測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程改革與探索

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關(guān)鍵詞：測(cè)繪程序設(shè)計(jì)；實(shí)踐教學(xué)；賽課結(jié)合；教學(xué)探索

1教學(xué)中存在的主要問(wèn)題分析

1.1學(xué)習(xí)目的不明確

測(cè)繪科學(xué)屬于信息科學(xué)的范疇，是在測(cè)繪基本理論與方法的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪空間信息獲取、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)制圖、信息共享及分發(fā)的自動(dòng)化、智能化[3]。而現(xiàn)階段測(cè)繪工程專業(yè)的學(xué)生無(wú)論是在理論學(xué)習(xí)還是在實(shí)踐過(guò)程中，總是潛意識(shí)地認(rèn)為測(cè)繪工程專業(yè)的學(xué)習(xí)目標(biāo)就是自己能夠熟練操作測(cè)繪儀器，完成數(shù)字地形圖繪制，較少注重測(cè)量的精確度和可靠性等指標(biāo)要求，忽略了測(cè)繪數(shù)據(jù)信息處理在學(xué)習(xí)過(guò)程中的重要性，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程的重視程度不夠。

1.2教學(xué)內(nèi)容跨度大

測(cè)繪程序設(shè)計(jì)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的綜合性主干課程，課程包含的內(nèi)容和范圍很廣泛，除了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言外，還涉及到測(cè)量學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、測(cè)量平差等測(cè)繪專業(yè)內(nèi)容，也涉及到高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和概率論等其他學(xué)科。由于上述課程的內(nèi)容不同，相關(guān)任課教師在講授的時(shí)候側(cè)重點(diǎn)也不盡一致，從整體上加大了學(xué)習(xí)該課程的難度。同時(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差異較大，小部分學(xué)生具有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)和編程動(dòng)手能力，而大部分學(xué)生可能理論知識(shí)學(xué)得較好，但是編程能力較弱；或者理論知識(shí)學(xué)得一般，但是編程能力較強(qiáng)。這種學(xué)生個(gè)體的差異決定了該課程不能按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)，否則會(huì)直接影響教學(xué)效果，同時(shí)增加教師的教學(xué)難度[4]。

1.3師資矛盾較為突出

測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程要求授課教師不僅要具備深厚的計(jì)算機(jī)編程功底，還要具有扎實(shí)的測(cè)繪專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和豐富的測(cè)繪工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并能將二者有機(jī)結(jié)合，才能有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生把測(cè)繪程序設(shè)計(jì)應(yīng)用到測(cè)繪工程實(shí)例，通過(guò)動(dòng)手和動(dòng)腦能力的培養(yǎng)達(dá)到解決實(shí)際工程問(wèn)題的目的。但是具備這種綜合素養(yǎng)的專業(yè)教師資源非常匱乏，在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)中，一般計(jì)算機(jī)類課程主要由計(jì)算機(jī)學(xué)科的專業(yè)教師承擔(dān)，他們通常根據(jù)自己對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)要求的理解進(jìn)行授課，不能把計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)與測(cè)繪實(shí)際應(yīng)用需求有效結(jié)合。測(cè)繪專業(yè)教師雖然精通測(cè)繪相關(guān)理論，但是缺乏更為專業(yè)的計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)[5]。這就導(dǎo)致在課程教學(xué)過(guò)程中，始終無(wú)法做到測(cè)繪與程序設(shè)計(jì)的有效融合，二者處于一種分離的狀態(tài)，教學(xué)針對(duì)性差。

