié)合,以便實現(xiàn)從野外數(shù)據(jù)采集到室內(nèi)綜合整理、各種圖件編制的全程計算機(jī)輔助化。數(shù)字地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫的建立,從根本上改變了地質(zhì)圖信息的傳統(tǒng)表達(dá)方式。為此,及時調(diào)整野外教學(xué)方式,探索新形勢下的野外教學(xué)方法,開展數(shù)字化地質(zhì)填圖已成為現(xiàn)代地學(xué)教育的必然。數(shù)字地質(zhì)填圖是地質(zhì)填圖的一種重要工具和手段,學(xué)生數(shù)字地質(zhì)填圖訓(xùn)練和技能、方法訓(xùn)練為實踐教學(xué)主要目的,在加強(qiáng)基礎(chǔ)野外地質(zhì)技能訓(xùn)練的同時,將新技術(shù)、新方法的應(yīng)用納入到野外工作之中,從而實現(xiàn)傳統(tǒng)三大件(鐵錘、羅盤、放大鏡)和新三大件(GPS、數(shù)碼相機(jī)和筆記本電腦)密切結(jié)合的現(xiàn)代化數(shù)字化地質(zhì)填圖工作。實習(xí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、使用,使學(xué)生掌握最新的現(xiàn)代區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的知識和綜合技能,利于學(xué)生快速進(jìn)入工作狀態(tài)。
四、優(yōu)化教學(xué)路線,編制自成體系的實習(xí)指導(dǎo)書
學(xué)校組織有經(jīng)驗的教師進(jìn)行實地科學(xué)考察,編制自成體系的實習(xí)指導(dǎo)書。對野外實習(xí)路線必須進(jìn)行精選,以突出實踐性特點。野外實習(xí)教學(xué)路線各有特點,有的地層出露比較齊全,有的河谷地貌明顯,有的工程地質(zhì)現(xiàn)象集中,而有的構(gòu)造形跡典型突出。要在有限的時間內(nèi)高效完成實習(xí)目標(biāo)促使我們必須優(yōu)化教學(xué)路線。
優(yōu)化教學(xué)路線的原則是:實習(xí)教學(xué)需緊密結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo);實習(xí)路線需緊密結(jié)合具體工程,體現(xiàn)出地質(zhì)工程學(xué)習(xí)鮮明的針對性;幾個實習(xí)點彼此地質(zhì)現(xiàn)象聯(lián)系緊密互為補(bǔ)充,利于學(xué)生在野外短期實習(xí)中比較全面地接觸到所要求的教學(xué)內(nèi)容。
五、加大實習(xí)基地建設(shè),走“工學(xué)結(jié)合”道路
說課,是一種以語言和圖表為主要工具,向同行闡述自己對教學(xué)內(nèi)容的施教方案,并對其效果進(jìn)行預(yù)測、反思等教學(xué)研究方式。開展說課活動,對于促進(jìn)教師深入鉆研教材和教學(xué)方法、有效貫徹教學(xué)理念,實現(xiàn)有效課堂教學(xué),特別是自覺進(jìn)行教學(xué)反思,具有極強(qiáng)的意義。文章選取“圓曲線詳細(xì)測設(shè)”章節(jié),將說課稿進(jìn)行整理,供大家學(xué)習(xí)和交流。
一、教材
“圓曲線詳細(xì)測設(shè)”是《市政工程測量放線課程標(biāo)準(zhǔn)》中核心技能內(nèi)容之一,編排在教育部職業(yè)教育與成人教育司推薦中等職業(yè)教育技能緊缺型人才推薦教材《市政工程測量放線》中單元3課題4,它緊隨在“道路中線直線段測量”課題3之后,是道路中線放樣的組成部分,為后續(xù)“道路施工測量”課題5做技能準(zhǔn)備2。教材知識內(nèi)容選材以夠用為度,突出技能培訓(xùn)為核心,非常適合職業(yè)教育。圓曲線詳細(xì)測設(shè)項目的主要任務(wù)是依據(jù)施工平面圖在平地上放出道路中心線中的圓曲線部分。施工放線是市政工程專業(yè)必備技能,通過畢業(yè)生跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn),學(xué)生在學(xué)校課程理論學(xué)得很好,測量員中級職業(yè)資格證書也取得,可在實際工程項目上還是不能獨立放出道路中心線,不能實現(xiàn)畢業(yè)就業(yè)零距離。因此,實際教學(xué)中,在三以一化(以能力為本位、以職業(yè)實踐為主線、以項目課程為主體的模塊化)教學(xué)的基礎(chǔ)上,需加強(qiáng)各課程間的有效銜接,為此,在教學(xué)設(shè)計時需將職業(yè)元素加入教學(xué)模塊之中,融入市政工程測量員崗位技能需求,設(shè)計工作任務(wù)書。整個工作任務(wù)書分為課前、課中、課后三塊工作任務(wù),分階段引導(dǎo)學(xué)生完成,最終形成整體,完成項目。
二、教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo)秉承“德育為先、技能為重、素質(zhì)為本”的辦學(xué)理念,努力實現(xiàn)“知識與技能”“過程與方法”“情感、態(tài)度和價值觀”三維課程目標(biāo),具體如下:
1.知識與能力
(1)培養(yǎng)學(xué)生正確閱讀理解能力。(2)正確識讀道路施工圖。(3)正確計算曲線放樣數(shù)據(jù)。(4)規(guī)范操作測量儀器。(5)提高網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力。
2.過程與方法
(1)讓學(xué)生體驗自主探究、自主學(xué)習(xí)的過程。(2)學(xué)會與人探討交流、融合信息的方法。
3.情感、態(tài)度與價值觀
(1)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)工作的作風(fēng)。(2)安全作業(yè)的意識。(3)合作互助的學(xué)習(xí)情感。(4)成果分享的價值觀。
通過完成項目讓學(xué)生掌握專業(yè)知識和能力的同時學(xué)會科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和塑造健康的人格,以提高個人可持續(xù)發(fā)展能力和職業(yè)遷徙能力。
三、教學(xué)重點、難點
按照“理論夠用,實踐為重”的職教辦學(xué)理念和培養(yǎng)學(xué)生將知識掌握變?yōu)槟芰μ嵘穆毥探虒W(xué)目標(biāo),教學(xué)重點定為儀器規(guī)范操作和現(xiàn)場準(zhǔn)確放線,這也是圓曲線詳細(xì)測設(shè)項目的最終目標(biāo);根據(jù)學(xué)生初中階段幾何和數(shù)學(xué)知識不夠深入和個體特征獨特,將教學(xué)難點定為放樣數(shù)據(jù)正確計算和小組團(tuán)隊合作。
四、學(xué)情
課程的開設(shè)時間安排在二年級下學(xué)期,學(xué)生已學(xué)《道路工程識圖與抄繪》課程,具備了一定的識圖能力。這個年齡階段的學(xué)生智商和情商都處于成長期,具有可塑性,學(xué)生情感特點具體表現(xiàn)為敏感易沖動、缺乏自信、個性張揚、渴望被重視和表揚;智力特點是形象思維強(qiáng)、閱讀理解弱,行動力強(qiáng)、思考深度淺,而且班級里學(xué)生個體差異較大。這些特點注定學(xué)生主動學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)意識淡薄,傳統(tǒng)45分鐘課堂全程講授型教學(xué)方法不適用這一人群,需創(chuàng)造符合這一群體特點的學(xué)習(xí)機(jī)會和情境讓每位學(xué)生都能動起來、學(xué)起來,主要通過學(xué)生動手和動嘴來學(xué)習(xí),實現(xiàn)有效課堂
教學(xué)。
五、教法和學(xué)法
古有“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,今有“眼高手低”“實踐出真知”之說。美國M?希爾伯曼學(xué)者調(diào)查發(fā)現(xiàn)我們所能學(xué)到的東西是所讀東西的10%,所聽到東西的20%,所看到東西的30%,視聽結(jié)合能理解50%;與人探討有70%的效果;親身體驗有80%的收獲,給別人講授后90%的東西是真正屬于自己。百家講壇曾國平說過一個人的成功是20%智商和80%情商的結(jié)合。根據(jù)這些學(xué)習(xí)規(guī)律和成功要素,整個教學(xué)項目的開展將探究法和講授法相結(jié)合,以學(xué)生小組探究、講授為主,以項目為載體,任務(wù)驅(qū)動,教師誘導(dǎo)、啟發(fā)、賞識教學(xué)。通過小組討論和崗位互換培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,在這期間錯誤讓學(xué)生討論,疑難讓學(xué)生分析,問題讓學(xué)生解答,教材讓學(xué)生去看,思路讓學(xué)生去想,方案讓學(xué)生去做,在項目實踐中盡可能讓每位學(xué)生的智商和情商得到發(fā)展,各有
所獲。
六、教學(xué)流程
