工程測量中高程測量課堂教學(xué)探究
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摘要:為突出以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，以有效激發(fā)學(xué)生的積極性、提升理論聯(lián)系實際的能力為出發(fā)點，引入BOPPPS模型進行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計。具體從課程導(dǎo)入、學(xué)習(xí)目標、前測環(huán)節(jié)、參與式學(xué)習(xí)、后測環(huán)節(jié)以及總結(jié)環(huán)節(jié)對工程測量學(xué)中高程測量的相關(guān)內(nèi)容進行教學(xué)設(shè)計。結(jié)果表明，該教學(xué)設(shè)計可實現(xiàn)以學(xué)生主動學(xué)習(xí)為主的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生解決實際工程問題的能力，為給排水科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)具有解決市政工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的應(yīng)用型人才提供了參考。
關(guān)鍵詞:工程測量;教學(xué)設(shè)計;BOPPPS教學(xué)模型
BOPPPS有效教學(xué)法包含六大教學(xué)結(jié)構(gòu)［1-2］，分別由導(dǎo)言(Bridge-in)、學(xué)習(xí)目標(Objective)、前測(Pre-assessment)、參與式學(xué)習(xí)(ParticipatoryLearning)、后測(Post-assessment)和總結(jié)(Summary)構(gòu)成。該教學(xué)法強調(diào)以學(xué)生為中心，在教學(xué)過程中要求教師采用引導(dǎo)、啟發(fā)、示范和評價反饋等方式幫助學(xué)生自主進行學(xué)習(xí)，完成相關(guān)知識的學(xué)習(xí)?！镀胀ǜ叩葘W(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標準》和《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》都提出了應(yīng)以學(xué)生為中心，全面發(fā)展。以實際問題為抓手，制定教育目標，使學(xué)生更能夠具有解決復(fù)雜工程問題的能力。本文對給排水科學(xué)與工程專業(yè)工程測量課程中高程測量內(nèi)容為例進行探索，基于BOPPPS模型進行教學(xué)設(shè)計，旨在探索工程實踐類課程講授的新途徑。
1工程測量課程的特點及存在的問題
《工程測量》課程是給排水科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)選修課［3］。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握工程測量的基本知識、基本理論及對工程要素(角度、距離和高差)進行測定和測設(shè)的基本方法，并掌握最基本測量數(shù)據(jù)的處理方法。但是從教學(xué)方法和內(nèi)容來看，在工程測量的課程教學(xué)方法和手段以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)上存在一些不足之處［4-5］，主要表現(xiàn)在，教學(xué)方法和形式單一，授課往往以教師的課堂講授為主，授課手段以黑板板書和多媒體PPT放映為主;教學(xué)中缺乏對實際設(shè)備操作的體驗，無法充分調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，從而達不到理想的教學(xué)效果;缺乏對學(xué)生解決綜合問題能力的培養(yǎng)，課程在講授過程中將知識片段化、不利于學(xué)生對知識系統(tǒng)化的梳理;工程測量一般是高年級的專業(yè)課程，高年級本科生存在對知識新鮮感大幅度降低的特點，很多學(xué)生的重心放在考研或者找工作上，對該課程的重視程度降低、存在只為拿學(xué)分的現(xiàn)象。
2基于BOPPPS教學(xué)模型的工程測量課程教學(xué)設(shè)計
2．1導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)計
BOPPPS教學(xué)方法注重課程的引入，課堂引入雖然占用時間不多，但是好的課程引入可以迅速提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與此同時，能迅速將學(xué)生帶入學(xué)習(xí)情境中，從而提高學(xué)習(xí)效率，為學(xué)生自主進行學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。教師可以根據(jù)本次課程知識特點，采取不同方式進行導(dǎo)入。比如:問題導(dǎo)入，案例導(dǎo)入，圖片導(dǎo)入或者視頻導(dǎo)入。本次高程測量課程教學(xué)設(shè)計的導(dǎo)入采取案例+視頻的方式導(dǎo)入，具體操作如下:(1)課程開始時播放我國測繪人員登頂珠峰，進行高程測量和中國主席宣布珠峰新高度的視頻，引發(fā)學(xué)生的愛國情感;(2)介紹此次高度的確定主要以中國北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行測定，進一步提升學(xué)生的民族自豪感;(3)視頻播放完畢后，結(jié)合之前絕對高程、相對高程以及大地水準面的知識，引入本次課程介紹如何測定高程的話題。
2．2教學(xué)目標環(huán)節(jié)設(shè)計
該階段的目的是向?qū)W生清楚傳達教學(xué)目標，讓學(xué)生明確掌握學(xué)習(xí)的重點，即學(xué)習(xí)對象是誰、通過什么方式、學(xué)到那些知識。尤其注意的是，學(xué)生通過此次課程自主的學(xué)習(xí)能夠獲得哪些能力和知識。另外，此學(xué)習(xí)目標確定后，學(xué)生的掌握情況可以通過特定方式進行量化考核。本次高程測量課程教學(xué)設(shè)計的教學(xué)目標為:學(xué)生學(xué)會使用水準儀進行高程測量。
2．3知識前測環(huán)節(jié)設(shè)計
知識前測環(huán)節(jié)不僅僅可以讓學(xué)生對前期知識做到回顧，而且還可以使學(xué)生能夠更快進入后續(xù)知識的自主學(xué)習(xí)。本次高程測量課程教學(xué)設(shè)計的前側(cè)環(huán)節(jié)主要通過隨機提問和課堂小組測驗來進行，具體操作如下:(1)隨機提問的方式詢問絕對高程、相對高程的定義和區(qū)別;(2)對高差的計算公式進行測驗，以畫圖的形式進行闡述，是后視讀數(shù)減前視讀數(shù)?還是后視讀數(shù)減前視讀數(shù)?
