摘要:文章首先阐述了职业本科院校“测绘基础”本科课程特点与课堂教学存在的问题,然后论述了以学生为中心的课堂教学改革的意义,最后提出了以学生为中心的职业本科院校“测绘基础”本科课程课堂教学改革路径,包括基于“岗课赛证”融通的课程模块重构,丰富学习资源;“项目驱动,虚实结合”,实现学校到岗位的无缝衔接;小班授课,分组协作,通过翻转课堂教学模式突破重难点;等等。
关键词:“测绘基础”本科课程,以学生为中心,职业本科院校
《国*院关于印发国家职业教育改革实施方案的通知》于2019年1月24日公开发布,其明确表示职业教育与普通教育具有同等重要地位。同一时期,高等职业本科教育在我国开展试点工作,目的在于培养高层次应用型技能人才,其具有“职业”和“本科”双属性[1-3]。
传统职业教育过于注重知识传授,忽视学生主体性和实践性,导致学生的学习效果不佳,难以适应社会发展需求。而以学生为中心的课堂教学就是从学生角度出发,以学生成长成才和全面发展为中心,以岗位要求为教学目标,培养毕业生直接上岗的工作能力,使其在就业市场更具竞争力。这一理念强调学生是课堂的主体,教师主要起引导的作用,师生角色转变,由“灌输式”教学模式转变为“讨论式”教学模式,解决学生面临的实际问题,是一种提升学生主动学习和自主探索能力的有效措施。
一、职业本科院校“测绘基础”本科课程特点与课堂教学存在的问题
(一)职业本科院校“测绘基础”本科课程特点
1.课程的基础性与多样性。“测绘基础”本科课程是职业本科院校地理信息技术和测绘工程技术专业必修的专业基础课,在测绘地理信息类专业人才培养计划中处于基础核心地位,并为后续专业课程的学习打好知识基础和技能基础。其多样性体现在该课程也是水利、地质、建筑、矿山等其他很多工科专业的必修课,行业应用广泛。通过该课程的学习,各专业的学生要学会使用基本测绘仪器、工具,掌握基本测绘技能,建立测绘知识体系,培养团结协作、严谨认真的职业精神,并提升信息搜集、整理,解决实际测绘问题的能力[4]。
2.课程的理论性与实践性。“测绘基础”本科课程涉及地球初识、测里基本概念、基准建立、点位推算、图根测里和地形图绘制等内容。其理论性体现在坐标系统理论、地图投影理论、地面点确定的理论与方法等教学内容中,基础知识点多,是传承了数学、物理、天文及仪器等诸多学科集成的理论”。该课程要求学生在掌握理论的基础上,配合仪器操作达到教学目标,实践性强,技能水平要求高。学生需要掌握水准仪、全站仪(经纬仪)的基本使用和检校,水准测量、角度测量的基本方法,三角高程测量方法,导线测量的实施及平差处理,全站仪坐标采集的基本方法等操作技能。
(二)职业本科院校“测绘基础”本科课程课堂教学存在的问题
1.传统理论与新技术不匹配,培养的人才不能适应岗位需求。当前,测绘地理信息理论和技术手段涉及3S技术、人工智能等更多相关学科,构成更加先进、多元的测绘地理信息科学体系。在理论不断变革的基础上,测绘地理信息行业产品不断更新迭代,新技术、新工艺层出不穷,外业数据采集和内业数据表达、处理方式不断发展。在实际生产中,新的测绘仪器的使用使得测量工作更方便快捷,数据处理的手段更加多元化,这要求学校在教学过程中教会学生使用新仪器、工具及软件等。而“测绘基础”本科课程教学内容和实训技术手段还停留在传统测量阶段,使用的仪器主要还是传统的光学经纬仪、光学水准仪及全站仪等,这使得学生对高端的测量仪器,如精密电子水准仪、三维激光扫描仪、测量机器人等使用机会较少,且对现代测量新理念了解不深入,与高速发展的新技术不能匹配,也与现代工程衔接不紧密。同时,虽然开设“测绘基础”本科课程的专业较多,但教学内容基本一致,课时设置大致相同,实训内容单一,而不同专业对该课程的培养要求却不相同,在课堂教学过程中缺乏灵活性与适用性,这势必会造成人才培养与实际岗位需求脱离,难以满足社会发展对高素质复合型技能人才的需求。