合理的項目教學(xué)策略確定后,項目的成功與否關(guān)鍵在于項目是否能有效執(zhí)行,為了實現(xiàn)教學(xué)過程與工作過程的有效對接,按照工作過程安排學(xué)習(xí)過程,提前一周分發(fā)施工平面圖和工作任務(wù)書,引導(dǎo)學(xué)生完成課前任務(wù),認(rèn)真閱讀教材,上網(wǎng)搜索數(shù)字化教學(xué)資源進(jìn)行自學(xué),如百度搜索、精品課程等,重點解決項目的理論支撐知識點(圓曲線放樣數(shù)據(jù)正確計算)和現(xiàn)場放線的具體步驟,每位學(xué)生自學(xué)后,組內(nèi)討論(根據(jù)入學(xué)花名冊成績由高到低排學(xué)號的順序,將學(xué)號尾數(shù)相同者為一組,即1、11、21、31、41號一組,異質(zhì)組合);完成課前工作任務(wù)后,進(jìn)入課堂,按照項目法教學(xué)六環(huán)節(jié)進(jìn)行課堂教學(xué),首先由小組代表走上講臺匯報自學(xué)成果(不準(zhǔn)念書),主要匯報圓曲線放樣數(shù)據(jù)計算方法和現(xiàn)場放線步驟兩個方面,同時提出自學(xué)過程中遇到的問題,其他小組和教師負(fù)責(zé)答疑,用時35分鐘;之后,教師使用多媒體教學(xué)課件進(jìn)行傳統(tǒng)講授法教學(xué),以PPT為主板,黑板為副板,對教學(xué)重點和難點進(jìn)行詳細(xì)講解,對項目內(nèi)容和關(guān)鍵能力進(jìn)行總結(jié),學(xué)生講解在前,教師講授在后;總結(jié)之后小組開展項目活動,修改課前制定的項目實施計劃,送教師審批,用時20分鐘;方案審批通過后轉(zhuǎn)至實訓(xùn)現(xiàn)場,執(zhí)行項目,執(zhí)行過程中重點做好分工協(xié)調(diào)和崗位互換工作,在此期間學(xué)生做項目,教師全程巡查,負(fù)責(zé)項目的管理、咨詢及項目過程的考核,用時80分鐘,在過程評價中關(guān)注學(xué)生情商的教育和考核,鼓勵學(xué)生多向優(yōu)秀同學(xué)學(xué)習(xí)。項目結(jié)束后,小組間按照《中華人民共和國工程測量國家規(guī)范》要求對項目成果進(jìn)行相互檢查和驗收,實現(xiàn)課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接,我從分工工作、探究精神、知識內(nèi)容、能力和素質(zhì)提升四個方面進(jìn)行評價,鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我評價和互評,小組間主要從情商方面進(jìn)行互評,用時30分鐘,完成課堂任務(wù)。課后每位學(xué)生根據(jù)項目實踐的親身體驗完成任務(wù)書中課后學(xué)習(xí)小結(jié)。
七、教學(xué)反思
在項目實施過程中存在以下幾點困難:(1)教學(xué)難點等理論
知識學(xué)生因不夠自信會重復(fù)咨詢和確認(rèn)(心智不成熟),教師成了復(fù)讀機(jī)和點讀機(jī),對策是要求學(xué)生做好筆記,相信自己。(2)沒有足夠的時間和精力把每位學(xué)生(智商差異)培養(yǎng)成能頂崗實習(xí)的職業(yè)人,對策是教育學(xué)生勤能補(bǔ)拙,課后多練習(xí)。(3)項目化教學(xué)有效推行之后,教學(xué)進(jìn)度明顯變慢,教材建議60課時+2W實訓(xùn)時間只能將測量的基本知識和能力培養(yǎng)到位(參加測量員中級工考核,通過率達(dá)90%以上),專業(yè)測量訓(xùn)練時間有限。
有效的教學(xué)項目能實現(xiàn)三以一化,項目的有效執(zhí)行能實現(xiàn)三位一體,項目教學(xué)法使每位學(xué)生都參與其中,感受到學(xué)習(xí)即工作,通過工作來學(xué)習(xí)。在項目執(zhí)行過程中,班級三分之一想學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)潛能得到挖掘和提升,三分之一沒有學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)得到激發(fā),三分之一不想學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到培養(yǎng),改變了教室聽講,學(xué)生半邊倒的現(xiàn)象,學(xué)生變得樂學(xué),喜歡上自己的專業(yè),教師變得樂教,愛上自己的職業(yè),實現(xiàn)了教學(xué)相長。同時,針對課內(nèi)教學(xué)的不足通過課外自學(xué)來補(bǔ)充,引導(dǎo)學(xué)生充分利用信息化時代的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和現(xiàn)代化交流平臺及學(xué)校開展的專業(yè)社團(tuán)活動,進(jìn)一步鞏固和提升學(xué)習(xí)重點和難點,培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣,實現(xiàn)職業(yè)教育與終身學(xué)習(xí)對接。另外,結(jié)合行業(yè)定期進(jìn)行繼續(xù)教育的學(xué)習(xí)要求及學(xué)校4.5+0.5教學(xué)模式的改革,建議在0.5學(xué)年進(jìn)行《市政工程測量放線》課程二次教學(xué)(崗前培訓(xùn)),重點進(jìn)行專業(yè)測量實訓(xùn)2W,使學(xué)歷證書與職業(yè)資格證書實實在在的有效對接,創(chuàng)建符合職校學(xué)生特點的教學(xué)模式和特色。
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中圖分類號:TU198文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
《建筑工程測量》是一門理論與實踐緊密結(jié)合的專業(yè)基礎(chǔ)技能型課程,課程的最大特點就是既要掌握基本專業(yè)理論知識又要熟練掌握各種測量儀器的操作技能,更重要的是具備運用所掌握的知識在工程建設(shè)中實際應(yīng)用的能力。在學(xué)生的培養(yǎng)過程中對不適應(yīng)現(xiàn)階段建設(shè)工程特點的教學(xué)方法有必要進(jìn)行及時的改革。通過不斷的教學(xué)總結(jié)及來自學(xué)生反饋可知,針對建筑工程測量教學(xué)過程中可能存在的一些問題和不足,筆者就目前測量教學(xué)情況從以下幾個方面進(jìn)行了初步的思考。
一、教學(xué)思路
《建筑工程測量》主要是研究建筑工程測量的基本理論和基本操作技能,為學(xué)生應(yīng)用實際資料和測量手段解決實際工程問題奠定必要的基礎(chǔ)。課程的目的及任務(wù)是使學(xué)生掌握一般測量儀器和工具的使用技術(shù),掌握工程測量基本工作的原理、方法及注意事項,在建筑施工中能進(jìn)行建筑施工測量的工作,并能進(jìn)行簡單地形圖測繪工作。
1.課程知識結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建。課程知識結(jié)構(gòu)應(yīng)從建筑工程測量的實際應(yīng)用出發(fā),以建筑工程測量的主要任務(wù)為切入點和核心,以社會需求為導(dǎo)向,在測量教學(xué)中融入新技術(shù)、新儀器、新規(guī)范,及時更新教學(xué)內(nèi)容。
2.課程能力結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建。課程能力結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)測量知識在工程實踐中的運用,通過實踐使學(xué)生鞏固理論知識并上升為運用能力。具體能力目標(biāo)為:掌握以水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀為主的測量儀器的基本操作方法,能對測量儀器進(jìn)行檢驗和簡單的校正;具有進(jìn)行測量基本工作、小地區(qū)控制測量和相應(yīng)數(shù)據(jù)處理的能力;具有初步的識圖、測圖和用圖能力;具有運用測量儀器進(jìn)行施工定位、放線和高程傳遞的能力。
3.課程素質(zhì)結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建。課程素質(zhì)結(jié)構(gòu)是在課程的教學(xué)過程中融入素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成不畏艱苦、實事求是、一絲不茍、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、誠實守信的工作態(tài)度,互幫互助、團(tuán)結(jié)協(xié)作的集體觀念,刻苦鉆研、勇于開拓的創(chuàng)新意識,堅守崗位、愛護(hù)公物的職業(yè)品德。
二、教學(xué)內(nèi)容
1.理論教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)內(nèi)容組織過程中,除教學(xué)大綱所規(guī)定的必講內(nèi)容外,結(jié)合學(xué)生實際情況和根據(jù)社會需求和最新的科技信息,通過教研活動,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行及時的調(diào)整和擴(kuò)充。以學(xué)生就業(yè)為目的,橫向拓寬專業(yè)口徑,縱向延伸專業(yè)內(nèi)涵,除介紹建筑工程測量內(nèi)容外,根據(jù)近幾年學(xué)生的就業(yè)流向,增加了路橋施工測量、鋼結(jié)構(gòu)施工測量等內(nèi)容。課程內(nèi)容的改革應(yīng)以本著“以學(xué)生就業(yè)為目的,以社會需求為導(dǎo)向,重視實踐動手操作技能培養(yǎng),兼顧新技術(shù)新應(yīng)用”的基本原則,針對建筑類不同專業(yè),對課程內(nèi)容作必要的調(diào)整。對不適宜??平坛痰恼n程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,選用更加適合??圃盒W(xué)生的教材,對教材內(nèi)容可進(jìn)行適當(dāng)增減,刪除或者減少一些講授過時的儀器設(shè)備內(nèi)容的章節(jié),減少理論知識偏多章節(jié)的內(nèi)容,重在相關(guān)理論的理解運用環(huán)節(jié)。
2.實踐教學(xué)內(nèi)容。《建筑工程測量》是一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,課程的實踐內(nèi)容包含了平時實訓(xùn)課和集中綜合實訓(xùn)構(gòu)成。通過豐富的實踐教學(xué),可以將課堂所學(xué)的理論知識進(jìn)行全面系統(tǒng)的實踐鍛煉,充分培養(yǎng)學(xué)生的動手操作技能。實踐教學(xué)要求學(xué)生掌握測量儀器的檢驗方法和簡單的校正方法、掌握經(jīng)緯儀測角、水準(zhǔn)儀測高差、鋼尺量距與數(shù)字化測圖的基本操作技能,了解大比例尺地形圖的測圖程序,掌握施工放樣的基本方法。針對在實訓(xùn)過程中,有的學(xué)生不認(rèn)真操作這一特點,為保證實訓(xùn)教學(xué)的效果,把測量儀器操作技能的考核,作為本門課程考核的一個重要內(nèi)容。為了提高學(xué)生解決問題的能力,在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)上,結(jié)合實訓(xùn)課和綜合實訓(xùn),組織學(xué)生到建筑工地進(jìn)行實踐,要求學(xué)生在實踐中,發(fā)現(xiàn)一些問題,通過分析和向?qū)I(yè)技術(shù)人員請教,找出解決問題的方法。
