以学生为中心的“工程测量学”教学改革探索

［摘 要］ 秉承“以学生为中心、持续改进”的教育教学理念，以能力培养为导向，对“工程测量学”课程内容和教学模式进行优化设计，搭建在线学习平台，为学生提供全方位的学习指导，以便学生随时随地完成学习任务；开发测量实验在线预约系统，为课程期间由于不可抗力未能完成测量实验的学生开辟渠道，完成实验内容；采用线上线下有机结合的方式，增强过程性考核的客观性，完善课程教学过程性考核的评价方式，提高教学效率，以此保障教学活动的顺利开展，提高教学质量，达到教学目的。

［关键词］ 学习平台；实验在线预约；在线测试；过程性考核

［基金项目］ 2023年度青岛理工大学本科教学改革与研究项目“以学生为中心的工程测量实践教学改革研究”（F2023-167）；2022年度青岛理工大学研究生教育教学改革研究项目“参与学校研究生导师立德树人职责落实的路径探讨研究”（Y032022-015）；2018年度山东省重点研发计划（公益类专项）项目“基于GIS+BIM下的地下工程智能监测与灾害前兆实时大数据模式识别技术应用” （2018GSF120005）

［作者简介］ 王国艳（1974—），女，黑龙江北安人，博士，青岛理工大学土木工程学院副教授，主要从事岩体损伤演化与变形监测研究；秦艳慧（1989—），女，内蒙古赤峰人，博士，青岛理工大学土木工程学院副教授，主要从事防灾减灾与混凝土冻融研究；袁长丰（1970—），男，山东阳谷人，博士，青岛理工大学土木工程学院教授，主要从事岩土与地下工程、智慧土木工程与海洋风电基础研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）20-0066-04 ［收稿日期］ 2023-05-03

以人工智能、5G、物联网、大数据等技术为引领的第四次工业革命为高等教育的发展带来了历史性的机遇和挑战，引发了高等教育教学的深刻变革。传统的教学模式已难以适应时代的发展，启发式、案例式、翻转课堂等教学方式和雨课堂等现代教育技术手段在教学中的应用［1-7］，使课堂教学呈现更为丰富多彩，有效提升了教育教学效果。

著名科学家门捷列夫曾说过：“科学是从测量开始的”，强调了测量在科学研究中的重要作用。面向土木类、建筑类非测绘专业的“工程测量学”课程具有理论性、方法性、实践操作性、技术性强且应用性广等特点，因此，教师在教学中应基于以学生为中心的理念，以提高教学质量为目标，立足课堂，关注学生需求，充分发挥学生的主体性，以能力培养为导向，更多地关注学习过程，指导学生更好地完成学习任务。课堂教学是课改的主渠道，教师应在课堂中成为学习环境的创设者、学习资源的提供者、学习过程的陪伴者和学习效果的评价者［8］。基于上述认识，笔者在多年的“工程测量学”课程教学中积极探索实践，努力提升教学质量。

一、梳理教学内容，强化能力培养，注重学生的可持续发展

大学是学生自我完善、提升能力、逐步成才的重要阶段。知识积累、思维拓展及知识体系的构建都与任课教师的引领息息相关。人都是在学习中不断成长并完成自我认知的升华，只有扎实的理论基础，才有能力和底气迎接未来的挑战，而能力培养重在过程，在教学中以能力培养为导向，注重学生的可持续发展。

1.关注学生的学习态度和课堂参与度。在教学中教、练结合，积极与学生互动，通过课前测、课后测、课堂练习、单元测试等多种形式，让学生在课堂上的思维活跃起来，紧跟教师讲解的知识点，调动学生学习的积极性，提高课堂学习效率，让学生充分认识到听懂、会做和熟练之间的差距，争取每个知识点都在课上清晰透彻，不遗留问题到课下或期末突击，并在此过程增强学生的计算能力及数据处理能力。对教师而言，通过答题情况可了解学生对知识点的掌握情况，并对共性问题进行讲解，进一步改进自己的教学内容。

2.对教学内容学科前沿和思政元素进行补充和更新。利用QQ课程群向学生推送了解学科前沿、扩展视野的刊物、网站与微信公众号等。课程讲到3S技术时，重点介绍我国的北斗卫星导航系统，通过布置课后观看和查阅北斗相关知识，理解卫星导航对国家安全的重要性。北斗研发历程的证明，如果核心技术受制于人，就会被“卡脖子”，从而激发学生爱国和报国热情，维护国家利益和民族安全的责任担当意识。

