“慕课”背景下的工程测量教学改革思考

郭 冰，孙小荣，吴 杰

(宿迁学院建筑工程学院，江苏 宿迁 223800)

“慕课”背景下的工程测量教学改革思考

郭 冰，孙小荣，吴 杰

(宿迁学院建筑工程学院，江苏 宿迁 223800)

作为一种新形式的在线开放课程，“慕课”在教学理念和教学模式上引发了新的变革。本文以“慕课”理论为基础，分析了工程测量课程的教学现状。针对当前教学中存在的问题，探讨了教学改革的基本思路，构建了基于“慕课”的工程测量课程内容体系，设计了基于“慕课”的翻转课堂教学模式。

慕课；工程测量；翻转课堂；教学改革

近期“慕课”强势来袭，新技术正在引发一场学习和教育的革命，正在改变几千年来的教育模式[2]。“慕课”实现了从以共享课程资源为主体的精品课程向以自主学习为主体的开放课程的升级。笔者认为以“慕课”为契机，结合工程测量的课程特点，积极探索教学改革是十分必要的。

1 “慕课”的概念与内涵

“慕课”又称MOOCs，即Massive(大规模的)、Open(开放的)、Online(在线的)、Courses(课程)4个词的首字母缩写，指大规模网络开放课程，是一种以开放访问和大规模参与为目的的在线课程[3]。它借助微视频的形式，将课堂讲授、师生互动、课后练习、讨论答疑等环节完整地在网络上呈现。

“慕课”的核心是微视频和互动学习[4]。它将传统的课堂内容分割成一个个知识点，并以此为基础制作微视频。微视频的时长都在10 min左右，这是基于人的认知活动在10 min内是最高效的原理来确定的。互动练习嵌入在视频中，学生在观看一段微视频后，可以通过互动练习来判断自己对知识的理解程度。相比传统的以教师为中心的课堂教学模式，“慕课”教学凸显以学生为中心，培养学生自主学习能力，教学模式由教师“教”转变为学生“学”。与精品课程相比，“慕课”不仅共享了课程资源，还成功创新了互联网与教学技术的结合。而相对于目前的课堂教学模式，慕课在教学理念、教学内容、教学方式、教学效果方面所表现出来的优势是显而易见的[5]。

2 工程测量教学改革的必要性

工程测量是一门具有完善理论体系、实践性较强的专业基础课程。在讲授测量基本要素、基本观测方法的同时，还要兼顾不同专业的特点，有针对性地讲解本专业所涉及的测量知识。下面笔者结合当前工程测量课程的教学实际，探讨工程测量教学改革的必要性。

2.1 现有教学内容与时代脱节

随着科技水平的不断进步，全站仪、GPS、三维激光扫描仪等先进的测量仪器和高精度的测量手段已经在工程领域中得到了广泛应用，测量技术将从数字化向信息化发展[6]。而现有教学内容中仍然保留着已经淘汰的测量仪器(经纬仪、光电测距仪)和落后的测量方法(钢尺精密量距、经纬仪测绘法测图等)，教材内容明显与时代脱节。在教学过程中，在保持课程体系完整的前提下，应对教学内容进行优化设计，将当前使用较少的技术和方法从教学内容中删除，并及时将测绘新技术引入到教学活动中[7]。

2.2 课程学时不足，学时分配不合理

笔者经过调研发现，多数学校的工程测量课程学时为48学时(实验12学时)，以48学时计算，要在36节课上讲完测量的基本理论和方法，并补充测量新技术，难度较大。而且，由于受到公共课的挤压和周学时的限制，增加课程学时是不现实的。其次，课程学时分配不合理，这主要体现在理论内容的学时分配上。很多学校的教学大纲都把重点放在测量三要素、控制测量和地形图测绘，施工放样往后的内容很少，有“头重脚轻”的感觉。对于非测绘专业学生来说，重点不在控制和测图，应该在地形图的使用、施工放样和具体工程的施工测量上，这些知识是其日后工作中会涉及的。究其原因主要与授课教师的工程经验匮乏有关。现在很多年轻教师科研水平高，但实践经验少。在讲解这部分内容时，只有理论而没有具体工程的支撑。

基于“95.8”洪水率定的糙率适合于中低流量洪水情况，大流量级别洪水条件下的河道糙率确定需要结合河床演变，分析主要水文/水位站水位-流量关系曲线(简称“H-Q”)、水位相关关系( 简称“H-H”)等数据综合考虑。