三、教學(xué)方法和手段
1.理論教學(xué)方法和手段。根據(jù)現(xiàn)狀應(yīng)通過多種多樣的教學(xué)方法把講課、實訓(xùn)、答疑等有機(jī)地結(jié)合起來。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,針對教學(xué)內(nèi)容增多,而測量課時較少的現(xiàn)狀,必須采用靈活多變的教學(xué)方法和手段。除傳統(tǒng)的板書教學(xué)外,也要多采用一些多媒體教學(xué)方法、演示教學(xué)方法等加深學(xué)生的理解;對諸如測圖和放樣等實踐教學(xué)部分的課程內(nèi)容,可結(jié)合實際工程,帶學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場參觀測量,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,收到事半功倍的教學(xué)效果。
2.實踐教學(xué)方法和手段。在實踐教學(xué)上,以實物教學(xué)、演示教學(xué)和現(xiàn)場教學(xué)為主。
實物教學(xué)――課堂上通過展示相應(yīng)測量儀器,使學(xué)生較為直觀地認(rèn)識、了解儀器設(shè)備的構(gòu)造和用途。
演示教學(xué)――在教學(xué)過程中,采用演示教學(xué)的方法講解水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等儀器的操作使用,讓學(xué)生更直接地了解儀器操作的使用方法。
現(xiàn)場教學(xué)――在講授測量實踐操作應(yīng)用時,可以采取聯(lián)系符合教學(xué)內(nèi)容要求的建筑施工場地,現(xiàn)場講授測量方法,實現(xiàn)教學(xué)與生產(chǎn)和社會實踐零距離。大部分學(xué)生在建筑施工場地從事技術(shù)和管理工作,而建筑施工測量則是必不可少的一部分,所以把測圖和放樣內(nèi)容綜合起來進(jìn)行兩周實習(xí),可加深對理論知識的理解。
四、教學(xué)儀器與場地
測繪儀器更新較快,性能不斷提高。一些老式測量儀器在建筑工程中應(yīng)用已經(jīng)不多,不適合市場的需要,部分儀器需要更新。例如水準(zhǔn)測量中所使用的水準(zhǔn)儀由ds3微傾式水準(zhǔn)儀向自動安平水準(zhǔn)儀發(fā)展;距離測量由鋼尺量距向光電測距儀發(fā)展,光學(xué)經(jīng)緯儀向電子經(jīng)緯儀發(fā)展。因此,應(yīng)該在掌握常規(guī)基礎(chǔ)儀器(如DS3水準(zhǔn)儀、DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀、鋼卷尺)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生及時掌握先進(jìn)儀器(如自動安平水準(zhǔn)儀、DJ2電子經(jīng)緯儀、光電測距儀、全站儀)的發(fā)展動向,了解有關(guān)的操作。測量教學(xué)應(yīng)該有專門的教學(xué)場地與實習(xí)場地。教學(xué)場地除了多媒體教室外,應(yīng)設(shè)置室內(nèi)操作演示教室,更有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。實習(xí)場地應(yīng)分為測圖與測設(shè)兩種場地,模擬工程實踐增強(qiáng)動手能力的培養(yǎng)。
五、課程考核
課程考核根據(jù)當(dāng)前培養(yǎng)目標(biāo),可以分為理論考核、實際操作考核、實訓(xùn)考核、平時表現(xiàn)四部分。理論考核占總成績的30%,以試卷為主,考查學(xué)生對基本知識的掌握程度。操作技能考核占總成績的25%,以經(jīng)緯儀操作的對中、整平、視差、讀數(shù)、時間這五方面為考核內(nèi)容,考核學(xué)生的動手能力。實訓(xùn)占總成績的30%,它是對本門課程綜合運用的一個考查,在這個過程中,除了考核學(xué)生對測量儀器構(gòu)造的了解、對測量儀器的操作技能的掌握、對常規(guī)測量的觀測方法和記錄方法以及觀測成果的計算等,還要考核一些測量技術(shù)在建筑施工中實際應(yīng)用的問題,以考核學(xué)生對施工測量知識的掌握程度和解決實際問題的能力。平時表現(xiàn)占總成績的15%,主要包含了平時考勤、提問與作業(yè)。
結(jié)束語
《測量學(xué)》是高職院校建筑工程、城鎮(zhèn)規(guī)劃和園林技術(shù)等專業(yè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,具有實踐性強(qiáng)的特點。課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生對水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等常規(guī)測量儀器的操作能力,使之能比較系統(tǒng)地掌握大比例尺地形圖測繪的原理、程序和方法;能獨立承擔(dān)地形圖測繪及建筑物施工放樣的基本工作;能熟練地判讀地形圖,熟悉地形圖的一般應(yīng)用;能利用地形圖進(jìn)行面積計算、土石方計算等;能應(yīng)用地形圖進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計、施工等工作。
測量技術(shù)是一門基礎(chǔ)技術(shù),又是一門相對獨立的技術(shù),高職學(xué)生學(xué)好這門課程,不僅可為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ),還可以利用所掌握的測量技術(shù)在公路勘測、水利水電、國土資源、地礦、城鎮(zhèn)規(guī)劃、道路施工、建筑、市政工程等行業(yè)和部門中就業(yè)。然而,在一些高職院校特別是民族地區(qū)的高職院校,該課程的教學(xué)現(xiàn)狀頗不盡如人意,在教學(xué)管理、師資、教材、教學(xué)教法、儀器設(shè)備等方面表現(xiàn)出與高職教育目標(biāo)的不相適應(yīng)。筆者在《測量學(xué)》的教學(xué)過程中,對此進(jìn)行了深入思考,并在此基礎(chǔ)上提出一些看法,希望與同仁交流、共同探討,以期提高這門課程的教學(xué)質(zhì)量。
《測量學(xué)》教學(xué)中存在的問題
目前,在《測量學(xué)》的教學(xué)中,由于各種主客觀因素的影響,存在許多問題,影響著教學(xué)質(zhì)量的提高,主要表現(xiàn)以下幾個方面:
教學(xué)管理方面在一些高職院校中,開設(shè)《測量學(xué)》的建筑工程、城鎮(zhèn)規(guī)劃和園林技術(shù)等專業(yè)不屬于同一個教學(xué)系部,如建筑工程專業(yè)屬于建筑工程系,園林技術(shù)專業(yè)屬于生物工程系。因此,在教學(xué)計劃的制定、教學(xué)人員(教師、實訓(xùn)技術(shù)人員)的安排、儀器設(shè)備的添置和保管使用、實訓(xùn)基地(校內(nèi)實訓(xùn)室、實訓(xùn)場所、校外基地等)的建立與維護(hù)、儀器設(shè)備的調(diào)度等方面皆各自為政,缺乏統(tǒng)籌安排。在這種情況下會出現(xiàn)一些比較突出的問題:一是在人力資源方面,因《測量學(xué)》教師與實訓(xùn)技術(shù)人員分屬不同的系,不能統(tǒng)籌安排,一方面教師的工作量不足,而另一方面有生產(chǎn)任務(wù)時又抽不出人來,使儀器設(shè)備不能產(chǎn)生應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益,同時學(xué)生和教師也失去了很多在測繪生產(chǎn)第一線鍛煉實踐的機(jī)會,而且由于教師分散,不便于教研活動的開展。二是在儀器設(shè)備的購置上容易重復(fù),導(dǎo)致某些種類的儀器有富余,而另一些種類的儀器缺乏。三是在儀器設(shè)備的使用上,不能很好地協(xié)調(diào)實訓(xùn)時間與實訓(xùn)管理人員,對學(xué)生在使用儀器設(shè)備的種類與時間上安排不合理,影響實訓(xùn)效果。四是在實訓(xùn)基地的建設(shè)上,容易出現(xiàn)重復(fù)投資,在資金有限的情況下,一方面實訓(xùn)基地投資不足,達(dá)不到實踐實訓(xùn)的要求,而另一方面又造成資金浪費。
師資方面高職教育要面向地方、行業(yè)和社區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)一線需要的技術(shù)應(yīng)用型人才,因此,職業(yè)技術(shù)教育的師資隊伍應(yīng)具有“雙師”素質(zhì),“雙師型”教師是培養(yǎng)高職人才的重要保證。但是,在高職院校從事《測量學(xué)》教學(xué)的教師與實訓(xùn)技術(shù)人員絕大部分都是大學(xué)畢業(yè)后直接到學(xué)校從事教學(xué)工作,沒有系統(tǒng)地參加過實際測繪工作,專業(yè)實踐經(jīng)驗相當(dāng)缺乏,因而在教學(xué)中表現(xiàn)出兩個不適應(yīng):其一,相當(dāng)一部分教師受以本科為本位的傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響,重理論、輕實踐,過分強(qiáng)調(diào)知識的系統(tǒng)性與嚴(yán)密性,不能適應(yīng)高職教育的辦學(xué)模式;其二,由于實踐經(jīng)驗的缺乏,達(dá)不到高職教育重技能培訓(xùn)的要求,給學(xué)生傳授的知識和能力多是“紙上談兵”,沒有實際應(yīng)用價值,不能和生產(chǎn)實際相結(jié)合,弱化了學(xué)生以測量技能為求職就業(yè)手段的作用。因此,在高職《測量學(xué)》教學(xué)中非常缺乏既精通專業(yè)理論,又能熟練地動手操作的“雙師型”教師。
教材方面在高職《測量學(xué)》教學(xué)中,參照普教的教學(xué)體系、采用普教教材的做法仍未改變。筆者在建筑工程專業(yè)和園林技術(shù)專業(yè)的《測量學(xué)》教學(xué)中使用過的教材版本多達(dá)數(shù)種,既有掛靠專業(yè)的教材,如《建筑工程測量》、《高職高專建筑工程測量》、《建筑施工測量》、《園林測量》,又有普教教材,如《測量學(xué)》、《測量學(xué)原理》等。同一專業(yè)、不同版本的教材內(nèi)容出入不大,不同專業(yè)的教材中基礎(chǔ)性內(nèi)容也基本相同。雖然對專業(yè)而言,所有教材在內(nèi)容上都比較全面,但都缺乏實用性,如對現(xiàn)代測繪儀器與測繪方法的介紹較少,有的教材甚至沒有,不能滿足生產(chǎn)實際工作的需要。學(xué)生掌握了教材內(nèi)容,照樣不能解決實際工程問題,到工作崗位上,仍得從頭學(xué)起才能勝任實際工作需要。
