江 暢，楊立君，高 建

（南京郵電大學 地理與生物信息學院，江蘇 南京210046）

測量學是一門理論與實踐緊密結(jié)合的應用學科。實驗教學是測量學教學體系的極為重要的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生科學實驗能力不可缺少的重要手段。通過測量學實驗教學，學生可以強化所學的理論知識，獲得使用儀器設備的技能，提高其實踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)團隊精神。

近年來，隨著測繪新技術(shù)的不斷發(fā)展與應用，原有的測量學實驗模式已不能滿足實驗教學的要求，并制約測量學課程教學質(zhì)量的提高。許多教師對測量學實驗模式進行了積極探索和研究［1－4］。已有的研究主要集中于教學模式實施、融入測繪新技術(shù)等內(nèi)容，忽視了學生學習的主觀能動性及其個體差異。20世紀80年代，哈佛大學教授、發(fā)展心理學家加德納提出了“多元智能理論”［6］，引起世界范圍的廣泛關(guān)注，該理論成為許多西方國家90年代以來教育改革的重要指導思想，我國的“十五”教育科學規(guī)劃中也把它列為重點課題進行研究，有不少高校逐漸將其應用到多種課程的實踐教學中，取得一定的效果［7－9］。

本文比較分析傳統(tǒng)的測量學實驗特點，結(jié)合多元智能理論探討測量學實驗教學改革的方法。

1 傳統(tǒng)測量學實驗存在的問題

測量學圍繞“如何準確確定地面點的空間位置”，闡述傳統(tǒng)的三項基本測量的原理和交會定點的方法，并面向大比例尺地形圖的測繪和施工放樣兩項測量任務。測量學實驗大多以課程知識進度為主線，各學校根據(jù)自身特點適當調(diào)整測量任務。實驗模式主要存在如下問題：

1）實驗時間有限。測量學實驗一般占用課內(nèi)時間，學生以組為單位在室外進行，受天氣等因素影響較大，教學時數(shù)有限，不能保證每個學生在有限的時間內(nèi)做完實驗；

2）實驗內(nèi)容局限。傳統(tǒng)實驗教學以知識點劃分，各自為政，缺少知識點間的銜接以及多層次的劃分，以至于學生不清楚實驗內(nèi)部的知識關(guān)聯(lián)；

3）實驗模式單一。學生只在規(guī)定的框架里按照教師的布置進行實驗操作，學習完全處于被動狀態(tài)，根本無法理解實驗的真實內(nèi)涵；

4）實驗指導力量薄弱。測量學實驗不同于室內(nèi)實驗，空間分布較大，其實驗指導工作量很大，指導教師往往奔波于學生的實驗場地，即使每班配備一位指導教師，仍然不足以解決學生可能存在的問題。

2 多元智能理論對測量學實驗教學改革的啟示

根據(jù)加德納的多元智能理論，人類的智能可以分成語言智能、數(shù)理邏輯智能、空間智能、身體運作智能、音樂智能、人際交往智能、自我認識智能、自然探索智能以及生存智能等9個范疇。人的智能是多方面的，智力的不同組合表現(xiàn)了個體間的智力差異，每個人的興趣特長、愛好以及分析問題、解決問題的方法不同。每個學生的智能都具有各自獨特的表現(xiàn)形式和學習風格［10－12］。因此，對待具有個體差異的學生，要善于從多個角度來評價、觀察，關(guān)注個體差異性和個體內(nèi)發(fā)展的不平衡性。測量學實驗不能按單一實驗模塊進行分離于理論知識的灌輸式教育，而應以激發(fā)學生興趣為根本，根據(jù)學生認知的規(guī)律，構(gòu)建多元化實驗模塊及其實驗平臺，明確相關(guān)的知識體系，通過多元化的考核方式引導學生循序漸進完成相關(guān)內(nèi)容。