3.职业素养的培养。在教学中适当穿插测量人员引发的工程事故的典型案例，展示煤矿巷道贯通错位、烟囱倾斜等图片，对事故原因进行剖析，引发学生的深入思考，充分认识到测量数据精准的重要性，并认识到“测量是工程建设的尖兵和眼睛”这句话的真正含义，培养学生严谨求实、认真负责的工作作风和精益求精的工匠精神。

4.理论联系实际能力的培养。采用图形、文字、视频、动画等多种形式，对基坑监测、青岛地铁地表变形监测、尾矿坝变形监测的方案设计、采用的仪器、精度要求、施测方法、施测过程、数据处理、分析与结论等内容进行讲解，通过工程实际案例的学习，解决学生对于测量可用来做什么的困惑，可有效将理论与实践相结合，建立起本课程与土木工程的相关性，由此提升学生在实际工程中解决问题的能力，提高学生的综合素质。

5.团队合作能力培养。测量实验属于验证类实验，在实践课堂上，积极开展个人演练及小组竞赛，鼓励小组之间在数据记录的规范性、测量精度及测量时长等方面展开良性竞争，并将优秀成果作为样板向全班展示。在路线水准测量中，由指导教师指定起点和终点，以小组为单位同时开始观测，要求每位学生在测量、记录、立尺三项工作之间循环作业。测量结束后，在实验场地针对实验中出现的问题进行说明，并对测量数据进行讲评，请超过容许限差的小组分析原因，各小组进行点评，指导教师进行补充。在实验中引入竞争机制，促使学生提高仪器操作能力和数据处理能力，增强学生的集体荣誉感和团队的合作精神。

6.鼓励学生勇于创新、大胆实践。教学中有的学生在测回法观测水平角实验时，创建了新的数据记录格式，要给予学生认可，并与之探讨其合理性、适用性及规范性，并不是所有的想法都能应用于实践，但能够提出新的想法和建议，是自我认识的升华，教师的认可能够增强学生的自信心。在批阅实习报告时也能发现，有些学生非常有想法，针对实习中的问题提出了各种各样的建议，尽管有些较难实现，但合理化建议应积极归纳并提交学院，为后续课程的安排做有效调整。学生的建议得到学校的认可，对学生创新思维的发展具有强有力的推动作用。

二、真心关爱学生，助力学生成才

大学时期，专业课教师在学生的人生路上陪伴时间多数为一个学期，但教师的所思所想、所言所行却会对学生的成长产生深远的影响，专业课教师应关爱学生，以学生的实际需求作为出发点，助力学生的成长。

1.相同的教学内容在不同教学班会有不同的教学效果，要充分考虑个体的差异性，从学生需求出发，适当调整教学内容及教学进度。对于课堂讲授内容接受良好的教学班，可从广度和深度方面对课程内容进行拓展，而对课堂内容掌握欠缺的教学班，应重点夯实理论基础，并通过习题加深理解。

2.教学中发现，多数学生学习态度认真，自主性学习的规划和能力较强，可向这些学生推荐中国大学慕课、学堂在线、爱课程等智慧教育平台的优质教学资源，增加学习途径；对于自控力较弱，在无外力约束的情况下学习上投入不足的学生，尤其是测量实验或课堂练习参与不积极的学生，要给予个性化辅导，并在整个课程学习期间重点关注。

3.测量实验学生修改数据的现象较常见，教师应引导学生不要盲目追求数据的完美，数据不合格并不可怕，而要针对问题进行分析、查找原因、积累经验，在失败中成长，引导学生诚信求实，勇于面对失败，敢于担当。

4.当代大学生思维活跃，具有创新意识，更喜欢面对面或线上单向与教师进行交流，学习中也会提出与本课程毫不相关的问题，教师应在教学中力求做到有问必答。通过查找资料或与教研室同事商讨等寻找答案，力求给学生满意的答复。在教学中杜绝“上课来、下课走，课程结课即结束”的现象，秉持为学生服务的思想，积极投入教学后期的线上辅导答疑。