1.4教學(xué)形式單一

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為中心、書本為中心的教學(xué)模式。在理論教學(xué)環(huán)節(jié)，老師在多媒體演示環(huán)境下開(kāi)展教學(xué)工作，形成老師在講臺(tái)上單向灌輸，學(xué)生在講臺(tái)下被動(dòng)接受的局面。在上機(jī)實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，以書本上的例子和已有的程序設(shè)計(jì)為主進(jìn)行練習(xí)，學(xué)生只需要驗(yàn)證理論課上講授的內(nèi)容，程序能夠運(yùn)行通過(guò)就算完成實(shí)踐任務(wù)。作為認(rèn)知主體的學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中始終處于被動(dòng)接受知識(shí)的地位，會(huì)限制發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)?？己朔绞酱蟛糠植捎霉P試的形式，這種“重結(jié)果輕課程”的考核方式也在一定程度上降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2賽課結(jié)合的教學(xué)改進(jìn)措施

2.1學(xué)有所用

充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性的關(guān)鍵是學(xué)有所用。當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到把測(cè)繪程序設(shè)計(jì)的理論學(xué)習(xí)內(nèi)容運(yùn)用到解決實(shí)際測(cè)繪工作任務(wù)中，能夠切身意識(shí)到除了熟練操作測(cè)繪儀器和繪制數(shù)字地形圖外，設(shè)計(jì)的程序軟件可以極大地提高工作效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，他們會(huì)對(duì)測(cè)繪程序設(shè)計(jì)有一個(gè)更加實(shí)際的認(rèn)識(shí)，改變了測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程無(wú)用論的觀念。此外，還能給予學(xué)生學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)。由于中學(xué)教育和大學(xué)教育嚴(yán)重脫節(jié)，步入大學(xué)后仍然沿用中學(xué)的學(xué)習(xí)方法已不能適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求。參加測(cè)繪程序設(shè)計(jì)大賽的學(xué)生更加深刻地認(rèn)識(shí)到所學(xué)課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法的重要性，通過(guò)分享參賽過(guò)程的心得體會(huì)，幫助學(xué)生建立科學(xué)合理的學(xué)習(xí)方法，進(jìn)行高效的學(xué)習(xí)，達(dá)到事半功倍的效果。

2.2精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容

測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程涉及的內(nèi)容跨度大，且內(nèi)容之間相關(guān)性和系統(tǒng)性不強(qiáng)，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生掌握課程的重點(diǎn)難點(diǎn)是教學(xué)計(jì)劃的核心。首先需要采取由易到難、由淺入深、循序漸進(jìn)的教學(xué)方式，探索出符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)方法，逐步樹(shù)立學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在完成基本理論講授和基本上機(jī)操作的基礎(chǔ)上，主要結(jié)合具體程序模塊開(kāi)展“以點(diǎn)帶面”的教學(xué)安排，在測(cè)繪程序設(shè)計(jì)實(shí)踐中逐漸引出課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，既精簡(jiǎn)了枯燥乏味的理論教學(xué)內(nèi)容，又能構(gòu)建輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生自主地在軟件工程思維下樂(lè)于思考、樂(lè)于實(shí)踐。按照測(cè)繪程序設(shè)計(jì)大賽精選的題目開(kāi)展教學(xué)內(nèi)容，如表1所示，讓學(xué)生在課程編程實(shí)踐中完成大賽的相關(guān)內(nèi)容，更能鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力。對(duì)于必選內(nèi)容需要學(xué)生完全掌握，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力；對(duì)于可選內(nèi)容則是針對(duì)學(xué)習(xí)有余力的學(xué)生，可進(jìn)一步拓展分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2.3外引內(nèi)培

目前測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程的師資主要存在學(xué)生和教師比過(guò)高、教師教育背景單一且結(jié)構(gòu)不合理，造成教學(xué)針對(duì)性差，特別是讓沒(méi)有任何教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的青年教師上大班課，導(dǎo)致學(xué)生到課率不高，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，急需對(duì)師資隊(duì)伍進(jìn)行必要的優(yōu)化和調(diào)整?？梢赃m當(dāng)引進(jìn)具有計(jì)算機(jī)和測(cè)繪專業(yè)背景的跨專業(yè)教師，或者鼓勵(lì)測(cè)繪專業(yè)類教師進(jìn)行計(jì)算機(jī)專業(yè)的深造和培訓(xùn)，也要大力支持專業(yè)教師指導(dǎo)學(xué)生參加測(cè)繪程序大賽以積累實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)外聘具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的測(cè)繪工程師不定期授課，通過(guò)外引內(nèi)培的方式對(duì)測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程的教師知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，構(gòu)建符合測(cè)繪專業(yè)要求的程序設(shè)計(jì)師資隊(duì)伍知識(shí)體系，才能保證任課教師既具備足夠的計(jì)算機(jī)編程技術(shù)知識(shí)和技能，又具備扎實(shí)的測(cè)繪專業(yè)理論知識(shí)和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而滿足測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程對(duì)教師知識(shí)和實(shí)踐的要求[6]。