3 基于多元智能理論的測量學實驗教學改革

3．1 構(gòu)建多元測量實驗模塊

根據(jù)多元智能理論，針對傳統(tǒng)測量學實驗中存在的問題，本文以空間數(shù)據(jù)采集與處理為主線，由淺入深分層設計基本測繪儀器的認識與使用、基本測繪技術(shù)的應用、綜合性實驗以及自主設計性實驗4個層次的實驗內(nèi)容，構(gòu)建多元化測量實驗模塊。

3．2 搭建“三位一體”的實驗平臺

“三位一體”即教師、實驗室、學生構(gòu)成一體。實驗教學不同于理論教學，實驗教學需要實驗室、儀器設備，學生必須通過具體的實驗儀器設備及其他實驗條件，才能完成實驗教學，而實驗室開放的程度決定實驗效果。所謂“開放”不是放任自流、撒手不管，而是給學生提供一個充分自由學習、實驗、研究的空間和輕松的環(huán)境，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐能力［13］。實驗室開放的形式有時間開放、內(nèi)容開放和空間開放。其中，時間開放是指除工作時間外，還要在非工作時間開放實驗室；內(nèi)容開放是根據(jù)課程類型、課程性質(zhì)、科研及課外等不同類型對實驗室進行開放；空間開放是指將實驗室儀器設備等公共資源提供給教師、學生，供教學科研活動共享。為了確保多元化測量實驗模塊的實施，實驗中心強化實驗室開放職能，為學生構(gòu)建一個具有監(jiān)督機制的“三位一體”實驗平臺（如圖1所示）。

圖1 “三位一體”實驗平臺

筆者所在學校測繪學科實驗室始建于2006年，由“測繪基礎實驗室”和“移動GIS實驗室”組成。實驗室面積約300 m2，實驗室投入資金約300萬元，擁有國內(nèi)外較為先進的測繪學科教學實踐設備及科研設備?，F(xiàn)有基礎實驗基本能滿足空間數(shù)據(jù)的采集與處理等實驗教學需求和學生課外創(chuàng)新研究。實驗室全天對學生開放，有健全的儀器管理制度，學生可以從實驗室中借用儀器開展多元化實驗模塊。豐富的實驗室資源為學生提供全方位的實踐空間，學生可以通過多種實驗手段提高自己的實踐能力。

3．3 完善實驗模塊的知識結(jié)構(gòu)體系

缺乏知識結(jié)構(gòu)體系的實驗教學存在一定的盲目性，學生不了解實踐與理論之間的關(guān)系，以至于對實驗缺乏主動性，不能達到預期的效果，甚至流于形式。例如有的學生雖然選做了不少實驗，但卻不會設計實驗，也不會觀察、分析問題，仍然是依賴于指導教師。因此，多元化測量實驗模塊應以貫穿知識結(jié)構(gòu)體系為基礎（見圖2），才能激發(fā)學生學習的熱情。測量學的知識體系主要分為基礎知識、綜合知識和應用知識3部分，分別與多元化測量學實驗模塊相關(guān)聯(lián)（見圖2），知識結(jié)構(gòu)體系的指向，為學生標定了知識點間的銜接關(guān)系，有助于學生先修或復習相關(guān)的知識內(nèi)容，以便開展相關(guān)的實驗模塊。例如，當學生選做綜合性實驗環(huán)節(jié)中的“四等水準測量”，首先通過實驗模塊與知識結(jié)構(gòu)關(guān)系以及測量學知識結(jié)構(gòu)體系圖尋找其理論根據(jù)，查閱相關(guān)資料，總結(jié)其注意事項及實驗步驟，然后與指導教師進行討論，最后進行實測，評定精度。學生通過自修完成相關(guān)內(nèi)容，大大提高了實驗室的儀器利用率，避免傳統(tǒng)實驗模式中存在的時間有限、模式單一以及指導不及時等問題。