2.学生学习积极性低,解决实际工程问题能力弱。当前,“测绘基础”本科课程理论教学过程中偏重单个知识点的讲解,而且内容安排杂乱,忽视了基本原理的内在相关性,部分授课教师大量“灌输”枯燥繁杂的概念、定义、公式和原理等,不考虑学生的接受情况,缺乏师生互动,导致教学还是以教材、教师、教室为中心。课程的实践内容安排缺乏系统性,授课过程中只是讲述刻板的方法、步骤及流程,未能与实际工程应用紧密联系,不能将理论、实践方法融入具体项目。面对繁多的需要死记硬背的学习内容,学生主动学习意愿不高,持续学习和探索的积极性不强,在实践时不理解单个技能与整体工程项目之间的关系,实践指向性不明确,使得学习效率低下。
3.考核评价体系不健全。“测绘基础”本科课程以30%的平时成绩+70%的试卷成绩的方式进行考核,平时成绩包含考勤、课堂提问、测验及作业等部分,试卷考核内容覆盖所有理论知识,一般同时设计两份试卷,重复率不超过30%,随机抽题。职业本科教育是突出职业性和应用性特征的高等教育类型,强调将理论知识与实践操作相结合,注重学生对于实际职业工作的适应能力,强调技术型人才要获得更高的学历[6]。而“测绘基础”本科课程对技能的考核较少,导致部分实践能力强的学生不能取得较好的成绩,降低了学生技能训练的积极性,甚至影响整体课程的学习效果。而且在教学过程中发现,教师课堂提问随机性强,学生学习表现优良难以界定,部分学生有抄袭作业、平时实训得过且过的现象。因此现有考核评价方式不能真实、全面地反映学生对知识的掌握情况。
二、以学生为中心的课堂教学改革的意义
尊重学生的个性化、多元化发展,为学生提供更大的自主学习和发展的空间,充分激发学生在学习中的主动性,以学生为中心,特别是职业本科教育,更应注重“人”的培养,大力发展“以人为本,因材施教”的教育主线,为每一位学生提供多元化的发展途径,充分发挥学生的潜能[7]。
首先,以学生为中心的教学理念有助于激发学生的学习兴趣和动力。传统的以教师为中心的教学模式往往使学生处于被动接受的状态,学生主动学习钻研的积极性被压制,而以学生为中心的教学理念则强调学生的主动性和参与性,让学生通过学习获得成就感,对自己正向反馈,形成良性循环,使学生能够更加积极主动地投入学习。其次,以学生为中心的教学理念有助于培养学生的实践能力和创新精神。职业本科教育更加注重实践性和应用性,以学生为中心的教学模式能够为学生提供更多的实践机会和创新空间,让学生在实践过程中对知识的掌握更牢固,遇到问题时会自己思考并探索更深的领域,发现问题、解决问题的能力得以提升,这有助于培养学生的实践能力和创新精神。最后,以学生为中心的教学理念有助于提高学生的综合素质。这样的教学模式注重学生的全面发展,不仅能够提高学生的专业知识和技能水平,还能够培养学生的团队协作能力、沟通能力等综合素质。
三、以学生为中心的职业本科院校“测绘基础”本科课程课堂教学改革路径
教学活动的主体是学生,培养学生学习的主动性和积极性在教学中尤为关键。不同的学生具备不同的品质,教学中教师需要理解、尊重和关心每一位学生,关注学生的全方位成长。“测绘基础”本科课程集理论和实践于一体,以学生为中心实施课堂教学改革,才能遵循教育客观规律,培养适应岗位的高级技能型人才。
(一)基于“岗课赛证”融通的课程模块重构,丰富学习资源