2.4轉(zhuǎn)變教學(xué)模式

針對(duì)測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程計(jì)算機(jī)編程實(shí)踐操作較強(qiáng)的特點(diǎn)，需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。在講授基本編程理論的基礎(chǔ)上，每堂課都可安排課程互動(dòng)環(huán)節(jié)，請(qǐng)學(xué)生主動(dòng)上講臺(tái)動(dòng)手編程，并利用編譯器編譯調(diào)試程序，講臺(tái)下的學(xué)生與講臺(tái)上的學(xué)生或老師進(jìn)行相互交流互動(dòng)，共同探討重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題以及程序設(shè)計(jì)中存在的常見(jiàn)問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與課堂學(xué)習(xí)的積極性。除了課堂上講授的知識(shí)點(diǎn)，課后布置一些綜合性的編程題目，其內(nèi)容可交叉重復(fù)但有所差異，避免簡(jiǎn)單地重復(fù)復(fù)制程序[7]。把學(xué)生以班級(jí)為單位分成若干小組，讓各小組成員采用分工協(xié)作的方式，共同思考和處理編程的重難點(diǎn)和代碼的可讀性、通用性等技術(shù)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)和學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的激情。與轉(zhuǎn)變教學(xué)模式相適應(yīng)的是考核形式的改革，單純的筆試考試很難考核學(xué)生的綜合能力，應(yīng)注重理論測(cè)試和實(shí)踐能力測(cè)試相結(jié)合的考核形式。根據(jù)測(cè)繪程序設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，最終成績(jī)由3部分構(gòu)成：最終成績(jī)=平時(shí)成績(jī)（20%）+理論考試成績(jī)（40%）+實(shí)踐上機(jī)成績(jī)（40%）。平時(shí)成績(jī)主要根據(jù)學(xué)生的出勤率、課后程序設(shè)計(jì)作業(yè)的完成情況以及課上回答問(wèn)題情況進(jìn)行評(píng)定，理論考試主要是考查學(xué)生對(duì)測(cè)繪程序設(shè)計(jì)的基本理論知識(shí)點(diǎn)、重難點(diǎn)和基本程序算法的掌握程度和熟練程度，實(shí)踐上機(jī)成績(jī)包括程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、代碼的可讀性、調(diào)試運(yùn)行、結(jié)果的正確性等。最終成績(jī)提高了實(shí)踐上機(jī)成績(jī)的比重，制約了依靠突擊復(fù)習(xí)考試過(guò)關(guān)的傳統(tǒng)思維，使學(xué)生感受到實(shí)踐學(xué)習(xí)的重要性，也能推動(dòng)學(xué)生注重實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采用符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，進(jìn)而探索更科學(xué)合理的教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)師資和教學(xué)模式，努力提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，培養(yǎng)符合測(cè)繪工程專業(yè)目標(biāo)要求的復(fù)合型應(yīng)用測(cè)繪技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

[1]肖建華,王厚之,彭清山,等.推進(jìn)“測(cè)繪4.0”,實(shí)現(xiàn)測(cè)繪地理信息事業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)[J].地理空間信息,2017,15(1):1-4

[2]焦明連,周立.測(cè)繪工程專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)模式的研究[J].測(cè)繪通報(bào),2012(1):102-104

作者：張杰 湯征 單位：河南城建學(xué)院