基于微课的翻转课堂模式在工程测量实训教学中的研究与实践思路分析

李秋实

摘  要：工程测量行业对人才培养水平的要求不断更新，传统教学过于强调理论，忽视了实践和自主学习。翻转课堂通过应用移动互联网技术，在课前用微课学习，在课堂进行讨论交流，有助于学生知识内化。文章研究国内成功案例，探讨了翻转课堂在工程测量实训教学中的应用策略，包括差异化设计微课、分组实践探究和过程性评估。研究显示，与传统教学相比，翻转课堂能更好地激发学生兴趣，培养自主学习，实现知识和能力的内化。翻转课堂为深化工程测量教学改革提供了有前途的思路，值得进一步推广，以满足创新型、复合型工程测量人才的培养需求。

关键词：工程测量；实训教学；翻转课堂；微课；应用策略

中图分类号：G48    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2024）11-0130-04

随着社会发展和科技进步，工程测量技术不断更新，对人才的要求也发生了新变化。传统的工程测量课堂偏重理论传授，未能整合知识、能力和素质，难以适应应用型人才培养。如何改革课堂教学，融合理论与实践，提升学生内化能力，成为当前必须解决的问题。国外成功案例表明，翻转课堂作为一种新模式，通过微课前学习，将课堂时间用于互动交流、实验等活动，能调动学生学习主动性，促进内化效果。在工程测量教学中应用翻转课堂，或可解决现有问题，实现理论与实践的融合。

一、了解学生的基础知识掌握情况

工程测量课程知识点广泛、内容复杂，如果学生基础知识不牢固，将直接影响其后续的实训效果。因此，在实施翻转课堂教学前，需要通过多方面调研了解学生的基础知识掌握情况，比如可以采用在线测试的形式，设计包含工程测量基本理论知识点、常用仪器设备原理及使用方法等方面的测试题，让学生在规定时间内完成在线测试。教师需要认真统计并分析测试结果，重点确定学生在工程测量课程的哪些核心知识点上存在明显的理解困难和掌握不扎实的情况。如坐标系统转换、尺规读取、水准仪误差判断等方面，这些都将直接影响学生进行实地实训的效果。这可以帮助教师明确学生的知识盲区和薄弱环节，在设计实训相关的微课程时针对性加强这些知识点的讲解，帮助学生打牢基础知识，为后续的实训课堂学习做好充分准备。对于测试中成绩比较差的学生，教师可以在翻转课堂实施过程中给予额外的关注和指导，确保所有学生的知识掌握达到开展实训的要求。只有这样，翻转课堂教学才能发挥提高实训效果的作用，才能真正帮助学生系统掌握工程测量知识，并将知识应用到实际操作中。［1］

例如，在“工程測量学”课程中，通过翻转课堂的教学方法，教授了多个重要的知识领域。包括坐标系统转换计算，例如将点的笛卡尔坐标（x，y，z）转换为极坐标（ρ，θ，h）表示：ρ= ■，θ=arctan（y/ x），h=z。此外，全站仪的构建和使用流程也是关键内容，学生需要了解校准过程以及测量操作。例如，在测量水平距离时，角度A和仪器高差d，水平距离D= d/tan（A）。高度测量与水准仪的原理也是课程重点，学生需考虑大气压力对高程的影响。在已知测得高程H和当地气压P的情况下，实际高程h=H+0.12（P-1013）。路线放样方面，设计曲线需要考虑半径R和超高率e，圆曲线长度L=2πR（1+e2）^（1/2）。通过短视频微课和在线练习测试，帮助学生回顾和巩固易错的知识点，确保他们能够有效掌握课程内容并取得优异的实训效果。