课程体系决定学生的能力结构,教师应基于课程体系,立足工作岗位,通过职业技能大赛,提高学生技能,检验学生学习成果,最后通过让学生参加考试等方式取得各种职业资格证,有效适应行业发展对人才核心技能的要求,从而培养出与行业发展要求相符的高素质技术人才[8-9]。本课程基于“岗课赛证”融通的教学理念,以学生为中心,按照“以培养职业能力为核心,以测量实践为主线,以任务为载体,以完整的工作过程为行动导向”的总体设计要求,重构课程模块,课程模块如表1所示。
鉴于开设“测绘基础”本科课程的专业较多,不同专业的学生对“测绘基础”本科课程的需求不同,因此在原有模块的基础上可以增加模块六、七、八。为满足实际工程建设需要,增加模块六施工测量,内容以测设基本工作和平面点位测设的基本方法为主;为提高学生法律意识和项目管理知识水平,增加模块七测绘法规与项目管理,内容以基础测绘法规和实际项目管理案例为主;为适应测绘新技术的发展,增加模块八测绘新技术,内容以3S技术的基本原理与方法,以及最新技术在工程建设中的应用为主。
不同的专业可以培养基本测量技能与满足岗位需求为目标,梳理知识与岗位工作任务的关系,选择和组织课程模块,安排不同的课时组合教学,提高学生独立完成测量任务的能力。例如,对于模块六施工测量,测绘工程技术专业的学生可以不选,在后期有专门的“工程测量”等课程再继续深入学习,而对于水利、建筑等专业的学生,要求能独立组织实施建筑放样工作,但测绘专业只开设了“测绘基础”本科课程,因此可以在教学过程中选择模块六施工测量,并合理安排课时。
以“应用”为主旨构建课程和教学内容体系,以学生为中心改革课堂教学,既关注了学生全面发展,也突出了学生个性发展;既关注了最终学习效果,也重视了学习过程。
(二)“项目驱动,虚实结合”,实现学校到岗位的无缝衔接
虚拟仿真实训是利用计算机系统,构建各种和真实情境一样的三维虚拟实训环境,教师在虚拟场景中设定实训项目并发布。学生登录虚拟测图系统,完成实训任务,教师作简单的针对性引导。虚拟仿真实训可以激发学生学习兴趣,提高学生动手能力,开拓学生创新思维,可以达到甚至优于在实际场景中应用的效果。
本课程以虚拟测图系统的“城区大比例尺地形图测绘项目”为任务载体,分析项目实施的重难点和关键点,细化教学内容,将实训内容融入整个项目,包含城区大比例尺地形图测绘技术设计、测区控制测量、碎部点数据采集、数字地形图编绘、数字地形图编辑、输出和质量评定及数字测图技术总结编写等内容,开展“虚”场景、“实”方法的虚实结合教学活动。在虚拟“城区大比例尺地形图测绘项目”的基础上,以“校园地形图测绘”为实际项目载体,完成实际校园地形图测绘,让学生真正参与实际生产项目的全过程,并反思所学知识,由虚入实,虚实结合。
通过多次重复地在虚拟测图系统完成各种测图、放样项目,同时进行实际项目的实践,可以不断提升学生仪器使用、数据计算及误差分析等能力,丰富学生的测图经验,增强其规范意识,提高其技能应用与技术规范的内化程度,提升其专业技能,使其就业时可以很快上岗,实现学校到工作岗位的无缝衔接。
从方法经验的训练积累到实际项目生产,将课堂的主体交给学生,逐步化解教学重点,解决教学难点,让学生带着问题探究课程内容,可以提升学生的学习积极性,达成教学目标。
(三)小班授课,分组协作,通过翻转课堂教学模式突破重难点
