基于“星空网络教学”平台的线上线下交互式教学研究与实践——以《建筑测量》课程为例

高红影

(天津国土资源和房屋职业学院，天津 300270)

1 引言

线上线下相结合的混合式教学或混合式学习并不是一种全新的教学方法或理论，随着新技术的发展，课程教学和信息技术的整合日渐深入，使它逐渐得到了普遍的关注[1]。 随着计算机网络技术的发展，各种社交软件在快速发展，教师可通过社交软件进行传输与上传视频课件、PPT课件、文字课件等，但教师要保证课件的简短性，方便学生随时可以打开进行观看。在课件的设置内容上，教师应对重点和关键点进行重点标注，吸引学生的注意力，并在讲解每一个知识点后要设置一些问题，由学生进行自主探究解决，当学生有不能解决的问题时，可及时与教师进行沟通，教师根据反情的信息进行整理和分析，并选择合理的时间统一为学生答疑解惑，从而提高学生的学习兴趣[2]。实践证明，无论是线上教学还是线下教学，教师与学生之间的交互程度，深刻影响着学生的知识应用能力、创新能力以及课程满意度，最终影响混合式教学整体效果[3]。

“星空网络教学”是一款集办公与教学于一体的网络平台，其网络教学部分根据自然授课特点设置相应教学模块，内容合理易于操作。本文旨在利用“星空网络教学”平台进行《建筑测量》课程线上线下交互式教学，结合课程特点，重新进行教学设计并制定课程实施方案。

2 课程教学设计

2.1 课程性质

《建筑测量》课程是建筑工程技术专业及相关专业的专业基础课，课程以实践课为主，在教学体系中起着承上启下的作用，既有前期课程的延续又可以为后续课程打下基础。

2.2 课程目标

课程目标分为能力目标、知识目标和素质目标。能力目标要求学生能够掌握仪器操作能力及独立处理内业的能力。知识目标要求学生掌握水准测量原理、水准测量方法、水准点高程计算方法；角度测量原理、角度测量方法、角度计算方法等。素质目标要求学生在团队合作中具有一定的组织与协作能力，除此之外还可以培养学生的资料查阅能力及语言表达能力。

2.3 课程教学内容

建筑测量课程采用线上线下的教学方法首先将课程内容重新梳理设计，教学设计内容如表1所示。

表1 课程内容

2.4 课程内容具体要求

2.4.1 高程测量

建筑测量课程从宏观角度来说分成设定和测设两个组成部分，测定工作是建筑测量初学者需要重点掌握的学习内容。测定部分在课程学习过程中主要研究地面点位的确定。而高程测量是地面点位确定过程中必不可少的一个要素，应重点掌握相关内容。高程测量的方法并不唯一，主要有气压高程法、三角高程法、水准测量法等，在建筑测量中高程测量主要采用水准高程测量，在高程测量部分主要学习水准测量原理、水准仪操作方法、水准测量的施测方法、水准测量的数据处理等内容。

2.4.2 施工场地平整

施工场地平整是在完成高程测量的基础上进行的学习任务，场地平整学习需要掌握高程测量内容，并在高程测量基础上有所延伸。场地平整学习需要掌握场地划分的方法、桩点的高程测量、场地设计高程计算、施工高度计算、土方量计算、土方平衡验算等内容。学习内容前后相关环环相扣，前一步正确与否直接决定后一步的正确性，学习过程中应细致耐心。

2.4.3 角度测量

角度测量部分主要利用经纬仪完成测量任务，经纬仪较水准仪而言构造更为复杂，仪器的安置也较为困难应特别注意仪器的操作。主要掌握水平角测量原理、竖直角测量原理、经纬仪的操作方法、角度的施测方法、角度的计算方法等内容。水平角度测量重点掌握测回法和方向观测法两种方法，竖直角测量掌握仰角与俯角的计算与正负号的规定。