教學(xué)方面受傳統(tǒng)教育思想的影響,在高職《測量學(xué)》教學(xué)中仍然存在重知識灌輸、輕能力培養(yǎng)、輕提高學(xué)生全面素質(zhì)的現(xiàn)象。教師在教學(xué)中對知識應(yīng)用、創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)重視不夠,測量技能訓(xùn)練比較薄弱,難以使學(xué)生形成熟練的職業(yè)技能和適應(yīng)職業(yè)變化的能力,未能充分體現(xiàn)高職教育的本質(zhì)特征。如在《測量學(xué)》教學(xué)過程中,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)只保證了課時與實訓(xùn)項目的數(shù)量,在質(zhì)量上沒有嚴(yán)格把關(guān),學(xué)生對測繪工程的整體性把握較差,對某一工種、某一工序不能深入理解與熟練掌握,因而解決實際問題的能力較差,難以獨立承擔(dān)測繪生產(chǎn)任務(wù),甚至于對測繪工程中某一具體方面的工作都不能勝任。轉(zhuǎn)貼于
儀器設(shè)備方面在高職院校特別是民族地區(qū)的高職院校,傳統(tǒng)的測量儀器設(shè)備如光學(xué)經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等基本能滿足實訓(xùn)要求,但現(xiàn)代測繪儀器設(shè)備如電子全站儀、電子水準(zhǔn)儀、測量常用軟件與專業(yè)應(yīng)用軟件等則嚴(yán)重不足,有的高職院校甚至沒有。相當(dāng)一部分高職院校的《測量學(xué)》教學(xué)仍以光學(xué)經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀的使用、測繪法紙質(zhì)測圖、經(jīng)緯儀加鋼尺的角度和距離放樣等內(nèi)容為主,與測繪生產(chǎn)中已普遍采用全站儀作為常規(guī)儀器進(jìn)行數(shù)字化測圖和施工放樣的現(xiàn)狀相差甚遠(yuǎn),學(xué)生很難學(xué)以致用,學(xué)有所用。另外,因多種原因,儀器設(shè)備的損壞較嚴(yán)重,而維修保養(yǎng)又不能及時跟上,致使儀器設(shè)備的使用壽命縮短,使用效率不高。
教學(xué)改進(jìn)措施
根據(jù)上述情況,筆者認(rèn)為,在高職院校的《測量學(xué)》教學(xué)工作中,應(yīng)采取以下有針對性的改進(jìn)措施:
教學(xué)管理方面要做到“三統(tǒng)一”:一是統(tǒng)一制定教學(xué)計劃。應(yīng)將《測量學(xué)》課程歸口到某一個教學(xué)系部進(jìn)行管理,成立測量學(xué)教研室,在研究專業(yè)教學(xué)計劃和測量學(xué)與其他專業(yè)課關(guān)系的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)代測繪技術(shù)和測繪生產(chǎn)實際,適當(dāng)考慮現(xiàn)有測繪儀器設(shè)備和實訓(xùn)條件,統(tǒng)一制定測量學(xué)教學(xué)計劃。在學(xué)時數(shù)、開設(shè)學(xué)期、理論教學(xué)學(xué)時與實訓(xùn)教學(xué)學(xué)時的分配、教材選取、教學(xué)研究等方面進(jìn)行統(tǒng)籌安排,不負(fù)責(zé)課程管理的系只須負(fù)責(zé)該課程的教學(xué)常規(guī)管理。二是統(tǒng)一儀器設(shè)備管理。學(xué)院應(yīng)成立測量學(xué)實訓(xùn)室,負(fù)責(zé)儀器設(shè)備的購置、使用、保養(yǎng)、維修等,并將分散到各個系的測量儀器設(shè)備調(diào)配到測量學(xué)實訓(xùn)室統(tǒng)一管理。三是學(xué)人員安排。測量學(xué)教研室對任課教師與實訓(xùn)技術(shù)人員的任課、進(jìn)修學(xué)習(xí)、參加社會服務(wù)和實踐鍛煉等應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)籌安排,既要保證教師課時量的充足,又要保證教師有機(jī)會了解國內(nèi)外測繪學(xué)研究動態(tài),有機(jī)會學(xué)習(xí)測繪新技術(shù)、新知識并接觸測繪生產(chǎn)實際,為教學(xué)和人才培養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)。
師資方面首先,要讓教師真正投入到生產(chǎn)第一線,通過在職輪訓(xùn)的辦法吸取生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,提高專業(yè)技能。學(xué)校應(yīng)積極創(chuàng)造條件,可利用假期抽調(diào)任課教師到測繪生產(chǎn)部門和施工單位接受測繪實踐鍛煉。其次,要舉辦測繪技能培訓(xùn)班,定計劃、定目標(biāo),聘請有豐富實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員授課,對受訓(xùn)教師進(jìn)行測繪技能鑒定考核,并要求取得相關(guān)證書。再次,要適當(dāng)安排教師到相關(guān)名牌院校參加進(jìn)修學(xué)習(xí),了解國內(nèi)外測繪學(xué)研究動態(tài),學(xué)習(xí)測繪新技術(shù)、新知識。最后,要建立“雙師型”教師的培養(yǎng)激勵機(jī)制,以競爭選優(yōu)方式在“雙師型”教師中選拔專業(yè)帶頭人,優(yōu)先安排“雙師型”教師任課,在教學(xué)中實現(xiàn)測繪理論與測繪實訓(xùn)的有機(jī)結(jié)合,并應(yīng)對專業(yè)教師、實訓(xùn)技術(shù)人員參加教師職稱評定和工程系列職稱評定提供方便。只有切實抓好“雙師型”教師的培養(yǎng),才能適應(yīng)應(yīng)用型、技能型高職人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,將理論課教學(xué)有機(jī)地貫穿到實踐教學(xué)中去。
[中圖分類號]G [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A
[文章編號]0450-9889(2013)02C-0133-02
道路勘測設(shè)計是高等職業(yè)院校道路與橋梁專業(yè)的一門主干專業(yè)課程。課程主要包括道路路線設(shè)計的主要依據(jù),道路的平、縱、橫斷面設(shè)計,道路的選線與定線,道路平面交叉口設(shè)計,道路平曲線設(shè)計計算和道路沿線設(shè)施等內(nèi)容,是一門理論知識豐富、實踐性強(qiáng)的課程。為了進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,適應(yīng)新形勢下高等職業(yè)教育課程教學(xué)改革的需要,打破傳統(tǒng)教育模式,按照“以就業(yè)為導(dǎo)向,以服務(wù)為宗旨”的職業(yè)教育目標(biāo),對該門課程進(jìn)行教學(xué)改革。
一、課程教學(xué)現(xiàn)狀
(一)采用本科院校的教學(xué)方法
許多高職學(xué)生的綜合能力不如本科院校的學(xué)生,如果按照本科院校對學(xué)生的要求及教學(xué)方法,遵照學(xué)科知識的內(nèi)在邏輯順序展開課程教學(xué),教師上課時重理論輕實踐,讓學(xué)生接受非常困難,學(xué)生容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒和自暴自棄的想法,從而對學(xué)習(xí)失去了信心。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度又讓教師覺得非常失望,自己付出的辛勞沒有得到應(yīng)有的回報。
(二)教材嚴(yán)重滯后于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
隨著國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的蓬勃發(fā)展,道路建設(shè)也得到了進(jìn)一步的完善,《公路路線設(shè)計規(guī)范》和《城市道路設(shè)計規(guī)范》也在隨時間的推移和技術(shù)的發(fā)展不斷得到修改、補(bǔ)充和更新,例如不同設(shè)計速度的平曲線和豎曲線半徑和長度的限值,不同等級道路的縱坡和橫坡的限值等都發(fā)生了相應(yīng)的變化。但上課用的教材所引用的規(guī)范嚴(yán)重滯后于現(xiàn)行道路規(guī)范,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中引用錯誤的設(shè)計參數(shù),設(shè)計出來的成果達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范要求。如何把最新的道路設(shè)計規(guī)范引入教材是當(dāng)前教學(xué)工作的一個重點內(nèi)容。
(三)師資力量薄弱
道路勘測設(shè)計是一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)課,要求講授該門課程的教師具有一定的工程實踐經(jīng)驗。但是很多高職院校的教師是大學(xué)畢業(yè)后直接到學(xué)校從事教學(xué)工作,并沒有相應(yīng)的實踐經(jīng)驗,沒有在道路設(shè)計崗位工作過,不能深入了解具體的設(shè)計過程。因此很多教師在上課時只能完全按照課本來講解,照本宣科,不能引入實際的案例,講解起來枯燥無味,這極大降低了學(xué)生對本門課的學(xué)習(xí)積極性。
(四)實訓(xùn)時缺乏相應(yīng)的設(shè)計軟件
