李飛
(楊凌職業(yè)技術學院,陜西 咸陽 712100)
“測量平差”是高職工程測量技術專業(yè)的專業(yè)核心課程[2],本課程的研究對象是測量數據,在外業(yè)的基礎上通過內業(yè)對數據分析處理和應用,是測量計算的基礎,在工程測量技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案中起到承前啟后的作用。由于會直接影響之后幾個學期所開的其他專業(yè)課的學習,所以該課程對學生專業(yè)課學習及職業(yè)生涯發(fā)展都影響巨大[3]。
1.1.1 概念難理解、公式繁多、模型復雜
“測量平差”課程涉及的概念難理解、公式多,推導過程煩瑣、模型復雜多樣,內容枯燥且抽象,理論性較強,要求學生有一定的測量基礎和數學基礎。絕大多數學生還沒開始學就已經有了厭倦、學也學不懂的想法,對學好本課程失去了信心。
1.1.2 理論與實踐脫節(jié)
十余年的教學經歷發(fā)現,“測量平差”課程無論是理論教學還是前導課程安排都相對成熟合理,完全能夠滿足理論教學的需求[4]。然而,課堂講解配合課后習題練習,不能使學生達到完全理解和靈活運用;同時,教學及練習中涉及的算例太過簡單,與當今多樣化測量手段使用方法不適配,理論與實踐脫節(jié)。
1.2.1 學生數學基礎薄弱
測量數據處理對學生的數學知識水平有較高的要求,需應用的高等數學及線性代數的基礎理論廣泛,對于數學基礎薄弱的學生有一定的難度,也加大了教師的教學難度。
1.2.2 教學內容算例單一
經查閱發(fā)現,教材中數據解算案例以水準網和測角網居多,但當今工程案例中使用光電測距技術和GNSS 較多,形成的導線網和GNSS 算例幾乎沒有,與實際生產嚴重脫節(jié)。教師教學以教材為主,教材急需更新。
1.2.3 教學方法缺乏創(chuàng)新
各大院?!皽y量平差”課程的教學方法缺乏創(chuàng)新[5],依舊以講授、演示、練習等為主,該課程理論較多,教師講解學生被動學習,不利于學生思考,演示局限于教師推導公式,未使用儀器,外業(yè)數據獲取、內業(yè)計算一體化體現了“學”與“用”脫節(jié),導致學習無效果,未能學以致用。
1.2.4 實踐教學與工程項目聯系不緊密
工程測量技術專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)單位主要是中鐵、中交、中水等建設單位,今后工作中涉及較多的是控制網布設及施工放樣。在教學中實踐環(huán)節(jié)的算例多數由教師直接給出,學生對數據的來源、獲取方式不了解;理論教學中,反復講述計算與公式推導,未能與生產單位的具體工程案例相結合,理論與實踐脫節(jié),學生對項目中遇到的問題無從下手。
高職院校的學生大部分討厭上理論課,但喜歡實操、軟件應用。根據學生的興趣,筆者選了由張慧慧主編,東北大學出版社出版的教材《測量平差》,本教材結合高職學生的實際情況和“測量平差”課程的特點,運用大量的實例介紹如何應用測量平差方法,理論與實踐相結合,實用性強。
根據工程測量技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案、“測量平差”課程標準、學生參加工作后要具備的基本能力,以滿足工程實際需求等教學理念為前提,將本課的教學設計內容總結為12221(1 個平差原則,最小二乘原則;2 個平差任務,求觀測值的最佳估值和精度評定;2 個傳播定律,協方差傳播率和協因數傳播率;2 個平差方法,條件平差和間接平差;1個誤差分析,誤差橢圓),優(yōu)化知識體系,減輕學前心理壓力,增加學生學習興趣,提高教學效果。