翻转课堂教学模式在工程测量课程实训中的应用，显著提升了教学效果和学生的专业知识掌握能力。通过课前在线测试，教师能够精准地把握学生对知识点的掌握情况，从而识别出他们在学习过程中的重点薄弱环节。针对这些问题，通过精心设计的微课视频，重点讲解如坐标转换、仪器使用等易错知识点，确保学生能够全面、深入地理解并掌握这些内容。在翻转课堂的教学过程中，注重因材施教，对基础较弱的学生进行重点辅导，帮助他们巩固难点，解决学习中的困惑。这种以学生问题为导向的教学模式，不仅提高了学生的专业知识掌握能力，还有效地解决了实训中操作困难的问题。通过翻转课堂的应用，学生的主动性、积极性和创造性都得到了充分的激发，他们能够更加深入地理解工程测量课程的理论知识，且能够更好地将理论知识应用于实际操作中。［2］

二、进行差异化的微课教学设计

为适应不同基础学生的需要，在微课教学设计上进行差异化处理非常必要。针对基础较好的学生，微课内容应设置较难、进阶的知识点，如工程测量的高阶原理推导、复杂的测量计算公式的应用等。这可以加大知识的挑战性，避免优秀学生觉得乏味。针对基础一般的学生，微课内容应把握基本部分，重点解释基础知识点，并配合大量实例讲解理论联系实际。针对基础较差的学生，微课内容应从最基本的工程测量概念和基本原理讲起，语言简单易懂，进度放缓。在微课练习设置上，应为不同基础学生提供不同类型、不同难易程度的练习。基础好的学生可以设计思维延伸性练习，如综合运用知识解决实际工程测量案例中的问题。基础一般的学生可以设计知识巩固性练习，如填空、计算题来加强记忆。基础较差的学生可以设计知识检测性简单练习，如判断题、选择题来检测对基本概念的掌握。要应用好课堂互动软件，提供丰富的练习题库，供学生自主选择难易程度进行练习。要通过提供进阶扩展资料、设计导学性问题等方式，来鼓励基础好的学生进行微课扩展学习，以进一步激发他们主动获取新知识的兴趣，充分发挥学习潜力。［3］

例如在“工程测量学”课程中，根据学生基础将其划分为基础较好、基础一般和基础较差三个层次，采取差异化的微课教学设计以提高教学效果。对于基础较好的学生，教授了测量原理的推导，例如测量误差理论中误差的传递与合成公式：总误差ΔX=√（ΔX12 +ΔX22+...+Δn2）。涵盖了诸多较难的内容，如路线设计和建筑物各面积计算，其中建筑物底面积S=l×w，侧面积A= h×l，顶面积T=w×l。对基础一般的学生，重点解释了测量方法选择和基本量测操作流程，如计算线路测量中的总距离D=Σd。并提供大量计算练习，强化记忆，例如通过计算高差闭合差Σdh=0来验证水准闭合路线的准确性。对于基础较差的学生，从基本概念和量测准则入手，讲解了测量工具的使用和基础量测方法，如使用经纬仪测角度θ，通过θ=s/r计算弧度。通过简单通俗的语言讲解，涵盖了量测记录等内容。为了帮助学生练习，开发了移动课堂App，内含丰富的练习题库，例如计算坐标转换，ρ =√（x2+y2），θ=arctan（y/x），h=z；设立学科竞赛，提供更高层次的知识挑战，激发学生的学习兴趣。通过这种个性化的教学设计，有效地针对不同层次的学生特点，教授了测量学中的基础知识，涉及了测量误差、测量方法、量测操作等多个领域，同时提供了相关的计算过程和简单的公式。

在工程测量课程教学中，针对学生基础水平的差异性，采取了一种个性化的微课教学策略。针对基础扎实的学生，设计了一系列涵盖高阶推导原理的微课，旨在拓展他们的思维深度和广度，并提供具有思维延伸性的习题，以激发他们的创新思维和解决问题的能力。对基础一般的学生，注重夯实他们的基础知识，微课内容突出核心知识点的解析，同时配合适量的计算题，帮助他们巩固记忆，逐步提升解题能力。而对于基础较弱的学生，则从最基本的概念和方法入手，采用简单通俗的语言进行讲解，帮助他们建立起对工程测量课程的基本理解和信心。为了进一步提升学生的学习体验和效果，还开发了移动课堂App，提供多样化的习题资源，以满足不同学生的主动选择和练习需求。这些习题按照难易程度进行分类，学生可以根据自己的实际情况进行有针对性的练习，从而逐步提高自己的学习效果。这种因材施教的差异化翻转课堂策略，不仅有效激发了不同学生的学习兴趣和动力，还显著提升了工程测量课程的教学效果。通过个性化的微课教学策略和移动课堂App的辅助，为学生创造更加自主、互动和高效的学习环境，有助于培养他们的专业素养和实践能力，为未来的学习和工作奠定坚实的基础。［4］