實訓(xùn)是理論聯(lián)系實際的必要過程,本門課程的實訓(xùn)是在仿真的職業(yè)情景下,創(chuàng)建一個具體的綜合設(shè)計項目(涵蓋了本門課程的大部分知識點),讓學(xué)生在完成該項目設(shè)計的過程中加深理論理解,加強(qiáng)動手能力。但由于經(jīng)費等問題,學(xué)院并沒有購買合適的設(shè)計軟件,實訓(xùn)還停留在手工繪圖的階段。而在實際工作中,道路設(shè)計已實現(xiàn)軟件設(shè)計、電腦繪圖和打印,這導(dǎo)致學(xué)生走向社會后不能與對應(yīng)的工作崗位實現(xiàn)無縫對接。
二、教學(xué)改革建議
(一)精心組織內(nèi)容,對課程教學(xué)進(jìn)行整體設(shè)計
職業(yè)教育課程的內(nèi)容必須以職業(yè)活動為導(dǎo)向。要在知識與職業(yè)活動之間建立橋梁,以職業(yè)活動中可能遇到的問題為中心,以知識與職業(yè)崗位的關(guān)系來組織課程內(nèi)容,通過項目載體,引導(dǎo)學(xué)生在完成項目的過程中主動建構(gòu)理論知識和實踐技能,從而提升職業(yè)能力。
根據(jù)道路設(shè)計崗位的要求,本門課程創(chuàng)建一個山嶺區(qū)三級公路綜合設(shè)計項目,該項目涉及所有需要掌握的知識點,包括6個子項目,分別是:公路選線與定線項目、公路平面設(shè)計項目、公路縱斷面設(shè)計項目、公路橫斷面設(shè)計項目、公路平面交叉口設(shè)計項目和公路排水設(shè)計項目。每個項目對應(yīng)不同的知識點、能力目標(biāo)和檢核方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)完一個子項目以后,立刻進(jìn)行項目考核,以能力考核為主。兼顧知識考核(能力考核占60%,知識考核占40%),力爭人人過關(guān)。學(xué)生通過該子項目的考核后再學(xué)習(xí)下一個設(shè)計子項目。最后,在實訓(xùn)時通過完成一個綜合設(shè)計項目來加深理解知識,加強(qiáng)實際設(shè)計能力,達(dá)到理論聯(lián)系實際。這樣,保證了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。同時對每個設(shè)計項目的教學(xué)都采用案例教學(xué)或項目教學(xué)等方法,必要時通過多媒體技術(shù),把道路設(shè)計中的先進(jìn)理念、難點、重點生動形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前,以利于學(xué)生加深理解,同時提高他們的學(xué)習(xí)積極性。
(二)引入最新道路設(shè)計規(guī)范
我國道路建設(shè)處于蓬勃發(fā)展期,在這期間新技術(shù)、新工藝、新方法、新材料會不斷出現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也需要不斷進(jìn)行修改。這就要求任課教師不能照搬教材上的內(nèi)容,應(yīng)圍繞學(xué)生職業(yè)能力的提高,及時更換教材上滯后的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和方法,并關(guān)注最新的道路設(shè)計動向,隨時更新知識,將學(xué)科前沿信息滲透到教學(xué)中。
(三)組建教學(xué)團(tuán)隊,提高教師教學(xué)水平
組建道路勘測設(shè)計教學(xué)團(tuán)隊,教學(xué)團(tuán)隊由本專業(yè)的一名帶頭人和若干名承擔(dān)本門課程教學(xué)任務(wù)的骨干教師組成,利用課余時間研究本門課程的講授方法和內(nèi)容,根據(jù)崗位設(shè)置要求,確定課程教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí)應(yīng)具備的知識目標(biāo)和能力目標(biāo)。教學(xué)團(tuán)隊中每位教師都要利用課余時間深入企業(yè)鍛煉,立足實踐,自覺加強(qiáng)學(xué)習(xí),豐富自身實踐知識,提高教學(xué)水平。在授課過程中,教師應(yīng)注意節(jié)奏感,考慮學(xué)生的課堂接受能力,引導(dǎo)學(xué)生自覺思考問題,并積極回答學(xué)生的提問,營造活躍的課堂氣氛,達(dá)到良好的師生互動,提高課堂效率。
(四)引入道路設(shè)計軟件
測量學(xué)課程是應(yīng)用型本科農(nóng)林高校許多專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程,授課對象主要為林學(xué)、園林、園林工程與管理、園藝、城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計等專業(yè)方向的學(xué)生。課程的主要內(nèi)容為測量基本原理、儀器操作以及測量方法,現(xiàn)代社會發(fā)展前沿技術(shù)手段介紹,課程內(nèi)容較多,且實踐性較強(qiáng)[1]。為了提升學(xué)生的實踐能力,保證人才培養(yǎng)目標(biāo)的順利達(dá)成,在結(jié)合其他院校該課程的開設(shè)情況和學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋信息后,信陽農(nóng)林學(xué)院課程教學(xué)團(tuán)隊本著培養(yǎng)具備“測、算、繪”綜合專業(yè)技能人才的教學(xué)目標(biāo),按照線上線下混合式教學(xué)方式,依托智慧樹在線開放教育平臺,進(jìn)行了教學(xué)方式和手段的改革創(chuàng)新實踐,取得了一定的成效。
1線上線下混合式教學(xué)模式在“測量學(xué)”教學(xué)過程中的應(yīng)用
隨著信息化時代的到來,如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)參與度,打破傳統(tǒng)“滿堂灌”的教學(xué)模式,積極引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),教學(xué)團(tuán)隊進(jìn)行了大膽的改革探索,在建設(shè)校級在線開放精品課程的基礎(chǔ)上,以智慧樹在線教育平臺為依托,進(jìn)行了線上線下混合式教學(xué)模式的應(yīng)用,連續(xù)2年學(xué)生評教滿意度在95%以上,同行評議被評為教學(xué)效果優(yōu)秀,具體實施過程如圖1所示:課程線上資源包括教學(xué)文檔、教學(xué)視頻、教學(xué)文本等。教學(xué)視頻時間為5~10min,內(nèi)容為一個或幾個知識點的講解,輔助教學(xué)文檔進(jìn)行學(xué)習(xí)。針對本課程實踐性較強(qiáng)的特點,輔以視頻演示多媒體形式,加深學(xué)生對內(nèi)容的理解。本課程2019年立項以來,使用對象為園林專業(yè)2018級和2019級學(xué)生。學(xué)生通過課程網(wǎng)絡(luò)平臺或知到APP,隨時進(jìn)行學(xué)習(xí)、討論和測試,增強(qiáng)直觀、形象教學(xué)。課程應(yīng)用中,充分利用教學(xué)信息化,設(shè)置簽到、搶答、在線答疑、隨機(jī)點名等教學(xué)活動,打造開放、共享、交互、協(xié)作的教學(xué)課堂。還利用課程網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行了在線練習(xí)、小組協(xié)作、作業(yè)評改、互動討論、在線測試等活動,實現(xiàn)了對學(xué)生的評價和監(jiān)測,及時反饋學(xué)習(xí)信息,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。
2線上線下混合式課程教學(xué)內(nèi)容安排與具體實施
2.1課程教學(xué)內(nèi)容
課程以社會需求為導(dǎo)向,為實現(xiàn)“以教為中心———以學(xué)為中心”的課程教學(xué)總目標(biāo),以提升教學(xué)效果為目的。開展線上線下混合式的教學(xué)活動,把教學(xué)內(nèi)容分為3個部分。①理論基礎(chǔ):主要內(nèi)容為園林測量學(xué)的基礎(chǔ)知識。②實踐能力:主要內(nèi)容為常用測量儀器的構(gòu)造和操作使用方法。③項目應(yīng)用:以實際項目“信陽農(nóng)林學(xué)院教學(xué)區(qū)1︰800地形圖測繪”為驅(qū)動,掌握園林測量學(xué)大比例尺測圖的技術(shù)能力和放樣基本方法。據(jù)該課程特點,主要采用PBL教學(xué)模式,通過采用小組討論的形式,學(xué)生圍繞問題獨立收集資料,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。具體實施過程為如圖2。教學(xué)方法上,強(qiáng)化“學(xué)生本位”,采用參與式、項目式、探究式、討論式等教學(xué)方式。
2.2線上線下混合式課程教學(xué)實施過程
①線上過程:采用智慧樹在線教育平臺,教師通過線上學(xué)習(xí)任務(wù)、在線指導(dǎo)、后臺監(jiān)控去掌握學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況,學(xué)生采用小組討論、組間互評的模式,讓學(xué)生主動地去探索問題,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的方法和思維,啟發(fā)解決問題的創(chuàng)新思路,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛能。②線下過程:結(jié)合工程實踐,融入課程思政。根據(jù)專業(yè)實踐性和應(yīng)用性都較強(qiáng)的特點,設(shè)計工程案例,將知識點應(yīng)用在案例中,加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解。以項目帶動教學(xué)、以項目檢驗教學(xué),充分體現(xiàn)出“測、算、繪”的課程教學(xué)目標(biāo)。融入課程思政內(nèi)容,突出項目實踐過程中嚴(yán)謹(jǐn)專注的職業(yè)道德。③線上線下結(jié)合:利用教學(xué)信息化,打造開放、共享的課堂。設(shè)置簽到、搶答、投屏、選人、投票等教學(xué)活動,打造開放、共享、交互、協(xié)作的教學(xué)課堂,實現(xiàn)從單一的知識獲取到全程參與的教學(xué)創(chuàng)新模式。
2.3課程成績評定