2．4參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計
在參與式學(xué)習(xí)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體;學(xué)生通過在課堂上的積極參與、主動學(xué)習(xí)，能更深入的理解知識、學(xué)習(xí)知識和掌握知識。在這個階段，教師作為課堂的引導(dǎo)者，最重要的是適時恰當?shù)囊龑?dǎo)學(xué)生，使學(xué)生都能融入課堂的討論和學(xué)習(xí)的情境中，自主的學(xué)習(xí)知識和掌握本課堂的教學(xué)目標。參與式學(xué)習(xí)經(jīng)常會將學(xué)生分成小組，來討論教材中的問題，并基于該問題進行相關(guān)的分析、論證和反思。因此，針對參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，不僅可以依據(jù)不同的授課內(nèi)容，改變討論的題目和類型;而且還可以變換不同的分組形式，使每個同學(xué)都有機會成為小組負責(zé)人組織本小組的討論和反思。本次高程測量課程教學(xué)設(shè)計的參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)主要通過如下方式展開:2．4．1水準儀構(gòu)造討論:(真實設(shè)備，親自體驗)將真實的水準儀設(shè)備帶到課堂，通過學(xué)生近距離的觀察體驗結(jié)合設(shè)備構(gòu)造的視頻介紹，使學(xué)生全方位了解水準儀的構(gòu)造和各部分功能。并基于此項內(nèi)容的學(xué)習(xí)，設(shè)置隨機提問環(huán)節(jié)、讓學(xué)生總結(jié)概況出水準儀的主要構(gòu)成部分，進行優(yōu)缺點的闡述，最后在教師的引導(dǎo)下，匯總在一起，得出水準儀的主要構(gòu)造和各自功能。2．4．2水準儀進行高程測量的步驟:(討論匯總，學(xué)習(xí)新知)分組討論不僅可以使氣氛活躍起來，讓學(xué)生在最近發(fā)展區(qū)基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新知識;而且還能讓學(xué)生的團隊合作與交流能力增強。本次課程的討論設(shè)置如下:首先由教師提供水準儀進行高程測量的各個步驟的關(guān)鍵詞，安置、粗平、瞄準、精平和讀數(shù)，將各個關(guān)鍵詞的卡片發(fā)給每小組的同學(xué);然后學(xué)生通過現(xiàn)場查閱資料、觀看水準儀操作視頻和小組討論等多種形式，排序各個關(guān)鍵詞的前后順序和各自的具體含義;各個小組依據(jù)組內(nèi)分共、各個同學(xué)各司其職，最后由組長匯總好本小組的最終結(jié)果，其他小組以提問方式進行評價。2．4．3師生共同歸納本節(jié)知識點:(總結(jié)回顧，梳理新知)教師對各個小組的最終結(jié)果進行逐一點評，在教師的引導(dǎo)作用下，最終得到準確的水準儀高程測量的使用步驟和各個步驟的具體內(nèi)涵。借助參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)鍛煉同學(xué)自主學(xué)習(xí)新知識、分析問題解決問題的能力，使學(xué)生從自主學(xué)習(xí)中掌握知識、體驗自主學(xué)習(xí)的樂趣。
2．5后測環(huán)節(jié)設(shè)計
課堂后測環(huán)節(jié)是在課堂教學(xué)后期進行的，在課程學(xué)習(xí)完成后實施該環(huán)節(jié)不僅能了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，而且還能檢驗教學(xué)目標是否達成。本次高程測量課程教學(xué)設(shè)計的后測環(huán)節(jié)通過線下和線上兩種方式進行。比如，線下的測驗可以如下方式進行:隨機打亂使用水準儀進行高程測量的各個關(guān)鍵詞，然后隨機找同學(xué)進行排序并闡明各個關(guān)鍵詞含義，找其他小組的某一同學(xué)進行評價和補充;線上的測驗可以通過設(shè)置相應(yīng)知識的選擇題，或者各步驟中的關(guān)鍵信息考察，比如左手大拇指法則是什么含義?視差現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么?測評題目要設(shè)計的基礎(chǔ)，符合教學(xué)目標即可。
