邢伟民
(扬州大学水利科学与工程学院 江苏 扬州 225009)
近年来,教育领域出现了一股以学生为中心的教育改革浪潮,其中以OBE(Outcome-based Education)理念为代表的教育改革思潮备受关注[1]。OBE 理念注重强调学生在学习过程中所达到的实际成果,强调教育目标的明确和对学生学习成果的评价。测量学作为一门应用广泛的学科,是众多理论教学中不可或缺的一部分。在过去,我们沿用传统的教育模式,忽视了学生实际操作能力的培养,导致教学质量下降。当前教育改革背景下,如何将OBE 理念运用到测量学教学中,提高学生的实际学习成果,已成为亟待解决的问题。本文旨在探讨OBE 理念在测量学教学中的应用,探索基于OBE 理念的测量学教学设计和评价方法,并通过实践案例对其有效性进行探究和验证[2]。该研究对于推动测量学教学的改革和提高学生的学习成果具有重要意义。
OBE 是以学生学习成果为中心的教育理念[3]。它强调学生应该通过学习达到实际成果,而不仅仅是学习知识本身。OBE 理念的核心在于制订清晰、具体和可衡量的教育目标,教师通过对学生的实际表现进行评估,不断调整和改进教学方式,以达到教育的最终目标:培养能学以致用的人才。OBE 理念强调学习过程的主动性、个性化和多样性,不仅仅注重课程内容的传授,更注重学生实际应用能力和创新能力的培养。OBE 理念在教育领域引起了广泛的关注,已经成为当前教育改革的主要趋势之一[4-5]。
OBE 理念强调教育目标的明确、具体和可衡量,这一点在测量学教育中尤为重要。通过制订清晰的教育目标,教师可更好地指导学生的学习,为教学评价提供明确的标准。在制订教育目标时,应注重学生实际应用能力和创新能力的培养,强调学生的主动性和自主学习能力。在“测量学”教学中,教师应带领学生熟悉现代测量学科的现状和发展趋势、测量学的科学内涵及其在工程建设中的作用;学生应掌握大地测量坐标系统及地球形状的基本理论、地球椭球及其数学投影变换的基本理论等大地测量的基本概念与基础理论。学生能针对不同的测绘工程项目建立其相应的坐标基准,并进行不同大地基准的坐标转换。培养学生发现、分析、解决问题及举一反三的能力和科学探索精神。学校要求学生掌握电子全站仪、数字水准仪等大地测量仪器的使用方法,能对大地测量控制网和工程测量控制网进行观测与数据处理,培养学生的工匠精神。
以往的测量教学模式偏重传授理论知识,然而学生在学习中获得的测量能力则更为重要。基于OBE 理念的测量学教学应将重点转移到学生的实际应用能力和创新能力的培养上来,强调学生在学习中的主动性和自主学习能力的培养,让学生在实际操作中掌握测量学的知识和技能,提高学生的实际应用能力。测量学应以提高学生的学习效果和动手能力为主要目标,增添更多野外测量及实际勘察,使学生将测量知识活学活用,做到理论与实际相结合。课程教学活动应结合实际工程案例开展,开拓学生的视野,引导学生如何在实际工程中活用所学的测量知识,并根据每位学生学习能力的不同,实现“一人一策”的模式。
基于OBE 理念的测量学教育评价应该更加侧重学生的日常表现和学习成果,教师通过对学生实际应用能力和创新能力的评估,不断调整和改进教育方式和方法,提高学生的学习成果。在评价方法上,教师应当采用课堂表现、作业、项目等多种方式,综合评价学生的学习成果。同时,评价结果也应该为教师提供改进教育方式和方法的参考。
在制订教育目标时,教师应考虑学生实际应用能力的培养。教育目标应具体、可衡量,包括测量学知识、技能和实际应用能力的培养。教师通过提问激发学生的学习兴趣,提升学生的思辨能力。以珠峰测量为例,通过问题“测量珠峰高程使用了哪些方法和仪器?”引导学生学习高程测量的途径,“不同的途径有什么区别?为什么这几次测量出不同的结果?在测量时遇到的困境有哪些,如何解决?”通过此类提问训练学生自主学习水准测量等知识的能力[6]。
教学的目的在于提升学生的实际应用能力、培养创新思维。在选择教学方法时,应采用多种方式,包括课堂讲授、案例分析、实验和项目等,注重学生的参与和实践。例如,在《水准测量》一章引入青藏铁路水准测量案例,可要求学生翻阅案例资料,思考如何解决面对特殊地理情况下的心理状况和紧急状况,以及在测量途中耗费巨大的物质财产以及人们体力上的消耗。从而得出团队协作的必要性,充分体现了个人的爱国和敬业精神。结合前人的测绘经验和成果,教导学生热爱测绘事业、尊重测绘科学、奉献社会,向成为合格的社会主义建设者和接班人努力迈进[7]。
在评价方法上,应当采用多种评价手段,包括课堂表现、作业、项目等多种方式,综合评价学生的学习成果。评价结果为教师改进教学方式提供参考。重点考查学生是否能够根据实验方案安全地开展实验,正确地采集实验数据;是否能够基于测绘相关科学原理和数学模型方法正确表达复杂测绘工程问题。