課程考核建立多元化學(xué)習(xí)評價體系,注重過程考核。過程化考核一部分是利用課程在線平臺,學(xué)生參與觀看教學(xué)視頻、課上討論、作業(yè)等教學(xué)活動,進(jìn)行量化得分。另一部分是線下項目實踐,注重學(xué)生的儀器操作、數(shù)據(jù)觀測和數(shù)據(jù)處理,根據(jù)實習(xí)過程和實習(xí)結(jié)果進(jìn)行得分。課程最終考核為期末50%、線上20%、實踐30%。2.2.1體現(xiàn)“學(xué)生本位”。注重過程考核,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)在動力。建立多元化學(xué)習(xí)評價體系,注重實踐考核、過程考核,促進(jìn)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)、過程性學(xué)習(xí)和體驗式學(xué)習(xí)。2.2.2增設(shè)“第二課堂”,提升專業(yè)素養(yǎng)。組建興趣小組,參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目,鼓勵學(xué)生參與研究、實踐,引導(dǎo)學(xué)生參加與課程相關(guān)的技能競賽,增強(qiáng)學(xué)生的競爭力。
3應(yīng)用型農(nóng)林高?!皽y量學(xué)”課程突出線下實踐技能培養(yǎng)教學(xué)改革思路
3.1凸顯林學(xué)、園林專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的不同特色
根據(jù)林學(xué)、園林專業(yè)學(xué)生的就業(yè)需求,有針對性地進(jìn)行“測量學(xué)”課程培養(yǎng)目標(biāo)劃分。例如林學(xué)專業(yè)在“測量學(xué)”基礎(chǔ)理論知識講授的同時,分論里面還要加強(qiáng)森林資源清查、森林資源普查、小班樣地劃分、林業(yè)用地規(guī)劃等方面的講解和實踐技能操作;例如園林專業(yè)應(yīng)該注重園林小品、道路、廣場的規(guī)劃和施工放樣、植物種植設(shè)計施工放樣的實踐技能操作[2];例如數(shù)字化測圖知識的側(cè)重,林學(xué)專業(yè)學(xué)生傾向于CASS軟件的掌握運用,園林專業(yè)學(xué)生傾向于AutoCAD的功能運用,由于我國的數(shù)字測圖軟件基本都在AutoCAD上二次開發(fā)而來的,沒有深厚的AutoCAD基礎(chǔ)是很難掌握數(shù)字測圖軟件精髓的。所以,在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)方面,要凸顯出不同特色[3]。
3.2由傳統(tǒng)授課模式向注重實踐技能量化考核轉(zhuǎn)變
課題組成員通過走訪北京林學(xué)大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)、西南林業(yè)大學(xué)等4所國內(nèi)林業(yè)高校發(fā)現(xiàn),這些高校在理論授課和實驗教學(xué)、實習(xí)周的安排上各不相同。任課教師也普遍反映由于專業(yè)課程設(shè)置的課時是有限的,“測量學(xué)”的理論課時被一再壓縮,教學(xué)實際中學(xué)生對儀器的使用和實踐操作更感興趣。所以,任課教師也將傳統(tǒng)的理論授課改為講解理論與實踐操作同時進(jìn)行,并對實踐操作進(jìn)行技能考核,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主動手能力的培養(yǎng)。其中,有些高校還安排了實習(xí)周,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對理論知識與實踐技能的掌握,通過綜合實訓(xùn),使學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)有了全面深入的理解。
3.3以賽促教,協(xié)同提升師生教學(xué)相長
全國高等學(xué)校大學(xué)生測繪技能大賽由教育部高等學(xué)校測繪學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會、國家測繪地理信息局職業(yè)鑒定指導(dǎo)中心、中國測繪學(xué)會測繪教育委員會等部門聯(lián)合主辦[4]。迄今已經(jīng)舉辦四屆,邀請31所高校組織在校測繪工程專業(yè)本科生參加比賽。但是目前尚未有組織舉辦全國農(nóng)林高校非測繪專業(yè)學(xué)生參與的類似這種高標(biāo)準(zhǔn)、高規(guī)格賽事活動。農(nóng)林高校學(xué)習(xí)“測量學(xué)”課程的大學(xué)生們也希望有機(jī)會交流提高、切磋實踐技術(shù)。高等農(nóng)林院校的“測量學(xué)”課程大部分屬于非測繪類專業(yè),隸屬于普通測量學(xué)范疇[5],與測繪類專業(yè)相比,精度方面要求沒有那么嚴(yán)格,但對于技能掌握方面卻是同等重要。因為在工作實踐中,牢固掌握測繪技能,對于林業(yè)資源的調(diào)查、林場的規(guī)劃、林地界線的劃分,園林工程的施工、測設(shè)、放樣都有著舉足輕重的作用[6]。所有施工項目開始之前,都要先進(jìn)行外業(yè)踏查、測量、數(shù)據(jù)采集,進(jìn)而才能進(jìn)行內(nèi)業(yè)的規(guī)劃設(shè)計。所以,“測量學(xué)”是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,幾乎在農(nóng)林院校的很多專業(yè)中都有開設(shè)。例如:涵蓋林學(xué)、園林、園藝、城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計、旅游管理等專業(yè)。
4線上線下混合式課程教學(xué)改革成效及未來努力方向
通過課程改革,提升了學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣,近兩學(xué)期的學(xué)生評教結(jié)果成績都在95分以上。2019-2020學(xué)年第二學(xué)期本課程被評為優(yōu)質(zhì)課,學(xué)生對課程滿意度較高。一方面,課程改革提高了學(xué)生創(chuàng)新實踐的能力。近兩年園林專業(yè)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、大學(xué)生創(chuàng)新實踐性項目人數(shù)明顯增多,提升了科研探索能力。另一方面,在教學(xué)過程中,及時總結(jié)經(jīng)驗,發(fā)表教改文章多篇;在豫南高校大學(xué)生測繪技能大賽、河南省高等學(xué)校測繪類專業(yè)青年教師講課競賽、信陽農(nóng)林學(xué)院青年教師講課比賽等活動中均取得優(yōu)異成績。教學(xué)相長,教師教學(xué)水平得到大幅提升,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情達(dá)到調(diào)動,教學(xué)改革成效明顯。通過一流課程建設(shè),逐步形成一支結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的教學(xué)團(tuán)隊。力爭自編特色教材、開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課件,建成由文字教材、電子教材、網(wǎng)絡(luò)課件、試題庫、系列參考書和輔助教材等構(gòu)成的立體化教材。在教學(xué)內(nèi)容、教材、教學(xué)方法與手段、實踐教學(xué)、考試模式等方面形成風(fēng)格和特色。進(jìn)一步完善課程相關(guān)的教學(xué)視頻、課件庫、習(xí)題庫、試題庫、實驗指導(dǎo)書、資料庫等課程基本資源,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享,進(jìn)而做到讓學(xué)生獨立自主地完成學(xué)習(xí)任務(wù)并達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。進(jìn)一步探索適合課程實踐的教學(xué)方法,依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和課程類型的特點,注重課程理論與社會實踐相結(jié)合。進(jìn)一步建立科學(xué)課程評價體制。以對學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)綜合考核為目標(biāo),發(fā)揮考核的反饋功能。及時檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,全面客觀地反映學(xué)生學(xué)習(xí)。課程的改革方向為建成“秉持學(xué)生為中心、過程可回溯,持續(xù)改進(jìn)積極有效,具有推廣價值”的一流課程。在今后的教學(xué)中,及時將學(xué)術(shù)研究、科技發(fā)展前沿成果引入課程;教學(xué)方法體現(xiàn)先進(jìn)性與互動性;課程實踐增加創(chuàng)新型、設(shè)計型內(nèi)容,加大學(xué)生學(xué)習(xí)投入。
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信息技術(shù)改變了人們的生活、工作和學(xué)習(xí)方式,賦予高等教育新的內(nèi)涵和要求。高等教育的辦學(xué)模式和教學(xué)模式也將隨之發(fā)生變革。面對信息化浪潮給教育提供的機(jī)遇和挑戰(zhàn),許多國家政府都提出了相應(yīng)對策。美國、英國、日本等國家分別提出了用信息化技術(shù)促進(jìn)高效、靈活的教學(xué)及課程改革等命題,并進(jìn)行了探索。以信息化技術(shù)為主要載體的慕課(MOOCs)出現(xiàn),開啟教育信息化發(fā)展的新時代,并迅速席卷大部分國家。