2.4.4 导线测量

导线测量是在距离测量、角度测量的基础上进一步完成地面点位的坐标测量与计算，进而结合高程测量完成地面点位的确定。导线测量施测方法较容易掌握，内业处理较为复杂其中包含角度闭合差的计算、角度误差分配、坐标方位角的计算、坐标增量的计算、坐标增量误差分配、坐标的计算等内容。虽计算过程繁琐但其揭示坐标计算的真正含义，初学者应掌握。

2.4.5 建筑施工测量

建筑施工测量部分主要学习放样基本工作，在前文中提到建筑测量课程从宏观角度来说分成设定和测设两个组成部分，而放样基本工作属于测设部分的内容。重点掌握高程测设、角度的测设等基本方法。

3 课程实施方案

3.1 高程测量任务实施方案

3.1.1 任务发布

首先教师在“星空网络教学”平台发布学习任务书及教学视频资料。学生领取学习任务后进行任务书研读并在线留言咨询学习中所遇到的困难，教师在线答疑。高程测量任务书如下。

完成等外闭合水准路线高程测量工作具体内容如下。

(1) 学习水准测量原理。

(2) 学习水准仪的构造及安置方法。

(3) 现场测试水准仪的安置。

(4) 学习水准测量施测方法及内业计算方法。

(5) 完成闭合水准路线测量外业工作。

(6) 完成闭合水准路线测量内业工作。

3.1.2 任务实施过程中注意事项

(1)水准仪的安置应加强练习，熟练掌握操作方法。

(2)水准测量施测过程中应注意误差检查，两次测量高差之差应不超过5mm，误差超出限值应及时查找原因并重新测量。

(3)高差分正负，记录过程中注意区分后视读数与前视读数，保证计算方法正确。

(4)外业完成后验证高差闭合差是否在限值以内，如果超出限制查找原因重新测量。

(5)高差闭合差满足要求后进行误差分配，改正数之和应与误差一致，否则无法完全改正所差数据。

(6)高程计算应计算回起始数据，若没有计算回去，查找计算错误处，并改正。

3.1.3 交互式教学任务设定

(1)简述水准测量原理。

(2)施测过程中水准仪与水准尺的位置如何摆放？

(3)后视与前视如何区分？

学习完成后学生将计算表格上传到“星空网络教学”平台，教师给与成绩评定意见。

3.2 施工场地平整任务实施方案

3.2.1 任务发布

教师在“星空网络教学”平台发布学习任务书。学生领取学习任务后进行任务书研读并按照任务书完成学习任务，理论学习阶段学生在线提问，教师在线答疑。施工场地平整任务书如下。