圖2 多元化實驗模塊與測量學知識結(jié)構(gòu)體系關(guān)系

3．4 完善學生多元化實驗的評價體系

考核是檢驗學生掌握實驗技能的主要手段，實施多元化的實驗考核要與實驗項目類型緊密結(jié)合起來，體現(xiàn)出不同實驗類型間實驗考核的差異性［14］。符合學科特點的評價體系有助于了解學生對于知識點的掌握情況。單純的筆試會讓學生忽視實驗環(huán)節(jié)的重要性，而全面的技能測試會占用師生大量的時間。因此，以提高學生實踐能力為出發(fā)點的評價體系有助于多元化實驗模塊的全面開展。合理的多元化實驗評價體系主要從考核形式、考核方案、考試題目以及考核時間等4個方面進行設計并實施。

3．4．1 考核形式

考核形式分為筆試和儀器操作，各為5分，最終考核成績計為10分。其中，筆試主要針對實驗內(nèi)容中原理及注意事項的問題進行設置，使其達到知“其然”而且知“其所以然”的雙重效果；儀器操作主要是注重學生“基本能力”的考查，主要是使用常規(guī)的測量儀器完成相關(guān)的實驗項目，例如 “水準儀的安置”，主要考核水準儀架設和整平的基本操作方法。我校2011級測繪工程專業(yè)學生中有23名男生和6名女生，其平均成績?yōu)?．71分，其中女生的儀器操作平均分低于男生（男生：3．52，女生：2．67），而筆試平均分略高于男生（男生：4．25，女生：4．81），最終實驗模塊考核總成績中，女生的平均分數(shù)低于男生（男生：7．7分，女生：7．48分）。分析其原因，主要是由于多元化測量學實驗模塊實踐能力要求高、理論性強，而分組過程中為了方便溝通，女生自行集中在2個組中。因此，在該模塊實施過程中應注意將女生分散到各個男生組中以提高女生的實踐能力。

3．4．2 考核方案

針對各項考核項目，制定詳細而便于執(zhí)行的考核方案，并結(jié)合學生參與測量實驗的實際情況制定合理的計分標準，如依照完成時間列出詳細的計分標準，使學生在進行自主性實驗操作時，可以根據(jù)考核方案，增強對儀器操作的熟練程度。

3．4．3 考核題目

為了便于了解學生的真實情況，該環(huán)節(jié)建立覆蓋實驗模塊相關(guān)知識點的題庫?？己祟}目從題庫中隨機均勻選取，允許學生攜帶相關(guān)資料在規(guī)定時間內(nèi)完成現(xiàn)場作答，但不能相互討論。雖然題量較少，但避免了抄襲，可側(cè)面反映出學生們對知識掌握的真實情況。

3．4．4 考核時間

考核時間的正確選取有助于了解學生參與實踐體系的進度，從而正確評價學生的掌握情況，因此考核時間設定在知識結(jié)構(gòu)體系的每個模塊之后，便于跟蹤學生掌握的實際情況?；趯W生學習能力多元化的特點，學生可以在規(guī)定的時間自選考核的模塊，為學生提供寬松的學習空間。

4 結(jié)束語

測量實踐能力的提高是一項可持續(xù)性的系統(tǒng)工程。只有通過不懈的努力，測量學實驗教學改革才能培養(yǎng)出滿足“懂測繪、會應用、能測繪”要求的測繪人才。本文比較分析傳統(tǒng)的測量學實驗模式，根據(jù)多元智能理論，構(gòu)建確保知識點銜接的多元化實驗模塊，搭建“三位一體”的實驗平臺并完善實驗模塊的知識結(jié)構(gòu)體系，以確保實驗效果。實踐證明，通過一系列的改革，測量學實驗教學不再拘泥于室內(nèi)的理論教學，而是為學生提供廣闊的實踐平臺，讓學生基于知識點的銜接自主完成實驗模塊，從而全面提高學生的實驗能力。

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