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》提出了教育信息化發(fā)展的要求。2014年教育部辦公廳下發(fā)《2014年教育信息化工作要點》,MOOCs是近兩年快速興起的一種創(chuàng)新教育模式,它的迅猛發(fā)展正影響全球教育的格局,也將影響一個國家的高等教育事業(yè),它是信息技術(shù)與教育理念的跨學(xué)科創(chuàng)新,同時也為當(dāng)前教育管理和運行模式提出全新的挑戰(zhàn)。在此背景下,職業(yè)教育信息化迅速發(fā)展,信息技術(shù)正以驚人的速度改變著大學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,而在線教學(xué)與課堂教學(xué)優(yōu)勢互補(bǔ)既可以發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,又可以滿足學(xué)生的自主學(xué)習(xí)需要,混合式教學(xué)模式已經(jīng)成為目前教育教學(xué)改革的熱點和趨勢。
混合式教學(xué)模式是一種新的教育模式,具有豐富的學(xué)習(xí)資源、便捷的協(xié)同交流、友好的互動等獨特優(yōu)勢。它通過把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢和E-Learning的優(yōu)勢結(jié)合起來,一方面強(qiáng)化了學(xué)生的主體地位,打破了時空限制,使“以學(xué)生為主體”的自主學(xué)習(xí)成為現(xiàn)實,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時間有所提高,使課堂有更多的時間開展探究研究和項目協(xié)作,有效提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探究、解決問題的能力。另一方面,教師通過構(gòu)建在線課程,解決傳統(tǒng)教學(xué)中諸如課堂學(xué)時有限、內(nèi)容拓展不夠、自主學(xué)習(xí)缺乏、師生之?g缺少交流等問題,并可以實踐新的教學(xué)模式和教學(xué)策略,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)地位,使教師有更多的時間和精力來注重教學(xué)過程的監(jiān)督和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反饋。因此,混合式教學(xué)模式的構(gòu)建,充分利用了在線教學(xué)和課堂教學(xué)的優(yōu)勢互補(bǔ)來更好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),通過不同學(xué)習(xí)方式與不同學(xué)習(xí)技術(shù)的綜合運用來達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。實踐表明,混合式教學(xué)模式是一種值得嘗試、推廣的教學(xué)新模式。
一、混合式教學(xué)模式應(yīng)用現(xiàn)狀
網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)自2000年興起以來,已經(jīng)發(fā)展為MOOCs、翻轉(zhuǎn)課堂等熱點模式,互聯(lián)網(wǎng)及新媒體已廣泛地被應(yīng)用于課堂當(dāng)中,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下混合式教學(xué)逐漸成為教學(xué)改革的主流。近年來各大院校都在努力推進(jìn)混合式教學(xué)改革,一些院校已經(jīng)取得了一定的成效,但在具體的實施過程中還存在以下問題:院校往往對信息化硬件設(shè)施投入較多,相適應(yīng)的信息化資源建設(shè)和應(yīng)用卻相對滯后,缺乏統(tǒng)一的信息化規(guī)劃和管理,限制了信息共享與信息整合;教師難以擺脫傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛,對混合式教學(xué)的了解不夠深入,而學(xué)校也缺乏相應(yīng)的考核評價體系和激勵政策,使混合式教學(xué)在教師層面的應(yīng)用難以有效推進(jìn);與院校層面混合式教學(xué)模式改革相配套的相關(guān)人力資源與培訓(xùn)體系、政策與支持保障機(jī)制以及研究與發(fā)展政策等一系列管理策略尚未健全,不能有效促進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革。因此,當(dāng)前混合式教學(xué)模式應(yīng)用管理體系的構(gòu)建還處于起步階段,有待進(jìn)一步發(fā)展和完善。
二、構(gòu)建混合式教學(xué)模式應(yīng)用的管理體系
通過頂層設(shè)計和系統(tǒng)推進(jìn),構(gòu)建信息化與教育教學(xué)深度融合的混合式教學(xué)模式應(yīng)用的管理體系,鼓勵教師更新教育教學(xué)觀念,充分利用網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)優(yōu)勢,強(qiáng)化課堂互動,探索互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的線上線下混合式教學(xué)課程建設(shè),以此保障混合式教學(xué)模式的有序運行,從而更好地推進(jìn)教育信息化環(huán)境下教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革,全面提升高職教育的信息化、現(xiàn)代化水平,進(jìn)一步適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會對技術(shù)技能型人才的需要。
(一)通過邊實踐、邊總結(jié)、邊完善,重構(gòu)適應(yīng)混合式教學(xué)的組織機(jī)構(gòu)和管理制度體系
混合式教學(xué)改革是一場以新媒體、新技術(shù)的應(yīng)用為表征,反映時代精神的教育革命,它絕不是用一種教學(xué)技術(shù)去更換另一種教學(xué)技術(shù),而是包括教育目標(biāo)、課程體系、教學(xué)思想以及教學(xué)管理制度在內(nèi)的全方位變革。當(dāng)教學(xué)組織機(jī)構(gòu)、規(guī)范體系、內(nèi)在激勵機(jī)制發(fā)生了根本的變化,混合式教學(xué)改革才不會流于形式,半途而廢,才會持續(xù)深入??梢?,教學(xué)制度重建既是混合式教學(xué)改革的外在保障,又是混合式教學(xué)改革的重要組成部分。我們將通過立項建設(shè)混合式課程并試點實施的實踐,探索建立有效協(xié)調(diào)教學(xué)管理、信息管理、學(xué)生管理、系部管理的混合式教學(xué)改革推進(jìn)組織機(jī)構(gòu),逐步構(gòu)建線上、線下課程建設(shè)規(guī)范,混合式教學(xué)課程實施管理規(guī)定,混合式教學(xué)課程評價標(biāo)準(zhǔn),混合式教學(xué)模式下的教師教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)與激勵機(jī)制,學(xué)生學(xué)習(xí)成效評價標(biāo)準(zhǔn),以及混合式教學(xué)模式下的學(xué)生管理規(guī)定等系列制度,以保障混合式教學(xué)模式在職業(yè)院校能順利地整體推進(jìn),突出“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)對職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量提升的優(yōu)勢。
(二)通過混合課程教學(xué)的要素分析,開發(fā)混合式教學(xué)模式下的課程教學(xué)文件模板及標(biāo)準(zhǔn)
課程與教學(xué)論的學(xué)者提出了課程教學(xué)的七要素:一是學(xué)習(xí)目的,強(qiáng)調(diào)數(shù)字化時代所需的信息化知識、技能和綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng),以及虛擬空間中的態(tài)度和價值觀的塑造。二是學(xué)生,真正成為數(shù)字化時代的學(xué)習(xí)者,從被動的信息受體、接受者和被支配者變?yōu)橹鲃又渥约旱男袨?、方法、偏好,甚至參與學(xué)習(xí)內(nèi)容的構(gòu)建。三是學(xué)習(xí)內(nèi)容,從形式上體現(xiàn)為多種媒體的呈現(xiàn)方式,在知識結(jié)構(gòu)上,從固定的、以課程大綱為準(zhǔn)繩的結(jié)構(gòu)化知識變成包含靜態(tài)結(jié)構(gòu)化和動態(tài)非結(jié)構(gòu)化的各類知識。四是學(xué)習(xí)方法,混合教學(xué)注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),學(xué)習(xí)方法從“聽講+練習(xí)”變?yōu)榫€上線下相結(jié)合的多種模式。五是教師,從主講教師到專業(yè)化的教學(xué)團(tuán)隊,同時還可引入在線的E-Tutor和E-Expert,教師資源得到豐富和拓展。六是學(xué)習(xí)環(huán)境,從傳統(tǒng)教室、實驗室、實習(xí)/實踐場地和工作場所,延伸到學(xué)習(xí)者完全可以自己掌握的網(wǎng)上學(xué)習(xí)環(huán)境、虛擬仿真實驗室、虛擬實習(xí)/實訓(xùn)基地和基于物聯(lián)網(wǎng)工作場景等技術(shù)支撐的線上環(huán)境。七是學(xué)習(xí)反饋,借助大數(shù)據(jù)的線上評價方法,除了學(xué)習(xí)成績外,還可以實現(xiàn)學(xué)生滿意度、學(xué)生學(xué)業(yè)成就、學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價,形成學(xué)生學(xué)習(xí)檔案袋和學(xué)習(xí)分析,從而促進(jìn)教與學(xué)的及時改進(jìn)。
通過以上七要素的分析,開發(fā)出混合式教學(xué)模式下的課程教學(xué)文件模板及標(biāo)準(zhǔn)。
(三)教師培訓(xùn)和基于信息技術(shù)的課程教學(xué)設(shè)計
針對教師的培訓(xùn),需要從以下三方面入手:
一是技術(shù)服務(wù)于教學(xué)的意識。教師要改變自己的動機(jī)、信念、態(tài)度和價值觀,才能發(fā)展新的技能。要使教師認(rèn)識到信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用能夠促進(jìn)學(xué)生的學(xué)業(yè)成就和知識、技能、能力的全方位發(fā)展。