三、开展分组的课堂实践训练

在翻转课堂的课堂环节，根据之前对学生基础知识掌握情况的评估结果，将学生进行分组，采取有针对性的实践训练。对于基础较好的学生，会让他们分为3—4人的小组，给他们一些设计、分析类的实践任务，如给定一个工程绘制现场，让他们合作设计测量方案，考虑使用的仪器设备、测量方法及步骤，完成测绘作业。这可以锻炼他们的团队协作能力，以及综合运用所学知识解决实际问题的能力。对于基础一般的学生，会进行一对一指导，给他们一些基础的测量任务，如使用经纬仪测量距离和角度，使用水准仪进行水平测量，使用全站仪进行坐标测量等。这可以帮助他们巩固微课学习的基础知识，提高仪器操作技能。对于基础较差的学生，会进行更多的理论指导和演示，确保他们对基本测量工具及使用方法有正确的理解，再让其操作练习。也会进行过程性评估，对每名学生的学习情况给予及时反馈，以不断优化实践训练的效果。［5］

例如，将学生分成了三组。501、502和503三个学生小组属于基础较好的组别，他们能够理解和掌握较复杂的测量原理和计算方法。在课堂实践环节，给这三组学生出了一个任务：测绘学校体育馆的平面图。任务需要学生合作设计测量方案，考虑使用全站仪等仪器进行角度、距离、高程的测量，计算三维坐标，绘制体育馆的平面布局图。通过这个任务检验学生运用所学知识解决实际场景问题的综合能力。还设立了一定的评比机制，对最终效果较好的团队给予了表扬和奖励。501学生小组经过讨论设计了较优解方案，顺利完成了任务。接下来，会交给他们一些更具挑战性的实践任务，继续提升实际操作能力。对于基础一般的学生，一对一指导他们使用水准仪等基本测量工具进行量测训练，确保他们掌握了基本操作方法。而对于基础较差的学生，需要先从测量原理讲起，进行足够的理论指导，确保概念清晰后再进入实践环节。将根据各组学生的实践表现，继续优化训练方案，获得理论联系实际的良好教学效果。

在工程测量课程教学中，针对学生基础水平的差异性，实施分层次实践训练策略。针对基础较好的学生，设计了团队案例任务，旨在检验他们的综合应用能力和团队协作精神。这些案例任务要求学生在解决实际问题时，能够综合运用所学的理论知识和实践技能，从而培养他们的创新思维和解决问题的能力。对于基础一般的学生，注重加强他们的仪器操作技能训练。通过仪器操作示范练习，使学生能够熟练掌握各种测量仪器的使用方法，提高他们在实际操作中的准确性和效率。而对于基础较弱的学生，采取先理论指导后实践的方法。在进行实践操作之前，先对他们进行必要的理论指导和讲解，帮助他们建立正确的概念和认识，为实践操作打下坚实的基础。在实践操作中，注重引导和帮助学生逐步掌握基本的测量技能和方法，同时通过过程中的评估反馈，及时发现问题并进行针对性的指导，确保学生能够真正掌握所学内容。这种差异化实践训练策略的有效实施，不仅提升了不同基础学生的知识运用能力和操作技能水平，还有助于培养他们的实践能力和创新精神。