注重学生自主学习能力和思考能力的培养是教学的宗旨,鼓励学生在学习中发挥主动性,通过课外阅读、自主实践等方法提升学习能力,只有自主学习才能从量变转为质变。教师根据不同学生的情况,积累教学经验,不断调整和改进教学方法,提高学生的学习成果。同时,评价结果也应该是教师改进教育方式方法的参考。
知识和技能的评价。针对测量学知识和技能的教学目标,可以采用课堂测试、作业、实验等方式进行评价。这些评价方式可以帮助教师及时发现学生在知识和技能上的差距,及时进行帮助和纠正。
实际应用能力的评价。在OBE 理念下,重要的不仅是学生掌握的知识和技能,更重要的是学生是否能够应用所学知识和技能解决实际问题。因此,在测量学教学中,应当注重实际应用能力的培养和评价。可以采用实际项目、实验报告等方式进行评价,评价学生在实际应用中的表现和能力。
学生自主学习能力和思考能力的评价。基于OBE 理念的测量学教学应注重学生的自主学习能力和思考能力的培养。因此,在评价过程中,教师应当重点关注学生的主动性、创新性和思考能力。可以采用口头报告、研讨会等方式进行评价,评价学生在学习过程中的表现和能力。
教学改进的评价。基于OBE 理念的测量学教学应该不断调整和改进教育方式和方法,提高学生的学习成果。因此,在评价过程中,教师应当注重教学改进的效果评价。可采用反馈调查、学生评价等方式,了解学生对教学方法的反馈和建议,优化与改进教学方案。
在设计测量学课程方案时,首先要明确教学目标。基于OBE 理念,教学目标应关注学生所需的知识和技能,以及实际应用能力的培养。例如,在《角度测量》教学过程中引入“古人如何测量地球直径”的讨论,分别从知识、能力和情感来切入教学目标:一是知识,引导学生了解和学习角度的定义;二是能力,通过“埃拉托色尼确定塞恩和亚历山大港夹角计算地球直径”教导学生要有善于发现的眼睛和解决复杂问题的能力;三是情感,通过前人在测量方向上取得的巨大成就,教育学生向前人看齐,在日后的工作中要开拓创新,并且培养学生的自我认同感和历史使命感。
在设计教学内容时,教师应将教学目标作为指导原则,根据学生的实际需求和实际应用能力,设计相应的课程内容。在教学内容设计时,教师采用案例教学、项目教学等方式,提高学生的实际应用能力。测量学的主要任务是研究确定地球的形状和大小以及确定测量地面点位的空间位置将测量所得数据绘制成图,一般地面点的空间位置由平面坐标(X,Y)和高程(H)来表示[8],由此引出测量学三大基本工作:高差测量、角度测量和距离测量。通过完成水准仪的认识及使用、普通水准测量和四等水准测量实验加深学生对水准测量原理的认识;通过全站仪测水平角理解水平角测量原理,重点关注盘左盘右取均值的方法;通过全站仪测量旗杆高度掌握竖直角和光电测距原理;通过全站仪测量小范围地形图对测量三大基本工作进行融会贯通。在使用水准仪测量的学习过程中,学生体验了实际的工作场景,提升了动手操作能力和解决一部分工程问题的能力,实现了理论与实践相结合的目标。
在教学方法的选择中,教师应根据教学目标和教学内容,选择适当的方式方法。如今新媒体发展迅速,教学方式多元,相较于传统的黑板教学,多媒体教学课件能使课堂教学焕然一新,多样化的图片、视频能更清晰地表达课程内容,营造浓厚的学习氛围,增强学生的学习积极性,从而提高教学效率。多问多思考的教学方式同样重要,课堂不仅是教师一个人的课堂,更需要学生积极参与互动,可采取问答的方式调动学生的积极性,提升学生的参与感。此外,网课已成为一种趋势,丰富的网课为学生提供课下学习的机会,不同教师带来不同的教学体验,学生学习情绪高涨,能进一步积累知识,夯实基础。通过网络课程平台视频指导学习,学生可以课堂上理解不透彻的知识,为自主学习打下良好基础。
在教学过程中,应该及时对学生进行评价并进行教学反思。在基于OBE 理念的教学中,评价应该综合考虑学生的知识、技能和实际应用能力,从而全面评价学生的学习成果。同时,教师应该根据学生的反馈和评价结果,及时进行教学调整和改进,提高教学效果[9]。
文章通过对OBE 理念在测量学教学中的应用和实践案例的探讨,发现基于OBE 理念的测量学教学能够有效提高学生的实际应用能力和自主学习能力。在教学目标、教学内容、教学方法和学生评价等方面,基于OBE 理念的测量学教学具有较高的灵活性和可操作性,可以根据学生的需求和实际应用情况进行相应的调整和改进。然而,OBE 理念在测量学教学中的应用还面临一些挑战。例如,如何平衡学生的基础知识和实际应用能力的培养;如何评价学生的实际应用能力;如何保证教师和学生在教学实践中对OBE 理念的理解和实践能力。因此,未来的研究需要进一步深入探讨这些问题,为基于OBE 理念的测量学教学提供更加科学的理论支持和实践经验。综上所述,基于OBE 理念的测量学教学是一种有效的教学模式,可以提高学生的实际应用能力和自主学习能力。在未来的教学实践中,教师应该进一步探讨和研究如何更好地运用OBE 理念,推动测量学教学的创新和发展。