二是技術(shù)運用的技能,這是進(jìn)行網(wǎng)上教學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)。
三是信息技術(shù)環(huán)境下教學(xué)設(shè)計的能力與經(jīng)驗,這是取得混合教學(xué)效果的關(guān)鍵。
(四)在調(diào)研實踐的基礎(chǔ)上,形成“在線課程開發(fā)、翻轉(zhuǎn)課堂實施、系部管理推進(jìn)”組成的基本評價指標(biāo)體系
關(guān)鍵詞:傳統(tǒng)實驗;虛擬現(xiàn)實技術(shù);虛擬實驗系統(tǒng)
0引言
實驗是與教學(xué)活動密切相關(guān)的環(huán)節(jié),它有助于學(xué)生理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程, 容易理解和鞏固相關(guān)的理論知識,提高依靠實驗方法探索科學(xué)知識的能力。隨著教育的高速發(fā)展,傳統(tǒng)實驗面臨的如實驗材料成本高、實驗儀器昂貴、實驗儀器損壞維修成本高、設(shè)備更新頻率高等諸多問題,都嚴(yán)重束縛了教學(xué)質(zhì)量的提高 [1]。為了改善這種現(xiàn)狀,最大程度的實現(xiàn)減少硬件資源和節(jié)約空間,同時增強(qiáng)實踐教學(xué)效果,可以使用虛擬實驗系統(tǒng)輔助實驗教學(xué)的開展。
1虛擬現(xiàn)實技術(shù)簡介
虛擬現(xiàn)實技術(shù),就是借助于計算機(jī)硬件設(shè)備和相關(guān)支撐技術(shù),創(chuàng)建一種可以通過視、聽、觸、嗅等手段所體驗到的虛擬世界的技術(shù)[2]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),將計算機(jī)仿真技術(shù)、計算機(jī)圖形技術(shù)、傳感技術(shù)、3D技術(shù)等最新的發(fā)展成果進(jìn)行了綜合,并依賴計算機(jī)設(shè)備構(gòu)造三維數(shù)字模型,構(gòu)建以視覺感受為主,包括聽覺、觸覺等可感知的環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征主要包括:
1.1 交互性[3]。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的人機(jī)交互可通過鍵盤、鼠標(biāo)、頭盔、數(shù)據(jù)手套等設(shè)備操作虛擬環(huán)境中的對象,是一種近乎自然的交互。
1.2 沉浸性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)依賴計算機(jī)技術(shù)構(gòu)造三維立體圖像,通過特殊顯示設(shè)備和感知交互設(shè)備,把自己放在一個虛擬環(huán)境并有一種身臨其境的感覺。
1.3 多感知性。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)配備觀察、傾聽、觸摸、動覺傳感和反應(yīng)裝置,用戶可以在虛擬環(huán)境中得到各種各樣的感知,并采取相應(yīng)的實際反應(yīng)和交互操作。
2虛擬實驗系統(tǒng)
2.1 虛擬實驗系統(tǒng)的特點
2.1.1 共享程度高。傳統(tǒng)的實驗有地域與時間限制,而虛擬實驗系統(tǒng)可以接受有訪問權(quán)限的本地和異地用戶在任何時間的使用,使信息與實驗資源的共享程度得到了極大地提高。
2.1.2強(qiáng)大的交互能力。虛擬實驗系統(tǒng)能給用戶提供一個逼真的實驗環(huán)境,虛擬實驗對象和用戶依賴鼠標(biāo)拖放操作進(jìn)行交互,用戶也可以實時觀測實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果。
2.1.3支持協(xié)作。用戶間的信息溝通是由虛擬實驗系統(tǒng)提供的多種方式進(jìn)行的。
2.2 虛擬實驗教學(xué)的優(yōu)勢從實驗教學(xué)的現(xiàn)狀和虛擬實驗系統(tǒng)的特點出發(fā),虛擬實驗教學(xué)的優(yōu)勢主要有以下幾個方面:
2.2.1 組織形式開放[4]虛擬實驗不受實驗內(nèi)容、時間和地點的約束,保證了用戶充分選擇的自由。隨著實驗教學(xué)的發(fā)展,跨地域、跨學(xué)科、同時開展多項實驗的要求日益增多,虛擬實驗將為實驗教學(xué)的發(fā)展開拓空間。
2.2.2 對象開放在實驗教學(xué)中,學(xué)習(xí)者可以分為實驗課程學(xué)習(xí)者、參與者、愛好者等身份;依據(jù)虛擬試驗系統(tǒng)操作的權(quán)限分為實驗者、教師和技術(shù)人員、系統(tǒng)管理員等三個層次,不同對象依據(jù)自己的身份和權(quán)限在虛擬實驗平臺下進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流。
2.2.3 資源開放虛擬實驗的教學(xué)資源為實驗對象完全開放。實驗設(shè)計方案的形成與開發(fā)可以依靠系統(tǒng)軟件程序模塊和實驗項目設(shè)計模板的幫助;實驗數(shù)據(jù)的分析與處理可以利用數(shù)據(jù)分析與處理工具包進(jìn)行;學(xué)生在實驗課程總結(jié)和復(fù)習(xí)中取長補(bǔ)短、鞏固知識。
3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實在教育領(lǐng)域的具體應(yīng)用,主要體現(xiàn)在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境、虛擬實驗室、虛擬實訓(xùn)基地、虛擬仿真校園、虛擬遠(yuǎn)程教育等方面。
3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機(jī)實驗中的應(yīng)用虛擬實驗系統(tǒng)包括實驗設(shè)備、實驗對象、教學(xué)信息資源和實驗室環(huán)境,虛擬實驗室既可以是虛擬構(gòu)想的實驗室,也可以是真實實驗室的再現(xiàn)。例如,要加深廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)的概念理解,不必真正把網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起來就可以親身體驗,猶如進(jìn)行現(xiàn)場的操作。再如,在計算機(jī)組裝和維護(hù)課程中,使用虛擬機(jī)軟件vmware創(chuàng)建與真實計算機(jī)相同的運行環(huán)境,也有處理器、存儲器、顯示設(shè)備、輸入輸出設(shè)備等,不僅可以安裝各種操作系統(tǒng),而且也可以嘗試安裝各種應(yīng)用軟件,安裝的過程與在真實的計算機(jī)中的感受完全一樣,但對計算機(jī)中原有的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)不會產(chǎn)生任何影響。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以對實驗者構(gòu)想的模型進(jìn)行實驗,所產(chǎn)生的實驗結(jié)果和效果將對實驗構(gòu)想進(jìn)行可行性和合理性的驗證。例如,在組網(wǎng)聯(lián)通實驗中,可以通過虛擬的路由器、交換機(jī)、服務(wù)器和終端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和設(shè)置,減少了購買設(shè)備的費用和損壞維修成本高所帶來的風(fēng)險。
3.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在經(jīng)濟(jì)管理課程實驗系統(tǒng)中的應(yīng)用高等職業(yè)教育文科教學(xué)存在理論偏多、實踐較少,理論和實踐有脫節(jié)現(xiàn)象。應(yīng)該把計算機(jī)技術(shù)與教學(xué)手段和方法的改革充分結(jié)合起來,構(gòu)建與經(jīng)濟(jì)管理類課程相關(guān)的虛擬試驗系統(tǒng),包括市場營銷、電子商務(wù)、人力資源開發(fā)、股票交易、財務(wù)、旅游場景等各種虛擬實驗系統(tǒng),把現(xiàn)實環(huán)境中無法全面實現(xiàn)的教學(xué)過程通過虛擬試驗系統(tǒng)進(jìn)行完美的展現(xiàn)和操作。例如,房地產(chǎn)營銷虛擬系統(tǒng)可以制定適合不同用戶的營銷解決方案,并對營銷環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)制定不同的策略。通過虛擬的經(jīng)歷,不僅加深了對理論知識的理解,而且讓實驗者體會到現(xiàn)代房地產(chǎn)營銷的互動式、數(shù)字化的營銷模式。再如,電子商務(wù)模擬試驗系統(tǒng)可以建立商店、銀行、商品等相應(yīng)的模型,實驗者可以模擬商品的選擇、支付、配送等過程。再如,虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬旅游景點,以真實的圖像、圖片等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用計算機(jī)制作三維圖像,并通過視覺中樞對物體的“深度”信息和觀察視差的綜合產(chǎn)生三維立體綜合效果,依靠頭盔式顯示器、數(shù)據(jù)手套、身體部位跟蹤器和投影顯示設(shè)備,并結(jié)合感官系統(tǒng)在虛擬的場景中去體會景區(qū)的地理環(huán)境和特色。
4結(jié)束語
雖然虛擬實驗環(huán)境有諸多優(yōu)勢,但真實環(huán)境環(huán)境容易加深學(xué)生的感性認(rèn)識和動手能力,因此,一個實驗系統(tǒng)應(yīng)該是既包括真實環(huán)境也包括虛擬環(huán)境的綜合、完整的系統(tǒng)。只有構(gòu)建完善、先進(jìn)的實驗環(huán)境,才能大大地提高實驗教學(xué)質(zhì)量,提升高校的核心競爭力,真正實現(xiàn)為教學(xué)、科研與開發(fā)工作服務(wù)的使命。
參考文獻(xiàn):
[1]楊宇行.高校計算機(jī)實驗室管理之探討[J].計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò),2008(1):64-66.