2．6總結(jié)環(huán)節(jié)設(shè)計
對于總結(jié)環(huán)節(jié)，占用的時間不宜過多，教師通過在此環(huán)節(jié)總結(jié)課堂內(nèi)容、整合該堂課的核心要點以及對下次課程的提前預(yù)告。讓學(xué)生不僅能回顧本次課堂的知識，而且還能做好下次課的課前預(yù)習(xí)。通常的總結(jié)形式包括講授式、列表總結(jié)式，或者黑板畫思維導(dǎo)圖總結(jié)。本次高程測量課程教學(xué)設(shè)計的總結(jié)環(huán)節(jié)設(shè)計，主要通過黑板上跟學(xué)生一起繪制思維導(dǎo)圖的形式，建立本堂課的知識體系以及與之前和將來學(xué)習(xí)的知識間建立聯(lián)系，使學(xué)生對本次課程有個系統(tǒng)的全面的認識。同時，留有一定的課后作業(yè)，繪制自己的思維導(dǎo)圖，梳理本次課程的各個知識點間的內(nèi)在聯(lián)系以及與前期學(xué)習(xí)的關(guān)聯(lián)。
3BOPPPS教學(xué)模型設(shè)計的幾個建議
BOPPPS教學(xué)模型是一種教學(xué)方式和教學(xué)理念的創(chuàng)新，但是教師工作的核心依然是以學(xué)生為中心進行立德樹人的教育工作。在使用新型教學(xué)方式的時候要牢記“教”與“學(xué)”的互動，學(xué)生與教師間的互動，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，教師做好引導(dǎo)的工作。
3．1課堂教學(xué)形式多樣化
為提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和動力，讓學(xué)生樂于學(xué)習(xí)。基于BOPPPS模型的教學(xué)設(shè)計需要多種方式展開教學(xué)，綜合運用案例、分組討論、師生角色互換、線上線下等多種方式豐富課堂，讓學(xué)生一直保持新鮮感，樂于參與本課堂的學(xué)習(xí)。
3．2精心準備合理設(shè)計
為提高課堂的學(xué)習(xí)效果，教師必須對課堂做好精心準備。每次課的課程目標如何確定?課程導(dǎo)入如何自然、引人入勝?前測與后測題目的設(shè)定，如何進行提問和分組討論?遇到不同的突發(fā)狀況如何化解?如何啟發(fā)學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生參與討論和自主學(xué)習(xí)?都要在腦海中進行多次演練，與此同時，要注意緊跟課程相關(guān)的新聞報道，時刻想到如何融入課堂的知識傳授中，使學(xué)生能最大限度地自主學(xué)習(xí)，享受學(xué)習(xí)的樂趣。
3．3定期收集反饋
通過定期收集學(xué)生和學(xué)院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)以及同事地課堂反饋，可以讓授課老師從不同維度上對BOPPPS模型教學(xué)設(shè)計進行改進和完善。并基于不足之處及時改進，在滿足學(xué)生學(xué)習(xí)地基礎(chǔ)上，提升自己的教學(xué)水平。
4結(jié)語
利用BOPPPS教學(xué)模型，對傳統(tǒng)的工程測量的教學(xué)模式進行了改進，將課堂教學(xué)從教師直接講授式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生為主體、教師引導(dǎo)的方式進行。在整個教學(xué)過程中，學(xué)生一直在自主的進行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，并且結(jié)合前測、參與式學(xué)習(xí)以及后測等環(huán)節(jié)的實施，使學(xué)生的參與度、自主學(xué)習(xí)的興趣顯著提高，課堂效果有明顯提高。
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作者:周石磊 羅曉 岳琳 張磊 劉艷芳 呂鵬翼 單位:河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院