翻转课堂以学生为中心,颠覆传统教学模式,将“先教后学”变成“先学后教”,打破原有课堂教学时间和空间的壁垒,学生学习主动性和学习能力大大增强[10]。翻转课堂教学模式主要包括课前问题驱动、小组探讨协作,课中成果展示、交流评价,课后反思总结等部分。当学生人数超过20人时,教师很难关注每一个学生,特别是在实践教学过程中,学生遇到的部分问题不能及时解答。本课程实行小班教学,分组协作。班级人数较少,教师能全面了解学生知识掌握情况,及时调整教学策略,而且分组协作的过程中,学生可以相互帮助、相互指导,提高学习效率。课前,学生通过教师推荐和自己查找的网络教学资源,以教师发布的学习任务为突破口自主学习,再以小组为单位归纳知识点,相互探讨协作解决部分问题,提交学习成果;课中,各组以课件的形式展示学习成果,并对其他组的成果进行评价,交流探讨对知识点的理解,突破重难点,最终完全掌握课程知识,达成教学目标;课后,教师进行教学反思,学生总结学习内容,丰富知识网络。
课程模块二是图根高程控制测量,教师通过学习通在一周前推荐学习视频、课件及相关论文,并以“珠穆朗玛峰的高度测量”为话题,提出“如何理解高程的概念、画图说明水准测量原理及水准测量方法是什么”三个问题,并发布测试题目。学生自学水准测量相关知识,在虚拟仿真中实践测量方法,并以小组为单位,完成测试题目,提交学习成果。上课过程中包含成果演示、课堂提问、评价交流及教师答疑总结等环节。每组选派一名学生讲解珠穆朗玛峰水准测量原理与过程,并给出三个问题的答案,小组之间提问交流,客观评价其他小组成果,教师也参与提问、评价环节,对共性问题统一引导解答,对个性问题单独答疑讲解,在评价过程中融入课程思政内容。学生课后进行拓展任务练习,总结高程基准的建立和水准测量的具体实施,并进一步考虑有没有其他方法观测高程,从而提升职业素养。教师反思提供的资料和提出的问题与学生学情的契合度,思考这些内容能否引导学生真正思考高程的定义和高程测量方法。
(四)立足课程思政,健全考核评价体系,培养德技双修人才
“测绘基础”本科课程立足“培养德智体美劳全面发展的高素质高技能测绘行业人才”的育人目标,健全考核评价体系,全面反映学习成效,有效调动学生探究学习和合作学习的热情。以工程测量员、测图员岗位实际工作案例为思政教学突破口,将学生日常行为、敬业精神、服务意识、诚信意识、安全意识等纳入考核范围。
课程考核坚持以学生为中心的教学理念,针对每个学生的差异,充分调动学生学习主动性和创造性,增加过程性和实践性考核比例。考核主要围绕学生学习活动的参与度、对测量基本概念理论的理解与掌握、对基本测量技能与方法的灵活应用等方面设计考核指标,侧重学生搜集整理信息、规范测量、解决实际项目问题能力的考核,以培养学生细致严谨、踏实认真的专业素养。在此基础上,将测绘地理信息类专业“1+X”证书、全国高等学校大学生测绘技能大赛有关考核项目有机融入课程考核,从而优化课程考核内容。
课程考核内容可以由平时学习表现(50%)和实践考核(50%)两部分组成。平时学习表现成绩由授课教师结合学生平时表现综合评定,主要包含平时考勤、讨论互动、课前任务、课后作业、章节检测及学习表现等。实践考核内容如表2所示。
四、结语
苏格拉底说过:“教育不是灌输,而是点燃火焰。”教师应将教与学的主动权交还于学生,给予学生从事某种职业或生产劳动所需高素质高技能的教育,重组知识结构,建成以学生为中心的新型课堂教学模式。通过“项目驱动,虚实结合”的虚拟仿真平台和“小班授课,分组协作”的翻转课堂教学模式,坚持立德树人,健全考核评价体系,可以培养出应用性强、技术与技能性强,而且职业针对性强的德技双修人才,缩小毕业生就业与社会需求的差距,实现学校学习和企业就业的无缝对接。
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