如何在有限课时内，既能保证专业知识传授,又能与学生互动交流，这就要求创新教学模式，采用新的教学方法和教学手段进行教学。

2.3 精品课程和网络课程的现状堪忧

目前，大部分精品课程和网络课程都重在建设阶段，建成后缺少学生的广泛使用、教师与学生的互动交流及后期的资源更新和维护。大多数精品课程只是将教学大纲、课件、授课录像和练习题等资源放在网站上，互动交流也是采用给教师留言或发帖子这种模式，技术手段相对落后、互动性差。因此精品课程变成了精品课程资源共享平台。另外，由于精品课程的授课录像都是按照标准课堂时长录制，教师也是按照平时的上课模式进行授课，学生在线观看时难免会产生厌学情绪，可能看不到一半就关了。因此现在精品课程的使用率非常低，学生不会也不愿意使用精品课程，这种现状令人担忧。

3 基于“慕课”的工程测量课程内容体系构建

工程测量课程包括理论教学和实验教学两个方面。按照“慕课”形式，对课程内容重新梳理，将其碎片化成许多知识单元，并以此为模块制作微视频。在教学过程中，将微视频和课堂讲授、现场演示互为依托和补充，构建成一套完整的课程内容体系。

3.1 理论课程内容

工程测量理论课程内容是由测量基本知识、控制测量、地形测量、建筑工程测量和道路工程测量5个部分构成。课程内容多、知识量大，在教学过程中，不可能面面俱到。根据本课程特点和工程实际需要，以测量三要素为基础，以控制测量、碎部测量为主线，以地形图的应用、施工放样为中心，对课程内容进行梳理，将其分解为24个知识单元。表1为工程测量理论课程的知识单元和视频长度。

表1 工程测量理论课程知识单元

3.2 实验课程内容

实验课程是穿插在理论教学中的。授课教师将实验微视频制作好后，将其放在“慕课”平台上，学生通过在线观看实验视频和阅读实验指导书进行自学和预习。在实验课上，教师现场演示，对关键步骤和操作技巧进行讲解。这样就能使学生快速理解实验内容、掌握实验方法，提高实践操作技能。

同时，为了提高实验效果，尝试采用虚拟仿真技术构建虚拟实验环境。笔者利用Unity3D软件创建一个“虚拟测量实验室”，学生在电脑上可以根据实验内容自行选择仪器设备并进行实验操作。后台程序会依据操作规范对实验过程进行监控，凡出现操作步骤错误或不规范等情况，都会有相应提示。最后，电脑会依据实验过程表现和实验结果进行打分。采用这种类似玩电脑游戏的方式让学生进行实验课前预习和课后复习，能激发学习兴趣，实验效果好。表2为工程测量实验课程的知识单元、实验内容、实验类型及视频长度。

表2 工程测量实验课程知识单元

4 基于“慕课”的翻转课堂教学模式设计

翻转课堂是将课堂上的知识传授与课下的知识内化两个阶段进行翻转。由于学生在课下预先学习授课内容，由教师在课堂上引导知识内化、交流与答疑，它提供了一种个别化学习的教学实践方式[2]。翻转课堂将线上和线下相结合，能够发挥“慕课”和课堂教学的各自优势，可以说“慕课”催生了翻转课堂教学模式的出现。

基于“慕课”的翻转课堂教学模式由线上活动、课前准备、课堂活动和课后活动4个环节组成。通过学生课前线上自主学习、课上集中学习讨论、课后工程实例延伸思考实现了知识传递、知识内化和知识拓展。该教学模式的具体内容如图1所示。

图1 基于“慕课”的翻转课堂教学模式设计示意图

(1) 在线上活动中，教师的主要任务是搭建“慕课”平台。微视频作为“慕课”的核心，不仅是教师的知识讲授过程，还包含了教师长期积累的教学经验和教学方法[7]。在教学过程中，教师应针对不同知识单元采用不同的教学方法。如在“水准测量原理”这个知识单元中，可以采用“启发式”教学方法。通过比较两位同学的身高来启发学生思考高程测量的方法，进而引出水准测量原理，这样效果较好。如果直接讲述由已知点高程推求未知点高程来说明水准测量原理[8]，学生就没有想象和思考的空间。教师在录制视频前要认真准备讲课教案，最好能将自己要说的每句话都写出来，这样的课堂语言就会十分精炼。同时，视频中要增加过关练习题，并且还要留给学生一定的思考时间，以强化学习效果。学生在线上观看视频时必须进行认真思考和知识重构，这对于后面的课堂学习至关重要。