完成指定场地平整任务具体工作内容如下。

(1) 学习场地方格网划分方法。

(2) 进行方格网划分，在地面标记各庄点位置。

(3)利用闭合水准路线及附和水准路线施测方法测量场地各桩点高程。

(4)计算场地设计高程。

(4)计算各桩点施工高度。

(5)计算填方、挖方量。

(7)进行土方平衡验算。

3.2.2 任务实施过程中注意事项

(1)利用已有场地进行方格网划分，边长20 m。

(2)施测过程中注意闭合水准路线与附和水准路线相结合，不要漏掉桩点。

(3)场地设计高程计算，套用公式过程中注意角点、边点、拐点、中点的区分。

(4)桩点施工高度正负号不要弄错。

(5)从事实的角度理解并区分挖方与填方，不要死记硬背正负号问题。

(6)土方平衡验算过程中总挖方量与总填方量的差值不应超过其平均值的10%，若超限，重新调整场地设计高程。

2.2.3 交互式教学任务设定

(1)何为边点、何为拐点？

(2)具有一定坡度的场地平整各桩点设计高程如何计算？

(3)施工量为负值代表挖方还是填方？

学习完成后学生将计算书上传到“星空网络教学”平台，教师给与成绩评定意见。

3.3 角度测量任务实施方案

3.3.1 任务发布

教师发布学习任务书，学生领取学习任务后进行相应任务学习，教师在线答疑与现场指导相结合。角度测量任务书如下。

完成水平角及竖直角测量任务具体工作内容如下。

(1)学习水平角、竖直角测量原理。

(2)学习经纬仪的构造及安置方法。

(3)现场测试经纬仪的安置。

(4)学习测回法施测方法。

(5)利用测回法完成四边形内角和测量工作。

(6)学习方向观测法施测方法并完成测量任务。

(7)学习竖直角施测方法并完成测量任务。

(8)角度内业计算。

3.3.2 任务实施过程中注意事项

(1)经纬仪安置应进行对中、整平、瞄准、读数等工作，在整平完成后应检查仪器是否对中，需要反复调节以达到既对中又整平的目的。

(2)测回法施测过程中注意先盘左后盘右，先第一方向后第二方向的测量方法。

(3)第一测回施测盘左状态第一方向读数应该归零，第二测回应归90°。

(4)方向观测法在一测回的测量过程中应有4次读数。

(5)竖直角测量注意区分仰角与俯角。

(6)测回法、方向观测法、竖直角的计算方法各不相同，注意误差控制。

3.3.3 交互式教学任务设定

(1)光学对中过程中地面点不清楚应怎样进行调节？

(2)如何整平圆水准器？

(3)光学经纬仪怎么归零？

(4)仰角是正角还是负角？

学习完成后学生将计算表格上传到“星空网络教学”平台，教师给与成绩评定意见。

3.4 导线测量任务实施方案

3.4.1 任务发布

教师发布学习任务书、学习资料。学生领取学习任务、学习资料。导线测量任务书如下。

完成闭合导线测量任务具体工作内容如下。

(1) 学习钢尺测距基本方法。

(2)闭合导线选点，组成八边形。

(3)进行边长测量工作。

(4)进行角度测量工作。

(5)进行角度闭合差验算。

(6)进行角度改正。

(7)计算坐标方位角。

(8)坐标增量计算。

(9)导线全长相对闭合差验算。

(10)误差分配。

(11)各点坐标计算。

3.4.2 任务实施过程中注意事项

(1)各导线点与相邻点之间视线通透，各点便于架设仪器。

(2)边长测量中，每边应进行往返测量，并满足1/3000精度要求。

(3)角度测量采用测回法，注意所测角度应为内角。

(4)坐标方位角推算应注意左角与右角的区别。

(5)利用手机计算器计算坐标增量时注意角度与弧度的转换。

(6)应用距离进行坐标误差改正。

(7)坐标计算注意应该回到起始坐标。

3.4.3 交互式教学任务设定

(1)钢尺测距精度怎样验证？

(2)何为内角？何为左角？

(3)何为坐标方位角？应如何推算？

(4)坐标计算公式如何选用？

学习完成后学生将计算表格上传到“星空网络教学”平台，教师给与成绩评定意见。

3.5 建筑施工测量任务实施发难

3.5.1 任务发布

教师发布学习任务书、学习资料。学生领取学习任务后学习理论知识，然后进行现场操作，教师现场指导。建筑施工测量任务书如下。

完成指定测设任务具体工作内容如下。

(1)学习高程测设方法。

(2)完成高程测设任务。

(3)学习角度测设方法。

(4)完成角度测设任务。

(5)学习距离测设方法。

(6)完成距离测设任务。

3.5.2 任务实施过程中注意事项

(1)高程测设中，利用水准测量原理计算出已知点与测设点高差，推算出尺子读数，然后在木桩上标记。

(2)角度测设进行改正时，不要量返方向。

(3)距离测设，需测设两次取平均值作为测设点，重新丈量验证是否满足精度要求。并注意尺子的起点位置。

3.5.3 交互式教学任务设定

(1)基坑等较深场地如何进行高程测设？

(2)何为端点尺？

学习完成后现场进行考核，评定成绩。

4 结语

本文在线上线下交互式教学模式的应用方面进行了有益的探索。以建筑测量课程为依托形成课程实施方案，虽其效果还有待实践的检验，但线上线下交互式教学模式必是未来教学的重要发展方向。希望可为同类课程所借鉴，对形成可运行的线上线下交互式教学体系的完善有所帮助，并希望在设计、施工、管理等认知性、实践操作性较强的课程的教学中具有推广价值。