2.3.1 上好第一節(jié)課
良好的開端是成功的一半,在介紹“測量平差”課程時,要準確定位好該課程,突出該課程在整個專業(yè)學習中的重要性,讓學生們明白為什么要學習“測量平差”,學習此課程有什么好處,可以解決什么問題,要怎么學習等。告知學生碰到復雜的數學公式時不要恐慌,不要自我暗示自己不會[6],公式復雜不怕,關鍵是會正確套用公式,可舉幾個例題讓學生進行學習,就會變得簡單,即便真的比較復雜,也不用害怕,有教師的幫助,只要學生們認真地跟著教師一點一滴的學習,就一定能學會、學好、用好,緩解他們焦慮害怕的情緒。
2.3.2 課前在優(yōu)慕課平臺上搶答計分,導入本節(jié)所講內容
課前在優(yōu)慕課平臺以搶答題的方式進行復習。要求學生們根據教師的問題去教材上找相關的內容,寫好總結上傳到優(yōu)慕課平臺,如提問“測量觀測值有哪些,是間接的還是直接的,并舉例說明”,就要求學生們根據觀測值的含義及使用的儀器來說明,又如提問“條件平差與間接平差的異同點時”,要求學生根據自己對2種平差方法的掌握情況,用自己的話歸納總結。
課前復習提問有以下幾點好處:復習上節(jié)課的內容,可以將前面的知識點和后續(xù)的知識點連接起來,使知識點有一定的連貫性,不會出現“斷點”的情況;將上節(jié)課的重點內容作為新知識點導入;督促學生們課后或下次上課前對復習課堂知識,達到自主學習的效果,并且可以把回答問題的情況納入到平時成績考核中。
2.3.3 簡化公式推導,重視公式的應用
考慮到高職學生的具體情況,課堂上會為學生們適當補充些數學知識,如矩陣的基礎運算,但部分學生的學習效果仍不好。而公式的推導需要學生有較強的數學邏輯推理能力和數學功底,因此要適當簡化公式的推導過程,把重點轉移到公式的具體應用上,通過做適量的課堂練習,加強學生對公式的理解和實際應用,可以提高教學效果和學生學習的成就感。
2.3.4 尋找所學知識之間的聯系、激發(fā)學生學習的興趣
作為教師,激發(fā)學生的興趣,化被動為主動是筆者一直思考的問題,筆者認為找到測量知識之間的聯系,在一定的程度上可以激發(fā)學生學習的興趣,比如,使用中誤差、相對誤差和極限誤差作為精度評定的指標,在實際測量中,什么時候會用到中誤差?什么時候會用到相對誤差?什么時候會用到極限誤差呢?這就會涉及到測量中常見的觀測值,即角度觀測值、距離觀測值和高差觀測值。一般而言.對于相同觀測條件下的角度觀測,常用中誤差衡量精度。而距離觀測常用相對誤差來衡量,測量100 m 和測量1 000 m,都是1 cm 的誤中差,明顯兩個精度是不一樣的,測量1 000 m 有1 cm 的中誤差時的精度高,此時用到的就是相對精度指標。建筑工程施工及變形監(jiān)測中常用到極限誤差。又比如在講解“權”的概念及定權時,可以聯系到測量基礎中水準測量的誤差分配的問題。每個測段的路線長度不同,對整個閉合差的影響是不一樣的,這也就是它的“權值”不一樣。擴展知識面,聯系教學將相關知識融合在一起且系統(tǒng)化,既復習了相關知識,又學到了新知識,兩全其美。
2.3.5 優(yōu)化考核指標
在線教學的開展,為學生課前、課后提供了便利,如何切實有效督促學生保質保量地完成線上預習、課后復習,是筆者們一直在思考的問題。通過建立完善的考核系統(tǒng),量化考核指標,激勵學生自主學習。
本文針對“測量平差”課程教學目前存在的問題,通過精選教材、設計教學內容,探索教學方法環(huán)節(jié),以期提升學生的學習興趣,理論聯系實際,學以致用,同時作為專業(yè)課教師,要與時俱進,不斷提升自我,在教學中不斷總結,改革探索,在后續(xù)教學實踐中提出更先進、更有效的教學模式,提高教學質量。