四、评估翻转课堂的学习效果

为了全面评估翻转课堂对学生工程测量学习的影响，设计了过程性评估和总结性评估两种方式。在学习过程中，通过课堂提问、作业批改等方式，对学生的知识掌握情况、思维能力、动手操作技能等进行过程性评价，实时掌握每个学生的学习效果，以便及时调整教学策略。在翻转课堂教学结束后，進行了总结性书面考试，设计了判断题、填空题、简答题等，充分考查学生对工程测量基础理论、基本概念和公式推导的理解和掌握程度。还设置了实际操作考核，要求学生使用经纬仪、水准仪、全站仪等实际测量仪器，完成测距、测角、测高等简单量测任务，考核学生的工程测量仪器使用能力。这次总结性评估显示，采用翻转课堂模式后，30名学生中有78%的学生工程测量基础知识掌握良好，82%的学生能够熟练使用基本测量仪器，整体课堂效果明显。接下来还需继续优化翻转课堂的设计方案，完善评估机制的科学性，采取有效措施强化学生的自主学习能力培养，进一步提高翻转课堂的教学质量与效果。［6］

例如，在开设“工程测量学”课程后，采用了翻转课堂的教学模式。在学习过程中，设置了多种形式的过程性评估，如课堂提问、作业批改、微课测验等，实时检查学生对测量基础理论和知识点的掌握情 况，以及运用所学知识解决简单实际问题的能力。还通过观察学生在课堂实践环节操作测量仪器的熟练程度，对动手实践能力进行过程性评价。在第15周的翻转课堂教学结束后，进行了终结性考核评估。采用闭卷笔试的形式，出了判断题、填空题、简答题等，充分考查学生对工程测量基础理论和基本概念的理解程度。还进行了实践操作考核，要求学生使用经纬仪、水准仪等仪器，完成测距、测角、确定高程等任务，考察仪器使用能力。这次考核结果显示，30名学生中有78%的学生工程测量基础知识掌握良好，82%的学生能够熟练掌握基本测量仪器的使用，翻转课堂教学取得了良好的学习效果。将根据考核结果，继续改进翻转课堂教学模式，以提高教学质量。［7-8］

为评估翻转课堂对学生工程测量学习的影响，采取了过程性评估和总结性评估相结合的方法。过程中通过各种方式评价知识掌握和动手能力，总结性考核检验理论理解和仪器操作能力。翻转课堂教学取得良好效果，学校将继续优化评估机制，完善课堂设计，提高教学质量。

五、结论

通过在“工程测量学”课程中试行翻转课堂模式，总结了宝贵经验。翻转课堂充分利用课前微课学习，课上注重互动、交流和实践，更有效地实现知识内化。制作微课视频需精心设计，针对不同基础的学生设置合适难度。多样灵活的课堂活动设计可激发学习兴趣。全面丰富的评估方式有助于检查学习效果。然而，翻转课堂仍需改进，如促进课前主动学习，提升学习效果等。未来需优化微课视频，丰富课堂设计，有效培养学生自主学习能力。相信通过持续探索，翻转课堂将成为工程测量实训高效的新模式。

参考文献：

［1］ 吴琦. 基于慕课的翻转课堂教学模式在高等数学教学中的运用［J］. 山西青年，2023（13）：85-87.

［2］ 马雪梅. 浅谈基于微课的高中英语翻转课堂教学［J］. 中学课程辅导，2023（08）：120-122.

［3］ 杨旭. 基于MOOC、SPOC、微课和翻转课堂的混合教学模式研究——以“工程测量”课程教学为例［J］. 福建建材，2021（03）：116-118.

［4］ 李春静，李强. 基于微课的翻转课堂教学模式设计——以工程测量课程为例［J］. 南方农机，2019，50（22）：81.

［5］ 纪凯. 基于慕课与PBL的《建筑工程测量》翻转课堂教学设计［J］. 江西电力职业技术学院学报，2019，32（01）：46-48.

［6］ 葛嶺虹. 基于信息化教学大赛的信息化课堂赛项教学设计——以《建筑工程测量》为例［J］. 开封教育学院学报，2018，38（03）：150-151.

［7］ 赵群. 信息化环境下建筑工程测量翻转课堂教学设计探索［J］. 科教导刊：电子版（上旬），2018（06）：103.

［8］ 邓佳宾，任明. 基于慕课的PBL大学生实践类课程的教学设计［J］. 高师理科学刊，2016，36（12）：97-100.

（责任编辑：邵秋露）