(2) 从“慕课”的教学模式可以看出，时间的缩短、师生的互动、信息的反馈，这一切均取决于教师的巧妙设计[5]。课前准备是实现课堂翻转的重要环节。授课教师需要根据教学条件，搜集与本课程相关的教学资源、总结线上学习情况、分析疑难点并精心设计课堂活动内容，学生则要总结自己课前学习中存在的问题并归纳整理。

(3) 课堂活动主要是针对学生线上学习中出现的重难点、不懂的或有疑惑的问题进行讲解，而不是面面俱到。在课堂活动中要增加及时评价环节[9]，教师要多提问、多进行小测验，这能让教师了解学生对知识的掌握程度。课堂活动的形式是多样的，教师在课堂中可以根据课程内容进行“角色扮演”，让学生做“教师”，在台上根据自己对课程内容的理解进行授课，教师在台下当“学生”，对“教师”的讲课内容补充更正。这样的角色互换能够使学生在紧张的同时又有成就感，还能活跃课堂气氛。当然，这种教学方式的基础是建立在学生线上活动的扎实进行[10]，学生能够很好地理解课程内容；否则，就会影响教学进度。

(4) 课后活动中，教师根据本节课的内容，展示相关工程实例让学生参与学习和思考。这样一方面能够对课堂知识加以巩固和应用，让学生明白当天学习的知识的用处，具体在工程中是怎么做的，另一方面能够培养学生的工程意识。

5 结 语

“慕课”给大学课堂带来了新的机遇和挑战。在“慕课”背景下，将课程内容碎片化为知识单元，对传统的课堂授课模式进行翻转，使学生线上线下学习相结合，真正实现由教师课堂讲授为中心转变为学生自主学习为中心。本文对“慕课”背景下的工程测量教学改革进行了深入思考和具体研究，分析了当前教学中存在的问题和不足，提出了基于“慕课”的翻转课堂教学模式。该教学模式能够有效解决课时紧张和课程内容增多的矛盾,提高学生自主学习能力，增强学生工程意识，这对于培养应用型本科人才具有重要意义。

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[2] 黄震.慕课：给上海教育带来的机遇与挑战[N].文汇报,2014- 02- 01(10).

[3] 刘志军，冯永华.课堂教学变革的反思与重建——“慕课”背景下课堂教学变革的思考[J].教师教育报,2014(6):53- 62.

[4] 齐春玲,王显利,王凯英.“慕课”对高校土木工程专业桥梁设计类课程教学改革的启示[J].产业与科技论坛，2015(14):146- 147.

[5] 李晓东.“慕课”对高校教师教学能力的挑战与对策[J].南京理工大学学报,2014,27(2):89- 92.

[6] 岳建平,方露.工程测量研究现状与发展探讨[J].测绘通报,2011(3):20- 21.

[7] 夏冬君,王世成.测量学课程教学方法与考核方式的改革研究与实践[J].测绘通报,2012(9):102- 104.

[8] 胡伍生,潘庆林.土木工程测量[M].4版.南京：东南大学出版社,2012.

[9] 单彦霞.“慕课”与课堂研讨相结合的工程图学混合式教学改革[J].教学研究,2015(9):66- 69.

[10] 陈于,胡友健.地学类本科专业《测量学》实践教学改革的探讨[J].地理空间信息,2013(8):169- 171.

Thinking about the Teaching Reform of Engineering Surveyingunder Background of MOOC

GUO Bing，SUN Xiaorong，WU Jie

(School of Architecture and Engineering, Suqian College, Suqian 223800,China)

“MOOC”, as a new form of open online course, has brought about a new reform of teaching philosophy and teaching models. Based on MOOC theories, this paper analyzes the current teaching situation of engineering surveying course. In view of existing problems in the current teaching, it explores reform mentality of teaching, establishes MOOC- oriented composition system of engineering surveying course, and designs a flipped- class teaching mode.

MOOC;engineering surveying;flipped class;teaching reform

2016- 03- 02；

2016- 09- 22

江苏省高等教育教学改革研究项目(2015JSJG255)；宿迁学院课程改革项目(2014kg15)；宿迁学院第五批精品课程建设项目 作者简介： 郭 冰(1985—)，男，硕士，讲师，主要从事测绘工程专业的教学和科研工作。E- mail：guobing85@163.com

郭冰，孙小荣，吴杰.“慕课”背景下的工程测量教学改革思考[J].测绘通报，2017(3)：145- 148.

10.13474/j.cnki.11- 2246.2017.0106.

G64

A

0494- 0911(2017)03- 0145- 04