三、工程测量在线学习平台有效支持学时的混合学习

对“工程测量学”课程资料汇集整理，运用信息技术建立在线学习平台，辅助传统教学，实现资源共享，为学生提供优质学习资源。人机互动使学习更具有针对性，充分保障了教学活动的顺利开展，保证了学生的学习任务有效地完成。平台模块包括：（1）教案与教学课件。与时俱进，及时更新教学内容，每章重点、难点一目了然，学生可更有针对性地复习与预习，高效完成当堂课的学习任务。（2）知识点思维导图。运用图文并茂的方式，利用发散性特点厘清知识点之间的关系，建立知识点的相关性，搭建完整的知识体系，能够增强学生对知识的记忆，并带来清晰的思维方式。（3）知识点切片。将课程内容精细化，对重要的知识点进行“切片”式的教学设计。根据知识点目录，学生可快速定位不熟悉、有疑惑的知识点，高效地展开学习。（4）易错点解析。笔者任教以来，对学生易出错、易混淆的知识点及易混淆的概念等方面的内容进行汇集整理，给出了错误类型、错误原因并进行分析纠正。（5）计算习题汇总。测、算、绘是测量人员的基本功，测量数据的处理及对精度要求的掌握是每名学习测量的学生必须掌握的基本技能，提高基本计算能力及数据处理能力是学习本课程的重点，该模块对测量学需掌握的数据处理方法以例题的形式进行展示，包括数据来源、计算方法、计算公式、精度要求等，学生可根据自身情况自主学习。（6）习题集锦。将“工程测量学”课程所求掌握的知识点以选择题的形式，由点到线、由线到面地给学生树立起课程框架，强化基础知识，确保学生掌握测量学的基本理论、方法和原理。

四、实现在线预约，打破课程实验时间局限

测量实验具有操作性强、技术性强等特点，是理论教学的进一步补充，是学生理论联系实际、将知识转化为能力的重要环节，也是培养学生实际操作能力的重要手段。因此，测量实验是学生学习过程中必不可少的环节，而以小组为单位的任务性实验有利于增强学生的团队协作能力和沟通技巧，有助于学生更好地理解和运用测量学知识，提高解决实际问题的能力。

因测量实验随教学计划安排进行，经常会有学生因各种原因未能出勤，理论与实践未能有效结合。基于以学生为本的理念，开发测量实验在线预约系统，学生可在线预约实验补做时间、指导教师、实验类别等。课程实验时间灵活多变，不再局限于教学计划中的时间安排，为课程期间由于不可抗力未能按照教学计划完成实验的学生开辟渠道，及时补做实验。

五、加强过程性考核，平时成绩评定优化

加强课程教学的过程性考核，引导学生关注学习过程，注重学习能力、实践能力、创新能力的培养，提高课堂学习效率，让每一名学生在课堂上都学有所得。加强过程性考核的客观性，完善课程教学过程性考核的评价方式，促使学生化被动学习为主动学习，进而提升教学质量。过程性考核包括以下几个方面。

1.课前测和课后测。采用线上答题的形式，题型可分为单选、多选、判断、填空等，课前测回顾上一节重点内容，连接前后知识，承上启下，可作为上课签到的依据；课后测用于巩固本讲的重点及难点内容，学生的答题情况可反映学生的学习态度和对知识的掌握程度。

2.作业。可采取线上提交、评阅、反馈、解析、成绩评定的方式，学生可随时查看自己作业情况并做出整改。优秀作业作为样板全班展示。

3.单元在线测试。对已学知识点进行综合测试，学生在线提交后可看到自己的成绩，测试结束后可查阅习题解析，便于学生对前期所学内容进行归纳总结，查缺补漏。

4.测量实验。考虑到测量实验的特殊性，测量实验分组开展，一般4～5名学生为一组，共同完成一个项目，促进成绩评定的公平性、公正性、公开性，加强过程考核的有效性，消除小组共有成果成绩相同的弊端，提高学生测量实践的积极性、主动性、能动性，提高团队合作精神，从而进一步提升实践教学质量。每次实验结束后，根据实验完成情况开展小组成绩评定，以权重的方式优化实验成绩。学生的每项成绩均可查阅，成绩评定更公平、公正、公开、透明，让每名学生在学习的过程中都能清晰认识到自身的优势和不足。良好的竞争和适当的压力能够有效促进学生进一步学习的热情。

结语

学生是教育的主体，基于服务于学生的基本理念，课题组整合多年的教学成果，搭建线上学习平台，为学生提供优质学习资料，采用线上线下、理论与实践相结合的教学模式，课程理论内容与实践专题有机结合，将“知识传授”真正地转变为“能力培养”，充分调动学生学习的积极性、主动性；课程实验时间灵活多变，在线预约打破了原先课程实验时间只能统一安排的局限性，有效地保障了实践教学环节的顺利进行；采用线上线下有机结合的方式，加强过程性考核，对平时成绩评定进行优化，促使学生保持充足的学习热情，培养学生创造性的思维能力和实践的能力，更好地适应未来社会的变化。